KR101294140B1 - 유수조 압력식 가열 튀김장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유수조 압력식 가열 튀김장치에 대한 것으로서, 수조와 유조를 구별하여 튀김기에서 발생하는 쓰레기의 배출을 용이하게 하고, 유조는 밀폐식으로 구성하고, 증기 조절 밸브가 구비된 뚜껑을 가지고 있어서, 상기 뚜껑이 닫혀져 있을 때 카본으로 구성된 발열체를 사용해서 적은 양의 에너지를 가지고 튀김물을 튀길 수 있는 유수조 압력식 튀김 장치에 대한 것이다.
본 발명에 의하면 증기 조절 밸브가 유조가 180℃ 이상의 온도가 되었을 때 플런저 내부에 위치하는 솔레노이드의 작동으로 밸브가 개폐되도록 구성되어 있다. 상기와 같은 구성을 가질 때 일정 압력 이상이 되면, 밸브가 열려서 내부에 연소된 증기가 빠져나갈 수 있도록 구성되어 있어서 에너지 절약과 자동화가 동시에 이루어져 있다.
특히 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 가스를 사용하는 종래의 방식과 달리 주울 히팅을 이용하면서도 에너지 손실을 최소화한 구성을 가지고 있는 탄소섬유를 이용한 발열체를 사용하기 때문에 외부와 공기를 차단한 상태에서 가열하는 구성이 가능한 장점을 갖는다. 또한 탄소 섬유의 경우 산소와 접촉시 산화되는 특징이 있어서 이에 대한 보완을 함과 동시에 열 축적 용량이 우수하기 때문에 장기적인 사용에도 안정적인 사용을 할 수 있는 장점이 있다.

Description

유수조 압력식 가열 튀김장치{HEATER FOR FRIED FOOD FRYING WATER AND OIL IN PRESSURE}

본 발명은 가열 튀김장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 유수조의 구조를 가지면서 유조와 수조를 관통홀로 기계적으로 구별하고, 유조에는 압력이 작용하도록 하여 가열의 튀김의 대상이 되는 재료에 대한 가열의 효율을 높일 수 있는 유수조 압력식 가열 튀김장치에 대한 것이다.

일반적으로 업소 또는 급식소에서 사용되는 튀김기는 물과 기름을 일정한 통에 넣고, 그 비중의 차이에 의해 기름이 상부(유조)에 물이 하부에 위치한 상태에서 기름에 튀김물을 넣고, 상기 유조를 관통하고, 그 관통공에 가열수단을 삽입한 후 기름을 가열하여 튀김류를 튀기는 것이 튀김기의 기본 개념이다.

상기한 튀김기는 일본 등록실용신안 제3015508호에 기재되어 업소 또는 급식소에서 사용하고 있으나, 유조에 가열되는 가열수단이 일반적인 가열수단, 즉, 가스버너를 사용하고 있어 열전도가 골고루 되지 않는 문제점이 있고, 이에 따라 유조에서 튀겨지는 튀김물이 골고루 튀겨지지 않는 문제점이 있었다.

또한 일반적으로 튀김기의 경우 닭이나 육류를 기름에 넣어 튀기기 위한 기기인데, 그 가온의 시간을 절약하고, 기름의 소모량을 줄이기 위해 공기와의 접촉을 차단한 형태의 압력 튀김기도 많이 제작되고 있다.

도 1은 종래 공지된 압력 튀김기(1)인데 이하와 같은 구성으로 이루어져 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 압력 튀김기(1)는 프레임(2)의 상부로 테이블(3)이 구성되고, 상기 테이블(3)의 중앙에는 튀김실이 구비된다. 물론 상기 튀김실의 내부에는 히터가 배열되어 있으며, 상기 튀김실의 상부로 힌지 회전으로 인하여 덮일 수 있는 뚜껑(4)이 구비된다.

따라서 상기 튀김실의 내부에 기름을 붓고, 튀김실의 공간부에 끼워지는 튀김통에 육류나 튀김의 재료를 담아 기름 속에 담근 상태에서 히터가 가열되면, 기름이 끓으면서 육류를 튀겨 주는 것이다.

또한 상기 기름이 비등하면서 발생되는 고압의 공기는 상기 뚜껑(4)에 의해 차단된 상태이지만, 너무 고압 시 발생되는 폭발의 위험을 제거하기 위해 상기 튀김실에는 전자안전변(5)이 구성되어 일정한 압력의 발생시 자동으로 공기를 빼주고 있다.

상기와 같은 구성에서는 첫째, 상기 튀김실과 뚜껑(4) 간에는 큰 압력이 발생하는데, 그 압력을 차단하는 기능을 수행하는 것이 가압스크류(6)이다. 그러나 고압력을 취급하는 이러한 튀김기(1)에서 별도의 보조적인 안전장치로 안전변(5)을 구성하는 종래의 튀김기(1)는 안전한 것이 되지 못한다.

