KR101400265B1 - 대류 현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터 - Google Patents

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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2202/00Liquid fuel burners

Abstract

본 발명은 오일히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 이루어지는 오일히터에 있어서, 내부에 공간이 형성되되 열풍의 전달면적을 증대시킬 수 있도록 후방으로부터 전방으로 갈수록 넓게 형성되며, 전면에는 외주면이 타공처리된 방열판이 설치되고, 후면에는 오일을 가열하여 상기 방열판 측으로 고온의 열을 방출하는 버너가 설치되는 연소실과; 상기 버너의 후방에 설치되는 제1덕트관과; 상기 제1덕트관과 연통되도록 설치되는 송풍기와; 상기 연소실의 상부에 설치되되 끝단이 상기 제1덕트관과 연통되도록 연결되며, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 상기 방열판의 외측으로 송풍되는 공기가 대류현상에 의해 상승하여 열손실이 발생하는 것을 방지하는 제2덕트관; 및 상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 설치되며, 상기 제1덕트관 및 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 양을 선택적으로 제어하기 위한 공기 유입량 조절수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터에 관한 것이다.

Description

대류 현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터{OIL HEATER PREVENTING CONVECTION PHENOMENON}
본 발명은 오일히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 이루어지는 오일히터에 있어서, 내부에 공간이 형성되되 열풍의 전달면적을 증대시킬 수 있도록 후방으로부터 전방으로 갈수록 넓게 형성되며, 전면에는 외주면이 타공처리된 방열판이 설치되고, 후면에는 오일을 가열하여 상기 방열판 측으로 고온의 열을 방출하는 버너가 설치되는 연소실과; 상기 버너의 후방에 설치되는 제1덕트관과; 상기 제1덕트관과 연통되도록 설치되는 송풍기와; 상기 연소실의 상부에 설치되되 끝단이 상기 제1덕트관과 연통되도록 연결되며, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 상기 방열판의 외측으로 송풍되는 공기가 대류현상에 의해 상승하여 열손실이 발생하는 것을 방지하는 제2덕트관; 및 상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 설치되며, 상기 제1덕트관 및 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 양을 선택적으로 제어하기 위한 공기 유입량 조절수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터에 관한 것이다.
오일히터라 함은 석유를 연소시켜 발생되는 연소열을 송풍팬을 통해 송풍하여 실내(외)를 난방하는 것으로, 대표적인 예로 대한민국 등록실용신안공보 제20-1999-0002234호의 "오일히터"가 있다.
상기의 오일히터는 내부에 열전달매체로써의 오일을 수용할 수 있는 공간부가 형성되고, 상면 일측에는 오일 주입구가 형성된 상판; 상기 상판의 하부에 일정간격을 두고 배치되며, 중앙부에는 송풍로가 형성된 하판; 상,하부가 개방된 내부관 및 이 내부관의 외측에 동축적으로 설치되는 외부관을 가지는 2중관 구조로 되어 상기 상판과 하판 사이에 배치되며, 상기 내부관과 외부관 사이에는 상기 상판의 오일 수용공간부와 연통하는 유로가 형성된 복수의 방열관; 상기 상판의 오일 수용공간부 및 상기 방열관의 오일 유로에 수용되어 있는 오일을 가열하는 수단; 및 상기 하판의 송풍로에 위치하도록 배치되어, 방열관의 중앙으로부터 외측을 향하여 송풍하는 송풍기를 포함하여 이루어진다.
또한, 또 다른 종래의 이동식 원적외선 오일히터는 도 1 내지 2와 같이 석유를 연소시켜 발생되는 연소열을 송풍팬을 통해 송풍하여 실내(외)를 난방하는 것으로, 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 구성되며, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 펌프를 통해 기화기로 공급한 다음 기화시켜 고압으로 분사하고, 상기 버너에서 점화함으로써 연소가 이루어지게 되며, 이때 발생되는 연소열을 송풍기를 통해 연소실 내에서 연소실 외부로 배출하여 실내외의 난방 또는 국부적인 페인트 건조 등을 위해 사용된다.
상기 연소실 외부로 배출되는 고온의 공기는 대류 현상으로 인하여 상측으로 상승하기 때문에 열손실이 발생할 수밖에 없었으며, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 연소실의 전방 상부 또는 연소실의 후면에 별도의 송풍기를 설치하여 상측으로 이동하려는 대류열을 전방으로 이동시킴으로써 대류열에 의한 열손실을 방지하였다.
