KR200453258Y1 - 식품제조용 증기 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러의 효율성과 재 가동성을 높여 우수한 보일러를 제공할 수 있도록 한 식품제조용 증기 보일러에 관한 것으로서, 케이스의 내부에 증기발생에 필요한 물을 채울 수 있도록 원통 형상으로 구비하는 보일러바디와, 상기 보일러바디의 상측에 발생한 증기를 배출하도록 형성하는 증기배출구와, 상기 보일러바디의 일 측에 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 수 있도록 형성하는 보충홀과, 상기 보일러바디 내부의 물을 가열하여 증기로 만들수 있도록 설치하는 다수개의 히터와, 상기 보일러바디와 별도로 구비되어 보충홀과 연결되는 보충수탱크를 포함하는 식품제조용 증기 보일러에 있어서;

상기 보충홀과 선측이 연결되고 보일러바디 내부에 위치하여 보충수의 온도를 상승시켜 보일러바디로 공급하는 예열탱크를 더 구비하고, 상기 예열탱크의 후측에 예열 된 보충수를 보일러바디로 공급하도록 공급관을 연결하고, 상기 보일러바디의 상부에 구비하여 보일러 정지시 진공상태로 변환되면서 발생하는 압력에 의하여 보충수탱크(106) 내의 냉각수가 보일러바디로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브를 더 구비하는 것이 특징이다.

증기, 보일러, 예열탱크, 체크밸브

Description

식품제조용 증기 보일러{STEAM BOILER}

본 고안은 식품제조용 증기 보일러에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 식품 특히 떡을 제조할 때 필요한 증기를 효율적으로 생산할 수 있도록 개선한 식품제조용 증기 보일러에 관한 것이다.

식품제조용 증기 보일러는 물을 가열하여 발생하는 증기를 이용하여 떡과 같은 식품을 만드는 데 주로 사용되는 것은 물론, 기타 다양한 음식물을 조리하는 용도 등으로 사용되고 있다.

상기와 같은 식품제조용 증기 보일러는 종래에도 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있으며 대표적인 예를 도 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 증기 보일러(1)는, 내부에 증기발생에 필요한 물을 채울 수 있도록 원통 형상의 보일러바디(2)를 구비하고, 상기 보일러바디(2)의 상측에는 발생한 증기를 배출하기 위한 증기배출구(3)를 형성하고, 보일러바디(2)의 일 측에는 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 수 있도록 보충홀(4)을 형성한다.

상기 보일러바디(2)의 내부에는 물을 가열하여 증기로 만들기 위한 히터(5)를 설치하고, 상기 보충홀(4)에는 보일러바디(2)와 별도로 구비되는 보충수탱크(6) 와 보충라인으로 연결한다.

상기 보일러바디(2)와 보충수탱크(6)는 프레임에 설치된 상태에서 케이스로 마감되는 구성이다.

상기와 같은 종래 기술에서는 보일러바디에 채워진 물을 가열하기 위한 수단으로 구비되는 히터를 이용하여 보일러바디 내부의 물을 직접가열하여 증기로 만들기 때문에 증기 발생을 위하여 많은 에너지를 소모하여야 하므로 증기 발생장치의 크기에 비하여 전기소모량이 많아 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 보일러바디에 채워진 물이 가열되면서 증기가 발생할 때에는 보일러바디에 채워진 물이 소모되는 것을 보충하기 위하여 측방에 구비되는 보충수탱크로부터 물을 공급받는 데, 이때 보충되는 물이 냉각상태의 것이기 때문에 보일러바디 내에서 가열된 상태에 있던 물과 혼합되면서 물의 온도를 급격하게 낮은 상태로 만든다.

이와 같이 보충되는 물에 의하여 보일러바디 내부의 수온이 낮아지게 되므로 이를 일정한 온도로 유지하고 또 증기를 발생시키기 위하여 다시금 많은 전기 에너지를 소비하여야 하고, 신속하게 증기를 발생시키거나 지속적으로 증기를 발생시키는 것이 어렵게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 보충수탱크에 가열수단을 강구하고 순환펌프를 이용하여 보일러바디 내부로 소모되는 양만큼 보충수탱크에서 가열된 물을 공급하도록 하고 있으나, 고온상태의 물을 순환하는 과정에서 순환펌프의 고장이 잦아 실효성이 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 증기를 발생시켜 사용하다 중지하게 되면 보일러바디 내의 증기발생 위치가 진공상태로 변하면서 발생하는 압력에 의하여 보충수탱크의 물을 흡입하여 보일러바디 내부를 가득 채우는 현상이 발생함으로서 증기보일러 재가동시 증기발생이 어렵게 되거나, 더 채워진 물에 의하여 증기발생 시간이 지연되는 등 여러 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 케이스의 내부에 증기발생에 필요한 물을 채울 수 있도록 원통 형상으로 구비하는 보일러바디와, 상기 보일러바디의 상측에 발생한 증기를 배출하도록 형성하는 증기배출구와, 상기 보일러바디의 일 측에 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 수 있도록 형성하는 보충홀과, 상기 보일러바디 내부의 물을 가열하여 증기로 만들수 있도록 설치하는 다수개의 히터와, 상기 보일러바디와 별도로 구비되어 보충홀과 연결되는 보충수탱크를 포함하는 식품제조용 증기 보일러에 있어서;

