KR20230098464A

KR20230098464A - 가스버너

Info

Publication number: KR20230098464A
Application number: KR1020210187876A
Authority: KR
Inventors: 문성철
Original assignee: 문성철
Priority date: 2021-12-25
Filing date: 2021-12-25
Publication date: 2023-07-04
Also published as: WO2023121305A1; KR102586814B1

Abstract

본 발명은 조리기기용 가스버너에 관한 것이다.
조리기기용 가스버너로서, 하나 이상의 외측 화염링을 제공하는 외측 파트와 내측 화염링을 제공하는 내측 파트로 구성된 헤드, 조리기기 상판에 조립되는 인젝터 홀더, 인젝터 홀더내에 수평으로 배치되는 한 쌍의 제1 벤투리관, 제1 벤투리관으로 가스를 분사하는 한 쌍의 제1 인젝터, 내측 파트내 수직으로 배치되는 제2 벤투리관, 제2 벤투리관으로 가스를 분사하는 제2 인젝터를 포함하는 가스버너에 있어서, 한 쌍의 제1 벤투리관은 인젝터 홀더내에 분리되어 형성된 각각의 팽창 챔버와 바로 연통하고, 팽창 챔버는 각각의 직상 수직 채널을 통해 외측 환형 챔버와 연통하고, 인젝터 홀더 상부면은 평평하고, 제2 인젝터는 인젝터 홀더 상부면보다 더 높이 위치하고 오픈되는 것을 포함하는 것과, 헤드에서 가스-공기 출구로부터 유출하는 가스-공기의 직진성 흐름을 우회시키는 루프, 루프 아래에 위치하고 화염 안정 챔버로 가스를 유입시키는 하나 이상의 화염 안정 챔버 입구, 루프에서 환형 외벽 방향으로 일정 간격으로 대칭하는 평행벽과 확장되어 대칭하는 확장벽을 이루도록 한 쌍의 배플로 구성된 가스-공기를 보유하는 화염 안정 챔버, 평행벽의 바닥면이 상기 확장벽 입구로 갈수록 낮아지는 경사 바닥면 또는 수평한 수평 바닥면, 화염이 꺼진 화염 포트에 재점화를 제공하도록 상기 환형 외벽에 배치되는 화염 안정 포트를 포함한다.
본 발명은 버너의 고화력 확보, 연소상의 안전 향상, 청소성 용이 및 화염꺼짐 방지를 도모한다.

Description

가스버너{Gas burner}

본 발명은 조리기기용 가스버너에 관한 것이다.

조리기기용 가스버너는 가스를 분사하는 인젝터를 고정하고 일차공기를 유입하는 인젝터 홀더, 화염링을 제공하도록 캡으로 상부를 폐쇄하고 가스-일차공기(이하, ‘가스-공기’라 함)를 배출하는 복수 개의 화염 포트를 가진 헤드를 포함하도록 구성된다.

버너가 가스를 연소시키기 위해서는 일차공기와 이차공기가 필요하다. 일차공기는 가스분출시 직접적으로 유입되는 공기이고 이차공기는 화염링 형성시 주위에서 공급되는 공기이다. 버너는 이러한 일차공기 및 이차공기가 적절히 공급되어야 효과적인 연소가 이뤄지고 안전이 확보된다.

버너는 화염링에 따라 싱글(Single), 듀얼(Dual) 또는 트리플(Triple) 등으로, 화염의 분출방향에 따라 수평형, 경사형 또는 수직형 등으로 구분된다.

싱글 버너는 하나 이상의 화염링을 갖도록 구성되고 1-웨이 밸브(Way valve)와 함께 사용된다. 듀얼 버너는 하나의 헤드에 고화력을 내는 외측의 외측 파트(Part)와 저화력을 내는 중앙의 내측 파트로 구성되어 이중링으로 되고 각 화염링이 조절되도록 2-웨이 밸브와 함께 사용된다. 트리플 버너는 보통 듀얼 버너의 외측 파트의 안쪽에 화염링을 추가하여 삼중링으로 한 것이다. 이들 버너는 조리를 고려하여 용도와 목적에 따라 유효하게 사용된다.

버너는 빠르고 다양한 조리를 위하여 고화력과 저화력까지 넓은 범위의 화력조절이 가능하다. 이 경우 버너는 고화력에서 충분한 일차공기 및 이차공기를 획득하여 불완전연소를 최대한 방지되고 일정의 저화력에서 불꺼짐이 없이 화염이 유지되어야 한다. 안전을 위하여 일정의 저화력에서의 불꺼짐 방지는 듀얼 버너뿐만 아니라 싱글 버너에서도 요구된다.

