KR20090071429A - 가스히터를 구비하는 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불완전 연소를 억제할 수 있는 가스히터를 구비하는 건조기에 관한 것이다.

본 발명은 가스를 공급하는 가스관과 연통되는 노즐과, 노즐에 구비되어 가스가 분사되는 가스분사로 및 가스분사로와 연통되게 노즐에 구비되는 공기유입로를 포함하고, 가스분사로의 단면적은 공기유입로의 단면적과 비교하여 작게 형성된다.

건조기, 드럼, 흡기관, 노즐, 가스관

Description

가스히터를 구비하는 건조기 {DRYER HAVING GAS HEATER}

본 발명은 건조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불완전 연소를 억제할 수 있는 가스히터를 구비하는 건조기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 건조기의 유로구조가 도시된 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 건조기가 도시된 부분 절개 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 건조기는 피건조물 출입구가 형성되는 케이스(2)와, 케이스(2)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 드럼(12)과, 케이스(2)의 내부에 배치되어 흡입되는 공기를 가열하는 히터(18)와, 히터(18)를 통과한 가열 공기를 드럼(12)의 후방으로 안내하는 흡기 덕트(20)와, 피건조물을 건조시키면서 혼탁해진 공기를 케이스(2)의 외부로 배출하는 배기 수단(22)과, 배기 수단(22)에 설치된 송풍팬(미도시)과, 드럼(12)과 송풍팬을 회전 구동시키는 모터(미도시 됨) 및 벨트(40)를 포함한다.

드럼(12)의 내주면에는 피건조물을 들어 올렸다가 낙하시키는 리프터(11)가 배치된다. 또한, 배기 수단(22)은 드럼(12) 내부의 공기가 흡입되고 필터(24)가 장 착되어 이물질을 거르는 린트 덕트(25)와, 린트 덕트(25)와 연통되고 송풍팬(30)을 에워싸는 팬 하우징(26)과, 팬 하우징(26)에 일단이 연통되고 타단이 케이스(2)의 외부에 배치된 배기 덕트(27)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 드럼(12)의 내부로 피건조물을 투입한 후, 도어를 닫고 건조기를 작동시키면, 모터가 구동됨에 따라 드럼(12) 및 송풍팬이 회전하게 되고, 히터(18)도 작동하게 된다. 이때, 드럼(12)이 회전됨에 따라 드럼(12) 내의 피건조물은 리프터(11)에 의해 들어 올려졌다가 낙하된다. 외부의 공기는 송풍팬의 회전 시 발생된 송풍력에 의해 히터(18)의 내부로 흡입되면서 고온 저습 공기로 가열되고, 이후 흡기 덕트(20)를 통해 드럼(12)의 내부로 토출된다. 드럼(12)의 내부로 공급된 고온 저습의 공기는 낙하되는 피건조물에 직접 접촉되면서 피건조물의 건조작용을 하고 저온 고습의 공기로 변하면서 드럼(12)의 선단측으로 이동된 후, 배기 덕트(27)를 통해 건조기의 외부로 배출된다.

종래 기술에 따른 건조기는 흡기 덕트와 연통되는 관 내부에 전기 에너지에 의해 가열되는 히터가 설치되므로, 히터가 가열되는데 까지 시간이 오래 걸리고, 고가인 전기 에너지를 열원으로 하기 때문에 건조작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 가스의 불완전 연소를 억제할 수 있는 가스히터를 구비하는 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다양한 종류의 가스를 사용할 수 있는 가스히터를 구비하는 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 가스히터를 구비하는 건조기는: 가스를 공급하는 가스관과 연통되는 노즐과; 상기 노즐에 구비되어 가스가 분사되는 가스분사로; 및 상기 가스분사로와 연통되게 상기 노즐에 구비되는 공기유입로를 포함하고, 상기 가스분사로의 단면적은 상기 공기유입로의 단면적과 비교하여 작게 형성된다.

또한, 상기 가스분사로의 직경은 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 작게 형성된다.

