KR20120136710A

KR20120136710A - 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치

Info

Publication number: KR20120136710A
Application number: KR1020110055817A
Authority: KR
Inventors: 윤범중
Original assignee: 윤범중
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-12-20
Also published as: KR101284544B1

Abstract

본 발명은 중화렌지(2)의 조리용 버너(4) 화염부 주위를 빙두르는 열교환 코일관(10)을 적층하여 코일관 원통체(11)를 구비하고, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장되어 저수탱크(18)로 연결시켜 온수순환라인(12)을 형성되게 함으로써 온수생성을 위한 하나의 열교환 수단을 마련한다. 또한 조리용기(50)를 받쳐주는 특수형태의 주물받침대(30)에는 열교환 코일관(10a)이 일체로 내재되도록 하고, 그 열교환 코일관(10a)의 상하단이 각각 상기 온수순환라인(12)의 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)에 연결되도록 형성함으로써 온수생성을 위한 다른 하나의 열교환 수단을 마련하여 두 가지 열교환 수단을 모두 이용하거나 혹은 둘 중 하나만 이용하여 중화렌지의 폐열 등을 이용한 온수발생장치에 관한 것이다.

Description

중화렌지 열을 이용한 온수발생장치{WATER HEATING APPARATUS USING EXHAUST HEAT OF CHINESE RANGE}

본 발명은 온수발생장치에 관한 것으로서, 특히 음식점 등에서의 중화렌지 사용시 발생되는 폐열 등을 이용한 온수발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 중국집이나 한식점 등의 식당에는 음식을 익히기 위해 중화렌지를 많이 사용한다. 중화렌지는 화력이 세기 때문에 많은 양의 음식을 조리할 수 있어서, 식사 때 몰려드는 손님들의 음식 수요를 충족시키기에 알맞다.

그러나 중화렌지의 버너에서 발생되는 화염은 조리용기의 밑바닥만을 데우게 되며, 상당량의 화염의 열이 주변으로 소실된다.

이러한 소실되는 폐열이나 주변열을 이용하여 온수를 만들어 사용할 수 있다면, 최근 고유가 시대에 에너지 절감을 할 수 있어 좋은 반응이 있을 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 중화렌지 사용시 발생되는 폐열 등을 이용한 온수발생장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 견지에 의거한 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치는, 중화렌지(2)의 본체(7) 하부판에는 공기유입공(9)을 형성하고 조리용 버너(4) 화염부 주위를 열교환 코일관(10)으로 감싸서 코일관 원통체(11)를 구비하되, 열교환 코일관(10)의 관경(x)은 15∼25mm, 코일관 원통체(11)의 지름(y)은 300∼500mm으로 형성하며, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매유입관(13a)에는 저수탱크(18)에 저장된 물(W)이 열교환 코일관(10)이 포함된 온수순환라인(12)을 통해 강제순환되도록 하는 순환펌프(20)를 설치하며, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따른 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치는, 중화렌지(2)의 본체(7) 하부판에는 공기유입공(9)을 형성하고 조리용 버너(4) 화염부 주위를 열교환 코일관(10)으로 코일관 원통체(11)를 구비하되, 열교환 코일관(10)의 관경(x)은 15∼25mm, 코일관 원통체(11)의 지름(y)은 300∼500mm으로 형성하며, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하고, 상기 코일관 원통체(11)보다 높은 지대에 설치된 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매배출관(13b)에는 코일관 원통체(11) 상단부에 가까운 위치에 열교환에 따라 발생되는 기포를 배출하는 에어배출관(16)을 분기형성하여서 코일관(10) 내부 물의 가온에 따른 대류현상으로 데워진 물이 열매배출관(13b)을 통해 저수탱크(18)로 나아가게 구성하고, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 견지에 따른 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치는, 중화렌지(2)의 본체(7) 상부에 열교환 코일관(10a)이 내재된 주물받침대(30)를 설치하되, 주물받침대(30)가 상부에 화덕공(32)을 갖는 돔형상으로 형성하고, 상기 열교환 코일관(10a)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매유입관(13a)에는 저수탱크(18)에 저장된 물(W)이 열교환 코일관(10)이 포함된 온수순환라인(12)을 통해 강제순환되도록 하는 순환펌프(20)를 설치하며, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 한다.