버너는 고화력을 얻기 위하여 분사하는 가스량에 비례하여 일차공기와 이차공기를 많이 증가시켜 연소성을 향상시키고 연소된 가스를 원활히 배출하여야 한다. 일차공기 및 이차공기를 많이 증가시키는 요소는 인젝터 구조, 벤투리관 수량과 배치, 벤투리관의 형상과 크기, 가스-공기의 흐름구조, 화염링의 배치 및 이차공기의 유입 구조 및 방법 등이다.

특히, 가스-공기의 흐름구조는 헤드까지 최단 거리로 하여 일차공기량이 증가되도록 할 필요가 있다. 즉, 벤투리관에서 유출하는 가스-공기가 흐르는 통로의 저항을 최소로 받아 곧바로 화염링을 제공하는 헤드에 도달되도록 하는 것이다. 이 경우 최단 구조화 과정에서 가스-공기 흐름이 편향되지만 화염의 균일화는 이뤄지도록 한다.

버너는 고화력으로 인해 조리과정에서 종종 조리물이 용기를 넘쳐서 버너캡으로 떨어져 버너 내부로 스며들거나 인젝터 홀더 상부면으로 흐르게 되는데, 이 버너의 청소성이 좋지 않으면 청소에 큰 불편을 준다. 버너에서 낙하하는 조리물이 흐르는 버너 부위는 청소가 용이하도록 단순하게 구성되어야 할 필요가 있다.

특허 10-1887258호는 화력을 얻기 위해 인젝터 홀더에 한 쌍의 긴 수평 벤투리관과 내측 파트에 하나의 수직 벤투리관을 적용하고, 수평 벤투리관 후단에 칸막이가 없는 아치형 채널의 2개 브런치와 그 브런치 양 단부에 수직 채널을 배치하고, 인젝터 홀더 상부면에 공동을 두어 그 공동속에 인젝터를 고정하고 조리물 등이 유입되지 않도록 주위와 차단하며, 일정 통로를 통해 내측 파트의 일차공기가 유입하도록 하는 구조를 적용한다.

저화력에서 주위공기의 빠른 교란적 흐름, 오븐도어의 빠른 여닫음 조작으로 인한 인젝터 주위의 가스 역류 흐름 또는 고화력에서 저화력으로 밸브의 급격한 조작으로 순간적인 일차공기의 과다로 인한 일시적 가스 부족현상 등에 의해 버너의 화염 안정성이 좌우되고, 화염이 안정하지 않을 경우 화염꺼짐이 발생할 수 있다.

버너가 일정의 저화력에서 꺼지지 않기 위해서 화염 안정 챔버(Flame stability chamber)와 화염 안정 포트(Flame stability port)를 헤드에 배치한다. 화염 안정 챔버는 가스-공기를 보관하고 화염 안정 포트에 가스-공기를 공급하고, 화염 안정 포트는 다른 화염 포트가 일시적으로 꺼지더라도 화염을 유지하고 재점화를 제공하는 역할을 한다.

특허 US 9,453,641 B2호는 저화력에서 화염꺼짐을 방지하기 위해 헤드에 방사형의 안정 챔버와 시머 화염 포트를 배치하여 낮는 화력에서 화염꺼짐을 방지한다. 즉, 화염이 불안정하여 화염 포트의 화염이 꺼지더라도, 꺼지지 않는 시머 화염 포트의 화염이 재점화원이 되어 화염 포트에 재점화를 제공하여 버너의 화염이 유지되도록 한다.

본 발명은 버너의 일차공기 증가, 화염 균일화, 청소성 향상 및 화염꺼짐 방지 관련 기술이다.

본 발명은 버너에서 벤투리 효과로 얻어진 가스-공기의 흐름을 최단화하여 일차공기를 증가하고, 화염을 균일화하며, 구조를 단순화하여 일차공기의 공급을 방해할 요인을 없앨 뿐만 아니라 낙하하는 조리물의 흐름의 원활과 오염될 수 있는 부위를 보이도록 하고, 화염꺼짐 방지구조에서 재점화용 가스-공기의 보관성을 높여 화염 안정성을 강화한다.

본 발명에 따라, 이 목적 및 추가 목적은 독립 청구항에 개시된 특징들을 통합하고 첨부 도면을 참조하여 단순히 비제한적인 예로서 후술하는 기술수단에 의해 조리기기용 가스버너에서 구현된다.

본 발명의 효과는 일차공기를 증가시켜 연소성을 높여 버너의 고화력을 확보하고 화염의 균일화를 이루는데 있다.

본 발명의 다른 효과는 일차공기의 공급을 방해할 수 있는 요인을 없애 연소상의 안전을 향상시키는데 있다.

본 발명의 다른 효과는 낙하하는 조리물이 흐르는 버너 부위를 평평하게 하고 오염될 수 있는 버너 내부를 보이도록 하여 청소를 용이하게 하는데 있다.

