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KR102536464B1 - 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기 - Google Patents

고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기 Download PDF

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KR102536464B1
KR102536464B1 KR1020200164264A KR20200164264A KR102536464B1 KR 102536464 B1 KR102536464 B1 KR 102536464B1 KR 1020200164264 A KR1020200164264 A KR 1020200164264A KR 20200164264 A KR20200164264 A KR 20200164264A KR 102536464 B1 KR102536464 B1 KR 102536464B1
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Abstract

고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기에 관하여 개시한다. 본 발명은, 다수의 염공이 원주상으로 통공되어 화염을 형성하는 헤드; 상기 헤드를 지지하고 가스와 공기를 상기 헤드의 염공으로 유도하는 유로를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유로와 상통하며, 노즐로부터 가스를 공급받으며, 외부로부터 공기를 상기 유로측으로 유도하여 가스와 공기를 혼합하는 혼합관; 및 상기 혼합관의 외부를 감싸아 외부로부터 공기를 헤드측으로 유도하여 토출시키는 외기 공급관;을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기{High-efficiency gas burner and cooker using the same}
본 발명은 가스너버를 구성하는 중앙 염공 및 내부의 염공에 외부 공기를 충분히 공급하여 불완전 연소로 인한 가스버너의 성능 저하 문제를 해결하는 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기에 관한 것이다.
밥을 대량으로 지을 수 있는 취반기는 학교식당이나 단체급식소와 같이 대규모 인원에 대한 급식을 제공하는데 사용되고 있다. 취반기는 밥을 짓는 열원에 따라 전기식 취반기와 가스식 취반기로 구분되는데, 열원으로는 LPG나 LNG와 같은 가스를 가스버너를 통해 공급받아 사용하는 가스식 취반기가 주로 사용되고 있다. 가스버너는 도넛형태의 관에 일자형의 관이 연결된 구조를 갖는다. LPG나 LNG 같은 가스가 공기와 함께 가스버너 내부로 유입되면, 우선 일자형의 관을 통과하고, 이 후 도넛형태의 관을 타고 돌면서 외부로 방출되는 구조를 갖는다. 가스버너는 공기와 가스의 혼합이 적절하게 이루어질 수 있는지, 도넛형태의 관을 도는 과정에서 적절하게 외부로 방출되어 연소될 수 있는지, 또한 연소된 불꽃의 방식은 어떠한지 등에 따라 열효율 성능이 좌우된다. 버너의 염은 내부 염공, 중앙 염공, 외부 염공으로 이루어져 공기와 가스가 혼합되어 버너의 각각의 염공에서 연소되는데, 이럴 경우 중앙 염공 및 내부의 염공에는 2차 공기가 부족하여 완전 연소가 되지 못하고 불완전 연소 현상이 발생될 수 있다. 이렇게 불완전 연소가 되면 버너에 열이 가해져 열손실이 발생된다. 이러한 현상을 줄이기 위하여 버너의 염공에 2차 공기를 공급하는 경우 제품 외부에 많은 공기 유입로를 만들어야 하는 문제가 있다.
특허문헌 1. 국내등록특허공보 제10-1856453호(공고일2018년05월10일)
특허문헌 2. 국내공개특허공보 제10-2004-0025334(공개일2004년03월24일)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 가스너버를 구성하는 중앙 염공 및 내부의 염공에 2차 공기를 충분히 공급하여 불완전 연소로 인한 가스버너의 성능 저하 문제를 해결하는데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 가스너버를 구성하는 중앙 염공 및 내부의 염공에 2차 공기를 충분히 공급하여 불완전 연소로 인한 가스버너의 성능 저하 문제를 해결하는 취반기를 제공하는데 있다.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 다수의 염공이 원주상으로 통공되어 화염을 형성하는 헤드; 상기 헤드를 지지하고 가스와 공기를 상기 헤드의 염공으로 유도하는 유로를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유로와 상통하며, 노즐로부터 가스를 공급받으며, 외부로부터 공기를 상기 유로측으로 유도하여 가스와 공기를 혼합하는 혼합관; 및 상기 혼합관의 외부를 감싸아 외부로부터 공기를 헤드측으로 유도하여 토출시키는 외기 공급관;을 포함하는 고효율 가스버너로부터 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 헤드는 다수의 염공 주변부에 2차 공기를 토출하는 2차 공기 토출구를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외기 공급관의 일단은 외부 공기의 흡입을 유도하기 위해 일단을 확관부로 형성하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외기 공급관은 상기 혼합관의 외부와 이격되어 2차 공기 공급유로를 형성하여, 2차 공기를 상기 헤드의 2차 공기 토출구를 통해 토출 시키도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외기 공급관의 확관부와 혼합관의 사이에는 상기 외기 공급관의 확관부를 따라 흡입되는 2차 공기의 공급 유량을 조절하는 2차 공기 조절기를 구비하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 