KR20100115697A - 온풍 장치 - Google Patents

Abstract

에너지 효율을 극대화하여 온풍을 생산하는 비용을 보다 최소화할 수 있도록, 열교환이 이루어지는 본체와, 상기 본체 내에 설치되고 고열을 발생하기 위한 열교환관, 상기 본체에 설치되어 본체 내부로 에어를 유입시키기 위한 송풍팬, 상기 본체 일측에 설치되어 열교환관을 지나면서 열교환된 고온의 에어를 배출하기 위한 에어관, 상기 본체 내에 설치되어 열교환관쪽으로 물을 분무하기 위한 분무노즐과, 상기 분무노즐에 연결되어 물을 공급하기 위한 공급호스, 상기 공급호스 일측에 설치되는 공급펌프를 포함하는 온풍장치를 제공한다.

온풍, 분무관, 열교환관, 분무노즐, 온열기

Description

온풍 장치{HOT AIR DEVICE}

본 발명은 온풍을 발생시키는 온풍장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 열교환 효율을 높이고 보다 고열의 온풍을 용이하게 생산할 수 있도록 된 온풍장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 농가의 비닐하우스 빌딩 등에는 난방 및 온수 공급을 위한 장치로서 보일러가 구비된다. 상기 보일러는 가열수단으로 석유, 석탄, 가스 등 화석연료나 전기를 에너지원으로 사용하고 있다.

그러나 가열수단으로서 상기 에너지원은 자원이 한정되어 있고, 많은 공해 유발과 비안정성으로 많은 문제점을 내포하여 새로운 대체 에너지가 요구되고 있는 실정이다.

특히 화석연료를 사용하는 보일러의 경우 연료의 연소를 위하여 별도로 산소공급이 필요하다. 이에 산소의 투입을 위하여 많은 공기가 투입되어 질소산화물, 불완전연소로 인한 일산화탄소 등의 공해물질 배출의 문제점이 있으며, 평균 45% 이상의 열이 배기로 배출되어지고 있다.

또한, 비닐하우스 등에 사용되는 농업용 보일러의 경우 최근들어 유류비가 인상되면서 채산성이 떨어지고, 폐목, 연탄을 사용하는 경우에는 관리가 매우 불편할 뿐만 아니라 난방효율이 크게 떨어지는 등의 폐단이 따르고 있다.

이에 에너지 효율을 극대화하여 온풍을 생산하는 비용을 보다 최소화할 수 있도록 된 온풍장치를 제공한다.

또한, 공해물질의 배출을 최소화하여 환경 오염을 방지할 수 있도록 된 온풍장치를 제공한다.

이를 위해 본 온풍장치는 열교환이 이루어지는 본체와, 상기 본체 내에 설치되고 고열을 발생하기 위한 열교환관, 상기 본체에 설치되어 본체 내부로 에어를 유입시키기 위한 송풍팬, 상기 본체 일측에 설치되어 열교환관을 지나면서 열교환된 고온의 에어를 배출하기 위한 에어관, 상기 본체 내에 설치되어 열교환관쪽으로 물을 분무하기 위한 분무노즐과, 상기 분무노즐에 연결되어 물을 공급하기 위한 공급호스, 상기 공급호스 일측에 설치되는 공급펌프를 포함할 수 있다.

이에 분무노즐로부터 안개처럼 분무된 물이 열교환관에 의해 가열되면서 열교환관을 지나는 에어를 더욱 신속하게 가열시킬 수 있게 된다.

여기서 본 온풍장치는 상기 공급호스에 연결되어 상기 본체 내부에서 열교환관을 따라 배치되며 간격을 두고 상기 분무노즐이 배열 설치된 분무관을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 장치는 상기 온풍장치의 열교환관으로 고온의 유체를 공급하기 위한 온열기를 더 포함할 수 있다.

