KR200368276Y1 - 시루떡 증숙용 스팀발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시루떡을 제조하기 위해 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생장치로서, 전원을 사용하는 히터방식을 채용하여 스팀을 발생시키고 이를 통해 시루떡을 만들기 위한 스팀발생장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치(10)는 가열통(40)속으로 물을 보충시키기 위한 급수펌프(22)가 설치되고, 가열통(40)속에 보충된 물의 수위를 감지하는 수위감지수단(23)을 통해 수위를 적정치로 조절하고, 유입된 물을 가열시키기 위하여 전원에 의해 발열되는 히터(21)가 마련되어 있다. 만일 히터(21)에 의해 가열된 물이 끓게 되면 증기와 압력이 발생되어지며, 가열통(40)내의 증기압을 적정치로 유지되도록 하기 위해 압력을 감지하는 압력감지수단(24)이 구비되어 있다. 상기한 수위감지수단(23)과 압력감지수단(24)은 수위 및 압력이 설정치 이하 혹은 이상이 되는 경우 각각의 감지수단에 의해 감지된 신호값을 마그네틱 스위치 조립체(25)로 전달되어져 마그네틱 스위치 조립체가 상기 급수펌프(22)와 히터(21)에 공급되는 전원을 온·오프(ON/OFF)시켜 물의 보충및 급수중단 및 물 가열여부를 수행한다.

Description

시루떡 증숙용 스팀발생장치{STEAM GENERATOR FOR MAKING A STEAMED RICE CAKE}

본 고안은 스팀발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시루떡을 제조하기 위한 스팀발생장치로서, 전원을 사용하여 스팀을 생산하고 이를 통해 시루떡을 만들 수 있는 시루떡 증숙용 스팀발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 떡시루는 토기, 나무, 대나무, 스테인레스 스틸 등으로 제작하고, 이를 스팀 솥 위에 다단형으로 적층하여 뜨거운 증기를 시루속으로 통과시켜 떡을 증숙시킨다.

최근 떡은 상업적으로 대량 생산하기 위해 떡 증숙용 스팀발생장치들이 다양하게 개발되고 있는데, 이러한 스팀발생장치들은 증기를 만들어 이를 시루속으로 유입시켜 떡을 증숙시키는 개념은 종전의 방법과 동일하나 최근에 개발되는 스팀발생장치들은 보다 빠른 시간에 보다 많은 량의 시루떡을 대량 생산할 수 있도록 개발되고 있는 점과, 석유를 절약할 수 있도록 에너지 절감부분에 많은 기술개발이 이루어지고 있는 점이 큰 특징이다.

일 예로, 시루떡의 대량 제조를 위해 등록실용신안 제235724호(2001. 06. 13)다수의 소형떡시루를 갖는 떡제조기"와 등록실용신안 제339331(2004.01.08)"스팀을 이용한 탕비기"에는 스팀을 발생시켜 시루떡을 대량으로 생산할 수 있도록 구현하였으나 가열용기와 가열부를 마련하여 동시에 다수의 시루떡을 생산할 수 있고 연료비를 절감하도록 구현되어 있으나 버너가 설치되고 연료가 연소되어지는 연소실이 필요하기 때문에 부피가 크고, 연소실을 정기적으로 청소해주어야 하는 번거로움이 있다. 그리고 떡을 증숙시키는 과정에 연료부족시 기름을 보충해야 하는 번거로움이 있고, 떡에서 기름냄새가 나는 문제가 종종 발생되기도 한다.

한편 종래의 스팀발생장치들은 거의 대부분이 연료를 석유를 사용하고 있어 연소실에서 외부로 배출되는 열에너지가 많아 열손실이 크고 굴뚝과 같은 별도의 연소가스 배출시설을 더 시공해야 하기 때문에 주택이 과밀된 도심지역에서는 스팀발생장치를 시설하는데 장애가 되고 있다. 또한 스팀발생장치의 구조상 많은 부품들을 채용하고 있어 구조가 복잡할 뿐만 아니라 그 제작단가 및 보급단가가 높으며, 사용중 잔고장의 발생이 많은 단점이 있어 왔다.