본 발명의 다른 효과는 일정의 낮는 화염에서 화염이 꺼지지 않은 재점화원을 유지시켜 버너의 화염꺼짐을 방지하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예인 듀얼 버너의 전체도
도 2는 인젝터 홀더 상부를 투영하는 인젝터 홀더의 투시도
도 3은 A-A 및 B-B 단면선을 표시하는 인젝터 홀더의 부분도
도 4는 제1 벤투리관을 통한 가스-공기의 흐름을 도시하는 A-A면의 듀얼 버너 단면도
도 5는 제2 벤투리관을 통한 가스-공기의 흐름을 도시하는 B-B면의 듀얼 버너 단면도
도 6은 외측 파트와 내측 파트를 포함한 헤드의 평면도
도 7은 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트를 포함한 내측 파트를 도시하는 부분도
도 8은 측면에서의 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트를 도시하는 부분도
도 9는 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트의 예를 도시하기 위해 싱글버너 캡을 투영한 싱글버너 전체도

본 발명은 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

다음은 가스버너의 고화력 확보, 청소성 향상 및 화염꺼짐 방지 관련 발명을 실시예로 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 버너의 전체도이다.

듀얼 버너는 인젝터 홀더(Injector holder, 2)는 고정 스크류(Screw, 4)에 의해 조리기기 상판(Top plate, 1)에 고정되고, 헤드(Head, 7)는 인젝터 홀더(2) 위에 배치되며, 제1 캡(Cap, 8)과 제2 캡(9)은 헤드(7)의 외측 파트(Part, 5)와 내측 파트(6)에 각각 올려지고, 2-웨이 밸브(도시되지 않음)에 의해 외측 파트(5)와 내측 파트(6)의 화염이 각각 조절되는 버너이다.

도 2는 인젝터 홀더 상부를 투영하는 인젝터 홀더의 투시도이다.

도 3은 A-A 및 B-B 단면선을 표시하는 인젝터 홀더의 부분도로, 도 4 및 도 5에서 각 단면을 도시한다.

인젝터 홀더(2)는 인젝터 홀더 상부(2a)와 인젝터 홀더 하부(2b)가 결합된 것으로, 가스-공기를 헤드(7)의 외측 파트(5)에 공급하는 부분은 가스 유입구(10), 제1 인젝터(13, 17), 공동(14), 제1 벤투리관(15, 18), 팽창 챔버(16, 19) 및 수직 채널(23, 24) 순으로 연통 연속성(25)을 유지하도록 구성되고, 가스-공기를 헤드(7)의 내측 파트(6)에 공급하는 부분은 가스 유입구(11), 수평 가스도관(31), 수직 가스도관(32) 및 제2 인젝터(33) 순으로 구성된다. 또한 헤드(7)를 지지하는 부분인 돌출림(43), 점화전극(Electrode, 45), 전극홀더(46) 및 전극고정 스프링(47) 등이 있다. 도시되지 않았으나, 필요에 따라 서머커플, 서머커플 홀더 및 서머커플 고정 스프링도 인젝터 홀더(2)에 포함된다.

도 4는 제1 벤투리관을 통한 가스-공기의 흐름을 도시하는 A-A면의 듀얼 버너 단면도로. 가스-공기가 헤드(7)의 외측 파트(5)에 공급되는 과정을 도시한다.

가스 유입구(10)는 밸브 및 가스배관(도시되지 않음)을 통과한 가스가 유입되도록 인젝터 홀더(2)의 수직 외벽에 배치되고 제1 인젝터(13, 17)로 가스를 흐르도록 한다.

제1 인젝터는 한 쌍의 이격된 인젝터(13, 17)으로 구성되고 가스 유입구(10)로부터 유입된 가스를 수평으로 분사하기 위해 외벽과 수직으로 배치된다. 제1 인젝터(13, 17)의 출구 구경은 분사하는 가스량을 한정하므로 외측 파트(5)의 화력을 결정한다.

공동(14)은 제1 인젝터(13, 17)와 제1 벤투리관(15, 18) 사이를 일정하게 이격하여 배치되는 것으로, 제1 인젝터(13, 17)에서 가스가 분사(21)될 때 인젝터 홀더(2) 상부와 헤드(7) 하부 사이로 일차공기(α)가 유입하여 가스와 함께 제1 벤투리관(15, 18)으로 유입하도록 하는 빈 공간이다. 공동(14)은 하부가 폐쇄되어 있고 상부가 열려 있는 탑 브리더(Top breather)와 상부가 폐쇄되어 있고 하부가 열려 있는 바톰 브리더(Bottom breather)로 구분되고 도 4는 탑 브리더의 예를 보여 준다.