상기 온열기는 유체가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크 내에 설치되고 중앙부에는 유체가 유입되는 흡입구가 형성되고 측면에는 유체가 유출되는 배출구가 형성된 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고 표면에는 다수의 홀이 형성된 원통형태의 고정통, 상기 고정통의 표면에서 간격을 두고 설치되고 표면에는 다수의 홀이 형성되어 회전되는 원통형태의 회전통, 상기 하우징 중심부에 위치하여 상기 흡입구를 통해 유체를 유입하여 하우징 측면쪽으로 유도하는 임펠러, 상기 회전통과 임펠러를 고속 회전시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다.

이에 구동모터가 작동되어 임펠러와 회전통이 고속회전하게 되면 저장탱크 내의 유체가 하우징으로 유입되어 측면쪽으로 유도되어 압축된다. 이렇게 유도된 유체는 고정통과 회전통의 홀을 통과하는 과정에서 고속회전하는 회전통에 의해 마찰되면서 고온으로 상승된다.

여기서 상기 유체는 열매체 또는 물 또는 물과 공기의 혼합물일 수 있다.

또한, 본 온열기는 유체의 마찰 에너지를 높이기 위하여 상기 하우징의 내면에 복수개의 리브가 돌출 형성되어 회전통과 간격을 두고 배치된 구조일 수 있다.

또한, 상기 고정통과 상기 회전통은 복수개 구비되어 서로 교대로 적층 배치된 구조일 수 있다.

또한, 상기 고정통과 상기 회전통 표면에 형성되는 홀은 축방향으로 길게 연장된 구조일 수 있다.

또한, 상기 측판에 형성된 배출구에는 하부로 절곡된 배출관이 설치되어 배출되는 유체를 저장탱크 내의 수면에 충돌시키는 구조일 수 있다.

이와 같이 본 장치는 열교환시 물을 분무하여 열교환 효율을 높임으로써 연료비를 절감할 수 있어 보다 경제적이고 간편하게 사용할 수 있다.

또한, 위험성이 낮아 안전하게 사용할 수 있으며, 사용시 환경 오염 물질의 배출이 전혀 없어 친환경적인 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또 는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않는다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 온풍장치의 전체적인 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이 본 온풍장치(10)는 고열의 열교환관으로부터 열교환을 통해 고온의 온풍을 생산하는 온풍기(14)를 포함한다.

도 1과 도 2를 참조하여 본 온풍장치를 구성하는 온풍기(14)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

상기 온풍기(14)는 열교환이 이루어지는 본체(70)와, 상기 본체(70) 내에 설치되고 고열을 발생하는 열교환관(72), 상기 본체(70)에 설치되어 본체(70) 내부로 에어를 유입시키기 위한 송풍팬(74), 상기 본체(70) 일측에 설치되어 열교환관(72)을 지나면서 열교환된 고온의 에어를 배출하기 위한 에어관(76)을 포함한다.

또한, 상기 온풍기(14)는 본체(70) 내에 설치되는 분무관(82)과, 상기 분무관(82)에 설치되어 열교환관(72)쪽으로 물을 안개처럼 분무하기 위한 분무노즐(84), 상기 분무관(82)에 연결되어 물을 공급하기 위한 공급호스(86) 및 상기 공급호스(86) 일측에 설치되는 공급펌프(88)를 더 포함한다.

상기 열교환관(72)은 상기 본체(70) 내에서 지그재그 형태로 배치되어 본체(70) 내로 유입된 에어와의 열교환 면적을 증가시키는 구조로 되어 있다. 상기 열교환관(72)은 외기와의 열교환이 이루어지는 구성부로, 본 실시예에 의하면 관구조물로 되어 고열의 유체가 순환하는 구조로 되어 있다. 상기 열교환관은 자체적으로 고열의 유체를 생산하여 순환시키거나 외부로부터 고열의 유체를 공급받아 순환시키는 구조일 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.

본 실시예에서 상기 분무관(82)은 복수개가 공급호스(86)에서 분기되어 열교환관(72)에 간격을 두고 배치되어 열교환관을 따라 연장된다. 상기 분무노즐(84)은 상기 각 분무관(82)에 간격을 두고 설치되며 상기 열교환관을 향해 설치된다. 이에 열교환관(72)으로 물을 안개처럼 분무하게 된다.

