KR20120081030A - 식품 조리용 증기발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역삼투여과막에 의해 원수를 여과시킨 후 이를 가열시켜 증기를 발생시킴으로서 증기발생장치 내부에 스케일 발생을 방지하고 식품조리용으로 걸맞게 순수한 상태의 증기를 공급할 수 있도록 한 식품 조리용 증기발생장치에 관한 것으로,
공급된 물을 정수시키는 정수부 및 상기 정수부를 통해 정수된 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기발생부를 포함하여 이루어지되, 상기 정수부는 역삼투여과막을 통해 물을 정수시킨 후 증기발생부로 이송시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

식품 조리용 증기발생장치{STEAM GENERATING APPARATUS}

본 발명은 식품을 조리할 때 필요한 증기를 발생하는 증기발생장치에 관한 것으로,

보다 구체적으로는 역삼투여과막에 의해 원수를 여과시킨 후 이를 가열시켜 증기를 발생시킴으로서 증기발생장치 내부에 스케일 발생을 방지하고 식품조리용으로 걸맞게 순수한 상태의 증기를 공급할 수 있도록 한 식품 조리용 증기발생장치에 관한 것이다.

두부, 떡, 빵, 고기 등 먹는 음식물을 익히기 위하여 직접 수증기를 사용하는 경우가 점점 증가하는 추세인데, 이때 사용되는 수증기 발생장치를 살펴보면 비위생적인 경우가 너무나 많다.

두부 제조의 경우를 예를 들어보면, 두부 제조시 콩을 갈아서 콩물을 만드는데 상기 콩물을 익힐 때 열교환기를 이용하여 수증기가 가지고 있는 열을 전달하여 콩물을 익힐 경우 콩물에 포함된 여러 성분이 열교환기 표면에 부착되어 열의 전도를 방해할 뿐만 아니라 열교환기 표면에 달라붙어 단단히 고착되고 고착된 물질이 과열되므로 콩물을 익힐 수가 없다.

그래서 대부분의 두부 제조시 수증기를 직접 콩물에 혼합하여 콩물을 익히는 방식을 택하게 되고, 이에 두부 제조장에는 반드시 수증기발생장치가 구비되어 있다.

그런데 수증기가 발생되는 보일러에 공급되는 물을 상수도 물을 직접 공급하여 수증기를 발생하게 되면, 상수도의 수돗물에 포함된 칼슘, 마그네슘 등의 물질이 농축되어 보일러 내부에 고착되어 아주 단단한 스케일 층을 형성하게 된다.

이 단단하게 고착된 스케일은 역시 열의 전도를 막게 되어 발열체는 과열되고 그대로 두면 보일러가 파열되어버리는데, 그래서 통상적으로 유독한 세정제를 주입하여 스케일을 제거하게 된다.

이후 보일러 내부에 주입된 유독한 세정제를 제거하기 위해 물로 희석하여 헹구어내게 되는데, 아무리 많은 물을 사용하여 헹구어낸다 하더라도 열교환용 관로들로 복잡하게 얽혀있는 보일러 내부에서 유독한 세정제를 완전히 제거하기는 불가능하다는 한계가 있고,

따라서 미량이나마 유독한 물질이 수증기에 포함되어 콩물에 유입되게 되어 인체에 해를 끼치게 된다.

상기 문제는 두부 제조를 예를 들어 설명을 하였으나, 직접 수증기를 이용하는 모든 식품 제조공정에 공통적으로 발생되는 문제이다.

또한 식품 제조분야가 아닌 산업용의 경우에는, 보일러에 공급되는 물에 포함된 이온화 물질을 제거하는데 통상적으로 이온교환수지를 사용하는데,

이온교환수지를 재생하는 공정에서 많은 비용이 소모되고 장치가 복잡하고 어려워서 이를 두부나 떡 등의 식품 제조분야에 활용하기엔 한계가 있고,

특히 두부나 떡 등의 식품 제조는 영세자영업과 같은 규모가 작은 업체가 대부분이어서 이온교환수지가 부착된 대형의 보일러를 설치할 수 없는 것이 업계 현실이다.

