KR200359673Y1 - 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도장 및 건조작업시 가열수단으로 버너와 전기히터를 겸용으로 사용하면서 필요에 따라 상기 가열수단을 선택적으로 구동시켜 연료비를 효율적으로 절감할 수 있는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안은, 열처리 도장실과; 상기 열처리 도장실의 일측에 설치되는 것으로, 송풍기 팬에 의해 외부공기를 유입하여 도장실 내부로 안내하는 흡입관로상에 장착되는 버너와, 상기 버너의 상부측에 위치하는 열교환기로 이루어진 버너 가열부와; 전기히터 팬에 의해 상기 도장실의 하부측 공기를 유입하여 도장실 내부로 다시 안내하는 순환관로상에 장착되는 전기히터로 이루어진 전기히터 가열부와; 상기 열처리 도장실의 타측에 설치되어 도장실 내부 공기를 송풍기 팬에 의해 배출관로를 통하여 외부로 배출하는 배풍부; 및 상기 버너 가열부와 전기히터 가열부를 도장 및 건조작업, 그리고 계절별로 설정되는 조건에 따라 선택적으로 운전하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템{Refrigeration and air conditioning system of heat processing chamber with burner used as electric heater}

본 고안은 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도장 및 건조작업시 가열수단으로 버너와 전기히터를 겸용으로 사용하면서 필요에 따라 상기 가열수단을 선택적으로 운전되도록 하여 연료비를 최대한 효율적으로 절감할 수 있는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 열처리 도장실은 피도장물체나 자동차의 도장 및 건조작업을 할 수 있는 소정크기의 공간을 가지며, 내부 밀폐된 공간에서 상기 작업이 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 공조장치가 추가로 장착되어진다.

종래 상기 공조장치로는 가열수단으로 주로 유류를 사용하므로 유류의 소모가 과다하여 비용의 부담이 매우 크며 배기가스와 같이 대기 오염 물질도 다량으로 배출되어 환경공해를 유발하는 문제점이 있어왔다.

특히 건조시나 여름철과 같이 작업시 많은 열량이 요구되지 않는 경우라 하더라도 상기 버너를 가열수단으로 사용해야 하므로 연료비를 절감할 수 없는 비경제적인 공조시스템이라 할 수 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 도장 및 건조작업시 가열수단으로 버너와 전기히터를 겸용으로 사용하면서 필요에 따라 상기 가열수단을 선택적으로 운전되도록 하여 작업조건에 관계없이 일률적으로 소비되는 연료를 효율적으로 절감할 수 있는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템을 제공하는데 목적이 있다.

도 1 내지 도 4는 본 고안에 따른 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템의 실시예를 도시한 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20....버너 가열부 25....버너

30....흡입관로 50....전기히터 가열부

55....전기히터 60....순환관로

70....배풍부 80....배출관로

100...도장실

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템은, 열처리 도장실과; 상기 열처리 도장실의 일측에 설치되는 것으로, 송풍기 팬에 의해 외부공기를 유입하여 도장실 내부로 안내하는 흡입관로상에 장착되는 버너와, 상기 버너의 상부측에 위치하는 열교환기로 이루어진 버너 가열부와; 전기히터 팬에 의해 상기 도장실의 하부측 공기를 유입하여 도장실 내부로 다시 안내하는 순환관로상에 장착되는 전기히터로 이루어진 전기히터 가열부와; 상기 열처리 도장실의 타측에 설치되어 도장실 내부 공기를 송풍기 팬에 의해 배출관로를 통하여 외부로 배출하는 배풍부; 및 상기 버너 가열부와 전기히터 가열부를 도장 및 건조작업, 그리고 계절별로 설정되는 조건에 따라 선택적으로 운전하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 열처리 도장실의 타측에 설치되어 도장실 내부 공기를 송풍기 팬에 의해 배출관로를 통하여 외부로 배출하는 배풍부; 및 상기 버너 가열부와 전기히터 가열부를 선택적으로 운전하도록 하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 상기 외부공기를 흡입하는 유입구에는 흡입필터가 구비되고, 상기 도장실 내부와 연결되는 통로에는 에어 샤워기가 장착되며, 그리고 상기 순환관로와 도장실 내부를 연결하는 통로에는 각각 흡입필터가 구비되는 것이 바람직하다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템에 대하여 도면에 기초하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 공조시스템은 도장실 내부에서 도장작업과 건조작업이 모두 가능한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 크게, 열처리 도장실(100), 버너가열부(20), 전기히터 가열부(50) 및 배풍부(70)로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 열처리 도장실(100)의 상부측에는 천정필터(110)가 장착되고, 도장실(100) 외부에서 유입되는 외부공기가 상기 천정필터(110)를 거쳐 도장실(100) 하부측으로 유입되도록 하여 도장실 내부로 각종 오염물질이 유입되지 않도록 하고 있다.이때 상기 천정필터(110)는 여러 가지 방식으로 하여 도장실(100)에 장착될 수가 있는데, 본 고안에서는 상기 필터(110) 둘레에 프레임을 형성하고, 또한 도장실(100)의 상부측 상기 필터(110)가 장착될 위치에는 상기 프레임 부분이 얹혀질 수 있도록 하는 돌출부가 형성되어 있어 쉽게 장착이 가능하도록 구성되게 된다.