둘째, 상기 기름이 비등하게 되면, 상기 기름이 기체화되어 올라와 테이블(3)에 홍건하게 고이게 되는데, 종래의 테이블(3)은 도시된 것처럼 민자형의 테이블(3)을 구성하고 있는 것이 일반적이다. 따라서 기름이 흘러내리는 경향이 발생하고, 만일 튀김기(1)를 가동하는 사람들의 옷이 상기 테이블의 측면을 스치게 되면, 흘러내리는 기름을 옷으로 닦을 소지가 많아 불결하다.

셋째, 종래의 튀김기(1)는 전자안전변(5)이라고 설치되어 있어, 설정한 압력이 되면 자동으로 개폐밸브를 열어 압력을 빼줄 수 있게 되는데, 상기 전자안전변(5)이 제 기능을 수행하지 않을 수도 있다.

즉, 튀김기(1)란 기름을 취급하고 있기에 기름이 얼룩이 지면, 그 점성이 높은 관계로 전자적인 기기뿐만 아니고 기계적인 기기도 작동하기 힘들다는 문제점이 있었다.

일본 등록실용신안 제3015508호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 가열식 튀김기의 수조와 유조를 구별하는 방식으로 균등한 가열이 가능하면서도 유조에서 발생하는 압력에 대한 제어가 가능하여 튀김 소재의 가열에 대한 효율을 극대화할 수 있는 유수조 압력식 가열 튀김장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 싱부에 튀김물이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용되는 유조와 수조와, 상기 수조와 상기 유조의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관 및 상기 유조에는 압력 조절수단으로 증기 조절밸브를 구비한 내부 뚜껑;을 구비하고, 상기 히터취부관의 내면에는 가열수단으로서 탄소섬유를 이용한 발열체;를 포함하는 유수조 압력식 가열 튀김 장치를 제공한다.

상기 탄소섬유를 이용한 발열체는, 원통형의 세라믹 체의 외주면을 감싸고 있는 시트 형태의 유리섬유시트와, 상기 유리섬유시트의 외주면을 나선형태로 감싸는 탄소섬유와, 상기 탄소섬유의 외주면을 감싸 마감하는 유리섬유 마감재 및 상기 유리 섬유 마감재의 양쪽 단부는 전원인가를 할 수 있는 접속단자를 포함하는 것일 수 있다.

상기 세라믹 체란 원소주기율표상의 붕소, 탄소, 규소 중에서 선택된 어느 하나의 비금속 원소이거나, 또는 비금속 원소와 금속원소의 이온결합이나 공유결합의 형태로 이루어져 있는 물질로서, 산화물, 질화물 또는 탄화물 중의 어느 하나 이상인 것일 수 있다.

상기 유조에는 기름이 들어 있고, 상기 수조에는 물이 들어 있으며, 기름이 들어 있는 유조가 상부에 물이 들어 있는 수조가 하부에 위치하는 것일 수 있다.

상기 증기 조절밸브는 벨로우즈형 증기 배출 밸브인 것일 수 있다.

상기 벨로우즈형 증기 배출 밸브는 증기가 내부에 유입되어 배출되도록 유입부와 배출부가 형성되고, 상기 유입부와 배출부를 연통시켜 증기가 이송되도록 이송통로가 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 구비되어 유입부를 개폐하여 증기의 흐름을 제어하는 플런저와, 상기 몸체의 상측에 설치되어 상기 플런저를 상, 하로 구동시키는 솔레노이드부 및 상기 솔레노이드의 하단면에 일측이 고정되어 증기가 솔레노이드부에 침입하는 것을 방지하고, 타측이 플런저의 외주연에 지지되어 플런저의 상승시 댐핑작용을 하는 벨로우즈를 포함하여 구성된 것일 수 있다.

본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김 장치는 탄소섬유를 발열체로 사용하기 때문에 온도에 대한 제어가 용이하다.

또한 종래의 기술인 가스를 사용하지 않기 때문에 구조가 간단하고, 또한 충격에 강할 뿐만 아니라, 열을 직접적으로 전달할 수 있어서 에너지 절약에 도움이 된다.

