KR200183576Y1 - 사우나용 방열 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사우나용 방열 장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 고안은 화염을 방사하는 버너부와; 상기 버너부에서 방사된 화염을 화염최초투입통로를 통해 공급받아 완전연소가 되게하는 중앙화실과; 상기 중앙화실과 상하부화실 화염연결통로를 통해 연결되어 상기 중앙화실에서 공급된 열이 지그재그로 상승하게하여 연도를 통해 방출되도록 하는 복수개의 상부화실과; 상기 버너와 상기 중앙화실과 상기 상부화실의 좌우 측면에 약간의 거리를 두고 위치하여 공기이동통로 관통부를 구비하고 T형 앵글로 결합된 측면석재부와; 상기 버너부에 공기를 공급하는 공기순환통로를 구비하고 방열장치를 지지하는 지지기초대로 구성하여 건조와 난방과 원적외선 방사를 수행할 수 있게 되는 것이다.

Description

사우나용 방열 장치{Apparatus for heat emission for sauna}

본 고안은 사우나용 방열 장치에 관한 것으로, 특히 건조와 난방과 원적외선 방사를 하기에 적당하도록 한 사우나용 방열 장치에 관한 것이다.

현재 사용하고 있는 사우나용 방열기는 20년간 거의 변화가 없이 발전되지 않고 거의 그대로 사용되고 있다. 다른 제품은 어떤 형태이든 조금씩 발전을 거듭하여왔다.

그러나 유달리 사우나용 방열기는 거의 변화가 없고, 있다면 실용신안등록 제082033호와 제09375가 있을 뿐이다.

특히 실용신안등록 제082033호의 경우 목욕탕 한증실 내에서 사용할 수 있는 밀폐형 쑥찜기에 관한 것으로, 기체의 수실내 하부에는 가열관을 설치하고 내중간에는 금망을 가설하며 상부 일측에는 다수의 배출구가 형성된 증기배분관을 밖으로 돌출되게 설치한 구조로 되어 있다.

그래서 뚜껑이 설치된 직육면체의 기체내 하부에는 고열증기가 유통되는 가열관을 배설하여 물을 끓여서 증기를 위로 올라가도록 하고 기체내 중간부에는 금망을 가설하여 쑥이나 한약재를 올려놓게 하였으며, 기체내 상부 일측에는 밖으로 돌출된 증기배분관을 형성한 구성으로, 증기배분관으로부터 연결호스를 연결하여 한증실에 둘러져 있는 의자 밑에 골고루 배치시켜 의자에 앉은 사람이 쑥증기를 골고루 쐴 수 있게 하였고, 밀폐형 기체내에서 쑥에 함유된 특유의 냄새와 약성분이 충분하게 발산되게 한 것이다.

그러나 이러한 종래 구조는 사용하고 있는 열원체, 즉 보일러가 없으면 열을 발생하지 못하고, 자체적인 열발생은 불가하여 열전달을 받아 전달하는 방식을 사용하기 때문에 에너지 절감 등의 측면에서 효율이 떨어지는 간접방식으로 되어 있고, 이에 따라 종래 구조를 설치하기 위한 각종 부대시설이 필요한 문제점이 있었다.

또한 종래의 방열기 1대를 가동하려고 하면, 스팀보일러와 설비배관 등 방열기 1대(가격 350~500만원)의 10배가 넘는 3,000만원~5,000만원의 부대시설이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

더불어 종래의 방열기는 스팀용으로 동파이프 집합 연결한 것으로, 수명이 최장 4년 정도로서 교체시에는 배관 노후를 고려하여 부대시설까지 교체해야 하는 등 유지 보수 비용도 과다하게 지출되는 단점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 건조와 난방과 원적외선 방사를 할 수 있는 사우나용 방열 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 사우나용 방열 장치는,

화염을 방사하는 버너부와; 상기 버너부에서 방사된 화염을 화염최초투입통로를 통해 공급받아 완전연소가 되게하는 중앙화실과; 상기 중앙화실과 상하부화실 화염연결통로를 통해 연결되어 상기 중앙화실에서 공급된 열이 지그재그로 상승하게하여 연도를 통해 방출되도록 하는 복수개의 상부화실과; 상기 버너와 상기 중앙화실과 상기 상부화실의 좌우 측면에 약간의 거리를 두고 위치하여 공기이동통로 관통부를 구비하고 T형 앵글로 결합된 측면석재부와; 상기 버너부에 공기를 공급하는 공기순환통로를 구비하고 방열장치를 지지하는 지지기초대로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 본 고안의 일실시예에 의한 사우나용 방열 장치의 입체도이고,

