KR20210134855A - 열효율을 개선한 다목적 화덕 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 통상적인 화덕의 단순 기능에 열효율을 개선한 다목적 화덕이며, 다목적 조리를 할 수
있는 3개의 온도계를 활용한 3가지 조리작업: 화덕내의 대류 복사열을 장시간 유지하여 열 손실을
개선한 하강 열기 부: 화덕의 직사 열량 및 온도조절과 농가구이를 함께할 수 있는 다목적 열량 및
온도 조절용 농가구이박스: 화덕내의 대류 복사열을 감지하는 후면 온도계 및 대체연료 주입 구:
화덕내의 측열 손실을 잡아주는 에어포켓 방식의 화덕 축조: 를 포함하여 구비되는 것을 특징으로
하고 있다.

Description

열효율을 개선한 다목적 화덕{multi-purpose brazier with improved thermal efficiency}

본 발명은 통상적인 화력 강화와 음식물을 마주보는 직화 열 피자구이 중심의 기존 화덕의 단순 기능에서 다목적 기능의 열 공급과 공급된 열량을 장기간 보존하며, 기존 화덕에 직화 열 조절기능을 추가하여 온도 조절이 가능함과 대류 열에 흐름을 조절하여 열효율 및 스모그 향의 조절기능이 탁월하고, 3단으로 내부온도를 체크해서 각각에 온도에 맞는 음식물을 동시에 조리할 수 있으며, 조리용 화덕 내부와 외부 온도 차를 안정화한 측열 기능 향상을 공기 층 구조로 만들어 복사 열을 일정하게 오래 유지 시킬 수 있는 화덕, 배기연도에 순환 모터를 설치하여 화력유지와 화덕의 유지보수 및 청소가 용이한 소제 구 역할을 하는 순환 모터, 공기 층의 열 손실 최소화를 위주로 기존의 단일구이 화덕에서 3개의 다른 종류를 조절할 수 있는 구조와 복사열을 이용한 농가구이에 도움이 되며, 직화 열을 조절할 수 있는 구조와 효율성과 스모그 향의 조절까지 가능한 화덕 장치에 관한 것이다.

기존 화덕은 목재 재료를 연소시키면서 발생하는 열을 직접 및 간접적으로 음식물과 접촉하게 되어 음식물이 구워지게 되는 방식이었으나, 상기와 같은 단순작업으로는 효율적인 화덕으로써의 기능이 없다는 것이 단점과 음식물과 마주보는 직화 열을 이용하는 화덕은 음식물이 타거나 열전도가 미약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기에 명시한 문제점을 탈피함과 동시에 대류 복사열의 열효율을 극대화하여 음식물을 다양한 온도에서 고르게 익힐 수 있으며, 나무를 태우면서 발생하는 불순물과 타르 및 그을음을 동시에 관리할 수 있으며, 다목적으로 음식을 조리할 수 있으며, 화덕내의 대류 복사열을 이용하여 여러 종류의 음식을 한번에 할 수 있는 기능이 있는 화덕을 제공하는 목적이 있다.

본 발명은 효과적으로 화덕 안의 열을 새로운 벽돌 적층 방법으로 공기 층을 형성하여 열손실를 최소화하며, 통상적인 음식물 구이에서 다목적으로 음식물 구이를 할 수 있는 방법과 온도조절 기구를 이용하여 별도의 농가구이 음식물을 만드는 방법과 사용하는 연료의 스모그 향을 화덕 안에 오래 보관할 수 있는 방법과 안정적인 화덕 안의 온도관리를 할 수 있는 다목적 복사열 조절 방법과 그에 관한 화덕을 구할 수 있다.

