KR200148486Y1 - 공기조절장치의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기조절장치를 개시한다.

종래에는 열교환기의 방열관이 연소챔버의 상부에 위치되었으므로 송풍기에 의한 기류가 연소챔버에 의해 방해되어 충분히 열교환되지 못했으며, 이에따라 별도의 공기유도용 가이드 등을 구비해야 하는 문제가 있었다.

본 고안에서는 열교환기의 방열관이 연소챔버의 하부에 위치되어 송풍기와 직접 대향하도록 구성하여, 별도의 공기유도용 가이드 없이도 송풍기에 의한 기류가 방열관과 충분히 열교환되도록 하였다.

Description

공기 조절장치의 열교환기

제 1 도는 일반적인 공기조절장치의 일례를 개략적으로 보인 단면도.

제 2 도는 종래의 문제점을 보인 난방 열교환기의 측면도.

제 3 도는 본 고안에 의한 공기조절장치를 개략적으로 보인 단면도.

제 4 도는 그 작용을 보인 난방 열교환기의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C : 캐비닛(cabinet) G1 : 토출그릴(吸入grill)

G2 : 토출그릴 E : 열교환기(heat exchanger)

R : 연소챔버(combustion chamber) D : 덕트(duct)

P : 방열관(放熱管) Dc : 연결덕트

본 고안은 공기조절장치(air conditioning apparatus)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 난방 열교환기(heat exchanger)를 설치하는 구조에 관한 것이다.

난방에 사용되는 난방장치는 보일러(boiler)와 온풍기 등 여러가지 형태의 것 들이 있지만, 통상 실내의 공기를 가열하여 순환시킴으로써 난방을 행하는 공기조절 방식의 온풍기가 주로 사용되고 있다. 이러한 온풍기는 구조 및 설치가 간단하면서도 높은 열효율을 가지는 장점등에 의해 겨울철 실내 난방장치로서 각광 받고 있다.

제1도에는 이저한 온풍기의 일례를 개략적으로 도시하였다. 이것은 열교환기 (E)외 연소챔버(combustion chamber:R)에서 버너(burner:B)에 의해 연소된 석유나 가스등의 연소가스가 그 덕트(duct:D)를 통해 다수의 방열관(P)과 연결덕트(Dc)를 순차적으로 거쳐 배기구(0)를 통해 외부로 배출됨으로써 열교환기(E)가 고온으로 가열된다. 이와 동시에 열교환기(E)의 하부에 설치된 송풍기(fan:F)가 구동되어 실내의 공기를 캐비닛(cabinet:C)의 흡입그릴(吸入grill:Gl)을 통해 흡입하여 열교환기(E) 측으로 불어주게 되고, 이에따라 공기가 열교환기(I) 방열관(P)과의 접촉에 의해 열교 환된 뒤 토출그릴(G2)을 통해 다시 실내로 토출됨으로써 난방을 행하게 된다.

그런데 이러한 종래의 온풍기는 열교환기(E)의 방열관(P)이 연소챔버(R)의 상측에 위치되는 구성이므로, 운전시 송풍기(F)에 의한 기류의 흐름이 제2도에 점선의 화살표로 도시한 바와같이 연소챔버(R)에 의해 방해되어 방열관(P)을 거치지 못 하고 그대로 토출그릴(G2)로 배출되게 된다. 이에따라 기류가 충분히 열교환되지 못해 토출공기의 온도가 낮아지게 됨으로써 난방효율이 저하되는 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 제2도에 도시한 바와 같이 캐비닛(C)의 양 내벽에 송풍기(F)에 의한 기류를 방열관(P) 측으로 유도하는 가이드(guide:I)를 구비하기도 한다. 그러나 이는 구조가 복잡해져 토출풍속이 저감되므로 송풍기(F)의 회전수를 상대적으로 증가시켜야 될 뿐만 아니라 특히, 토출부위의 온도분포가 불균일 하고 배기가스의 온도가 대략 300℃ 이상 높게 형성되어 열효율을 감소시키는 문제가 야기되는 바, 적절한 해결책이 될 수 없었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제를 감안하여 별도의 가이드를 구비하지 않고서도 송풍기에 의한 기류를 열교환기의 방열관과 충분히 열교환시킬 수 있는 공기조 절장치를 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 배기가스의 온도를 낮출 수 있으며, 토출공기의 온도 분포를 균일하게 할 수 있는 공기조절장치를 제공하는 것이다.

