KR101709068B1 - 가스렌지용 버너의 화력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스렌지의 가스라인에 장착되어 화력을 조절하는 화력조절장치에 관한 것으로,
상기 전자밸브(21)의 전단과 후단의 압력에 따라 가스저장공간의 용적을 가변하여 강화력 상태에서는 가스를 저장하고 있다가 약화력 상태에서는 저장된 가스를 가스버너쪽으로 배출하는 소화방지기구(50)를 더 구비함으로써,
상기 화력조절장치에 별도의 전자밸브를 추가하지 않은 상태에서도 상기 약화력의 상태에서 갑자기 소화되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 상기 가스렌지의 제조단가를 절감하도록 한 것이다.

Description

가스렌지용 버너의 화력조절장치{HEATING POWER CONTROL APPARATUS OF BURNER FOR GAS RANGE}

본 발명은 가스렌지의 가스공급라인에 장착되어 화력을 조절하는 화력조절장치에 관한 것으로, 특히 화력조절장치의 약화력 상태에서 가스저장장소의 저장중인 가스를 버너측으로 공급하여 1차공기의 과잉으로 인한 소화를 방지하도록 한 가스렌지용 버너의 화력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가스렌지는 가스연료를 효율적으로 연소시켜 고온의 화염을 얻기 위한 조리기구의 하나로서, 가정용 가스렌지에서부터 화력발전소의 보일러에 쓰이는 대규모의 공업용에 이르기까지 여러 가지 형태가 있으며, 연료와 공기를 혼합시키는 방식으로서 예혼합형과 확산형으로 대별된다.

여기서, 상기 가정용 가스렌지는 바디와 헤드가 상호 결합되어 공기유로와 가스유로와 염공을 형성하고 상기 헤드에 씌워지는 버너캡을 통해 밀폐되는 가스버너 및, 상기 가스버너의 유입관로에 장착되어 상기 가스버너에 공급되는 가스의 화력을 조절하는 화력조절장치를 포함하여 구성된다.

예컨대, 상기 화력조절장치의 구성요소를 개략적으로 살펴보면, 도 1에서와 같이, 가스버너(10)에 강화력 상태에서 가스를 선택적으로 공급하는 메인유로(20) 및 상기 메인유로(20)에 연결되어 상기 가스버너(10)에 약화력 상태에서 가스를 공급하는 우회유로(30)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 화력조절장치는 상기 메인유로(20)에 장착되어 가스흐름을 선택적으로 개폐하는 전자밸브(21), 및 상기 우회유로(30)에 장착되어 가스공급량을 조절하는 오리피스(31)를 포함한다.

따라서, 상기 가스버너(10)가 강화력의 상태인 경우 상기 전자밸브(21)가 개방되므로 상기 메인유로(20) 및 상기 우회유로(30)를 통해 동시에 가스가 상기 가스버너(10)로 다량 공급되지만, 상기 가스버너(10)가 약화력의 상태인 경우 상기 전자밸브(21)가 오프되므로 상기 우회유로(30)를 통해 소량의 가스가 상기 가스버너(10)로 공급되는 것이다.

그런데, 상기 화력조절장치는 상기 우회유로(30)의 약화력이 규정 이상을 유지하면 상기 전자밸브(21)가 온 또는 오프되더라도 상기 가스버너의 소화와 같은 작동이상이 발생하지 않지만, 상기 우회유로(30)의 약화력이 규정 이하가 되면 상기 역화와 같은 작동 이상이 발생하게 된다.

특히, 상기 우회유로(30)의 약화력이 일정 수준 이하기 되면, 상기 전자밸브(21)를 오프하는 경우 순간적인 급격한 가스량의 감소로 인하여 1차공기가 과잉 상태가 되며, 이로 인해 상기 가스의 역화가 발생하여 심하게는 상기 가스버너(10)가 소화되는 문제점도 야기하게 되는 것이다.

한편, 상기 우회유로(30)의 약화력 상태에서 갑작스런 소화를 방지하기 위해, 도 3에서와 같이 상기 우회유로(30)에 보조전자밸브(41)와 보조오리피스(42)를 갖는 보조우회유로(40)를 설치하여, 강화력에서 곧바로 약화력을 가지 않고 중화력의 단계를 더 거치게 하는 장치를 개발한 바 있다.

