KR20100008209A

KR20100008209A - 열풍기

Info

Publication number: KR20100008209A
Application number: KR1020080068661A
Authority: KR
Inventors: 서영진; 김양섭
Original assignee: 서영진
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2010-01-25
Also published as: KR101049715B1

Abstract

본 발명은 외부의 차가운 공기를 가열, 공급함으로써 난방하는 열풍기에 관한 것으로, 특히 연료인 오일의 완전연소가 이루어져 연소효율이 개선되고 친환경적인 열풍기에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 실시예는, 하, 상부에 형성된 연소실과 발열실을 포함하고 발열실의 일측에는 팬이 구비되어 있고 반대측에는 열풍토출구가 구비된 본체와, 상기 발열실의 내부에 상기 연소실과 연통되어 외부로 인출되게 구비된 연통과, 상기 연소실의 측벽에 고정되고 오일과 1차공기가 혼합된 혼합가스가 토출되는 토출부가 연소실의 내측으로 돌출 구비되어 있는 버너와, 상기 토출부의 주위에 구비된 점화장치와, 상기 토출부에 돌출 구비되는 덕트관과, 상기 덕트관의 내부에 고정수단을 통해 구비되어 상기 토출부로부터 생성된 화염이 접촉되어 적열되는 적열관과, 상기 토출부측의 하부에는 상기 연소실의 하판을 관통하여 외부와 연통되게 구비되어 있고, 유입량조절수단을 통해 개폐 정도가 조정되는 보조덕트를 포함한다.

보일러, 적열관, 완전 연소

Description

열풍기{hot-air supplier}

열풍기는 연료를 연소시켜 얻은 연소열로 공기를 데워 난방용도로 공급하는 장치로, 이때 사용되는 연료는 석탄 등 고체연료를 사용하거나, 효율이 좀 더 나은 기름을 사용하여 운영된다.

이러한 석유 등 매장 연료는 그 자원량이 한정되어 있으며, 점차 그 생산량이 줄어듦에 따라 원가가 상승하여 보일러의 운영 비용이 증가됨에 따라 사용자에게 경제적인 부담을 주고 있다.

높은 연소열을 얻기 위하여 주로 사용되는 석유 연료는 완전연소가 이루어지지 아니하면 그을음으로 연소된 가스를 배출하는 연통을 막아 연소효율이 나빠지며, 열풍기의 수명을 단축하게 된다. 또한, 불완전 연소로 인하여 인체에 해로운 일산화탄소를 포함한 유해가스를 다량 배출하면서 환경을 오염시키는 원인이 되는 것이다.

이러한, 불완전 연소의 불이익은 완전 연소가 어려운 연료를 사용하는 경우 더욱 심각해지는 것으로, 그 일예로 바이오 오일(bio-oil)이 있다.

바이오 오일은 석유 등을 대체하는 연소용 연료로 폐식용유, 팜유 등 동물 또는 식물에게서 얻어지는데, 기존에 매장되어 폐기되는 식품 등에서 값싸게 얻을 수 있어 보일러의 운용비용이 저렴해지는 장점이 있는 것이다. 다만, 이러한 바이오 오일이 연소용도로 사용되는 경우에 정제하는 과정 중에 이물질이 포함되기 쉬우며, 바이오 오일 자체도 산화 등의 원인으로 성질이 일부 변경되기 용이하여 완전연소를 얻기 어려운 기술적 문제가 있다. 또한, 바이오 오일은 점성이 높아 연소조건이 까다로우며, 완전연소가 되지 아니하면 그을음이 다량 발생하여 보일러 연소실과 배기가스의 통로를 막아 전체적이 효율을 떨어뜨리는 문제가 있다.

따라서 종래의 일반적인 석유 원료를 포함하여, 완전연소가 어려운 재활용된 바이오 연료에 이르기까지 다양한 연료에 대하여 완전연소가 이루어지게 하는 열풍기의 개발이 시급한 것이다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 실시예는 열풍기의 연소실에서 오일의 완전연소가 이루어지게 하는 목적을 갖는다.

보다 구체적으로 오일을 고온 조건에서 연소시키며, 화염의 길이를 길게 형성하여 연소 공간의 증대로 완전연소를 이루게 하는 목적을 갖는다.

또한, 연소실에 완전연소를 위한 추가적인 공기를 연소 과정에 따라 유량을 제어하며 신속하게 유입시키는 목적을 갖는다.