그러나, 이와 같이 대류열의 진행방향을 제어하기 위해서는 상기 연소실의 상부 또는 후면에 별도의 송풍기를 설치해야만 하며, 추가적으로 설치된 송풍기를 구동하기 위한 전력이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 연소실 외부로 공급되는 고온의 공기가 대류현상으로 인하여 상승함에 따라 열손실이 발생하여 열효율이 저하되는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 대류현상을 차단하기 위하여 연소실의 전면 상부에 추가적으로 송풍기를 설치함에 따라 전력이 추가적으로 소모되는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 이루어지는 오일히터에 있어서, 내부에 공간이 형성되되 열풍의 전달면적을 증대시킬 수 있도록 후방으로부터 전방으로 갈수록 넓게 형성되며, 전면에는 외주면이 타공처리된 방열판이 설치되고, 후면에는 오일을 가열하여 상기 방열판 측으로 고온의 열을 방출하는 버너가 설치되는 연소실과; 상기 버너의 후방에 설치되는 제1덕트관과; 상기 제1덕트관과 연통되도록 설치되는 송풍기와; 상기 연소실의 상부에 설치되되 끝단이 상기 제1덕트관과 연통되도록 연결되며, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 상기 방열판의 외측으로 송풍되는 공기가 대류현상에 의해 상승하여 열손실이 발생하는 것을 방지하는 제2덕트관; 및 상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 설치되며, 상기 제1덕트관 및 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 양을 선택적으로 제어하기 위한 공기 유입량 조절수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 유입량 조절수단은, 상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 설치되되 일측 내벽에 인접하게 설치되는 중심축과; 상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제1덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제1덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하며, 공기의 과잉공급으로 인해 화염이 꺼지는 현상 또는 공기의 부족으로 인한 오일의 불완전연소로 인해 그을음이 발생하는 것을 방지하는 제1개폐판; 및 상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제2덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제2덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하기 위한 제2개폐판;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 유입량 조절수단은 자동 또는 수동으로 작동 가능한 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 오일의 연소를 위해 필요한 공기가 투입되는 제1덕트관과, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 대류현상으로 인한 열손실을 차단하기 위한 제2덕트관 및 상기 제1덕트관과 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 유량을 선택적으로 조절하기 위한 공기 유입량 제어수단을 통해 하나의 송풍기로부터 공급되는 공기만으로 오일의 연소가 가능함과 동시에 대류현상으로 인한 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 2는 종래에 사용중인 오일히터의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터의 예시도.
이하, 설명되는 실시 예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시 예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시 예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시 예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시 예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시 예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시 예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
먼저, 일반적으로 오일히터는 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 구성되며, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 펌프를 통해 기화기로 공급한 다음 기화시켜 고압으로 분사하고, 상기 버너에서 점화함으로써 연소가 이루어지게 되며, 이때 발생되는 연소열을 송풍기를 통해 통해 송풍하여 실내(외)의 난방이 이루어진다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 오일저장탱크와, 펌프와, 기화기 및 점화장치를 포함하여 구성되는 오일히터에 있어서, 연소열을 송풍기를 통해 외부로 배출할 때 대류현상에 의해 연소열이 상부로 상승하면서 열손실이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하는 오일히터에 관한 것이다.
상기 연소실(10)은 내부에 공간이 형성되는 것으로, 전면에는 방열판(11)이 설치되고, 후면에는 오일을 가열하여 상기 방열판 측으로 고온의 열을 방출하는 버너(12)가 설치된다.
상기 연소실(10) 내부는 열풍의 전달면적을 증대시킬 수 있도록 후방으로부터 전방으로 갈수록 넓게 형성된다.
상기 방열판(11)은 오일이 가열되면서 발생하는 연소열을 연소실의 외부로 방출할 수 있도록 외주면을 타공처리하여 복수의 통공(미도시)이 형성된다.
상기 버너(12)의 후방에는 상기 연소실 내부로 공기를 주입하여 연소실 내부에서 완전연소가 이루어질 수 있도록 공기의 통로가 되는 제1덕트(20)가 설치되고, 상기 제1덕트 내부로 공기를 주입하기 위한 송풍기(30)가 상기 제1덕트(20)와 연통되도록 설치된다.