본 발명은 상기와 같은 업계 현실 내지 한계점을 해결하기 위한 것으로,

제작 및 유지·보수에 많은 비용이 소요되는 이온교환수지를 이용하는 것이 아니라 간단한 구조를 가진 역삼투여과막을 이용하여 여과시킨 정수를 보일러에 공급하여 순수한 증기를 제공하는 증기발생장치를 제공하고자 하는데 그 제 1 목적이 있다.

또한 본 발명에서는 증기발생부에 저장되는 정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절부를 별도 구성시켜 보다 안정적이면서 에너지 소모를 줄일 수 있는 증기발생장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 하며,

또한 증기발생부 내 상부에 별도 전열장치를 구비하여 응축수 생성으로 인해 발생하는 수격현상을 막을 수 있는 증기발생장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 하며,

나아가 여과막에서 정수되지 않고 배출되는 배출수를 별도 저장하되 일정 압력상태로 유지시켜 사용시 원활한 공급이 가능하게 하는 증기발생장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 증기발생장치는,

공급된 물을 정수시키는 정수부 및 상기 정수부를 통해 정수된 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기발생부를 포함하여 이루어지되, 상기 정수부는 역삼투여과막을 통해 물을 정수시킨 후 증기발생부로 이송시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한 본 발명의 증기발생장치는 상기 정수부로부터 정수된 물을 증기발생부로 공급하여 증기발생부에 저장되는 정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절부가 증기발생부와 별도로 구비되고,

상기 수위조절부와 증기발생부는 증기발생부의 내부 압력과 수위조절부의 내부압력을 동일 유지시키는 균압관과, 수위차에 의해 수위조절부에서 증기발생부로 정수된 물이 이동되는 급수관으로 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한 본 발명의 증기발생장치의 증기발생부의 공간 상부에는 과열전열기가 더 구비되어 배출되는 증기가 과열상태를 유지하도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.

나아가 본 발명의 증기발생장치는 정수부를 통해 정수되지 않고 배출되는 배출수를 버리지 않고 재사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기한 구성을 가진 본 발명의 증기발생장치에 의하면,

역삼투여과막을 이용하여 간단하면서도 콤팩트하게 순수한 수증기를 발생시킬 수 있어 이 수증기로 조리하는 모든 식품이 위생적이고 식품의 질을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다.

더욱이 수위조절부를 별도 두고, 이를 균압관과 급수관으로 증기발생부와 연결시켰는바 이로 인해 증기발생장치 내부에 저장되는 저장수의 양과 저장용기의 규모를 작게 할 수 있고 장치 전체의 축열량을 줄일 수 있으므로 전력을 공급하는 순간 바로 증기발생이 가능하다는 장점을 가지며,

정수되지 않은 배출수 역시 재활용 가능하도록 하여

종국적으로 기존 식품 조리용 증기발생장치에 비해 위생적일 뿐만 아니라 증기발생에 있어 효율적이며 전력 절감이 가능하다는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 증기발생장치에 대한 대략도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 식품조리용 증기발생장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

참고로, 앞서 설명에서 "증기", "수증기"로 혼용하였으나 이하 설명에서는 "증기"로 통일시켜 본 발명을 설명하며,

순수 증기를 발생시키기 위한 본 발명의 증기발생장치는 장치 규모 내지 제작 비용 등을 고려할 때 식품 조리용으로 적합하다 할 것이지만, 꼭 식품 조리용에 한정되어 사용되는 것은 아님을 밝힌다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 식품 조리용 증기발생장치는,

공급된 물을 정수시키는 정수부(10)와, 상기 정수부를 통해 정수된 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기발생부(20)와, 그리고 상기 정수부를 통해 정수되지 않고 배출되는 물이 저장되는 배출수저장부(40)로 이루어진다.

그리고 상기 정수부(10)는 기존 산업용에서 흔히 사용되는 이온교환수지막을 이용하는 것이 아니라 역삼투여과막(11)을 이용하여 공급되는 물을 정수시키는 것을 특징으로 한다.

상기 역삼투여과막은 음용수 정수장치로 널리 보급된 여과구조인 것으로 이에 대한 부가적인 설명을 생략한다.

상기 역삼투여과막(11)은 물속에 이온화된 중금속을 완벽하게 여과하는 기능을 가지고 있고 특히 상수도에 살균 소독용으로 희석된 염소나 불소도 제거되기에 식품 조리용으로는 더더욱 적합하다.

