KR200341527Y1 - 방열기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기존의 방열기 구조를 개선함으로서 원활한 열교환에 의해 열효율을 상승시킬 수 있는 방열기를 사우나에 설치할 있는 방열기에 관한 것으로, 열원; 상기 열원에 의하여 가열되는 작동매체 충진관; 상기 작동매체 충진관과 이루는 각도가 예각이 되도록 연통되어 있는 하나 이상의 방열관; 및 상기 방열관 외주면에 돌설되어 있는 다수의 방열핀으로 구성된 방열기에 있어서, 상기 열원과, 상기 열원이 유입되는 유입구(10)와; 상기 유입구(10)로 유입된 열원이 이송됨에 따라 가열되고, 그 일단이 상기 유입구(10)의 저면으로부터 분기되는 다수의 분기관(20)과; 상기 분기관(20)의 각 타단이 그 측면으로 연통된 형태로 연결되고, 열원에 의해 발생되는 응축수를 배출하는 배출구(40)와; 상기 분기관(20)이 그 내부로 수용되며, 다수의 분기관(20)이 가열됨에 따라 반응하여 기화하는 열매체가 충진되는 다수의 히트파이프(50)와; 상기 히트파이프(50)에서 발생된 열이 이송되고, 다수의 히트파이프(50)(50)와 직교된 형태로 다수 연결되는 방열관(60)과; 상기 방열관(60) 외주면에 일정간격으로 다수 돌설되고, 다수의 방열관(60)으로 이송된 열을 주변대기로 방출하는 다수의 방열핀(70)으로 구성된 것이다.

Description

방열기{Radiator}

본 고안은 방열기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 용도에 맞게 제작되어 사용되는 방열기의 구조를 개선함으로서 원활한 열교환에 의해 열효율을 상승시킬 수 있는 방열기를 사우나에 설치할 수 있는 방열기에 관한 것이다.

일반적으로, 방열기(Radiator)는 온수 또는 스팀을 열매체로 하는 난방기구의 부재로 방열관에 배열된 방열핀을 통해 열교환 하여 대기를 가온하는 장치이다.

상기와 같은 방열기는 예를 들어 본 출원인에 의해 출원된 히트파이프를 이용한 방열기』(출원번호: 20-2003-28472)는 농업용으로 온실에서 사용되는 방열기 관한 것으로서, 열원; 상기 열원에 의하여 가열되는 작동매체 충진관; 상기 작동매체 충진관과 이루는 각도가 예각이 되도록 연통되어 있는 하나 이상의 방열관; 및 상기 방열관 외주면에 돌설되어 있는 다수의 방열핀으로 구성되고, 상기 열원은 열매체 유동관을 흐르는 열매체이고, 상기 열매체 유동관은 상기 작동매체 충진관에 내포된다.

한편, 상기와 같은 방열기는 도 1 및 도 2에서 온수나 스팀과 같은 열매체를 위한 열매체 유동관(100)은 작동매체를 위한 충진관(200)에 내포되어 전체적으로 이중관 형태로 되어 있다. 상기 작동매체 충진관(200)과는 방열관(300)이 연통되어 있어 작동매체 충진관(200)에 충진된 작동매체가 열매체에 의하여 가열되고 증발되어 방열관(300)으로 증발 확산되고, 상기 방열관(300)으로 확산된 작동매체의 열은방열관(300) 외주면에 나사선 모양으로 감겨 돌아가는 나선형 방열핀(400)에서 주변 대기에 전달되는 것이다.

상기 작동매체 충진관(200)과 방열관(300)으로 이루어진 공간에서는 열매체에 의하여 증발된 작동매체가 방열관(300)으로 증발 확산되어 방열핀(400)을 통하여 대기와 열교환하고, 이어서 열을 빼앗겨 응축된 작동매체는 중력에 의하여 다시 작동매체 충진관(200)으로 모이게 되는 것이다.

그리고, 상기 작동매체 충진관(200)에 충진되는 작동매체는 일반적으로 저온에서 널리 사용되는 물, 아세톤 등이 사용되며, 상기 작동매체를 먼저 충진관(200)에 충진하고 충진관(200)과 방열관(030)이 이루는 공간을 진공화시켜 히트파이프를 만든다.

상기 작동매체와 열매체는 동일한 유체일 수 있고, 이 경우 충진관(200)과 방열관(300)이 이루는 공간은 진공상태이므로 이 공간에 충진된 유체는 증발 온도가 대기압 상태인 경우보다 낮으므로 작동매체인 유체의 원활한 증발이 가능하게 되고, 이에 따라 열교환 효율이 그만큼 증가된다.