이와같은 목적들을 달성하기 위해 본 고안에 의한 공기조절장치는, 버너에 의해 연료가 연소되는 연소챔버 및 이 연소챔버로부터 공급된 연소가스가 순환하는 다수의 방열관을 가지는 열교환기와, 실내의 공기를 흡입하여 열교환기 측으로 불어 주는 송풍기를 구비하는 공기조절장치에 있어서,

상기 송풍기에 의해 토출되는 공기가 직접 상기 방열관으로 토출되도록 하기 위하여, 상기 방열관이 상기 연소챔버의 하부에 상기 송풍기와 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이에따라 본 고안은, 종래와 같은 별코의 가이드 없이도 송풍기에 의한 기류가 열교환기의 방열관에 직접 접촉하게 되므로 공기조절장치의 열효율과 신뢰성 향상 및 배기가스 온도감소 등에 큰 효과를 발휘한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제3도 및 제4도에서, 본 고안에 의한 공기조절장치는, 전면 상부와 하부에 공 기의 토출그릴(G2)과 흡입그릴(G1)이 각각 설치된 캐비닛(C)의 내부 중간에 열교환 기(I)가 설치되고, 이 열교환기(I)의 하부에는 흡입그릴(Gl)을 통해 실내의 공기를 흡입하여 열교환기(E) 측으로 불어주는 송풍기(F)가 설치되어 있다.

그리고 열교환기(E)는, 일단이 버너(B)에 연결되어 이에 의해 석유 또는 가스 등의 연료가 연소되는 원통형의 연소챔버(R)와, 이 연소챔버(R)에서 연소된 연료의 가스가 순환함으로써 공기와 열교환시키는 다수의 방열관(P)을 구비하고 있으며, 이들 방열관(P)과 연소챔버 그리고 연소챔버(R)의 타단부와 방열관(P)의 일단부는 연소가스의 이동을 안내하는 덕트(D)에 의해 상호 연통되고, 각 방열관(P)의 타단부에는 연소가스가 다수의 방열관(P)을 순차적으로 통과할 수 있도록 상호 순차 연결하는 연결덕트(Dc)가 설치된다.

이와 같은 열교환기(E)는 본 고안의 특징에 따라 방열관(P)이 송풍기(F)와 직접 대응되도록 설치된다. 즉, 송풍기(F)에 의해 토출되는 공기가 직접 방열관(P)으로 토출되도록 하기 위하여, 상기 방열관(P)이 상기 연소챔버(R)의 하부에 상기 송풍기(F)와 대응되도록 설치된다.

이와같은 구조적 특징을 가지는 본 고안에 의한 공기조절장치는 송풍기(F)에 의해 형성된 기류가 방열관(P)을 직접적으로 통과하게 되므로 종래와 같은 공기유도 용 가이드 없이도 상호간에 충분한 열교환이 이루어지게 된다.

즉, 본 고안의 열교환기(E)는 실질적으로 공기와 열교환 하는 방열관(P)이 연 소댐버(R)의 하부에 위치되어 송풍기(F)와 대향하고 있는 바, 송풍기(F)에 의한 기류가 모두 방열관(P)을 거치게 됨으로써 충분한 열교환을 하게 되는 것이다.

이에따라 배기가스의 온도가 종래에 비해 현저히 감소되어 열효율이 증가됨은 물론 공기 토출그릴(G2)에서의 토출공기의 온도분포가 균일하게 형성되게 된다. 또한 종래와 같은 별도의 공기유도용 가이드를 구비할 필요가 없으므로 구조가 매우 간단해지게 되고, 이에따라 토출공기의 저항이 감소되는 바, 송풍기(F)의 회전수를 낮출 수 있게 된다.

본 고안자의 실험에 의하면, 종래에 비해 열효율이 약 5.3% 정도 상승하였으며 이에따라 배기가스의 온도가 156℃ 정도로 대폭 감소되었다. 뿐만 아니라 토출되는 공기의 온도도 토출그릴(G2)의 전부위에서 균일하게 나타났다.

이와 같이 본 고안에 의하면, 종래에 비해 구조가 매우 간단해지면서도 난방 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 송풍기에 의한 기류를 충분히 열교환시킬 수 있게 된다. 또한 토출공기의 온도도 전부위에서 고르게 형성할 수 있다. 그러므로 본 고안은 공기조절장치의 열효율과 신뢰성 향상 및 구조의 단순화 등에 큰 효과가 있다.

Claims (1)

1. 버너에 의해 연료가 연소되는 연소챔버 및 이 연소챔버로부터 공급된 연 소가스가 순환하는 다수의 방열관을 가지는 열교환기와, 상기 열교환기의 하부에 위치되며 실내의 공기를 흡입하여 상기 열교환기 측으로 불어주는 송풍기를 구비하는 공기 조절장치에 있어서, 상기 송풍기(F)에 의해 토출되는 공기가 직접 상기 방열관(P)으로 토출되도록 하기 위하여, 상기 방열관(P)이 상기 연소챔버(R)의 하부에 상기 송풍기(F)와 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조절장치.