상기 보충홀과 선측이 연결되고 보일러바디 내부에 위치하여 보충수의 온도를 상승시켜 보일러바디로 공급하는 예열탱크를 더 구비하고, 상기 예열탱크의 후측에 예열 된 보충수를 보일러바디로 공급하도록 공급관을 연결하고, 상기 보일러바디의 상부에 구비하여 보일러 정지시 진공상태로 변환되면서 발생하는 압력에 의하여 보충수탱크(106) 내의 냉각수가 보일러바디로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브를 더 구비하여 보일러의 효율성과 재 가동성을 높여 우수한 보일러를 제공하여 이용자들의 편의성을 증대시키는 목적을 달성할 수 있다.

본 고안은 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 때 예열상태로 공급하여 적은 에너지를 이용하여 증기발생이 신속하게 이루어지도록 하는 것은 물론, 증기보일러 정지시에도 보충수가 보일러바디 내부로 유입되는 것을 차단하여 재 가동성을 높일 수 있도록 하는 등 증기보일러의 효율과 품질을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 고안이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러를 도시한 전체 사시도, 도 2는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 C부위를 발췌하여 도시한 단면도, 도 5는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 사용상태 예시도로서 함께 설명한다.

일반적으로 떡과 같은 식품을 만드는 데 필요한 증기를 발생시켜 공급하는 개선된 증기 보일러(100)는 케이스(101)의 내부에 증기발생에 필요한 물을 채울 수 있도록 원통 형상의 보일러바디(102)를 구비한다.

상기 보일러바디(102)의 상측에는 발생한 증기를 배출하기 위한 증기배출구(103)를 형성하고, 보일러바디(102)의 일 측에는 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 수 있도록 보충홀(104)을 형성한다.

상기 보일러바디(102)의 내부에는 물을 가열하여 증기로 만들기 위한 다수개의 히터(105)를 설치하고, 상기 보충홀(104)에는 보일러바디(102)와 별도로 구비되는 보충수탱크(106)와 보충라인으로 연결하여 구성된다.

본 고안에서는 상기 보충수탱크(106)로부터 보충수를 공급받는 보충홀(104)과 선측이 연결되면서 보일러바디(102) 내부에 위치하여 공급된 보충수의 온도를 상승시키는 예열탱크(110)를 더 구비한다.

상기 예열탱크(110)의 후측에는 예열 된 보충수를 보일러바디(102)로 공급하여 보충하기 위한 공급관(111)을 연결하고, 상기 보일러바디(102)의 상부에는 보일러 정지 시 진공상태로 변환되면서 발생하는 압력에 의하여 보충수탱크(106) 내의 냉각수가 보일러바디(102)로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(112)를 더 구비하여 구성한다.

상기 체크밸브(112)는 보일러바디(102)와 기밀수단을 강구하여 나사결합되는 관체형상의 밸브바디(113)를 구비하고, 상기 밸브바디(113)에 형성되는 밸브홀(114)에는 외부공기는 유입하면서 밸브바디(102) 내부의 증기와 공기의 배출을 차단할 수 있는 밸브체(115)를 개재하여 캡(116)으로 마감하여 구성한다.

상기 밸브체(115)는 밸브홀(114)에 스프링(117)으로 유지되는 밸브(118)로 구성하여 밸브(118)가 스프링(117)과 증기 압력에 의하여 캡(116)에 형성되는 체크홀(119)을 차단하여 증기유출을 방지하도록 한다.

물론, 상기 밸브(118)가 연접되는 체크홀(119)에는 기밀재(120)를 개재하여 누출현상을 방지할 수 있도록 하고, 상기 스프링(117)의 장력은 보일러(100) 정지 시 발생하는 진공압력보다 작게 하여 용이하게 외부공기를 유입시켜 진공상태를 해제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러(100)의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.

초기상태에는 보일러바디(102)의 내부 상부에 증기발생공간을 제외하고 증기를 발생시키기 위한 물이 채워져 있으며, 이는 도시하지 않은 수위감지센서에 의하여 일정수위 이하가 되면 보충수탱크(106)와 연결된 보충홀(104)을 통하여 물이 공급되어 항상 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하게 된다.

이러한 상태에서 히터(105)로 전원을 공급하면 보일러바디(102) 내부에 채워진 물을 가열하여 증기를 발생시키고, 발생된 증기는 증기배출구(103)를 통하여 필요한 곳으로 공급된다.

상기와 같이 히터(105)에 의하여 보일러바디(102) 내부에 채워진 물이 가열될 때, 보일러바디(102) 내부에 위치한 예열탱크(110) 내에 채워진 보충수도 함께 가열되어 일정한 수준의 온도로 유지된다.