상기와 같은 방열기는 온실용 용도로만 제작되어 제한적으로 사용되는 것이며, 근래에 들어서는 농산물 건조용, 수산물 건조용 등 그 용도에 맞게 방열기의 구조를 일부 개선하여 여러가지 용도로 다양하게 사용하고 있다.

그러나, 그 용도에 맞게 구조를 개선하여 다양하게 사용하는 방열기를 이용하여 목욕탕 또는 사우나와 같은 곳에서도 적용하여 사용하기에는 열효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있는데 이는 상기 방열관과 방열핀이 세로방향으로 형성됨으로서 데워지지 않은 대기가 다수의 방열핀 사이 내부까지 쉽게 파고들지 못함으로서 사우나용 방열기로 사용하기에는 열효율이 현저하게 떨어지고, 이를 극복하기 위해서는 면적에 따른 열효율을 계산하여 다수개의 방열기를 설치해야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 방열기 구조를 개선하여 원활한 열교환과 이로 인한 열효율이 높은 방열기를 제작하여 이를 사우나에 설치하여 사용할 수 있는 방열기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은, 종래에 따른 방열기를 나타낸 사시도.

도 2는, 종래에 따른 방열기를 나타낸 단면도.

도 3은, 본 고안에 따른 방열기를 일부 구성을 나타낸 사시도.

도 4는, 본 고안에 따른 방열기를 나타낸 사시도.

도 5는, 본 고안에 따른 방열기를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 유입구 20: 분기관

40: 배출구 50: 히트파이프

60: 방열관 70: 방열핀

80: 방열기

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 열원과, 상기 열원이 유입되는 유입구와; 상기 유입구로 유입된 열원이 이송됨에 따라 가열되고, 그 일단이 상기 유입구의 저면으로부터 분기되는 다수의 분기관과; 상기 분기관의 각 타단이 그 측면으로 연통된 형태로 연결되고, 열원에 의해 발생되는 응축수를 배출하는 배출구와; 상기 분기관이 그 내부로 수용되며, 다수의 분기관이 가열됨에 따라 반응하여 기화하는 열매체가 충진되는 다수의 히트파이프와; 상기 히트파이프에서 발생된 열이 이송되고, 다수의 히트파이프와 직교된 형태로 다수 연결되는 방열관과; 상기 방열관 외주면에 일정간격으로 다수 돌설되고, 다수의 방열관으로 이송된 열을 주변대기로 방출하는 다수의 방열핀으로 구성되어 이루어진 방열기를 제공한다.

본 고안에 따른 방열기의 구조 및 작용을 일실시예를 통하여 상세히 설명한다.

첨부한 도면, 도 1은, 종래에 따른 방열기를 나타낸 사시도이며, 도 2는, 종래에 따른 방열기를 나타낸 단면도이고, 도 3은, 본 고안에 따른 방열기를 일부 구성을 나타낸 사시도이며, 도 4는, 본 고안에 따른 방열기를 나타낸 사시도이고, 도 5는, 본 고안에 따른 방열기를 나타낸 단면도이다.

본 고안에 따른 방열기(80)의 구성은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 우선 열원은 보일러(미도시)의 구동에 따라 발생되는 것으로 본 고안에서는 온수 또는 스팀으로 사용될 수 있으나 이에 국한되지 않지 않으며, 본 고안에서는 스팀을 적용하여 설명한다.

한편, 상기 보일러의 구동에 발생되는 열원이 유입되는 유입구(10)가 상부에 형성되고, 상기 유입구(10)로 유입된 열원이 이송됨에 따라 가열되고, 상기 유입구(10)의 저면으로 다수의 분기관(20) 일단이 연통된 형태로 연결된다.

상기 분기관(20)의 각 타단은 배출구(40)의 측면으로 연통된 형태로 연결되고, 상기 분기관(20)의 내부로 이송되는 열원에 의해 발생되는 응축수는 배출구(40)를 통해 배출된다.

그런 다음, 상기 분기관(20)이 각각 그 내부로 수용되고, 다수의 분기관(20)이 가열됨에 따라 반응하여 기화하는 열매체가 충진되는 한쌍의 히트파이프(50)가 형성되며, 상기 히트파이프(50)에서 발생된 열이 이송되고, 히트파이프(50)와 직교된 형태로 다수의 방열관(60)이 연결된다.