그런데, 상기 화력조절장치에 상기 보조우회유로(40)를 더 설치하는 방식은 상기 가스의 역화로 인한 가스버너의 소화 문제를 해결할 수는 있지만, 상기 보조전자밸브(41)와 보조오리피스(42)의 구성에 따른 비용이 추가됨은 물론 분해 및 조립공수가 증대되어 제품단가가 상승되는 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1085006호

이에, 본 발명은 상기한 바의 각종 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 상기 화력조절장치에 단지 한 개의 전자밸브를 구비한 상태에서 상기 전자밸브의 작동여부에 맞추어서 가스를 저장하고 있거나 저장중인 가스를 버너측으로 공급하여 역화로 인한 소화를 방지하도록 한 가스렌지용 버너의 화력조절장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 가스버너에 강화력 상태에서 가스를 공급하는 메인유로 및 상기 가스버너에 약화력 상태에서 가스를 공급하는 우회유로가 상호 연통하며, 상기 메인유로에 장착되어 가스흐름을 선택적으로 개폐하는 전자밸브 및 상기 우회유로에 장착되어 상기 전자밸브가 오프되는 경우 가스공급량을 조절하는 오리피스를 포함하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치에 있어서,

상기 전자밸브의 전단과 후단의 압력에 따라 가스저장장소의 용적을 가변하여, 상기 강화력 상태에서는 가스저장장소에 가스를 저장하고 있다가 상기 약화력 상태에서는 상기 가스저장장소의 가스를 상기 가스버너쪽으로 배출하는 소화방지기구가 더 구비된다.

이상과 같이 본 발명은 적어도 다음과 같은 효과를 포함한다.

첫째, 상기 전자밸브의 전단과 후단의 압력에 맞추어 공기저장공간의 용적을 가변하는 소화방지기구를 구비함으로써, 상기 전자밸브의 추가 없이도 상기 약화력의 상태에서도 가스버너소화를 방지할 수 있다.

둘째, 상기 가스렌지의 약화력 상태에서 소화가 방지되므로 상기 가스렌지의 제품성능에 대한 소비자의 신뢰성이 향상됨은 물론 전자밸브의 추가에 따른 비용 상승이 없어 제조비 절감을 꾀할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치의 전자밸브가 온된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치의 전자밸브가 오프된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치에 두 개의 전자밸브가 사용된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치의 전자밸브가 온된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치의 전자밸브가 오프된 상태를 나타낸 개략도이다.

이하, 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부도면 도 4 및 5를 참고로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 가스렌지용 버너의 화력조절장치는, 가스버너(10)에 강화력 상태에서 가스를 공급하는 메인유로(20) 및 상기 가스버너(10)에 약화력 상태에서 가스를 공급하는 우회유로(30)가 상호 연통하며, 상기 메인유로(20)에 장착되어 가스흐름을 선택적으로 개폐하는 전자밸브(21) 및 상기 우회유로(30)에 장착되어 상기 전자밸브(21)가 오프되는 경우 가스공급량을 조절하는 오리피스(31)를 포함하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치에 있어서,

상기 전자밸브(21)의 전단과 후단의 압력에 따라 가스저장장소(A)의 용적을 가변하여, 상기 강화력 상태에서는 가스저장장소(A)에 가스를 저장하고 있다가 상기 약화력 상태에서는 가스저장장소(A)의 가스를 상기 가스버너(10)쪽으로 배출하는 소화방지기구(50)를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 화력조절장치는 상기 강화력 상태에서 작동하는 메인유로(20)와 상기 약화력 상태에서 작동하는 우회유로(30)와 상기 강화력에서 약화력으로 조정하는 경우 상기 우회유로(30)와 함께 작동하는 소화방지기구(50)로 구성되며, 특히 상기 소화방지기구(50)는 보조유로(51)와 저장챔버(52)와 다이어프램(53)과 스프링(54)과 스토퍼(55)를 포함한다.

또한, 상기 메인유로(20)의 전자밸브(21) 및 상기 우회유로(30)의 오리피스(31)는 공지기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하고, 도 1 내지 3의 도면부호의 첨부하여 비교하여 설명하기로 한다.