본 발명에 따른 열효율을 개선한 다목적 화덕은 농가에서 소규모 자본으로 간편하게 운영할 수 있으며, 농가구이(농가 생산품인 고구마, 감자 등)를 피자, 포크구이 등과 함께 활용할 수 있으며, 다목적 열 조절용 열 구이 통을 이용한 직접열원의 자유로운 조절과 다목적 구이의 효과를 얻을 수 있으며, 장작 연소 시 발생하는 불순물과 타르, 그을음을 분리할 수 있는 장치로 나무의 고유 스모그 향을 음식물에 접촉 하게하여 조리되는 음식물을 고급지게 하며, 화덕내의 대류복사열을 효과적으로 관리하여 3종류의 다양한 음식물 구이를 동시에 할 수 있어서 음식물 조리시간을 단축하며, 열 조절기를 활용하여 연료소비를 절약할 수 있으며, 열 공급 재료인 나무의 부족 시 대체연료를 사용 가능할 수 있으며, 연소 후 발생하는 연소 분진도 강제 순환모터로 효과적으로 처리하며, 배기연도의 청소도 할 수 있는 기능을 하게 한다.

도 1은 본 발명품의 따른 열효율을 개선한 다목적 화덕의 정면사진이다.
도 2는 본 발명의 측면 단면도 이다.
도 3은 본 발명품의 다목적 열량 조절용 농가구이박스의 사시도 이다.
도 4는 본 발명품의 화구와 다목적 소제 구의 정면사진이다.
도 5는 본 발명품의 화덕 안에 다층 조리용 선반 대 정면 사진이다.
도 6은 본 발명품인 공기 층 화덕의 축조 단면도이다

통상적인 화덕은 내부 온도를 체크하기 위하여 온도계를 설치한다. 그러나 통상적인 온도계는 화덕전체 내부온도의 평균치만을 보여주는 단점이 있다.

도 1의 화덕의 정면 사진에서와 같이 본 발명의 중점은 같은 조건(나무장작, 가스 등)으로 화덕에 공급되는 열을 효율적으로 사용함과 화덕 내의 상, 중, 하 높이에 음식물을 배치하여 각 부분의 온도에 알 맞게 조리를 할 수 있도록 화덕 문 하부에 제 1의 온도계(20)와 화덕 문(40) 상부에 제2의 온도계(21) 그리고 화덕 문(40) 상부의 적 벽돌(30)에 제3의 온도계(22)를 설치하여 통상적인 화덕 바닥부의 온도만으로 음식을 조리하던 방식에서 3개의 층에서 여러 온도에 맞는 음식을 조리할 수 있다.

상기의 효율적인 열을 사용하기 위하여 화덕에 전면 부 3개의 온도계(20, 21, 22) 및 후면 부 1개의 온도계(23)를 설치하였다.

상기 전면 부 3개의 온도계(20, 21, 22)는 화덕 내부의 상, 중, 하 온도를 골고루 효과적으로 사용할 수 있게 도움을 주며, 화덕 내부에서 소모된 열이 외부로 발산 되기 전에 화덕 후면 부에서 재 점검의 제4의 온도계(23)로 온도를 감지하여 화덕내부의 열을 효과적으로 관리할 수 있다.

이때에 화덕 내부 각 위치(상, 중, 하의 높이)에서 조리가 가능한 음식물을 배치할 수 있는 다층 조리용 선반 대를 별도로 설치하였다.

도 2는 화덕의 측면도이다. 본 발명의 중점은 화구(44)에서 발화된 연료의 열에 의하여 달구어진 화덕 바닥(46)에서 발생하는 복사열을 화덕 내에서 안정적으로 유지하는 것이 중요한 과제이다.

상기 복사열이 화덕 내에서 일정시간 유지 후 화덕천정을 따라서 대류 이동하여 배기통로(34)이후 환기구(36)로 배출 전 장기간 화덕 내에서 복사열이 유지되도록 하기 위하여 화덕의 천정 끝부분과 연소 배기 연도(34) 중간에 하강 열기 부(500)를 구성하였다.

상기 하강 열기 부(500)의 구성은 내화벽돌 격벽(52), 와류 불럭(51), 하강 열기부 통로(53) 및 후면연도 댐퍼(51a)로 이루어져 있다.

통상적인 화덕의 경우 화덕내의 직화 열 및 복사열이 일정시간이 지나면 대류 복사열로 되어 굴뚝을 통하여 배출되어 열 손실이 많이 있었다.