본 발명은 중화렌지의 버너에서 발생되는 폐열이나 주변열 등을 포함한 중화렌지 열을 이용하여 온수를 생성하여 사용자가 적절히 사용함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다.

도 1은 발 명의 실시 예에 따른 열교환 코일관으로 된 코일관 원통체와 열교환 코일관이 내재된 주물받침대가 설치된 중화렌지의 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중화렌지의 폐열 등을 이용한 온수발생장치의 개략 구성도,
도 3은 코일관 원통체가 포함된 본 발명의 요부 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환 코일관이 내재된 주물받침대를 갖는 중화렌지의 폐열을 이용한 온수발생장치의 개략 구성도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 물집을 갖는 튜브형 원통체와 열교환 코일관이 내재된 주물받침대가 설치된 중화렌지의 개략 구성도,
도 6은 튜브형 원통체가 포함된 본 발명의 요부 단면도,
도 7은 열교환 코일관이 내재된 주물받침대의 구성도,
도 8은 두 개의 열교환 원통체의 열교환 코일관 단부를 T관으로 연결 구성한 상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치(A)는 중화렌지(2)의 조리용 버너(4) 화염부 주위를 빙두르는 열교환 코일관(10)을 적층하여 코일관 원통체(11)를 구비하고, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장되어 저수탱크(18)로 연결시켜 온수순환라인(12)을 형성되게 함으로써 온수생성을 위한 하나의 열교환 수단을 마련한다.

또 본 발명에서는 조리용기(50)를 받쳐주는 특수형태의 주물받침대(30)에 열교환 코일관(10a)이 일체로 내재되도록 하고, 그 열교환 코일관(10a)의 상하단 각각이 상기 온수순환라인(12)에 연결되도록 형성함으로써 온수생성을 위한 다른 하나의 열교환 수단을 마련한다.

주물받침대(30)를 이용한 열교환수단의 열교환 효율은 버너(4) 화염부 주위를 빙두르는 열교환 수단에 비해서 상당히 높은 이점이 있으나 주물받침대(30) 특성상 열교환코일관(10a)을 많이 적층할 수는 없다는 불리함도 있다.

본 발명은 사용자의 요구에 따라 두 가지 열교환수단을 모두 이용할 수도 있고, 둘 중 하나만 이용할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1에서와 같이 중화렌지(2)의 조리용 버너(4)는 렌지본체(7) 내부에 설치되며, 렌지본체(7)의 하부판에는 조리용 버너(4)에 산소가 공급되도록 공기유입공(9)을 형성한다. 조리용 버너(4)가 화염발생시 화염부 주위를 빙두를 수 있는 열교환 코일관(10)이 감싸져서 코일관 원통체(11)를 구성하고, 코일관 원통체(11)는 렌지본체(7) 내에 버너(4)와 함께 설치된다.

코일관 원통체(11)의 열교환 코일관(10)은 조리용 버너(4)를 중심으로 여러 바퀴 감아서 상하로 적층된 것으로, 조리용 버너(4)에서 발생되는 화염부의 소실되는 열을 전달받아 그 속을 흐르는 물을 데워주는 부분이다.

본원 발명자가 실험과 경험으로 확인한바 중화렌지(2)에서 발생하는 폐열 사용에 적합한 코일관 원통체(11) 및 그 열교환 코일관(10)의 바람직한 규격은 아래와 같다.

즉 열교환 코일관(10)의 관경(x)은 15∼25mm이고, 코일관 원통체(11)의 원통 지름(y)은 300∼500mm이고, 높이(h)는 20∼30cm로 구성하는 것이 바람직하다. 이는 열교환 코일관(10) 속을 흐르는 물이 열매로서 조리용 버너(4)의 화염부의 열기와 열교환이 적절히 이루어져 일정 온도까지 올라갈 수 있도록 하며 조리용기(50)에 가하는 화염열기에는 지장을 주지 않는 범위이다.

