WO2014137051A1 - 팬-메탈 화이버 가스버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈 화이버 패드 장착형이면서 송풍압으로 가스를 공급하여 연소시키는 가스버너로서, 패드의 전반에 걸쳐 균등하게 가스를 퍼지게 해 어느 부위 할 것 없이 불꽃이 균등하고, 가스의 연소 소음 문제도 해소할 수 있는 팬-메탈 화이버 가스버너를 제공하려는 것으로서, 버너헤드의 연소부에 장착된 탈착형 메탈 화이버 패드와 상기 버너헤드의 바닥 중앙에 연결된 공급관, 상기 공급관으로 가스 연소에 필요한 산소를 공급하는 송풍기가 포함된 가스버너에 있어서, 버너 헤드에서 상기 패드의 아래 쪽에 가스의 공급압에 순응하여 제자리 회전하면서 사방으로 가스를 균등하게 분산시키도록 만곡형 유도판을 구비한 공회전식 분산날개를 장착한 팬-메탈 화이버 가스버너를 특징으로 한다.

Description

팬-메탈 화이버 가스버너

본 발명은 식당이나 단체급식소 등에서 사용하는 산업용 가스버너를 형성함에 있어서, 버너 헤드에 설치된 망체형의 메탈 화이버제 패드와 버너 헤드 내측에 설치된 공회전식 분산날개에 의해 불꽃이 넓게 그리고 고르게 확산하도록 구성하여 조리시간을 단축하고 가스분출시의 연소 소음도 획기적으로 줄인 팬-메탈 화이버 가스버너에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 가스버너는 도 1과 같이 헤드에 형성된 노즐의 배열 형식에 따라 2구 2열과 3구 3열 버너, 쌍관 버너, 제트 버너가 있다. 이들 가스버너는 가스가 노즐로 분출되므로 연소부에서의 불꽃은 노즐 주위로 제한적이며, 불꽃이 일정하지 않고 출렁이는 문제점이 많다.

또한 불꽃을 이루는 범위가 제한적이다 보니 조리기의 바닥 전체를 균등하게 가열하기 곤란하여 먹을거리를 굽거나 익히는데 예상시간보다 더디고, 가스량이 증가할수록 연소소음도 심해진다.

게다가, 육즙 따위가 노즐에 눌어붙으면 공경이 좁아지거나 심하면 막혀서 불완전연소되므로 가스에너지의 열효율이 저하된다.

이 점을 의식하여 화염의 고른 확산으로 가열 조리시간을 단축하고 소음도 획기적으로 줄일 수 있도록 도 2와 같은 메탈 화이버를 이용한 가스버너가 알려져 있으며, 버너 헤드의 상단에 메탈 화이버를 연소부재로 설치하여 사용하였다.

메탈 화이버는 금속섬유로서 이를 가스버너에 대체 사용하였을 때 노즐식 버너와는 달리 표면 전체를 연소면(面)으로 사용할 수 있는 평면체 연소식 구조이며, 노즐식 가스버너에 비해서 연소효율이 높고 화력이 강하기 때문에 사용빈도가 늘고 있다.

메탈 화이버를 연소부재로 사용하는 가스버너의 선행기술로는 도 2에 표시된 구조와, 공개특허공보 제2011-106785호 및 등록실용신안 제328095호에 개시된 구조가 대표적인 사례다.

상기 선행기술 중에서 도 2에 표시된 가스버너는, 버너 헤드(a) 상단에 메탈 화이버(b)가 평면으로 장착되고, 송풍장치와 가스공급장치에 의해서 가스와 공기가 적합하게 혼합된 상태로 관체(c)를 통해서 버너 헤드(a)에 공급되고, 가스는 메탈 화이버(b)의 망목을 통해서 상향 분출되는 구조이며, 메탈 화이버(b)의 상방에서 점화시키면 메탈 화이버가 통상의 심지처럼 연소부재로 작용하여 가스가 연소되는 구조이다.

그러나 상기한 구조는 가스압력이 메탈 화이버 전체면에 고르게 공급되지 않고 가운데로만 집중적으로 분출되는 단점이 있어 넓고 고른 화력을 기대할 수 없는 문제점이 있으며, 연소부재의 면적을 크게 그리고 넓게 키울수록 이런 불안전한 현상이 더욱 심하게 발생하는 단점이 있다.