또한, 본 발명은 상기 노즐에 구비되어 상기 노즐을 장착시키는 체결부를 더 포함한다. 상기 체결부의 길이는 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 크게 형성되 는 것이 바람직하다. 또한, 상기 노즐은 제1가스용 노즐 및 제2가스용 노즐을 포함한다. 또한, 상기 제1가스용 노즐은 LPG(Liquefied Petroleum Gas)용 노즐을 포함하고, 상기 제2가스용 노즐은 LNG(Liquefied Natural Gas)용 노즐을 포함하며, 상기 LPG용 노즐의 상기 가스분사로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 가스분사로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 LPG용 노즐의 상기 공기유입로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 공기유입로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 LPG용 노즐은 상기 가스분사로의 직경이 1.2 ∼ 1.6mm이고, 상기 공기유입로의 직경이 1.8 ∼ 2.2mm인 것이 바람직하다. 여기서 상기 체결부의 높이는 3.8 ∼ 4.2mm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 LNG용 노즐은 상기 가스분사로의 직경이 1.8 ∼ 2.2mm이고, 상기 공기유입로의 직경이 2.8 ∼ 3.2mm인 것이 바람직하다. 여기서 상기 체결부의 높이는 3.8 ∼ 4.2mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐은 다각형 기둥을 이루고, 다각형을 이루는 면에 상기 공기유입로가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스분사로의 단면적은 상기 가스분사로의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분이고, 상기 공기유입로의 단면적은 상기 공기유입로의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 가스히터를 구비하는 건조기는: 가스를 공급하는 가스관과; 상기 가스관이 설치되는 밸브와; 상기 밸브에 설치되는 노즐과; 상기 노즐에 구비되어 가스가 분사되는 가스분사로와; 상기 가스분사로와 연통되게 상기 노즐에 구비되는 공기유입로; 및 상기 노즐이 상기 밸브에 설치되도록 상기 노즐에 구비되는 체결부를 포함하고, 상기 가스분사로의 직경은 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 작게 형성된다.

또한, 상기 노즐은 상기 밸브에 탈착 가능하게 장착되는 LPG(Liquefied Petroleum Gas)용 노즐과, LNG(Liquefied Natural Gas)용 노즐을 포함한다. 또한, 상기 LPG용 노즐의 상기 가스분사로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 가스분사로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 LPG용 노즐의 상기 공기유입로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 공기유입로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스분사로의 직경은 상기 가스분사로의 유로 중 직경이 가장 작은 부분이고, 상기 공기유입로의 직경은 상기 공기유입로의 유로 중 직경이 가장 작은 부분인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 가스히터를 구비하는 건조기는 가스가 분사되는 노즐의 구조를 개선함으로써, 불완전 연소를 억제하여 불완전 연소시 발생되는 이물질을 줄일 수 있고, 건조기 구동에 소요되는 가스의 양을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 전기히터 대신 가스히터를 설치함으로써 히터를 가열하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 종류의 가스를 연료로 사용할 수 있으며, 가스분사 로 및 공기유입로의 직경만을 조절하여 건조에 필요한 발열량을 이룰 수 있으므로, 건조기 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 가스히터를 구비하는 건조기를 예로 들어 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터가 도시된 분해 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 노즐이 도시된 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 노즐이 도시된 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 화염홀더가 도시된 사시도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기는 개구부가 형성되고 토출구(54)가 형성되는 캐비닛(50)과, 피건조물이 수납되는 드럼(60)과, 드럼(60) 내벽에 설치되어 피건조물을 회전시키는 리프터(60a)와, 공기를 드럼(60) 내부로 안내하는 흡기관(70)과, 흡기관(70)에 설치되 는 히터(100)와, 드럼(60)과 토출구(54) 사이에 설치되는 배기팬(82 : 도 10 참조)과, 배기팬(82)과 토출구(54) 사이에 설치되는 배기관(80)과, 배기팬(82)의 회전축이 연결되는 구동모터(90 : 도 10 참조)를 포함한다.

