KR101582452B1

KR101582452B1 - 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치

Info

Publication number: KR101582452B1
Application number: KR1020140160014A
Authority: KR
Inventors: 권경환
Original assignee: 신성에너텍주식회사
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-01-05

Abstract

본 발명은 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등의 건조에 사용되는 고온의 공기가 열교환기를 통해 재활용되게 하되, 재활용되는 고온의 공기가 공급되는 공기분배기의 상부 너비는 넓게 하부 너비는 좁게 형성되고 공기분배기를 통해 분배된 고온의 공기가 유입되는 열교환패널들의 간격은 상부에서 하부로 갈수록 넓게 조절됨으로써 열교환패널 사이 사이에 균등하게 공기가 배분될 수 있어 열교환 효율이 극대화 될 수 있도록 한 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치는 일측에는 외부공기가 유입되는 유입구가 구비되고 타측에는 고온의 공기가 배출되는 배출구가 구비되며 내부에는 상기 유입구를 통해 유입되는 외부공기와 상기 배출구를 통해 배출될 고온의 공기가 교차되며 열교환 되는 열교환유닛이 설치된 열교환부와, 상기 열교환부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 유입된 외부공기가 데워지는 히터부와, 상기 히터부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 외부공기가 흡입되는 송풍부와, 상기 송풍부의 일측에 연결되며 상기 히터부를 통해 데워진 공기가 유동되는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관을 통해 고온의 공기가 공급되며 공급된 고온의 공기를 통해 건조공정이 진행되는 장치부와, 일단은 상기 장치부에 연결되고 타단은 상기 열교환부에 연결되어 상기 장치부에서 사용된 고온의 공기가 상기 열교환부로 재유입되게 하는 제 2 연결관 및 상기 열교환부 내부에 위치되되 상기 제 2 열결관과 기밀하게 연결 설치되어 열교환을 위해 상기 열교환유닛 내부로 고온의 공기가 공급되게 하는 공기분배기가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치{Apparatus for providing a hot wind with heat exchanger of plate format}

본 발명은 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등의 건조에 사용되는 고온의 공기가 열교환기를 통해 재활용되게 하되, 재활용되는 고온의 공기가 공급되는 공기분배기의 상부 너비는 넓게 하부 너비는 좁게 형성되고 공기분배기를 통해 분배된 고온의 공기가 유입되는 열교환패널들의 간격은 상부에서 하부로 갈수록 넓게 조절됨으로써 열교환패널 사이 사이에 균등하게 공기가 배분될 수 있어 열교환 효율이 극대화될 수 있도록 한 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기는 외부공기를 고온으로 가열한 뒤 이를 이용해 필름, 합지판 등 코팅된 제품을 건조하는 공정이 필수적으로 필요하다.

그 중에서 그라비아 인쇄장치는 적층형 세라믹 전자제품이나 벽지 장판 등의 인쇄에 사용되는데 오목한 홈이 들어간 롤러의 홈에 위치한 잉크를 인쇄용지에 접촉하여 인쇄하는 방법이다. 이때 다양한 색을 인쇄하는 경우 각각의 색에 알맞은 롤러가 구비되어 연속적으로 경유하는 방법을 통해 인쇄가 진행된다.

하지만 이와 같이 복수 개의 롤러를 경유하기 위해서는 롤러를 경유한 인쇄용지의 잉크를 건조시키는 과정이 필요하며 따라서 인쇄용지의 이동 경로 상에 별도의 건조수단이 구비된다. 이러한 건조수단은 외부로부터 공기를 공급받아 가열한 후 고온의 공기를 인쇄용지에 직접분사하며, 분사된 공기는 다시 외부로 배출하게 된다.

이와 같은 경우, 외부의 공기를 가열하기 위한 별도의 가열수단이 필요하며 가열수단의 구동에 많은 에너지가 소모되는 것이 보통이다. 또한, 종래에는 외부로 배출되는 공기는 바로 배출하여 높은 온도의 배출공기를 그대로 버리도록 구성되었다. 즉 종래의 건조수단 인쇄용지를 건조하기 위해서 외부의 공기를 가져와 분사 후 다시 외부로 배출하였기 때문에 가열수단의 구동에 필요한 에너지도 많았을 뿐만 아니라, 고온의 배기공기를 외부로 버림으로써 에너지 낭비가 심한 문제점이 있었다.