본 고안의 버너 가열부(20)는, 상기 열처리 도장실(100)의 일측에 설치되는 것으로, 송풍기 팬(24)에 의해 외부공기를 유입하여 도장실(100) 내부로 안내하는 흡입관로(30)상에 장착되는 버너(25)와, 상기 버너(25)의 상부측에 위치하는 열교환기(26)로 이루어 진다.

따라서 본 고안은 가열수단으로 버너(25)를 사용하고, 그리고 상부 열교환기(26)를 통해 도장실(100) 내부 공기를 간접 가열하는 간접가열식이라 할 수 있으며, 이와 같은 간접가열식은 직접가열로 인한 불완전연소 가스가 내부로 들어가지 않기 때문에 가스에 의해 도막의 품질이 불량해지는 것을 방지할 수가 있다.

그리고 상기 흡입관로(30)의 유입구(22)에는 흡입필터를 장착하여 외부공기가 여과되어 흡입되도록 하며, 또한 상기 도장실(100) 내부와 연결되는 통로에는 에어 샤워기(28)를 장착하여 상기 통로를 통한 열손실을 최대한 억제되도록 하고 있다.

한편, 상기 버너 가열부(25)와 함께 도장실(100)일측에 전기히터 가열부(50)가 설치되는데, 상기 전기히터 가열부(50)는 하부에 위치하는 전기히터 팬(54)으로상기 도장실(100)의 하부측 공기를 유입구(52)로 유입한 다음, 유출구(56)를 통하여 도장실(100) 내부로 다시 안내하는 순환관로(60)상에 장착되는 전기히터(55)로 이루어지게 된다.

여기서 상기 순환관로(60)와 도장실(100) 내부를 연결하는 상기 유입구(52) 및 유출구(56)에는 각각 흡입필터를 장착하도록 하여 순환과정에서 생기는 각종 오염물질이 여과되도록 하고 있다.

본 고안의 상기 배풍부(70)는, 상기 열처리 도장실(100)의 타측에 설치되며 도장실(100) 내부 공기를 송풍기 팬(78)에 의해 배출관로(80)를 통하여 외부로 배출하도록 구성되어 지며, 상기 배출관로(80)상에는 배출되는 공기를 여과하기 위한 배기필터(74)와 휘발성 유기화합물과 같은 오염물질을 흡착하기 위한 활성탄 필터(76)가 각각 구비되게 된다.

그리고 전체적인 운전을 제어하는 제어부(미도시)가 본 고안의 공조시스템의 일측부에 장착이 되게 되며, 상기 제어부는 상기 버너 가열부(20)와 전기히터 가열부(50)를 선택적으로 구동하기 위하여 버너(25)와 전기히터(55) 및 각종 팬(24, 54, 78)을 설정조건에 맞도록 동작시키는 역할을 하게 된다.

본 고안에서는 이와 같은 설정조건을 크게, 도장실(100) 내부에서 이루어지는 도장작업 및 건조작업과 같이 작업종류에 따라서, 그리고 봄, 여름, 가을과 같이 연료가 상대적으로 적게 필요한 계절과 겨울과 같이 연료가 상대적으로 많이 필요한 계절과 같이 계절별로 구분하며, 본 고안의 공조시스템이 상기 설정조건에 맞도록 제어부에 의해 운전되게 된다.

이를 위하여, 상기 제어부는 버너(25)나 전기히터(55), 그리고 각종 팬(24, 54, 78) 등의 구동을 직접 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

다음은 본 고안의 공조시스템의 실시예에 대한 것으로써, 도장작업을 겨울용과 봄, 여름, 가을용으로 구분하고, 그리고 건조작업 또한 겨울용과 봄, 여름, 가을용으로 구분하여 각각 설명하기로 한다.