뿐만 아니라, 유수조 중에서 기름이 위치하고 있는 유조를 밀폐식으로 구성하고 있어서 기름이 튀어 밖으로 나갈 위험성이 없고 압력에 대한 제어 방식을 취하기 때문에 튀김 재료를 고온으로 유도하는 방식을 사용할 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 압력 튀김기의 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치의 열린 모습을 보여주는 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김 장치의 닫힌 모습을 보여주는 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배출부(115)와 연결되어 있는 증기배출관(150)의 후면을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 가열장치의 일부절취 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 증기 배출밸브를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의A부분에 대한 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김 장치(200)는, 싱부에 튀김물(25)이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용되는 유조(20)와 수조(10)와, 상기 수조(10)와 상기 유조(20)의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관(40) 및 상기 유조(20)에는 압력 조절수단으로 증기 조절밸브(100)를 구비하고, 상기 유조의 상부에는 상기 하우징을 밀폐시키는 뚜껑(30);을 구비하고, 상기 히터취부관(40)의 내면에는 가열수단으로서 탄소섬유를 이용한 발열체(45);를 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치의 열린 모습을 보여주는 구조도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)는, 상부에 튀김물(25)이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용되는 유조(20), 수조(10)와 상기 수조(10)의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관(40)이 구비된다. 상기 유조(20)와 수조(10)는 가열하기 전에 물과 기름의 비중차에 의해서 물이 아래쪽을 구성하고 기름은 상부쪽을 구성한다. 또한 물의 냉각을 위해서 수조(10)에는 냉각봉(12)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 냉각봉(12) 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)는 물의 순환을 위해서 물공급부(19)를 구비하는 것이 바람직하다. 물 공급부(19)에서 공급되는 물은 관로를 따라 흘러 물이 위치하는 수조(10)로 유입되고, 물이 차지하고 있는 수조(10)의 온도를 낮추게 된다. 상기와 같은 방식에 의해서 수조(10)의 온도를 일정하게 유지할 수 있고 또한 유조(20)의 온도에 대한 조절도 가능한 특징을 가진다. 또한 상기와 같이 물을 순환시키는 구조를 통해서 전체적으로 짧은 시간 동안에 이루어지는 튀김작용을 효율적으로 진행시키는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 튀김의 식재료가 닭고기, 칠면조 고기, 돼지고기, 쇠고기, 양고기 등과 같이, 육류인 경우에는 튀김 중에 육류의 지방이 배출된다. 이러한 지방은 식용유에 섞여 고열에 탄화되어 바닥에 쌓이거나 튀김에 묻게 된다. 동물성 지방의 섭취만으로도 인체에 바람직한 영향을 끼치지 못하지만, 특히 탄화된 부산물은 더욱더 유해한 영향을 끼친다.

본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 상기와 같은 탄화된 부산물의 섭취를 최소화하기 위해 동물성 지방이 탄화되기 전에 바로 제거할 수 있는 구조로서 동물성 기름 배출밸브(15)를 구비하고 있다. 동물성 기름은 식용유보다 비중이 크기 때문에 자연스럽게 유조(20)의 아래쪽으로 몰리게 된다. 따라서, 튀김중에 나타나는 동물성 지방은 수조(10)와 유조(20) 사이에 위치하고, 물의 온도에 의해서 냉각되어 응고되면서 수조(10)의 아래쪽으로 내려가 쌓이게 되는데, 쌓이는 과정에서 동물성 기름 배출 밸브(15)에 의해 흡수되어 처리된다.

따라서, 상기 수조(10)에는 무거워서 수조(10) 쪽으로 떨어지는 동물성 기름 배출밸브(15)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김 장치의 닫힌 모습을 보여주는 구조도이다.

도 3을 참조하면, 상기 히터취부관의 하부에는 상기 유조의 온도를 일정하게 조절하기 위한 냉각봉(12)이 구비된다. 상기 냉각봉(12)에는 물유입구(19)에서 흡입된 물이 유입되어 유조(20)의 온도를 조절한다. 냉각봉(12)에 물의 흡입을 위한 장치로 보충수 자동조절장치가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 냉각봉(12)의 일측면에 동물성 기름 배출밸브(15)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김 장치는 아래측으로 내려갈수록 반경이 좁아지는 원추형을 이루어서 물의 공급과 배출을 용이하게 할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서 물 배출 밸브(18)가 하단부에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 물 배출 밸브는 찌꺼기 배출밸브로서의 역할도 수행한다.

상기 히터 취부관(40)은 유조(20)와 수조(10)의 경계 영역에 설치되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 구성을 통해서 유조(20)를 골고루 가열하는 것이 가능하다.

특히 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)는 가열장치로서 탄소섬유(43)가 세라믹 체(41)를 나선형으로 둘러싼 것을 사용하기 때문에 탄소섬유(43)가 감긴 부분이 주 가열 부위가 되고, 상기 탄소섬유(43)가 감긴 부분에 열전대(thermocouple) 등의 온도측정수단을 배치한다.

도시하지 않았지만, 가열 장치로서 관통홀(본 발명에 따른 유수조 압력식 가열장치의 경우에는 히터 취부관(40)으로 기재되어 있다.) 속에 가열기 본체를 구비하는 것도 가능하다.