본 고안의 목적은 제작시 그 구성요소가 적어 제작이 용이할 뿐만 아니라 전원을 사용하는 히터 가열방식을 채용하여 증기를 발생시킴으로서 폐열의 발생을 최대한 방지하여 열효율을 향상시키고 기름냄새가 떡에 베이는 것을 방지하여 위생적으로 떡을 생산할 수 있고, 시루떡의 증숙 작업대와 증기 발생장치를 일체로 제작하여 협소한 공간에도 설치가 용이한 시루떡 증숙용 스팀발생장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 토출되어지는 증기속에 포함된 수분의 함량을 상대적으로 많은 수분이 함유된 스팀(습식용)증기를 토출시키거나 상대적으로 적은 수분이 지니는 스팀(건식용)을 각각 별도로 토출시켜 떡의 증숙시 생산되는 떡의 품질에 적합한 스팀을 공급할 수 있는 시루떡 증숙용 스팀발생장치를 제공하는데 있다.

본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치를 해결하기 위한 구현수단으로서는: 내부에 소정의 공간부를 지니는 가열통과;

상기 가열통속으로 설치되어 전원에 의해 작동되는 히터와;

상기 가열통속으로 물을 공급하기 위하여 상기 가열통의 하측에 부착되어지고, 전원에 의해 작동되는 급수펌프가 부착되어진 급수관과;

상기 가열통내의 수위를 감지하는 수위감지수단과;

상기 가열통에서 발생된 증기가 토출되어지는 증기토출구와;

상기 가열통내의 압력을 감지하는 압력감지수단과;

상기 히터와 급수펌프를 제어하는 제어수단으로 달성되어진다.

상기한 가열통은 유입된 물이 가열되어 증기가 발생되는 밀폐체이고, 히터는 가열통속의 물을 전원으로 가열시키는 열원이며, 수위감지수단은 가열통내의 수위를 감지하여 적정치 이하인 경우 히터에 전원을 차단시키고, 적정치 이상인 경우물을 공급하는 급수펌프을 정지시키게 된다.

아울러, 상기한 압력감지수단은 상기한 가열통내의 증기압을 감지하여 일정압력 이상 혹은 이하가 되면, 히터의 전원을 온·오프(ON/OFF)시켜 물을 가열시키거나 정지시켜 가열통이 압력에 의해 폭발하는 것을 방지하는 안전장치이다.

아울러, 상기한 제어수단은 수위감지수단 및 압력감지수단에 의해 상기한 히터와, 급수펌프을 제어하는 마그네틱 스위치 조립체로 구성되어 있으며, 마그네틱 스위치 조립체에는 수위감지수단 및 압력감지수단이 전기적으로 연결되어 그 센싱신호에 따라 마그네틱 스위치의 접점이 변동되면서 상기한 급수펌프 및 히터에 공급되는 전원이 온·오프(ON/OFF)되도록 구성되어 있다. 그에 대한 상세한 설명은 이하에서 보다 상세히 설명되어질 것이다.

상술한 바와 같이 히터에 의해 가열된 물이 끓기 시작하면 증기가 발생되고 그 증기압은 내부압력에 의해 가압용기의 상부에 설치된 증기토출구를 통해 떡시루속으로 확산되어 떡을 숙성시키게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치를 예시적으로 도시한 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생용 가열통의 내외부에 설치된 구성요소를 발췌하여 예시한 요부 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 가열통을 부분적으로 절취하여 도시한 요부 절취 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 A부분을 확대하여 도시한 요부확대도,

도 5는 본 고안에 따른 수위감지 수단의 실시예를 도시한 요부 확대 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치의 회로구성을 예시한 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:시루떡 증숙용 스팀발생장치 20:테이블