도2는 도1의 평면도이며,

도3은 도1의 정면도이고,

도4는 도1의 좌우측면도이며,

도5는 도1의 후면도이고,

도6은 도1의 화염이동 계통도이며,

도7은 도1의 외관도이고,

도8은 도1에서 석재붙임 방식을 보인 사시도이며,

도9는 도1의 배면도이고,

도10은 도7의 절개면 A-1 상부의 절개도이며,

도11은 도7의 절개면 A-2 하부의 절개도이고,

도12는 도7의 측면절개면 B의 절개도이며,

도13은 도7의 절개면 C의 절개도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 버너 12 : 중앙화실 13 : 상하부 화실 연결부

14 ~ 17 : 화실 18, 23, 24 : 석재붙임 19 : 연도부

20 : 몸체지지대 21 : 하부공기대류통로 22 : 지지기초대

25 : 후면물통

이하, 상기와 같은 본 고안 사우나용 방열 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 고안에 의해 개발된 사우나용 방열 장치는 한증실용 비닐하우스의 온도조절용 등에서 건조목적으로 사용할 수 있으며, 벽난로를 대치하여 한대지방의 배치카와 같은 난방목적으로도 사용할 수 있고, 한증실이나 비닐하우스 또는 건조용으로 사용시에도 원적외선 방사목적으로 이용할 수도 있다.

도1은 본 고안의 일실시예에 의한 사우나용 방열 장치의 입체도이다.

여기서 참조번호 11은 화염을 방출하는 버너이고, 12는 버너(11)에서 방출되는 화염이 직접 방사되는 중앙화실의 몸체이며, 13은 복수개의 상부화실과 중앙화실인 하부화실을 연결시키는 상하부 화실 연결부이고, 14 내지 17은 상부의 복수개의 화실이며, 18, 23, 24는 좌우 측면의 석재붙임이고, 19는 화염이 방사된 공기가 최종적으로 배출되는 연도부이며, 20은 버너(11)와 중앙화실몸체(12)를 지지하는 몸체지지대이고, 21은 하부의 공기대류통로이며, 22는 사우나용 방열 장치 전체를 지지하는 장비전체지지기초대이고, 25는 발열에 의해 습도가 낮아질 경우 가습효과를 더하기 위한 후면물통이다.

도2는 도1의 평면도이다.

여기서 31은 버너부(11)와 화염최초투입통로(32) 사이에 위치한 단열재이고, 32는 화염최초투입통로이며, 33은 본체 몸통이고, 34는 공기이동통로 관통부이며, 35는 석재조립붙임이다.

도3은 도1의 정면도이다.

여기서 41은 몸체지지기초대이고, 42는 장비이동바퀴이며, 43은 석재붙임이고, 44는 본체중앙몸체이고, 45는 하부공기이동통로이며, 46은 석재붙임조립이고, 47, 48은 좌우측면의 지지찬넬이며, 49는 상부공기이동통로이다.

도4는 도1의 좌우측면도이다.

여기서 51은 버너부(11)에서 방사되어 화염최초투입통로(32)를 통해 중앙화실로 방사된 중앙화실화염이고, 52는 중앙화실이며, 53은 하부화실인 중앙화실과 복수개의 상부화실(14 ~ 17)을 연결시키는 상하부화실 화염연결통로이다.

도5는 도1의 후면도이다.

여기서 54는 상부의 물통이다.

도6은 도1의 화염이동 계통도이다.

그래서 버너부(11)에서 발생된 화염은 화염최초투입통로(32)를 통해 중앙화실(52)로 들어간 다음 상하부화실 화염연결통로(53)를 통해 복수개의 상부화실(도6에서는 10차화실까지 도시하였음)을 거쳐 연도부(19)로 배출되는 것을 보였다.

도7은 도1의 외관도이다.

도8은 도1에서 석재붙임 방식을 보인 사시도로서, 열방사 대류작용을 화살표로 표시하였다.

여기서 55는 석재붙임을 위해 본체와 석재를 붙임하는 T형 앵글이다.

그리고 본체 하단부의 장비기초대(22)에서 본체와 측면 석재 사이에 약간의 공간을 준다. 그러면 하부로부터 유입된 찬공기는 점점 더워 지면서 상부로 이동하고, 팽창을 거듭하여 측면 석재를 통해 주변공기와 교환되는 것을 보인 것이다. 이는 차가운 공기는 하부로 더운 공기는 상부로 이동하는 자연 대류 법칙에 준한 것으로, 인위적인 방법이 아니며 열의 방사와 대류의 법칙을 충실히 적용한 것이다. 이러한 과정에서 석재는 달구어지며, 달구어진 석재는 원적외선을 방사하여 좀더 깊숙한 곳까지 열을 전달하여 실내 또는 한증실이 더워지도록 한다.

도9는 도1의 배면도이다.

도10은 도7의 절개면 A-1 상부의 절개도이다.

여기서 61, 62는 중앙화실과 1차 상부화실을 연결시키는 관통부이고, 63, 64는 관통부 상부이다.

