KR102410455B1 - 복사열 화덕구이장치 - Google Patents

Abstract

복사열 화덕구이장치가 개시된다. 일 실시예에 따르면, 내부에 공간에 형성되고 전방에 투입구가 형성되며, 상기 투입구에 힌지 결합되어 개폐하는 도어가 형성되고, 상부에 배기구가 형성된 본체; 본체의 하부에 형성되며 본체에 열원을 공급하는 발열체를 수용하는 버너부; 본체와 버너부 사이에 열원이 통과될 수 있도록 형성된 통로; 통로에 형성된 격판; 본체의 내부 천장에 다수개의 전도성 패널이 부착되어 형성된 반사부;를 포함하여 이루어진다.
이에 따르면, 내부에 전도열이 뛰어난 전도성 부재를 형성함으로써 열원으로부터 상승하는 열에 의해 천정이 달궈질때 상승하는 열을 전도성 부재가 포집, 가온하여 상부에서 하부로 반사시켜 복사열이 발생되도록 하여 열 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

복사열 화덕구이장치{Radiant heat burner device}

개시되는 내용은 복사열 화덕구이장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 열원으로 고기, 과일, 채소, 생선 등 다양한 식재료를 구울 수 있는 복사열 화덕구이장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

최근 건강에 대한 관심이 높아짐으로 해서 먹거리에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서, 현대인들은 몸에 좋은 음식을 추구하게 되고, 이런 추세를 반영하여 소위 웰빙식품 이 많은 사랑을 받고 있다.

그러나, 단지 몸에만 좋은 음식은 각가지 음식의 맛에 길들어진 현대인들에게 지속적인 사랑을 받지 못하는 것이 사실이며, 건강에도 좋고 맛의 수준도 뛰어난 음식들이 지속적으로 사랑을 받고 있다.

특히 고기를 구워먹는 음식 문화는 세계각국에서 찾아볼 수 있는 흔한 요리법으로써 그 중 한국인은 삽겹살, 곱창, 막창 등 돼지고기의 다양한 부위를 직화로 구워먹는 음식이 많다.

하지만 돼지고기는 상대적으로 지방이 많아서 구웠을 때 기름이 많이 나오기 때문에 많이 섭취한 경우 비만의 원인이 되기도 한다. 더군다나, 돼지고기에서 나오는 지방은 40%가 포화지방산, 60%가 불포화지방산이고, 각종 오리구이나 막창, 곱창 등에서도 다량의 포화지방산이 포함되어 있다. 상기와 같은 포화지방산은 각종 성인질환의 원인이 되며, 심할 경우 혈관질환이나 심장병 등과 같은 사망에 일을 수도 있는 무서운 병을 일으킬 수도 있다.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 요리장치로서 숯불구이가 가장 선호되고 있다.

현재 개발되어진 국내외 숯불구이장치 중 황토가마를 이용한 방법은 대류열, 복사열, 직화, 훈제의 네 가지 복합작용으로 고기를 구워낸다. 그러나, 대류 또는 복사열을 구축하려면 안정된 열원을 바탕으로 하여 열을 보호하고 유지할 수 있는 재질과 일정두께 그리고 열 보존 기능이 수반되어야 한다.

또한, 기존의 황토가마 제작공정은, 먼저 금속재질의 거푸집을 만들고 황토를 바르기 때문에, 고온에서 상기 금속재질의 거푸집이 늘어나는 현상으로 인해 가마가 갈라지는 현상이 두드러지게 나타나는 문제점이 있었다.

한편, 세계적으로 유명한 구이인 케밥, 샤슬릭, 아사도, 츄라스코, 야끼니꾸 등과 우리나라의 숯불구이방식은 상온에 노출시킨 상태로 고기를 구워 고기가 익으면서 녹아떨어지는 지방으로 인해 불이 일어 고기가 타고 그을림이 생기는 단점이 있다.

특히, 탄 고기는 발암물질을 생성하고, 그을음은 다이옥신 등의 환경호르몬을 생성시킨다.

아울러, 일반적으로 고기는 대략 400℃에서 익히면 가장 좋은 맛을 즐길 수 있다고 알려져 있는데 숯불에 고기를 구웠을 때 고기가 맛있는 이유도 여기에 기인한다.

그러나 숯불도 일시적으로는 대략 400℃의 열원을 유지하나 시간이 지나면 숯불의 추가 보강이 없는 한 최고의 고기맛을 보장하는 열량은 유지되지 않는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 본 발명자는 국내 특허출원 10-2009-0090554호 「구이용 가마 제작공정 및 장치」를 출원한 바 있다.

