KR101325259B1

KR101325259B1 - 오븐용 열교환기

Info

Publication number: KR101325259B1
Application number: KR1020110072202A
Authority: KR
Inventors: 임남수
Original assignee: 리나스대성(주)
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-11-04
Also published as: KR20130011213A

Abstract

본 발명은 오븐용 열교환기에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 연소점화부의 버너가 연소실의 일측에 삽입되게 결합되어지고, 상기 연소실의 타측에 열교환관의 일측이 결합되어지고, 상기 열교환관의 타측에 배기관이 결합되어지게 구성된 오븐용 열교환기에 있어서, 상기 연소실은 로워플랜지볼트가 형성된 로워플랜지의 배면에 로워플랜지관의 전방이 연결되게 형성되어지고, 상기 로워플랜지관의 후방에 형성된 연소관이 측방향으로 직각되게 절곡되어 상기 로워플랜지관과 연소관의 내부로 연소공간부가 형성되어지고, 상기 열교환관은 수직되게 형성된 수직열교환관의 하부가 상기 연소관의 단부에 형성된 수평레듀사에 의하여 연결되어지고, 상기 수직열교환관의 상부에 측방향으로 수평열교환관이 직각되게 절곡 형성되어지고, 상기 수평열교환관의 단부에 U턴열교환관이 수직레듀사에 의하여 연결되어지고, 상기 U턴열교환관의 단부에 내측방향으로 절곡되어지며, 다시 전방으로 절곡되어진 어퍼플랜지관이 형성되어지고, 상기 어퍼플랜지관의 끝에 어퍼플랜지볼트를 갖는 어퍼플랜지가 일체로 형성됨을 특징으로 한다.

Description

오븐용 열교환기 {OVEN HEAT EXCHANGER}

본 발명은 오븐용 열교환기에 관한 것으로서 특히, 연소공간부를 갖는 연소관에 직경이 상이한 이형레듀사들에 의하여 각각의 수직열교환관과 U턴열교환관이 일체로 형성되어지도록 한 것이다.

일반적으로 열교환기는 고온의 유체가 가진 열에너지를 저온의 유체로 변환시키는 기능을 갖는 것으로 가열기, 냉각기 및 증발기 등에 사용되어지게 된다.

열교환기의 열교환 방식은 두 유체 사이에 격판이 있는 격판식, 축열기를 장착하여 열을 전달하는 축열식(재생식) 및 두 유체가 직접 접촉하는 열전달이 이루어지는 직접 접촉식 등이 있다.

격판식의 경우, 두 유체가 완전히 분리되어 있기 때문에 화학공업, 식품공업 등에서와 같이 유체의 혼합을 피해야 하는 경우나 연소가스로 가열하는 보일러 등에 사용되어지게 된다.

한편, 최근에는 전기오븐 등에 적용되는 컨벡션(대류) 방식의 열교환기가 사용되어지고 있으며, 이러한 컨벡션 방식의 열교환기는 특허등록공보 10-1043697 (2011.06.16)호에 제안되어지고 있다.

제안된 열교환기는 연소실과 배기실을 연통시킨 열교환부에 의하여 연소실의 연소가스가 배기실로 안내되는 동안 주위와 열교환이 이루어지도록 하였으나, 연소실에서 열교환부로 연소가스가 배기되어지는 과정 중에 열교환부를 구성하는 관체가 동일한 직경을 가짐에 따라 연소실에 연결된 관체와 배기실에 연결된 관체 사이에 온도 차이가 발생되는 원인이 있었다.

또한, 온도차이로 인하여 불균일한 열교환이 이루어지는 과정에서 열효율이 낮아짐과 동시에 연소가스가 외부로 빠르게 배출됨으로써, 연료 소비량의 증가를 가져오는 또 다른 문제점이 있었다.

또한, 열교환이 이루어지는 과정에서 국부적인 고온 즉, 과열로 인한 화재의 위험이 있었다.