따라서 분무노즐(84)로부터 안개처럼 분무된 물이 열교환관(72)에 의해 가열되면서 열교환관(72)을 지나는 에어를 더욱 신속하게 가열시킬 수 있게 된다.

상기한 구조로 되어 송풍팬(74)이 구동되면 외기는 본체(70) 내부로 유입되어 열교환관(72)을 지나는 고온의 유체와 열전달이 이루어져 가열된다. 더불어 분 무노즐(84)로부터 분무되는 물은 열교환관(72)의 고열에 의해 스팀화 되어 본체(70) 내의 에어의 온도를 더욱 높이게 된다.

본 실시예의 온풍장치(10)는 온풍기와 별도로 구비되는 온열기(12)로부터 고열의 유체를 공급받는 구조로 되어 있다.

상기 온열기(12)와 온풍기(14)는 하나의 몸체로 이루어질 수 있으며, 도시된 바와 같이 분리된 구조일 수 있다.

도 3은 본 온풍장치의 온풍기로 고열의 유체를 순환공급하기 위한 온열기의 개략적인 단면도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 온열기(12)는 내부에 유체가 저장되는 저장탱크(20)와, 상기 저장탱크(20) 내에 설치되고 중앙부에는 유체가 유입되는 흡입구(32)가 형성되고 측면에는 유체가 유출되는 배출구(34)가 형성된 하우징(30), 상기 하우징(30) 내에 설치되고 표면에는 다수의 홀(38)이 형성된 원통형태의 고정통(36), 상기 고정통(36)의 표면에서 간격을 두고 설치되고 표면에는 다수의 홀(42)이 형성되어 회전되는 원통형태의 회전통(40), 상기 하우징(30) 중심부에 위치하여 상기 흡입구(32)를 통해 유체를 유입하여 하우징(30) 측면쪽으로 유도하는 임펠러(44), 상기 회전통(40)과 임펠러(44)를 고속 회전시키기 위한 구동모터(46)를 포함한다.

상기 저장탱크(20)는 내부 밀폐된 통구조물로, 측면에는 고온의 유체를 외부로 공급하거나 회수하기 위한 유출구(22)와 회수구(24)가 설치된다.

이에 본 온풍기의 열교환관(72)은 저장탱크(20)의 유출구(22)와 회수구(24) 에 연결관(78)을 매개로 연결된다. 그리고 상기 일측 연결관(78) 상에는 유체를 강제 순환시키기 위한 순환펌프(80)가 설치된다.

이에 상기 순환펌프(80)가 구동되면 저장탱크(20) 내의 고온의 유체가 열교환관(72)을 따라 순환되고, 에어는 열교환관(72)을 지나면서 고열의 온풍으로 가열된다.

본 실시예에서 상기 저장탱크(20) 내에 저장되는 유체는 물일 수 있다. 물론, 물 이외에 다른 열유체도 사용가능하며 특별히 한정되지 않는다.

상기 저장탱크(20)의 상단에는 브라켓(48)을 매개로 구동모터(46)가 수직으로 설치된다. 상기 구동모터(46)의 회전축(49)은 저장탱크(20) 상단을 지나 상기 하우징(30) 내부로 연장된다. 본 실시예에서 상기 구동모터(46)는 4500rpm ~ 10000rpm 으로 회전동력을 발생시킬 수 있다. 구동모터(46)의 용량에 대해서는 본 온열기(12)의 크기나 사용환경에 따라 변경가능하며 특별히 한정되지 않는다.

상기 하우징(30)은 내부에 회전통(40)과 고정통(36) 및 임펠러(44)가 구비되어 실질적으로 저장탱크(20) 내의 유체를 고온으로 가열시키기 위한 구성부이다.

상기 하우징(30)은 저장탱크(20)의 상단 내측에 설치되는 상판(50)과, 원통형태로 이루어져 상기 상판(50)에 설치되는 측판(52) 및 바닥면을 이루어 상기 측판(52) 하단에 설치되는 하판(54)을 포함한다. 상기 상판(50)과 측판(52) 및 하판(54)은 볼트 또는 용접 등으로 체결될 수 있다.