상기 예열탱크(110)는 보충수탱크(106)와 연결되는 보충수홀(104)과 선측이 연결되고, 후측은 공급관(111)이 구비되어 보일러바디(102)로 연결됨으로서 보일러바디(102)에 채워진 물이 증기 발생으로 소모되면 자연스럽게 공급하게 되는 것이다.

이 과정에서 예열탱크(110) 내의 보충수가 보일러바디(102) 내부에 위치하여 일정온도를 유지하고 있으므로 보일러바디(102)로 공급되더라도 보일러바디(102) 내부의 온도 변화가 거의 없는 상태이므로 증기발생에 전혀 지장을 주지 않게 되므로 보일러(100)의 효율성을 높일 수 있게 된다.

또한, 보일러(100)를 정지할 경우에는 보일러바디(102) 내부는 진공상태로 변하게 되는 데, 이때 발생하는 진공압을 보일러바디(102)의 상면에 구비되는 체크밸브(115)에 의하여 해제함으로서 보충수탱크(106)의 보충수가 보일러바디(102) 내부로 유입되는 것을 차단하게 된다.

이를 살펴보면, 보일러(100)가 작동하고 있을 경우에는 발생하는 증기의 압력과 더불어 밸브바디(113)에 형성되는 밸브홀(114)에 개재되는 스프링(117)이 미는 힘에 의하여 밸브(118)가 기밀재(120)를 개재한 캡(116)의 체크홀(119)을 차단하고 있으므로 외부공기의 유입을 차단하게 된다.

그리고, 보일러(100)가 정지할 경우에는 보일러바디(102) 내부에 발생하는 진공압력이 스프링(117)의 장력보다 크게 되므로, 보일러바디(102)의 내부로 흡입하려는 힘에 의하여 체크홀(119)이 개방되고 외부공기가 유입되어 진공상태를 해제하게 됨으로서 보충수탱크(106)의 보충수가 보일러바디(102)로 유입되어 적정수위를 넘게 되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 보일러(100)를 가동하는 과정에서 증기 발생으로 소모되는 물을 예열된 보충수를 사용함으로서 보일러바디(102) 내부온도 저하를 방지하는 것을 물론, 보일러(100)를 가동하는 상태 또는 정지한 상태에서도 항상 보일러바디(102) 내부의 수위가 일정하기 때문에 정지 후 재가동시 많은 에너지를 소비하지 않아도 되므로 효율성 높은 보일러(100)를 제공할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러를 도시한 전체 사시도.

도 2는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 4는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 C부위를 발췌하여 도시한 단면도.

도 5는 본 고안의 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러의 사용상태 예시도.

도 6은 종래 기술이 적용된 식품제조용 증기 보일러를 도시한 간략적인 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 증기 보일러

102; 보일러바디

105; 히터

110; 예열탱크

112; 체크밸브

115; 밸브체

Claims (2)

1. 케이스(101)의 내부에 증기발생에 필요한 물을 채울 수 있도록 원통 형상으로 구비하는 보일러바디(102)와;

   상기 보일러바디(102)의 상측에 발생한 증기를 배출하도록 형성하는 증기배출구(103)와;

   상기 보일러바디(102)의 일 측에 증기발생으로 소모되는 물을 보충할 수 있도록 형성하는 보충홀(104)과;

   상기 보일러바디(102) 내부의 물을 가열하여 증기로 만들수 있도록 설치하는 다수개의 히터(105)와;

   상기 보일러바디(102)와 별도로 구비되어 보충홀(104)과 연결되는 보충수탱크(106)와;

   상기 보충홀(104)과 선측이 연결되고 보일러바디(102) 내부에 위치하여 보충수의 온도를 상승시켜 보일러바디(102)로 공급하는 예열탱크(110)를 더 구비하고;

   상기 예열탱크(110)의 후측에 예열 된 보충수를 보일러바디(102)로 공급하도록 공급관(111)을 연결하고,

   상기 보일러바디(102)의 상부에 구비하여 보일러 정지시 진공상태로 변환되면서 발생하는 압력에 의하여 보충수탱크(106) 내의 냉각수가 보일러바디(102)로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(112)를 포함하는 식품제조용 증기 보일러(100)에 있어서;

   상기 체크밸브(112)는 보일러바디(102)와 기밀수단을 강구하여 나사결합되는 관체형상의 밸브바디(113)와;

   상기 밸브바디(113)에 형성되는 밸브홀(114)에 외부공기는 유입하면서 밸브바디(102) 내부의 증기와 공기의 배출을 차단할 수 있는 밸브체(115)를 개재하여 마감하는 캡(116)으로 구성하고;

   상기 밸브체(115)는 밸브홀(114)에 스프링(117)으로 유지되는 밸브(118)로 구성하여;

   상기 밸브(118)가 보일러(100) 작동시에는 스프링(117)과 증기 압력에 의하여 캡(116)에 형성되는 체크홀(119)을 차단하여 증기유출을 방지하고, 보일러(100) 정지시에는 보일러바디(102)에 발생하는 진공압력에 의하여 외부공기를 유입시켜 진공상태를 해제하도록 하는 것을 특징으로 하는 식품제조용 증기 보일러.
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