그리고 연소실과 배기실의 양측이 각각 복수개의 관체로 결합되어짐으로써, 부품의 증가를 가져와 비용이 증가되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 연소가스의 배출속도가 열교환관에 의하여 지연되도록 함으로써, 열효율을 높일 수 있도록 하고, 이를 통해 연료소비량을 줄일 수 있도록 하고, 아울러 연소실과 열교환이 하나의 관체로 형성되어지도록 함으로써, 구조를 간단하게 하여 비용을 줄일 수 있도록 하는 가운데 열교환이 균일하게 이루지도록 하고, 열교환이 이루어지는 과정에서 국부적인 과열을 방지하여 화재의 위험을 막을 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 버너(40)가 연소실(10)의 일측에 결합되어지고, 상기 연소실(10)의 타측에 열교환관(20)의 일측이 결합되어지며, 상기 열교환관(20)의 타측에 배기관(30)이 결합되어지게 구성된 오븐용 열교환기(A)에 있어서, 상기 연소실(10)은 로워플랜지볼트(121)가 형성된 로워플랜지(12)의 배면에 로워플랜지관(11)의 전방이 연결되게 형성되어지고, 상기 로워플랜지관(11)의 후방에 형성된 연소관(13)이 측방향으로 직각되게 절곡되어 상기 로워플랜지관(11)과 연소관(13)의 내부로 연소공간부(14)가 형성되어지며, 상기 열교환관(20)은 수직되게 형성된 수직열교환관(21)의 하부가 상기 연소관(13)의 단부에 형성된 제1이형레듀사(22)에 의하여 연결되어지되, 상기 제1이형레듀사(22)는 수평테이퍼형태를 갖도록 형성되어지며, 상기 연소관(13)에 연결된 부분으로부터 상기 수직열교환관(21)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되어지고, 상기 수직열교환관(21)의 상부에 측방향으로 수평열교환관(23)이 직각되게 절곡 형성되어지며, 상기 수평열교환관(23)의 단부에 U턴열교환관(24)이 제2이형레듀사(25)에 의하여 연결되어지되, 상기 제2이형레듀사(25)는 수직테이퍼형태를 갖도록 형성되어지며, 상기 수평열교환관(23)의 하부에 연결된 부분으로부터 상기 U턴열교환관(24)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되고, 상기 U턴열교환관(24)의 단부에 내측방향으로 절곡되어지며, 다시 전방으로 절곡되어진 어퍼플랜지관(26)이 형성되어지고, 상기 어퍼플랜지관(26)의 끝에 어퍼플랜지볼트(271)를 갖는 어퍼플랜지(27)가 일체로 형성됨을 특징으로 한다.

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그리고 상기 연소실(10)의 연소관(13)과, 상기 연소관(13)에 연결된 열교환관(20) 및 상기 열교환관(20)에 연결된 U턴열교환관(30)은 내경이 순차적으로 작아짐을 특징으로 한다.

본 발명은 연소공간부를 갖는 연소관에 직경이 상이한 이형레듀사들에 의하여 각각의 수직열교환관과 U턴열교환관이 일체로 형성되어지도록 함으로써, 연소가스의 배출속도가 지연되어지도록 하여 열효율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이를 통해 연료의 소비량을 줄일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 연소실과 열교환이 하나의 관체로 형성되어지도록 구조를 간단하게 하여 비용을 줄일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

그리고 열교환이 균일하게 이루지도록 함으로써, 열교환이 이루어지는 과정에서 국부적인 과열을 방지하여 화재의 위험을 막을 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 오븐용 열교환기가 오븐에 설치된 상태를 도시한 사시도.
도2는 본 발명에 따른 오븐용 열교환기가 오븐에 설치된 상태를 도시한 배면 사시도.
도3은 본 발명에 따른 오븐용 열교환기의 사시도.
도4는 본 발명에 따른 오븐용 열교환기의 종단면도.
도5는 본 발명에 따른 오븐용 열교환기의 배면 사시도.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 오븐용 열교환기(A)는 컨벡션 오븐기(50)를 구성하는 내통(51)의 측벽(52)에 구비되어 조리물로 열풍이 공급되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 연소실(10)에 열교환관(20)이 일체로 연결되어지게 형성되어 있다.

여기에서, 상기 연소실(10)의 일측인 입구측에는 연소점화부(40)의 버너(41)가 삽입되게 결합되어지고, 상기 열교환관(20)은 상기 버너(40)와 대응되는 열교환관(20)의 타측에 일체로 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 연소실(10)은 버너(40)에서 점화 또는 연소된 불꽃이 어느 정도 확산되어지도록 하여 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 방안으로 소정 직경과 길이를 갖도록 형성되어진 것으로 로워플랜지볼트(121)가 형성된 로워플랜지(12)의 배면에 로워플랜지관(11)의 전방이 연결되게 형성되어 버너(40)가 상기 로워플랜지(12)에 맞대어져 로워플랜지볼트(121)에 의하여 결합되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 로워플랜지관(11)의 후방에는 소정 직경 및 길이를 갖는 연소관(13)이 측방향으로 직각되게 절곡되어 상기 로워플랜지관(11)과 연소관(13)의 내부로 연소공간부(14)가 형성되어지게 구성되어 있다. 이때, 상기 연소실(10)의 로워플랜지관(11) 및 연소관(13)은 동일한 직경을 갖도록 형성되어 버너(40)가 상호간섭 없이 용이하게 내부로 삽입되게 결합되어지는 가운데 용이한 점화가 이루어질 수 있게 된다.

