KR20050080084A - 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이오븐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기예열식 확산화염 자체의 복사열과 더불어 다공성매질복사체의 복사열에 의하여 조리물을 상부로부터 하방으로 가열할 수 있게 하는 본체와 조리물을 수용하여 조리하는 열판 및 열판보온받힘으로 이루어진 베이스와 상기 본체의 수평 상태를 유지하면서, 상부로부터 현수하여, 상기 본체의 위치를 상하 변동 할 수 있게 하는 현수기 및 상기 본체의 위치를 조리의 과정에 따라 적당한 높이에서 정지시킬 수 있게 하는 높이조절기의 4개의 기능별 주요 부분으로 구성되며, 조리물, 특히 고기나 생선 등을 상부로부터 내리쬐는 강한 복사광과 가열된 열판의 전도열에 의하여 가열 조리함으로써 더욱 맛이 향상된 조리를 함과 동시에 신속한 조리를 하며, 조리물에서 증발하여 발생된 가스를 연소영역에로 유도하여, 완전연소시킴으로써 이를 제거할 수 있는 구조를 특징으로 하는 가정용, 업소용 및 휴대용 조리기에 관한 것이다.

Description

확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이 오븐{Barbecue oven with diffusive flame gas burner and porous medium emitter}

이 발명은 생활용품 분야로서 가정에서나 업소 또는 야외에서 음식물을 조리할 때에 특히 고기 또는 생선을 굽거나, 음식 재료를 튀기거나, 볶아서 조리하는 주방기기에 관한 것이다.

종래의 고기구이기는 숯불 또는 LP가스의 연소열을 열원으로 하여 석쇠 위 또는 적당히 구멍이 뚫린 열판 위에서 조리하거나 전기 히터로 된 열판위에서 조리하였다. 또는 더욱 발전된 방법으로서는 밀폐된 가스오븐 또는 전기오븐 속에 조리물을 넣어서 복사열에 의하여 조리하기도 하였다.

상기 조리법에 관하여 각각 장점과 문제점들을 검토하면 다음과 같다.

숯불위에서 석쇠를 이용하여 조리하는 방법은 숯불의 열기와 강한 복사열을 조리물의 표면에 직접 조사하는 방법에 의하여 숯불고기 특유의 맛을 낼 수 있게 하는 방법이지만, 조리물에서 흘러내린 기름 성분이 숯불 위에 떨어져서 불완전 연소를 함에 따라 발생하는 발암성분들(예컨대 벤조피렌, 포름알데히드)이 상승하여 조리물에 부착하며, 심지어는 연소가스중의 그을음까지 조리물에 부착하여 색깔과 맛을 손상시킬 뿐 아니라, 식생활 건강을 해칠 위험이 있으며, 고온의 열기가 조리물의 표면 특히 돌출부를 신속히 태워서 조리를 곤란하게 하는 문제가 있었다.

적당히 구멍이 뚫린 열판을 이용한 숯불 고기구이는 흘러내리는 기름을 열판의 가장자리에로 유도하여, 숯불위로 떨어지지 않게 하며, 연소가스가 조리물에 직접 접촉하는 것을 대폭 완화하여 주는 효과가 있지만, 연소가스의 조리물에의 직접 접촉을 완전히 차단하는 것은 아니며, 복사열이 조리물에 직접 조사되는 부분이 매우 한정적이 되어 맛에 있어서 상당한 저하가 생겼다.

LP가스의 연소열을 석쇠의 하단 측방에서 예혼합화염상으로 분사 연소시켜서 그 연소가스를 조리물에 접촉시켜 굽는 방법은 기름이 흘러 내려서 불완전 연소에 의한 발암성 가스를 생성하는 문제를 효과적으로 해결하고는 있지만 예혼합화염의 특성상 복사광을 거의 내지 않기 때문에 숯불고기와 같은 특유의 맛을 내는 것에는 미치지 못하였다. 그리고 조리물에 연소가스가 직접 접촉하는 문제는 피할 수가 없었다.

전기히터에 의한 열판을 사용하는 경우에는 편리성과 조절성이 뛰어나고 발암성 가스에 의한 문제는 완전히 해결되지만 이는 조리물과 열판과의 접촉에 의한 전도열 만에 의존하는 관계로 맛의 향상에 있어서는 역시 제한적이었다.

