KR20000019243A - 난방기의 가습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난방기에서 배출되는 고온의 배출가스를 이용하여 가습수를 가열한 다음, 이때 발생되는 습증기를 난기와 함께 실내로 공급함으로써 실내의 습도를 적절하게 유지함과 동시에 열효율을 향상시킬 수 있는 난방기의 가습장치를 개시한다. 이 가습장치는 난방기의 일측면에 부착되며 가습수를 저장하는 것으로, 이 가습수의 습증기를 실내로 공급하는 방출구(58a)가 구비된 수조탱크(58)와, 열교환기(22)로부터 배기가스가 배출되는 배기관(26)과 연결된 상태로 수조탱크(58)내에 설치되어 있으며, 유입단(52')을 통해 들어온 배기가스가 통과하는 과정에서 가습수를 가열하는 히팅 파이프(52)와, 수조탱크(58)내에서 가습수의 수면에 따라 상하로 이동하는 플로우트(56)와, 링크(54)를 통해서 전달되는 플로우트(56)의 위치에 따라 개폐되면서 급수파이프(62)를 통해 상기 수조탱크(58)에 가습수를 공급하는 급수밸브(64)로 구성된다.

Description

난방기의 가습장치
본 발명은 난방기의 가습장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 난방기에서 배출되는 고온의 배출가스를 이용하여 가습수를 가열한 다음, 이때 발생되는 습증기를 난기와 함께 실내로 공급함으로써 실내의 습도를 적절하게 유지함과 동시에 열효율을 향상시킬 수 있는 난방기의 가습장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화장치는 모든 기후조건과 실내환경에 따라서 최적의 온도 및 습도를 유지하기 위한 것으로, 실내공기를 시원하게 하거나 따뜻하게 하는 냉방기 및 난방기를 비롯하여, 습도를 적당하게 유지하기 위한 가습장치와, 실내공기를 외부로 배출시키는 환기장치 등이 포함된다. 공기조화장치의 대부분은 냉방 또는 난방용으로 구분되어 있으나, 효과적인 공간활용 및 비용절감을 위해서 냉방과 난방을 겸하여 사용하는 경우도 있다. 본 발명은 겨울철 난방용으로 사용하는 난방기와 관련된 것으로, 이해를 돕기 위해서 첨부한 도 1과 2를 참조하여 종래의 난방기에 대해 설명한다.
도 1은 종래의 난방기를 보이기 위해 일부를 절결한 정면 단면도이고, 도 2는 종래의 난방기를 도시한 측면 단면도이다. 난방기(10)의 전면에는 공기가 유입되는 흡입구(12) 및 토출구(18)가 구비되어 있으며, 내부에는 외부 열원에 의해서 난방수를 가열하기 위한 연소기(20) 및 열교환기(22)가 배치되어 있다. 격판(6)을 중심으로 상방에는 연소기(20)와 열교환기(22)가 배치되며, 하방에는 브라켓(8)에 의해 고정된 모터(14)와 송풍팬(16)이 배치되어 있다.
난방기(10)의 작동시에는 모터(14)에 의해서 송풍팬(16)이 회전하게 되면, 흡입구(12)를 통해서 유입된 공기는 열교환기(22)를 지나면서 따뜻하게 가열된 다음, 토출구(18)를 통해 배출됨으로써 실내를 난방하게 된다. 한편, 연소가스는 열교환기(22)에 설치된 다수의 연도(22b)를 지나는 과정에서 열교환부(22a)를 통과하는 공기와 열교환되어 이를 가열한 다음에 배기관(26)을 통해서 외부로 방출된다.
도 2에는 난방시에 실내로 습증기를 공급하기 위한 가습장치가 도시되어 있다. 종래에는 습증기를 생성하기 위해서 연소기(20)의 측벽에 가열통(28)을 부착하였다. 그러므로, 난방기(10)의 작동시에 급수파이프(30)를 통해 급수통(32)으로부터 유입된 물은 가열통(28)을 지나면서 연소기(20)내의 연소열에 의해 가열되어 습증기로 변화된 다음, 가습파이프(34)를 따라 상승되어 토출구(18)쪽으로 난기와 함께 이동함으로써 실내로 공급된다.
이러한 구성을 지닌 종래의 난방기에서는 가열통을 지나는 냉수가 연소기로부터 전달되는 고온의 열과 열교환되면서 가열되는 과정에서 연소기열의 일부가 소비됨으로써 열효율이 저하된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하여 가습수를 가열한 다음, 이때 발생되는 습증기를 난기와 함께 실내로 공급함으로써 실내의 습도를 적절하게 유지함과 동시에 열효율을 향상시킬 수 있는 난방기의 가습장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 난방기를 보이기 위해 일부를 절결한 정면 단면도,
도 2는 종래의 난방기를 도시한 측면 단면도,
도 3은 본 발명의 가습장치가 장착된 난방기를 보인 측면 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수조탱크의 내부를 보인 횡방향 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수조탱크의 내부를 보인 측면 단면도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
6:격판 12:흡입구
14:모터 16:송풍팬
18:토출구 20:연소기
22:열교환기 26:배기관
40:난방기 50:가습장치
52:분기관 54:링크
56:플로우트 58:수조탱크
상술한 본 발명의 목적은 모터에 의해 작동되는 송풍팬의 회전에 따라 유입된 공기가 열교환기를 지나면서 가열된 다음 실내로 공급되는 구조의 난방기에 있어서, 난방기의 일측면에 부착되며 가습수를 저장하는 것으로, 이 가습수의 습증기를 실내로 공급하는 방출구가 구비된 수조탱크와, 열교환기로부터 배기가스가 배출되는 배기관과 연결된 상태로 수조탱크 내에 설치되어 있으며, 유입단을 통해 들어온 배기가스가 통과하는 과정에서 가습수를 가열하는 히팅 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방기의 가습장치에 의해 달성된다.