구동모터(90)에 전원이 인가되면 배기팬(82)이 회전되면서 공기가 순환되고, 캐비닛(50) 내부로 유입된 공기는 히터(100)를 통과하면서 가열되어 흡기관(70)을 따라 드럼(60) 내부로 공급되어 피건조물을 건조하거나 살균한다. 그리고 나서, 공기는 배기관(80)을 따라 캐비닛(50)의 토출구(54)를 통해 외부로 배출된다.

드럼(60)은 전면 및 배면이 개구된 원통 모양으로 형성된다. 드럼(60)은 전면이 캐비닛(50)의 개구부에 대응되고, 관통홀부(62a)가 형성된 지지패널(62)에 배면이 회전 가능하게 설치된다. 관통홀부(62a)에는 흡기관(70)이 설치된다. 또한, 드럼(60)의 전방측 단부와 캐비닛(50)의 개구부 사이에 전면패널(64)이 설치되고, 전면패널(64)의 하측 단부에 배출구(64a)가 형성된다. 배출구(64a)에는 배기팬(82) 측으로 향하는 연장관(84)이 설치되고, 연장관(84)과 배기관(80) 사이에 배기팬(82)이 회전 가능하게 내장되는 하우징(미도시)이 설치된다.

흡기관(70)은 히터(100)로부터 관통홀부(62a)까지 연장되는 통로로 이루어진다. 캐비닛(50) 내부로부터 유입되는 공기는 히터(100)를 지나면서 가열되어 흡기관(70)을 따라 캐비닛(50)의 상측으로 이동되고, 관통홀부(62a)를 통해 드럼(60) 내부로 유입된다. 이때, 구동모터(90)와 벨트(미도시)로 연결된 드럼(60)이 회전되면서 더운 공기와 피건조물의 접촉면적이 증가되도록 한다.

히터(100)는 캐비닛(50) 내부에 가스를 공급하는 가스관(130)과, 가스 관(130)이 설치되는 밸브(150)와, 밸브(150)에 설치되는 노즐(140)과, 노즐(140)에 대응되게 설치되어 가스와 공기가 섞이도록 하는 혼합관(120)과, 혼합관(120) 외측에 설치되어 불꽃을 일으키는 점화플러그(170)와, 혼합관(120) 외측에 설치되어 가열된 공기를 안내하는 가이드관(110)과, 가스관(130)과 혼합관(120)과 가이드관(110)이 장착되며 캐비닛(50) 내벽에 설치되는 브래킷(160)과, 혼합관(120)과 가이드관(110) 사이에 설치되어 점화플러그(170)에 의해 발생되는 불꽃이 소정 크기 이상으로 크게 형성되는 것을 억제하는 화염홀더(180)를 포함한다.

밸브(150)가 개방되어 가스관(130)을 따라 가스가 혼합관(120)에 공급되면 캐비닛(50) 내부의 공기와 혼합되어 혼합관(120) 외측으로 분사되고, 이때 점화플러그(170)에서 발생되는 불꽃에 의해 화염이 발생된다. 이렇게 발생된 화염은 화염홀더(180)에 의해 화염의 크기 및 생성 위치가 조절되어 가이드관(110) 내측에 화염이 위치되도록 함으로써, 가이드관(110)을 따라 유입되는 공기는 화염을 지나면서 고온의 열풍으로 변화되어 피건조물에 분사된다.

혼합관(120)은 일측에 혼합부(124)가 형성되어 캐비닛(50) 내부의 공기가 유입되도록 하며, 혼합부(124)는 노즐(140)의 지름과 비교하여 넓은 개구부로 이루어지므로 노즐(140)에서 분사되는 가스와 유입되는 캐비닛(50) 내부의 공기가 섞여지게 된다. 혼합부(124)는 혼합관(120)의 단부가 연장되어 이루어지며, 중공된 원기둥 모양으로 형성되어 노즐(140)에 대응되는 단부에 개구부가 형성된다.