밀폐된 가스오븐 또는 전기 오븐 속에 조리물을 넣어서 복사열에 의하여 조리하는 방법은 상기의 문제들을 모두 해결하고 복사열에 의하여 현저한 고기의 맛을 낼 수 있는 방법으로 인정된다. 하지만 조리과정에서 조리물을 뒤집거나 처리하는 일이 곤란하고, 장치가 크며, 구조 또한 복잡하여 일반 가정 또는 야외에서 고기구이용으로 사용하기에는 불편하였다.

그리고 상기의 모든 방법들의 공통적 문제점은 조리할 때에 생성되는 냄새를 띄는 가스, 특히 숯불 위에 직접 석쇠를 사용할 때의 발암성 가스가 조리 작업을 직접 방해하거나, 실내에 충만하는 것을 방지하기 위하여 고기구이기의 상부 또는 측면으로부터 흡입하여 실외로의 효과적인 환기를 하여야 할 필요성을 갖는다는 점이다. 또 설사 가스를 실외로 배출하는 경우에도 이웃과 행인들의 생활환경을 저해하는 문제점이 있었다.

본 발명은 LP가스의 열로써 고기또는 생선을 굽거나 음식물을 튀김 또는 볶음을 하여 조리하고자 할 때에 복사열와 전도열에 의하여 조리물을 가열할 수 있도록 함으로써 음식물의 맛을 최대로 향상시키는 목적을 달성하고, 연소가스가 조리물에 직접 접촉하는 것을 효과적으로 차단하며, 밀폐된 공간 내에서 조리를 하는 구조 이면서도 구조가 간단하고, 경량이어서 간편하게 가정용, 업소용 또는 휴대용으로서 사용할 수 있도록 하고, 한편, 조리물의 증발 및 연소로 생생되는 가스를 연소영역에로 유도하여, 완전연소 시킴으로써 청정한 배기를 할 수 있도록 하는 기술적 과제를 해결하고자 함이다.

본 발명은 도 1에 나타낸 것과 같이 공기예열식 확산화염의 복사열 및 다공성매질의 복사열에 의하여 조리물을 상부로부터 하방으로 가열할 수 있게 하는 본체(1)와 조리물을 수용하여 조리하는 베이스(2)와 상기 본체(1)의 수평 상태를 유지하고, 상부로부터 현수하여, 상기 본체의 위치를 상하 가동 할 수 있게 하는 현수기(3) 및 상기 본체의 위치를 조리의 과정에 따라 적당한 높이에서 정지시킬 수 있게 하는 높이조절기(4)의 4개의 기능별 주요 부분으로 구성되며, 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에 나타낸 것과 같이 본체(1)의 케이싱(1-1)은 좌우 양 측면이 보온재가 삽입된 단순 2중 격벽으로 형성되며, 전면과 후면은 보온재가 삽입된 내 외의 2중 격벽으로 이루어져서, 내측 2중격벽과 외측 이중격벽의 사이에 이루어지는 공간이 흡입공기의 가열기 및 통로를 형성하는 구조로 된다.

본체(1)의 확산화염 버너의 구성은 도 2에 나타낸 것과 같이 케이싱(1-1)의 전후 하부외측에 설치되어, 내측 방향으로 다수의 연료가스 분사용 오리피스가 형성된 2개의 가스노즐관(1-2)과 가스노즐관(1-2)의 상부의 케이싱(1-1)의 전후면에 형성되어 공기를 흡입할 수 있는 공기흡입구(1-3)와, 가스노즐관(1-2)의 오리피스의 동 축 방향으로 동 오리피스의 전방에 설치된 오리피스와 동일 개수의 디퓨저(1-4)와, 점화플러그(1-5)로 이루어진다.

본체(1)의 다공성매질복사체(1-8)는 도 2에 나타낸 것과 같이 연소실(E위치)의 상부에 수평으로 설치되며, 하층에는 표면을 부식시킨 S형주름상스테인리스강철망(1-8-1), 상층에는 동 S형주름상스테인리스강철망보다 매우 얇은 세라믹울층(1-8-2)으로, 2층 구조로 된 다공성매질로 이루어진다.