또한, 완전연소를 위하여 공기의 추가적 혼합에 의하여 2단계로 나누어 오일의 연소가 이루어지게 하는 목적을 갖는다.

또한, 완전 연소가 어려운 바이오 오일이라도 완전연소가 가능케 하는 목적을 갖는다.

또한, 화염을 길게 형성하기 위하여 연소된 혼합가스를 연소실 내부로 빠르게 배출시키는 목적을 갖는다.

또한, 추가되는 공기와 연소가스의 혼합이 효과적으로 일어나도록 하는 목적을 갖는다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실시예로 하, 상부에 형성된 연소실과 발열실을 포함하고 발열실의 일측에는 팬이 구비되어 있고 반대측에는 열풍토 출구가 구비된 본체와, 상기 발열실의 내부에 상기 연소실과 연통되어 외부로 인출되게 구비된 연통과, 상기 연소실의 측벽에 고정되고 오일과 1차공기가 혼합된 혼합가스가 토출되는 토출부가 연소실의 내측으로 돌출 구비되어 있는 버너와, 상기 토출부의 주위에 구비된 점화장치와, 상기 토출부에 돌출 구비되는 덕트관과, 상기 덕트관의 내부에 고정수단을 통해 구비되어 상기 토출부로부터 생성된 화염이 접촉되어 적열되는 적열관과, 상기 토출부측의 하부에는 상기 연소실의 하판을 관통하여 외부와 연통되게 구비되어 있고, 유입량조절수단을 통해 개폐 정도가 조정되는 보조덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 적열관은 상기 토출부의 외경보다 내경이 크게 형성되고, 내측 단부는 상기 토출부의 외측으로 이격되게 구비되며, 상기 토출부의 둘레와 상기 적열관의 내측 단부 둘레 사이에는 연소에 필요한 2차공기를 토출부의 중앙 전방으로 유입하는 2차공기유입공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 보조덕트는, 2차공기가 와류를 일으키면서 유입될 수 있도록 닥트관의 둘레에서 측부로 편중되게 구비되는 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 고정수단은, 덕트관의 내측와 적열관의 외측을 상호 연결하여 적열관의 둘레에 공기유로가 형성하는 리브인 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 유입량조절수단은, 모터의 구동으로 개폐판의 각도를 조정하여 2차공기의 유입량을 조절하는 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한 다.

또한, 상기 오일은 식물성 오일 또는 동물성 오일 또는 식물성 오일인 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 적열관의 단면적은, 연소가스의 배출속도가 증가되도록, 상기 토출부에서 상기 화염토출구로 갈수록 점차 좁아지는 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

또한, 상기 적열관의 끝단은 내측으로 돌출되어 와류를 형성하는 턱이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍기를 제시한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 열풍기에 따르면, 가열된 적열관이 버너의 토출부에서 유입되는 혼합가스를 가열하여 조기에 점화되게 하며, 적열관의 길이에 더하여, 2차공기의 유입으로 혼합가스에 연소가 일어나는 화염의 전체 길이는 더욱 길어져 오일이 연소될 시간이 확보되고, 적열관에 의하여 1차연소가스는 고온의 상태에서 연소가 이루어지므로 완전연소가 이루어진다. 따라서 열풍기의 효율이 상승하며 불완전연소에 의한 그을음의 발생이 억제되는 효과를 갖는다.

한편, 보조덕트가 구비되어 2차공기가 더 유입됨에 따라, 오일이 완전연소되기 위한 충분한 산소를 공급할 수 있으며, 이러한 2차공기는 토출부 및 적열관의 과열을 방지하여 제품의 수명을 증가시키는 효과를 갖는다.

또한, 보조덕트에 구비되는 댐퍼는 열풍기의 초기 시동시에는 닫히고, 화염 이 안정적인 때 2차공기를 공급하여 전술된 효과를 가짐에 따라 보일러의 최적 운용이 가능해지는 효과를 갖는다.