1. 한국 특허등록 제10-0925051호(2009.10.28)

2. 한국 특허등록 제10-0918607호(2009.09.16)

따라서 본 발명은 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등의 건조에 사용되는 고온의 공기가 열교환기를 통해 재활용되게 하되, 재활용되는 고온의 공기가 공급되는 공기분배기의 상부 너비는 넓게 하부 너비는 좁게 형성되고 공기분배기를 통해 분배된 고온의 공기가 유입되는 열교환패널들의 간격은 상부에서 하부로 갈수록 넓게 조절됨으로써 열교환패널 사이 사이에 균등하게 공기가 배분될 수 있어 열교환 효율이 극대화될 수 있도록 한 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일측에는 외부공기가 유입되는 유입구가 구비되고 타측에는 고온의 공기가 배출되는 배출구가 구비되며 내부에는 상기 유입구를 통해 유입되는 외부공기와 상기 배출구를 통해 배출될 고온의 공기가 교차되며 열교환 되는 열교환유닛이 설치된 열교환부와, 상기 열교환부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 유입된 외부공기가 데워지는 히터부와, 상기 히터부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 외부공기가 흡입되는 송풍부와, 상기 송풍부의 일측에 연결되며 상기 히터부를 통해 데워진 공기가 유동되는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관을 통해 고온의 공기가 공급되며 공급된 고온의 공기를 통해 건조공정이 진행되는 장치부와, 일단은 상기 장치부에 연결되고 타단은 상기 열교환부에 연결되어 상기 장치부에서 사용된 고온의 공기가 상기 열교환부로 재유입되게 하는 제 2 연결관 및 상기 열교환부 내부에 위치되되 상기 제 2 열결관과 기밀하게 연결 설치되어 열교환을 위해 상기 열교환유닛 내부로 고온의 공기가 공급되게 하는 공기분배기가 포함되는 것을 특징으로 하는 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치를 제공한다.

본 발명에서 상기 유입구에는 제 1 필터가 구비되고, 상기 제 1 연결관에는 제 2 필터가 구비된다.

본 발명에서 상기 열교환유닛은, 상, 하부는 폐쇄되고 측면 사방이 개방되는 육면체 형상의 프레임과, 상기 프레임의 내부에 동일간격으로 적층 배열되되 일측은 상기 프레임 측에 고정되고 타측은 간격조절 가능하게 상기 프레임과 고정되지 않고 분리되는 열교환패널과, 상기 열교환패널이 적층 된 상기 프레임의 측면에 체결되되 선택적 결합이 가능한 다수의 쐐기에 의해 상기 열교환패널의 간격이 상부에서 하부로 갈수록 넓게 벌어지도록 상기 프레임과 분리된 타측에 결합되어 상기 공기분배기를 통해 공급되는 공기가 상기 열교환유닛 내부로 균등하게 공급되게 하는 간격조절 브래킷이 포함된다.

본 발명에서 상기 공기분배기는 상부에서 하부로 갈수록 그 너비가 좁아지는 삼각기둥 형상으로 형성되고 그 양 측면에는 다수의 통공이 관통 형성되어 상기 제 2 연결관을 통해 재유입된 고온의 공기가 상기 열교환유닛의 상부 및 하부에 균등하게 공급된다.

