KR950009949B1 - 에너지 절약형 증기 압력솥용 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

에너지 절약형 증기 압력솥용 밸브

제1도 및 제2도는 본 발명의 증기압력솥에 밸브를 설치한 실시예의 정면 및 측면개략도.

제3도는 본 발명의 밸브의 요부 확대단면도.

제4도는 본 발명의 밸브체가 밸브시이트로부터 부상된 상태를 나타내는 요부 확대단면도.

제5도는 본 발명의 밸브의 다른 실시예의 요부 확대단면도.

제6도는 본 발명의 밸브 개ㆍ폐 압력변화에 대한 파장 곡선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 증기재활용 온수조 10 : 증기회수 연결파이프

11 : 밸브시이트 12 : 개구부

13 : 밸브체 14 : 원추형 경사접촉편

15 : 활형상 요홈 16 : 측벽연결면

17 : 충격 와류공간 19 : 증기배출구

본 발명은 에너지 절약형 증기압력솥용 밸브에 관한 것으로, 일반 증기압력솥에 장착하여 증기압력실내의 설정 증기압력에 따라 주기적으로 개ㆍ폐되도록 한 완숙을 촉진 할 수 있는 특수 밸브에 관한 것이다.

즉, 밸브의 밸브체가 상당한 압력까지 밸브시이트로부터 부상 유지되도록 하여 밸브가 일정시간 개방 및 폐쇄의 주기를 유지하도록 함으로써 증기압력실내의 내부 압력의 변화를 주어 압력솥내의 압력강하에 따른 증기 열팽창과 증압과정을 반복되게 지속시키어 증기압력실내의 피완숙물의 완숙시간을 단축시킬 수 있음은 물론 완숙시간을 단축하여 사용연료를 절감할 수 있는 에너지 절약형 증기압력솥용 밸브의 제공에 있다.

종래의 증기압력솥은 보일러에서 발생되는 증기를 밥솥내에 공급하여 일정한 압력과 일정한 온도를 유지하여 피완숙물(밥)을 완숙하게 되나 이때는 상당한 시간이 소요되고 또한 다소의 압력을 상승시켜 고온증기를 이용하는 경우도 완숙시간은 다소 단축되나 상기 목적에서 언급된 압력변화에 따른 시간의 단축이나 피완숙물의 완숙도에는 미치지 못하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로 밸브시이트의 개구부를 통하여 분출되는 분출증기가 밸브체에 부상력으로 전달되어 효과적으로 부상유지될 수 있도록 함으로써 증기압력실내의 압력변화의 변동폭을 넓혀 피완숙물(밥)의 열팽창을 조정하여 피완숙물에서의 열전도의 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 주기능은 증기압력솥내의 증기압력실과 연결되어 통하는 밸브케이싱내의 밸브시이트 개구부 위에 증기압력실내의 압력에 따라 상ㆍ하 유동하는 밸브체가 형성되도록 하여 증기밸브가 자동으로 개ㆍ폐 작동이 되며 또한 상기 밸브체의 저면에 그의 중심축으로부터 원추형을 이루는 원추형 경사접촉면을 형성하여 밸브시이트의 개구부에 얹혀지도록 형성하고 상기 밸브체의 원추형 경사접촉면에 일정깊이의 활형상 요홈과 측변연결면이 연이어져서 충격 와류공간을 이루도록 형성하여 밸브시이트의 개구부로부터 분출되는 압축증기가 상기 밸브체의 충격 와류공간에서 와류를 일으키면서 증기배출구로 배출되도록 형성하여서 상기의 분출압축증기가 상기 밸브체를 부상시키게 된다.

또한, 본 발명은 상기 증기배출구를 밸브케이싱에 형성하여 증기재활용 온수조와 연결되어 통하도록 된 증기회수 연결파이프가 연결되도록 형성함을 특징으로 한다.

본 발명의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 발명의 밸프(1)가 장착된 증기압력솥(2) 및 이 압력솥(2)에 연결시킨 증기재활용 온수조(3)의 개략적인 측면 및 정면도를 나타낸 것으로 증기압력솥(2)은 아래쪽의 버어너부(4)로부터 가열된 증기가 윗쪽의 증기압력실(5)내로 유동될 수 있도록 구성되어 있는 것이며 이 증기압력실(5)내에는 도어(6)를 통하여 다수의 밥함 및 국함(7)등을 다층으로 쌓아 설치할 수 있도록 되어 있다.

밸브(1)는 증기압력실(2)의 위쪽에 형성되어 증기압력실(5)과는 증기유입관(8)으로 연결되어 있으며, 또한 밸브(1)에는 후술하는 증기회수 연결파이프(10)가 연결되어서 밸브(1)로부터 유출되는 증기를 증기재활용 온수조(3)로 유입시킬 수 있도록 되어 있다.