제1 벤투리관은 한 쌍의 벤투리관(15, 18)으로 구성되어 베르누이 방정식을 응용하여 벤투리 효과로 일차공기(α)를 유입시킨다. 벤투리관이 중력방향과 반대인 수직으로 배치되는 것은 일차공기 유입에 불리하므로 일차공기를 더 많이 유입시켜 고화력을 얻기 위해서 제1 벤투리관을 수평으로 배치한다. 제1 벤투리관(15, 18)은 유입부(Inlet, 15a, 18a), 목부(Throat, 15b, 18b), 확산부(Diffuser, 15c, 18c)로 구성된다. 일차공기(α)가 제1 벤투리관으로 가장 많이 유입되도록 제1 인젝터(13, 17)와 제1 벤투리관(15, 18)의 중심선이 수평으로 상호 일치되도록 한다.

가스-공기의 흐름구조는 헤드까지 최단 거리로 하여 일차공기량이 증가되도록 할 필요가 있다. 즉, 벤투리관에서 유출하는 가스-공기가 흐르는 통로의 저항을 최소로 받아 곧바로 화염링을 제공하는 헤드에 도달되도록 하는 것이다. 이 경우 최단 구조화 과정에서 가스-공기 흐름이 편향되지만 화염의 균일화는 이뤄지도록 한다. 아래의 각 설명은 이에 대한 구체적인 발명의 실시예이다.

팽창 챔버(16, 19)는 어떠한 채널이나 터널을 거치지 않고 제1 벤투리관 확산부(15c, 18c)와 연통하도록 제1 벤투리관 출구(15d, 18d)에 바로 배치한다. 이러한 팽창 챔버(16, 19)의 배치는 제1 벤투리관으로부터 배출되는 가스-공기의 흐름에 저항을 줄여 일차공기(α)가 팽창 챔버(16, 19)에 최대한 많이 유입하도록 한다. 팽창 챔버(16, 19)는 제1 벤투리관(15, 18)으로부터 배출되는 가스-공기가 상호충돌하여 난류를 형성해 가스-공기의 흐름을 방해하지 않기 위해 한 쌍의 제1 벤투리관(15, 18) 각각의 챔버가 되도록 팽창 챔버(16, 19)를 분리하는 분리 칸막이(20)를 설치한다. 팽창 챔버(16, 19)는 제1 벤투리관 출구(15d, 18d)를 통과하는 가스-공기가 빨리 분산되어 수직 채널(23, 24)로 직상하고 외측 화염링(28)이 균일화하는데 기여하도록 내용적을 키운다. 그러나, 한 쌍의 수직 채널(23, 24)이 직경의 가장 먼 위치에 있지 않고 서로 가까이 위치하여 가스-공기 흐름의 편향을 가져와 화염 균일화를 저해할 수 있다. 따라서, 팽창 챔버(16, 19)는 제1 벤투리관 출구(15d, 18d)로부터 먼 부분의 인젝터 홀더 하부(2b)를 분배 경사면(30)으로 하여 서로 가까이 배치한 수직 채널(23, 24) 및 외측 환형 챔버(26)로 원활한 가스-공기의 흐름과 분배를 유도한다. 또한, 분배 경사면(30)이 제1 벤투리관 출구(15d, 18d)에 더 가까운 부분에 위치하게 하여 가스-공기의 흐름변화를 주어 외측 환형 챔버(26)에서의 가스-공기 분배를 더 균일하게 할 수도 있다.

수직 채널(23, 24)은 팽창 챔버(16, 19)의 바로 위에 배치하여 팽창 챔버(16, 19)에 도달한 가스-공기가 외측 파트(6)의 외측 환형 챔버(26)로 직상하도록 한다. 수직 채널(23, 24) 단면적은 팽창 챔버(16, 19) 단면적과 크기를 같이 하여 가스-공기의 흐름저항이 없도록 한다

도 4에서 보는 바와 같이, 제1 인젝터(13, 17)에서 분사되는 가스는 제1 벤투리관(15, 18)의 벤투리 효과에 의해 동공(14)에서 일차공기(α)를 유입시켜 가스-공기로 되어 제1 벤투리관 출구(15d, 18d)과 바로 연통된 팽창 챔버(16, 19)와 그 직상의 수직 채널(23, 24)을 거쳐 외측 파트(6)의 외측 환형 챔버(26)에 도달한다. 이 연통 연속성(25)에서 거리, 흐름저항 및 와류를 최소화하여 일차공기(α) 증가시켜 버너의 연소성 향상을 도모하여 버너의 고화력을 확보한다.

도 5는 제2 벤투리관을 통한 가스-공기의 흐름을 도시하는 B-B면의 듀얼 버너 단면도로, 가스-공기를 헤드(7)의 내측 파트(6)에 공급되는 과정을 도시한다.