상기 가열기 본체를 사용하는 경우에 가열기 본체는 상기 관통홀에 삽입되도록 장방형으로 형성되며, 일정 길이를 갖고 상기 가열체 본체의 상부에는 금속 섬유체를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 가열기 본체의 상부에는 상기 금속섬유체(미도시)를 가열하여 상기 유조(20)를 가열시키기 위한 가열수단이 구비되며, 상기 가열수단의 하부에는 상기 가열수단에서 발생하는 열기를 상기 금속 섬유체에 골고루 전달하여 가열시키고, 외부에 공기를 유입하기 위한 흡기팬(미도시)이 구비된다.

따라서 상술한 탄소 섬유(43)를 구비한 발열체(45)를 갖추고 있지 않더라도 즉 가스히터와 같은 가열수단을 가지고도 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치를 구비하는 것이 가능하다.

상기와 같은 구성을 통해서 탄소섬유로 이루어진 발열체에 대한 온도 제어가 가능하고 유조(20)에 위치하는 튀김물(25)에 대한 온도 설정이 가능하다. 또한 이때 튀김장치(200)의 내부는 기름이 증발된 상태가 되기 때문에 튀김물(25)에 대하여 균일한 가열이 가능하다. 기름은 물보다 끓는 점이 낮다고 알려져 있기 때문에 상기 발열체에 대한 짧은 시간 동안의 가열에도 높은 온도에 쉽게 도달한다.

도 4는 본 발명에 따른 배출부(115)와 연결되어 있는 증기배출관(150)의 후면을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 증기배출관(150)에는 뜨거운 상태의 증기배출을 원할하게 하기 위해서 증기배출구멍(150a)를 구비하는 것이 바람직하다.

다만 증기배출구멍(150a)을 통한 증기의 배출은 후술할 솔레노이드의 작동에 따른 플런저의 작동과 함께 이루어진다.

도 5는 본 발명에 따른 가열장치의 일부절취 사시도이다.

도 5를 참조하여 가열장치의 구조를 살펴보면, 길이가 긴 원형의 바 형태를 가지는 세라믹 체(41)의 외면으로 시트 형태의 유리섬유 시트(42)가 밀착하여 감싼 다음, 유리 섬유 시트(42)가 밀착된 외측면을 따라 한 가닥 또는 두 가닥 이상을 꼬아서 형성한 실 형태를 가지고 내열 코팅된 탄소섬유(43)가 일정한 간격의 나선 형태로 감기고, 상기 나선형태의 탄소섬유(43)를 통해서 전기가 인가되면서 발열하는 탄소섬유(43)가 전기 절연성이 큰 유리섬유 시트(42)에 감기게 됨으로써, 탄소 섬유(43)에서 발생하는 고온을 견디는 동시에, 탄소섬유(43)를 흐르는 전기가 세라믹 체(41)에 통전되면서 누전, 감전, 과열 등의 전기사고가 발생하는 것을 방지한다.

그리고 내열코팅된 탄소섬유(43)가 감긴 세라믹체(41)의 외부를 유리마감재(44)로 감싸 마감한 가열수단을 구성함으로써 상기 전기가 흐르는 탄소섬유(43)를 유리섬유마감재(44)로 막아 전기사고를 방지하고, 취급을 용이하게 하는 동시에, 고온으로 발열하는 탄소섬유(44)의 열전도율을 좋게 한다.

이때, 본 발명에 사용되는 세라믹 체(41)란, 원소 주기율표상의 비금속 원소(산소, 질소, 붕소, 규소, 탄소 등)만이나, 또는 비금속원소와 금속원소의 이온 결합이나 공유결합의 형태로 이루어져 있는 물질로서, 무기물질을 주원료로 하는 산화물, 질화물, 탄화물 등의 재료를 뜻하는 데, 상기 탄화물 등은 일반적으로 금속재료나 유기재료에 비하여 불에 잘 녹지 않고, 산화와 부식이 강하여, 용융점이 높고, 상온에서 변화가 적으며, 열과 전기가 잘 통하지 않는 등 내식성, 내열성, 내마모성 등이 매우 커 본 발명의 구성요소인 가열수단으로서 적합하다.

또한 상기 탄소섬유(43)를 내열 코팅하는 방법은 내열 페인트나 내열접착 코팅제 및 세라믹 코팅제 등을 코팅하는 것으로서, 코팅을 통해 공기 중의 산소와 탄소섬유(43)가 직접 접촉되는 것을 방지하여, 탄소가 고열에서 산화되는 것을 방지해 탄소섬유(43)의 사용기간을 늘이도록 한다.

