KR200409651Y1

KR200409651Y1 - 온풍기용 열교환장치

Info

Publication number: KR200409651Y1
Application number: KR2020050034772U
Authority: KR
Inventors: 권동철; 박래철
Original assignee: 권동철
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-03-03

Abstract

본 고안은 온풍기용 열교환장치에 관한 것으로, 열매체가 담아지는 탱크와; 탱크에 설치되어 열매체를 가열하는 히팅부와; 탱크의 상부에 설치되어 열매체의 열을 방열할 수 있도록 방열핀이 설치된 열교환파이프와; 열교환파이프의 배면에 설치되어 열을 방출시키고, 히팅부가 오프되어도 소정 시간 동안 구동되는 팬과; 탱크에서 열교환파이프로 다시 탱크로 열매체를 강제순화시키고, 히팅부가 오프되어도 소정 시간 동안 계속 열매체를 열교환파이프로 공급하는 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하며, 탱크에 담아진 열매체가 진공상태로 담아져 있기 때문에 펌프에 의해 열교환파이프로의 순환이 원활하게 이루어지고, 히팅부로 공급되는 전원이 오프되더라도 열매체에 포함된 잔열을 통해 소정 시간 동안 온풍을 공급하므로 난방을 행하는 공간의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있고, 열매체를 가열하는 열량에 비해 난방을 행하는 열량의 효율이 극대화되며, 히팅부로 공급되던 전원이 오프되어도 열매체에 포함된 잔열에 의해 소정시간 동안 온풍을 계속하여 공급하므로 효율적인 난방을 행할 수 있는 효과가 있다.

열교환기, 열풍, 열매체, 열교환파이프, 방열핀,

Description

온풍기용 열교환장치{Heat exchanger for a warm air circulator}

도 1은 본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치를 나타낸 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 20: 컨트롤러

21: 시간스위치 22: 온도계

23: 온도버튼 30: 열교환파이프

31: 방열핀 40: 팬

50: 탱크 60: 히팅부

70: 열매체 80: 펌프

본 고안은 온풍기용 열교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정, 사무실, 산업현장 등에서 사용되는 온풍기에 액체로 이루어진 열매체를 이용하여 열교환이 일어나도록 함과 히터에 공급되는 전원이 오프 되더라도 소정 시간 동안 계속 하여 실내에 온풍을 공급할 수 있도록 한 온풍기용 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 난방시스템이라 하면, 실내의 바닥에 호스를 매설하여 호스의 내부로 물을 이송하므로 물에 포함된 열을 이용하여 난방하는 시스템과, 실내 공기를 흡입하여 가열하고, 가열된 공기를 다시 실내로 배출하여 실내공기의 온도를 상승시키는 난방시스템이 있다.

실내 바닥에 호스를 매설하여 난방을 하는 시스템의 경우에는 보일러에서 가열한 물의 열량에 의해 난방을 하는 열량보다 물을 소정온도까지 상승시키기 위하여 소비되는 열량이 더 높기 때문에 상대적으로 난방의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고 실내 공기를 순환시켜 난방을 하는 경우에는 온풍기의 내부에 버너가 설치되어 흡입한 실내공기를 가열하고, 가열된 공기를 배출하여 실내를 난방한다. 이런 온풍기는 내부에 버저가 수용되어 있기 때문에 버너를 운영함에 있어 연소소음, 진동소음 및 연소시 발생하는 가스에 의한 냄새들이 발생하게 되어 쾌적한 난방이 어려운 문제점이 있다.

상기와 같이 실내온도를 순화시켜 난방을 행하는 문제점을 개선하기 위하여 실용신안등록 제276365호(이하, '선행기술'이라 칭함.)가 개시되어 있다.

선행기술에 대한 구성을 보면, 흡입구와 배출구를 갖는 본체가 구성되고, 본체 내측 상부에는 배출팬이 설치되며, 본체 내측에는 방열핀이 형성된 방열관이 구성되어 보일러로부터 공급되는 열원을 팬에 의해 열을 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.

보일러로부터 공급되는 열원을 본체로 이송시키기 위하여 파이프로 연결되어 열원이 공급된다.

