KR100800306B1

KR100800306B1 - 다단 열풍기

Info

Publication number: KR100800306B1
Application number: KR1020070055172A
Authority: KR
Inventors: 백성룡
Original assignee: 백성룡
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2008-02-04
Anticipated expiration: 2027-06-05

Abstract

본 발명은 다단 열풍기에 관한 것으로서, 본체하우징(2)내에 다수의 사각파이프(4a)들과 전방 단관(4b)이 용접 결착하여서된 열교환판(4)들 각각을 수직이격되게 다단설치하고, 다단의 열교환판(4)의 사각파이프(4a)들은 본체하우징(2) 양측 연통부(16a∼16e)들을 통해 지그재그로 연통되게 구성하되, 최하단 연통부(16a)에는 버너(10)가 설치된 연소실(8)과 연결되게하고, 최상단 연통부(16e)에는 외부 가스배출관(18)이 연결되게 구성하며, 본체하우징(2)에 설치된 송풍기(20)에 의해 강제공급된 외부공기(A)가 열교환판(4)간의 열교환통로(P)를 통과하면서 열교환되어 본체하우징(2)의 공기배출구(22)를 통해 온열 공기로서 배출되게 구성함으로써 외부공기와 연소가스의 흐름을 원활하게 하여 열교환 효율을 높이도록 한 것이다.

다단, 열풍기, 열교환

Description

다단 열풍기{MULTIPLE HOT AIR HEATER}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다단 열풍기의 사시도,

도 2는 도 1의 분해 사시도,

도 3은 본 발명 다단 열풍기의 구성을 알 수 있는 일부 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 열교환판 사시도,

도 5는 연소가스의 흐름을 알 수 있는 가-가' 단면 구성도,

도 6은 외부공기의 흐름을 알 수 있는 나-나' 단면 구성도,

도 7은 우회되는 외부공기의 흐름을 알 수 있는 구성의 측단면 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)--본체하우징 (4)--열교환판

(4a)--사각파이프 (6)--보강프레임

(8)--연소실 (10)--버너

(12)--관측창 (14)--개폐밸브

(16a)∼(16e)--제1∼제5연통부 (18)--가스배출관

(20)--송풍기 (22)--공기배출구

(24)--결합공 (26)--우회냉각로

(28)--냉각연통 케이스 (30)--배기공

(32)--결합공

본 발명은 다단 열풍기에 관한 것으로, 특히 외부공기와 연소가스의 흐름을 원활하게 하여 열효율을 증가시키도록 한 다단 열풍기에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 열풍기는 본체하우징 내부에 원형파이프를 삽입하여 그 파이프 내부로는 연소된 고온의 가스가 지나가게 하고 그 파이프 외측으로 찬공기가 지나가게 하여 데워진 더운공기로 실내온도를 상승시키는데 사용하여 왔다.

그러나 이런 방식의 구성은 많은 원형파이프를 조밀하게 설치하여 버너에서 연소된 뜨거운 연소가스가 파이프 내부로 단순 단거리 통과되므로 열교환 효율이 저조하였고, 기계내부에 원형의 파이프가 조밀하게 설치되므로 외부공기의 효율이 원활하지 못하였으며 많은 파이프의 근접 용접으로 인하여 산화부식이 쉽게 이루어지는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 제작이 용이하면서도 열효율을 증가 시킬 수 있도록 한 다단 열풍기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본체하우징(2)내에 다수의 사각파이프(4a)들과 전방 단관(4b)이 용접 결착하여서된 열교환판(4)들 각각을 수직이격되게 다단설치하고, 다단의 열교환판(4)의 사각파이프(4a)들은 본체하우징(2) 양측 연통부(16a∼16e)들을 통해 지그재그로 연통되게 구성하되, 최하단 연통부(16a)에는 버너(10)가 설치된 연소실(8)과 연결되게하고, 최상단 연통부(16e)에는 외부 가스배출관(18)이 연결되게 구성하며, 본체하우징(2)에 설치된 송풍기(20)에 의해 강제공급된 외부공기(A)가 열교환판(4)간의 열교환통로(P)를 통과하면서 열교환되어 본체하우징(2)의 공기배출구(22)를 통해 온열 공기로서 배출되게 구성함을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다단 열풍기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명 다단 열풍기의 구성을 알 수 있는 일부 분해 사시도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 열교환판 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본체하우징(2)내에 다수의 사각파이프(4a)들과 전방 단관(4b)이 용접 결착하여서된 열교환판(4)들 각각을 수직이격되게 다단설치하고, 다단의 열교환판(4)의 사각파이프(4a)들은 본체하우징(2) 양측 제1∼제5연통부(16a∼16e)들을 통해 지그재그로 연통되도록 구성된다.