상기 상판(50)은 중앙에 홀이 형성되어 상기 구동모터(46)의 회전축(49)이 관통된다. 상기 하판(54)은 중앙에 유체를 내부로 유입시키기 위한 흡입구(32)가 형성된다. 상기 흡입구(32)에는 흡입관(56)이 설치되어 저장탱크 바닥으로 연장된다. 그리고 상기 측판(52)은 측면에 하우징(30) 내부로 유입되어 가열된 유체를 배출시키기 위한 배출구(34)가 형성된다. 상기 배출구(34)에는 하부로 절곡된 배출관(58)이 설치되어 유체를 저장탱크(20)쪽으로 배출시킨다. 상기 배출관(58)의 선단은 수면 상부에서 이격되도록 배치되어 배출관(58)을 통해 분출되는 유체는 저장탱크 내 수면에 부딪치면서 유체 내에 기포를 발생시키는 구조로 되어 있다.

또한, 본 실시예에서 상기 측판(52)은 내주면에 리브(60)가 간격을 두고 돌출 형성된다. 상기 리브(60)는 원통형 측판(52)의 길이방향으로 설치된다. 상기 리브(60)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다.

도 4은 상기 하우징(30)의 내부 구성을 예시하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(30)의 내부에는 복수개의 회전통(40)과 복수개의 고정통(36)이 서로 교대로 배치되도록 적층 설치된다.

상기 고정통(36)은 복수개가 구비되며 각각 직경이 상이하여 직경이 작은 고정통(36)부터 중앙에서 외측으로 차례로 배치된다. 상기 각 고정통(36) 사이의 간격은 일정하다. 상기 각 고정통(36)은 상기 하판(54)의 내면에 고정설치된다.

상기 각 고정통(36)의 측면에는 유체가 유통되는 홀(38)이 간격을 두고 형성된다. 본 실시예에서 상기 홀(38)은 슬릿형태로 길게 연장된 구조로 되어 있다. 또한, 상기 홀(38)은 고정통(36)의 측면에 상하 2단으로 배치된다.

상기 회전통(40)은 상기 고정통(36)에 대해 자유롭게 회전가능한 구조로, 각각 직경이 상이한 복수개가 간격을 두고 배치된다. 상기 각 회전통(40)은 원형의 회전판(41)에 직경이 작은 회전통(40)부터 중앙에서 외측으로 차례로 배치되어 고정설치된다. 상기 각 회전통(40) 사이의 간격은 일정하다.

상기 각 회전통(40)은 측면에 유체가 유통되는 홀(42)이 간격을 두고 형성된다. 본 실시예에서 상기 홀(42)은 슬릿형태로 길게 연장된 구조로 되어 있다. 또한, 상기 회전통(40)에 형성되는 홀(42)은 상기 고정통(36)에 형성되는 홀(38)과 대응되며 회전통(40)의 측면에 상하 2단으로 배치된다.

본 실시예에서 상기 홀(38,42)은 상기와 같이 슬릿형태로 형성됨으로써, 보다 용이한 제조가 가능하게 된다. 즉, 고정통 또는 회전통에 형성되는 홀의 개수를 줄일 수 있어 홀 형성을 위한 제조 공정과 비용을 낮출 수 있다.

상기 복수개의 회전통(40)이 설치된 회전판(41)은 상기 하우징(30)의 상판(50)에 놓여져 상판(50) 중앙의 홀(51)을 통해 연장된 구동모터(46)의 회전축(49)에 끼워져 결합된다.

이에 상기 구동모터(46)가 작동되면 회전축(49)에 끼워져 설치된 회전판(41)과 이 회전판(41)에 설치된 회전통(40)이 고속으로 회전하게 되는 것이다.

본 실시예에서 회전판(41)이 놓여지는 상기 상판(50)은 중앙의 홀(51) 주위로 단차가 형성되어, 이 단차면과 상기 회전판의 외측면 사이에 탄성스프링(62)이 설치된다. 이에 상기 탄성스프링(62)은 상판(50)에 대해 회전판(41)에 탄성력을 가해 회전통(40)의 고속 회전시 회전판(41)의 상하 유동을 최대한 억제할 수 있게 된다.