그리고 내열 코팅된 탄소섬유(43)는 한 가닥 이상 다수개의 탄소섬유(43) 다발을 동시에 구비함으로써, 탄소섬유(43)의 발열시 서로 이웃하는 탄소섬유(43)끼리 열분열을 일으켜 더욱 고온으로 단시간에 발열하기 때문에, 열효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기와 같은 구성은 다수개의 탄소섬유(43) 다발을 동시에 엮어 내열코팅하고, 세라믹 체(41)에 나선형태로 감을 시에도 약 2mm 내지 5mm 정도의 간격으로 감는 것이 바람직하다.

상기 가열수단의 양단부에는 각각 금속으로 제조된 연결단자(미도시)에 연결되고, 상기 연결단자의 타측으로는 전원이 인가될 전선(미도시)이 접속되어 상기 전선이 전원공급부(미도시)에 연결돼 탄소섬유의 양단으로 각각 전원을 인가하여 발열한다. 탄소섬유를 나선형태로 감고, 상기 탄소섬유가 감겨 있는 가열수단은 상기 세라믹체의 외측면을 따라 감기는 탄소섬유의 일측이 세라믹 체의 일끝단부에 고정된 상태에서, 반으로 접혀 일정거리 이격된 한쌍의 탄소섬유를 세라믹 체 외측면을 직접 감음으로써 탄소섬유의 양끝단이 가열수단의 동일한 끝단부로 함께 위치하여 고온에서의 발열 효율이 우수하고 관리가 편리한 장점을 가진다.

단순히 상기와 같은 구성만으로 이루어져 있을 때에는 가열하는 부위가 쉽게 가열되고, 본 발명에 사용되는 유류인 식용유의 끓는 점이 130~180℃이고 비열이 0.4~0.5cal/g/℃이기 때문에 높은 온도에서 끓는다 하더라도 비열이 낮기 때문에 동일한 양의 열량이 전달된다는 조건에서 쉽게 끓게 된다. 특히 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 밀폐된 시스템으로 구성되어 있기 때문에 다른 시스템에 비해서 쉽게 끓일 수 있다.

다만 튀김류의 경우 너무 높은 온도로 올릴 경우, 튀김류의 주성분이 탄소성분으로 이루어져 있기 때문에 쉽게 탄화되는 특성을 보인다. 따라서 이러한 점을 고려할 때 유조(20)의 온도는 150~250℃로 유지하는 것이 바람직하다.

150℃이하에서는 식용유가 끓지 않아서 효율적인 튀김요리가 불가능하고, 250℃ 이상에서는 튀김류가 타는 일이 발생한다.

특히 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 밀폐된 시스템이기 때문에 특성상 온도의 상승과 함께 보일샤를의 법칙에 따라 압력도 상승하게 된다. 본 발명에서는 이러한 압력의 상승에 따른 고압상태를 유지하면서도 튀김류의 맛을 향상시키기 위해서 공기를 밖으로 배출하는 방식을 취하고 있다. 상기와 같은 구성을 위해서 증기 배출 밸브(100)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 증기 배출밸브를 나타내는 단면도이고 도 7은 도 6의A부분에 대한 확대도이다.

도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 유수조 압력식 가열 튀김장치의 증기배출밸브는 유수조 압력식 가열 튀김장치의 상층부에 설치되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 뚜껑(30)의 하측에 설치하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)의 증기배출밸브(100)는 몸체(110), 플런저(120), 솔레노이드부(130), 벨로우즈(140)로 구성된다.

플런저(120)는 자기장의 작동에 따라 증기 배출밸브(100)의 개폐 작용을 하는 장치를 말한다.

여기서 본 발명에 따른 증기 배출밸브(100)의 주요한 기술적 특징은 밸브시트(121)와 몸체(110)의 결합구조에 대한 고안으로 증기 배출밸브(100)의 개폐 역할을 담당하는 오리피스(112)의 차폐 동작의 효율성을 도모하였다. 오리피스(112)는 압력이 작용하는 부위에 대하여 개폐 역할을 담당하는 장치를 지칭한다.

또한 동시에 벨로우즈(140)는 상기 증기배출 밸브(100) 내로 유입된 고온의 증기가 솔레노이드부 내로 침투하는 것을 방지한다.

상기 몸체(110)는 전체적으로 상부면이 요입된 형태, 즉 상면이 개방된 캡형상으로 구비되고, 상기 몸체(110)의 중앙에는 유입된 증기가 이송되도록 이송통로(114)가 형성되며, 상기 이송통로(114)를 기준으로 도면상 하측으로 유수조 압력식 튀김장치와 연통되는 유입부(111)가 형성되고, 상기 이송통로(114)를 기준으로 도면상 측면으로 증기가 배출될 수 있도록 배출부(115)가 형성된다. 상기 이송통로(114)는 유입부(111)와 배출부(115)를 연통시키도록 형성된다.