또한, 보조덕트가 편중되게 형성되어 2차공기가 와류를 형성함에 따라 1차연소가스와 공기유로를 통과하는 2차공기의 배출속도를 증가시켜 연소실의 화염을 더욱 길게 형성할 수 있어 완전연소의 조건을 갖추게 하며, 토출부와 적열관의 과열을 효과적으로 냉각할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 이러한 완전연소를 위한 구성으로 바이오 오일이 사용되는 경우에도 완전연소가 가능해져 친환경적인 연료를 사용할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

한편, 적열관의 단면적이 점차 작아지게 형성되는 경우 1차연소가스의 배출속도가 증가하여 화염을 더욱 길게 형성할 수 있어 완전연소가 더욱 잘 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 적열관의 내측 끝에 턱이 더 형성되는 경우에는 토출구를 빠져나가는 1차연소가스에 와류가 발생하여, 공기유로를 통과하는 2차공기와 용이하게 섞여 2차연소가스에서 효과적으로 완전연소가 이루어지게 되는 효과를 갖는다.

이러한 오일의 완전연소로 인하여 연소효율이 증대되어 적은 오일로 효과적인 열풍기의 운용이 가능해 질뿐만 아니라, 완전연소에 따른 배출가스도 환경오염의 염려가 적어 친환경적인 효과를 가지는 것이다.

이하, 첨부도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명인 열풍기의 기능, 구 성 및 작용을 상세히 설명한다.

다만, 도면에서 실선 화살표는 2차공기의 흐름을 나타내고, 점선화살표는 혼합가스의 흐름을 나타낸다.

도 1은 본 발명인 실시예에 따른 열풍기의 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 열풍기에 채용된 본체의 요부를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 도 2의 B를 확대한 측단면도이다. 단, 미설명 도면 부호 2는 오일이 담기는 저장탱크이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열풍기(100)에는 하, 상부에 형성된 연소실(11)과 발열실(12)을 포함하고 발열실(12)의 일측에는 팬(121)이 구비되어 있고 반대측에는 열풍토출구(122)가 구비된 본체(1)와, 상기 발열실(12)의 내부에 상기 연소실(11)과 연통되어 외부로 인출되게 구비된 연통(123)과, 상기 연소실(11)의 측벽에 고정되고 오일과 1차공기가 혼합된 혼합가스가 토출되는 토출부(131)가 연소실(11)의 내측으로 돌출 구비되어 있는 버너(13)와, 상기 토출부(131)의 주위에 구비된 점화수단(132)과, 상기 토출부(131)에 돌출 구비되는 덕트관(14)과, 상기 덕트관(14)의 내부에 고정수단(151)을 통해 구비되어 상기 토출부(131)로부터 생성된 화염이 접촉되어 적열되는 적열관(15)과, 상기 토출부(131)측의 하부에는 상기 연소실(11)의 하판(111)을 관통하여 외부와 연통되게 구비되어 있고, 유입량조절수단(161)을 통해 개폐 정도가 조정되는 보조덕트(16)가 포함된다.

이때, 오일은 무화된 상태로, 오일이 정제되는 정제기(3)와, 정제된 상기 오일을 가열, 증발 등 다양한 방법으로 무화시키는 무화기(4)를 거쳐 생성된다. 또한, 버너(13)에 공급된 오일과 혼합되는 1차공기는 통상적인 블로어(blower)로 구성된 공기공급기(5)에 의하여 버너(13) 내부로 유입되는 것이다.

한편, 연소실(11)에 구비되는 버너(13)는 무화된 오일과 1차공기를 혼합하여 착화가 용이한 상태의 혼합가스를 생성하여 연소실(11) 내부로 유입시키며, 점화수단(132)을 이용하여 혼합가스를 점화시킨다. 이후, 착화된 혼합가스는 연소실(11) 내에서 충분한 시간 동안 머물면서 완전연소가 이루어지게 된다.

연소가 이루어진 후에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상측에 구비된 연통(123)을 따라 발열실을 통과한 후 열풍기(100) 외부로 배기되며, 발열실(12)의 일측에 구비된 팬(121)에 의하여 발열실(12)을 강제로 지나는 공기의 온도를 상승시킨 후, 발열실(12)의 반대측에 구비된 열풍토출구(122)로 배출하여, 식물원, 비닐하우스 등의 실내 공간을 덥히는 것이다.

이러한 구성을 가지는 열풍기(100)의 추가적인 구성은 다음과 같다.

이하 설명되는 추가적인 구성은 오일이 재활용된 바이오 오일인 것을 전제로 한다. 먼저, 정제기(3)는 폐식용유, 팜유, 콩기름 등 식물성 오일 또는 동물의 피하지방 또는 어류에서 얻어지는 동물성 오일로 이루어진 바이오 오일에 함유된 찌꺼기, 불순물 등 이물질을 제거한다.