가스유입구(11)는 밸브 및 가스배관(도시되지 않음)을 통과한 가스가 유입되도록 인젝터 홀더(2)의 수직 외벽을 관통하여 배치되고 수평 가스도관(31) 및 수직 가스도관(32)를 거쳐 제2 인젝터(33)로 연통되도록 한다.

제2 인젝터(33)는 헤드(7)의 내측 파트(5) 중앙에 수직으로 배치된 제2 벤투리관(35)으로 가스를 분사하기 위해 인젝터 홀더 상부 상부면(3) 중앙에 수직으로 배치된다. 내측 파트(5)는 화력이 낮으므로 수평으로 배치하기 보다는 수직으로 배치하여 소요면적을 줄인다.

도 3에서 도시하는 것과 같이, 제2 인젝터(33)는 컵(Cup) 형태의 함몰이나 공동속에 위치하지 않고 인젝터 홀더 상부(2a)의 평평한 인젝터 홀더 상부면(3)으로부터 완전히 돌출하여 주변과 통하도록 오픈(Open)되고 인젝터 홀더 상부면(3)보다 더 높이 위치한다. 제2 인젝터(33)와 제2 벤투리관(35) 사이는 일정하게 이격하여 배치되는데 제2 인젝터(33)가 인젝터 홀더 상부 상부면(3)보다 더 높이 위치하므로 제2 벤투리관(35)의 길이를 줄여 일정한 이격을 유지한다.

도 5에서 도시하는 것과 같이, 인젝터 홀더 상부 상부면(3)과 헤드(7) 하부의 공간으로 유입되는 공기(β)는 내측 파트(6)의 일차공기(γ)와 이차공기(δ) 및 외측 파트(5)의 이차공기(δ)로 사용된다. 특히, 내측 파트(6)를 위한 일차공기(γ)는 한정된 터널이나 통로를 거치지 않고 오픈된 주변으로부터 바로 얻을 수 있으므로, 본 발명은 채널이나 통로가 낙하하는 조리물 등으로 막혔을 때 등 일차공기의 공급을 방해할 수 있는 요인을 없애고 구조를 단순화하여 일차공기가 유입하지 못해 연소상 안전을 위협하거나 불안전연소를 유발하는 상황을 우려할 필요가 없다.

도 3 및 도 5는 인젝터 홀더 상부면(3)이 함몰이나 공동없이 평평하고 돌출물을 최소화하여 조리물이 낙하하더라도 어려움이 없이 편리하고 깨끗하게 청소할 수 있고, 제2 인젝터(33)가 헤드(7)의 내측 파트(6) 중앙부에 기저면보다 높게 위치하여 낙하하는 조리물이 접촉하지 않도록 함을 보여 준다. 한편, 팽창 챔버(16, 19)는 채널이나 통로 등이 없어 시각적으로 바닥면이 모두 보이므로 낙하하는 조리물이 외측 파트(5)의 외측 화염 포트(27)을 통해 수직 채널(23, 24)을 거쳐 팽창 챔버(23, 24)로 유입되어 오염된다 하더라도 청소를 못하지 않거나 해체할 필요없이 청소가 가능하다.

도 6은 외측 파트와 내측 파트를 포함한 헤드의 평면도이다.

헤드(7)은 외측 파트(5), 내측 파트(6), 외측 파트(5)와 내측 파트(6) 사이의 뚫린 공간인 이차공기(δ) 유입구, 내측 파트(6)에서 외측 파트(5)로 불옮김하는 하는 불옮김 화염 포트(40) 및 불옮김 터널(41) 등으로 구성된다.

외측 파트(5)는 수직 채널(23, 24) 출구와 연통하고 가스-공기를 보유하고 분배하는 외측 환형 챔버(26) 및 가스-공기를 분출하는 외측 화염 포트(27, 43) 등으로 구성된다. 도 4에서 보는 바와 같이, 수직 채널(23, 24)을 통과한 가스-공기는 외측 환형 챔버(26)로 직상하여 각부 주 외측 화염 포트(27) 및 보조 외측 화염 포트(43)로 분배되어 이차공기(29)를 얻어 외측 화염링(28)을 형성한다. 또한, 외측 환형 챔버(26)의 가스-공기는 외측 파트의 안쪽인 내측 파트(6) 방향 화염 포트(도시되지 않음)로 분출되어 추가적인 화염링(도시되지 않음)을 형성하여 삼중링의 트리플 버너로 할 수 있다.

내측 파트(6)는 제2 인젝터(33)에서 분사하는 가스-공기 입구인 제2 벤투리관(35), 가스-공기의 흐름속도를 빠르게 하여 일차공기(γ)를 유입하여 유출시키는 목부(36), 가스-공기를 보유하고 분배하는 가스-공기 챔버(102), 가스-공기를 분출하는 화염 포트(115, 116), 내측 화염링(38), 화염이 꺼지지 않은 재점화원을 유지하는 화염 안정 챔버(Flame stability chamber, 107) 및 화염 안정 포트(Flame stability port, 108) 등으로 구성된다. 필요에 따라, 화염 안정 챔버(Flame stability chamber, 107) 및 화염 안정 포트(Flame stability port, 108)는 구성되지 않고 화염 포트(115, 116)로 대체된다.