이 증기재활용 온수조(3)에는 제2도에 나타낸 바와 같이 사이런서(9)가 형성되어 있고 이 사이런서(9)는 상기 증기회수 연결파이프(10)와 연결되어 있다.

제3도 내지 제5도는 본 발명의 밸브의 요부를 확대하여 나타낸 도면으로써, 상기 증기압력솥(2)의 증기압력실(5)과 연결된 증기유입관(8)의 밸브시이트(11)와 나사조임등의 방법으로 연결되어 서로 통하도록 형성되어 있다.

또한, 증기유입관(8)이 연결된 밸브시이트(11)의 윗쪽에는 일정크기의 원주면을 가진 개구부(12)가 형성되어 있으며 이 개구부(12)에는 후술하는 밸브체(13)가 얹혀지게 설치 될 수 있도록 구성되어 있다.

밸브체(13)는 원기둥 형상의 중추형으로 형성되어 있으며 저면의 중심부위는 그 중심축으로부터 원추형을 이루는 원추형 경사접촉면(14)이 형성되어 있으며 이 원추형 경사접촉면(14)은 상기 밸브시이트(11)의 개구부(12)의 원주면에 얹혀져 유지될 수 있는 크기의 원추형으로 형성되어서 개구부(12)와의 접촉부위는 개구부(12)의 직경보다 큰 원주의 직경부위가 접촉유지될 수 있도록 구성하고 있다.

또한, 이 밸브체(13)의 저면에는 상기의 원추형 경사접촉면(14)에 일정깊이의 활형상 요홈(15)과 측벽연결면(16)이 연이어져서 제3도 내지 제5도에서 나타낸 바와같이 충격 와류공간(17)을 이루고 있다.

따라서 증기압력실(5)내로부터 분출되는 압축증기는 증기유입관(8)과 밸브시이트(11)를 통해서 밸브시이트(11)의 개구부(12)로부터 분출되어 밸브체(12)의 원추형 경사접촉면(14)을 따라 분출되며 밸브체(13)를 밸브시이트(11)에서 부상시킴과 동시에 밸브체(13)의 활형상 요홈(15)과 측벽연결면(16)의 벽면에 부딪쳐 충격 와류공간(17)에서 와류를 일으키면서 밸브케이싱(18)에 형성한 증기배출구(19)를 통하여 연결파이프(10)을 연결할 수 있도록 되어서 상기 밸브체(13)의 충격 와류공간(17)을 거쳐나온 증기를 증기재활용 온수조(3)로 유도시키는 역할을 하는 동시에 압축증기를 외부로 분출시키는 역할도 겸한다.

또한, 본 발명은 밸브케이싱(18)내에서 밸브체(13)가 좌ㆍ우 요동하는 것을 방지하기 위하여 밸브체(13)의 측벽에 제3도 및 제4도에서 나타낸 바와같이 안내날개편(20)을 형성하여 밸브케이싱(18)내에서의 요동을 방지하며 밸브체(13) 중심부위의 저면에는 수직로드(21)를 고정시키고 이 수직로드(21)에 안내핀(22)을 교호로 형성하여 안내핀(22)이 제5도에서 나타낸 바와같이 증기유입관(8)의 내경에 안내되도록 함으로써 밸브체(13)의 좌ㆍ우 요동을 방지할 수 있도록 형성하고 있다.

다음 상기 구성에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

증기압력솥(2)의 증기압력실(5)에서는 설정압력 0.6kg/㎠가 도래하게 되면, 밀폐된 증기압력실(5)내에서 압축증기는 증기유입관(8)으로 유입되어서 이 증기유입관(8)과 연결된 밸브(1)의 밸브시이트(11) 개구부(12)를 통하여 분출하게 된다.

이때 밸브체(13)의 원추형 경사접촉면(14)의 1/2정도가 밸브시이트(11)의 개구부(12)에 제3도에서 나타낸 바와같이 삽입되어 압력증기의 접촉단면이 대략 “V”자 형상으로 형성되어서 분출되는 압력증기의 분출 접촉면적이 넓어 쉽게 밸브체(13)를 부상시킬 수 있다. 따라서 밸브체(13)의 원추형 경사접촉면(14)을 따라 분출되는 압축증기는 밸브시이트(11)의 개구부(12)를 바로 빠져나가면서 활형상요홈(15)의 요홈면에 부딪치면서 반사적으로 측벽연결면(16)의 벽면에 부딪쳐서 충격 와류공간(17)에서 와류를 일으키게 된다. 이 와류현상은 일차적으로 활형상 요홈(15)의 요홈면에 부딪친 분출증기가 재차 측벽연결면(16)의 벽면에 부딪치면서 후속적으로 분출되는 활형상 요홈(15)의 요홈면에 부딪치는 분출증기와 서로 맞부딪쳐서 충격 와류공간(17)내에서 와류를 일으키게 되는 것이다.