이를 위하여 정제기(3)는 다중의 필터층이 형성되어 바이오 오일 내의 찌꺼 기를 크기별로 순차적으로 제거하는 거름 방식, 교반에 의한 회전시 부유물을 걷어내며 회전 중심에 모인 이물질을 외부로 배출시키는 사이클론 방식 또는 침전에 의하여 이물질을 가라앉힌 후 제거하는 침전 방식 중 어느 한 방식을 이용하거나 조합하여, 바이오 오일을 정제할 수 있다. 이 외에도 일반적으로 폐기되는 바이오 오일에 포함된 유기물 등 불순물을 화학적, 물리적으로 제거하는 다양한 정제 방식이 전용될 수 있는 것이다.

이러한 정제기(3)에 더하여 바이오 오일의 높은 점도를 낮추기 위한 계면활성제 등의 유화제 또는 산소와의 결합을 촉진하여 연소가 용이하게 이루어지게 하는 산화촉매제 등의 촉매제 등 일반적으로 널리 사용되는 바이오 오일의 첨가물을 혼합하는 첨가물혼합기(도시 생략)를 더 거칠 수 있다.

한편, 무화기(4)는 바이오 오일의 표면적을 증대시켜 공기와 접촉면을 증가시킴으로써 쉽게 연소될 수 있도록, 바이오 오일을 공기 중에 작은 입자로 퍼뜨리는 것이다.

이를 위하여, 무화기(4)는 직경이 작은 노즐(도시 생략)에 바이오 오일을 고압으로 분사함으로써 강제로 무화시키는 방식 또는 고온으로 가열함으로써 자연 기화를 유도하는 방식이 사용될 수 있다.

이때, 바이오 오일이 폐식용유 등 원료 자체에 이물질이 함유된 것을 재활용하는 경우 정제기(3)를 거친 후에도 남은 미세한 이물질에 의하여 노즐이 막힐 수 있으므로, 바이오 오일을 가열함으로써 자연 기화에 의하여 무화시키는 후자의 방식이 바람직하다. 즉, 무화기(4)는 바이오 오일이 유통되는 통로에 전기저항이 높은 발열선을 감고, 전원을 연결하여 바이오 오일의 온도를 상승시키고, 가열된 바이오 오일로부터 증발되어 얻어지는 기화된 바이오 오일을 액체 상태인 바이오 연로로부터 분리하여 버너(13)로 유입시킨다. 이때, 액체와 기체의 분리는 통상적인 사이클론 원리를 이용한 기액분리기(도시 생략)가 사용될 수 있다.

한편, 바이오 오일의 기화는 혼합가스가 연소된 후 배출되는 연통(123)을 활용하여 저렴하게 이루어질 수 있다. 즉, 연소실(11)에서 빠져나가는 폐열을 회수하여 무화기(4)에서 바이오 오일을 기화하는데 재활용함으로써 발열선에 소모되는 전력의 소비를 절감할 수 있는 것이다.

이를 위하여 정제기에서 바이오 오일이 배출되는 배관은 연통과 열교환이 이루어지도록 열교환기를 거친 후 무화기와 연결되고, 무화기에서는 이미 가온된 바이오 오일을 발열선으로 더 가열함으로써 적은 전력으로 바이오 오일이 기화되도록 구성할 수 있다.

이와 같은 구성을 더 구비함으로써 바이오 오일을 사용하는 열풍기에 전술된 연소실과 발열실이 구비된다면 바이오 오일의 완전 연소가 가능해진다.

한편, 연소실(11)의 측벽에 구비되는 버너(13)는 기화된 오일과 공기공급기(5)에서 전해진 1차공기를 혼합한 혼합가스를 생성한 후 토출부(131)를 통하여 연소실(11) 내부로 유입시킨다.

이때, 버너(13)에는 혼합가스를 일정한 압력을 유지하면서 연소실(11) 내부로 유입시키기 위하여 유체 펌프(도시 생략)가 구비되며, 토출부(131)의 주위에는 초기 점화를 위한 점화수단(132)이 더 구비된다. 이러한 점화수단(132)은 아크를 발생시켜 혼합가스에 불을 붙이는 통상적인 구성을 갖는다.