인젝터 홀더(2)와 헤드(7)의 결합은 인젝터 홀더(2)의 돌출 림(42), 헤드(7) 하단의 림(도시하지 않음) 및 고정 폴(Pole, 39)로 이뤄지고, 그 사이 틈새로 연소용 공기(α, β)가 유입되고 조리물이 낙하할 경우 조리물이 조리기기 상판(1)으로 흐르도록 한다.

제1 캡(8)은 외측 파트(5)의 외측 환형 챔버(26)의 상부를 패쇄하여 가스-공기가 외측 화염 포트(27, 43)로 분출하도록 하여 외측 화염링(28)을 제공하고, 제2 캡(9)은 내측 파트(6)의 가스-공기 챔버(102)의 상부를 패쇄하여 가스-공기가 화염 포트(115, 116)로 분출하도록 하여 내측 화염링(38)을 제공한다.

도 7은 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트를 포함한 내측 파트를 도시하는 부분도이다.

도 8은 측면에서의 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트를 도시하는 부분도이다.

도 9는 화염 안정 챔버 및 화염 안정 포트의 예를 도시하기 위해 싱글버너 캡을 투영한 싱글버너 전체도이다.

도 7, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예인 ‘화염꺼짐 방지구조’가 헤드에 있다. 화염꺼짐 방지구조는 가스를 분사하는 인젝터를 고정하는 인젝터 홀더 및 화염링을 제공하도록 캡으로 상부가 폐쇄되고 가스-공기를 유입하는 벤투리관과 가스-공기 분출하는 복수 개의 주 화염 포트(115) 및 보조 화염 포트(116)를 가진 가스버너 헤드(6, 118)에 화염꺼짐을 방지하는 화염 안정 챔버(107) 및 화염 안정 포트(108)를 포함한 구조이다. 즉, 모든 화염 포트(115, 116)의 화염이 꺼지더라도, 꺼지지 않는 화염 안정 포트(108)의 화염이 재점화원이 되어 모든 화염 포트(115, 116)에 재점화를 제공하여 버너의 화염이 유지되도록 하는 역할을 한다.

헤드(6, 118)는 가스 유입구와 연통되는 인젝터에서 분사하는 가스와 유입하는 공기로 구성된 가스-공기를 유출하는 벤투리관 후단의 배치되는 가스-공기 출구(101), 가스-공기 챔버의 가스-공기 출구의 면인 마운트(103), 가스-공기를 보관하는 가스-공기 챔버(102) 및 화염 포트(115, 116)를 배치하는 환형 외벽(104)을 포함한다.

루프(Roof, 105)는 마운트(103)나 가스-공기 챔버(102)에 배치하고, 가스-공기 출구(101)에서 가스-공기 챔버(102) 방향으로 경사진 유선형 또는 삼각형을 선호한다. 루프(105)는 가스-공기 출구(101)에서 유출하는 가스-공기의 직진성 흐름을 우회시켜 가스-공기가 화염 안정 챔버(107)로 바로 진입하는 것을 막는다.

하나 이상의 화염 안정 챔버 입구(120)는 루프(105) 아래 가스-공기 챔버(102)내에 배치하고 화염 안정 챔버(107)로 가스를 유입시킨다.

루프(105)는 마운트(103)에 배치하여 가스-공기 출구(101)에서 유출하는 가스-공기를 빠른 속도로 흐르게 하고, 화염 안정 챔버 입구(120)는 체적이 급격히 확장되는 가스-공기 챔버(102)에 배치하여 가스-공기를 느린 속도로 흐르게 한다.

화염 안정 챔버 입구(120)가 한 쌍 이상일 경우, 한 쌍 이상의 화염 안정 챔버 입구(120) 사이의 길이(L2)는 루프(105)의 길이(L1)와 작거나 같도록 한다. 화염 안정 챔버 입구(120)가 하나일 경우, 화염 안정 챔버 입구(120)은 루프(105)보다 안쪽에 배치한다.

한 쌍의 배플(112)은 루프(105)에서 환형 외벽(104) 방향으로 대체로 일정한 간격으로 대칭하는 평행벽(110)과, 평행벽(110)을 지나 바로 확장되어 대칭하는 확장벽(111)으로 구성된다. 배플(112)은 캡(9, 119)으로 상부가 폐쇄되어 가스-공기를 보유하고 가스-공기는 화염 안정 챔버 입구(120)를 통해 화염 안정 챔버(107)로 유입된다.