여기서, 상기 유입부(111)의 내측에는 유입되는 증기의 압력기울기가 형성되도록 오리피스(112)가 도면상 수평으로 형성되고, 상기 오리피스(112)의 중앙부는 증기가 관통되도록 유입구(113)가 형성되어 상기 플런저(120)가 유입구(113)를 개폐하도록 구성되어 있다.

또한 상기 오리피스(112)는 플런저(120)에 의하여 개폐가 수월하도록 유입구 (113) 부위가 도면상 상측(플런저 방향)으로 돌출형성되고, 상기 유입구(113)의 내주연 끝단부는 플런저(120)와 밸브시트(121)의 접촉시, 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)의 작동시 증기의 누출현상을 방지하도록 구성되어 있다.

또한 도시된 바와 같이, 내부적으로 통기가 가능하지 않도록 구성되어 있어서, 밸브시트(121)의 형태를 보면 끌부분으로 갈수록 가늘어지도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 몸체(110)의 배출부(115)는 이송통로(114)를 통해 이송된 증기가 외부로 이송되도록 증기배출구(50)가 연결되어 설치되고, 상기 증기배출관(150)에는 통기가 가능한 여러 개의 구멍(150a)을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 증기배출구(50)에는 상기 배출부(115)가 압착식으로 삽입된다. 배출부(115)의 외주연과 증기배출관의 내주연사이에는 연결부위로 증기가 새는 것을 방지하고 기밀성을 높이기 위해 오링이 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 증기배출관(150)은 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)에서 배출되는 증기가 멀리 떨어져 배출될 수 있도록 단면상 L 자 형상으로 이루어져 유수조 압력식 가열 튀김장치(200)에서 배출되는 증기를 외부로 멀리 보내도록 구성되어 있다.

상기 솔레노이드부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체(110)의 상측에 설치되어, 하부면이 개방된 하우징(131)과, 상기 하우징(131)의 내부에 설치되는 원기둥을 둘러싼 형태로 권선된 코일부(132)와, 상기 개방된 하우징(131)과, 상기 개방된 하우징의 하부를 커버해주는 하부 플랜지(133)로 구성된다.

여기서, 상기 플런저(120)는 상기 솔레노이드부(130)의 개폐를 담당한다. 솔레노이드부(130)의 개폐를 위해서 상기 플런저(120)의 측면으로 코일부(132)를 구비하고, 코일부(132)를 사이에 두고 하우징(131)의 중앙에는 삽입홀(134)을 구비하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 플런저(120)의 동작으로 하부 플랜지(133)와의 연결동작을 통해서 연결통로인 이송통로(14)를 개방하고 닫는 역할을 수행한다.

그리고 상기 플런저(120)의 상하 방향으로의 구동은 코일부(132)에서 발생되는 자기장에 의해 플런저(120)를 상하로 구동시키는 것으로, 플래밍의 왼손법칙을 따른다.

여기서, 상기 삽입홀(134)에는 플런저(120)가 상측으로 구동시, 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 스토퍼(135)에 의해 밀폐되고, 상기 스토퍼(135)에는 플런저(120)의 상측으로 구동시 삽입홀(134)과 플런저(120) 사이에 압축공기가 발생되는데, 압축공기에 의해 플런저(120)가 오작동 되는 것을 방지하기 위해 다수개의 공기배출구(136)가 형성된다.

상기 플런저(120)는 상기에서 기술하였듯이, 솔레노이드부(130)의 삽입홀(134)에 삽입되어 상기 솔레노이드부(130)에 의해 상, 하로 구동되고, 그리하여 상기 플런저(120)는 오리피스(112)의 유입구(113)를 개폐하여 증기의 배출을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 플런저(120)의 끝단면(오리피스(112)와 접촉되는 면)에는 도 6을 참고하여, 오리피스(112)의 유입구(113)를 통해 유입되는 증기를 밀접하게 개폐할 수 있도록 밸브시트(121)가 형성되고, 상기 밸브시트(121)가 끝 단면에 고정되도록 단면상 "T"형태의 고정 돌기(122)가 더 형성된다.

또한, 상기 밸브시트(121)는 탄성부재로 형성되어 오리피스(112)의 끝으로 갈수록 가늘어지도록 구성된 유입구(113)와 밀접하게 접촉하도록 하기 위해 단면상 버섯머리 형태(poppet)로 거꾸로 플런저(120)의 고정돌기(122)에 고정된다.

그리고 상기 밸브시트(121)는 유입구(113)의 끝단부와 밸브시트(121)가 맞닿는 부분이 점접촉이 아닌 평면상의 접촉이 이루어질 수 있도록 구성된다. 상기와 같은 평면상의 접촉을 통해서 밸브시트(121)가 유입구(113)를 차단시, 밸브 내로 증기가 유입되지 않도록 한다.

여기서, 상기 플런저(120)의 외주연 끝단부에는 벨로우즈(140)의 타측이 지지되도록 지지돌기(123)가 원주방향으로 돌출형성된다.