본 발명이 목적하는 오일의 완전연소를 위하여 버너(13)의 토출부(131)에는 일단이 토출부(131)와 연결되고, 타단은 상기 혼합가스가 연소된 1차연소가스가 배출되는 개방된 화염토출구(153)가 형성되는 원통형의 덕트관(14)과, 이 덕트관(14)의 내부에는 상기 토출부(131)와 이격되어 착화된 1차연소가스를 화염토출구(153)로 가이드하는 적열관(15)이 구비된다.

이때, 덕트관(14)의 일단은 내부에 토출부(131)가 돌출되도록 토출부(131)의 주변을 감싸며, 타단은 연소실(11)을 내부를 향하여 개방된 원통형상을 갖는다.

또한, 적열관(15)은 덕트관(14)의 원통형 내면을 따라 원통형으로 형성되되, 덕트관(14)의 내부로 돌출된 토출부(131)에 직접 접촉되지 아니하도록 적열관(15)의 내측단부(156)는 토출부(131)의 외측으로 이격되게 위치된다.

이로써, 토출부(131)의 둘레와 상기 적열관(15)의 내측 단부 둘레 사이에는 연소에 필요한 추후설명되는 2차공기를 토출부(131)의 중앙 전방으로 유입하는 2차공기유입공간(S)이 형성되는 것이다.

또한, 적열관(15)의 토출부(131) 쪽의 내경(L2)은 토출부(131)의 외경(L1)보 다 크게 형성되어, 토출부(131)에서 유입되는 혼합가스가 원활하게 적열관(15)의 내부로 유도될 수 있도록 하며, 추후 설명되는 2차공기가 이 혼합가스와 잘 섞이도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 적열관(15)의 내부 공간은 열풍기(100)의 초기 시동시 점화수단(132)에 의하여 최초로 착화된 1차연소가스가 연소하며 통과하는 공간이 된다. 이후, 1차연소가스는 화염토출구(153)를 빠져나가 연소실(11) 내부에서 추후 설명되는 공기유로를 통과한 2차공기와 혼합되어 추가적으로 연소가 이루어지는 2차연소가스가 되는 것이다.

한편, 덕트관(14)의 토출부(131)측의 하부에는 연소실의 하판을 관통하여 외부와 연통되게 구비되어 있고, 유입량조절수단(161)을 통해 개폐 정도가 조정되는 보조덕트(16)가 포함된다.

이때, 외부와 연통된 보조덕트(16)는 공기공급기(5)와 연결되어 연소실 내부로 완전연소가 이루어지도록 필요한 2차공기가 유입되는 통로가 되는 것이다.

또한, 보조덕트(16)의 입구는 덕트관(14) 내부에 구비된 토출부(131)의 돌출된 측면(131b)을 향하도록 토출부(131)가 구비된 안쪽의 덕트관(14)의 외주면에 형성된다.

한편, 적열관(15)은 상기 덕트관(14)의 내벽과 고정수단(151)을 통하여 고정되되, 이 고정수단(151)은 덕트관(14)의 내측과 적열관(15)의 외측을 상호 연결하여 적열관(15)의 둘레에 2차공기가 지나가는 공기유로(154)를 형성하는 리브로 이 루어진다.

이로써, 보조덕트(16)로 유입되는 2차공기는 버너(13)의 토출부(131)를 감싼 후 일부는 2차공기유입공간(S)을 지나 혼합가스와 추가적으로 혼합되어 적열관(15)의 내부로 유입되고, 나머지는 공기유로(154)를 통과하여 화염토출구(153)로 빠져 나간다.

이때, 보조덕트(16)에 구비된 유입량조절수단(161)은 모터(161a)의 구동으로 개폐판(161b)의 각도를 조정하여 2차공기의 유입량을 조절하는 댐퍼(161)로 이루어져, 사용자의 수동조작 또는 버너(110)에서 배출되는 혼합가스의 양에 따라 자동으로 완전연소를 위한 2차공기의 양을 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보조덕트(16)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 2차공기가 덕트관(14)의 내부에서 와류를 형성하도록 덕트관(14)의 둘레에서 측부로 편중되게 형성될 수 있다.

즉, 보조덕트(16)는 원통형 단면을 가지는 덕트관(14)의 중심과 일치하지 않게 연결됨에 따라 2차공기는 토출부(131)의 측면을 따라 신속하게 회전하며, 나아가 적열관(15)의 내부와 공기유로(154)에서 적열관(15)의 내벽 또는 외벽을 따라 회전하며 화염토출구(153)로 빠져나가므로 유입된 2차공기가 원활하게 덕트관(14)의 내부를 이동할 수 있게 하는 것이다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기에 채용된 연소실과 버너의 요부를 나타낸 측단면도이다.