상기의 열 손실을 본 발명에서는 열기 하강 부 통로(53) 앞에 내화벽돌 격벽(52)을 세워서 1차적으로 대류복사열이 쉽게 배출되지 않도록 하였으며, 대류복사열이 내화벽돌 격벽(52)에 부디치며, 상승 후 와류형상으로 하강 열기 부(500) 상단에 머물다가 빠져나가는 하강 열기 부 통로(53) 상부에 와류 블록(51)을 설치하여 배출되는 대류 복사열이 와류 블록(51) 상단에서 와류를 일으켜 대류 복사열이 쉽게 배출되지 않도록 하였으며, 쉽게 배출되지 않은 대류 복사열은 보통 200℃에서 250℃까지 상승을 하여 화덕내의 피자 등 음식물 조리에 충분할 수 있으며, 상기와 같은 대류 복사열을 이용하면 350℃에서 400℃까지의 온도가 필요하며, 7시간 이상 장시간의 조리시간이 필요한 폴트 포크 바베큐도 오븐과 같은 안정된 조리가 가능하다.

상기의 조리가 끝나고 대류 복사열을 배출 시에는 후면 와류 댐퍼 조절스위치(10)를 작동하여 하강 열기 부 통로(53) 하부에 있는 후면 연도 댐퍼(51a)를 작동하면 좁은 하강 열기 부 통로(53)에 갇혀있던 대류 복사열이 화구(44)에서 화덕바닥(46)을 데우고 남은 폐 열로 인하여 달구어진 넓은 배기연도(34)의 상승온도에 의하여 화덕내의 낮은 온도의 대류 복사열이 하강 열기 부의 좁은 통로(53)에서 넓은 배기연도(34)로 쉽게 배출이 되도록 하였다.

도 2는 본 발명의 열효율을 개선한 다목적 화덕의 측면 단면도이다. 도 1을 참조하면, 화덕내부의 축조는 외부의 적 벽돌 층(30)과 내부의 내화벽돌 층(32)과 사이에 내화몰탈 층(31)으로 마감을 해주며, 화덕 내부 안쪽에는 세라믹 층(33)으로 마무리를 해주어 화덕 내부에는 세라믹 층(33)에 간접 열이

외부로 배출되지 않도록 하였으며, 내화벽돌(32) 안쪽 화덕내부에는 세라믹 판(33)을 시공하여 화덕내부 음식물에서 발생할 수 있는 식품의 안정성의 효과를 얻을 수 있다.

도 2의 화덕의 바닥(46)은 세라믹으로 하여 통상적인 화덕바닥인 시멘트 바닥이나, 내화 몰탈 바닥에서 발생하는 인체에 유해한 성분이 발생하는 것을 예방과 화덕 요리 시 생길 수 있는 인체에 유해한 성분이 없으며 조리 시 안전성을 확보한 열 판을 사용하여 화덕의 효율을 극대화 향상 시킬 수 있다.

도 2의 측면 단면도에서 보듯이 화덕 후면의 온도계(23)는 화덕 내 후면의 안정된 대류복사열의 온도를 측정하여 화덕내의 전반적인 온도 조절에 도움을 주고 나무연료가 부족 할 때 대체연료인 가스공급을 할 수 있는 대체연료 공급로가 된다.

이때 상기 후면의 온도계(23)를 제거하고 온도계 설치 구멍에 가스 관을 넣어서 화덕 내에 있는 대체연료 토치(48)와 결합하고 화덕 후면에서 가스를 공급하고 화덕내부에서 대체연료 토지(48)에 점화를

하여 나무 연료가 부족 시에 화덕의 열 공급을 할 수 있다.

상기와 같은 방식은 통상적인 화구와 연료공급인 가스통을 한곳에 놓는 위험한 상황을 미리 예방 할 수 있어서 안정적인 대체연료 공급이라 할 수 있다.

