KR20160007703A - 증숙용 하이브리드 스팀보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 받침판의 상부에 설치된 다수개의 떡시루 다이가 형성되고, 그 위에 안착되고 떡재료가 수용된 떡시루가 형성되며, 증기량을 조절하기 위한 조절밸브를 갖고 떡시루 다이와 연결되는 증기이송배관이 형성되고, 내부에 일정량의 물을 저수하는 저수조를 갖고 저수조에 잠겨서 저수조의 물을 고온으로 가열할 수 있도록 점화하는 버너를 구비한 연소실을 갖으며 저수조에서 발생된 증기를 증기이송배관으로 이송시키는 증기발생장치를 구비하는 증숙용 스팀보일러에 있어서; 상기 버너는 제어부에 의해 기름탱크에서 등유나 중유를 공급받아 점화되고, 상기 증기발생장치의 저수조에는 필요시 제어부의 스위치에 의해 작동되는 다수개의 전기히터가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스팀보일러에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 유류값의 인상으로 인해서 평상시에는 할증이 안되는 범위내에서 소량 사용시 비용이 저렴한 전기보일러의 전기히터를 짧은 시간 동안만 사용하고, 사용중 전기히터의 수명이 다하거나 고장이 날 때뿐만 아니라 계약된 전기 사용량을 초과사용하여 할증의 우려가 있을 때에는 사용량의 할증이 없는 기름보일러 또는 가스보일러로 사용할 수 있어 여벌의 증기발생장치의 필요없이도 저렴한 비용으로 두대의 보일러를 운용하는 것과 동일한 효과를 창출할 수 있으며, 전기보일러의 전기히터로는 작업에 필요한 열량이 부족할 때에는 기름보일러 또는 가스보일러의 버너를 더 가동시켜 부족한 열량을 풍족하게 채워줄 수 있어 작업효율을 높여주는 효과가 있다.

Description

증숙용 하이브리드 스팀보일러{Hybrid Steam Boiler for Steaming}

본 발명은 증숙용 하이브리드 스팀보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유류값의 인상으로 인해서 평상시에는 할증이 안되는 범위내에서 소량 사용시 비용이 저렴한 전기보일러의 전기히터를 짧은 시간 동안만 사용하고, 사용중 전기히터의 수명이 다하거나 고장이 날 때뿐만 아니라 계약된 전기 사용량을 초과사용하여 할증의 우려가 있을 때에는 사용량의 할증이 없는 기름보일러 또는 가스보일러로 사용할 수 있어 여벌의 증기발생장치의 필요없이도 저렴한 비용으로 두대의 보일러를 운용하는 것과 동일한 효과를 창출할 수 있으며, 전기보일러의 전기히터로는 작업에 필요한 열량이 부족할 때에는 기름보일러 또는 가스보일러의 버너를 더 가동시켜 부족한 열량을 풍족하게 채워줄 수 있어 작업효율을 높여주는 하이브리드 스팀보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 연료의 연소 및 에너지 변환에 의해 가열된 온수를 난방 등의 용도로 사용할 수 있도록 만들어진 것으로서, 가스보일러, 기름보일러, 전기보일러, 연탄보일러 등으로 구분되는데, 종래의 산업용 보일러는 화석연료를 사용함으로써 국제적으로 온실가스 감축을 위한 기후변화대응 정책에 의해 제약을 받고 있는 실정이다. 이에 반해, 전기보일러는 다른 보일러에 비해 위생적이며, 가스중독과 폭발 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적고, 전기에너지는 공해나 소음이 없고 열효율이 높아 점차적으로 확대되는 추세이며, 증기의 경우 일반 온수보다도 단위체적당 지니고 있는 에너지가 많기 때문에 세탁소나 방앗간, 식당 등의 소규모 뿐만 아니라 식품 제조, 일반 산업현장에서도 활용도가 높아서, 점점 그 사용자가 증가하고 있는 추세이다.

이런 증기로 음식을 제조 또는 조리하는 다양한 형태의 음식이 있는바, 이중 떡은 증기를 이용하여 제조되는 대표적인 음식에 해당하고 보통 시루에 형성된 다수 개의 구멍을 통하여 증기를 주입시켜 쌀가루를 쪄서 만들어지는 떡을 시루떡이라고 한다. 떡시루를 통과하는 증기는 증기발생장치에 의하여 발생될 수 있다. 떡을 대량으로 생산하기 위한 다양한 형태의 증기발생장치가 공지되어 있다.

즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 받침판(101)의 상부에 설치된 동일한 구조를 갖는 다수개의 떡시루 다이(102) 위에 떡재료(예컨대, 쌀가루)가 수용된 떡시루(103)를 안착시킨 후에, 증기보일러(106)에서 발생하는 증기를 이용하여 떡을 찐다. 상기 떡시루 다이(102)에는 증기보일러에서 발생되는 증기를 이송토록 하는 증기이송배관(105)이 연결구비되어 있고, 그 증기이송배관(105)에는 증기량을 조절하기 위한 조절밸브(104)가 설치된다. 상기 증기보일러(106)의 내부에는 일정량의 물을 저수할 수 있는 저수조(107)와, 물을 고온으로 가열할 수 있도록 점화를 행하는 버너(108)를 구비한 연소실(109)과, 상기 저수조(107)의 일측면에 설치된 물공급탱크(110)로부터 상기 저수조내로 공급되는 물의 저수량을 감지하는 수위감지센서(111)가 설치된다. 이러한 구성에 의해, 떡을 찌기 위해서는, 먼저 상기 떡시루 다이(102)에 떡시루를 안착시킨 상태에서 버너(108)를 점화시킨다. 이 때, 버너(108)는 별도의 기름탱크(112)에서 공급되는 연료에 의해 연소실(109)내에서 연소되면서 저수조(107)내에 저수된 물을 가열하게 된다. 이에 따라 저수조(107)내의 물이 고온으로 가열되면서 증기 발생되고, 이러한 증기는 증기이송배관(105)을 통하여 받침판(101)상에 설치되는 떡시루 다이(102)로 공급되어 그 상단에 안착된 떡시루(103)를 통과하면서 떡을 증숙시킴으로써 떡을 제조하게 되는 것이다.

이렇게 증기를 발생시키기 위한 버너의 연료로서 대부분 경유나 등유 등의 고가의 연료를 사용하고 있어 연료비가 많이 들어 유가 급등시 경제적으로 큰 부담이 되는 증숙용 기름보일러의 경우에는 갈수록 심화되는 유가상승 요인으로 인해 장시간의 사용시에는 그 유지비를 감당하기 곤란하기 때문에 하루의 작업량을 한꺼번에 모아서 단시간내에만 기름보일러를 사용하는 운용의 미를 발휘하고 있는 실정이다.

이에 따라 근래에는 전기를 열원으로 하여 증기를 공급하는 전기보일러의 사용이 증가하는 추세이나, 전기보일러는 전기에너지를 열원으로 사용하는바, 전기를 보일러에 사용하기 위해서는 한전과 그 전력사용량을 미리 계약하여서 사용량 이내에서 사용하여야 하고, 또 그 전력사용량을 조금이라도 초과할 경우에는 막대한 할증비용의 추가부담으로 인해 전기보일러의 사용을 자재하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이렇게 전기 스팀보일러 또는 기름 스팀보일러 중 하나의 증기발생장치만을 사용할 때에는, 증기발생장치의 고장시 미리 예약주문된 물건의 제작이 불가능하게 되는바, 특히, 떡 등은 큰 행사나 연중 행사에는 빠지지 않는 음식인 관계로, 주문을 이행하지 못할 경우 손해배상의 책임이 가볍지 않게 되는 경우가 발생하므로 업체에서는 여벌의 다른 증기발생장치를 따로 마련하여서 이에 대비하고 있는 실정으로 관련 업체로서는 그 부담이 실로 큰 문제점이 있었다.