상기 탄성스프링(62)과 이에 접하는 상판(50) 또는 회전판(41) 사이에는 탄 성스프링과의 마찰을 방지하기 위한 미끄럼링(64)이 더욱 설치된다.

상기 임펠러(44)는 회전판(41)의 중앙을 관통한 구동모터(46)의 회전축(49) 선단에 고정설치된다. 이에 구동모터(46)가 작동되면 회전축(49)에 설치된 임펠러(44)가 고속으로 회전하여 유체의 흐름을 하우징(30)의 측판(52)쪽으로 유도하게 된다.

상기 임펠러(44)는 전면에 날개가 형성되어 고속 회전시 유체의 펌핑 역할을 수행하게 된다. 이에 임펠러(44)가 고속으로 회전하게 되면 하우징(30)의 흡입구(32)를 통해 유체가 흡입되어 하우징(30)의 측판(52)쪽으로 토출된다.

상기 하우징(30)의 전체적인 결합구조는 도 3에 잘 예시되어 있다.

도시된 바와 같이 상판(50)과 측판(52) 및 하판(54)이 결합되어 내부 공간을 갖는 하우징(30)을 형성한다. 상기 하판(54)에 고정설치되는 복수개의 고정통(36)은 하우징(30) 내부 공간에 위치하게 된다. 구동모터(46)의 회전축(49)은 상판(50)을 지나 하우징(30) 내부로 연장된다. 복수개의 회전통(40)이 설치된 회전판(41)은 구동모터(46)의 회전축(49)에 끼워져 결합된다. 상기 회전판(41)에 설치된 각 회전통(40)은 상기 고정통(36)과 고정통(36) 사이로 삽입되어 고정통(36)과 미세한 간격을 두고 위치한다. 상기 회전판(41)의 내주면에 설치된 리브(60)는 최외측 회전통(40)과 역시 미세한 간격을 두고 배치된다. 상기 리브(60)는 회전통(40)의 회전방향에 직각으로 배치되어 유체의 마찰 에너지를 높일 수 있게 된다. 또한, 상기 회전판(41)과 상판(50)의 내면 사이에는 탄성스프링(62)이 탄력적으로 설치되며, 회전판(41)을 관통한 상기 회전축(49)의 선단에는 임펠러(44)가 설치된다.

상기 하판(54)의 중앙에 설치되는 흡입관(56)은 저장탱크(20)의 바닥으로 연장된다. 따라서 본 온열기(12)는 상기 흡입관(56)을 통해 저장탱크(20) 바닥쪽의 상대적으로 저온의 물이 유입된다. 여기서 상기 흡입관(56)으로 유입되는 물에는 기포가 포함되어 있어서 하우징 내부로 공기와 물의 혼합물이 유입된다. 이는 하우징(30)의 배출구(34)로부터 배출되는 고온의 물이 저장탱크 내의 수면 위로 분출되면서 물 내에 기포를 발생시키기 때문이다. 이렇게 저장탱크 내의 물에 잔존하는 기포는 흡입관을 통해 물과 함께 하우징 내로 유입되는 것이다.

상기한 구조로 되어 구동모터(46)가 작동되면 임펠러(44)와 회전통(40)이 고속회전하게 되고, 저장탱크(20) 내의 유체인 물과 공기가 하우징(30)으로 유입되어 혼합되고 측면쪽으로 유도되어 압축된다. 이렇게 유도된 물과 공기 혼합체는 고정통(36)과 회전통(40)의 홀을 통과하는 과정에서 고속회전하는 회전통(40)에 의해 마찰되면서 고온으로 상승된다.

이하 본 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 온풍장치(10)의 온풍기(14)는 열교환관을 순환하는 고열의 유체로부터 외기를 가열하여 온풍을 생산하게 된다.

고열의 유체가 열교환관(72)을 순환함에 따라 열교환관은 고열로 가열된다.