또한, 상기 연소실(10)의 상부에는 일측 끝단이 상기 제1덕트관(20)과 연통되도록 연결되며, 타측 끝단이 상기 연소실의 외주면 상단에 위치하는 제2덕트관(40)이 설치된다.
상기 제2덕트관(40) 내부로 투입된 공기는 상기 연소실의 전면 상단으로 배출되면서 연소실의 전면 상단에 에어커튼을 형성하게 되며, 에어커튼을 통해 상기 방열판(11)의 외측으로 송풍되는 고온의 공기가 대류현상으로 인해 상승하는 것을 차단하여 열손실을 방지하고 열효율이 향상된다.
상기 제1덕트관(20)과 제2덕트관(40)이 연통되는 부위에는 각 덕트관으로 투입되는 공기의 양을 선택적으로 제어하기 위한 공기 유입량 조절수단(50)이 설치된다.
상기 공기 유입량 조절수단(50)은, 상기 제1덕트관(20)과 제2덕트관(40)의 연통부위에 설치되되 일측 내벽에 인접하게 설치되는 중심축(51)과; 상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제1덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제1덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하며, 공기의 과잉공급으로 인해 화염이 꺼지는 현상 또는 공기의 부족으로 인한 오일의 불완전연소로 인해 그을음이 발생하는 것을 방지하는 제1개폐판(52); 및 상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제2덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제2덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하기 위한 제2개폐판(53);으로 구성되며, 상기 제1개폐판(52) 및 제2개폐판(53)의 개폐되는 면적을 조절하여 송풍기(30)로부터 공급되는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼로 이루어진다.
상기 제1개폐판(52) 및 제2개폐판(53)은 각각 일단이 상기 중심축(51)에 힌지결합되고 타측 단부가 제1덕트관(20) 및 제2덕트관(40)의 내벽과 밀착되지 않고 소정의 거리를 두고 이격되게 형성되는데, 만약 상기 제1개폐판(52) 및 제2개폐판(53)이 내벽과 밀착되는 길이로 형성될 경우 제1덕트관(20) 및 제2덕트관(40) 내부에 공기의 공급이 차단되며, 상기 제1덕트관(20) 내부가 제1개폐판(52)에 의해 막힐 경우 상기 버너(12) 측으로 공기가 공급되지 않기 때문에 불완전연소로 인한 그을음 및 악취가 발생하게 된다. 또한, 상기 제2덕트관(40) 내부가 상기 제2개폐판(53)에 의해 막힐 경우 상기 연소실 상부에 에어커튼이 형성되지 않기 때문에 대류현상으로 인한 열손실이 불가피하게 된다.
상기 제1개폐판(52) 및 제2개폐판(53)은 모터(미도시)의 구동에 의해 회전되면서 개방면적을 조절한다.
종래의 오일히터는 대류현상으로 인한 열손실이 불가피하였으며, 상기 연소실(10)의 상부에 추가적으로 송풍기를 설치하여 대류현상을 방지할 수 있는 효과는 있으나, 추가적으로 설치된 송풍기를 구동하기 위한 전력소모가 불가피 하였다. 본 발명은 상기 제1덕트관(20)과 제2덕트관(40)의 연통부위에 공기 유입량 조절수단을 설치하여 하나의 송풍기만으로도 오일의 연소에 필요한 공기를 공급할 수 있고, 상기 연소실 상부에 에어커튼을 형성하여 대류현상으로 인한 열손실을 방지할 수 있다.
상기 공기 유입량 조절수단은 모터가 구비되어 전기적으로 개폐 가능하도록 구성되는 자동 댐퍼로써, 상기 제1개폐판 및 제2개폐판이 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제1덕트관 및 제2덕트관 내부를 개폐하여 공기의 유량을 제어한다.
또한, 상기 공기 유입량 조절수단은 모터의 고장이나 파손으로 인하여 전기적으로 개폐가 불가능할 수 있으며, 이러한 경우를 대비하여 수동 개폐가 가능하도록 구성된다.
예를 들어, 상기 연소실 후방에 제1개폐판을 회동시키기 위한 제1회전축 및 상기 제2개폐판을 회동시키기 위한 제2회전축을 연소실의 외측에 위치하도록 형성하여 사용자가 필요에 따라 직접 제1덕트관 및 제2덕트관의 개폐면적을 조절할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 공기 유입량 조절수단은 다양한 분야에서 사용중인 수동형 댐퍼를 사용하여 상기 제1개폐판 및 제2개폐판을 수동으로 개폐할 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 상기 중심축이 설치되되 상기 중심축 내부에 회전 가능하도록 회전축이 더 설치되고, 상기 회전축의 끝단에는 상기 회전축을 회전시키기 위한 레버가 연소실 외측에 위치하도록 설치되며, 상기 회전축에는 상기 제1개폐판 및 제2개폐판이 결합되어 상기 회전축을 따라 제1개폐판 및 제2개폐판이 회전되면서 제1덕트관과 제2덕트관을 개폐할 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 오일의 연소를 위해 필요한 공기가 투입되는 제1덕트관과, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 대류현상으로 인한 열손실을 차단하기 위한 제2덕트관 및 상기 제1덕트관과 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 유량을 선택적으로 조절하기 위한 공기 유입량 제어수단을 통해 하나의 송풍기로부터 공급되는 공기만으로 오일의 연소가 가능함과 동시에 대류현상으로 인한 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있다.
1 : 오일히터
10 : 연소실 11 : 방열판
12 : 버너
20 : 제1덕트관 30 : 송풍기
40 : 제2덕트관 50 : 공기 유입량 조절수단
51 : 중심축 52 : 제1개폐판
53 : 제2개폐판