종래기술의 경우 보일러가 실외에 설치되어 있기 때문에 소음, 진동에 의한 종래의 문제점은 해결할 수 있으나, 열원을 공급하기 위하여 본체와 연결되는 파이프를 설치하기 위한 시공은 어려운 문제점이 있다.

그리고 보일러로부터 공급되는 열원을 공급받을 시에 파이프에 의해 1차적인 열 손실이 발생하므로 인하여 난방을 하기 위하여 배출되는 온풍의 열량보다 열을 소정온도까지 높이기 위한 열량의 소모가 더 높기 때문에 상대적으로 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 보일러를 실외에 설치하고, 본체로 열원을 공급하기 위하여 연결되는 파이프에 의해 본체는 항상 고정된 장소에만 설치되어야 하고, 본체를 이동할 시에는 보일러 또는 연결되는 파이프의 길이를 연장하여야 하므로 시공시 불편한 문제점이 있다.

그리고 선행기술의 경우 보일러의 가동이 중단되면, 본체로 공급되던 열원 또한 공급되지 못하므로 인하여 남아있는 열원이 자연적으로 손실되는 문제점이 있고, 열원공급이 차단됨에 따라 실내 온도가 빠르게 낮아지는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 히터에 의해 열매체를 가열하고, 가열된 열매체를 열송출부에 의해 송출시켜 가정, 사무실, 산업현장에서 열원으로 사용할 수 있도록 하고, 히터의 작동이 오프되더라도 소정 시간 동안 열매체의 열을 계속적으로 방출시켜 온풍기의 주변 온도가 급격하게 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 하며, 기존의 히터방식의 온풍기보다 열효율을 수배 증대시킬 수 있도록 한 온풍기용 열교환장치를 제공하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 흡입구와 배출구를 형성된 본체의 전면에 온도를 조절할 수 있도록 컨트롤러가 설치되고, 내측에서 팬에 의해 열을 흡입구로 배출할 수 있도록 구성된 온풍기용 열교환장치에 있어서, 열매체가 담아지는 탱크와; 탱크에 설치되어 열매체를 가열하는 히팅부와; 탱크의 상부에 설치되어 열매체의 열을 방열할 수 있도록 방열핀이 설치된 열교환파이프와; 열교환파이프의 배면에 설치되어 열을 방출시키고, 히팅부가 오프되어도 소정 시간 동안 구동되는 팬과; 탱크에서 열교환파이프로 다시 탱크로 열매체를 강제순화시키고, 히팅부가 오프되어도 소정 시간 동안 계속 열매체를 열교환파이프로 공급하는 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 온풍기용 열교환장치를 제공한다.

이하 본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치는 본체(10)와, 컨트롤러(20)와, 열교환파이프(30)와, 팬(40)과, 탱크(50)와, 히팅부(60)와, 펌프(80)로 구성된다.

본체(10)는 종래 기술을 설명한 바와 같이 상부에는 배출구(미도시)가 형성되고, 하부에는 흡입부(미도시)가 형성되어 공기가 순환될 수 있도록 형성된다.

컨트롤러는 본체(10) 전면에 시간설정을 설정하는 시간스위치(21)와, 온도를 표시하는 디스플레이하는 온도계(22)와, 온도를 설정하는 온도버튼(23)이 구성된다.

본체(10)는 온풍기를 제작하는 당업자라면 기본적으로 구성되어야 하는 것만을 구성하여 사용자가 온풍기의 용이하게 조작할 수 있도록 한다.

열교환파이프(30)는 열매체(70)가 순환할 수 있도록 구성되고, 열매체(70)가 포함하고 있는 열을 전달받을 수 있도록 방열핀(31)이 형성된다. 열교환파이프(30)는 탱크(50)의 내측까지 인입시켜 설치하여 열매체(70)가 순환이 용이하도록 구성한다.

팬(40)은 열교환파이프(30)를 통해 순환되는 열매체(70)의 열이 방열핀(31)으로 전달되면, 본체(10) 상부에 형성된 배출구를 통해 온풍(따뜻한 바람)이 배출되도록 한다.