2차 공기 토출구는 상기 원주상으로 통공된 염공의 내측에 형성하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가스버너는 취반기의 취반 공간 내부에 설치되고, 상기 외기 공급관으로 유입되는 공기는 취반 공간 외부의 공기가 공급되는 취반기로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가스버너의 중앙부는 관통형성되고, 중앙부에 온도센서를 더 구비한 취반기로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기는, 중앙 염공 및 내부의 염공에 2차 공기를 충분히 공급하여 불완전 연소로 인한 가스버너의 성능 저하 문제를 간단하게 해결하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가스버너의 불완전 연소 문제를 해결하기 위하여 복잡한 유로 구조물의 설치에 의하지 않고, 비교적 간결한 방법으로 가스버너의 불완전 연소 문제를 해결하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가스버너 내부 염공의 내측면에 2차 공기를 공급하여, 내부 염공에서 분출된 염이 가스버너의 헤드를 관통하여 설치되는 온도 센서측으로 늘어지는 열전달을 방지하고, 이를 통해 온도 센서의 열 전달 간섭을 없애 정확한 온도를 측정할 수 있도록 하고, 취반기의 제품 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 가스버너가 적용되는 취반기의 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너를 취반기에 적용한 상태를 개략도로 나타낸 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너의 구조를 사시도로 나타낸 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너를 단면도로 나타낸 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너의 일부를 절취하여 나타낸 예시이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 가스버너의 일부를 절취하여 나타낸 예시이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 가스버너의 2차 공기 공급 효과를 설명하는 설명도의 예시이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 '고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기'를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 가스버너가 적용되는 취반기의 예시이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 취반기(100)는 취반기 본체(110), 가스버너(200) 및 가스버너(200)에 LPG나 LNG 같은 연료를 공급하는 가스공급관(201)으로 구성된다. 취반기 본체(110)는 내부에 밥솥(300)을 안착할 수 취반 공간(111)이 하나 이상의 층으로 형성되고, 각 층마다 개폐가 가능한 도어(120)가 설치되어 있다.
여기서, 가스버너(200)는 취반기 본체(110)의 취반 공간(111)의 바닥에 설치되어 밥솥(300)의 하면을 가열하고, 취반 공간(111)의 하단에는 가스버너(200)의 헤드(210) 중앙부를 관통하도록 온도 센서(202)를 구비하는 원기둥 형태의 감열부(204)가 가스버너(200)의 헤드(210) 중심을 통과하는 형태로 설치되고, 온도 센서(202)가 설치된 감열부(204)는 밥솥(300)의 하단과 접촉되어 밥솥(300)의 하단부 온도를 측정하도록 되어 있다.
가스공급관(201)은 가스밸브(203)에 의해 개폐되고 가스버너(200)와 연결되어 연료 가스를 가스버너(200)로 공급한다. 그리고, 가스버너(200)에는 가스 연료를 혼합하는 혼합관(240)이 구비되고, 그 혼합관(240)은 취반기의 측벽을 향하게 설치되며, 솔레노이드 방식의 가스밸브(203)를 통해 개폐가 제어되는 가스공급관(201)에 의해 연료 가스를 공급받도록 되어 있다. 여기서, 가스는 LPG와 LNG 같이 탄화수소를 기반으로 하는 연소가스일 수 있다.
본 발명에 따른 가스버너(200)는 취반 공간(111) 내에 설치되는 경우 중앙 염공 및 내부의 염공에는 2차 공기가 부족하여 완전 연소가 되지 않고 불완전 연소가 발생되는 문제를 복잡한 2차 공기 유입 장치를 사용하지 않고 간단한 2차 공기 공급관(230)을 통해 효과적으로 해결할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 가스버너(200)는 내부 염공의 내측면에 2차 공기를 공급하여, 내부 염공에서 분출된 염이 가스버너(200)의 헤드(210)를 관통하여 설치되는 온도 센서(202)측으로 늘어지는 열전달을 방지하고, 이를 통해 온도 센서(202)의 열 전달 간섭을 없애 정확한 온도를 측정할 수 있도록 하고, 제품의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 가스버너(200)를 도 2 내지 도 7을 참조하여 이하에서 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너를 취반기에 적용한 상태를 개략도로 나타낸 예시이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너의 구조를 사시도로 나타낸 예시이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너를 단면도로 나타낸 예시이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가스버너의 일부를 절취하여 나타낸 예시이다. 도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 가스버너의 일부를 절취하여 나타낸 예시이다.