코일관 원통체(11)를 구성하는 열교환용 코일관(10)의 하단부는 열매유입관(13a)을 통하여 연장되어 저수탱크(18)의 하부에 연통되고 상단부는 열매배출관(13b)을 통하여 연장되어 저수탱크(18)의 중간부위에 연통된다.

중화렌지(2)의 본체(7) 상부에는 조리용기(50) 받쳐주는 주물받침대(30)가 설치되며 일반 받침대와 마찬가지로 본체(7)에 분리가능케 안치된다.

본 발명의 주물받침대(30)는 돔 형상의 본체로서 그 상단에 화덕공(32)이 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 주물받침대(30) 내부에는 열교환 코일관(10a)이 내재된다.

주물받침대(30)는 소정의 형태를 갖는 주물틀에 열교환 코일관(10b)을 빙둘러 위치시킨 후 주물을 부은 후 냉각시키는 주물성형을 함으로써 열교환 코일관(10b)이 주물받침대(30)의 돔형상 본체에 매립된다.

돔형상의 주물받침대(30)의 화덕공(32)에는 조리용기(50)가 얹히게 되므로, 조리시 주물받침대(30)의 밑면에도 화력이 집중되므로 주물받침대(30)에 매립된 열교환 코일관(10a)의 내부를 흐르는 물의 열교환 효율은 코일관 원통체(11) 열교환 코일관(10)에 비하여 상대적으로 높다.

상기 주물받침대(30)의 열교환 코일관(10a) 상하단은 각각 온수순환라인(12)의 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)에 연통되며, 코일관 원통체(11)의 열교환 코일관(10)과 마찬가지로 내부에 흐르는 물을 데워주는 부분이다.

저수탱크(18)는 코일관 원통체(11)의 열교환 코일관(10)(10a)을 지나면서 데워진 물을 저장하는 저수공간이다.

저수탱크(18)는 열교환 코일관(10)으로 된 코일관 원통체(11)의 위치보다 상대적으로 높은 지대에 형성하는 것이 바람직하다. 이는 저수탱크(18)의 위치에너지와 가열에 의한 대류현상에 따라 온수순환라인(12)의 내의 물이 자연스럽게 순환하는데 용이하도록 하기 위함이다.

온수순환라인(12)을 타고 흐르는 물은 저수탱크(18)의 위치에너지와 중화렌지(2) 열의 가열에 의한 대류현상으로 자연 흐름이 이루어질 수 있지만, 열매유입관(13a)에는 순환펌프(20)를 별도로 설치하면 온수순환라인(12) 내부의 물의 순환이 더욱 원활하게 이루어진다.

열교환 코일관(10)을 지나면서 열을 전달받은 온수가 열팽창하고 일부 기화됨에 따라 기포가 발생하는데 이를 제거하기 위해서 온수순환라인(12)의 열매배출관(13b) 상의 열교환용 코일관(10) 상단부 부근에 에어배출관(16)을 분기설치한다.

에어배출관(16)은 기포의 누적에 따른 관의 막힘 현상이나 물의 역류현상을 없애주어 온수순환라인(12) 내부 물의 순환을 원활하게 한다.

열매유입관(13a)상에 순환펌프(20)를 구비하면 물이 강제순환될 수 있으므로 에어배출관(16)을 생략할 수도 있다. 또 필요에 따라서는 순환펌프(20)와 에어배출관(16)을 동시에 구비할 수도 있다.

한편 저수탱크(18)의 일측에는 저장된 온수를 사용하기 위한 별도의 온수사용관(24)을 형성하고, 온수사용에 따른 부족분의 물을 채워주기 위한 보충수유입관(26)을 형성한다.

온수사용관(24)은 저수탱크(18) 이외에도 코일관 원통체(11)에서 데워진 물을 곧바로 사용할 수 있도록 열매배출관(13b) 상에 개폐밸브(미도시함)를 갖는 온수사용관(24a)을 별도로 분기형성할 수도 있다.

보충수유입구(26)의 단부에는 물의 수위에 따라 상하로 움직이는 부력구(22)와 연결된 볼탑(23)을 설치하여, 저수탱크(18)에 물이 부족할 경우 자동으로 볼탑(23)은 보충수가 채워지도록 열리고 소정의 보충수가 채워지면 볼탑(23)은 더이상 물의 공급을 차단한다.

