KR101390750B1 - 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열장치(10)의 가열된 내부 공기가 외부로 배출되도록 상기 가열장치에 연결된 배출관(60); 외부 공기가 상기 가열장치의 내부로 유입되도록 상기 가열장치에 연결된 유입관(70); 및 단열 처리된 중공의 밀폐 구조로 형성되고, 상기 배출관 및 유입관이 각각 관통되어 내부에서 상기 관통된 배출관과 유입관 사이의 열교환이 이루어지는 열교환 박스(80); 를 포함하는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유입관을 통해 가열장치 내부로 유입되는 외부 공기가 예열 과정을 거친 후 가열장치의 히터에 의해 기 설정된 온도로 최종 가열되도록 하여 가열장치의 전력소비가 최대한 절감되도록 할 수 있는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 제공할 수 있다.

Description

가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치{APPARATUS FOR HEAT EXCHANGING}

본 발명은 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입관을 통해 가열장치 내부로 유입되는 외부 공기가 예열 과정을 거친 후 가열장치의 히터에 의해 기 설정된 온도로 최종 가열되도록 하여 가열장치의 전력소비가 최대한 절감되도록 할 수 있는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치에 관한 것이다.

본 발명은 베이킹 오븐(baking oven) 또는 큐어 오븐(cure oven) 등의 가열장치에 결합될 수 있는 열교환 장치에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 가열장치(10)의 내부에서 가열된 공기를 외부로 배출시키는 배출관(60)과 외부의 공기를 가열장치 내부로 유입시키는 유입관(70)의 일반적인 설치구조를 나타내는 도면이다.

기존의 가열장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배기부(40)에 의해 가열장치(10)의 내부 공기를 배출관을 통해 외부로 배출시키고, 유입부(50)에 의해 외부 공기를 가열장치의 내부로 유입시키는 구성으로만 구성되었다.

즉, 기존의 가열장치는, 외부 공기가 아무런 예열과정 없이 바로 유입부(50)에 의해 유입관(70)을 통해 가열장치(10)의 내부로 유입되고, 예열과정 없이 유입된 저온의 공기를 히터가 가열하는 구조만으로 제공되는 실정이다.

즉, 기존의 가열장치는 가열장치 내부에서 가열된 공기에 포함된 열에너지를 모두 밖으로 배출하는 구조로서, 가열장치가 오로지 히터에 의해서만 유입관(70)을 통해 유입된 외부 공기를 가열하게 됨으로써 저온의 외부 공기 가열 과정에 많은 전력이 소비는 문제가 있다.

즉, 기존의 가열장치는 가열장치에 의해 가열되고 외부로 배출되는 고온의 공기와 새로이 가열장치 내부로 유입되는 저온의 외부 공기 사이의 열과환 과정이 전혀 적용될 수 없는 구조로서, 가열장치의 동작에 많은 전력이 낭비되고 있는 문제가 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0064613호에 등에 개시되어 있으나, 상기 등록특허공보에도 상술한 문제점에 대한 해결책은 전혀 제시되어 있지 못하는 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 가열장치에 의해 가열된 고온의 공기가 이동하는 배출관과 외부의 저온의 공기가 가열장치 내부로 이동되는 유입관 사이의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환 박스를 포함함으로써, 유입관을 통해 가열장치 내부로 유입되는 외부 공기가 예열 과정을 거친 후 가열장치의 히터에 의해 기 설정된 온도로 최종 가열되도록 하여 가열장치의 전력소비가 최대한 절감되도록 하는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 가열장치(10)의 가열된 내부 공기가 외부로 배출되도록 상기 가열장치에 연결된 배출관(60); 외부 공기가 상기 가열장치의 내부로 유입되도록 상기 가열장치에 연결된 유입관(70); 및 단열 처리된 중공의 밀폐 구조로 형성되고, 상기 배출관 및 유입관이 각각 관통되어 내부에서 상기 관통된 배출관과 유입관 사이의 열교환이 이루어지는 열교환 박스(80); 를 포함하고, 상기 열교환 박스에는 상기 배출관과 유입관이 각각 관통되는 배출관 관통구(81)와 유입관 관통구(82)가 형성되며, 상기 배출관 관통구는 상기 배출관이 상기 열교환 박스를 지표면을 기준으로 상하 또는 수평 방향으로 관통되도록 형성되고, 상기 유입관 관통구는 상기 유입관이 상기 열교환 박스 내에서 상기 배출관과 교차되며 관통되도록 형성되며, 상기 열교환 박스는, 상기 열교환 박스 내측에 고정되고, 상기 배출관이 관통되는 지지판 관통구가 형성된 가열 지지판(83)과, 상기 열교환 박스 내측에 고정되고, 상기 배출관과의 열교환으로 가열되는 열정도성 재질의 가열판(85)을 복수 개 포함하고, 상기 가열판은 상기 지지판 관통구를 관통하는 배출관과 나란한 방향으로 상기 가열 지지판에 결합된 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 가열판은 상기 가열 지지판을 기준으로 대칭적으로 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열 지지판 및 가열판은 열전도성의 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 유입관을 통해 가열장치 내부로 유입되는 외부 공기가 예열 과정을 거친 후 가열장치의 히터에 의해 기 설정된 온도로 최종 가열되도록 하여 가열장치의 전력소비가 최대한 절감되도록 할 수 있는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2 각각은 기존의 가열장치의 구성을 나타내기 위한 외부 사시도 및 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 나타내기 위한 외부 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 구성하는 배출관과 유입관 및 열교환 박스의 결합관계를 나타내기 위한 외부 사시도이다.
도 5는 열교환 박스의 내부 구조를 나타내기 위한 열교환 박스에 대한 투영도이다.
도 6은 열교환 박스의 사시도이다.
도 7은 열교환 박스 내부에 설치되는 가열 지지판과 가열판에 대한 분해도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 설명하기 위한 아래 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치를 구성하는 배출관과 유입관 및 열교환 박스의 결합관계를 나타내기 위한 외부 사시도이고, 도 5는 열교환 박스의 내부 구조를 나타내기 위한 열교환 박스에 대한 투영도이며, 도 6은 열교환 박스의 사시도이고, 도 7은 열교환 박스 내부에 설치되는 가열 지지판과 가열판에 대한 분해도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치는 가열장치(10)의 가열된 내부 공기가 외부로 배출되도록 상기 가열장치(10)에 연결된 배출관(60)과, 외부 공기가 상기 가열장치(10)의 내부로 유입되도록 상기 가열장치(10)에 연결된 유입관(70), 및 단열 처리된 중공의 밀폐 구조로 형성되고 상기 배출관(60) 및 유입관(70)이 각각 관통되어 내부에서 상기 관통된 배출관(60)과 유입관(70) 사이의 열교환이 이루어지는 열교환 박스(80)를 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치는 가열장치(10)의 가열된 내부 공기를 외부로 배출하는 배출관(60), 외부 공기를 가열장치의 내부로 유입시키는 유입관(70), 및 배출관(60)과 유입관(70)의 열교환이 이루어지는 열교환 박스(80)를 포함한다.