본체하우징(2) 및 본체하우징(2)내 모든 구성요소들은 금속재를 사용하나, 특히 산화부식 등의 방지를 위하여 스테인레스 스틸재를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

도 2 내지 도 4에서와 같이 열교환판(4)은 사각파이프(4a)들과 전방 단관(4b)이 용접되어 일체로 구성된다. 다수의 열교환판(4)들은 본체하우징(2)내에 설치되는데, 열교환판(4)들을 본체하우징(2)의 내벽에 설치함에 있어 단관(4b)을 제외하고 열교환판(4)의 사각파이프(4a)들만을 본체하우징(2)의 좌우측 내벽을 구성하는 좌우측판(2a)(2b)의 결합공(24)에 삽입되게 한 후 단관(4b) 및 사각파이프(4a)들 전체를 용접결합한다. 그에 따라 열교환판(4)의 사각파이프(4a)내 통로는 도 5에 도시된 바와 같이 측부 제1∼제5연통부(16a∼16e)들과 연통되도록 구성된다.

각각의 열교환판(4) 하부에는 보강프레임(6)을 일정간격으로 설치하여 본체하우징(2)에 부착설치되게함으로써 열교환판(4)의 처짐을 방지하는 보강역할을 하도록 한다.

도 4에서처럼 본체하우징(2)내에 양단부가 고정되는 보강프레임(6)상에 단관(4b)을 포함한 다수 사각파이프(4a)들을 용접 부착하되, 보강프레임(6)의 길이방향으로 부분설치하고, 도 6에서처럼 단관(4b)을 포함한 다수 사각파이프(4a)들이 용접 부착되지 않은 비설치공간에 의해 열교환통로(P)간을 수직연통되게하는 수직열교환통로가 형성되도록 구성한다.

본체하우징(2)내 하부측에는 열교환판(4)의 길이방향과 동일방향으로 버너(10)에 연결된 연소실(8)을 설치구성한다.

버너(10)는 주로 액체연료를 연소시켜 고열의 가스를 연소실(8)으로 내보낸다.

상부측의 열교환판(4)들은 외부공기(A)가 한방향으로 연통되게 설치하고, 하부측의 열교환판(4)을 이등분되게 나누어서 열교환판(4) 사이로 연통되도록 설치한 구성을 일예로 본원발명의 실시예를 설명한다.

도 5에서와 같이 열교환판(4)들의 양단입구는 결합공(24)이 형성된 좌측판(2a)과 우측판(2b)에 결합된 후 제1∼제5연통부(16a∼16e)에 의해 지그재그로 연결구성된다.

도 5에서와 같이 본체하우징(2)내에서 연소가스(G)가 연소관(8)을 관통하여 배출되는 배출부측과 최하단 열교환판(4)의 유입측은 제1연통부(16a)로 연결되고, 그외 제2∼제5연통부(16b∼16e)는 열교환판(4)을 사이에 두고 지그재그로 연결구성된다.

연소가스(G)가 이동되는 최상단 열교환판(4)의 배출부측에 설치된 제5연통부(16e)에는 가스배출관(18)을 연결설치한다.

도 5에서와 같이 버너(10)에서 강제공급되어 연소실(8)에서 연소된 고열의 연소가스(G)는 최하단 열교환판(4)의 연소가스(G) 유입측에서부터 최상단 열교환판(4)의 배출부측까지 연통형성된 제1∼제5연통부(16a∼16e)들과 열교환판(4)내로 지그재그 상향이동되어 최상단 제5연통부(16e)에 설치된 가스배출관(18)을 통해 외부로 배출된다.

상기와 같이 고열의 연소가스(G)가 제1∼제5연통부(16a∼16e)들과 열교환판(4)내로 지그재그 상향이동되는 상황에서 도 6에서와 같이 본체하우징(2)의 전측판(2c)에 본체하우징(2)의 외부와 내부가 연통되게 설치된 송풍기(20)로부터 본체하우징(2)내로 외부공기(A)를 강제공급시키면, 외부공기(A)는 열교환판(4)간 열교환통로(P)와 수직열교환통로로 통과되면서 고열의 연소가스(G)와 상호 열교환되어 온열상태로 본체하우징(2)의 전,후측판(2c,2d) 각각에 설치된 공기배출구(22)로 온열 공기로서 배출된다.

또한 열교환통로(P)와 수직열교환통로로 통과된 외부공기(A)가 본체하우징(2)내 하부에 설치된 연소실(8)의 외주면을 지나가도록하여 고열로 달궈진 연소실(8)을 냉각시키면서 공기배출구(22)로 배출되게 한다.

공기배출구(22)로 배출된 온열의 외부공기(A)는 주로 겨울철에 공장이나 비닐하우스 등의 실내온도를 높이는데 사용된다.

한편 도 6 및 도 7에서와 같이 송풍기(20)를 통하여 외부공기(A)가 유입되는 열교환통로(P)중의 일측에서부터 연소실(8)의 출구측 제1연통부(16a)를 우회하여 연소실(8) 외측 배기공까지 우회냉각로(26)를 형성한다. 상기 우회냉각로(26)는 우측판(2b) 최하단 열교환판(4)의 결합공(24) 상부에 형성된 유입공(29)과 제1연통부(16a) 주위에 형성된 배기공(30)들을 덮는 냉각연통 케이스(28)에 의해서 형성된다. 상기 유입공(29)을 통해서 유입된 외부공기(A)가 연소실(8)의 연소에 의해 아주 뜨겁게 달구어진 제1연통부(16a)의 달궈진 온도를 식혀줘야하므로, 냉각연통 케이스(28)는 제1연통부(16a)를 감싸도록 설치된다.