도 3의 화구 및 소제구 정면사진에서와 같이 화구(44)에서 장작 등을 이용하여 열을 공급 후 타고 남은 재 등을 제거 시 소제구(45)의 회수 통로를 반구 형태의 소제구 경사면(45b)으로 조성하여 화구(44)를 통하여 화덕에 열을 공급 후 남은 재 및 불 연소 연료의 회수를 용이하게 할 수 있도록 하였으며,

도 4의 화구와 다목적 소제구의 정면도에서와 같이 소제구(45)의 문으로 공기 유입이 될 수 있도록 열고, 닫힘 기능을 추가 하여 화구로 공급되는 열원에 외부공기를 조절 할 수 있게 하여 소제와 공기조절을 다목적으로 할 수 있도록 하였다.

도 3은 다목적 열량 조절용 농가구이박스의 사시도 이다. 다목적 열량 조절용 농가구이박스

(13, 13a)는 수평 수납 식 직사각 박스모양이며 10개의 칸 구조이다

다목적 열량 조절용 농가구이박스(13, 13a)의 10개의 칸은 전면2개(13d)의 농가 구이용(농가 생산

품-감자, 고구마 등) 음식물 구이 칸(13d)과 후면 7개의 칸 중 1, 3, 5, 7번 칸의 박스 하부 면이 뚫려

있어 통풍구(13b) 역할을 하는 칸으로 구분된다.

다목적 열량 조절용 농가구이박스(13, 13a)의 전면 2개의 농가구이용 칸(13d)의 측면에 통풍구(13b)

1개의 칸 넓이만큼의 통풍구 분리표시 눈금(13f) 2개를 표시하여 화덕에서 분리하는 정도(열고. 닫음)

에 따라서 화덕의 바닥 측면에 뚫려있는 화덕 바닥 열기 통풍구(42)와 일치가 되어 화구(44)의 직접

열을 화덕 내부로 전달하여 화덕내부의 온도를 상승 조절할 수 있다.

화덕 조리 초기에 화덕에 장작을 점화시키면 장작의 불순물과 타르 및 그을음이 발생하는데 상기의

다목적 열량 조절용 농가구이 박스(13, 13a)를 화덕에 밀착(닫음) 시키면 다목적 열량 조절용 농가

구이 박스(13, 13a)의통풍구(13b)가 화덕바닥 양쪽 측면의 화덕 바닥 열기 통풍구(42)와 어긋나게

밀착이 되어 나무의 불순물과 타르 및 그을음이 화구(44)에서 바로 배기연도(34)로 빠져 나가게 된다.

상기의 화구(44)에서 나무가 타면서 발생하는 유해물질이 배기연도(34)로 빠져 나간 후 다목적 열량

조절용 농가구이박스(13, 13a)를 화덕의 전면 부에서 통풍구 분리표시 눈금(13f)을 보면서 일정한 양

만큼 분리시기면 화구에 남아있던 직화 열과 동시에 나무의 스모그 향이 화덕 내로 유입이 되어 조리

하고 있는 음식물에 스모그 향이 자연스럽게 접촉 흡수가 되어 음식물을 고급스럽게 향상 시킨다.

이때에 상기 직사각 다목적 열량 조절용 농가구이박스(13, 13a)의 10개 칸 중 다목적 열량 조절용 농가구이 박스 내 농가구이 칸(13d) 2개 안에는 농가 생산품(감자, 고구마 등)을 넣어서 화덕의 간접 열을 이용하여 조리를 할 수 있다.

상기 연도에서의 화구(44)에서 발생한 폐 열과 연소된 연기는 장시간 사용시 배기연도(34)에 그을음과 타르가 되어 남아있으므로 수시로 배기연도(34)를 청소(소제) 해주어야 한다. 이에 배기연도(34) 청소 및 연소된 연기의 배출을 돕기 위하여 배기연도(34)와 환기 구(36) 중간에 환풍기(35)를 설치하였다.

본 환풍기(35)는 평소에는 연소 된 연기의 배출을 도와주고 배기연도에 쌓인 타르나 그을음 청소(소제)시에는 환풍기(35)를 제거하고 배기연도(34)를 청소 할 수 있게 하였다.

도 6은 공기 층 화덕의 축조 단면도이다. 통상적인 화덕의 축조방법은 외부에서부터 적 벽돌, 내화몰탈, 내화벽돌 순서의 단순 축조 방식이었다.