노즐(140)은 가스관(130)과 연통되며 밸브(150)에 착탈 가능하게 설치된다. 노즐(140)은 가스가 분사되는 가스분사로(142)와, 가스분사로(142)에 연통되어 공 기가 유입되는 공기유입로(144) 및 노즐(140)을 밸브(150)에 장착시키는 체결부(146)를 포함한다. 밸브(150)가 개방되어 가스관(130)을 따라 가스가 공급되면 가스분사로(142)를 통해 혼합관(120)에 가스가 공급되고, 이때, 공기유입로(144)를 통해 공기가 유입되어 공기와 가스가 혼합된다.

가스분사로(142)의 단면적(a)은 공기유입로(144)의 단면적(b)과 비교하여 작게 형성된다. 가스분사로(142)의 단면적(a)은 가스분사로(142)의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분이고, 공기유입로(144)의 단면적(b)은 공기유입로(144)의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분을 의미한다.

본 실시예에서는 가스분사로(142)와 공기유입로(144)의 단면의 형상이 실질적으로 원(circle)인 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 본 실시예에서는 가스분사로(142)의 직경(a)이 공기유입로(144)의 직경(b)과 비교하여 작게 형성된다. 또한 체결부(146)의 길이(c)는 공기유입로(144)의 직경(b)과 비교하여 크게 형성된다. 여기서, 가스주입로(142)의 직경(a)은 가스주입로(142) 중에 가장 작은 직경을 의미하며, 이렇게 직경이 작은 구간을 지나면서 가스의 유속이 증가되는 효과가 나타나게 된다.

가스분사로(142)의 직경(a), 공기유입로(144)의 직경(b), 및 체결부(146)의 길이(c)를 조절하면서 다양한 구조의 노즐(140)에 의해 발생되는 화염의 모양, 색깔, 및 불완전 연소에 의한 일산화탄소(CO)의 양을 측정한 결과, 노즐(140)의 형상이 상기와 같은 구조를 가지면 불완전 연소가 억제되어 가스의 연소에 의해 발생되는 화염이 파란 불꽃에 가까운 청염을 이룬다.

노즐(140)은 제1가스용 노즐(140a) 및 제2가스용 노즐(140b)을 포함한다. 본 실시예에서는 제1가스용 노즐(140a)이 LPG(Liquefied Petroleum Gas)용 노즐(140a)이고, 제2가스용 노즐(140b)이 LNG(Liquefied Natural Gas)용 노즐(140b)인 경우를 예로 들어 설명한다. 도 6을 참조하면, LPG용 노즐(140a)의 가스분사로(142a) 직경(a)은 LNG용 노즐(140b)의 가스분사로(142b) 직경(a')과 비교하여 작게 형성되고, LPG용 노즐(140a)의 공기유입로(144a) 직경(b)은 LNG용 노즐(140b)의 공기유입로(144b) 직경(b')과 비교하여 작게 형성된다. LNG의 발열량이 LPG의 발열량보다 작다. 따라서 LNG는 LPG 보다 많은 양이 공급되어야 하므로, LNG용 노즐(140b)의 직경이 LPG용 노즐(140a)의 직경보다 크게 형성된다.

아래의 표 1은 LPG용 노즐(140a)을 장착한 상태에서 발열량을 5.040 Kcal/h 로 맞추기 위해 가스를 공급하며 적염 발생 유무를 검사한 결과를 정리한 도표이고, 표 2는 가스분사로(142a)의 직경(a)을 1.4 mm로, 체결부(146a)의 길이(c)를 4.0 mm인 상태에서 공기유입로(144a)의 직경(b)을 변화시키며 적염 발생 유무와 소음(dB)을 측정한 결과를 정리한 도표이다.

표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, LPG용 노즐(140a)일 경우에는 가스분사로(142a)의 직경(a)이 1.2 ∼ 1.6 mm이고, 공기유입로(144a)의 직경(b)이 1.8 ∼ 2.2 mm이며, 체결부(146a)의 높이(c)가 3.8 ∼ 4.2 mm 인 것이 바람직하다. 소음 발생을 고려하면, 바람직하게는 가스분사로(142a)의 직경(a)이 1.4 mm, 공기유입로(144a)의 직경(b)이 2.0 mm, 체결부(146a)의 높이(c)가 4 mm인 경우 최적의 화염이 발생된다.