적열관(15)의 단면적은 적열관(15) 내에서 1차연소가스의 배출속도가 증가되도록, 토출부(131)에서 화염토출구(153)로 갈수록 점차 좁게 형성될 수 있다.

즉, 적열관(15)의 단면적이 점차 작아짐에 따라 토출부(131)와 보조덕트(16)에서 유입되는 혼합가스와 2차공기는 점차 작은 단면적을 통과하므로 화염토출구(153)에서의 배출속도가 빨라지고, 2차연소가스로 형성되는 화염의 길이를 충분히 길게 가질 수 있어, 완전연소를 위한 긴 화염의 확보가 가능해지는 것이다.

또한, 화염토출구(153) 근처의 적열관(15)의 끝단에는 적열관(15)의 중심을 향하여 돌출된 턱(155)이 더 형성되어, 1차연소가스에 난류가 발생하며 화염토출구(153)를 지나갈 수 있게 할 수 있다.

이로써, 1차연소가스와 2차공기가 화염토출구(153)의 전방에서 용이하게 혼합되어 추가적인 연소가 일어나기 용이해지는 것이다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 작용을 설명한다.

버너(13)에서 무화된 오일과 1차공기가 혼합되어 혼합가스가 되고, 열풍기(100)의 초기 시동시 토출부(131)에서 분사되는 혼합가스(g)는 점화수단(132)에 의하여 점화되어 적열관(15)의 내부에서 1차연소가스(G1)가 된다.

안정적인 점화가 확인된 후에는 보조덕트(16)를 개방하여 2차공기(A2)가 유입됨으로써, 이 2차공기(A2)가 토출부(131) 주변을 감싸면서 토출부(131)가 1차연소가스(G1)로부터 과열되는 것을 방지하고, 혼합가스(g)와 2차공기(A2)가 혼합되면서 1차연소가스(G1)의 연소시점이 적열관(15)의 중간부분으로 이동하게 된다.

이러한 과정 중에 1차연소가스(G1)와 접하는 적열관(15)은 고온으로 가열되어, 토출부(131)에서 유입되는 혼합가스(g)를 고온으로 가열하여 연소가 더욱 쉽게 일어나도록 한다. 즉, 토출부(131)에서의 연소실(11)로 유입되는 혼합가스(g)의 온도를 상승시켜 연소 시점을 앞당기면서, 적열관(15) 내부의 연소온도를 증가시켜 완전연소가 이루어지게 하는 것이다.

또한, 적열관(15)이 가열되면 1차연소가스(G1)의 연소시점이 적열관(15)의 중간에서 토출부(131) 가까이로 이동되며, 이때 토출부(131)의 과열은 2차공기(A2)가 냉매로 작용하여 방지되는 것이다.

한편, 공기유로(154)를 통하여 바이패스하는 2차공기(A2)는 와류를 형성함으로써 화염토출구(153)로 신속하게 빠져나가며 적열관(15)의 과열을 방지함과 동시에, 화염토출구(153)를 빠져나가는 1차연소가스(G1)와 혼합되어 추가적인 산소를 더 공급함으로써 2차연소가스(G2)의 연소를 돕게 된다.

이때, 적열관(15)의 길이에 더하여, 2차공기(A2)의 유입으로 혼합가스(g)에 연소가 일어나는 화염(F)의 전체 길이는 더욱 길어져 오일의 완전연소가 이루어질 수 있다.

나아가, 적열관(15)의 단면이 점차 작게 형성되는 경우에는 1차연소가스(G1)의 배출속도가 더욱 증가하므로, 2차연소가스(G2)가 형성하는 화염의 길이는 더욱 길어지는 것이고, 더하여 적열관(15)의 끝단에 턱(155)이 형성되는 경우에는 배출속도의 다소 저하가 있으나 1차연소가스(G1)와 2차공기(A2)와의 혼합이 원활하게 이루어짐에 따라 더욱 완전연소가 이루어지는 것이다.

또한, 1차연소가스(G1)에서 발생하는 그을음이 적열관(15)의 내부에 들어붙지 아니하고 화염토출구(153)로 빠져나갈 수 있게 되어, 연소실(11)의 분해 소지 기간을 증대시켜 관리가 편리해지는 것이다.

