KR100739541B1 - 가스 복사 버너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 복사 버너에 있어서, 와이드 디퓨저를 설치하여 얇은 구조가 되도록 함으로써 가스 복사 버너 및 가스 오븐 레인지의 컴팩트화가 가능하도록 하고, 안정적이고 균일한 연소가 이루어지도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 가스가 공급되는 가스공급관에 설치되어 가스가 분사되는 가스노즐; 혼합가스가 연소되는 공간을 형성하는 버너 포트; 상기 가스노즐과 버너 포트 사이에 설치되어 상기 버너 포트 내부로 혼합가스를 공급하고, 혼합가스가 상기 버너 포트 내부 전체에 균일하게 분사되도록 하는 출구각을 갖는 적어도 하나 이상의 디퓨저:를 포함하여 이루어지는 가스 복사 버너를 제공한다.

가스 복사 버너, 디퓨저, 버너 포트

Description

가스 복사 버너{gas radiation burner}

도 1은 종래 가스 복사 버너의 일 예를 도시한 요부 단면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복사 버너가 채용된 가스 오븐 레인지를 도시한 사시도

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 복사 버너를 도시한 요부 단면도

도 4는 도 3의 가스 복사 버너를 도시한 평면도

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 복사 버너를 도시한 평면도

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 복사 버너를 도시한 평면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

161 : 버너 포트 161a : 가스토출구

161b : 메쉬 162 : 버너 매트

163 : 버너 하우징 165 : 디퓨저

166 : 가스노즐 167 : 가스공급관

본 발명은 가스 복사 버너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안정적이고 균 일한 연소가 이루어지도록 하는 디퓨저를 구비하는 가스 복사 버너에 관한 것이다.

일반적으로 가스 오븐 레인지 등에 설치되는 가스 복사 버너는 외부 공기를 강제로 공급하여 가스와 공기가 혼합된 혼합가스를 연소시킴에 따라 복사체가 가열되어 발생하는 복사파에 의하여 피가열체를 가열함으로써 조리가 이루어지도록 한 조리 기기이다.

특히, 가스 복사 버너는 상부에 글래스가 설치되므로 화염이 외부로 노출되지 않아 화재의 위험이 없고, 청소가 양호하여 점차 사용이 증가되고 있다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 종래 가스 복사 버너(10)의 일 예에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 종래 가스 복사 버너(10)는 크게 버너 포트(burner pot)(11)와 버너 매트(burner mat)(12) 그리고, 버너 하우징(13) 및 상기 가스 복사 버너(10)를 밀폐하도록 상부에 설치되는 글래스(14)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 가스 복사 버너(10) 내부로 가스와 공기를 공급하기 위한 가스공급관(17)과 가스노즐(16) 및, 디퓨저(diffuser)(15)가 설치된다.

상기 버너 하우징(13)은 소정 크기의 연소실을 형성하도록 구성되며, 그 둘레면 일측에는 연소시 발생하는 배기가스가 배출되는 통로가 되는 배기구(미도시)가 형성된다.

상기 글래스(14)는 상기 버너 하우징(13)의 상면에 설치되어 가스 복사 버너(10)의 상부를 차폐하고, 그 상부에 음식물이 담기 용기에 열을 전달할 수 있도록 구성되며, 통상적으로 세라믹 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 버너 포트(11)는 상기 디퓨저(15)를 통해 유입되는 가스와 공기가 혼합되고, 이렇게 혼합된 가스를 상기 버너 하우징(13) 쪽으로 분출되도록 상기 버너 포트(11)의 상부가 개구되게 형성되며, 그 개구된 상부가 상기 버너 하우징(13)과 연통되도록 장착된다.

그리고, 상기 버너 매트(12)는 상기 버너 포트(11)의 개구된 상부에 안착된다.

상기 버너 매트(12)는 상기 버너 포트(11)로부터 공급되는 혼합가스가 그 표면에서 연소되도록 하며, 상기와 같이 공급된 혼합가스가 연소 됨에 따라 복사파를 발생시키는 복사체의 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 디퓨저(15)는 일단이 상기 버너 포트(11)의 내부와 연통되게 설치되고, 타단은 가스가 공급되는 가스공급관(17) 및 가스노즐(16)에서 소정 간격 이격되어 설치된다.