아래의 표 3은 LNG용 노즐(140b)을 장착한 상태에서 발열량을 5.040 Kcal/h 로 맞추기 위해 가스를 공급하며 적염 발생 유무를 검사한 결과를 정리한 도표이고, 표 4는 가스분사로(142b)의 직경(a')을 2.0 mm로, 체결부(146b)의 길이(c')를 3.0 mm인 상태에서 공기유입로(144a)의 직경(b')을 변화시키며 적염 발생 유무와 소음(dB)을 측정한 결과를 정리한 도표이다.

표 3 및 표 4에서 알 수 있듯이, LNG용 노즐(140b)일 경우에는 가스분사로(142b)의 직경(a')이 1.8 ∼ 2.2 mm이고, 공기유입로(144b)의 직경(b')이 2.8 ∼ 3.2 mm이며, 체결부(146b)의 높이(c)가 3.8 ∼ 4.2 mm 인 것이 바람직하다. 소음 발생을 고려하면, 바람직하게는 가스분사로(142b)의 직경(a')이 2.0 mm, 공기유입로(144b)의 직경(b')이 3.0 mm, 체결부(146b)의 높이(c')가 4 mm인 경우 최적의 화염이 발생된다.

최적의 화염이 발생되도록 LPG용 노즐(140a)과 LNG용 노즐(140b)을 제작한 경우에 LPG용 노즐(140a)은 약 3.5 L/min의 가스를 공급하고, LNG용 노즐(140b)은 약 8.0 L/min의 가스를 공급하여 약 5,040 Kcal/h의 발열량을 낼 수 있다.

노즐(140)은 다각형 기둥을 이루고, 다각형을 이루는 면에는 공기유입로(144)가 형성된다. 다각형을 이루는 면에 공기유입로(144)를 형성하면, 다각형의 모서리에 공기유입로가 형성되는 노즐과 비교하여 공기유입로(144)를 용이하게 가공할 수 있고, 가공시 발생되는 형상 오차를 줄일 수 있다. 특히, 노즐(140)의 단면 형상은 육각형으로 형성되는 것이 바람직하고, 육각형을 이루는 각각의 면에 공기유입로(144)가 형성하는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같은 최적의 화염이 발생된다. 이러한 구조적 특징 또한 노즐(140)의 단면 형상을 다양하게 변형시키고, 공기유입로(144)의 개수를 가변시키면서 다수 차례 시험한 결과, 최적의 화염이 발생되는 구조로 결정한 것이다.

화염홀더(180)는 혼합관(120)에 설치되어 혼합관(120)과 가이드관(110) 사이에 배치되고, 혼합관(120)을 통해 분사되는 혼합기체가 화염홀더(180)에 의해 와류를 이루도록 함으로써, 화염홀더(180)의 주변에서 가스가 연소된다. 화염홀더(180)는 혼합관(120)을 통해 공급되는 가스와 공기의 혼합기체가 분사되는 통과홀부(182a)가 형성되는 본체(182)와, 본체(182)로부터 연장되어 혼합관(120) 단부에 연결되는 다수 개의 지지대(184)를 포함한다. 여기서, 본체(182)는 링 모양으로 형성되어 중앙에 통과홀부(182a)가 형성되고, 외측 단부에 다수 개의 날개(186)가 형성된다. 날개(186)는 본체(182)의 둘레면에서 방사형으로 다수 개가 구비되고, 서로 대응되게 배치되는 날개(186)에 한 쌍의 지지대(184)가 설치된다. 여기서, 날개(186)는 혼합관(120) 측으로 소정 각도를 이루며 절곡된다.