(실용신안문헌 0001) (1) 대한민국 실용신안등록 제20-368276호) (실용신안문헌 0002) (2) 대한민국 실용신안등록 제20-419111호)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유류값의 인상으로 인해서 평상시에는 할증이 안되는 범위내에서 소량 사용시 비용이 저렴한 전기보일러의 전기히터를 짧은 시간 동안만 사용하고, 사용중 전기히터의 수명이 다하거나 고장이 날 때뿐만 아니라 계약된 전기 사용량을 초과사용하여 할증의 우려가 있을 때에는 사용량의 할증이 없는 기름보일러 또는 가스보일러로 사용할 수 있어 여벌의 증기발생장치의 필요없이도 저렴한 비용으로 두대의 보일러를 운용하는 것과 동일한 효과를 창출할 수 있으며, 전기보일러의 전기히터로는 작업에 필요한 열량이 부족할 때에는 기름보일러 또는 가스보일러의 버너를 더 가동시켜 부족한 열량을 풍족하게 채워줄 수 있어 작업효율을 높여줄 수 있는 하이브리드 스팀보일러를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 받침판의 상부에 설치된 다수개의 떡시루 다이가 형성되고, 그 위에 안착되고 떡재료가 수용된 떡시루가 형성되며, 증기량을 조절하기 위한 조절밸브를 갖고 떡시루 다이와 연결되는 증기이송배관이 형성되고, 내부에 일정량의 물을 저수하는 저수조를 갖고 저수조에 잠겨서 저수조의 물을 고온으로 가열할 수 있도록 점화하는 버너를 구비한 연소실을 갖으며 저수조에서 발생된 증기를 증기이송배관으로 이송시키는 증기발생장치를 구비하는 증숙용 스팀보일러에 있어서;

상기 버너는 제어부에 의해서 기름탱크의 등유나 중유 또는 도시가스나 가스탱크의 가스를 공급받아 점화되고,

상기 증기발생장치의 저수조에는 필요시 제어부의 스위치에 의해 작동되는 다수개의 전기히터가 더 장착되는 특징이 있다.

상기 증기발생장치의 연소실은,

통형상으로 상기 버너의 불꽃이 투입되어 연소가 이루어지는 제1차연소실;

상기 제1차연소실에서 후방측으로 수평연장되데 다수개의 통형상으로 연장되어 내부의 열기와 상기 저수조 내부 물과의 접촉면적을 최대화시켜 최대한의 열전도를 이루는 다수개의 열전도관; 및

통형상으로 상기 다수개의 열전도관 후방단에 일체로 연결되어 열전도관을 통과한 열기를 상부의 배기구로 유도하는 제2차연소실로 이루어진 특징이 있다.

상기 증기발생장치의 연소실 다수개 열전도관의 외주연에는 다수개의 통공을 갖는 판체로 열전도관 외면을 감싸면서 고정되고 양단이 외부로 돌출되어 저수조 내부 물과의 접촉면적을 넓혀주는 통공전도판을 더 구비하는 특징이 있다.

상기 증기발생장치의 연소실 다수개 열전도관 중 하부에 위치된 열전도관에는 다수개의 방열핀을 갖는 방열판이 더 포함되는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 유류값의 인상으로 인해서 평상시에는 할증이 안되는 범위내에서 소량 사용시 비용이 저렴한 전기보일러의 전기히터를 짧은 시간 동안만 사용하고, 사용중 전기히터의 수명이 다하거나 고장이 날 때뿐만 아니라 계약된 전기 사용량을 초과사용하여 할증의 우려가 있을 때에는 사용량의 할증이 없는 기름보일러 또는 가스보일러로 사용할 수 있어 여벌의 증기발생장치의 필요없이도 저렴한 비용으로 두대의 보일러를 운용하는 것과 동일한 효과를 창출할 수 있으며, 전기보일러의 전기히터로는 작업에 필요한 열량이 부족할 때에는 기름보일러 또는 가스보일러의 버너를 더 가동시켜 부족한 열량을 풍족하게 채워줄 수 있어 작업효율을 높여주는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 하이브리드 스팀보일러의 모습을 보인 사시도,
도 2는 본 발명 실시 예인 하이브리드 스팀보일러의 연소실을 절단한 상태를 보인 요부절취 평단면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 하이브리드 스팀보일러의 모습을 보인 우측면도,
도 4는 본 발명 실시 예인 하이브리드 스팀보일러의 모습을 보인 우측단면도,
도 5는 종래 증숙용 기름 스팀보일러의 모습을 보인 설명도,
도 6은 종래 증숙용 기름 스팀보일러의 요부를 확대한 확대단면도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 하이브리드 스팀보일러(1)는, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 받침판(101)의 상부에 설치된 다수개의 떡시루 다이(102)가 형성되고, 그 위에 안착되고 떡재료가 수용된 떡시루(103)가 형성되며, 증기량을 조절하기 위한 조절밸브(104)를 갖고 떡시루 다이(102)와 연결되는 증기이송배관(105)이 형성되고, 내부에 일정량의 물을 저수하는 저수조(20)를 갖고 저수조(20)에 잠겨서 저수조(20)의 물을 고온으로 가열할 수 있도록 점화하는 버너(16)를 구비한 연소실(11)을 갖으며 저수조(20)에서 발생된 증기를 증기이송배관(105)으로 이송시키는 증기발생장치(10)로 구성된다. 상기 저수조(20)는 외부에서 감싸는 단열재(도시않음)에 의해 보호되고 또한 단열된 상태로 박스형상의 케이스에 장착된다. 케이스의 외측에는 상기 버너(16)나 전기히터(21)를 선택적으로 작동시킬 수 있는 스위치(도시않음)를 갖는 제어부(도시않음)가 형성된다.