상기와 같은 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치는 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등의 건조에 사용되는 고온의 공기가 열교환기를 통해 재활용되게 하되, 재활용되는 고온의 공기가 공급되는 공기분배기의 상부 너비는 넓게 하부 너비는 좁게 형성되고 공기분배기를 통해 분배된 고온의 공기가 유입되는 열교환패널들의 간격은 상부에서 하부로 갈수록 넓게 조절됨으로써 열교환패널 사이 사이에 균등하게 공기가 배분될 수 있어 열교환 효율이 극대화될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 다른 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 다른 부분 사시도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 다른 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치의 다른 부분 사시도이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치는 일측에는 외부공기가 유입되는 유입구가 구비되고 타측에는 고온의 공기가 배출되는 배출구가 구비되며 내부에는 상기 유입구를 통해 유입되는 외부공기와 상기 배출구를 통해 배출될 고온의 공기가 교차되며 열교환 되는 열교환유닛이 설치된 열교환부와, 상기 열교환부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 유입된 외부공기가 데워지는 히터부와, 상기 히터부에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구를 통해 외부공기가 흡입되는 송풍부와, 상기 송풍부의 일측에 연결되며 상기 히터부를 통해 데워진 공기가 유동되는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관을 통해 고온의 공기가 공급되며 공급된 고온의 공기를 통해 건조공정이 진행되는 장치부와, 일단은 상기 장치부에 연결되고 타단은 상기 열교환부에 연결되어 상기 장치부에서 사용된 고온의 공기가 상기 열교환부로 재유입되게 하는 제 2 연결관 및 상기 열교환부 내부에 위치되되 상기 제 2 열결관과 기밀하게 연결 설치되어 열교환을 위해 상기 열교환유닛 내부로 고온의 공기가 공급되게 하는 공기분배기가 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기서부터는 도 1 내지 도 4를 참조해 본 발명의 일 실시예에 따른 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치(1)의 구성요소들과 그 구성요소 간의 관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

전술한 열교환부(10)는 유입구(11)를 통해 유입되는 외부공기와 배출구(12)를 통해 배출될 고온의 공기가 수직방향으로 교차되며 열교환이 이루어지는 것으로, 그 일측에 외부공기가 유입되는 유입구(11)가 구비되고 타측에는 고온의 공기가 배출되는 배출구(12)가 구비되며 내부에는 열교환이 이루어지는 열교환유닛(13)이 설치된다.

전술한 열교환유닛(13)은, 상, 하부는 폐쇄되고 측면 사방이 개방되는 육면체 형상의 프레임(131)과, 프레임(131)의 내부에 동일간격으로 적층 배열되되 일측은 상기 프레임(131) 측에 고정되고 타측은 간격조절 가능하게 상기 프레임(131)과 고정되지 않고 분리되는 열교환패널(132)과, 상기 열교환패널(132)이 적층 된 상기 프레임(131)의 측면에 체결되되 선택적 결합이 가능한 다수의 쐐기(134)에 의해 상기 열교환패널(132)의 간격이 상부에서 하부로 갈수록 넓게 벌어지도록 상기 프레임(131)과 분리된 타측에 결합되어 상기 공기분배기(70)를 통해 공급되는 공기가 상기 열교환유닛(13) 내부로 균등하게 공급되게 하는 간격조절 브래킷(133)이 포함된다.

전술한 프레임(131)은 유입되는 외부공기와 재유입되는 고온의 공기가 서로 수직방향으로 교차 될 수 있도록 측면의 사방이 모두 개방된다. 그리고 전술한 열교환패널(132)은 프레임(131) 내부에 다수 개가 동일간격으로 이격 된 상태로 수직방향 적층 되는데 열교환패널(132)은 종래기술에 따른 열교환기에서 사용되는 금속 패널과 동일한 것으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 전술한 간격조절 브래킷(133)은 열교환패널(132)의 간격을 조절해 주는 역할을 하는 것으로, 도 3에 도시되는 바와 같이 쐐기(134)의 선택적 결합에 의해 열교환패널(132)의 간격이 조절된다. 즉, 열교환패널(132)은 프레임(131) 상에 동일간격으로 이격 된 상태인데, 이러한 상태에서는 추후에 설명될 공기분배기(70)를 통해 고온의 공기가 내부로 유입되면 하부에 비해 상부로 더 많은 공기가 유입된다. 따라서 프레임(131)과 고정되지 않고 분리되어 있는 열교환패널(132)의 타측 방향을 향해 쐐기(134)가 결합 되어 있는 간격조절 브래킷(133)을 체결해 열교환패널(132)의 간격이 상부에서 하부로 갈수록 넓어지게 조절함으로써 그 내부로 균등하게 고온의 공기가 유입될 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 프레임(131)에 고정되지 않고 분리된 열교환패널(132)의 타측 방향으로 쐐기(134)에 의해 그 간격이 조절된 간격조절 브래킷(133)을 체결함으로써 열교환패널(132)의 간격이 하부로 갈수록 넓게 조절되는 것으로 하였지만, 각각 다른 두께의 쐐기(134)를 결합함으로써 열교환패널(132)의 간격이 조절되게 할 수도 있고, 열교환패널(132) 전체가 프레임(131) 내에 수직 이동 가능하게 분리되어 있어 열교환패널(132)의 이동에 의해 그 간격이 조절되게 할 수도 있다.