혼합관(120) 외측으로 분사되는 혼합기체는 점화플러그(170)에서 발생되는 불꽃에 의해 점화된다. 화염홀더(180)의 본체(182)와 날개(186)에 의해 분사되는 혼합가스가 분산되므로, 발생된 화염의 모양이 가이드관(110)을 따라 길게 형성되지 않고, 화염홀더(180) 근처에 모아진다. 이러한 작용에 의해 화염은 가이드관(110) 내부 중앙부에 모여지므로 혼합관(120)이나 흡기관(70)이 화염에 의해 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 지지대(184)는 혼합관(120)에 체결되는 장착부(184a), 및 장착부(184a)와 본체(182)를 연결하는 고정부(184b)를 포함하고, 고정부(184b)의 두께는 장착부(184a)의 두께와 비교하여 좁게 형성된다. 따라서 혼합기체와 고정부(184b) 사이의 접촉면적이 작아지므로 혼합관(120)으로부터 분사되는 혼합기체가 지지대(184)에 충돌된 후에 역류하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 작용에 의해 혼합관(120)으로부터 분사되는 혼합기체가 고정부(184b)와 충돌된 후에 다시 혼합관(120) 측으로 역류되면서 연소되는 화염의 역류현상을 방지할 수 있다. 또한, 지지대(184)의 고정부(184b)가 장착부(184a)보다 두께가 얇게 형성되므로 화염의 역류 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.

통과홀부(182a)의 직경(d)은 날개(186)와 혼합관(120) 사이의 거리(e)와 비교하여 크게 형성된다(도 7 및 도 8 참조). 구체적으로 설명하면, 본체(182)의 통과홀부(182a)의 직경(d)은 9.8 ∼ 10.2 mm로 형성되고, 날개(186)와 혼합관(120) 사이의 거리(e)는 8.8 ∼ 9.2 mm로 형성된다. 통과홀부(182a)의 직경(d) 및 날개(186)와 혼합관(120) 사이의 거리(e)가 상기한 바와 같이 형성될 때에 화염의 모양이 본체(182) 주변에 넓게 뭉치는 모양이 이루어졌으며, 화염의 색깔 또한 파란색의 청염을 이루었다. 이는 화염의 모양이 가이드관(110) 내부로 길게 형성되는 것을 억제하고, 화염의 색깔이 붉어지는 적염의 발생을 억제한 것으로서, 가스의 불완전 연소를 억제할 수 있다. 상기한 바와 같은 통과홀부(182a)의 직경(d), 및 날개(186)와 혼합관(120) 사이의 거리(e)는 다수 차례 진행된 실험에 의해 결정된 실험치이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 동작을 설명한다..

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 흡입유로가 도시된 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 순환유로가 도시된 측단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 배기유로가 도시된 평면도이다.

도 5 내지 도 7, 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 사용자가 운전버튼(미도시)을 조작하면 구동모터(90)에 전원이 인가되어 배기팬(82) 및 드럼(60)이 회전되고, 배기팬(82)의 구동에 의해 캐비닛(50) 내측으로 유입된 공기는 캐비닛(50)의 배면에 수직 방향으로 길게 형성된 흡기관(70)을 따라 캐비닛(50)의 상측으로 이동된다. 이때, 히터(100)의 밸브(150)가 개방되면서 가스관(130)을 따라 가스가 공급되므로, 밸브(150)를 통과한 가스는 노즐(140)의 가스분사로(142)를 지나 혼합관(120) 내부로 분사되며, 노즐(140)의 공기유입로(144)를 통해 유입되는 공기와 1차 혼합되고, 혼합관(120)과 노즐(140) 사이의 공간으로 유입되는 공기와 2차 혼합된다. 여기서, 가스와 공기의 혼합비는 노즐(140)의 형상, 즉 가스분사로(142)의 직경(a), 공기유입로(144)의 직경(b), 체결부(146)의 높이(c)와 같은 구조적 특징에 의해 결정되는데, 상기한 바와 같은 수치로 이루어질 때에 불완전 연소를 억제할 수 있다. 물론, 노즐(140)과 혼합관(120) 사이의 거리도 혼합기체의 혼합비를 결정하는 요인이지만 본 발명에서는 노즐(140)과 혼합관(120) 사이의 거리는 통상적으로 사용되고 있는 거리가 적용된 것으로 간주하고, 구체적인 설명을 생략한다.