상기 유입공(29)이 형성되도록 안내판(27)을 형성하되, 안내판(27)은 제1연통부(16a)와 제3연통부(16c) 사이 우측판(2b)상에 본체 하우징(2)내로 내향절곡지게 형성하는 것이 바람직하다.

한편 배기공(30)은 냉각연통 케이스(28)내 제1연통부(16a) 주위 어디에나 형성하여도 무방하나, 본체하우징(2)의 우측판(2b)상 제1연통부(16a) 하부측에 형성하여 우회된 외부공기(A)가 배기공(30)을 지나 공기배출구(22)로 배출되도록 형성하는 것이 가장 바람직하다.

제1연통부(16a)는 버너(10)에서 공급되는 뜨거운 연소가스(G)가 연소실(8)을 통하여 맨먼저 도달하는 부분으로서 가장 뜨거운 상태이므로 외부공기(A)가 제1연통부(16a) 외면을 지나가게 함으로써 온도를 식혀주는 냉각기능을 하게 하여 제1연통부(16a)의 과열방지로 단열을 하지 않고도 화재예방 및 좀 더 향상된 고온의 깨끗한 온풍을 생산하여 공기배출구(22)로 배출되게 한다.

한편, 본체하우징(2)의 일측에 연소실(8)의 연소가스 공급을 눈으로 직접 관측이 가능하도록 연통된 관측창(12)을 설치구성한다.

관측창(12)은 뜨거운 연소가스(G)의 직접적인 영향을 받지 않도록 버너(10) 가 설치된 본체하우징(2)의 일측에 파이프형태로 길게 형성하는 것이 좋으며, 개폐밸브(14)로 개폐하면 유리하다.

상기한 구성과 같은 본 발명의 다단 열풍기는 버너(10)로부터 강제공급되는 뜨거운 연소가스(G)를 상향 지그재그로 이동시켜 외부로 배출되도록 하면서, 송풍기(20)로부터 강제공급되는 외부공기(A)를 하향 지그재그로 이동시켜 뜨거운 연소가스(G)와 외부공기(A)가 상호 열교환되도록 한 것이다.

열풍기 내부를 다단으로 형성하는 것은 온열의 공기가 계속적으로 공급할 수 있도록 하기 위함이다.

버너(10)에서 공급되는 고온의 가스를 온열의 공기로 바로 사용하게 되면 열풍기의 출구쪽에는 고온의 가스열이 배출되고 열풍기와 멀리 떨어진쪽으로는 가스열이 골고루 공급되지 않아 온도의 차이가 심한 경우가 발생할 수 있지만, 열풍기 내부를 다단으로 형성하여 외부보다 다소 따뜻한 온열의 공기를 공급하게 되면 전체적으로 일정한 온도를 유지하기에 유리하다.

또한 외부의 신선한 공기가 공급되지 않고 이산화탄소와 같은 매연가스가 공급되므로 사용자의 건강을 위협하게 된다.

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

상술한 바와 같이 본 발명은 제작이 간편하면서도 외부공기와 연소가스의 흐름을 원활하게 다단으로 배출하여 열손실을 줄이면서 상호 열교환할 수 있게 하고, 또한 보강프레임에 의하여 열교환판의 처짐이 방지되고 내구성이 높아지게 되어 전체적인 생산성이 향상되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

본체하우징(2)내에 다수의 사각파이프(4a)들과 전방 단관(4b)이 용접 결착하여서된 열교환판(4)들 각각을 수직이격되게 다단설치하고, 다단의 열교환판(4)의 사각파이프(4a)들은 본체하우징(2) 양측 연통부(16a∼16e)들을 통해 지그재그로 연통되게 구성하되, 최하단 연통부(16a)에는 버너(10)가 설치된 연소실(8)과 연결되게하고, 최상단 연통부(16e)에는 외부 가스배출관(18)이 연결되게 구성하며, 본체하우징(2)에 설치된 송풍기(20)에 의해 강제공급된 외부공기(A)가 열교환판(4)간의 열교환통로(P)를 통과하면서 열교환되어 본체하우징(2)의 공기배출구(22)를 통해 온열 공기로서 배출되게 구성함을 특징으로 하는 다단 열풍기.
제1항에 있어서, 열교환통로(P)중의 일측에서 연소실(8) 배출부측 최하단 연통부(16a)를 우회하는 우회냉각로(26)를 형성하여서, 우회냉각로(26)로 유입된 공기가 연소실(8) 외측으로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 다단 열풍기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 다수 사각파이프(4a)를 본체하우징(2)내에 양단부가 고정되는 보강프레임(6)상에 용접하되, 보강프레임(6)의 길이방향으로 부분설치하여, 다수 사각파이프(4a)가 비설치된 보강프레임(6)의 공간에 의해 열교환통로(P)간을 수직연통되게하는 수직열교환통로를 형성함을 특징으로 하는 다단 열풍기.