먼저, 겨울철 도장작업(A-type)의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 도장시 많은 열량이 요구되기 때문에 가열수단으로 버너(25)가 사용되게 된다.

본 고안의 제어부에 의해 상기 설정조건으로 입력을 하게 되면, 송풍기 팬(24)이 가동되면서 외부공기가 흡입관로(30)를 통하여 도장실(100) 내부로 안내되게 되는데, 상기 외부공기는 흡입관로(30)상에 장착되는 버너(25)와 열교환기(26)에 의해 가열된 공기는 도장실(100) 내부의 상부측으로 유입된 다음, 자동차와 같은 피도장체를 거쳐 배풍부(70)를 통하여 대기로 배출되게 된다(이하, 도면에서 가열된 공기흐름은 ' ─>', 그리고 가열되지 않은 외부공기의 흐름은 '--->'로 각각 구분하여 표시함).

이때 흡입관로(30)상에 장착된 송풍기 팬(24)과 배출관로(80)상에 장착된 송풍기 팬(78)이 동시에 동일한 세기로 작동을 하게 되므로 도장실(100) 내부로 가열공기를 공급하기 위한 별도의 시스템은 필요하지 않다.

이와 같이 하여 겨울철 도장작업(A-type)을 수행할 경우, 버너(25)만 사용 하게 되며, 도장작업시 발생되는 각종 오염물질 등은 각종 필터를 구비한 배풍부(70)를 거쳐 깨끗한 상태의 공기로 정화되어 배출되어 진다.

다음, 봄, 여름, 가을철 도장작업(B-type)의 경우는 도 2에 도시된 바와 같이, 전기히터(55)만을 가열수단으로 사용을 하게 되며, 이때 버너 가열부(20)의 버너(25)는 작동되지 않고 단지 송풍기 팬(24)에 의해 외부 공기만을 도장실(100) 내부로 유입시키게 된다.

그리고 상기 전기히터 가열부(50)의 순환관로(60)상에 장착된 전기히터(55)와 전기히터 팬(54)이 작동되면서 도장실(100) 내부에 가열된 공기를 공급하고, 이를 다시 순환관로(60)를 통하여 흡입하여 계속 순환시키게 되며, 도장실(100) 내부의 일부공기는 다시 배풍부(70)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

즉 비교적 주위 온도가 높은 계절의 경우, 유입되는 외부 공기의 온도가 겨울철에 비하여 상대적으로 높게 되므로 도장실(100) 내부의 적정온도에 도달하기 위해서는 비교적 적은 전기량을 사용하여도 달성가능하게 된다.

또한, 겨울철 도장작업(A-type)의 경우와 달리 버너(25)의 사용을 억제하고 전기히터(55)를 사용하도록 함으로써 과다한 유류비를 절감할 수가 있게 된다.

한편, 본 고안의 공조시스템의 경우, 도장작업후 도장실에서 수행되는 건조작업 역시 설정조건을 겨울철과 봄, 여름, 가을철로 구분하여 이루어질 수가 있다.

먼저 겨울철 건조작업(C-type)의 경우, 제어부에 의해 상기 설정조건이 입력되면, 버너 가열부(20)의 송풍기 팬(24)과 버너(25)가 작동되면서 외부공기를 가열하여 도장실(100) 내부로 가열된 공기를 공급하게 되나, 이때 도장실(100) 내부가 35 내지 45도 정도의 소정온도에 도달 할 정도의 시간, 즉 3 내지 10분 정도만 버너(25)를 작동시킨 다음, 즉시 버너(25) 작동을 멈추고, 전기히터(55)를 운전시켜전기히터(55)에 의해 가열공기가 도장실(100) 내부로 공급되도록 하고 있다.

이와 같이, 전기히터 팬(54)에 의해 순환관로(60)를 통하여 도장실(100) 내부의 공기가 계속 순환되도록 하면서 도장실(100) 내부 온도가 약 80도 정도의 적정온도로 유지되게 되며, 이 과정에서 가열공기는 대체로 도장실(100) 상부측에 집중되는 현상이 생기게 되므로 흡입관로(30)상의 송풍기 팬(24)을 주기적으로 일정시간 동안(가령, 3분 마다 10 내지 30초씩) 작동시켜 외부공기를 도장실(100) 내부로 공급하여 상부에 집중된 열을 하부로 눌러주는 효과를 얻도록 하고 있다.