이와 같이 본 발명의 증기발생장치는 공급되는 물을 정수시킴에 있어 이미 공지되고 제작 및 유지·보수 비용을 낮출 수 있으면서도 정수 능력에 있어서도 우수한 방식인 역삼투여과막을 증기발생장치에 채용한 것을 특징으로 한다.

역삼투여과막을 통과한 물은 압력이 아주 낮아 증기발생부에 자연적으로 주입되지 않는다.

따라서 본 발명에서는 정수저장조(12)를 정수부에 구비하고,

상기 정수저장조 내부에 수위감지기(13)를 두어 저장된 정수의 양을 확인하도록 하고 저장된 정수의 양에 따라 급수펌프(15)가 가동되어 증기발생부(20)로 정수된 물이 공급된다.

상기 급수펌프(15)는 후술되는 수위조절부(30) 상의 수위감지기(31)에 따라 그 작동이 조절된다.

다음으로 증기발생부(20)를 살펴보면,

상기 증기발생부에는 전열기(21)가 구비되는데 상기 전열기는 정수된 물에 잠길 수 있는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 전열기에 전력이 공급되고 이후 물이 끓게 되면 증기발생부 내부에서는 물이 진동을 하면서 증기가 발생된다.

이 경우 증기발생부(20)는 세로로 길게 뻗은 구조보다는 가로로 길게 뻗은 구조가 더 바람직하며, 상기 전열기(21) 역시 증기발생부의 구조에 맞춰 가로로 길게 뻗은 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 종래 증기발생장치의 경우, 전열기가 충분히 물에 잠겨야 과열 손상되지 않으므로 저장조의 크기를 충분히 크게 하고, 나아가 증기발생장치 내부에 수위감지기를 두어 고온·고압의 증기발생장치 내부에서 수위를 감지하여 물이 부족한 경우 증기발생장치로 물을 공급하도록 하는 구조였다.

이에 종래 증기발생장치는 물이 끓을 때 수위가 요동하는 것을 감안하여 증기발생장치의 수위를 높게 설정하게 되고(이는 앞서 설명된 바와 같이 가로로 길게 뻗는 형상이 가능한 본 발명의 증기발생장치와는 대조된다),

증기발생장치 내부에 전극봉으로 된 수위감지기를 두어 수위를 감지하여 급수펌프를 가동하게 하는 경우 3개의 전극봉을 두고 길이의 차를 각각 두어 수위가 최상부에 도달하면 급수펌프가 정지하고 수위가 최하부의 전극봉 이하로 내려가면 급수펌프가 가동되는 구조로 이루어지게 된다.

이로 인해 종래 증기발생장치의 경우 장치 내부에 저장되는 저장수의 양이 많아야 하는데, 증기발생장치 내부에 저장되는 저장수의 양이 많으면 증기가 발생하기까지 걸리는 시간이 길어지고 정지 후에는 전존 열이 많아서 종국적으로는 시간과 에너지가 낭비된다는 문제점이 있었다.

물론, 저장수의 많은 양을 요하게 되다 보니 장치 자체의 규모도 대형화로 이루어질 수밖에 없다는 문제점이 있었고,

고온·고압의 증기발생장치 내부에서 수위가 감지되고 이로 인해 공급수 유입이 이루어지기에 안전상에도 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 증기발생장치의 수위감지구조에 대한 문제점을 해결하기 위하여 증기발생부의 수위를 감지하여 조절하기 위한 수위조절부를 증기발생부와는 별도로 구비하도록 한다.

즉, 본 발명의 증기발생장치의 경우 증기발생시 수위가 요동하고 고온·고압의 증기발생부 내부에서 수위를 감지하여 물을 공급하는 것이 아니라 별도의 수위조절부(30)를 두고 수위조절부 내부에 수위감지기(31)를 구비하도록 한다.

그리고 상기 증기발생부(20)와 수위조절부(30)는

증기발생부의 내부 압력과 수위조절부의 내부압력을 동일 유지시키는 균압관(32)과, 수위차에 의해 수위조절부에서 증기발생부로 정수된 물이 이동되는 급수관(33)으로 서로 연통된다.