평행벽(110)의 바닥면은 확장벽(111) 입구로 갈수록 낮아지는 경사 바닥면(106) 또는 수평한 수평 바닥면으로 한다. 특히, 경사 바닥면(106)은 확장벽(111)으로 갈수록 단면적을 커지므로 가스-공기의 흐름을 느리게 한다. 가스-공기 흐름이 경사 바닥면(106)에서 느려지면, 화염 안정 챔버(107)내의 가스-공기는 경사 바닥면(106)의 가스-공기 흐름으로부터 영향을 덜 받아 안정적으로 보유되고 유지된다.

화염 안정 포트(108)는 한 쌍의 배플(112)과 접하는 환형 외벽(104)에 배치된다. 화염 안정 포트(108)의 화염은 화염 포트(115)의 화염과 달리 포트 면적이 커서 화염 분사속도가 느리고 화염형상도 다르게 된다.

화염 안정 챔버(107)는 화염 포트(115, 116)의 화염이 꺼져도 화염 안정 포트(108)의 화염이 꺼지지 않도록 화염 안정 챔버 포트(108)에 공급하는 가스-공기를 보유한다. 화염 안정 챔버 포트(108)의 화염은 재점화원이 되어 환형 외벽(104) 전체의 화염 포트(115, 116)에 재점화 포트(113)를 통해 재점화(Re-ignition)를 제공한다. 화염 안정 포트(108)의 화염이 꺼지지 않는 것은 화염 안정 챔버(107)가 가스-공기 챔버(102)와 분리되어 독립된 챔버로 있고, 일시적 가스 부족현상이 발생하여도 화염 안정 챔버(107)내 가스-공기는 그 일시적으로 화염 안정 포트(108)의 연소에 필요한 가스-공기를 공급하여 화염을 유지하도록 하기 때문이다. 일시적 가스 부족현상은 일정한 저화력에서 주위공기의 빠른 교란적 흐름, 오븐도어의 빠른 여닫음 조작으로 인한 인젝터 주위의 가스 역류 흐름 또는 고화력에서 저화력으로 밸브의 급격한 조작으로 순간적인 일차공기의 과다 등으로 발생한다.

화염 안정 포트(108)와 메인 화염 포트(115) 사이에 재점화를 위한 재점화 포트(113)에 화염분리 블로킹(Blocking, 114)을 배치하여 화염 포트(115)의 화염이 꺼지는 과정에서 화염 안정 포트(108)의 화염에 영향을 주어 화염 안정 포트(108)의 화염까지 꺼질 수 있는 것을 방지할 수　있다.

화염꺼짐 방지구조는 일시적 가스 부족현상이 발생하여 화염이 꺼질 수 있는 여건에서 화염이 꺼지지 않게 하지만 화염의 균일성은 다소 좋지 않게 할 수 있다. 따라서, 화염꺼짐 방지구조는 화염꺼짐 방지와 화염 균일성 보유를 최대한 만족하여야 한다. 화염 균일성 보유는 화염 안정 포트(108)의 화염링이 화염 포트의 화염링보다 지나치게 크거나 작지 않아야 하고 화염 포트(115, 116)의 화염링이 대체로 일정한 크기이어야 함을 말한다. 이것을 감안하여 본 발명의 화염꺼짐 방지구조는 가스-공기 출구(101)에서 가스-공기가 최대속도(Vmax)로 나올 경우, 가스-공기가 루프(105)에 부딛쳐 빠른 속도(V1)로 우회하여 화염 포트(115)로 흘러 화염 안정 챔버(107)로 유입하는 가스-공기를 줄게 하여 화염 안정 포트(108)의 화염이 커지지 않도록 하고, 반대로 가스-공기가 최소속도(Vmin)로 나올 경우, 가스-공기가 루프(105)에 부딪치나 흐름이 느려져 가까운 화염 안정 챔버 입구(120)로 유입되어 화염을 유지시켜 준다.

이와 같이 화염꺼짐 방지구조는 가스-공기의 최대속도(Vmax), 최소속도(Vmin) 및 이들 사이의 속도에서 뿐만 아니라 일시적 가스 부족현상에서도 버너의 화염 안정성을 유지할 수 있도록 한다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상, 영역 또는 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

2 : 인젝터 홀더 3 : 인젝터 홀더 상부면
5 : 외측 파트 6 : 내측 파트
7 : 헤드 8 : 제1 캡
9 : 제2 캡 13, 17 : 제1 인젝터
14 : 공동 15, 18 : 제1 벤투리관
16 : 팽창 챔버 20 : 분리 칸막이
23 : 수직 채널 26 : 외측 환형 챔버
27, 43 : 외측 화염 포트(주, 보조) 28 : 외측 화염링
30 : 분배 경사면 33 : 제2 인젝터
35 : 제2 벤투리관 38 : 내측 화염링
101 : 가스-공기 출구 102 : 가스-공기 챔버
103 : 마운트 104 : 환형 외벽
105 : 루프 106 : 경사 바닥면
107 : 화염 안정 챔버 108 : 화염 안정 포트
110 : 평행벽 111 : 확장벽
112 : 배플 113 : 재점화 포트
114 : 화염분리 블로킹 115, 116 : 화염 포트(주, 보조)
120 : 화염 안정 챔버 입구