이하, 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난방기의 가습장치에 대하여 상세히 설명하기로 하며, 도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하되, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 가습장치(50)가 장착된 난방기를 보인 측면 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수조탱크의 내부를 보인 횡방향 단면도이다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 난방기(40)를 켜면, 모터(14)의 작동에 의해서 송풍팬(16)이 회전하게 된다. 그에 따라, 흡입구(12)를 통해서 유입된 공기는 열교환기(22)를 지나면서 따뜻하게 가열된 다음, 토출구(18)를 통해 배출됨으로써 실내를 난방하게 되며, 다수의 연도(22b)를 지나는 연소가스는 열교환부(22a)로 유입된 공기를 가열한 다음, 배기관(26)을 통해서 배출된다.
이러한 구성의 난방기에 있어서, 열교환기(22)를 통과하면서 따뜻하게 가열된 난기와 함께 습증기를 실내로 공급하여 습도를 적절하게 유지하기 위한 방안으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 연소기(20)의 연소열을 이용하던 종래의 방식 대신에, 배기관(26)을 통해 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하는 가습장치(50)를 예시하였다.
이를 위해서, 배기관(26)의 단부에 히팅 파이프(52)를 연결하였으며, 이 히팅 파이프(52)를 지나는 배기가스와 열교환되도록 가습수가 저장되어 있는 수조탱크(58)를 난방기(40)의 일측면에 부착하였다. 수조탱크(58)를 고정하는 방법으로는 여러가지가 있으나, 본 실시예에서는 브라켓(60)을 이용하여 고정한 구조를 예시하였다.
이와 같이, 난방기의 일측면에 부착되어 있는 수조탱크(58)는 가습수를 저장하고 있으며, 히팅 파이프(52)와의 열교환을 통해 발생되는 습증기는 방출구(58a)를 통해 배출되어 난기와 함께 토출구(18)쪽으로 공급된다. 이 수조탱크(58)내에는 가습수의 수면에 따라 상하로 이동하는 플로우트(56)가 설치되어 있으며, 플로우트(56)는 링크(54)를 개재하여 급수밸브(64)와 작동적으로 연결되어 있다.
따라서, 급수밸브(64)는 링크(54)를 통해 전달되는 플로우트(56)의 가변위치에 따라 개폐됨으로써, 급수파이프(62)를 통해 유입되는 가습수를 수조탱크(58)에 공급하게 된다. 플로우트(56)와 급수밸브(64)를 이용하여 수조탱크(58)내에 가습수를 보충하는 장치는 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에서 채용한 히팅 파이프(52)가 도시되어 있다. 히팅 파이프(52)에는 배기관(26)에서 나온 배기가스가 유입되는 유입단(52')과, 수조탱크(58)내의 가습수와 열교환된 후에 배출되는 배출단(52")이 구비되어 있다. 또한, 유입단(52')과 배출단(52")사이는 분기관(52b)으로 이루어져 있다. 분기관(52b)내부에는 배기가스가 흐르게 되며, 분기관(52b)사이의 공간부(52a) 및 주변에는 가습수와 접촉되어 있다.
다음에는 이러한 구성을 지닌 가습장치의 작동과정을 설명한다. 난방기가 가동되면, 연소기(20)에서 연소된 배기가스는 열교환기(22)내의 연도(22b)를 지나면서 주변 공기를 가열한 다음에 배기관(26)을 통해서 히팅 파이프(52)로 유입된다. 배기가스가 히팅 파이프(52)의 분기관(52b)을 지나는 과정에서 수조탱크(58)내의 가습수를 가열하게 되며, 이때 증발되는 습증기는 상부의 방출구(58a)를 통해서 토출구(18)로 보내져 난기와 함께 실내로 공급된다.
습증기의 과다 발생으로 인해서 가습수의 양이 줄어들게 되면, 수면 높이가 낮아지면서 플로우트(56)가 가라앉게 된다. 그에 따라, 급수밸브(64)가 개방되면서 급수파이프(62)를 통해 유입되는 물이 수조탱크(58)에 채워지게 되며, 소정량의 물이 충진되어 플로우트(56)의 위치가 소정의 위치에 도달하게 되면 급수밸브(64)가 잠기면서 물의 유입이 중단된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수조탱크의 내부를 보인 측면 단면도로, 본 실시예에서는 급수밸브 대신에 일반 가정에서 주로 사용하는 카트리지 방식의 물통(80)을 채용하였다. 물통(80)의 상부에는 물을 보충할 때에 사용하는 뚜껑(84)이 끼워져 있으며, 일측면에는 손잡이(82)가 부착되어 있다. 물통(80)의 하부면은 경사부(80a)로 형성되어 있으며, 경사부(80a)의 가장 아래부분에는 물의 누출을 단속하는 밸브(86)가 끼워져 있다.
가습수를 저장하는 수조탱크(58)내에는 물통(80)의 경사부(80a)가 안착되는 안착부(70)가 형성되어 있으며, 안착부(70)의 가장 아래부분에는 상기한 밸브(86)가 삽입되어 물이 유입되는 유입단(52')가 형성되어 있다. 따라서, 물통(80)을 수조탱크(58)내에 삽입하게 되면, 물통(80)하단의 경사부(80a)가 수조탱크(58)내의 안착부(70)에 안착됨과 동시에 밸브(86)가 개방되어 수조탱크(58)에 물이 공급하기 시작된다. 이와 같이 공급된 물은 히팅 파이프(52)를 지나면서 상기한 원리에 따라 가열되어 방출구(58a)로 방출된 다음에, 난기와 함께 실내로 공급된다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하여 가습수를 가열한 다음, 이때 발생되는 습증기를 난기와 함께 실내로 공급함으로써 실내의 습도를 적절하게 유지함과 동시에 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 고온의 배기가스가 그대로 대기중으로 방출되는 것을 막아 환경오염 및 지구 온난화 현상을 줄일 수 있다.