상기 버너(16)는 제어부(도시않음)에 의해 기름탱크(도시않음)에서 등유나 중유를 공급받아 점화되고, 상기 증기발생장치(10)의 저수조(20)에는 필요시 제어부(도시않음)의 스위치(도시않음)에 의해 작동되는 다수개의 전기히터(21)가 더 장착된다. 상기 버너(16)는 유류버너를 지칭하는 것이지만 필요에 의해서 상대적으로 비용이 저렴한 가스를 연료로 사용하는 가스버너로 사용할 수도 있음은 물론이다.

상기 증기발생장치(10)의 연소가 이루어지고 이 연소로 인해 발생되는 열원으로 저수조(20) 내부의 물을 끓여 증기를 발생시키는 연소실(11)은, 누운 원형 통형상으로 상기 버너(16)의 불꽃이 투입되어 연소가 이루어지는 제1차연소실(11)이 형성되고, 상기 제1차연소실(12)에서 후방측으로 수평연장되데 다수개의 통형상으로 연장되어 내부의 열기와 상기 저수조(20) 내부 물과의 접촉면적을 최대화시킨 통공전도판(13a)과 방열판(15)에 의해 최대한의 열전도를 이루는 다수개의 열전도관(13)이 형성되며, 통형상으로 상기 다수개의 열전도관(13) 후방단에 일체로 연결되어 열전도관(13)을 통과한 열기와 연기를 상부의 배기구(14a)로 유도하는 제2차연소실(14)로 이루어진다.

상기 통공전도판(13a)은, 상기 증기발생장치(10)의 연소실(11) 다수개 열전도관(13)의 외주연에는 다수개의 통공(13b)을 갖는 판체로, 열전도관(13) 외면을 감싸면서 고정되고 양단이 외부로 돌출되어 저수조(20) 내부 물과의 접촉면적을 보다 넓혀줌으로써 열전도관(13)의 전도효율을 보다 높이게 된다.

상기 방열판(15)은, 상기 증기발생장치(10)의 연소실(11) 다수개 열전도관(13) 중 하부에 위치된 열전도관(13) 저면에 고정설치되어 다수개의 방열핀(15a)을 갖고 전도효울을 보다 높이게 된다.

이와 같은 본 발명은, 평상시에는 전기히터(21)를 사용하여 미리 한전과 계약된 전기 사용량까지만 전기보일러로서 사용하다가, 그 계약된 사용량을 초과하기전에 상대적으로 가격이 저렴한 도시가스나 가스탱크의 가스버너나 등유나 경유를 사용하는 유류버너를 지칭하는 버너(16)를 사용하면 된다.

사용자가 제어부의 스위치를 작동하여 전기히터(21)를 작용시키면 다수개의 전기히터(16)와 직접 접촉하는 저수조(20) 내부의 물은 직접 가열하여 증기를 발생시키면, 이렇게 끓는 저수조(20) 내부의 물은 증기가 되어 증기이송배관(도시않음)을 통해 조절밸브(도시않음)에 의해 조절되어 받침판(도시않음)에 안착된 떡시루다이(도시않음) 내부로 방출되면서 상부의 떡시루(도시않음)의 떡을 열기로 익히게 된다.