저수탱크(18)의 상부에는 증기배출구(19)를 형성하여 저수탱크(18) 내부에 증기가 발생되어 압력이 높아질 경우 힌지연결된 자동압력 뚜껑이 열려지게 함으로써 내부 압력을 조절할 수 있고, 저수탱크(18)의 외벽은 단열재(29)로 감싸도록 하여 내부의 열손실을 줄일 수 있도록 한다.

상기 구성의 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치(A)는 도 3에서와 같이 조리용 버너(4)의 화염으로 조리용기(50)를 데울 때, 온수순환라인(12)의 저수탱크(18)로부터 열매유입관(13a)을 따라 순환하는 물이 열교환용 코일관(10)(10a)을 지나면서 화염부에서 소실되는 폐열에 의하여 데워진 후 열매배출관(13b)을 거쳐 저수탱크(18)에 체류되고, 필요에 따라 온수사용관(24)을 통하여 사용되어진다.

도 4에서는 조리용 버너(4)의 화염부 주위를 빙두르는 코일관 원통체(11)를 구비하지 않고, 주물받침대(30)에 내재 된 열교환 코일관(10a)의 상하단 각각이 온수순환라인(12)의 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)에 연결되도록 한 열교환수단을 본 발명의 다른 실시 예를 보여주고 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예로서 도 5와 도 6에서와 같이 조리용 버너(4)의 화염부 주위를 빙두르는 열교환 코일관(10)을 감아서 된 코일관 원통체(11) 대신에 튜브형 원통체(40)를 설치할 수 있다.

튜브형 원통체(40)는 화염부 주위를 감싸는 물집(42)을 갖는다. 물집(42)은 일정 간격 이격된 내벽관과 외벽관의 상하단부를 환테로 밀봉함으로써 형성되며, 조리용 버너(4)에서 발생되는 화염부의 소실되는 열을 전달받아 그 속을 흐르는 물을 데워주는 부분이다. 튜브형 원통체(40)의 물집(42) 상하단은 각각 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장되어 저수탱크(18)로 연결시켜 온수순환라인(12)을 형성한다.

튜브형 원통체(40)의 물집(42)을 형성하는 외벽에는 열매유입관(13a)을 통해 들어온 물이 열매유출관(13b)을 통하여 원활하게 빠져나가도록 수류 안내하는 나선형 수류 이송날개(44)를 형성할 수도 있다.

튜브형 원통체(40)의 내외벽간극(x1)은 15∼25mm이고, 원통체 지름(y1)은 300∼500mm이고, 원통체 높이(h1)는 20∼30cm로 구성하는 것이 바람직하다. 이는 튜브형 원통체(40)의 물집(42) 속을 흐르는 물이 열매로서 조리용 버너(4)의 화염부의 열기와 열교환이 적절히 이루어져 일정 온도까지 올라갈 수 있도록 하며 조리용기(50)에 가하는 화염열기에는 지장을 주지 않는 범위이다.

중화렌지(2)에는 도 6에 도시된 바와 같이 두 개 이상의 조리용 버너(4)가 설치될 수 있으며, 이럴 경우 두 대의 열교환 원통체(11)를 구비하며 각각의 열교환 코일관(10) 단부를 T관(15)과 같은 연결관을 사용하여 하나의 온수순환라인(12)에 열매인 물이 합류될 수 있게 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치(A)는 조리용 버너(4)에서 소실되는 폐열을 이용하여 온수를 발생시켜 사용할 수 있어 상당량의 에너지 절감할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 중화렌지 사용시 발생되는 폐열로 온수를 발생시키는데 이용될 수 있다.