Claims

조리기기용 가스버너로서,
하나 이상의 외측 화염링을 제공하도록 제1 캡으로 상부가 폐쇄되고 가스-공기를 분출하는 복수 개의 외측 화염 포트를 가진 외측 파트와 내측 화염링을 제공하도록 제2 캡으로 상부가 폐쇄되고 상기 외측 파트와 이격되어 중앙부에 가스-공기를 분출하는 복수 개의 화염 포트를 가진 내측 파트로 구성된 헤드;
조리기기 상판에 조립되고 상기 헤드와 일부가 이격되어 배치되는 인젝터 홀더;
상기 인젝터 홀더내에 수평으로 배치되는 한 쌍의 제1 벤투리관;
상기 인젝터 홀더의 벽에 고정되고, 상기 벤투리관에서 이격하여 상기 제1 벤투리관으로 가스를 분사하는 한 쌍의 제1 인젝터;
상기 헤드의 상기 내측 파트내 수직으로 배치되는 제2 벤투리관; 및
인젝터 홀더 상부면의 중앙에 고정되고, 상기 제2 벤투리관에서 이격하여 상기 제2 벤투리관으로 가스를 분사하는 제2 인젝터;를 포함하는 가스버너에 있어서,
한 쌍의 제1 벤투리관 확산부는 상기 인젝터 홀더내에 분리되어 형성된 각각의 팽창 챔버와 바로 연통하고,
상기 팽창 챔버는 각각의 직상 수직 채널을 통해 상기 외측 파트의 외측 환형 챔버와 연통하고,
상기 인젝터 홀더 상부면은 평평하고,
상기 제2 인젝터는 상기 인젝터 홀더 상부면보다 더 높이 위치하고 오픈되는 것을 포함하는 가스버너.
청구항 1에 있어서,
가스-공기가 상기 수직 채널을 통해 상기 외측 환형 챔버로 고르게 흐르도록 상기 벤투리관 확산부로부터 먼 부분의 상기 팽창 챔버 하면의 단부를 분배 경사면으로 하는 것을 포함하는 가스버너.
가스를 분사하는 인젝터를 고정하는 인젝터 홀더 및 화염링을 제공하도록 캡으로 상부가 폐쇄되고 가스-공기를 유입하는 벤투리관과 가스-공기 분출하는 복수 개의 화염 포트를 가진 헤드를 포함하는 가스버너로서,
인젝터에서 분사하는 가스와 유입하는 공기로 구성된 가스-공기를 유출하는 가스-공기 출구;
상기 캡으로 폐쇄된 상기 헤드의 가스-공기 챔버;
상기 가스-공기 챔버에서 상기 가스-공기 출구의 면인 마운트; 및
상기 화염 포트를 배치하는 환형 외벽;을 포함하는 상기 헤드에 있어서,
상기 마운트 또는 가스-공기 챔버에 상기 가스-공기 출구로부터 유출하는 가스-공기의 직진성 흐름을 우회시키는 루프;
상기 루프 아래에 위치하고 상기 화염 안정 챔버로 가스를 유입시키는 하나 이상의 화염 안정 챔버 입구;
상기 루프에서 환형 외벽 방향으로 일정 간격으로 대칭하는 평행벽과 확장되어 대칭하는 확장벽을 이루도록 한 쌍의 배플로 구성된 가스-공기를 보유하는 화염 안정 챔버;
상기 평행벽의 바닥면이 상기 확장벽 입구로 갈수록 낮아지는 경사 바닥면 또는 수평한 수평 바닥면; 및
화염이 꺼진 상기 화염 포트에 재점화를 제공하도록 상기 화염 안정 챔버의 환형 외벽에 배치되는 화염 안정 포트;를 포함하는 가스버너의 화염꺼짐 방지구조.
청구항 3에 있어서,
한 쌍 이상의 화염 안정 챔버 입구 사이의 길이는 상기 루프의 길이와 작거나 같은 것을 포함하는 가스버너의 화염꺼짐 방지구조.
청구항 3에 있어서,
상기 화염 안정 포트와 상기 화염 포트 사이에 재점화를 위한 재점화 포트에 상기 캡에 접촉하는 화염분리 블로킹을 위치하는 것을 포함하는 가스버너의 화염꺼짐 방지구조.