혼합관(120)을 통해 가스와 공기의 혼합기체가 분사되면 점화플러그(170)에 의해 화염이 발생되는데, 혼합관(120)으로부터 분사되는 혼합기체는 화염홀더(180), 즉 본체(182)와 날개(186)에 충돌되면서 와류를 형성하게 되므로 본체(182) 주변에서 측 방향으로 넓게 배치되는 화염이 형성된다. 이때, 화염홀더(180)의 지지대(184)는 고정부(184b)의 두께가 장착부(184a)의 두께와 비교하여 얇게 형성되므로 지지대(184) 측으로 향하는 가스가 지지대(184) 및 본체(182)에 충돌되어 역류하는 현상을 억제할 수 있게 된다. 화염은 화염홀더(180)의 본체(182) 주변에 넓게 배치되고, 지지대(184)를 따라 혼합관(120) 측으로 역류하는 현상이 방지되므로 불완전 연소를 억제할 수 있다. 또한, 화염은 화염홀더(180)에 의해 가이드관(110)의 중앙부에 모아지므로, 혼합관(120) 및 흡기관(70)이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이는 화염홀더(180)의 본체(182)와 날개(186)에 의해 혼합가스가 분산되므로, 화염의 형상이 가이드관(110) 내측으로 길게 형성되는 것을 억제하여 흡기관(70) 쪽에 화염이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

이렇게 가이드관(110)을 따라 흡기관(70) 내부로 유입되는 공기는 화염과 접촉되면서 고온 건조 공기로 가열된다. 이후에 관통홀부(62a)를 통해 드럼(60) 내부로 유입된 공기는 회오리 모양으로 유동되면서 피건조물과 접촉되어 건조작업을 행한다.

드럼(60)의 개구부와 캐비닛(50) 내벽 사이에 설치된 전면패널(64)에 배출구(64a)가 형성되며, 공기는 배출구(64a)를 따라 드럼(60) 외측으로 배출되고, 배출구(64a)에 연통되는 연결관(84)을 지나 배기팬(82)의 하우징(86)으로 유동되며, 하우징(86)에서 배기관(80)을 따라 이동되어 토출구(54)를 통해 캐비닛(50) 외측으로 배출된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LPG용 노즐 및 화염홀더가 설치된 건조기 배기가스의 일산화탄소 함유량을 측정한 그래프이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG용 노즐 및 화염홀더가 설치된 건조기 배기가스의 일산화탄소 함유량을 측정한 그래프이다.

도 5 내지 도 7, 도 11 및 도 12를 참조하면, 상기한 바와 같은 노즐(140)과 화염홀더(180)의 치수는 출원인이 2007년8월 인천대학교 기계공학과 신에너지연구실에 의뢰하여 노즐(140) 및 화염홀더(180)의 구조 변화에 따른 화염의 모양, 색깔, 배기가스 중의 탄소함유량 등을 측정하면서 최적의 수치를 결정한 것이다.

아울러, 상기한 바와 같은 치수로 제작된 노즐(140)과 화염홀더(180)를 건조기에 설치하여 안전검사를 실시하였으며, 특히 배기가스 중의 일산화탄소량을 측정하는 검사에서 LPG용 노즐(140a)이 설치된 건조기에서는 일산화탄소량이 6ppm 이하로 검출되었으며, LNG용 노즐(140b)이 설치된 건조기에서는 일산화탄소량이 7ppm 이하로 검출되었으므로 불완전 연소가 억제됨을 알 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 본 실시예에서는 건조기를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 건조기에 사용되는 가스히터가 아닌 세탁기와 같은 다른 제품의 가스히터에도 본 발명의 가스히터가 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 건조기의 유로구조가 도시된 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 건조기가 도시된 부분 절개 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기가 도시된 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터가 도시된 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 노즐이 도시된 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 노즐이 도시된 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터의 화염홀더가 도시된 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 흡입유로가 도시된 평면도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 순환유로가 도시된 측단면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히터를 구비하는 건조기의 배기유로가 도시된 평면도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LPG용 노즐 및 화염홀더가 설치된 건조기 배기가스의 일산화탄소 함유량을 측정한 그래프이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG용 노즐 및 화염홀더가 설치된 건조기 배기가스의 일산화탄소 함유량을 측정한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 캐비닛 54 : 토출구