상기 벨로우즈(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(130)의 하단면에 일측이 고정되고, 타측은 플런저(120)의 외주연 끝단부 즉, 플런저(120)의 지지돌기(123)에 지지되어 고정설치된다.

여기서, 상기 벨로우즈(140)는 솔레노이드부(130)와 플런저(120) 사이에 페쇄된 공간을 형성하여 증기 누설을 차단할 수 있으며, 이외에도 상기 플런저(120)의 상승 이동시 벨로우즈(140) 자체가 소정의 댐핑력을 생성함과 동시에 스토퍼 작용을 하여 결과적으로 기존 제품의 다이어프램 탄성체의 역할을 동시에 수행할 수 있게 된다. 이때, 상기 벨로우즈(140)의 구성 및 형태는 일반적으로 사용되고 있는 벨로우즈와 유사하다.

이하에서 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치의 작동방법에 대하여 서술하면 다음과 같다.

먼저 도 5에 도시된 탄소섬유로 된 발열체를 통해서 상기 유조(20)와 동시에 수조(10)를 동시에 가열한다. 이때 탄소섬유(43)로 된 발열체는 히터취부관(40)을 통해서 튀김물(25)을 가열한다. 상기 튀김물(25)의 주위에는 기름으로 둘러싸여 있어서, 기름도 천천히 가열되면서 온도가 상승한다. 기름의 온도 상승에 따라서 주변의 공기압력도 높아지고, 상술한 기름이 식용유일 경우 130~180℃의 온도에서 끓기 시작한다.

도 6과 도 7의 구성에 따라 일정 정도의 압력이 도달하지 않았을 때에는 벨로우즈(140)의 힘에 따라 밸브시트(121)가 몸체(110)의 오리피스(112)를 막고 있는 상황이 된다. 이때 외부로의 증기방출이 없기 때문에 내부는 여전히 밀폐된 상태이고, 계속적으로 유조(20)의 온도는 상승한다. 하지만 수조(10)의 경우에는 물과 기름의 경계면을 통해서 열전달이 이루어지고 있을 뿐이다. 따라서 기름과 물의 경계부가 동일한 온도에 도달한다고 하더라도 비열이 기름이 물보다 작기 때문에 물의 온도 상승은 쉽게 나타나지 않는다. 특히 물과 기름의 경계면 아래로는 냉각봉(12)을 구비하고 있어서, 물의 온도는 쉽게 오르지 않는다. 특히 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 가열장치가 유조(20)와 수조(10)의 사이에 위치하기 때문에 상하 사이에 온도 구배가 유지되고 수조(10)에 있던 물이 유조(20)로 상승하는 일은 발생하지 않는다.

상기한 바와 같은 상태에서 기름이 들어 있는 유조(20)의 온도가 더 상승하면, 증기 압력도 상승한다. 증기 압력의 상승은 압력계를 가지고 체크하게 되는데, 증기 압력이 1.35kgf/㎠ 이상이 되면, 증기압력에 의해서 밸브시트(121)가 승강하게 된다. 이와 같이 밸브시트(121)의 상승신호는 코일부(132)에서 발생하는 자기력에 의해서 좌우되는데, 플런저(120)가 코어에 붙게 되어 밸브시트(121)가 상승한다.

상술한 바와 같은 밸브 시트(121)의 상승은 막고 있던 이송통로(114)가 개방되고 내부의 뜨거운 기름의 증기는 증기배출관(50)을 통해서 바깥으로 배출된다. 증기의 배출작용은 내부의 뜨거운 공기를 바깥으로 배출함과 동시에 유조(20) 내부의 온도와 압력을 동시에 하강시킨다.

그리고 상기 증기 압력이 1.15kgf/㎠ 미만이 되면, 밸브시트(121)가 하강한다. 이때 이송통로(114)는 다시 닫힌 상태가 되고 다시 탄소섬유(43)로 이루어진 발열체에 대한 가열은 계속된다. 상기와 같은 피드백 작용을 통해서 사용자의 인위적인 조작없이 유수조 압력식 가열 튀김장치의 동작은 가능하고 상기 증기압력에 대한 조절로 튀김류에 따른 적절한 압력 조건이 산정이 가능하고 튀김류에 따른 요리시간과 적절한 압력 조건의 산출이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 유수조 압력식 가열 튀김장치는 뚜껑(30)과 상기 냉각봉(12)의 하부에 투시창(30a, 30b)를 구비하고 있어서 적절한 요리 상태에 대한 확인이 가능한 장점을 갖는다.

온도와 압력의 하강은 고온에서 쉽게 탄화작용을 보이는 튀김물에 대한 탄화방지기능을 수행한다. 상기와 같은 기능의 구현은 자동 압력 조절방식으로 튀김에 대한 적절한 온도 유지가 가능하기 때문에 종래에 문제가 되었던 튀김물이 탄화되는 현상에 대한 효과적인 수단이 된다.