본체(1)의 공기예열기(1-9)는 도 2에 나타낸 것과 같이 케이싱(1-1)의 전후면 상부에 설치되며, 공기측(B위치) 및 배기가스측(H위치)의 양방향으로 다수의 알루미늄제의 지느러미가 형성되어있는 표면식 열교환기로서 대류와 전도에 의하여 배기가스의 열을 흡입공기에로 회수 할 수 있는 구조로 되어있다.

케이싱(1-1)의 하단에는 조리물에서 발생되는 가스를 유도하고, 복사광을 조리물에로 집중시킬 수 있는 구조의 파이렉스유리후드(1-10)가 설치된다.

베이스(2)는 조리물을 수용하여 조리할 수 있는 접시형의 열판(2-1)과 상기 열판을 얹어 둘 수 있고, 바닥으로 전도되는 열을 효과적으로 차단할 수 있는 열판보온받힘(2-2)과 현수기(3)의 프레임(3-1)을 삽입하여 고정시키거나, 탈착시킬 수 있는 프레임설치대(2-3)로 이루어진다.

현수기(3)은 상기 프레임설치대에 삽입 고정되어 평행링크장치(3-3)를 지지하는 프레임(3-1)과, 본체(1)의 상단에 조립된 행거(3-2)와 합께 본체의 수평상태를 유지할 수 있게 하는 평행링크장치(3-3)와 본체(1)를 상하로 가동시킬 때 본체의 무게를 상쇄시킬 수 있도록 작용하는 스프링(3-4)으로 이루어진다.

높이조절기(4)는 본체(1)의 상하 가동 중에 프레임(3-1)의 수직부를 안내로 삼아서 기울어지지 않도록 하는 손잡이(4-1) 및 상하의 안내편(4-2)과, 상기 본체의 상하 운동을 자유롭게 하거나 조리과정에 따라 적당한 위치에서 고정할 수 있게 하는 정지레버(4-3)로 이루어진다.

가스노즐매니폴드(1-2)의 오리피스에서 분사된 연료가스는 내외의 2중 격벽의 사이에 형성된 공기실(B위치)을 가로질러서 공기실의 예열된 공기를 1차공기로 혼입하여, 디퓨저(1-4)를 통하여 연소실(E위치)에 수평 방향으로 분출됨으로써 화염이 형성되며, 이때 발생된 고온의 연소가스가 대류에 의하여 상승함으로써 연소실의 하방 개방된 틈으로부터 2차공기(C위치)를 흡입하여 확산연소가 이루어진다. 확산연소 과정에서의 불완전연소분은 다공성매질복사체(1-8)에 삼투하여 통과하는 동안 고온 상태의 적열된 금속표면의 촉매효과에 의하여 완전연소하게 된다.

이 때 열판(2-1)상의 조리물에서 증발되어 나오는 가스(D위치)도 자연히 2차공기(C위치)에 함께 혼입되어 완전연소 됨으로써 소멸되어 배기를 정화하는 효과를 가진다 .

다공성매질복사체(1-8)는 도 3의 원리도에 나타낸 것과 같이 표면이 부식된 S형주름상스테인리스강철망(1-8-1)이 유입부의 층을 이루고 있어서 연소실로부터 상승하는 고온 연소가스가 동 S형주름상스테인레스강철망을 삼투하여 통과하는 동안 대류전열에 의하여 강철망를 적열하게 되는데 표면이 부식처리 되어있는 스테인레스강철망은 복사광흡수율이 높고, 따라서 방사율도 높으므로, 다량의 복사광을 방출하게 된다. 이 때 내부의 강철망의 유출부의 층에 복사광흡수율이 낮은 백색의 세라믹울층(1-8-2)이 차단하고 있고, 하부로만 강철망의 체 눈의 개구를 가지기 때문에 폐쇄된 공간에서 강철망 상호간에 복사열의 교환이 이루어지며, 저부의 개구로 복사광이 방사된다. 또한, 저부의 강철망의 표면은 하방으로 복사광을 방사하면서 냉각하게 되는데, 이 때 내부의 강철망으로부터 전도에 의하여 열의 공급을 계속 받아서 평형온도를 유지한다. S형주름의 최적 피치는 설계 가스량에 따라 요구되는 통기성에 맞도록 적절히 결정되며, 가스량이 적은 경우에는 강철망이 상호 밀착되는 치밀한 지그재그 형이 될 수도 있다.