이후, 연소가 종료된 후에는 연소실(11)과 연결된 발열실(12) 내부의 연통(123)으로 배출되며, 연소된 가스로 인하여 가열된 연통(123)의 측면에 구비된 팬(121)으로 외부의 찬 공기가 연통(123)을 지나가며 가열되어 전술된 실내 공간을 덥히게 되는 것이다.

도 1은 본 발명인 실시예에 따른 열풍기의 블럭도.

도 2는 도 1에 도시된 열풍기에 채용된 본체의 요부를 나타낸 측단면도.

도 3은 도 2의 B를 확대한 측단면도.

도 4는 도 2의 A - A′선에 따른 정단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기에 채용된 연소실과 버너의 요부를 나타낸 측단면도.

도 6은 도 5에 도시된 연소실과 버너의 사용상태를 나타낸 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 열풍기 1 : 본체 11 : 연소실

12 : 발열실 121 : 팬 122 : 열풍토출구

123 : 연통 13 : 버너 131 : 토출부

132 : 점화장치 14 : 덕트관 15 : 적열관

151 : 고정수단 152 : 내경 153 : 화염토출구

154 : 공기유로 155 : 턱 156 : 내측단부

16 : 보조덕트 161 : 유입량조절수단,댐퍼 2 : 저장탱크

3 : 정제기 4 : 무화기 5 : 공기공급기

g : 혼합가스 A2 : 2차공기 G1 : 1차연소가스

G2 : 2차연소가스 F : 화염

Claims

하, 상부에 형성된 연소실(11)과 발열실(12)을 포함하고, 상기 발열실(12)의 일측에는 팬(121)이 구비되어 있고, 반대측에는 열풍토출구(122)가 구비된 본체(1)와,

상기 발열실(12)의 내부에 상기 연소실(11)과 연통되어 외부로 인출되게 구비된 연통(123)과,

상기 연소실(11)의 측벽에 고정되고 오일과 1차공기가 혼합된 혼합가스가 토출되는 토출부(131)가 연소실(11)의 내측으로 돌출 구비되어 있는 버너(13)와,

상기 토출부(131)의 주위에 구비된 점화수단(132)과,

상기 토출부(131)에 돌출 구비되는 덕트관(14)과,

상기 덕트관(14)의 내부에 고정수단(151)을 통해 구비되어 상기 토출부(131)로부터 생성된 화염이 접촉되어 적열되는 적열관(15)과,

상기 덕트관(14)의 상기 토출부(131)측 하부에는 상기 연소실(11)의 하판(111)을 관통하여 외부와 연통되게 구비되어 있고, 유입량조절수단(161)을 통해 개폐 정도가 조정되는 보조덕트(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍기.
제 1항에 있어서,

상기 적열관(15)은 상기 토출부(131)의 외경(131a)보다 내경(152)이 크게 형성되고, 상기 적열관(15)의 내측단부(156)는 상기 토출부(131)의 외측으로 이격되 게 구비되며,

상기 토출부(131)의 둘레와 상기 적열관(15)의 내측단부(156) 둘레 사이에는 연소에 필요한 2차공기를 상기 토출부(131)의 중앙 전방으로 유입하는 2차공기유입공간(S)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍기.
제1항 또는 제 2항에서, 상기 보조덕트(16)는,

2차공기가 와류를 일으키면서 유입될 수 있도록 덕트관(14)의 둘레에서 측부로 편중되게 구비되는 것을 특징으로 하는 열풍기.
제1항 또는 제2항에서, 상기 고정수단(151)은,

상기 덕트관(14)의 내측와 상기 적열관(15)의 외측을 상호 연결하여 상기 적열관(15)의 둘레에 공기유로(154)를 형성하는 리브인 것을 특징으로 하는 열풍기.
제1항에서, 상기 유입량조절수단(161)은,

모터(161a)의 구동으로 개폐판(161b)의 각도를 조정하여 2차공기의 유입량을 조절하는 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 열풍기.
제1항에서,

상기 오일은 식물성 오일 또는 동물성 오일 또는 식물성 오일인 것을 특징으로 하는 열풍기.
제1항에서,

상기 적열관(15)의 단면적은, 연소가스의 배출속도가 증가되도록, 상기 토출부(131)에서 상기 화염토출구(153)로 갈수록 점차 좁아지는 것을 특징으로 하는 열풍기.
제7항에서,

상기 적열관(15)의 끝단은 내측으로 돌출되어 와류를 형성하는 턱(155)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍기.