상기 열교환관(20)는 연소실(10)에서 연소된 연소가스가 저속으로 이동되어 그 내부에 소정 시간 동안 머무르도록 지연시켜 열교환이 균일하게 이루어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 수직되게 형성된 수직열교환관(21)의 하부가 상기 연소관(13)의 단부에 형성된 제1이형레듀사(22)에 의하여 일체로 연결되어지게 형성되고, 상기 수직열교환관(21)의 상부에 측방향으로 수평열교환관(23)이 직각되게 절곡 형성되어있다.

상기 제1이형레듀사(22)는 직경이 넓은 연소관(13) 및 연소관(13)의 직경에 비해 좁은 직경을 갖는 열교환관(20)의 수직열교환관(20)이 용이하게 연결되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 수평테이퍼형태를 갖도록 형성되어있다.

이러한 상기 제1이형레듀사(22)는 상기 연소관(13)에 연결된 부분으로부터 상기 수직열교환관(21)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되어지도록 구성되어 연소가스의 이동속도 또는 이동량이 적어 지연되어지게 구성되어 있다.

상기 수평열교환관(23)의 단부에는 연소가스가 하부로 이동한 후 다시 상부로 이동되어지도록하여 다시 지연시키는 기능을 갖는 U턴열교환관(24)이 제2이형레듀사(25)에 의하여 연결되어지고, 상기 U턴열교환관(24)의 단부는 내측방향으로 절곡되어진 후 다시 전방으로 절곡되어진 어퍼플랜지관(26)이 일체로 형성되어 있다.

상기 어퍼플랜지관(26)의 끝에는 어퍼플랜지볼트(271)를 갖는 어퍼플랜지(27)가 일체로 형성되어 배기관(30)이 상기 어퍼플랜지(27)에 맞대어진 상태에서 어퍼플랜지볼트(271)에 의하여 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 제2이형레듀사(25)는 열교환관(20)의 수평열교환관(20)의 직경에 비해 적은 직경을 갖는 U턴열교환관(20)이 용이하게 연결되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 수직테이퍼형태를 갖도록 형성되어있다.

이러한 상기 제2이형레듀사(25)는 상기 수평열교환관(23)의 하부에 연결된 부분으로부터 상기 U턴연교환관(24)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되어 상기 제1이형레듀사(22)에 의하여 이동속도가 느려진 연소가스의 이동속도가 더 느려질 수 있게 구성되어 있다.

본 발명에서 상기 열교환기(A)를 구성하는 연소실(10)의 연소관(13)과, 상기 연소관(13)에 연결된 열교환관(20) 및 상기 열교환관(20)에 연결된 U턴열교환관(30)은 내경이 순차적으로 작아지게 구성됨으로써, 처음에는 많은 량의 열교환이 이루어지는 가운데 배기관(30)의 방향으로 이동하는 과정에서 열교환이 더 이루어질 수 있게 구성되어 있다.

본 발명에 따른 열교환기(A)는 먼저, 컨벡션 오븐기(50)의 내통(51)인 측벽(52)의 하측 내부로 로워플랜지관(11)에 형성된 로워플랜지(12)가 맞대어지도록 한다. 이때, 로워플랜지(12)에 형성된 다수개의 로워플랜지볼트(121)가 내통(51)을 관통하여 외부로 노출되어지고, 노출되어진 로워플랜지볼트(121)에 연소점화부(40)의 버너(41)가 맞대어져 미도시한 너트에 의하여 결합되어지도록 한다.

다음, 어퍼플랜지(27)가 컨벡션 오븐기용 내통(51)인 측벽(52)의 상측 내부로 맞대어지면서 어퍼플랜지볼트(271)가 내통(51)을 관통하여 외부로 노출되어진 상태가 유지되어지게 된다.