Claims (3)

  1. 오일을 저장되는 오일저장탱크와, 상기 오일저장탱크 내의 오일을 기화기로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급된 오일을 미립자로 분사하기 위한 기화기 및 상기 기화기를 통해 분사된 오일을 버너에서 점화시키는 점화장치를 포함하여 이루어지는 오일히터에 있어서,
    내부에 공간이 형성되되 열풍의 전달면적을 증대시킬 수 있도록 후방으로부터 전방으로 갈수록 넓게 형성되며, 전면에는 외주면이 타공처리된 방열판(11)이 설치되고, 후면에는 오일을 가열하여 상기 방열판 측으로 고온의 열을 방출하는 버너(12)가 설치되는 연소실(10)과;
    상기 버너의 후방에 설치되는 제1덕트관(20)과;
    상기 제1덕트관과 연통되도록 설치되는 송풍기(30)와;
    상기 연소실(10)의 상부에 설치되되 끝단이 상기 제1덕트관(20)과 연통되도록 연결되며, 상기 연소실의 상부에 에어커튼을 형성하여 상기 방열판(11)의 외측으로 송풍되는 공기가 대류현상에 의해 상승하여 열손실이 발생하는 것을 방지하는 제2덕트관(40); 및
    상기 제1덕트관(20)과 제2덕트관(40)의 연통부위에 설치되며, 상기 제1덕트관 및 제2덕트관 내부로 투입되는 공기의 양을 선택적으로 제어하기 위한 공기 유입량 조절수단(50);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 유입량 조절수단은,
    상기 제1덕트관과 제2덕트관의 연통부위에 설치되되 일측 내벽에 인접하게 설치되는 중심축과;
    상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제1덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제1덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하며, 공기의 과잉공급으로 인해 화염이 꺼지는 현상 또는 공기의 부족으로 인한 오일의 불완전연소로 인해 그을음이 발생하는 것을 방지하는 제1개폐판; 및
    상기 중심축에 힌지결합되며 끝단이 상기 제2덕트관의 내벽과 소정의 거리로 이격되게 형성되고, 상기 중심축을 기준으로 회전되면서 상기 제2덕트관으로 공급되는 공기의 유량을 조절하기 위한 제2개폐판;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기 유입량 조절수단은 자동 또는 수동으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 대류현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터.
KR1020130070258A 2013-06-19 2013-06-19 대류 현상으로 인한 열손실을 방지하는 오일히터 KR101400265B1 (ko)

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