그리고, 상기 방열관(60) 외주면에 일정간격으로 돌설되고, 상기 방열관(60)으로 이송된 열을 주변대기로 방출하는 방열핀(70)이 다수 형성된다.

한편, 상기한 바와 같이 구성되어 이루어진 방열기(80)는, 보일러에의 구동에 따라 약 130℃의 열원(스팀)이 발생되고, 상기 열원은 상단에 형성된 유입구(10)로 유입된다.

그리고, 상기 유입구(10)로 유입된 열원은 유입구(10)의 저면으로 연통된 형태로 연결된 다수의 분기관(20)으로 각각 이송되면서 이와 동시에 가열된다.

그러면, 상기 분기관(20)을 내부로 수용하는 히트파이프(50)는 이중구조로 형성되고, 상기 히트파이프(50)의 내부로 충진된 열매체(본 고안에서는 물 또는 아세톤이 사용됨)는 열원에 의해 이미 가열되어 있는 분기관(20)에서 발생되는 열로 인해 기화작용이 이루어지면서 열이 증발 확산되어 히트파이프(50)가 열이 잔달된다.

그런 다음, 상기 히트파이프(50)와 직교된 형태로 연통되는 다수의 방열관(60)으로는 열이 이송되고, 상기 방열관(60)으로 이송된 열은 방열관(60)의 외주면에 일정 간격차로 형성되는 방열핀(70)을 통해 주변 대기로 전달되고 열교환을 하게 됨으로서 대기의 온도가 상승하게 된다.

상기와 같은 작용에 의해 발생되는 응축수는 사용자의 배출구(40) 조작에 의해 응축수를 제거하며, 상기 히트파이프(50)와 방열관(60)이 이루는 공간은 진공상태이므로 이 공간에서 충진된 열매체는 증발온도가 대기압 상태인 경우보다 낮으므로 원활한 증발이 가능하다.

또한, 상기 방열관(60) 및 방열핀(70)이 가로방향으로 형성됨으로서 데워지지 않은 대기는 방열핀(70) 사이 내부까지 쉽게 파고들어 열교환할 수 있는 접촉면적이 증가되며, 동일 면적을 가지고도 단위 열교환량이 더 증가하고 그만큼 단위 발열량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기와 같은 방열기(80)를 사우나에 설치할 때에는 사우나 내부 벽면 소정 위치에 상기 방열기(80)가 매립된 형태로 장착될 수 있도록 벽면을 파내어 형성된 공간부로 방열기(80)를 설치한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 열교환기는, 기존의 방열기는 방열관과 방열핀이 세로방향으로 형성되어 있지만 본 고안의 방열기는 방열관 및 방열핀이 가로방향으로 형성됨으로서 데워지지 않은 대기는 방열핀 내부까지 쉽게 파고들어 열교환할 수 있는 접촉면적이 증가되며, 동일 면적을 가지고도 단위 열교환량이 더 증가하고 그만큼 단위 발열량을 증가시킬 수 있음으로서 사우나용 방열기로 사용할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 열원; 상기 열원에 의하여 가열되는 작동매체 충진관; 상기 작동매체 충진관과 이루는 각도가 예각이 되도록 연통되어 있는 하나 이상의 방열관; 및 상기 방열관 외주면에 돌설되어 있는 다수의 방열핀으로 구성된 방열기에 있어서,

   상기 열원과,

   상기 열원이 유입되는 유입구(10)와;

   상기 유입구(10)로 유입된 열원이 이송됨에 따라 가열되고, 그 일단이 상기 유입구(10)의 저면으로부터 분기되는 다수의 분기관(20)과;

   상기 분기관(20)의 각 타단이 그 측면으로 연통된 형태로 연결되고, 열원에 의해 발생되는 응축수를 배출하는 배출구(40)와;

   상기 분기관(20)이 그 내부로 수용되며, 다수의 분기관(20)이 가열됨에 따라 반응하여 기화하는 열매체가 충진되는 다수의 히트파이프(50)와;

   상기 히트파이프(50)에서 발생된 열이 이송되고, 다수의 히트파이프(50)(50)와 직교된 형태로 다수 연결되는 방열관(60)과;

   상기 방열관(60) 외주면에 일정간격으로 다수 돌설되고, 다수의 방열관(60)으로 이송된 열을 주변대기로 방출하는 다수의 방열핀(70)으로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 방열기.