화덕내의 열기는 대류 복사열에 의하여 상부로 이동하는 습성이 있어서 항상 화덕상부에 열기가 충만하였다. 그러나 화덕의 측면은 화구에서 열 공급 후에는 열 보존 및 열 효율성이 상실되는 거의 방치 상태이었다.

이에 본 발명의 주요 요지인 화덕내의 측열 소모를 예방과 측면 열 보존을 위하여 본 화덕은 적 벽돌(30), 측면용 모래(38), 공기 층(37), 내화몰탈(31), 내화벽돌(32) 순서의 축조로 하였다.

상기 축조 방식에서 주요한 점은 모래 층(38)과 공기 층(37)에 있다고 할 수 있다.

화덕내부의 내화벽돌에 마주친 측열이 외부로 쉽게 방열이 되지 않도록 공기 층(37)으로 에어포켓을 만들고 화덕외부에 적 벽돌(30)과 사이에 측면용 모래 층(38)을 형성 하여 내부의 온도보다 낮은 외부의 온도를 차단하여 화덕내의 열 보존을 하였다.

10: 후면 와류 댐퍼 조절 스위치 10a: 후면 와류 댐퍼 조절기 연결선
11: 후면 연도 댐퍼 조절 스위치 11a: 후면 연도 댐퍼 조절기 연결선 12: 환기 구 댐퍼 조절 스위치
13: 좌측 다목적 열량 조절용 농가구이박스 13a: 우측 다목적 열량 조절용 농가구이박스
13b: 다목적 열량 조절용 농가구이박스 통풍구 13c: 다목적 열량 조절용 농가구이박스 막힌 칸
13d: 다목적 열량 조절용 농가구이박스 내 농가구이 칸 13e: 손잡이 13f: 통풍구 분리표시 눈금
14: 후면 연도 댐퍼 15: 후면 연도 댐퍼 가이드
20: 제 1 온도계 21: 제 2 온도계 22: 제 3 온도계 23: 제 4 온도계
30: 적 벽돌 31: 내화 몰탈 32: 내화벽돌 33: 세라믹 34: 배기연도
35: 환풍기 36: 환기 구 37: 공기 층 38: 측면용 모래
40: 화덕 문 41: 화덕 문 손잡이 42: 화덕 바닥 열기 통풍구 43:화덕 선반
44: 화구 44a: 화구 문 45: 소제 구 45a: 소제 구 문 45b: 소제 구 경사면
46: 화덕바닥 47: 연료거치 대 48: 대체연료 토치 49: 다층 조리용 선반대
49a: 다층 조리용 선반 1단 49b: 다층 조리용 선반 2단 49c: 다층 조리용 선반 3단
50: 하강 열기 부 입구 51: 와류 블록 51a: 후면 와류 댐퍼 52: 내화벽돌 격벽 53: 하강 열기 부 통로

Claims (5)

1. 화덕의 상, 중, 하 부분에 각각의 온도계를 설치하고 3단으로 내부온도를 체크해서 각각에 온도에 맞는 빵을 동시에 구울 수 있는 특징으로 하는 온도계와 음식물 조리대
2. 화덕내의 대류복사열을 장시간 유지하여 열량 보존과 고급스러운 스모그 향을 조절 후 외부로 배출할 수 있는 2중 구조의 복사열 배출장치인 내화벽돌 격벽 과 와류 블록 및 후면 와류 댐퍼를 특징으로 하는 하강 열기 부
3. 화구의 직사 열 공급의 열량 및 온도조절과 농가구이(고구마, 감자 등)재료를 함께 조리할 수 있으며,
   타르와 그을음이 차단되어 음식물에 고급스러운 스모그 향을 공급할 수 있는, 특징으로 하는 다목적
   열량 및 온도 조절용 농가 구이박스
4. 화덕내의 대류복사열을 감지하여 열효율을 유지 조절할 수 있는 후면 온도계와 연료 부족 및 긴급한 열 공급이 필요 시 대체연료를 주입 가능을 특징으로 하는 대체연료 주입 구
5. 화덕 내에 대류 복사열과 축열을 소량의 화력으로 효율을 극대화 시킬 수 있는 특징으로 하는 화덕측면 공기 층 블록

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