탱크(50)는 열교환파이프(30)의 저부에 설치되고, 내측에 열매체(70)가 담아지고, 열매체(70)는 소금물로 이루어져 탱크(50)의 2/3 정도만 담아진다.

탱크(50)의 내측은 진공상태를 유지하여 열매체(70)의 순환이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

히팅부(60)는 탱크(50)에 진공상태로 담아진 열매체(70)를 소정 온도로 높일 수 있도록 설치되고, 히팅부(60)는 통상의 컨트롤러(20)를 통해 통상의 전원을 인가받아 열매체를 가열한다.

펌프(80)는 열교환파이프(30) 상에 설치되어 탱크(50)에 담아진 열매체(70)를 열교환파이프(30)로 공급하고, 열교환파이프(30)로 공급된 열매체(70)가 다시 탱크(50)로 순환되도록 한다.

그리고 컨트롤러(20)는 히팅부(50)가 열매체(70)를 가열하고, 소정온도로 올라가면, 히팅부(50)로 공급되던 전원을 오프한다. 그러나 이때 소정온도로 가열된 열매체(70)는 펌프(80)에 의해 열교환파이프(30)로 공급되는 열매체(70)에 포함된 잔열을 통해 온풍을 계속 공급하여 난방을 행하는 공간의 온도가 급격하게 떨어지는 것을 방지한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치의 작용을 설명한다.

사용자가 본체(10) 외측에 설치된 컨트롤러(20)를 통해 운전 또는 시작이라는 스위치(미도시)을 조작하면, 스위치의 조작신호에 의해 탱크(50)에 설치되어 있는 히팅부(60)에 전원을 공급하여 열매체(70)를 가열한다.

열매체(70)를 가열하는 히팅부(60)는 컨트롤러(20)에 설치되어 있는 시간스위치(21), 온도버튼(23)에 의해 소정 시간과 온도가 설정된다.

그리고 열매체(70)가 소정 온도로 가열되면, 펌프(80)가 구동하여 탱크(50)에 담겨져 있는 열매체(70)를 열교환파이프(30)로 공급한다.

열교환파이프(30)로 공급되는 열매체(70)에 포함되어 있는 열이 방열핀(31) 으로 전달되고, 방열핀(31)으로 전달된 열은 열교환파이프(30)의 배면에 설치되어 있는 팬(40)에 의해 본체(10)의 배출구(미도시)로 온풍을 배출한다.

열교환파이프(30)를 거친 열매체(70)는 다시 탱크(50)로 유입되어 히팅부(60)에 의해 소정 온도로 가열된다.

열매체(70)는 펌프(80)에 의해 탱크(50) => 펌프(80) => 열교환파이프(30) => 탱크(50)로 순환하면서 난방을 하고자 하는 공간에 온풍을 계속하여 공급한다.

그리고 컨트롤러(20)에 설정된 온도 또는 시간에 의해 히팅부(60)로 인가되던 전원이 오프되면, 종래에는 팬도 따라서 오프되므로 인하여 온풍이 계속 공급되지 못하였으나, 본 고안은 히팅부(60)의 전원이 오프되더라도 펌프(80)와 팬(40)은 계속 구동하면서 열매체(70)에 포함된 잔열을 통해 온풍을 배출한다.

이때 배출되는 온풍은 실내 온도보다 높은 온풍이 공급되어 난방을 하던 공간의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지한다.

히팅부(60)에 의해 가열되는 열매체(70)의 온도가 105℃를 유지하면, 본체(10)의 배출구를 통해 배출되는 온풍의 온도는 약 70℃를 유지하고, 온풍에 의해 난방되는 장소의 온도는 28℃ 정도의 온도를 유지한다.

아래 [표 1]은 히팅부(60)에 전원이 오프된 상태에서 시간에 따른 온도의 변화를 나타낸 것이다.