21:히터 22:급수펌프

23:수위감지수단 23a:수통

23b∼23d:수위 감지봉 24:압력감지수단

24a:서머스타트 24b:압력게이지

25:마그네틱 스위치 조립체 40:가열통

41:보조가열판 42:증기 배출구

42b:건식 토출구 42a:습식 토출구

43:압력 유도관

이하, 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치의 사시도가 예시적으로 도시되어 있는데, 도면에서 참조번호 10은 시루떡 증숙용 스팀발생장치 전체를 나타낸 것이고, 20은 시루를 올려놓고 작업을 하는 테이블이며, 26은 전기적으로동작되는 회로구성 및 그 부품 즉, 히터(21)와, 급수펌프(22) 및 수위감지수단(23) 및 압력감지수단(24)들을 제어하기 위한 전기적인 부품과 이를 제어하는 마그네틱 스위치 조립체(25)로 이루어진 제어수단이다.

상기한 테이블(20)의 하부에는 가열통(40)이 내장되어 있다. 가열통(40)은 내부에 소정의 공간이 마련된 밀폐체로서 그 하측에 전원에 의해 발열되는 적어도 하나 이상의 히터(21)가 부착되어 있다. 또한 가열통(40)에는 외부에서 가열통(40)속으로 물을 공급하기 위하여 급수펌프(22)가 부착된 급수관(22a) 및 물을 외부로 배출시키기 위한 배기관(22b)이 부착되어 있다.

도 2에는 본 고안에 따른 가열통과 그 가열통에 부착된 구성요소들을 발췌 하여 도시한 사시도가 예시되어 있고, 도 3에는 본 고안의 가열통이 부분적으로 절취되어 요부를 나타낸 사시도가 예시되어 있으며, 도 5에는 본 고안에 따른 수위감지 수단의 실시예를 도시한 요부 확대 단면도가 도시되어 있다.

도면에서, 참조번호 23은 수위감지수단으로서, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기한 가열통(40)의 내부와 통해지도록 압력 유도관(43)이 마련되어 있고, 내부에는 수위 감지봉(23b∼23d)이 설치된 수통(23a)으로 구성되어 있다.

상기한 압력유도관(43)은 가열통(40)과 수통(23a)속의 수위편차가 발생되지 않도록 가열통(40)의 내부압과 항시 동일한 압력하에 놓여져 가열통(40)내의 수위에 따라 수통(23a)내의 수위도 동일하게 유지된다.

상기 각각의 수위 감지봉(23b∼23d)의 길이는 대중소로 구분되어져 있는데 수위 감지봉(23b∼23d)중 가장 긴 감지봉(23b)은 가열통(40)내의 수위가 적정치 이하인 경우, 물이 없는 상태에서 히터(21)가 작동되는 것을 방지하기 위한 것으로, 수위감지봉(23b)에 의해 히터(21)의 전원을 완전히 차단시킴과 동시에 급수펌프(22)를 작동시켜 가열통속으로 물이 유입되도록 하는 작용을 한다. 수위감지봉(23b)의 센싱값은 전술한 마그네틱 스위치 조립체(25)에 전기적으로 연결된 신호를 전달하여 상기 마그네틱 스위치 조립체(25)에 의해 급수펌프(22)에 전원공급을 온·오프시키는 동작을 수행하게 되고, 가장 짧은 수위감지봉(23d)은 가열통(40)내의 물이 필요이상(적정치 이상) 유입되면 급수펌프(22)가 정지되도록 전원을 차단시키는 작용을 하며, 중간 길이의 수위 감지봉(23c)은 가열통(40)속의 물이 적정 수위 여부를 감지하여 히터(21)에 전원을 공급하여 물을 가열시키게 된다.

물론 상기한 수위 감지봉들을 최소화 즉, 수위가 최대치와 최소치만을 감지하도록 하여도 무방하며, 또한 상기한 감지봉들을 가열통(40)속에 설치하여도 동일한 효과를 기대할 수 있다.