상층에 있는 세라믹울층(1-8-2)은 복사광흡수율이 낮을 뿐 아니라 열전도율도 낮으므로 S형주름상스테인레스강철망(1-8-1)의 열이 상방향으로 복사되거나 전도되는 것을 억제한다. 따라서 세라믹울층(1-8-2)을 통과해서 올라가게 되는 열량의 대부분은 가스의 대류열에 상당하게 된다.

세라믹울층(1-8-2)의 상부로 방출되는 배기의 열은 공기예열기(1-9)의 가스 측에서 표면적이 큰 다수의 알루미늄제의 지느러미에 흡수되고, 공기의 측으로 전도되어, 공기 측의 알루미늄제의 지느러미에서 방출되어, 흡입 공기를 가열함으로써, 폐열을 회수하며, 이로써 장치 전체의 열효율을 상승시킨다.

베이스의 열판(2-1) 상부의 확산화염 자체에서 방사되는 복사광(F위치)과 다공성매질복사체로부터의 하방으로 내리 쬐는 복사광(G위치)은 조리물에 직접 조사되어서 조리물의 상면으로부터 가열 조리를 할 뿐 아니라, 복사열을 받아서 가열된 상기 열판의 열이 조리물의 저면으로 전도되기 때문에, 조리물의 상하면 동시 가열 조리할 수 있게 된다. 이러한 가열 방법은 조리물 중에서 고기나 생선등과 같이, 강한 복사열 조사의 가열에 의하여 한층 향상된 맛을 달성할 수 있는 경우에 적합하다.

현수기(3)의 평행링크장치(3-3)의 상하 각 요소들은 평행사변형을 이루고 있기 때문에 행거(3-2)를 이용하여 본체(1)의 좌우방향 수평상태를 항상 유지할 수 있으며 스프링(3-4)에 의하여 상기 본체를 상 방향으로 들어올리는 작용을 하게 하므로 동 본체(1)의 무게에 대하여 어느 정도 평형을 유지하게 할 수가 있다. 동 본체가 중간의 위치에 올 때에 평형 상태로 되도록 스프링 강성을 결정하는 것이 바람직할 것이다.

높이조절기(4)는 손잡이(4-1)의 측면과 상하 2개의 안내편(4-2)의 사이로 프레임(3-1)의 수직부가 통과되도록 함으로써 본체(1)의 전후방향 수평을 유지하게 하며, 정지레버(4-3)를 잡아 스프링(4-4)을 수축시킴으로써 본체의 가동을 자유롭게 하고, 동 스프링을 회복시킴으로써 상기 본체를 프레임(3-1)의 적당한 높이에서 정지시킬 수 있게 한다.

본 발명의 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이 오븐을 휴대용으로 활용하는 경우에는 프레임(3-1)의 하부가 프레임설치대(2-3)에 삽입식으로 조성하여, 탈착 가능한 구조로 하고, 행거(3-2)와 평행링크장치(3-3)의 하부 수평부의 결합 핀을 탈착 가능한 구조로 하며, 높이조절기(4)의 안내편(4-2)들을 푸쉬버턴의 경우와 같이 압입시켜서 상기 높이조절기와 상기 프레임을 분리시킬 수 있는 구조로 함으로써, 본체(1)를 현수기(3)로부터 분리하고, 동 현수기를 열판보온받힘(2-2)으로부터 분리하여, 현수기(3), 베이스(2), 본체(3)의 차례로 아래로부터 포개어 휴대함에 넣으면 편리하게 휴대용으로 사용할 수가 있다.