상기 선행기술 중에서, 공개특허공보 제2011-106785호의 가스버너는 선경과 망목이 다른 여러 장의 금망을 중첩시킨 메탈 화이버제 패드를 노즐에 갈음하여 가스버너 헤드의 상면에 설치하여 망체 전반에 걸쳐 비교적 고르게 화염이 솟을 수 있게 하고, 버너 헤드의 바닥 중앙을 상향 관통해 들어가 패드 밑에 위치하는 관상 혼합기의 말단에 부착된 분배판으로는 가스가 혼합기의 말단으로 분출되는 가스가 패드의 중앙에 집중되지 않고 사방으로 분산되도록 유도하게 한 것이다.

이 가스버너는 패드를 구성하는 금망의 개체수가 많아 제조가가 너무 부담스럽고, 무겁다. 또, 음식물에서 배어나온 즙과 찌꺼기가 망 사이에 끼이고 망목에 달라붙어 좁히는 등 사용빈도가 늘수록 패드를 통해 솟는 화염의 강도가 저하되고, 세척 난도는 증가 된다.

게다가, 가스의 공급량 조절로 화염의 세기를 조절하는 구태의연한 방식은 가스의 확산성이 낮아 패드에서 솟는 화염이 적외선 패드에서 가스가 연소되면서 일으키던 은근하고 화사한 화염 같지는 않고 거칠다. 그래서 음식물을 고루 익히는 데 미흡하고, 가스버너를 사용할 때의 시각적 미감도 덜하며, 비록 강도가 약해지기는 했지만 소음은 여전한 연구과제로 남아 있다.

상기 선행기술 중에서 등록실용신안 제328095호의 가스버너는 도 3, 도 4와 같이, 선경과 망목이 다른 여러 장의 금망을 중첩시킨 석쇠 대용의 스테인레스제 패드를 버너헤드의 연수부에 설치하고, 버너헤드에서 패드의 아래쪽 중앙에는 저항판을 설치하여 유입되는 가스가 부딪혀 사방으로 퍼지게 구성한 것이다.

이 선행기술에서는 버너 헤드 내에서 가스가 저항판에 부딪혀 사방으로 퍼진다고는 하더라도 가스압이 높아지면 패드의 가장자리 쪽으로 가스가 몰리고 가스압이 낮을수록 불꽃의 위력에 휘말린 가스가 패드의 가운데로 몰리는 경향이 있다.

이처럼 가스압의 강약에 따라 가스의 공급량이 특정 부위에 편중되면 패드의 전반에 걸쳐 화력이 균등한 불꽃은 기대할 수 없다. 불꽃이 균등하지 않으면 가스 사용량에 비해 음식을 굽거나 익히는 시간이 예상보다 길어지고, 가스비 부담은 가중된다.

또한 송풍압이 강할수록 역류방지판에 부딪힌 가스가 패드의 가장자리 쪽으로 불규칙하게 몰리게 되고, 거기서는 강한 불꽃이 일지만 패드의 가운데 부분에서는 가스량이 적은 탓에 약한 불꽃이 일게 된다. 한 마디로, 이 선행기술 역시 패드의 전반에 걸쳐 균등한 화력의 불꽃을 기대하기 어렵다.

본 발명의 목적은 메탈 화이버 패드 장착형이면서 송풍압으로 가스를 공급하여 연소시키는 가스버너로서, 패드의 전반에 걸쳐 균등하게 가스를 퍼지게 해 어느 부위 할 것 없이 불꽃이 균등하고, 가스의 연소 소음 문제도 해소할 수 있는 팬-메탈 화이버 가스버너를 제공하려는 것이다.

상기한 본 발명의 과제는, 버너 헤드의 연소부에 장착된 탈착형 메탈 화이버 패드와 상기 버너 헤드의 바닥 중앙에 연결된 공급관, 상기 공급관으로 가스 연소에 필요한 산소를 공급하는 송풍기가 포함된 가스버너로서, 버너 헤드에서 상기 패드의 아래 쪽에 가스의 공급압에 순응하여 제자리 회전하면서 사방으로 가스를 균등하게 분산시키는 공회전식 분산날개와 만곡면을 가진 유도판이 장착된 팬-메탈 화이버 가스버너로 달성할 수 있다.