따라서 증기발생부(20)에서 수증기가 발생됨에 따라 수위가 낮아지면 수위 차에 의하여 수위조절부(30)의 물이 증기발생부(20)로 자동적으로 이동되고,

이로 인해 수위조절부의 수위가 낮아지는 것을 수위감지기(31)가 감지하여 정수저장조(12)에 연결되어 있는 급수펌프(15)의 작동 여부를 콘트롤하여 정수된 물을 증기발생부(20)로 공급한다.

특히 본 발명에서는 수위조절부와 증기발생부 간의 수위 균형을 위하여 이들을 급수관만으로 연통시키는 것이 아니라, 이들 내부가 밀폐된 상태라는 점과 증기발생부의 경우 기능상 내부 압력이 항상 높게 형성될 수밖에 없다는 점을 고려하여 이들을 균압관(32)을 통해 내부 압력이 자연스럽게 조절될 수 있도록 하였다.

이로서 증기발생부에서 증발되어 배출되는 증기의 양만큼 정수된 물이 공급되게되어 항상 일정 압력과 일정 온도의 증기를 생성하게 된다.

다음으로 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 증기발생부(20) 공간 상부에는 과열전열기(22)를 더 구비하는 것이 바람직한데, 이는 증기발생부 공간 상부에 존재하는 포화증기를 가열하여 과열증기를 생성하기 위함이다.

즉 상기 과열전열기(22)는, 증기발생부에서 생성되어 공급되는 수증기가 배출공(20a)과 관로(23)를 통해 이송되는 과정에서 열을 유실하여 응축수가 생성되는 경우 이로 인해 발생하는 수격작용을 방지하기 위해 증기발생부 공간 상부에 구비된다.

그리고 상기 발생된 증기는 배출공(20a) 및 관로(23)를 따라 조리용에 적합한 순수(청결) 증기로 배출된다.

또한 본 발명의 증기발생장치의 경우,

상기 정수부를 통해 정수되지 않고 배출되는 배출수의 경우 이를 버리지 않고 재사용이 가능하도록 배출수를 배출수저장부(40)에 저장되도록 한다.

특히 상기 배출수저장부에는 압력조절기(41)가 구비되는데,

상기 압력조절기(41)는 배출수저장부(40)의 내부공간에 차 있는 공기가, 유입되는 배출수의 증가로 압력이 발생하여 일정 압력에 도달하면 내부공간의 공기압을 일정하게 조절할 수 있도록 하여

저장된 배출수를 최종적으로 배출시킴에 있어 일정 압력을 유지하며 배출이 가능하도록 하기 위함이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구조를 갖는 "식품조리용 증기발생장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 이하 설명되는 청구범위 내에서 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 정수부
11: 역삼투여과막 12: 정수저장조 13: 수위감지기
14: 배압조절기 15: 급수펌프
20: 증기발생부 20a: 배출공
21: 전열기 22: 과열전열기 23: 관로
30: 수위조절부
31: 수위감지기 32: 균압관 33: 급수관
40: 배출수저장부
41: 압력조절기

Claims (5)

1. 물을 가열하여 식품조리시 사용되는 증기를 생성하는 증기발생장치에 있어,
   상기 증기발생장치는
   공급된 물을 정수시키는 정수부; 및
   상기 정수부를 통해 정수된 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기발생부를 포함하여 이루어지되,
   상기 정수부는 역삼투여과막을 통해 물을 정수시킨 후 증기발생부로 이송시키는 것을 특징으로 하는 식품조리용 증기발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정수부로부터 정수된 물을 증기발생부로 공급하여 증기발생부에 저장되는 정수의 수위를 조절하기 위한 수위조절부가 증기발생부와 별도로 구비되는 것을 특징으로 하는 식품조리용 증기발생장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 수위조절부와 증기발생부는
   증기발생부의 내부 압력과 수위조절부의 내부압력을 동일 유지시키는 균압관과,
   수위차에 의해 수위조절부에서 증기발생부로 정수된 물이 이동되는 급수관으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 식품조리용 증기발생장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 증기발생부의 공간 상부에는 과열전열기가 더 구비되어 배출되는 증기가 과열상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 식품조리용 증기발생장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 정수부를 통해 정수되지 않고 배출되는 배출수를 배출수저장부에 별도 저장을 하되,
   상기 배출수저장부에는 내부압력을 조절하기 위한 압력조절기가 구비되는 것을 특징으로 하는 식품조리용 증기발생장치.
   

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