도11은 도7의 절개면 A-2 하부의 절개도이다.

여기서 71, 72는 중앙화실의 상부조립부이고, 73은 후면 방폭구이다.

도12는 도7의 측면절개면 B의 절개도이다.

도13은 도7의 절개면 C의 절개도이다.

여기서 74는 버너부(11)의 외부에 위치한 버너외부철판이고, 75는 상부화실의 외부에 위치한 상부화실외부철판이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 사우나용 방열 장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상부화실은 상부화실외부철판(75)이 있으며, 상부화실외부철판(75)과 좌우측면의 석재붙임(18)(23)(24) 사이에는 공기이동통로(49)가 있다. 또한 철판덮개판이 상부를 덮고 있으며, 이는 제작시 용접 접합을 한다. 전면부도 제작시 철판으로 막은 상태이나 도면에서는 이를 개방하여 도시하였다. 마감상태에서는 버너입구만이 외부로 개방되어 있게 된다.

후면물통(25)은 발열을 하게 되면 습도가 없어지기 때문에 가습효과를 더하기 위해 설치한 것이다. 석재붙임은 T형 앵글(55)을 이용한다. 중앙화실(12) 내부는 캐스타블 내화재를 이용한다.

몸체를 하부화실로 보고, 그 윗부분을 상부화실로 본다면, 운반 시 또는 입구가 협소한 장소를 고려하여 상하부 화실 연결부(13)를 후랜치 타입으로 분리하여 이동후 조립할 수 있게 한다. 버너(11)는 중앙화실몸체(12)와 함께 조립한다.

외부공기는 강제 압입 통풍 방식을 이용한다.

본 고안은 크게 버너부(11), 하부중앙화실(12), 상부화실(14 ~ 17), 측면석재(18)(22)(23), 장비기초대(22)로 구성된다.

버너부(11)는 노즐과 송풍기, 지지판, 단열재, 콘트롤로 나눈다.

버너는 경유와 가스 버너 등을 사용할 수 있다. 본 고안은 경유 석유를 발원체로 삼고 점화방식은 강제 통풍 방식으로 하여 외부공기를 들여서 버너에 기름과 같이 공급하되 이 과정에서 장치는 밀폐된 실내 또는 한증실에서 산소결핍이 발생하지 않도록 별도의 공기 유입 장치와 송풍장치를 갖춤으로써 종래의 방열 형태와는 다른 형식으로 사무실이나 한증실 비닐하우스 등에서 사용할 수 있다.

그래서 1차로 버너(11)에서 점화가 되면 열이 발생하고 이때 실내의 산소를 태우지 않는 방식으로 되어 있으며, 본체와 버너 사이의 열공급통로에 과도한 열로 인하여 버너입구가 과열되는 것을 방지하기 위하여 점화후 목적하는 열이 발생하면 버너는 꺼지도록 하며, 외부 공기 유입 송풍기는 일정 시간 동안 작동하여 버너에 있는 잠열을 제거할 수 있도록 하여 버너에 무리가 없도록 한다.

버너와 본체 접합 부분에는 단열재(31)를 장착한다.

콘트롤은 외부에 장착하여 내부 기계를 제어하는 시스템으로 제작되어 있으며, 모든 작동과 실행을 외부에서 감시통제가 가능하도록 설계하여 내부의 기계를 외부에서 조작이 가능하도록 한다.

한편 하부의 중앙화실(12)은 버너부(11)에서 분사된 연료가 완전연소가 가능한 범위내에서 크기를 결정하며, 크기는 버너의 연료 분사량에 따라 크게 또는 작게 만들 수 있으며, 1차로 분사된 연료가 산소와 함께 연소되면서 열을 발산하게 된다. 이때 노내 열은 섭씨 700~800도 정도로 유지하며, 연소시간과 연소량에 따라 온도는 증감된다.

중앙화실(12)의 구성은 철판으로 하여 원형 또는 각형으로 제작할 수 있으며, 내부에는 내화 캐스타블을 발라 직접열로 인한 철판 부식을 막아 수명이 연장되도록 한다. 연소가 된 배기가스는 중앙화실의 전면부와 후면부에 위치한 상하부화실 화염연결통로(53)를 통해 열과 가스가 전달된다. 이러한 연소방식은 열의 자연상승법칙을 적용하고, 2차적으로는 반전 연소 방식을 가미하여 후면부와 전면부의 화염연결통로(53)가 상호 보완작용을 하는 방식을 채택하여 완전연소가 되도록 한다. 즉, 버너(11)에서 중앙화실로 방사된 화염은 중앙화실의 후면에서 반사되어 중앙화실의 전면부로 이동하기 때문에, 열이동은 전면부의 화염연결통로가 30% 정도를 담당하고, 후면부의 화염연결통로가 70% 정도를 담당하게 된다.