여기서, 상기 가스공급관(17)에서 공급되는 가스가 상기 가스노즐(16)을 상기 디퓨저(15) 내부로 분사되고, 상기와 같이 가스가 유입됨에 따라 상기 디퓨저(15) 주변의 공기도 같이 디퓨저(15) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 버너 포트(11) 내부에서는 상기와 같이 분사되는 공기와 가스가 유동하면서 서로 혼합되게 된다. 이와 동시에, 상기 혼합가스는 점화장치(미도시)에 의해 발생된 점화 불꽃에 의해 점화되어 상기 버너 매트(12)의 표면상에서 연소되고, 이러한 표면연소가 진행됨에 따라 가열된 상기 버너 매트(12)에서 복사열을 방출시킴에 의해 조리가 이루어진다.

통상적으로 가스 복사 버너(10)에서의 연소효율은 공기와 가스의 혼합비율에 의존한다.

특히, 연소에 필요한 공기가 충분히 공급되지 않는 경우에는 불완전연소가 진행되며 연소효율 및 열효율이 저하되고, 배출가스량이 증가하는 문제점이 있다.

그런데, 종래의 가스 복사 버너(10)는 일 방향에 설치된 디퓨저(15)를 통해 가스와 공기가 공급되고 버너 포트(11) 내부에서 혼합되므로, 국부적으로 가스와 공기의 혼합 정도가 편향되게 분포되고, 이로 인하여 국부적으로 불완전연소가 일어나고, 상기 버너 매트(12) 표면에서의 연소가 불균일하게 이루어지는 문제점이 있다.

또한, 이러한 불균일한 표면연소는 연소효율이 저하되고 배출가스가 증가하며, 더불어 가스 복사 버너(10)의 열효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 빌트인 타입 가스 오븐 레인지에는 전기를 이용하여 발열하는 히팅 코일을 사용하는 타입의 전기 복사 버너를 많이 사용하였는데, 이러한 전기 복사 버너의 경우 전기소모가 많아서 경제성이 나쁘다는 문제점이 있었다.

그러므로, 전기에 비해 저렴한 가스 복사 버너(10)를 가스 오븐 레인지에 사용하고자 하는 많은 연구가 있었다.

그러나, 빌트인 타입(builtin type)의 가스 오븐 레인지는 탑 버너부의 높이가 제한되어 있는데, 종래의 가스 복사 버너(10)는 그 높이가 높아서 종래의 빌트인 타입 가스 오븐 레인지에는 설치하기가 어려웠다.

여기서, 종래의 가스 복사 버너(10)에서는 가스와 공기의 혼합이 버너 포트 (11)에서 이루어지므로, 가스와 공기의 충분한 혼합을 위해서는 상기 버너 포트(11)의 내부 공간이 충분히 확보되어야 하므로, 상기 버너 포트(11)의 크기를 줄이기가 어려웠다.

즉, 상기 버너 포트(11)의 높이가 낮아질 경우 상기 버너 포트(11) 내부에서 가스와 공기의 유동저항이 커지게 되고, 가스와 공기가 충분히 혼합되지 못하는 문제점이 있었다.

그리고, 이로 인하여 불완전연소가 진행되고, 배출가스가 배출량이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안정적이고 균일한 표면 연소가 되도록 하여 연소효율을 증가시키고 배출가스를 저감시키는 가스 복사 버너를 제공하는 것이다.

더불어, 본 발명의 목적은 버너 포트의 높이를 줄이고, 가스 복사 버너의 전체적인 높이를 줄임으로써 컴팩트한 크기의 가스 복사 버너를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 가스가 공급되는 가스공급관에 설치되어 가스가 분사되는 가스노즐; 혼합가스가 연소되는 공간을 형성하는 버너 포트; 상기 가스노즐과 버너 포트 사이에 설치되어 상기 버너 포트 내부로 혼합가스를 공급하고, 혼합가스가 상기 버너 포트 내부 전체에 균일하게 분사되도록 하는 출구각을 갖는 적어도 하나 이상의 디퓨저:를 포함하여 이루어지는 가스 복사 버너 를 제공한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

한편, 이하에서 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 가스 복사 버너가 채용된 가스 오븐 레인지에 대해 설명한다. 여기서, 도 2는 빌트인 타입의 가스 오븐 레인지의 일 예를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시한 가스 복사 버너의 요부를 도시한 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 가스 오븐 레인지는 본체(100)와, 오븐부(110), 그릴부(120) 및 다수의 가스 복사 버너(130)로 이루어진 탑 버너부(top burner)가 포함되어 구성된다.

상기 본체(100)는 가스 오븐 레인지의 외관을 형성하며, 오븐부(110)는 상기 본체(100)의 하부측에 구비되고, 그 내부에 설치된 다수의 히터(미도시)의 대류열의 의해 음식물을 조리하는 공간을 형성한다.