그리고 전술한 유입구(11)에는 제 1 필터(111)가 구비되는데, 전술한 제 1 필터(111)는 추후에 설명될 장치부(50) 내에 이물질이 유입되는 것을 방지해 주는 역할을 하게 된다.

한편, 전술한 열교환부(10)에는 히터부(20)가 기밀하게 연결 설치되는데, 전술한 히터부(20)는 외부공기를 고온으로 데워주는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 히터부(20)는 공기를 고온으로 데워주는 종래기술에 따른 히터와 동일한 것으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 전술한 히터부(20)에는 송풍부(30)가 기밀하게 연결 설치되는데, 전술한 송풍부(30)는 그 작동 여부에 따라 유입구(11)를 통해 외부공기가 흡입되게 하는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 송풍부(30)는 공기를 강제유입하는 종래기술에 따른 송풍기와 동일한 것으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 전술한 송풍부(30)의 일측에는 제 1 연결관(40)이 연결되는데, 이 제 1 연결관(40)은 히터부(20)를 통해 고온으로 데워진 공기를 건조공정이 진행될 장치부(50) 측으로 유동시키는 역할을 하는 것이다.

이때 전술한 제 1 연결관(40)에는 제 2 필터(41)가 구비되는데 전술한 제 2 필터(41)는 추후에 설명될 제 2 연결관(60)을 통해 전술한 열교환부(10) 내부로 재유입되는 고온의 공기 내부에 포함된 이물질을 필터링 하는 역할을 하게 된다.

한편, 일단이 전술한 송풍부(30)에 연결된 제 1 연결관(40)의 타단은 장치부(50)로 연결되는데 전술한 장치부(50)는 제 1 연결관(40)을 통해 공급되는 고온의 공기를 이용한 건조공정이 진행되는 것이다. 이러한 장치부(50)는 종래기술에 따른 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등인 것으로 한다.

그리고 전술한 장치부(50)에는 제 2 연결관(60)의 일단이 연결되는데 전술한 제 2 연결관(60)은 장치부(50)에서 사용된 고온의 공기가 재유입될 수 있도록 이를 열교환부(10) 측으로 유동시키는 역할을 하는 것이다.

한편, 전술한 열교환부(10) 내부에는 공기분배기(70)가 구비되는데, 전술한 공기분배기(70)는 제 2 연결관(60)을 통해 재유입된 고온의 공기를 열교환패널(132) 측으로 균등하게 공급해 주는 역할을 하는 것으로 제 2 열결관과 기밀하게 연결 설치된다.

이와 같은 공기분배기(70)는 도 4에 도시되는 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 그 너비가 좁아지는 삼각기둥 형상으로 형성되고 그 양 측면에는 다수의 통공(71)이 관통 형성되어 제 2 연결관(60)을 통해 재유입된 고온의 공기가 열교환유닛(13)의 상부 및 하부에 균등하게 공급된다.

즉, 전술한 공기분배기(70)는 상하방향으로 길이를 갖으며, 통공(71) 또한 공기분배기(70) 양 측면의 상, 하측에 형성되어 있는데 공기분배기(70)의 너비가 동일할 경우 압력차에 의해 상측의 통공(71)을 통해서 보다 많은 양의 공기가 배출될 수밖에 없다. 따라서 내부 압력이 동일하게 형성되도록 상하 방향의 너비를 달리함으로써 균등한 공기배출이 가능하게 된다.