상기한 압력감지수단(24)은 가열통(40)내에 증기압을 감지하여 압이 항시 적정범위로 유지되도록 하기 위한 것으로, 그 실시예에 따른 구성요소로서는 가열통(40)과 연결된 압력을 유도하는 압력 유도관(43)에 부착되어지는 서머스타트(24a)와, 위 서머스타트(24a)에 의해 작동여부에 따라 전기적인 신호를 받아 히터(21)의 동작을 제어하는 마그네틱 스위치 조립체(25)로 구성되어진다. 미설명부호 24b는 압력게이지이다.

가열통(40)내의 압력은 상기 압력 유도관(43)을 통해 서머스타트(24a)로 전달되어지는데 만일 가열통(40)속의 압력이 설정치 이상으로 상승하면 서머스타트(24a)를 구성하는 스프링이 압력에 의해 후퇴되면서 내장된 스위치 접점이 변동되어지고, 그 변동된 스위치 접점에 의해 마그네틱 스위치 조립체(25)로 전기적인 회로가 연결되어지고 상기 마그네틱 스위치가 히터(21)로 공급되는 전원이 차단되도록마그네틱 스위치의 스위치 접점이 바뀌게 된다.

반대로 가열통(40)속의 압력이 하강하면, 소정 압력 이하로 서머스타트(24a)의 스프링이 원위치로 복귀되면서 서머스타트(24a)의 전기적인 스위치 동작이 변동되어지고, 그 스위치 동작에 의해 전기적으로 연결된 마그네틱 스위치 조립체(25)는 히터(21)에 전원이 공급되도록 스위치 접점이 연결되어 히터(21)에 전원을 공급하여 히터를 작동시키게 된다.

이와 같은 히터의 가열과 냉각과정을 서머스타트(24a)에 의해 감지되어지는데, 본 고안에서 가열통(40)의 적정압력 범위는 3∼4㎏으로 설정되었다. 따라서, 압력이 3∼4㎏범위를 벗어나면 히터(21)의 전원을 차단하거나 공급하게 되어 가열통(40)내의 압력이 설정된 범위에서 유지되어진다.

한편, 상기한 가열통(40)속에서 발생된 증기는 테이블(20)쪽으로 연장된 증기토출구(42)를 통해 떡시루(1)속으로 유입되어지는데, 증기토출구(42)에서 토출되는 증기는 형태에 따라 건식 및 습식 증기로 구분하여 토출되게 할 수도 있다.

건식 증기라 함은 증기속에 포함된 수분의 함량이 습식증기에 비해 상대적으로 적어 뜨거운 공기가 많은 증기를 의미하고, 습식증기는 건식증기에 비해 수분의 함량이 많은 증기를 말하는 것으로, 수분의 함량에 따라 떡의 찰기(점도)가 달리 하여 떡의 품질을 향상시키는데 유익하다. 예를 들어 백설기 떡은 시루떡에 비해상대적으로 많은 수분을 공급함으로서 떡이 찰지게 만들 수 있고, 시루떡은 백설기 떡에 비해 수분함량이 상대적으로 적게 공급함으로서 시루떡의 품질에 적합한 찰기를 지닌 양질의 떡을 만들 수 있게 되는 것이다.

본 고안에서는 가열통(40)에 발생된 증기를 토출시키는 과정에 증기내의 수분량을 조절하기 위하여 가열통(40)의 상측 내부에 보조가열판(41)을 더 설치함으로서 구현되도록 하였다.

상기 보조가열판(41)은 금속재질로서, 상기 가열통(40)내의 히터(21)가 발열되어 물이 끓게 되면 물의 온도는 100℃가 되지만 그 상부의 대기 온도는 101℃이상으로 상승한다. 즉 가열통(40)의 기압을 3K로 유지되도록 할 경우 가열통의 내부온도는 약 135∼140℃의 온도범위가 됨으로 보조가열판(41)의 온도는 약 135∼140℃가 된다. 이와 같이 가열된 보조가열판(41)에 증발되는 증기가 통과할 때 증기입자가 보조가열판(41)의 표면에 접해지면서 증기가 더 가열되는 현상이 발생되어 증기압이 급속히 상승하지만 수분입자의 분포가 현저히 줄어든 상태로 외부로 배출되어지게 되는 것이다.