그리고, 상기 그릴부(120)는 주로 복사열을 이용하여 생선이나 육류 등의 음식물을 조리하는 공간을 형성한다.

그리고, 상기 가스 복사 버너(130)는 상기 본체(100)의 상부에 구비되고, 음식물이 담긴 용기를 가열하여 음식물을 조리하는 부위로서, 그 상측 개구부에는 주로 세라믹 소재로 성형되는 글래스(134)가 구비된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 복사 버너(130)는 버너 포트(131)와, 버너 매트(132), 버너 하우징(133), 글래스(134) 그리고, 디퓨저(135)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 버너 포트(131)의 상부가 개방된 소정 체적의 내부 공간을 갖도록 형성됨과 동시에 그 개방된 상부에는 상기 버너 포트(131)로부터 공급되는 혼합가스가 그 표면에서 연소 됨에 따라 복사파를 발생시키는 버너 매트(132)가 안착된다.

그리고, 상기 버너 포트(131)의 상부에는 소정 크기의 연소실을 형성하는 버너 하우징(133)이 설치된다.

상기 글래스(134)는 상기 버너 하우징(133)의 상면에 설치되어 가스 복사 버너의 상부를 차폐하고, 그 상부에 음식물이 담기 용기에 열을 전달할 수 있도록 구성되며, 통상의 세라믹 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 버너 포트(131)의 일측에는 상기 버너 포트(131) 내부로 공기와 혼합된 가스를 혼합하여 공급하는 디퓨저(135)가 설치된다.

구체적으로, 상기 디퓨저(135)에서 상기 버너 포트(131)에 결합되지 않은 단부에 설치된 가스공급관(137)과 가스노즐(136)에서 가스가 분사됨에 따라, 가스와 공기가 상기 디퓨저(135) 내부로 유입되고, 그 내부를 따라 공기와 가스를 유동하면서 서로 혼합된다.

그리고, 상기 버너 포트(131) 내부로 상기와 같이 공기와 혼합된 상태의 가스(이하, 혼합가스라 한다)를 분사시킨다.

따라서, 상기 디퓨저(135) 내부에서 가스와 공기가 혼합되어 공급되므로, 가스와 공기의 혼합이 충분하게 이루어지며, 상기 버너 포트(131) 내부에서 가스와 공기의 혼합 비율이 국부적으로 불균일하게 분포하는 것을 방지함으로써 상기 버너 매트(132)의 전 표면에 대해 고르게 연소가 진행되도록 한다.

또한, 혼합가스가 균일하게 분사됨으로써 완전연소가 진행되어 연소효율이 높고 배기가스 배출량이 적다.

또한, 본 발명에 따르면 디퓨저(135)에서 가스와 공기가 혼합되므로 가스와 공기를 혼합시키기 위한 버너 포트(131)의 공간을 많이 필요로 하지 않으므로, 상기 버너 포트(131)의 높이 및 부피를 크게 줄일 수 있어서, 빌트인 타입의 가스 오븐 레인지 등에 설치하는 것이 가능하며, 컴팩트한 크기의 가스 복사 버너를 구성함이 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스 복사 버너의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 글래스(134) 상면에 피가열체를 얹은 상태로 점화 조작을 수행하면, 디퓨저(135)에 가스와 공기가 각각 유입되고, 상기 디퓨저(135) 내부에서 서로 혼합된 후 버너 포트(131)로 쪽으로 공급된다.

그리고, 상기와 같이 디퓨저(135)에서 공급되는 혼합가스는 상기 버너 포트(131) 내부를 통해 상기 버너 포트(131)의 상부에 설치된 버너 매트(132)의 표면을 통해 분출되고, 버너 하우징(133)의 내부로 분출된다.

이와 동시에, 상기 버너 매트(132)를 통해 분사되는 혼합가스는 점화장치(미 도시)에 의해 발생된 점화 불꽃에 의해 점화됨에 따라, 상기 버너 매트(132)의 표면상에서 연소가 이루어지고, 이러한 표면연소가 진행됨에 따라 가열된 상기 버너 매트(132)에서 복사열을 방사시킨다.

그리고, 상기 버너 매트(132)에서 방사되는 복사열은 상기 버너 하우징(133)을 통해 상부의 글래스(134)를 투과하여 피가열체를 가열함으로써 조리가 수행된다.