이때, 상기 가열장치(10)는 히터(HEATER, 20)와 송풍기(30)에 의해 유입된 외부 공기를 가열시켜 내부로 송풍함으로써, 내부 온도를 상승시키는 각종 베이킹 오븐(BAKING OVEN) 내지 큐어 오븐(CURE OVEN) 등을 의미하는 것으로, 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 구조는 기존의 다양한 가열장치에 적용될 수 있다.

즉, 상기 가열장치(10)는 유입관에 의해 내부로 유입된 외부 공기를 가열하여 내부를 가열시키고 가열된 내부 공기를 배출관을 통해 밖으로 배출시키는 기존의 다양한 가열장치에 적용될 수 있다.

상기 배출관(60)은 가열장치(10) 내부의 가열된 공기를 외부로 배출하도록 결합된 관이고, 유입관(70)은 외부 공기가 가열장치(10)의 내부, 구체적으로 히터(20)와 송풍기(30)를 통해 가열장치(10)의 내부를 가열하도록 결합된 관으로서, 배출관(60)과 유입관(70)이 후술하는 열교환 박스(80)를 동시에 관통하도록 설치된다.

즉, 상기 배출관(60)은 가열장치(10)의 고온의 공기가 흐르게 되어 많은 열 에너지를 보유하고, 유입관(70)에는 상기 히터(20)에 의해 가열되지 건까지 외부의 저온의 공기가 흐르게 된다.

즉, 본 발명에 따른 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치는 상기 배출관(60)과 유입관이 후술하는 열교환 박스(80) 내에서 열교환이 이루어지도록 함으로써, 저온의 유입관(70) 내부 공기가 가열된 후 상기 가열장치(10) 내부로 유입되도록 하여, 가열장치(10)의 에너지 효율이 향상되도록 하기 위함이다.

상기 열교환 박스(80)는 가열장치(10)의 외부 또는 내부에 설치되고, 내부에 공간부가 형성된 중공의 밀폐 구조로서, 상기 배출관(60)과 유입관(70)이 동시에 관통되도록 구성된다.

또한, 상기 열교환 박스(80)는 외부와 내부 사이를 단열 처리 함으로써, 열교환 박스(80) 내측에 배치되는 배출관(60)에 의해 내부가 가열되고, 열교환 박스(80) 내측에 배치되는 유입관(70)이 열교환 박스(80) 내부에서 상기 배출관(60)과 열교환이 가능하도록 한다.

상기 열교환 박스(80)는 내부와 외부가 밀폐된 구조로서, 상기 배출관(60)이 관통되도록 형성된 배출관 관통구(81)와, 상기 유입관(70)이 관통되도록 형성된 유입관 관통구(82)를 포함한다.