이 상태에서 송풍팬(74)이 구동되면 외기는 본체(70) 내부로 유입된다. 본체(70) 내부로 유입된 외기는 열교환관(72)을 지나면서 고온의 열교환관과 열전달이 이루어져 가열된다. 가열된 에어는 본체(70) 측면에 설치된 에어관(76)을 통해 필요한 곳으로 송풍된다.

여기서 본 온풍기(14)는 본체(70) 내에 물을 안개처럼 분무함으로써 본체(70) 내로 유입된 외기와 열교환관(72) 사이의 열교환 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.

즉, 공급펌프(88)가 구동되면 물은 공급호스(86)를 통해 분무관(82)으로 공급된다. 분무관(82)으로 유입된 물은 분무관(82)에 설치된 분무노즐(84)을 통해 본체(70) 내에서 열교환관(72)으로 안개처럼 분무된다.

이렇게 안개처럼 분무된 물은 열교환관(72)에 닿으면서 열교환되어 고온의 스팀으로 변하게 된다. 고온의 스팀은 열교환관(72)을 지나는 외기의 온도를 더욱 높이게 된다. 따라서 열교환관(72)을 지나는 외기의 온도를 더욱 신속하게 높일 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 의하면 상기 온풍기의 열교환관은 외부의 온열기로부터 고열의 유체를 공급받아 가열된다. 이하 유체가 물인 경우를 예로서 설명한다. 물론, 물 이외에 열매체 등 다양한 유체가 사용될 수 있다.

상기 온열기를 통해 유체를 고온으로 가열하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 온열기(12)의 구동모터(46)가 구동되면 회전축(49)에 설치된 회전통(40)과 임펠러(44)가 회전하게 된다. 임펠러(44)가 회전되면 하우징(30) 내의 유체 흐름이 측판(52)쪽으로 유도되면서 압력차가 발생된다.

이에 하우징(30)의 하판(54)에 설치된 흡입관(54)을 통해 저장탱크(20) 바닥쪽에 있는 물이 하우징(30) 내부로 빨려 올라오게 된다. 상기 물에는 기포가 포함되어 있어 하우징 내부로 물과 공기가 혼합된 유체가 올라오게 된다.

이렇게 빨려 올라간 기포를 포함한 물은 고속으로 회전하는 임펠러(44)에 의해 섞이면서 와류를 형성하여 측판(52)쪽으로 유도되어 확산된다. 즉, 임펠러(44)는 물을 고압으로 펌핑하여 측판(52)쪽으로 분출하게 되는 것이다. 이와같이 물은 임펠러(44)에 의해 측판(52)쪽으로 유도되어 고속으로 회전하는 회전통(40)에 고압으로 부딪치게 된다.

따라서 물은 고속으로 회전하는 회전통(40)의 벽면에 강력하게 마찰된다. 이렇게 물은 기포를 동반한 고압력으로 회전통(40)에 마찰되면서 회전통(40)에 형성된 홀(42)을 통과하게 된다. 물은 초고속으로 회전하는 회전통(40)에 충돌하면서 회전통(40)의 홀(42)과 고정통(36)의 홀(38)을 통과하게 되고, 이러한 과정은 복수개의 회전통(40)과 고정통(36)을 차례로 지나면서 연속적으로 이루어진다. 이와 같이 물과 기포는 고속회전하는 회전통(40)과 고정통(36)에 충돌되어 홀을 통과하면서 열 에너지를 얻게 된다. 따라서 상기 물과 기포는 하우징(30)의 최 외측에 위치한 회전통(40)의 홀을 지나면서 온도가 상승하여 저온의 물이 3 ~ 4 초만에 60 ~ 70℃의 온도로 상승된다.

여기서 상기 하우징(30)의 내측면에는 리브(60)가 설치되어 있어서 회전통(40)을 지난 물과 기포의 공기는 최종적으로 리브(60)와 충돌되면서 더욱 가열된다. 즉, 상기 리브(60)는 유체의 흐름방향과 직각으로 배치되어 있어서 회전통(40)과 같은 흐름을 갖는 물과 공기는 리브(60)에 고압으로 충돌하게 된다. 이에 더욱 많은 열에너지를 얻게 되어 고온으로 가열될 수 있는 것이다.