반대로, 증기가 보조가열판(41)을 통과하지 않고 가열통(40)로부터 직접 배출되도록 할 경우 건식 증기토출구(42b)에 비해 상대적으로 많은 수분이 함유된 증기가 습식 증기 토출구(42a)를 통해 되어지게 된다. 물론 상기한 건·습식 증기토출구(42a, 42b)에는 각각 개폐밸브(도시되지 않았음)가 부착되어 토출량을 조절할 수 있다.

이하에서는 전술한 히터(21)와, 급수펌프(22) 및 수위감지수단(23) 및 압력감지수단(24)을 제어하는 제어수단(30)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 6에는 본 고안에 따른 제어수단의 회로적인 구성을 예시한 블럭도가 도시되어 있다.

도 3과 도 6을 참조하면 마그네틱 스위치 조립체(25)로서 압력감지수단인 서머스타트(24a) 및 수위감지수단인 수위감지봉(도 5도 참조)에 의해 감지된 신호에 의해 내부에 설치된 스위치의 접점이 변동되어져 히터(21) 및 급수펌프(22)에 공급되는 전원을 온·오프시키는 작용을 한다.

즉, 초기에 전원(삼상교류전류)을 공급하고 메인전원을 온(ON)시키며, 수위감지센싱용 감지봉이 수통(23a)내의 수위를 감지하게 되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 만일 길이가 가장 긴 수위 감지봉에 물이 접촉되지 않는 경우 수위 감지봉은 그 센싱값을 전기적으로 연결되어져 마그네틱 스위치로 전달되어 위 마그네틱 스위치의 접점이 급수펌프(22)에 전원을 공급되도록 전환됨과 동시에 히터(21)에 공급되는 전원이 차단되도록 동작되어진다. 따라서, 급수펌프(22)에 의해 가열통속의 수위가 설정된 수위가 될 때까지 히터(21)은 동작되지 않는다.

그러나 가열통(40)속으로 물이 보충되어 수통(23a)내의 수위가 상승하여 중간 길이의 수위감지봉에 물이 접해지면 가장 긴 수위감지봉(23b)과 가장 짧은 수위감지봉(23d)에 모두 물이 접해지면서 두 감지봉(23b,23d)이 전기적으로 서로 통전되어지고 그 전기적인 연결신호가 마그네틱 스위치 조립체(25)로 전달되어 마그네틱 스위치의 접점이 떨어지면서 급수펌프(22)에 공급되는 전원이 차단되도록 떨어지고, 히터(21)에는 전원이 공급되도록 스위치동작이 이루어진다.

따라서, 히터(21)가 발열되면 물이 끓고 증기가 발생되어지는 것이다. 그러나 만일 증기압이 일정압 이상으로 상승하여 적정치를 이상으로 초과될 경우 서머스타트(24a)가 전술한 바와 같이 이를 감지하여 전기적인 신호를 마그네틱 스위치 조립체(25)로 전달하여 마그네틱 스위치 조립체(25)에 의해 히터(21)로 공급되는 전원을 오프(OFF)시킨다.

반대로 히터(21)에 전원공급이 중단되면 가열통(40)의 증기압이 하강하게 되고, 그 압력이 약 3㎏에 도달할 경우 상기한 서머스타트(24a)내의 스프링에 의해 캡(도시도지 않았음)이 원위치되어지면서 스위치 접점이 원위치되어져 스위치의 변동에 의해 상기한 마그네틱 스위치 조립체(25)가 히터(21)로 공급되는 스위치 접점을 온(ON)상태로 전환시키게 되어 히터(21)를 다시 발열시키게 된다.