(A)--온수장치 (2)--중화렌지
(4)--조리용 버너 (7)--렌지본체
(9)--공기유입공 (11)--코일관 원통체
(10)--열교환용 코일관 (12)--온수순환라인
(13a)--열매유입관 (13b)--열매배출관
(16)--에어배출관 (18)--저수탱크
(19)--증기배출구 (20)--순환펌프
(22)--부력구 (23)--볼탑
(24)(24a)--온수사용관 (26)--보충수유입관
(29)--단열재 (32)--화덕공
(40)--튜브형 원통체 (42)--열교환실
(50)--조리용기

Claims

중화렌지(2)의 본체(7) 하부판에는 공기유입공(9)을 형성하고 조리용 버너(4) 화염부 주위를 열교환 코일관(10)으로 감싸서 코일관 원통체(11)를 구비하되, 열교환 코일관(10)의 관경(x)은 15∼25mm, 코일관 원통체(11)의 지름(y)은 300∼500mm으로 형성하며, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매유입관(13a)에는 저수탱크(18)에 저장된 물(W)이 열교환 코일관(10)이 포함된 온수순환라인(12)을 통해 강제순환되도록 하는 순환펌프(20)를 설치하며, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
중화렌지(2)의 본체(7) 하부판에는 공기유입공(9)을 형성하고 조리용 버너(4) 화염부 주위를 열교환 코일관(10)으로 감싸서 코일관 원통체(11)를 구비하되, 열교환 코일관(10)의 관경(x)은 15∼25mm, 코일관 원통체(11)의 지름(y)은 300∼500mm으로 형성하며, 코일관 원통체(11)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매배출관(13b)에는 코일관 원통체(11) 상단부에 가까운 위치에 열교환에 따라 발생되는 기포를 배출하는 에어배출관(16)을 분기형성하여서 코일관(10) 내부 물의 가온에 따른 대류현상으로 데워진 물이 열매배출관(13b)을 통해 저수탱크(18)로 나아가게 구성하고, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
중화렌지(2)의 상부에는 열교환 코일관(10a)이 내재된 주물받침대(30)를 설치하되, 주물받침대(30)가 상부에 화덕공(32)을 갖는 돔형상으로 형성하고, 상기 열교환 코일관(10a)의 상하단은 각각 온수순환라인(12)의 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)에 연결됨을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
중화렌지(2)의 본체(7) 상부에 열교환 코일관(10a)이 내재된 주물받침대(30)를 설치하되, 주물받침대(30)가 상부에 화덕공(32)을 갖는 돔형상으로 형성하고, 상기 열교환 코일관(10a)의 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하고, 상기 열매유입관(13a)에는 저수탱크(18)에 저장된 물(W)이 열교환 코일관(10)이 포함된 온수순환라인(12)을 통해 강제순환되도록 하는 순환펌프(20)를 설치하며, 저수탱크(18)에는 저장된 온수를 사용하기 위한 온수사용관(24)과 부족분의 물을 보충하는 보충수유입관(26)이 연결되게 함을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
중화렌지(2)의 본체(7) 하부판에는 공기유입공(9)을 형성하고 조리용 버너(4) 화염부 주위를 감싸는 물집(42)을 갖는 튜브형 원통체(40)를 구비하고, 튜브형 원통체(40)의 물집(42) 상하단은 각각 열매배출관(13b)과 열매유입관(13a)으로 연장하여 저수탱크(18)로 연결시켜서 온수순환라인(12)을 형성하며, 중화렌지(2)의 상부에는 열교환 코일관(10a)이 내재된 주물받침대(30)를 설치하되, 주물받침대(30)가 상부에 화덕공(32)을 갖는 돔형상으로 형성하고, 상기 열교환 코일관(10a)의 상하단은 각각 온수순환라인(12)의 열매유출관(13b)과 열매유입관(13a)에 연결시키며, 열매유입관(13a)에는 저수탱크(18)에 저장된 물(W)이 온수순환라인(12)을 통해 강제순환되도록 하는 순환펌프(20)를 설치함을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
제5항에 있어서,
튜브형 원통체(40)의 내외벽간극(x1)은 15∼25mm, 원통체의 지름(y1)은 300∼500mm이고, 튜브형 원통체(40)의 물집(42)을 형성하는 외벽에는 수류 이송날개(44)를 형성함을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.
제1항 내지 제2항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
열매배출관(13b)에는 코일관 원통체(11)를 지나는 온수를 바로 사용하기 위한 개폐밸브를 갖는 온수사용관(24a)이 분기형성됨을 특징으로 하는 중화렌지 열을 이용한 온수발생장치.