이렇게 버너(16)의 좌우측에 상하로 고정설치된 다수개의 전기히터(21)를 제어부(도시않음)의 스위치(도시않음)로 작동시켜 한전에 계약된 전력량 범위내에서 일정시간동안만 작동시키면 예약된 물품의 제공에 영향없이 하이브리드 스팀보일러(1)를 가동할 수 있게 된다.

또한, 전기보일러의 전기히터(21)로 저수조(20) 내부의 물이 필요한 만큼 더 이상 데워지지 못할 경우에는, 가스나 유류를 연료로 사용하는 버너(16)를 사용하여 연소실(11) 내부에 불꽃을 발산하면, 제1연소실(12)의 열기는 다수개의 열전도관(13)을 통해서 제2연소실(14)로 도달하여 배기구(14a)를 통해 유독가스나 배기가스가 외부로 방출되고, 이때, 열기는 열전도관(13)을 거치면서 다수개의 통공(13b)을 갖는 통공전도판(13a)과 다수개의 방열핀(15a)을 갖는 방열판(15)을 통해 저수조(20) 내부의 물을 보다 효율적으로 끓이게 된다.

또한, 한전에 계약된 전력량을 초과하려고 할 때에는, 전기히터(21)의 사용을 중지하고서, 가스나 유류를 연료로 사용하는 버너(16)만을 사용하여 저수조(20) 내부의 물을 끓이면 전력 사용량 초과에 고가의 할증비용을 부담할 우려가 없어 보다 효율적이면서 저렴한 비용으로 스팀보일러(1)를 운용할 수 있게 된다.

1 : 하이브리드 스팀보일러
10 : 증기발생장치 11 : 연소실
12 : 제1연소실 13 : 열전도관
13a : 통공전도판 13b : 통공
14 : 제2연소실 14a : 배기구
15 : 방열판 15a : 방열핀
16 : 버너
20 : 저수조 21 : 전기히터

Claims (4)

1. 받침판의 상부에 설치된 다수개의 떡시루 다이가 형성되고, 그 위에 안착되고 떡재료가 수용된 떡시루가 형성되며, 증기량을 조절하기 위한 조절밸브를 갖고 떡시루 다이와 연결되는 증기이송배관이 형성되고, 내부에 일정량의 물을 저수하는 저수조를 갖고 저수조에 잠겨서 저수조의 물을 고온으로 가열할 수 있도록 점화하는 버너를 구비한 연소실을 갖으며 저수조에서 발생된 증기를 증기이송배관으로 이송시키는 증기발생장치를 구비하는 증숙용 스팀보일러에 있어서;
   상기 버너는 제어부에 의해서 기름탱크의 등유나 중유 또는 도시가스나 가스탱크의 가스를 공급받아 점화되고,
   상기 증기발생장치의 저수조에는 필요시 제어부의 스위치에 의해 작동되는 다수개의 전기히터가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스팀보일러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 증기발생장치의 연소실은,
   통형상으로 상기 버너의 불꽃이 투입되어 연소가 이루어지는 제1차연소실;
   상기 제1차연소실에서 후방측으로 수평연장되데 다수개의 통형상으로 연장되어 내부의 열기와 상기 저수조 내부 물과의 접촉면적을 최대화시켜 최대한의 열전도를 이루는 다수개의 열전도관; 및
   통형상으로 상기 다수개의 열전도관 후방단에 일체로 연결되어 열전도관을 통과한 열기를 상부의 배기구로 유도하는 제2차연소실로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 스팀보일러.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 증기발생장치의 연소실 다수개 열전도관의 외주연에는 다수개의 통공을 갖는 판체로 열전도관 외면을 감싸면서 고정되고 양단이 외부로 돌출되어 저수조 내부 물과의 접촉면적을 넓혀주는 통공전도판을 더 구비함을 특징으로 하는 하이브리드 스팀보일러.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 증기발생장치의 연소실 다수개 열전도관 중 하부에 위치된 열전도관에는 다수개의 방열핀을 갖는 방열판이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 스팀보일러.

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