여기서, 상기 보조유로(51)는 상기 저장챔버(52)와 함께 외관을 이룸은 물론 전체하중을 지지하는 것으로서, 상기 메인유로(20)의 입구와 출구에 상기 전자밸브(21)를 사이에 두고 설치되며, 상기 메인유로(20)의 가스를 상기 약화력의 상태에사 상기 가스버너(10)로 공급하는 기능을 수행한다.

그리고, 상기 저장챔버(52)는 상기 보조유로(51)의 관로상에 설치되어 상기 메인유로(20)에 의해 공급되는 가스를 저장 또는 배출하는 것으로서, 그 내부공간에 상기 강화력 상태에서 상기 메인유로(20)를 통해 공급되는 가스를 임시 저장하는 수단으로서 가스저장공간(A)을 구비한다.

그리고, 상기 다이어프램(53)은 상기 저장챔버(52)의 중심부를 구획하여 상기 전자밸브(21)의 작동여부에 따라 상기 가스저장공간(A)의 용적을 가변하는 것으로서, 상기 강화력의 상태에서는 가스를 저장하고 있다가, 상기 약화력의 상태에서는 가스를 배출하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 다이어프램(53)은 상기 전자밸브(21)의 오프로 인해 상기 메인유로(20)의 가스압이 해제되는 경우 상기 가스저장공간(A)의 가스를 밀어내어 상기 우회유로(30)의 가스량을 보충하며, 특히 상기 가스저장공간(A)의 가스를 원활하게 밀어내도록 신축성이 뛰어난 재질로 성형함이 바람직하다.

또한, 상기 다이어프램(53)에 상기 가스의 유입방향을 따라 오목하게 패인 가스저장부(53a)가 형성되며, 특히 상기 가스저장부(53a)는 상기 다이어프램(53)의 외곽에 다수 개 형성하여 저장효율을 증대함이 바람직하지만, 외곽에 라운드형상으로 오목하게 형성하더라도 본원의 기술범주에 포함된다.

그리고, 상기 스프링(54)은, 상기 다이어프램(53)의 이동로에 설치되어 탄성력을 제공하는 것으로서, 상기 전자밸브(21)가 온되는 경우 상기 가스저장장소(A)를 유지하는 압축력을 가스압과 함께 제공하다가 상기 전자밸브(21)가 오프되는 경우 상기 가스저장장소(A)의 가스를 밀어내는 인장력을 제공한다.

그리고, 상기 스토퍼(55)는, 상기 저장챔버(52)의 내벽면에 상기 스프링(54)의 작동방향을 따라 장착되는 것으로서, 상기 다이어프램(53)의 이동량을 제한하는 기능을 수행하며, 상기 전자밸브(21)가 온되어 상기 스프링(54)의 리턴력이 최대로 작용하는 곳에 장착함이 바람직하다.

또한, 상기 스토퍼(55)의 돌출길이는 상기 다이어프램(53)이 상기 스프링(54)의 탄성력과 함께 최대로 가변될 수 있는 위치 즉, 상기 가스저장공간(A)에 최대의 가스량이 저장되는 위치에 구성함이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 소화방지기구(50)를 구성하기 위해서는, 일단 상기 메인유로(20)의 입구측과 출구측에 상기 보조유로(51)를 결합한 상태에서 상기 보조유로(51)의 관로상에 상기 저장챔버(52)를 설치한다.

이렇게 하면, 상기 가스버너(10)가 강화력인 경우 상기 메인유로(20)의 전자밸브(21)가 개방된 상태이므로, 상기 메인유로(20) 및 상기 우회유로(30)를 통해 상기 가스버너(10)로 가스가 공급되는 것이다.

이 과정에서, 상기 메인유로(20)를 통해 공급되는 가스 중 일부가 상기 저장챔버(52)로 공급되며, 상기 다이어프램(53)을 도면상 좌측으로 밀어내면서 상기 가스저장공간(A)을 확보하게 되는 것이다.

즉, 도 4에서와 같이, 상기 저장챔버(52)의 입구압력(F1)에 비해 출구압력(F2)이 더 큰 경우, 상기 다이어프램(53)이 도면상 좌측방향으로 이동하므로, 상기 가스저장공간(A)이 확보되어 가스가 저장된다.