온도가 상승된 물은 하우징(30) 측면에 설치된 배출관(58)을 통해 저장탱 크(20) 내부로 배출된다. 저장탱크(20) 내에 저장된 물은 상기와 같은 과정을 통해 하우징(30) 내부를 순환하면서 더욱 고열로 가열되어 단시간 내에 90 ~ 100℃로 상승된다.

이에 순환펌프(80)가 구동되면 저장탱크(20) 내의 고온의 물은 연결관(78)을 통해 온풍기(14) 본체(70) 내의 열교환관(72)으로 유입된다. 열교환관(72)을 지난 물은 다시 저장탱크(20)의 회수구(24)를 통해 회수된다. 이와같이 고온의 물은 열교환관(72)을 통해 순환된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 실시예에 따른 온풍장치를 도시한 개략적인 도면이다.

도 2는 본 실시예에 따른 온풍장치의 내부 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 실시예에 따른 온풍장치로 고열의 유체를 공급하기 위한 온열기의 내부 구조를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 실시예에 따른 온열기의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 온풍장치 12 : 온열기

20 : 저장탱크 30 : 하우징

36 : 고정통 38,42 : 홀

40 : 회전통 41 : 회전판

44 : 임펠러 46 : 구동모터

52 : 측판 60 : 리브

62 : 탄성스프링 70 : 본체

72 : 열교환관 74 : 송풍팬

76 : 에어관 80 : 순환펌프

82 : 분무관 84 : 분무노즐

Claims (6)

1. 열교환이 이루어지는 본체와, 상기 본체 내에 설치되고 고열을 발생하기 위한 열교환관, 상기 본체에 설치되어 본체 내부로 에어를 유입시키기 위한 송풍팬, 상기 본체 일측에 설치되어 열교환관을 지나면서 열교환된 고온의 에어를 배출하기 위한 에어관, 상기 본체 내에 설치되어 열교환관쪽으로 물을 분무하기 위한 분무노즐과, 상기 분무노즐에 연결되어 물을 공급하기 위한 공급호스, 상기 공급호스 일측에 설치되는 공급펌프를 포함하는 온풍장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공급호스에 연결되어 상기 본체 내부에서 열교환관을 따라 배치되며 간격을 두고 상기 분무노즐이 배열 설치된 분무관을 더 포함하는 온풍장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 온풍장치의 열교환관으로 고온의 유체를 공급하기 위한 온열기를 더 포함하는 온풍장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 온열기는 유체가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크 내에 설치되고 중앙부에는 유체가 유입되는 흡입구가 형성되고 측면에는 유체가 유출되는 배출구 가 형성된 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고 표면에는 다수의 홀이 형성된 원통형태의 고정통, 상기 고정통의 표면에서 간격을 두고 설치되고 표면에는 다수의 홀이 형성되어 회전되는 원통형태의 회전통, 상기 하우징 중심부에 위치하여 상기 흡입구를 통해 유체를 유입하여 하우징 측면쪽으로 유도하는 임펠러, 상기 회전통과 임펠러를 고속 회전시키기 위한 구동모터를 포함하고,

   상기 하우징은 상기 저장탱크의 상단 내측에 설치되는 상판과, 원통형태로 이루어져 상기 상판에 설치되는 측판 및 바닥면을 이루어 상기 측판 하단에 설치되는 하판을 포함하고, 상기 측판 내주면에 회전통의 축방향으로 형성되는 리브가 내주면을 따라 간격을 두고 복수개 돌출 설치되어 상기 회전통의 외측면과 간격을 두고 배치되는 온풍장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고정통과 상기 회전통 표면에 형성되는 홀은 축방향으로 길게 연장된 슬릿형태로 이루어지며, 상하 2단으로 배치된 구조의 온풍장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 측판은 유체를 배출시키기 위한 배출구가 형성되고, 상기 배출구에는 하부로 절곡된 배출관이 설치되며, 상기 배출구 선단은 저장탱크 내의 유체 수면과 이격되어 배출되는 유체를 수면에서 충돌시키는 구조의 온풍장치.

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