본 발명에 따른 가스버너(200)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 염공(211)이 원주상으로 통공되어 화염을 형성하는 헤드(210)로 구성된다.
그리고, 헤드(210)를 지지하고 가스와 공기를 헤드(210)의 염공(211)으로 유도하는 유로(221)를 갖는 하우징(220)을 포함하여 구성된다.
그리고, 하우징(220)의 유로(221)와 상통하며, 가스를 흡입하는 노즐(250)의 외부를 감싸아 1차 공기 유입부(241)로부터 공기(a1)를 유로(221)측으로 유도하여 가스와 공기(a1)를 혼합하는 혼합관(240)을 포함하여 구성된다.
그리고, 혼합관(240)의 외부를 감싸아 외부 공기(a2)를 2차적으로 헤드(210)측으로 유도하여 토출시키는 외기 공급관(230)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 헤드(210)는 다수의 염공(211) 주변부에 2차 공기를 토출하는 2차 공기 토출구(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 2차 공기 토출구(212)를 통해 공급되는 2차 공기(a2)는 혼합관(240)을 통해 공급되는 1차 공기(a1)와 별도로 헤드(210)에 직접 충분한 유량으로 공급될 수 있으므로, 외기 유량 부족으로 생기는 불완전 연소 문제를 충분한 유량 공급을 통해 효과적으로 해결할 수 있게 된다.
또한, 외기 공급관(230)의 일단은 외부 공기(a2)의 흡입을 유도하기 위해 일단이 확관부(231)로 형성될 수 있다. 도 3 내지 도 7을 참조하면, 외기 공급관(230)의 확관부(231)는 2차 공기(a2)의 흡입에 유리할 수 있도록 2차 공기 공급유로(232)에 비해 직경이 확장되어 충분한 유량의 외기를 유입시키게 된다.
또한, 외기 공급관(230)은 혼합관(240)의 외부와 이격되어 2차 공기 공급유로(232)를 형성하여, 2차 공기(a2)를 헤드(210)의 2차 공기 토출구(212)를 통해 토출 시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 취반 공간(111) 내부에서 발생하는 열기가 외기 공급관(230)에 의해 차단되어 혼합관(240)으로 유입되는 것을 방지하고 혼합관(240)으로 유입된 가스와 공기의 혼합가스가 가열되지 않은 상태로 염공으로 이동하므로, 초기 점화시와 연소 안정화시의 혼합가스의 분출속도 변화를 줄여 안정적인 연소상태를 유지할 수 있게된다.
또한, 외기 공급관(230)의 확관부(231)와 혼합관(240)의 사이에는 외기 공급관(230)의 확관부(231)를 따라 흡입되는 2차 공기의 공급 유량을 조절하는 2차 공기 조절기(260)를 구비하여 구성될 수 있다.
2차 공기 조절기(260)를 확관부(231)가 위치하는 방향으로 간격을 좁혀서 조절하는 경우 2차 공기(a2)의 흡입 유량이 줄어들고, 2차 공기 조절기(260)를 확관부(231)를 기준으로 간격을 넓혀 조절하는 경우 2차 공기(a2)의 흡입 유량을 간단히 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 가스버너의 2차 공기 공급 효과를 설명하는 설명도의 예시이다.