뿐만 아니라 자동식으로 작동하기 때문에 별도의 수작업이 없이도 튀김류에 따른 적절한 튀김 조건의 설정이 가능한 장점을 가진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10: 수조 20: 유조
25: 튀김물 30: 뚜껑
40: 히터취부관 50: 증기배출관
100: 증기배출밸브 200: 유수조 압력식 가열 튀김장치

Claims (7)

1. 삭제
2. 상부에 튀김물(25)이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 수용되는 유조(20)와 수조(10);
   상기 수조(10)와 상기 유조(20)의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관(40);
   상기 유조(20)에는 하우징의 압력 조절수단으로서 작용하는 증기 조절밸브(100); 및
   상기 유조(20)의 상부에는 상기 하우징을 밀폐시키는 뚜껑(30);을 구비하고,
   상기 히터취부관(40)의 내면에는 가열수단으로서, 원통형의 세라믹 체(41)의 외주면을 감싸고 있는 시트 형태의 유리섬유시트(42),
   상기 유리섬유시트(42)의 외주면을 나선형태로 감싸는 탄소섬유(43),
   상기 탄소섬유(43)의 외주면을 감싸 마감하는 유리섬유 마감재(44), 및,
   상기 유리 섬유 마감재(44)의 양쪽 단부는 전원인가를 할 수 있는 접속단자를 포함하는 탄소섬유(43)를 이용한 발열체(45);
   를 포함하는 유수조 압력식 가열 튀김 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 세라믹 체(41)란 원소주기율표상의 붕소, 탄소, 규소 중에서 선택된 어느 하나의 비금속 원소이거나, 또는 비금속 원소와 금속원소의 이온결합이나 공유결합의 형태로 이루어져 있는 물질로서, 산화물, 질화물 또는 탄화물 중의 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유수조 압력식 가열 튀김 장치.
4. 상부에 튀김물(25)이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 수용되는 유조(20)와 수조(10);
   상기 수조(10)와 상기 유조(20)의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관(40);
   상기 유조(20)에는 하우징의 압력 조절수단으로서 작용하는 증기 조절밸브(100); 및
   상기 유조(20)의 상부에는 상기 하우징을 밀폐시키는 뚜껑(30);을 구비하고,
   상기 히터취부관(40)의 내면에는 가열수단으로서 탄소섬유(43)를 이용한 발열체(45);를 포함하며,
   상기 유조(20)에는 기름이 들어 있고, 상기 수조(10)에는 물이 들어 있으며, 기름이 들어 있는 유조(20)가 상부에, 물이 들어 있는 수조(10)가 하부에 위치하면서 상기 수조(10)에는 냉각봉(12)이 들어 있고, 상기 물의 순환이 냉각봉(12)으로의 순환이 가능하도록 물유입구(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유수조 압력식 가열 튀김장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유조(20)의 온도는 150~250℃인 것을 특징으로 하는 유수조 압력식 가열 튀김장치.
6. 삭제
7. 상부에 튀김물(25)이 구비되는 공간을 가지며, 내부에 일정공간이 구비되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 수용되는 유조(20)와 수조(10);
   상기 수조(10)와 상기 유조(20)의 경계영역을 관통하여 형성되는 히터취부관(40);
   상기 유조(20)에는 하우징의 압력 조절수단으로서 작용하는 증기 조절밸브(100); 및
   상기 유조(20)의 상부에는 상기 하우징을 밀폐시키는 뚜껑(30);을 구비하고,
   상기 히터취부관(40)의 내면에는 가열수단으로서 탄소섬유(43)를 이용한 발열체(45);를 포함하며,
   상기 증기 조절밸브(100)는
   증기가 내부에 유입되어 배출되도록 유입부(111)와 배출부(115)가 형성되고, 상기 유입부(111)와 배출부(115)를 연통시켜 증기가 이송되도록 이송통로(114)가 형성되는 몸체(110),
   상기 몸체(110)의 내부에 구비되어 유입부(111)를 개폐하여 증기의 흐름을 제어하는 플런저(120),
   상기 몸체(110)의 상측에 설치되어 상기 플런저(120)를 상, 하로 구동시키는 솔레노이드부(130), 및
   상기 솔레노이드부(130)의 하단면에 일측이 고정되어 증기가 솔레노이드부(130)에 침입하는 것을 방지하고, 타측이 플런저(120)의 외주면에 지지되어 플런저(120)의 상승시 댐핑 작용을 하는 벨로우즈(140);
   를 포함하여 구성되는 벨로우즈형 증기 배출 밸브인 것을 특징으로 하는 유수조 압력식 가열 튀김 장치.

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