본 발명은 가스가 실린 송풍압의 강약에 관계없이 예민하게 반응하여 작동하는 공회전식 분산날개는 회전력으로 가스와 공기를 고르게 혼합하여 마치 안개가 퍼지듯이 부드럽고 균등하게 퍼뜨려 패드의 전반에 걸쳐 화력이 균등한 불꽃을 일게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 공회전식 분산날개는 유도판이 만곡면에 충돌하여 진로가 전환되는 송풍압이 회전에너지로 작용하므로 전력을 소비하지 않으며 경제적으로 운용할 수 있고, 가동 소음도 거의 나지 않는 효과가 있다.

도 1은 통상의 노즐식 가스버너의 상세도

도 2 및 도 3은 종래 메탈 화이버를 적용한 가스 버너의 개략도

도 4는 종래의 송풍기 구비형 가스 버너의 전체적인 개념도

도 5는 본 발명에 의한 가스 버너 헤드의 분해 사시도

도 6은 본 발명 가스버너 헤드의 조립도

도 7은 본 발명 버너 헤드에 설치된 팬의 중앙 하단부 상세도

본 발명은 버너 헤드의 연소부에 장착된 탈착형 메탈 화이버제 패드와, 상기 버너 헤드의 바닥 중앙에 연결된 공급관, 상기 공급관으로 가스 연소에 필요한 산소를 공급하는 송풍기 및 가스공급장치가 포함된 가스버너에 있어서, 상기 버너 헤드의 메탈 화이버제 패드의 아래 쪽에 고정 설치되며 가스가 실린 송풍압에 순응하여 제자리 회전하는 공회전식 분산날개와, 상기 공회전식 분산날개의 중심축 하단에 부착되며 상승하는 가스압을 상방을 향하여 고르게 분산시키는 만곡형 유도판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1에서와 같이 본 발명의 팬-메탈 화이버 가스버너는 버너 헤드(1)와, 이 버너 헤드(1)의 바닥 중앙에 내부와 소통하도록 연결된 공급관(2), 상기 버너 헤드(1)의 연소부에 안장된 패드(3), 그리고 상기 공급관(2)의 후단에 설치된 송풍장치(4)와 송풍장치 앞 공급관 상에 설치된 가스공급장치(5)에 기본을 두고, 버너 헤드(1) 내부에는 공회전식 분산날개(6)를 설치한 것이다.

상기 패드(3)는 상부 고정테(7)와 하부 고정테(8) 사이에 금망(9)과 메탈 화이버(10)의 순으로 적층하여 고정한 것으로서, 전면에 걸쳐 가스가 고르게 퍼져 은근하게 불꽃이 일도록 연소되게 하는 메탈 화이버(10)의 조직 특성을 활용한 것이다.

상기 송풍장치(4)는 송풍량의 조절이 가능한 풍량가변형이며, 공급관(2)으로 보내어지는 바람에 가스를 실려보낸다.

가스공급장치(5)는 가스통과 연결된 가스호우스를 공급관(2)에 연결하여 이루어진 것이며 가스압과 송풍량에 의해서 지속적으로 가스공급이 이루어진다.

상기 공회전식 분산날개(6)는 공급관(2)을 통해 버너 헤드(1)로 유입되는 가스가 포함된 풍압에 예민하게 반응하여 제자리에서 공회전하는 비전동식 순응형이며, 패드(3)의 아래쪽 버너 헤드(1)의 내부에 장착된다.

상기 패드(3)와 공회전식 분산날개(6)와는 적어도 5~10㎝ 정도의 벌림간격을 유지토록 하는 것이 바람직하며, 분산날개(6)와 패드(3)와의 사이에 공간을 형성함에 의해서 회전체의 저항을 줄여서 원활한 회전작동을 수행토록 함과 아울러 가스의 혼합, 확산작용이 향상되게 한 것이다.

패드(3)에서, 금망(9)은 내식성과 내열성이 우수하여 사용 수명이 긴 스테인레스 강제로서, 여기서는 강한 불꽃에도 메탈 화이버(10)가 처지지 않게 받쳐주는 받침이 주된 역할이다.

메탈 화이버(10)는 금망(9)과 규격이 대등하며, 단수일 수 있다. 하부 고정테(7)에 금망(9)과 메탈 화이버(10)의 순으로 적층하고 메탈 화이버(10)에 상부 고정테(8)를 얹은 다음, 상부 및 하부 고정테(7,8)와 버너헤드(1)의 상단에 부착된 플랜지(16)에 각기 방사상으로 뚫린 체결공(11,12,17)의 중심을 일치시키고 나사(13)로 체결하여 고정한다.