2차 공기 토출구(212)는 원주상으로 통공된 염공의 내측에 형성하는 것이 바람직하다. 이는 도 7에 도시된 바와 같이, 염공의 내측에 온도 센서(202)가 설치된 감열부(204)를 구성하는 경우 온도센서(202)와 대면되는 염공에 2차 공기(a2)를 유입시켜, 염의 길이를 짧게 유지하여, 온도 센서(202)측으로 염의 늘어짐을 방지하여 온도 센서(202)측으로의 열 유입을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 이를 통해 온도 센서(202)에 대한 열간섭을 차단할 수 있고, 결과적으로 온도 측정 에러를 줄여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 바람직하기로는, 버너 헤드와 하우징을 분리형으로 구성하는 경우 제품 제조에서 용이한 가공성을 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 고효율 가스버너는 취반기 제품에 적용 장착되면 버너 헤드의 내부로 가스와 1차 공기가 혼합되어 염공를 통해 분출되어 화염을 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 가스버너는 1차 공기는 염공에서 연소되어 분출되는 가스압에 의하여 공기가 유입되고, 헤드 내부에서 가스와 1차 공기가 혼합되어 염공으로 분출되어 연소될 때 헤드 내부 공기가 부족하여 발생되는 불완전 연소 현상을 외부 2차 공기를 유입시켜 이를 통해 연소성과 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기는, 중앙 염공 및 내부의 염공에 2차 공기를 충분히 공급하여 불완전 연소로 인한 가스버너의 성능 저하 문제를 간단하게 해결하는 유리한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기는, 가스버너의 불완전 연소 문제를 해결하기 위하여 복잡한 유로 구조물의 설치에 의하지 않고, 비교적 간결한 방법으로 가스버너의 불완전 연소 문제를 해결할 수 있는 유리한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기는, 내부 염공의 내측면에 2차 공기를 공급하여, 내부 염공에서 분출된 염이 가스버너의 헤드를 관통하여 설치되는 온도 센서측으로 늘어지는 열전달을 방지하고, 이를 통해 온도 센서의 열 전달 간섭을 없애 정확한 온도를 측정할 수 있도록 하고, 제품 성능을 향상시킬 수 있는 유리한 이점이 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
100: 취반기 110: 취반기 본체
200: 가스버너 202: 온도 센서
204: 감열부 210: 헤드
211: 염공 212: 2차 공기 토출구
220: 하우징 221: 유로
230: 외기 공급관(2차 공기) 231: 확관부
232: 2차 공기 공급유로 240: 혼합관
250: 노즐 260: 2차 공기 조절기

Claims (8)

  1. 다수의 염공이 원주상으로 통공되어 화염을 형성하는 헤드; 상기 헤드를 지지하고 가스와 공기를 상기 헤드의 염공으로 유도하는 유로를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유로와 상통하며, 노즐로부터 가스를 공급받으며, 외부로부터 공기를 상기 유로측으로 유도하여 가스와 공기를 혼합하는 혼합관; 및 상기 혼합관의 외부를 감싸아 외부로부터 공기를 헤드측으로 유도하여 토출시키는 외기 공급관;을 포함하여 이루어지며, 상기 헤드는 다수의 염공 주변부에 2차 공기를 토출하는 2차 공기 토출구를 포함하고, 상기 2차 공기 토출구는 상기 원주상으로 통공된 염공의 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 가스버너.
  2. 다수의 염공이 원주상으로 통공되어 화염을 형성하는 헤드; 상기 헤드를 지지하고 가스와 공기를 상기 헤드의 염공으로 유도하는 유로를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유로와 상통하며, 노즐로부터 가스를 공급받으며, 외부로부터 공기를 상기 유로측으로 유도하여 가스와 공기를 혼합하는 혼합관; 및 상기 혼합관의 외부를 감싸아 외부로부터 공기를 헤드측으로 유도하여 토출시키는 외기 공급관;을 포함하여 이루어지며, 상기 외기 공급관의 일단은 외부 공기의 흡입을 유도하기 위해 일단이 확관부로 형성되고, 상기 외기 공급관의 확관부와 혼합관의 사이에는 상기 외기 공급관의 확관부를 따라 흡입되는 2차 공기의 공급 유량을 조절하는 2차 공기 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 고효율 가스버너.
  3. 삭제
  4. 제 1 항, 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외기 공급관은 상기 혼합관의 외부와 이격되어 2차 공기 공급유로를 형성하여, 2차 공기를 상기 헤드의 2차 공기 토출구를 통해 토출 시키는 것을 특징으로 하는 고효율 가스버너.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항, 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스버너는 취반기의 취반 공간 내부에 설치되고, 상기 외기 공급관으로 유입되는 공기는 취반 공간 외부의 공기가 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 가스버너.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스버너의 중앙부는 관통 형성되고, 중앙부에 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고효율 가스버너.
KR1020200164264A 2020-11-30 2020-11-30 고효율 가스버너 및 이를 이용한 취반기 Active KR102536464B1 (ko)

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