한편 기존의 화덕은 내부열 보존을 위하여 내화벽돌에 공업용 단열부재를 입히는 방식으로 제작하며 고열에 의한 크랙이 발생할 시 그 틈새로 석면물질 또는 포름알데히드, 아세트알데히드 등 위해 물질이 새어나올 수 있어 안전성의 문제점이 있었다.

국내 특허출원 10-2009-0090554호

개시되는 내용은 내부에 전도열이 뛰어난 전도성 부재를 형성함으로써 열원으로부터 상승하는 열에 의해 천정이 달궈질때 상승하는 열을 전도성 부재가 포집, 가온하여 상부에서 하부로 반사시켜 복사열이 발생되도록 하여 열 효율이 향상될 수 있는 복사열 화덕구이장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 내부에 공간에 형성되고 전방에 투입구가 형성되며, 상기 투입구에 힌지 결합되어 개폐하는 도어가 형성되고, 상부에 배기구가 형성된 본체; 본체의 하부에 형성되며 본체에 열원을 공급하는 발열체를 수용하는 버너부; 본체와 버너부 사이에 열원이 통과될 수 있도록 형성된 통로; 본체의 내부 천장에 다수개의 전도성 패널이 부착되어 형성된 반사부;를 포함하는 복사열 화덕구이장치에 의해 달성될 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 내부에 전도열이 뛰어난 전도성 부재를 형성함으로써 열원으로부터 상승하는 열에 의해 천정이 달궈질때 상승하는 열을 전도성 부재가 포집, 가온하여 상부에서 하부로 반사시켜 복사열이 발생되도록 하여 열 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 복사열 화덕구이장치를 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따른 복사열 화덕구이장치를 나타낸 단면도,
도 3은 실시예에 적용되는 '전도성 패널'의 제조 공정을 나타낸 흐름도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 복사열 화덕구이장치를 나타낸 사시도, 도 2는 실시예에 따른 복사열 화덕구이장치를 나타낸 단면도, 도 3은 실시예에 적용되는 '전도성 패널'의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 복사열 화덕구이장치는,

내부에 공간에 형성되고 전방에 투입구(110)가 형성되며, 상기 투입구(110)에 힌지 결합되어 개폐하는 도어(120)가 형성되고, 상부에 배기구가 형성된 본체(100);

본체(100)의 하부에 형성되며 본체(100)에 열원을 공급하는 발열체를 수용하는 버너부(200);

본체(100)와 버너부(200) 사이에 열원이 통과될 수 있도록 형성된 통로(300);

통로(300)에 형성된 격판(320);

본체(100)의 내부 천장에 다수개의 전도성 패널(410)이 부착되어 형성된 반사부(400);

를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 호형인 돔 형상으로 이루어져 상부가 만곡진 구형으로 형성되며, 전면의 투입구(110)의 도어(120)를 열어 재료를 투입하게 된다.

도어(120)는 개폐가능하게 형성되며, 도어(120)를 개방시켰을때 수평으로 배치되어 받침대의 용도로 활용될 수 있도록 한다.

도어(120)의 개방시 수평 상태로 고정될 수 있도록 투입구(110)의 외부 양측에 걸림부(112)가 형성된다.

버너부(200)는 본체(100)의 하부에 형성되며, 본체(100)와 통하도록 상부가 개방되어 통로(300)가 형성된다.

상기 통로(300)를 통해 버너부(200)의 발열된 화염, 가열 공기가 상부의 본체(100) 내부에 유입될 수 있다.

상기 통로는 양측에 격판이 형성되고, 격판은 통로의 크기를 증감시켜 조절 할 수 있도록 이동가능하게 형성된다.

통로의 양측에 레일이 형성되고, 격판의 양측이 레일에 결합되어 이루어진다.

버너부(200)는 장작, 숯, 연탄 등의 발열체를 넣을 수 있도록 공간이 형성되고 전면이 개구되어 이루어진다.

상기 반사부(400)는 하부의 버너부(200)에서 상승하는 열을 갖는 가열공기 및 배기가스의 열을 반사하여 하방으로 순환시킴으로써 열에너지를 재사용할 수 있어 에너지 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 전도성 패널(410)은 탄화규소판재로 이루어진다. 탄화규소는 난융성 화합물로서 높은 경도, 높은 분해온도, 전기, 열의 전도성을 갖는다. 1400℃ 이상의 고온역과 고열전도 용도에 적용된다.