60 : 드럼 62 : 지지패널

62a : 관통홀부 64a : 배출구

70 : 흡기관 80 : 배기관

82 : 배기팬 84 : 연결관

86 : 하우징 90 : 구동모터

100 : 히터 110 : 가이드관

120 : 혼합관 124 : 혼합부

130 : 가스관 140 : 노즐

142 : 가스분사로 144 : 공기유입로

150 : 밸브 160 : 브래킷

170 : 점화플러그 180 : 화염홀더

182 : 본체 184 : 지지대

184a : 장착부 184b : 고정부

186 : 날개

Claims (18)

1. 가스를 공급하는 가스관과 연통되는 노즐;

   상기 노즐에 구비되어 가스가 분사되는 가스분사로; 및

   상기 가스분사로와 연통되게 상기 노즐에 구비되는 공기유입로를 포함하고,

   상기 가스분사로의 단면적은 상기 공기유입로의 단면적과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스분사로의 직경은 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 노즐에 구비되어 상기 노즐을 장착시키는 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 체결부의 길이는 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
5. 제3항에 있어서,

   상기 노즐은 제1가스용 노즐 및 제2가스용 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1가스용 노즐은 LPG(Liquefied Petroleum Gas)용 노즐을 포함하고, 상기 제2가스용 노즐은 LNG(Liquefied Natural Gas)용 노즐을 포함하며, 상기 LPG용 노즐의 상기 가스분사로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 가스분사로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 LPG용 노즐의 상기 공기유입로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 공기유입로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
8. 제6항에 있어서,

   상기 LPG용 노즐은 상기 가스분사로의 직경이 1.2 ∼ 1.6mm이고, 상기 공기유입로의 직경이 1.8 ∼ 2.2mm인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 체결부의 높이는 3.8 ∼ 4.2mm인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비 하는 건조기.
10. 제6항에 있어서,

    상기 LNG용 노즐은 상기 가스분사로의 직경이 1.8 ∼ 2.2mm이고, 상기 공기유입로의 직경이 2.8 ∼ 3.2mm인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 체결부의 높이는 3.8 ∼ 4.2mm인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
12. 제1항에 있어서,

    상기 노즐은 다각형 기둥을 이루고, 다각형을 이루는 면에 상기 공기유입로가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
13. 제1항에 있어서,

    상기 가스분사로의 단면적은 상기 가스분사로의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분이고, 상기 공기유입로의 단면적은 상기 공기유입로의 유로 중 단면적이 가장 작은 부분인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
14. 가스를 공급하는 가스관;

    상기 가스관이 설치되는 밸브;

    상기 밸브에 설치되는 노즐;

    상기 노즐에 구비되어 가스가 분사되는 가스분사로;

    상기 가스분사로와 연통되게 상기 노즐에 구비되는 공기유입로; 및

    상기 노즐이 상기 밸브에 설치되도록 상기 노즐에 구비되는 체결부를 포함하고,

    상기 가스분사로의 직경은 상기 공기유입로의 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
15. 제14항에 있어서,

    상기 노즐은 상기 밸브에 탈착 가능하게 장착되는 LPG(Liquefied Petroleum Gas)용 노즐과, LNG(Liquefied Natural Gas)용 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
16. 제15항에 있어서,

    상기 LPG용 노즐의 상기 가스분사로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 가스분사로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
17. 제15항에 있어서,

    상기 LPG용 노즐의 상기 공기유입로 직경은 상기 LNG용 노즐의 상기 공기유입로 직경과 비교하여 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.
18. 제14항에 있어서,

    상기 가스분사로의 직경은 상기 가스분사로의 유로 중 직경이 가장 작은 부분이고, 상기 공기유입로의 직경은 상기 공기유입로의 유로 중 직경이 가장 작은 부분인 것을 특징으로 하는 가스히터를 구비하는 건조기.

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