따라서 그라비어 인쇄기계, 합지기, 산업용 코팅기 등의 건조에 사용되는 고온의 공기가 열교환기를 통해 재활용되게 하되, 재활용되는 고온의 공기가 공급되는 공기분배기(70)의 상부 너비는 넓게 하부 너비는 좁게 형성되고 공기분배기(70)를 통해 분배된 고온의 공기가 유입되는 열교환패널(132)들의 간격은 상부에서 하부로 갈수록 넓게 조절됨으로써 열교환패널(132) 사이 사이에 균등하게 공기가 배분될 수 있어 열교환 효율이 극대화될 수 있다.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술 된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치
10 : 열교환부
11 : 유입구
111 : 제 1 필터
12 : 배출구
13 : 열교환유닛
131 : 프레임
132 : 열교환패널
133 : 간격조절 브래킷
134 : 쐐기
20 : 히터부
30 : 송풍부
40 : 제 1 연결관
41 : 제 2 필터
50 : 장치부
60 : 제 2 연결관
70 : 공기분배기
71 : 통공

Claims

일측에는 외부공기가 유입되는 유입구(11)가 구비되고 타측에는 고온의 공기가 배출되는 배출구(12)가 구비되며 내부에는 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 외부공기와 상기 배출구(12)를 통해 배출될 고온의 공기가 교차되며 열교환 되는 열교환유닛(13)이 설치된 열교환부(10);
상기 열교환부(10)에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구(11)를 통해 유입된 외부공기가 데워지는 히터부(20);
상기 히터부(20)에 기밀하게 연결 설치되며 작동 여부에 따라 상기 유입구(11)를 통해 외부공기가 흡입되는 송풍부(30);
상기 송풍부(30)의 일측에 연결되며 상기 히터부(20)를 통해 데워진 공기가 유동되는 제 1 연결관(40);
상기 제 1 연결관(40)을 통해 고온의 공기가 공급되며 공급된 고온의 공기를 통해 건조공정이 진행되는 장치부(50);
일단은 상기 장치부(50)에 연결되고 타단은 상기 열교환부(10)에 연결되어 상기 장치부(50)에서 사용된 고온의 공기가 상기 열교환부(10)로 재유입되게 하는 제 2 연결관(60); 및
상기 열교환부(10) 내부에 위치되되 상기 제 2 열결관과 기밀하게 연결 설치되어 열교환을 위해 상기 열교환유닛(13) 내부로 고온의 공기가 공급되게 하는 공기분배기(70)가 포함되며,
상기 열교환유닛(13)은, 상, 하부는 폐쇄되고 측면 사방이 개방되는 육면체 형상의 프레임(131)과, 상기 프레임(131)의 내부에 동일간격으로 적층 배열되되 일측은 상기 프레임(131) 측에 고정되고 타측은 간격조절 가능하게 상기 프레임(131)과 고정되지 않고 분리되는 열교환패널(132)과, 상기 열교환패널(132)이 적층 된 상기 프레임(131)의 측면에 체결되되 선택적 결합이 가능한 다수의 쐐기(134)에 의해 상기 열교환패널(132)의 간격이 상부에서 하부로 갈수록 넓게 벌어지도록 상기 프레임(131)과 분리된 타측에 결합되어 상기 공기분배기(70)를 통해 공급되는 공기가 상기 열교환유닛(13) 내부로 균등하게 공급되게 하는 간격조절 브래킷(133)이 포함되는 것을 특징으로 하는 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유입구(11)에는 제 1 필터(111)가 구비되고, 상기 제 1 연결관(40)에는 제 2 필터(41)가 구비되는 것을 특징으로 하는 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 공기분배기(70)는 상부에서 하부로 갈수록 그 너비가 좁아지는 삼각기둥 형상으로 형성되고 그 양 측면에는 다수의 통공(71)이 관통 형성되어 상기 제 2 연결관(60)을 통해 재유입된 고온의 공기가 상기 열교환유닛(13)의 상부 및 하부에 균등하게 공급되는 것을 특징으로 하는 판상 열교환기가 구비된 열풍 공급장치.