또한, 상기의 와류현상에 의하여 압축증기가 하향으로 분출됨에 따라서 충격 와류공간(17)에서 압축증기가 와류를 일으킴으로써 증기의 분출소음도 방지할 수 있다.

이러한 와류상태가 연속적으로 발생함에 따라 밸브체(13)는 밸브케이싱(18)내에서 밸브체(13)측면의 안내 날개편(20)에 의하여 좌ㆍ우 요동없이 제4도에 나타낸 바와 같이 부상과 하강을 반복하게 된다.

제5도에 있어서도 밸브체(13)가 수직로드(21)의 안내핀(22)이 증기유입관(8)에 안내되어 밸브케이싱(18)내에서 밸브체(13)를 좌ㆍ우 요동없이 부상시킬 수 있다. 본 발명은 상기 밸브체(13)의 저면에 충격 와류공간(17)의 형태에 따라서 분출되는 분출증기의 분출력을 변화시켜 밸브시이트(11)로부터 밸브체(13)의 부상을 높일 수도 있고 낮을수도 있다.

제6도에서 나타낸 바와같이 증기압력변화에 따라 밸브의 개ㆍ폐 작동변화를 보면 0.6kg/㎠ 정도로 증기압력실(5)의 압력이 떨어지면 밸브체(13)의 무게로 인하여 하강하여 밸브시이트(11)의 개구부(12)를 폐쇄시키게 된다.

이후, 대략 2분이 경과되면 다시 밸브시이트(11)의 개구부(12)로부터 밸브체(13)가 부상되어 분출증기는 밸브체(13)의 충격 와류공간(17)에서 와류를 일으키면서 증기배출구(19)로 빠져나가게 되고 다시 1분 정도 경과되어 증기압력실(5)내의 압력이 0.3kg/㎠로 떨어지면 밸브체(13)가 하강하여 밸브시이트(11)의 개구부(12)를 폐쇄시키어서 상기 밸브(1)의 개ㆍ폐 작동이 연속적으로 행하여지게 된다.

상기와 같은 연속적인 압력변화를 부여하여 증기압력실내의 압력강하로 인하여 발생되는 증기의 팽창에너지와 주기적으로 압력도 변화(증압과 강압)시켜 증기압력실내의 피완숙물에 압축과 팽창을 부여하여 열전도를 촉진시킴으로써 피완숙물에의 완숙효과를 향상시킬 수 있는 것이다.

따라서 완숙시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 것이며 또한 완숙시간의 단축으로 사용연료도 절감된다.

이상과 같이 본 발명은 밸브의 밸브체 저면을 원추형으로 형성하고 그 주면은 활형상 요홈을 삭설하여 증기압력에 의하여 개ㆍ폐 시간을 자동적으로 즉 밸브체가 상당한 압력까지 밸브시이트로부터 부상 유지되도록 하여 밸브가 상당한 시간 개방(降壓)과 폐쇄(增壓)를 주기적으로 작동되게 구성한 특수밸브를 장착함으로써 증기압력실내의 피완숙물의 맛도 크게 향상시킬 수 있으며 또한 완숙시간의 단축으로 사용연료를 크게 절감시킬 수 있으며 또한 밸브로 분출되어 나오는 증기를 증기재활용 온수조로 유도하여 열교환시킴으로써 온수로 사용할 수 있으며 해묵은 쌀이 밥맛을 개선할 수 있는 뿐만 아니라 전술한 에너지의 절약 및 취사시간의 단축할 수 있는 특수밸브의 기능을 갖게 한 것이다.

Claims (2)

1. 밸브체(13)의 저면에 그의 중심축으로부터 원추형을 이루는 원추형 경사접촉면(14)을 형성하여 밸브시이트(11)의 개구부(12)에 얹혀지도록 형성하고 상기 밸브체(13)의 원추형 경사접촉면(14)에 일정깊이의 활형상 요홈(15)과 측벽연결면(16)이 연이어져서 충격 와류공간(17)을 이루도록 형성하여 밸브시이트(11)의 개구부(12)로부터 분출되는 압축증기가 밸브체(13)의 충격 와류공간(17)에서 와류를 일으키면서 증기배출구(19)로 배출되도록 형성하여서 상기 분출압축증기가 상기 밸브체(13)를 부상시킴을 특징으로 하는 에너지 절약형 증기압력솥용 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브케이싱(18)에는 증기배출구(19)를 형성하고 연결파이프(10)에 의해서 증기재활용 온수조(3)와 연결하여 증기의 잠열을 재회수함을 특징으로 하는 에너지 절약형 증기압력솥용 밸브.