베이스(2)의 열판보온받힘(2-2)은 열판(2-1)을 보온할 뿐 아니라 바닥을 보호하는 역할을 하는 것이지만, 본 발명의 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이 오븐을 가정에서 통상 사용되고 있는 공지의 가스레인지와 결합하여 사용할 수도 있으며, 이 사용례에서는 가스레인지의 냄비받힘을 열판보온받힘(2-2)의 기능에 대신하여 사용하고, 가스레인지의 양 측면에 프레임설치대(2-3)를 설치하며, 이를 이용하여 현수기를 고정함으로써 본체(1)를 현수하는 방법으로 활용할 수가 있다. 이 경우 조리물에 따라서는 열판의 상 방향으로부터 내려 쬐는 확산화염 자체의 복사광 및 다공성매질복사체(1-8)로부터의 복사광과, 하부로부터는 가스화염의 대류가열을 동시에 가하여 더욱 효과적인 조리를 할 수 있게 되어, 공지의 가정용 가스레인지와 본 발명의 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 조리방법이 결합된 고기구이용 가스오븐레인지를 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이 오븐의 2각도로 나타낸 전체 외형도

도 2는 상기 고안의 부분 절단 단면도

도 3은 다공성매질복사체의 원리도

*도면의 부호설명

1 본체

1-1 케이싱

1-2 가스노즐매니폴드

1-3 공기흡입구

1-4 디퓨저

1-5 점화플러그

1-6 가스관연결구

1-7 가스조절기

1-8 다공성매질복사체

1-8-1 S형주름상스테인레스강철망

1-8-2 세라믹울층

1-9 공기예열기

1-10 파이렉스유리후드

2 베이스

2-1 열판

2-2 열판보온받힘

2-3 프레임설치대

3 현수기

3-1 프레임

3-2 행거

3-3 평행링크장치

3-4 스프링

4 높이조절기

4-1 손잡이

4-2 안내편

4-3 정지레버

4-4 스프링

Claims (4)

1. 주방용, 업소용 및 휴대용의 가스버너에 의한 고기구이 오븐에 있어서,

   공기예열식 확산화염 자체의 복사열 및 다공성매질복사체(1-8)의 복사열에 의하여 조리물을 상부로부터 하방으로 가열할 수 있게 하는 본체(1)와;

   조리물을 수용하여 조리하는 열판(2-1) 및 열판보온받힘(2-2)으로 이루어진 베이스와;

   상기 본체의 수평 상태를 유지하면서, 상부로부터 현수하여, 상기 본체의 위치를 상하 가동 할 수 있게 하는 현수기(3)와;

   상기 본체의 위치를 조리의 과정에 따라 적당한 높이에서 정지시킬 수 있게 하는 높이조절기(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 확산화염 가스버너와 다공성매질복사체에 의한 고기구이 오븐
2. 청구항 1에 있어서 가스유입부인 하층에는 표면을 부식시킨 S형주름상스테인레스강철망(1-8-1)의 층으로 하고, 유출부인 상층에는 동 S형주름상스테인레스강철망보다 매우 얇은 세라믹울층(1-8-2)을 적층함으로써, 다공성과 통기성을 향상시키고, S형주름상스테인레스강철망의 내부를 밀폐된 공간내의 복사열교환 상태로 만들어, 가스의 유입 방향으로의 복사광 방사율을 향상시킨 구조를 특징으로 하는 다공성매질복사체를 갖는 고기구이 오븐
3. 청구항 1에 있어서 프레임(2-1)의 하부를 열판보온받힘(2-2)의 양 측면의 프레임설치대(2-3)에 삽입하여 탈착가능한 구조로 하고, 현수기(3)의 행거(3-2)와 평행링크장치(3-3)의 결합핀을 탈착할 수 있는 구조로 하며, 높이조절기(4)를 프레임으로 분리할 수 있는 푸쉬버턴식 안내편(4-2)을 갖는 구조로 함으로써, 본 발명품의 주 구성부분인 현수기(3), 베이스(2), 본체(1)의 순서로 아래로부터 포개어서 함에 넣고 휴대할 수 있는 것을 특징으로 하는 고기구이 오븐
4. 프레임설치대(2-3)를 공지의 가정용 가스레인지의 양 측면에 설치하여 프레임(3-1)을 삽입 고정함으로써 본체(1)를 현수기(2)에 현수하여 상하 가동할 수 있어서, 상 방향으로부터 내려 쬐는 확산화염 자체의 복사광 및 다공성매질복사체(1-8)로부터의 복사광과 함께 상기 가스레인지의 화염에 의하여 냄비받힘의 위에 거치한 열판(2-1)의 상하부를 동시에 가열 조리하는 것을 특징으로 하는, 가스오븐레인지