Claims (4)

  1. 모터(14)에 의해 작동되는 송풍팬(16)의 회전에 따라 유입된 공기가 열교환기(22)를 지나면서 가열된 다음 실내로 공급되는 구조의 난방기에 있어서,
    난방기의 일측면에 부착되며 가습수를 저장하는 것으로, 이 가습수의 습증기를 실내로 공급하는 방출구(58a)가 구비된 수조탱크(58)와,
    열교환기(22)로부터 배기가스가 배출되는 배기관(26)과 연결된 상태로 상기 수조탱크(58)내에 설치되어 있으며, 유입단(52')을 통해 들어온 배기가스가 통과하는 과정에서 가습수를 가열하는 히팅 파이프(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방기의 가습장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히팅 파이프(52)에는 배기관(26)으로부터 배기가스가 유입되는 유입단(52')과, 상기 수조탱크(58)내의 가습수와 열교환된 후에 배출되는 배출단(52")이 형성되어 있으며, 이들 유입단(52')과 배출단(52")사이에는 분기관(52b)으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 난방기의 가습장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수조탱크(58)내에는 가습수의 수면에 따라 상하로 이동하는 플로우트(56)와,
    링크(54)를 통해서 전달되는 상기 플로우트(56)의 위치에 따라 개폐되면서 급수파이프(62)를 통해 상기 수조탱크(58)에 가습수를 공급하는 급수밸브(64)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난방기의 가습장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수조탱크(58)에 수납된 상태에서 하부에 설치된 밸브의 작동에 따라 내부의 가습수를 수조탱크(58)내의 히팅 파이프(52)쪽으로 보내는 물통(80)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난방기의 가습장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100820149B1 (ko) * 2006-11-22 2008-04-08 엘지전자 주식회사 공기조화기용 가습장치 및 이를 구비한 공기조화기
KR102538280B1 (ko) * 2022-09-07 2023-05-30 김용엽 탄소배출이 없는 냉난방온수복합기 장치

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