열매체 온도	방열 온도	시 간	실내 온도
55℃	42℃	10분 후	25℃
35℃	29℃	15분 후	23℃
30℃	27℃	20분 후	21.5℃
20℃	17℃	25분 후	20℃

[표 1]에서 나타낸 바와 같이 히팅부(60)에 의해 열매체(70)를 계속하여 가열하지 않은 상태에서 약 5분 정도의 시간이 지나면 열매체(70)의 온도가 약 55℃로 낮아지는 것을 알 수 있다.

열매체(70)에 포함된 열을 팬(40)에 의해 배출하는 경우에 본체(10)의 배출구를 통해 배출되는 온풍의 온도는 약 42℃를 유지하고 실내온도는 25℃ 정도가 유지된다.

종래에는 난방을 행하고 온풍기를 정지시킨 상태에서 약 5분 정도 난방을 하지 않는 경우에 실내온도가 급격하게 떨어져 사용자가 추위를 느낄 수 있는 정도의 온도로 낮아진다.

그러나 본 고안은 열매체(70)에 남아져 있는 잔열을 이용하므로 온풍기를 끈 상태에서도 약 25분간 계속하여 효율적인 난방을 행할 수 있다.

또한, 난방을 하기 위하여 가열하기 위한 열량에 비해 난방을 하는 열량이 높아지게 되므로 효율적인 난방을 행할 수 있다.

본 고안에 의한 온풍기용 열교환장치는 탱크에 담아진 열매체가 진공상태로 담아져 있기 때문에 펌프에 의해 열교환파이프로의 순환이 원활하게 이루어지고, 히팅부로 공급되는 전원이 오프되더라도 열매체에 포함된 잔열을 통해 소정 시간 동안 온풍을 공급하므로 난방을 행하는 공간의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래에는 열매체를 소정 온도로 가열하는 열량에 비해 난방을 행하는 열량에 따른 효율이 떨어지는 문제점을 있었으나, 본 고안은 열매체를 가열하는 열량에 비해 난방을 행하는 열량의 효율이 극대화되는 효과가 있다.

또한, 종래에는 히팅부로 공급되던 전원을 차단하면, 온풍기 자체의 구동이 정지하여 온풍을 계속하여 공급하지 못하였으나, 본 고안은 히팅부로 공급되던 전원이 오프되어도 열매체에 포함된 잔열에 의해 소정시간 동안 온풍을 계속하여 공급하므로 효율적인 난방을 행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 잔열을 이용하여 소정 시간 동안 난방을 행하므로 종래의 온풍기에 비해 전력의 사용량이 줄어들고, 전력의 사용량이 줄어듦으로 난방을 행하기 위한 난방비가 줄어드는 효과가 있다.

Claims

흡입구와 배출구를 형성된 본체의 전면에 온도를 조절할 수 있도록 컨트롤러가 설치되고, 내측에서 팬에 의해 열을 흡입구로 배출할 수 있도록 구성된 온풍기용 열교환장치에 있어서,

열매체(70)가 담아지는 탱크(50)와;

탱크(50)에 설치되어 열매체(70)를 가열하는 히팅부(60)와;

탱크(50)의 상부에 설치되어 열매체(70)의 열을 방열할 수 있도록 방열핀(31)이 설치된 열교환파이프(30)와;

열교환파이프(30)의 배면에 설치되어 열을 방출시키고, 히팅부(60)가 오프되어도 소정 시간 동안 구동되는 팬(40)과;

탱크(50)에서 열교환파이프(30)로 다시 탱크(50)로 열매체(70)를 강제순화시키고, 히팅부(60)가 오프되어도 소정 시간 동안 계속 열매체(70)를 열교환파이프(30)로 공급하는 펌프(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 온풍기용 열교환장치.
제1항에 있어서,

열매체(70)는 소금물인 것을 특징으로 하는 온풍기용 열교환장치.
제1항에 있어서,

탱크(50)는 진공상태로 구성되는 것을 특징으로 하는 온풍기용 열교환장치.
제1항에 있어서,

팬(40)은 히팅부(50)로 인가되던 전원이 오프되어도, 소정 시간 동안 계속하여 온풍을 공급할 수 있도록 구동되는 것을 특징으로 하는 온풍기용 열교환장치.