따라서, 겨울철의 경우 초기시에만 버너(25)를 사용하여 일정온도로 상승시킨 후 바로 전기히터(55)로 가열수단을 대체하도록 하여 효과적으로 연료비를 절감할 수가 있게 된다.

본 고안의 마지막 실시예로, 봄, 여름, 가을철 건조작업(D-type)의 경우는 도 4에 도시된 바와 같이, 버너(25)를 전혀 사용하지 않고 오직 전기히터(55)만을 가열수단으로 사용을 하게 된다.

따라서, 상기 조건으로 설정조건을 제어부에 입력을 하게 되면, 전기히터 가열부(50)가 운전되면서 순환관로(60)를 통하여 도장실(100) 상부로 가열공기를 공급하게 되고, 또한 동시에 도장실(100) 내부의 하부측에서 가열공기가 유입되도록 하여 도장실(100) 내부 온도를 약 80도 정도의 적정온도로 유지하게 된다.

이 과정에서도 역시 앞서 상술한 바와 같이 흡입관로(30)상의 송풍기 팬(24)을 주기적으로 일정시간 동안 가동하여 도장실(100) 내부 하부측으로도 원활한 열전달이 될 수 있도록 하고 있다.

특히 상기 과정의 경우, 전기히터 가열부(50)만으로 운전되며, 특히 상기 전기히터 가열부(50)는 순환관로(60)를 내부 가열공기가 계속 순환되는 시스템이므로 도장실(100) 내부를 소정온도까지로 상승하는데 소요되는 시간이 상대적으로 단축되게 되어 연료비를 최대한 절감할 수가 있게 된다.

이상과 같이 본 고안의 공조시스템에 의하면, 버너 가열부와 전기히터 가열부를 설정조건에 맞도록 선택적으로 운전하도록 하고, 또한 흡입관로와 순환관로를 별도로 형성하여 도장실 내부의 온도를 효율적으로 관리 및 유지되도록 함으로써 전체적인 연료비를 최대한 줄일 수가 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수가 있다.

먼저, 버너 가열부와 전기히터 가열부를 각각 독립적으로 형성하고, 또한 이를 설정조건에 맞도록 선택적으로 운전되도록 함으로써 작업종류나 계절에 따라 필요없이 낭비되는 연료비를 획기적으로 절감할 수가 있다.

그리고 별도로 형성된 흡입관로와 순환관로에 의해 도장실 내부의 온도를 효율적으로 관리가 가능하며, 특히 순환식 시스템이 적용되는 순환관로에 의해 비교적 적은 시간으로도 소정온도에 도달가능하며, 무엇보다 적은 연료를 사용하고도 적정온도를 지속적으로 유지할 수가 있게 된다.

따라서 본 고안의 공조시스템을 장시간 사용할 경우 유지비 및 관리비가 줄게 되므로 초기투자시 증가된 비용을 충분히 만회할 수가 있을 뿐 아니라, 에너지 고효율 정책에도 부합하는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 열처리 도장실(100)과;

   상기 열처리 도장실의 일측에 설치되는 것으로, 송풍기 팬에 의해 외부공기를 유입하여 도장실 내부로 안내하는 흡입관로상에 장착되는 버너(25)와, 상기 버너의 상부측에 위치하는 열교환기(26)로 이루어진 버너 가열부(20)와;

   전기히터 팬에 의해 상기 도장실의 하부측 공기를 유입하여 도장실 내부로 다시 안내하는 순환관로상에 장착되는 전기히터(55)로 이루어진 전기히터 가열부(50)와;

   상기 열처리 도장실의 타측에 설치되어 도장실 내부 공기를 송풍기 팬에 의해 배출관로를 통하여 외부로 배출하는 배풍부(70); 및

   상기 버너 가열부와 전기히터 가열부를 도장 및 건조작업, 그리고 계절별로 설정되는 조건에 따라 선택적으로 운전하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입관로에서 외부공기를 흡입하는 유입구에는 흡입필터가 구비되고, 상기 도장실 내부와 연결되는 통로에는 에어 샤워기가 장착되는 것을 특징으로 하는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 순환관로와 도장실 내부를 연결하는 통로에는 각각흡입필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 버너와 전기히터 겸용 열처리 도장실의 공조시스템.