상기 탄화규소판재의 제조 공정은 다음과 같다.

규석과 코크스의 혼합물을 형성하는 1공정(S1);

상기 혼합물에 전류를 인가하여 나타나는 높은 저항열로 10~30시간 반응시키는 2공정(S2);

상기 2공정(S2)의 혼합물을 1800℃~1900℃에서 반응을 정지시키는 3공정(S3);

상기 혼합물을 냉각시키는 4공정(S4);에 의해 제조된다.

상기 1공정(S1)의 규석과 코크스는 분말상태이며 40~60메쉬의 크기를 갖는 알갱이를 황토분과 혼합한 후 판형의 성형틀에 붓는다.

상기 4공정(S4) 후 냉각된 혼합물을 성형틀에서 분리하면 판형상으로 된 전도성 패널(410)이 완성된다.

전도성 패널(410)을 본체(100)의 내부 천장에 부착하여 천장을 전체적으로 덮을 수 있도록 설치하여 반사부(400)를 형성한다.

아울러 전도성 패널(410)을 본체(100)의 내부 측벽에도 설치하여 전체적으로 덮을 수 있도록 한다.

상기 본체(100)는 ALC블록(102)을 쌓아서 측벽과 천장을 형성하여 기본적인 구조물을 완성한다.

이후 측벽과 천장의 외면에 일정 두께로 황토분을 미장한다. 바람직하게는 황토분과 물은 7:3의 부피비로 혼합하여 찰흙 형태의 것을 사용한다.

측벽과 천장의 외면에 황토분을 미장하기 전에 구조 강도를 향상시키기 위해 망사체(104)가 부착될 수 있다.

망사체(104)는 금속 재질이며 그물망 형상으로 이루어진 것으로, ALC블록(102)으로 조적한 측벽 또는 천장의 내,외면에 밀착시켜 배치한다.

이후 망사체(104)를 포함하여 측벽과 천장에 황토분으로 일정 두께의 외피층(106)을 형성한다.

황토분을 도포함으로써 황토에서 발현되는 원적외선 방출 효과를 기대할 수 있다.

원적외선에 의해 재료를 굽는 과정에서 연해질 수 있고, 냄새가 제거될 수 있는 등의 부수적인 효과를 얻을 수 있어 맛을 증진시킬 수 있게 된다.

한편 상기 본체(100)의 내부에는 상기 통로(300)의 상부에 형성되며, 식재료를 올려 구울 수 있는 그릴(500)이 형성된다.

그릴(500)은 1단 또는 2단 내지 다단으로 형성될 수 있다.

또한 다단의 그릴(500)인 경우 각 단별로 그릴(500)의 크기가 상이하게 형성될 수 있다.

예를 들어 하부의 1단 그릴(500)은 작은 크기의 재료를 조리할때 사용되고, 상부의 2단 그릴(500)은 큰 크기의 재료를 조리할 때 사용할 수 있도록 한다.

한편 버너부(200)의 내벽면에는 내화물(220)을 일정 두께로 형성하여 단열되도록 한다.

내화물(220)은 ALC블록을 적층한 후 ALC블록의 내,외면에 황토를 도포하여 외피층을 형성하여 이루어진다.

전술한 바와 같이, 버너부(200)의 내화물도 ALC블록을 쌓아서 형성되며, 내외면에 황토가 도포되어 완성된다.

ALC(Autoclaved lightweight concrete)는 석회와 규산을 주원료로 발포제에 의하여 내부에 무수한 기포를 독립적으로 분산시켜 중량을 가볍게 한 콘크리트이다.

ALC는 일반콘크리트의 1/4 정도로 가벼운 경량성을 가짐에 따라 주조체의 절감, 공기단축, 작업효율성의 증대효과로 제작비용 절감되고 시공이 양호한 장점을 가진다.

그리고 ALC 안에 있는 70%의 미세한 독립기포가 열전도를 강력하게 차단하여 일반 콘크리트에 비해 대략 10배의 우수한 단열성을 가지는 장점이 있다.

ALC블록은 한쪽 면을 대략 120분간 가열하여 1010℃에 도달할 경우 그 반대쪽 면의 상승온도는 100T의 경우 대략 75℃, 200T의 경우 대략 18℃를 나타내는 우수한 내화성을 가지며, 불에 타지 않고 유독가스의 발생이 없는 장점을 가진다.