특히, 상기 다이어프램(53)이 도면상 좌측방향으로 이동하는 과정에서, 상기 스토퍼(55)에 의해 상기 다이어프램(53)이 정지되는 순간까지, 상기 가스저장공간(A)이 점점 확대되어 가스가 저장된다.

한편, 상기 가스버너(10)가 약화력일 경우 상기 메인유로(20)의 전자밸브(22)가 오프된 상태이므로, 도 5에서와 같이 상기 가스는 상기 우회유로(30)를 경유하여 상기 가스버너(10)로 소량만이 공급된다.

이때, 상기 메인유로(20)의 가스압이 해제된 상태이므로, 상기 스프링(54)의 인장력 및 상기 다이어프램(53)의 리턴력이 작용하고, 이로 인해 상기 가스저장공간(A)내의 가스가 상기 가스버너(10)로 공급된다.

즉, 도 5에서와 같이, 상기 저장챔버(52)의 출구압력(F2)에 비해 입구압력(F1)이 더 큰 경우, 상기 다이어프램(53)이 도면상 우측방향으로 이동하므로, 상기 가스저장공간(A)의 저장가스가 배출되는 것이다.

특히, 상기 가스저장공간(A)내의 가스는 상기 입구압력(F1)과 출구압력(F2)의 압력차 및 상기 스프링(54)의 인장력에 해당하는 만큼 상기 우회유로(30)의 가스와 함께 상기 가스버너(10)로 공급되는 것이다.

따라서, 상기 메인유로(20)의 전자밸브(21)가 오프되더라도, 상기 가스버너(10)에 상기 우회유로(30)와 상기 보조유로(51)를 통해 가스가 공급되므로, 상기 가스버너(10)의 1차공기가 과잉되는 것을 차단한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

10 : 가스버너 20 : 메인유로
21 : 전자밸브 30 : 우회유로
31 : 오리피스 50 : 소화방지기구
51 : 보조유로 52 : 저장챔버
53 : 다이어프램 53a : 가스저장부
54 : 스프링 55 : 스토퍼

Claims (5)

1. 가스버너(10)에 강화력 상태에서 가스를 공급하는 메인유로(20) 및 상기 가스버너(10)에 약화력 상태에서 가스를 공급하는 우회유로(30)가 상호 연통하며, 상기 메인유로(20)에 장착되어 가스흐름을 선택적으로 개폐하는 전자밸브(21) 및 상기 우회유로(30)에 장착되어 상기 전자밸브(21)가 오프되는 경우 가스공급량을 조절하는 오리피스(31)를 포함하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치에 있어서,
   상기 메인유로(20)의 입구과 출구에 상기 전자밸브(21)를 사이에 두고 설치되어 가스우회로를 형성하는 보조유로(51)와, 상기 보조유로(51)의 관로상에 설치되어, 상기 전자밸브(21)의 전단과 후단의 압력에 따라 가스저장장소(A)의 용적을 가변하여, 상기 강화력 상태에서는 상기 가스저장장소(A)에 가스를 저장하고 있다가 상기 약화력 상태에서는 상기 가스저장장소(A)의 가스를 상기 가스버너(10)쪽으로 배출하는 소화방지기구(50)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 소화방지기구(50)는,
   상기 보조유로(51)의 관로상에 설치되어 상기 강화력 상태에서 가스의 저장에 필요한 공간을 형성하는 저장챔버(52), 및
   상기 저장챔버(52)에 내장되어 상기 전자밸브(21)의 작동여부에 따라 상기 가스저장장소(A)를 가변하는 다이어프램(53),
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램(53)은,
   상기 저장챔버(52)의 중앙부를 구획하여 배치되고 상기 강화력의 상태에서 가스의 수용공간을 형성하는 가스저장부(53a)를 갖는 것을 특징으로 하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 소화방지기구(50)는,
   다이어프램(53)의 가변경로에 장착되어 상기 전자밸브(21)가 온되는 경우 가스압과 함께 상기 가스저장장소(A)를 유지하고 있다가 상기 전자밸브(21)가 오프되는 경우 상기 다이어프램(53)을 리턴시키는 스프링(54)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 소화방지기구(50)는, 저장챔버(52)의 벽면에 장착되어 상기 다이어프램(53)의 가변량을 제한하는 스토퍼(55)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 가스렌지용 버너의 화력조절장치.

Images