연소기의 안전장치

[그림자]

연소기의 안전장치

연소기에는 이상상황 발생시 가스누출, 과열 및 화재 등을 방지하기 위하여 여러 가지 안전장치를 갖추고 있다. 특히, 가스보일러에는 다른 연소기보다 많은 안전장치가 설치되어 있는데 여기에서는 가스보일러의 안전장치를 중심으로 연소기에는 어떤 안전장치가 있는지 살펴보기로 한다.

(1) 소화안전장치
소화안전장치는 가스가 미점화 또는 사용중에 불이 꺼졌을 때 가스통로를 차단하여 생가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 장치로서 열전대식과 플레임로드식이 있다.

① 열전대식 소화안전장치
2종의 금속조합을 열전대(Thermo-couple)라 하며, 이 열전대는 불꽃(열)이 감지되면 열전대 금속특성에 따라 열기전력이 발생하게 되며, 발생된 기전력은 전자석으로 전달되어 가스공급 경로를 개폐하는 장치이다. 열전대를 가스로 가열하는 경우 600∼700℃에서 약 20∼35mV의 기전력이 발생된다.

[그림1]

[그림2]

예를 들면 위 [그림1,2]와 같이 가스렌지의 불꽃 주변에 총알처럼 보이는 금속이 열전대식 소화안전장치이며 그 옆에 보이는 뾰족한 침같은 것은 점화장치(스파크) 이다.

우리가 가스렌지를 점화시 맨처음 레바를 누르는데 그 순간 '쉬익'소리가 나면서 가스가 누출된다. 그리고 레바를 왼쪽으로 회전하면 '땅'소리가 나면서 스파크가 튀면서 점화가 된다. 그런데 바로 레바를 손에서 떼면 불이 꺼지고 레바를 몇 초 정도 쥐고 있어야 점화가 된다. 이것은 열전대식 소화안전장치의 특성인데 [그림3]를 보면서 작동원리를 살펴보자.

[그림3]

가스렌지의 레바를 손으로 누르는 동작은 [그림3]의 푸쉬로드를 눌러 스프링과 결합된 안전밸브가 열려 가스가 공급되고 레바를 회전하면 '땅'소리가 나면서 공급된 가스에 스파크를 발생시켜 점화하는 것이다.

이 때, 가스불꽃이 열전대를 가열하기 시작하고 충분히 가열되면 열전대에서 발생된 전류가 전자밸브 유닛을 전자석화시켜 안전밸브를 당겨 계속적으로 가스를 공급시키게 된다. 따라서, 레바를 몇 초 동안 쥐고 있는 것은 열전대를 충분히 가열해야 적절한 전류가 발생하고 이 전류로 전자석화시켜 안전밸브를 지속적으로 개방하여 점화상태가 유지되기 때문이다.

만일, 음식물 조리중에 바람이 불거나, 국물이 넘쳐서 가스불꽃이 꺼지면 열전대도 식어서 전류가 없어지는데 결국은 전자석기능을 상실하여 스프링의 힘으로 가스입구를 차단하여 더이상 가스가 공급되지 못하도록 한다. 열전대식 소화안전장치는 이와같이 소화시 시간이 지연되는 특성 때문에 보일러와 같이 연소실이 밀폐되어 가스가 체류하기 쉬운 연소기에는 재점화시 위험하기 때문에 가스렌지와 같이 개방된 공간에서 소량 누출되어도 사고의 위험성이 없는 연소기에 사용한다.

연소실이 밀폐된 보일러와 같은 연소기는 다음과 같은 플레임로드식 소화안전장치를 사용한다.

② 플레임로드식 소화안전장치
일명 화염검지회로 소화안전장치라고 하며 플레임로드가 화염에 접촉하는 부분을 전극으로 하여 전기회로에 전류를 통하면 화염이 존재할 때는 화염의 정류성(전류를 통전)에 의하여 전류가 흐르지만 화염이 존재하지 않을 때는 흐르지 않는 성질을 이용한 안전장치이다. 즉, 화염이 있을 때는 전기회로가 구성되어 전자밸브를 전자석화시켜 안전밸브가 열리고 화염이 없을 때는 전기회로가 구성되지 않아 전자석기능을 상실하므로 스프링에 의하여 밸브를 닫는다.

따라서, 점화 또는 소화시 신속하게 안전밸브를 개폐하므로 가스가 체류될 염려가 없다. 다만, 열전대식과 달리 화염에 접촉되는 금속부분이 스스로 열기전력을 생산하지 않기 때문에 외부에서 전원(교류전원 110V 또는 220V)을 공급해 주어야 한다.

출처: 한국가스안전공사