본 발명의 공회전식 분산날개(6)가 끼워진 중심축 하단에는 수직상으로 상승하는 가스압력을 외곽으로 분산시키는 만곡형 유도판(20)이 일체로 설치되어 있으며, 상기 유도판(20)은 만곡형 및 반구형으로 형성하는 것도 포함된다.

상기 유도판(20)은 아래쪽에 위치한 공급관(2)의 내경(H)보다 큰 직경(W)을 가지며, 만곡면(22)에 충돌하는 상승 가스압력이 도 6의 화살표시처럼 사방으로 확산된 후 윗쪽의 공회전식 분산날개에 충돌하여 회전에너지를 연속적으로 제공하며, 이에 의해서 공회전식 분산날개(6)는 계속 회전한다. 유도판(20)의 크기가 공급관(2)의 내경과 동일하거나 작을 경우에는 충돌 면적이 작아서 확산효과를 발휘할 수 없다.

도면 부호 (14)는 상부 고정테(7)의 일측으로 연장된 착화구용 부착편이고, (15)는 압전식 착화구를 표시한다.

본 발명은 송풍압이 걸린 채로 공급관(2)을 통해 유입되는 가스(g1)는 공회전식 분산날개(6)을 가동시키고 패드(3)를 통해서 상방으로 확산하면서 연소 된다.

도 6, 도 7과 같이 가스는 유입 초기에 유도판(20)의 만곡면(22)에 일단 부딪힘과 동시에 사방으로 분산된다. 그러는 동안, 송풍압이 걸린 가스(g1)에 의해 회전 중인 공회전식 분산날개(6)에 의해 가스(g2)가 가볍게 휘저어져 마치 안개가 피어오르듯 패드(3)의 저면 사방으로 고르게 퍼지고 흩어진다.

이렇게 분산된 가스(g2)는 상향 풍압에 의해서 메탈 화이버(10)의 전반에 걸쳐 균등하게 스며들고, 순탄하게 연소되어 어느 부위할 것 없이 화력이 균등한 불꽃(f)으로 피어나게 된다.

공급관(2)으로 유입되는 가스에 대한 1차 분산임무를 부여하자면 가스버너의 구조상 공급관(2)의 상단의 직상부에 위치하는 만곡면(22)이 가장 큰 역할을 수행한다. 그리고 상기 만곡면(22)의 지름(W)을 공급관(2)의 내경(H) 보다 크게 형성함으로써 상승가스가 반드시 만곡면에 부딪친 후의 분산성을 높일 수 있는 것이다.

본 발명은 가스가 실린 송풍압의 강약에 관계없이 예민하게 반응하여 작동하는 공회전식 분산날개는 회전력으로 가스와 공기를 고르게 혼합하여 마치 안개가 퍼지듯이 부드럽고 균등하게 퍼뜨려 패드의 전반에 걸쳐 화력이 균등한 불꽃을 일게 하는 효과가 있으며, 본 발명의 공회전식 분산날개는 유도판이 만곡면에 충돌하여 진로가 전환되는 송풍압이 회전에너지로 작용하므로 전력을 소비하지 않으며 경제적으로 운용할 수 있고, 가동 소음도 거의 나지 않아 산업상 이용가능성이 매우 높은 기술인 것이다.

Claims (3)

1. 버너 헤드의 연소부에 장착된 탈착형 메탈 화이버제 패드와, 상기 버너 헤드의 바닥 중앙에 연결된 공급관, 상기 공급관으로 가스 연소에 필요한 산소를 공급하는 송풍기 및 가스공급장치가 포함된 가스버너에 있어서,

   상기 버너 헤드의 메탈 화이버제 패드의 아래 쪽에 고정 설치되며 가스가 실린 송풍압에 순응하여 제자리 회전하는 공회전식 분산날개와;

   상기 공회전식 분산날개의 중심축 하단에 부착되며 상승하는 가스압을 상방을 향하여 고르게 분산시키는 만곡형 유도판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬-메탈 화이버 가스버너.
2. 제1항에 있어서, 상기 공회전식 분산날개는 모터나 전원을 사용하지 않는 비전동식 구조인 것을 특징으로 하는 팬-메탈 화이버 가스버너.
3. 제1항에 있어서, 상기 만곡형 유도판의 직경을 공급관의 내경보다 크게 형성한 것을 특징으로 하는 팬-메탈 화이버 가스버너.

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