다음, 어퍼플랜지볼트(271)에 배기관(30)이 맞대어져 미도시한 너트에 의하여 결합되어지도록 한 후 열교환기(A)의 가운데로 위치되게 블로워(60)를 고정하는 것으로 열교환기(A)가 내통(51)에 설치되어지게 된다.

이와 같은 과정을 통해 컨벡션 오븐기용 내통(51)에 열교환기(A)가 결합되어진 상태에서 버너(40)를 작동시킴과 동시에 버너(40)에서 연소된 연소가스는 연소관(13)의 내부로 제공되어지는 연소실(10)에 넓게 확산되어진 후 제1이형레듀사(22)를 통과하는 과정에서 속도가 줄어들게 되고, 이어 열교환관(20)을 형성하는 수직열교환관(20) 및 수평열교환관(20)을 통과하는 과정에서 열교환이 이루어지게 된다. 이때, 열교환이 이루어진 공기는 블로워(60)의 회전에 따른 흡입력과 토출력에 의하여 건벡션 오븐기의 내통(51)으로 순환되어지게 된다.

다음, 수평열교환관(20)을 통과한 속도가 느려진 연소가스는 제2이형레듀사(25)에 의하여 더 속도가 느려진 상태에서 U턴열교환관(24) 및 어퍼플랜지관(26)을 경유하는 과정에서 다시 열교환이 이루어지게 되고, 열교환이 이루어진 연소가스는 배기관(30)을 통해 외부로 배기되어지게 된다.

본 발명에서 버너(40)에 결합되어지는 로워플랜지(12) 및 배기관(30)에 결합되어지는 어퍼플랜지(27)가 동일한 방향을 갖도록 함으로써, 컨벡션 오븐기용 내통(51)의 외부에 용이하게 결합되어질 수 있게 된다.

10:연소실 11:로워플랜지관
12:로워플랜지 13:연소관
14:연소공간부 20:열교환관
21:수직열교환관 22:제1이형레듀사
23:수평열교환관 24:U턴열교환관
25:제2이형레듀사 26:어퍼플랜지관
27:어퍼플랜지 30:배기관
40:버너 121:로워플랜지볼트
271:어퍼플랜지볼트

Claims

연소점화부(40)의 버너(41)가 연소실(10)의 일측에 삽입되게 결합되어지고, 상기 연소실(10)의 타측에 열교환관(20)의 일측이 결합되어지며, 상기 열교환관(20)의 타측에 배기관(30)이 결합되어지게 구성된 오븐용 열교환기(A)에 있어서,
상기 연소실(10)은 로워플랜지볼트(121)가 형성된 로워플랜지(12)의 배면에 로워플랜지관(11)의 전방이 연결되게 형성되어지고,
상기 로워플랜지관(11)의 후방에 형성된 연소관(13)이 측방향으로 직각되게 절곡되어 상기 로워플랜지관(11)과 연소관(13)의 내부로 연소공간부(14)가 형성되어지며,
상기 열교환관(20)은 수직되게 형성된 수직열교환관(21)의 하부가 상기 연소관(13)의 단부에 형성된 제1이형레듀사(22)에 의하여 연결되어지되, 상기 제1이형레듀사(22)는 수평테이퍼형태를 갖도록 형성되어지며, 상기 연소관(13)에 연결된 부분으로부터 상기 수직열교환관(21)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되어지고,
상기 수직열교환관(21)의 상부에 측방향으로 수평열교환관(23)이 직각되게 절곡 형성되어지며,
상기 수평열교환관(23)의 단부에 U턴열교환관(24)이 제2이형레듀사(25)에 의하여 연결되어지되, 상기 제2이형레듀사(25)는 수직테이퍼형태를 갖도록 형성되어지며, 상기 수평열교환관(23)의 하부에 연결된 부분으로부터 상기 U턴열교환관(24)에 연결된 부분을 향하여 좁아지게 형성되고,
상기 U턴열교환관(24)의 단부가 내측방향으로 절곡되어지며, 다시 전방으로 절곡되어 어퍼플랜지관(26)이 형성되어지고, 상기 어퍼플랜지관(26)의 끝에 어퍼플랜지볼트(271)를 갖는 어퍼플랜지(27)가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 오븐용 열교환기.
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제1항에 있어서,
상기 연소실(10)의 연소관(13)과, 상기 연소관(13)에 연결된 열교환관(20) 및 상기 열교환관(20)에 연결된 U턴열교환관(30)은 내경이 순차적으로 작아짐을 특징으로 하는 오븐용 열교환기.