그리고, 조리과정에서 혼합가스가 연소되면서 발생되는 배기가스는 상기 버너 하우징(133)의 배기구(미도시)를 통해 외부로 배출된다.

다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 복사 버너를 설명하면 다음과 같다.

제 1 실시예에 따른 가스 복사 버너(130)는 버너 포트(131)와, 상기 버너 포트(131) 내부로 혼합가스를 공급하는 디퓨저(135)를 포함하여 이루어진다.

상기 디퓨저(135)는 상기 버너 포트(131)의 일측에 연통되도록 설치되되, 그 출구각의 연장선이 버너 포트(131)의 단면 전체를 감싸도록 형성됨을 특징으로 한다.

따라서, 상기 디퓨저(135)는 상기 디퓨저(135)는 넓은 출구각을 가지므로, 다량의 연소용 공기를 확보하는 데 효과적이다. 또한, 상기 디퓨저(135)와 버너 포트(131)와 넓은 면적으로 연통되므로, 상기 버너 포트(131)의 측면에서 혼합가스가 기 버너 포트(131)의 단면에 대해 전체적으로 분사되므로, 상기 버너 포트(131) 내부의 혼합가스 분포를 균일하게 하는 데 유리하다.

한편, 상기 버너 포트(131)에서 상기 디퓨저(135)가 안착되는 가스토출구(131a)에는 상기 디퓨저(135)에서 분사되는 혼합가스의 속도를 감소시켜 압력을 회복시키는 메쉬(131b)가 설치된다.

상기 메쉬(131b)는 혼합가스의 속도를 일정 수준으로 감속시킴으로써 상기 버너 포트(131) 내부에서 혼합가스의 분포가 균일해지도록 하고, 가스 복사 버너 전체에 걸쳐 균일한 표면 연소가 진행되도록 한다.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 복사 버너를 설명하면 다음과 같다.

제 2 실시예의 기본적인 구성은 상술한 제 1 실시예와 동일하다.

다만, 본 실시예에서는 상술한 제 1 실시예와는 달리, 그 출구각의 연장선이 버너 포트(161)의 단면 전체를 감싸도록 형성되는 디퓨저(165)가 상기 버너 포트(161)의 양측에서 대향되는 위치에 2개가 설치됨을 특징으로 한다.

따라서, 본 실시예에 따르면 와이드한 출구각을 갖는 디퓨저(165)는 연소에 필요한 공기의 충분한 확보가 가능하도록 하며, 공기와 가스의 혼합에 효율적이며, 상기 버너 포트(161)의 양측에서 혼합가스가 분사됨으로써, 상기 버너 포트(161) 내부에서 혼합가스의 분포를 균일하게 하는 데 효과적이다.

즉, 상기 디퓨저(165)에서 혼합가스가 분사되는 분사압 및 혼합가스의 유동에 의해 서로 뒤섞임으로써 버너 포트(161) 내부의 혼합가스 분포가 균일해지며, 버너 매트(132 : 도 3 참조)로 균일하게 분출되는데 효과적이다.

한편, 상술한 제 1 실시예와 제 2 실시예에 따른 가스 복사 버너는 디퓨저에 서 가스와 공기가 혼합된 상태로 버너 포트로 공급되므로 상기 버너 포트의 내부 공간이 작더라도 가스와 공기가 분포가 균일하게 되므로, 상기 버너 포트의 높이 및 부피를 최대한 작게 줄이는 것이 가능하다. 따라서, 컴팩트한 크기의 가스 복사 버너를 구성함이 가능하며, 설치에 제한이 적어서 빌트인 타입의 가스 오븐 레인지 등에 설치하는 것이 가능하다.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 복사 버너(140)에 대해 상세히 설명한다.

제 2 실시예의 기본적인 구성은 상술한 제 1 실시예와 동일하다.

다만, 본 실시예에서는 상술한 제 1 실시예와는 달리, 가스 복사 버너(140)는 버너 포트(141)와, 상기 버너 포트(141) 내부로 혼합가스를 공급하는 디퓨저(145)를 포함하여 이루어진다.

상기 디퓨저(145)는 상기 버너 포트(141) 내부로 균일하게 혼합가스를 분사할 수 있도록 상기 버너 포트(141)의 양측에 서로 대향되는 위치에 2개가 설치된다.

그리고, 상기 디퓨저(145)는 상기 버너 포트(141)와 넓은 면적으로 연통되므로, 상기 버너 포트(141)의 측면에서 혼합가스가 넓은 면적에 고르게 분사되어서 상기 버너 포트(141) 내부의 혼합가스 분포를 균일하게 하는 데 유리하다.