상기 배출관(60)이 관통되는 배출관 관통구(81)와 유입관이 관통되는 유입관 관통구(70) 역시 단열처리로 마감되도록 한다.

상기 배출관 관통구(81)는 상기 배출관(60)이 상기 열교환 박스(80)를 지표면을 기준으로 상하 또는 수평 방향으로 관통되도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 유입관 관통구(82)는 상기 유입관(70)이 상기 열교환 박스(80) 내에서 상기 배출관(60)과 교차되며 관통되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 열교환 박스(80)는, 내부에 가열 지지판(83)과 복수 개의 가열판(85)을 포함할 수 있다.

상기 가열 지지판(83)은 판 형태로서 상기 열교환 박스(80) 내부를 관통하는 배출관(60)을 지지하고 동시에 배출관(60)의 열을 흡수함으로써, 열교환 박스(80) 내에서 상기 유입관(70)과 배출관 사이의 열교환 효율을 증가시키는 기능을 수행한다.

이때, 상기 가열 지지판(83)은 구리 합금 등의 열전도성이 높은 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수 개의 가열판(85) 각각은 구리 합금 등의 열전도성이 높은 금속재질의 판 형태로서 상기 열교환 박스(80) 내부에 고정 결합되어 상기 배출관(60)의 열을 흡수함으로써, 열교환 박스(80) 내에서 상기 유입관(70)과 배출관 사이의 열교환 효율을 극대화시키는 기능을 수행한다.

즉, 상기 열교환 박스(80)는 상기 열교환 박스(80) 내측에 고정되고, 상기 배출관(60)이 관통되는 지지판 관통구(84)가 형성된 가열 지지판(83)과, 상기 열교환 박스(80) 내측에 고정되고, 상기 배출관(60)과의 열교환으로 가열되는 열정도성 재질의 가열판(85)을 복수 개 포함한다.

이때, 상기 가열판(85)은 상기 지지판 관통구(84)를 관통하는 배출관(60)과 나란한 방향으로 상기 가열 지지판(83)에 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가열판(85)은 상기 가열 지지판(83)을 기준으로 대칭적으로 결합되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 가열장치(10)에 의해 가열된 고온의 공기가 이동하는 배출관(60)과 외부의 저온의 공기가 이동되는 유입관(70)이 상기 열교환 박스(80)를 각각 관통하며, 배출관(60)과 유입관(70) 사이의 열에너지 교환을 통해 유입관(70)을 통해 가열장치(10) 내부로 유입되는 공기를 미리 예열함으로써 가열장치(10)에 의한 유입 공기 가열에 사용되는 전력을 최대한 절감시키는 효과가 발휘된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 가열장치 11: 배출구
12: 유입구 20: 히터
30: 송풍기 40: 배기부
50: 유입부 60: 배출관
70: 유입관 80: 열교환 박스
81: 배출관 관통구 82: 유입관 관통구
83: 가열 지지판 84: 지지판 관통구
85: 가열판

Claims (7)

1. 가열장치(10)의 가열된 내부 공기가 외부로 배출되도록 상기 가열장치에 연결된 배출관(60); 외부 공기가 상기 가열장치의 내부로 유입되도록 상기 가열장치에 연결된 유입관(70); 및 단열 처리된 중공의 밀폐 구조로 형성되고, 상기 배출관 및 유입관이 각각 관통되어 내부에서 상기 관통된 배출관과 유입관 사이의 열교환이 이루어지는 열교환 박스(80); 를 포함하고,
   상기 열교환 박스에는 상기 배출관과 유입관이 각각 관통되는 배출관 관통구(81)와 유입관 관통구(82)가 형성되며,
   상기 배출관 관통구는 상기 배출관이 상기 열교환 박스를 지표면을 기준으로 상하 또는 수평 방향으로 관통되도록 형성되고,
   상기 유입관 관통구는 상기 유입관이 상기 열교환 박스 내에서 상기 배출관과 교차되며 관통되도록 형성되며,
   상기 열교환 박스는, 상기 열교환 박스 내측에 고정되고, 상기 배출관이 관통되는 지지판 관통구가 형성된 가열 지지판(83)과, 상기 열교환 박스 내측에 고정되고, 상기 배출관과의 열교환으로 가열되는 열정도성 재질의 가열판(85)을 복수 개 포함하고,
   상기 가열판은 상기 지지판 관통구를 관통하는 배출관과 나란한 방향으로 상기 가열 지지판에 결합된 것을 특징으로 하는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치.
   
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6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열판은 상기 가열 지지판을 기준으로 대칭적으로 결합된 것을 특징으로 하는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 지지판 및 가열판은 열전도성의 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 가열장치에 결합되는 배출관과 유입관의 열교환 장치.

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