그리고 ALC블록은 효과적인 흡착력을 통해 부패균의 발생을 억제하고, 냄새의 근원을 제거할 수 있으며, ALC벽돌에 냄새를 적용한 다음 2시간 후의 탈취율이 95.7%로서 숯과 거의 같은 수준의 탈취성을 가지는 장점이 있다.

또한 ALC블록은 자체적으로 방출하는 원적외선으로 세균이 번식하지 못하게 하는 특징이 있으며, 대장균에 의한 항균실험결과 세균 감소율이 99.8%에 이르는 탁월한 향균성을 가진다.

그리고 ALC는 한국과 일본의 경우 식물비료 및 사료 첨가제로 사용하도록 법적으로 허용될 정도의 안정성을 가진다.

또한 ALC는 분당 2000회의 파장을 일으켜 세포조직을 활성화시킬 수 있는 원적외선 방사율이 91.2% 정도이고, 방사에너지는 3.68 x 100의 방출량을 가짐에 따라 맥반석, 숯 등과 비슷한 수준의 원적외선을 발생시키는 효과를 가진다.

본체(100)의 내측에는 배기구(150)가 형성되어 연기를 배출시키도록 하고, 배기구(150)에는 연기를 이중으로 차단하기 위해 복수개의 연기차단부(170)가 형성되고, 상부에는 연통(160)이 형성된다.

배기구(150)의 일측에는 온도센서(152)가 형성된다.

연기차단부(170)는 배기구(150)를 개폐하는 디스크와, 디스크의 개폐를 제어하는 액츄에이터 및 제어부로 구성된다.

액츄에이터는 모터 또는 유압실린더가 적용될 수 있다.

따라서 제어부에 미리 입력된 시간 설정 또는 온도 설정에 도달하면 액츄에이터가 온 작동되어 디스크가 개방되고, 개방 후 일정시간 경과되면 폐쇄되도록 한다.

이와 같이 구성된 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

버너부(200)에 장작이나 숯불 등의 발열체를 장입한 후 발열시켜 통로(300)를 경유하여 본체(100)의 내부가 일정 온도가 되도록 가열시킨다.

이후 그릴(500)에 재료를 장착한 후 도어(120)를 닫는다.

재료가 조리될 동안 내부의 가열공기 및 배기가스의 열은 상승하다가 반사부(400)에 반사되어 하방으로 다시 이동되는 열 순환이 반복된다.

연기가 많이 발생할때는 연기차단부(170)를 개방시켜 외부로 연기가 배출되도록 하고, 연기 발생이 거의 없는 발열체의 안정화 단계에서는 연기차단부(170)를 닫아 열기가 배출되지 않도록 하여 열 효율을 증가시킨다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 본체 120 : 도어
200 : 버너부 300 : 통로
320 : 격판 400 : 반사부
410 : 전도성 패널

Claims (6)

1. 내부에 공간에 형성되고 전방에 투입구가 형성되며, 상기 투입구에 힌지 결합되어 개폐하는 도어가 형성되고, 상부에 배기구가 형성된 본체;
   상기 본체의 하부에 형성되며 본체에 열원을 공급하는 발열체를 수용하는 버너부;
   상기 본체와 버너부 사이에 열원이 통과될 수 있도록 형성된 통로;
   상기 본체의 내부 천장에 다수개의 전도성 패널이 부착되어 형성된 반사부;를 포함하고,
   상기 전도성 패널은 탄화규소판재로 이루어지며,
   상기 탄화규소판재는
   규석과 코크스의 혼합물을 형성하고;
   상기 혼합물에 전류를 인가하여 나타나는 저항열로 10~30시간 반응시키고;
   상기 혼합물을 1800℃~1900℃에서 반응을 정지시킨 후 상기 혼합물을 냉각시켜 완성되며,
   상기 본체는 ALC(Autoclaved lightweight concrete)블록을 쌓아서 측벽과 천장이 형성되고, 상기 측벽과 천장의 외면에 망사체가 부착되며, 상기 망사체가 상기 ALC블록에 밀착되도록 소정 두께로 황토를 도포하여 외피층을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복사열 화덕구이장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 본체의 내부에는 상기 통로의 상부에 형성되며, 식재료를 올려 구울 수 있는 그릴이 형성되는 것을 특징으로 하는 복사열 화덕구이장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 통로에 격판이 형성되고,
   상기 격판은 통로의 양측에 형성되며, 이동 가능하여 통로의 크기를 증감시킬 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 복사열 화덕구이장치.
   
   
   

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