한편, 상기 디퓨저(145)에서 혼합가스가 유동하는 길이를 길게 형성함으로써 상기 디퓨저(145) 내부에서 가스와 공기가 충분히 혼합될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 디퓨저(145) 내부에서 가스와 공기가 혼합된 후 상기 버너 포 트(141)로 공급되므로, 상기 버너 포트(141) 내부에서 국부적인 유동 편향 및 혼합 가스의 불균일 현상을 방지할 수 있다.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 디퓨저(145)를 혼합가스가 분사되는 방향에 대해 직교하도록 상기 버너 포트(141)의 측면을 따라 설치하면, 상기 디퓨저(145) 내부를 따라 가스와 공기가 혼합되는 길이는 증가시키면서도 상기 버너 포트(141)에서 돌출되는 부분이 최소화하여 가스 복사 버너를 컴팩트하게 형성함이 가능하다. 그러나, 상기 디퓨저(145)의 형상 및 설치위치는 이에 한정되지는 않는다.

그리고, 상기 버너 포트(141)에서 상기 디퓨저(145)가 안착되는 가스 토출구(141a)에는 상기 버너 포트(141) 내부로 전체적으로 고르게 혼합가스가 분사될 수 있도록 상기 디퓨저(145)에서 분사되는 혼합가스의 방향을 가이드하는 슬릿(141b)이 더 설치될 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시한 바와 상기 슬릿(141b)은 세로방향으로 다수개가 설치되고, 상기 디퓨저(145)에서 혼합가스가 넓은 분사각으로 분사되도록 상기 디퓨저(145)의 양 끝부분에서 외측 방향으로 혼합가스가 분사되게 안내하는 각도로 설치될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상술한 본 발명에 따른 가스 복사 버너에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 디퓨저 내부에서 유동하면서 공기와 가스가 혼합되므로, 가스와 공기의 혼합이 충분히 이루어지고, 연소를 위한 공기의 충분한 확보가 가능하다.

둘째, 디퓨저에서 공기와 가스를 혼합하여 버너 포트로 공급함과 더불어, 넓은 출구각을 통해 고르게 분사시키므로, 버너 포트 내부에서 혼합가스의 분포가 균일하여, 안정적이고 균일한 표면연소가 이루어진다. 따라서, 연소효율이 증가하고 방출되는 복사 에너지가 증가함에 따라 빠르고 효율적인 조리가 가능하다.

셋째, 디퓨저에서 가스와 공기의 혼합이 이루어지므로, 버너 포트의 크기를 작게 만들 수 있고, 설치에 제한이 적어서, 가스 복사 버너의 크기를 전체적으로 작게 만드는 것이 가능하고, 빌트인 타입의 가스 오븐 레인지 등 다양한 곳에 설치하는 것이 가능하다.

Claims (7)

1. 가스공급관에 설치되어 가스가 분사되는 가스노즐;

   혼합가스가 연소되는 공간을 형성하는 버너 포트;

   상기 가스노즐로부터 유입되는 가스가 공기와 혼합하여 버너포트로 공급하는 적어도 하나 이상의 디퓨저를 포함하고,

   상기 디퓨저는 상기 버너포트의 측면부에 연결되고, 가스와 공기가 원활하게 혼합되면서 상기 버너포트에 균일하게 공급될 수 있도록 유동방향으로 확관 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스복사버너.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디퓨저는 그 출구각의 연장선이 상기 버너 포트의 단면 전체를 감싸도록 형성됨을 특징으로 하는 가스 복사 버너.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 디퓨저는 혼합가스의 유동경로가 길어지도록 상기 버너포트의 외주면을 따라 연장되고, 혼합가스의 유동방향과 상기 버너포트 내부로 공급되는 방향이 꺾이도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스복사버너.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 디퓨저는 상기 버너 포트의 양측에서 대향되는 위치에 2개가 설치됨을 특징으로 하는 가스 복사 버너.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 디퓨저에서 토출되는 혼합가스의 속도를 늦추기 위해 상기 디퓨저의 출구측 전방에 설치되는 메쉬가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스 복사 버너.
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 디퓨저에서 토출되는 혼합가스의 토출방향을 변화시키도록 상기 디퓨저의 출구측에 설치되는 슬릿부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 복사 버너.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 디퓨저는 혼합가스의 유동방향과 상기 버너포트 내부로 공급되는 방향이 90도가 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 복사 버너.

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