이와 같이 히터의 동작과 정지 동작을 일정한 압력범위에서 자동으로 반복적으로 이루어지므로 가열통(40)내의 압력은 항시 일정한 범위에서 유지된다.

아울러, 떡방아간은 항시 물을 사용하는 관계로 작업장내부가 습한 상태에 있으나 가열통(40)의 바닥판에 가열통의 열이 전도되어 그 주위의 온도를 상승시켜 습한 환경을 건조시키는 작용을 제공함으로 보다 쾌적한 작업환경을 제공하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 시루떡 증숙용 스팀발생장치는 제작시 그 구성요소가 적어 제작이 용이할 뿐만 아니라 식품에 이물질이 들어갈 염려가 없으며, 히터가열방식이므로 기름냄새가 날 염려가 전혀 없어 위생적이며, 조작이 간편하고 잔고장이 발생될 우려가 없어 반영구적이라 할 수 있다.

또한 시루떡을 증숙 작업대와 증기를 발생시키는 장치를 일체로 제작하여 부피가 작아 협소한 공간에도 설치할 수 있기 때문에 공간활용에도 유익하며, 또한 떡의 제조상 물 소비가 많아 항시 작업장에는 습도가 높지만 가열통에서 발열되는 열이 바닥의 발열판을 통해 그 주위로 전달되어 습도발생을 크게 감소시켜 작업장의 환경을 보다 쾌적하게 유지시킬 수 있으며, 히터의 가열을 순차적으로 하여 전기의 소비를 줄일 수 있어 에너지 절감에도 매우 유용하다.

Claims (4)

1. 내부에 소정의 공간부를 지니는 가열통(40)과;

   상기 가열통(40)속에 설치되어 전원에 의해 작동되는 히터(21)와;

   상기 가열통(40)속으로 물을 공급하기 위하여 상기 가열통(40)의 하측에 부착되어지고, 전원에 의해 작동되는 급수펌프(22)가 부착되어진 급수관(22a)과;

   상기 가열통(40)내의 수위를 감지하는 수위감지수단(23)과;

   상기 가열통(40)에서 발생된 증기가 토출되어지는 증기토출구(42)와;

   상기 가열통(40)내의 압력을 감지하는 압력감지수단(24)과;

   수위감지수단(23)과 압력감지수단(24)에 의해 감지된 신호에 의해 동작되어져 상기 히터(21)와 급수펌프(22)의 동작을 제어하는 제어수단(30)으로 구성된 것을 특징으로 하는 시루떡 증숙용 스팀발생장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수위감지수단(23)은 상기 가열통(40)의 내부압와 동일하게 유지되도록 유도관(43)으로 연결된 수통(23a)을 설치하고, 상기 수통(23a)내에 수위 감지봉(23b∼23d)들을 설치하여 수위 감지봉의 센싱여부에 따라 스위칭되어져 상기 급수펌프(22)와 히터(21)에 공급되는 전원을 온·오프제어하는 마그네틱 스위치 조립체(25)로 구성된 것을 특징으로 하는 시루떡 증숙용 스팀발생장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 압력감지수단(24)은 상기 가열통(40)의 내부와 통해지도록 압력 유도관(43)으로 연결되어 설정된 일정압력 범위 이상 혹은 이하에 도달시 작동되는 서머스타트(24a)와;

   상기 서머스타트(24a)의 작동에 따른 신호값에 의해 스위치 접점이 연결 혹은 단락되어져 상기 히터(21)에 공급되는 전원을 온·오프제어하는 마그네틱 스위치 조립체(25)로 구성된 것을 특징으로 하는 시루떡 증숙용 스팀발생장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 가열통(40)에서 배출되는 스팀에 보다 많은 수분이 포함되어 토출되어지도록 상기 가열통(40)속의 증기 토출구(42) 주위에 보조 가열판(41)을 더 설치한 것을 특징으로 하는 시루떡 증숙용 스팀발생장치.