한편 상부화실(14 ~ 17)은 열을 외부로 방사하는 역할을 담당하며, 1차 상부화실부터 연소와 노내압이 없는 범위에서 화실수를 결정할 수 있다. 즉, 방열 장치의 크기와 장소, 목적에 따라 화실수를 증감할 수 있다. 재질은 철판으로 하며, 접합은 용접으로 한다. 그리고 열은 섭씨 600도 정도에서 550도 정도로 이루어지도록 하고, 외부 접촉부에 열교환을 하면서 1차 상부화실의 공기와 가스와 열은 2차 상부화실로 자연스럽게 상승한다.

형태는 사각 또는 타원형을 쌓아놓은 형태로 제작되며, 하부와 상부와 분리조립가능하도록 한다.

열 이동은 자연 열 상승 법칙을 준수하여 수평이동과 수직이동을 거듭하여 2차 상부화실에서 섭씨 500도 정도, 3차 상부화실에서 450도 정도, 4차 상부화실에서 400 정도, 5차 상부화실에서 350도 정도, 6차 상부화실에서 300도 정도, 7차 상부화실에서 250도 정도로 낮아지게 하며, 연도부(19)에서는 200도 정도를 유지하게 한다. 각 화실마다 접합방식은 용접으로 한다.

한편 측면석재부(18)(23)(24)는 석재지지 찬넬과 고정찬넬로 나눈다.

석재시공은 T형 앵글을 이용하여 하여, 시공시 본체와 석재 사이에 약간의 공기 순환 통로를 확보하기 위하여 본체와 석재 사이에 일정한 간격을 유지하여 시공하여 찬공기와 발열체가 자연대류현상에 의해 열교환이 이루어지게 한다. 이때 상부화실 지지찬넬을 이용하여 석재를 쌓고 석재붙임은 T형 앵글을 사용한다.

지지찬넬은 상부화실과 하부화실을 연결하여 한 몸체가 될 수 있도록 하여 유동이나 흔들림을 방지하도록 상호 보완 연결되도록 한다. 이때 접합은 용접방식을 이용한다.

한편 장비기초대(22)는 공기순환통로를 확보한 타공형식의 패널이며, 재질은 철판 SS41로 구성할 수 있다. 장비기초대(22) 위에 상부화실 지지찬넬을 연결하여 용접하고 하부 화실의 몸체를 접합한다. 장비기초대(22) 하부에는 열이 하부로 유출되는 것을 막기 위하여 보온 단열재를 붙여 시공한다.

이처럼 구성한 본 고안은 건조와 난방과 원적외선 방사를 수행하게 되는 것이다.

이상에서 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 고안은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 사우나용 방열 장치는 연료비를 절감할 수 있으며, 온도제어와 시간제어와 발열온도유지와 같은 자동콘트롤이 가능하고, 일정한 방사율을 유지할 수 있고, 시설비가 저렴하며, 건조목적이나 난방목적이나 원적외선 방사목적 등으로 사용하여 다목적 기능을 구비하고, 가정용이나 산업용 방열장치를 대체할 수 있으며, 수리고장 등의 불필요한 유지 관리비가 거의 들지 않으며, 운전자 등 기술자가 없어도 사용이 가능한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 화염을 방사하는 버너부와;

   상기 버너부에서 방사된 화염을 화염최초투입통로를 통해 공급받아 완전연소가 되게하는 중앙화실과;

   상기 중앙화실과 상하부화실 화염연결통로를 통해 연결되어 상기 중앙화실에서 공급된 열이 지그재그로 상승하게하여 연도를 통해 방출되도록 하는 복수개의 상부화실과;

   상기 버너와 상기 중앙화실과 상기 상부화실의 좌우 측면에 약간의 거리를 두고 위치하여 공기이동통로 관통부를 구비하고 T형 앵글로 결합된 측면석재부와;

   상기 버너부에 공기를 공급하는 공기순환통로를 구비하고 방열장치를 지지하는 지지기초대로 구성된 것을 특징으로 하는 사우나용 방열 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 버너부는,

   발원체를 방사하는 노즐과; 공기가 유입되도록 하는 송풍부와; 상기 버너를 지지하는 지지판과; 상기 화염최초투입통로가 과도한 열로 인해 과열되는 것을 방지하기 위해 상기 화염최초투입통로와 버너 사이에 위치한 단열재와; 상기 버너의 외부에 장착하여 상기 버너를 제어하여 온도제어와 시간제어와 발열온도유지의 자동제어를 수행하는 콘트롤을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 사우나용 방열 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부화실은,

   발열에 의해 습도가 낮아지면 가습효과에 의해 습도가 유지되도록 하는 물통을 상단에 구비한 것을 특징으로 하는 사우나용 방열 장치.