KR880001414B1 - 복사(輻射) 난방기용 가열드럼 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복사(輻射) 난방기용 가열드럼

제 1 도는 좌측부가 단면으로 도시된 본 발명을 구현하는 직립형 복사난방기의 정면도.

제 2 도는 제 1 도 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.

제 3 도는 우측부가 단면으로 도시된 제 1 도 난방기에서 사용된 가열드럼의 확대 단면도.

제 4 도는 제 3 도에 도시된 가열드럼중 일부를 더 확대시킨 확대 부분도.

제 5 도 및 제 6 도는 본 발명의 각각 다른 실시예에 따른 가열드럼을 도시한 제 4 도에 유사한 도면.

제 7(a) 도 및 제 7(b) 도는 본 발명에 따른 가열드럼을 최종적으로 형성할 수 있는 직각 실린더에 파형을 만드는데 사용되는 팽출기(Bulging manchine)의 종단면도로서 팽출기의 각각 다른 작동위치를 도시한 것이다.

제 8 도는 가열드럼에 구멍을 형성하는데 사용되는 타공기를 도시한 종단면도.

제 9 (a) 도 및 제 9 (b) 도는 본 발명에 따른 가열드럼을 제공하는 최종 성형기를 도시한 종단면도로서, 이들 성형기의 각각 다른 작동위치의 표시도.

본 발명은 일반적으로 복사난방기 또는 복사(輻射)스토오브에 관한 것으로, 특히 복사난방기 또는 복사스토오브의 버너 위쪽에 설치해서 낮은 주위공기 온도에서 높은 복사 효율로 연소가스의 가열을 촉진시키는 가열드럼(Heating Drum)에 관한 것이다.

본 발명에 가장 근사한 선행기술의 가열드럼은 1912년 9월 3일에 특허된 미합중국 특허 제1, 037, 306호에 기재되어 있다.

이 특허에 기재된 가열드럼은 일단이 완전히 밀폐되고, 또, 손잡이를 구비하고 있으며, 다른 일단은 버너상에 설치되고, 하방향 플랜지를 갖는 후드로 통합 형성되는 축방향 파형 연소통으로 구성되는 것으로 도시하고 있다. 이같이 축방향으로 파형을 이룬 연소통은 그 내부에 실린더형 내부실과 여러개의 축방향으로 등간격을 이루는 환상실을 형성하게 되는데 이 돌출실은 실린더형 내부실과 연통하고, 그 길이방향을 따라 교대로 요부실을 형성하고 있다. 가열드럼 내부의 가열공기를 제거시키기 위해서 연소통에는 가스방출구가 구비되어 있다.

지금 언급하고 있는 특허에 의하면 이들 가스방출구는 각개 돌출실을 형성하는 각 개벽의 최선단 가장자리에 형성되어서, 연소통의 종축에 완전 수직한 방향으로 개구되어 있다.

언급중의 특허에는 또한 연료연소가 버너에서 진행되는 동안에 가열드럼의 외부로 부터 가열드럼 내부로 공기를 인입하기 위해서 45도 상방향으로 개구될 수 있도록 하방향에 플랜지를 형성시킨 측면개구를 형성하고 있다. 전술한 특허는 연소통 내부의 가열공기에 압을 가해서 가스 방출구를 통하여 가열드럼의 방사상 외측방향으로 가열공기를 방출시킴으로서, 단시간내에 비교적 큰 공간의 공기를 가열시킬 목적으로 실린더 형태의 구멍가열드럼 개선방법에 관한 것처럼 보인다.

가열드럼에서의 가스방출구 위치와 이것이 구비된 분명한 목적을 돌출실을 나타내는 종방향 단면도 설명에서 찾아볼 때, 각개의 가스방출구는 유체매질이 노즐을 통해 외부로 방출되는 것과 같이 연소통내의 가열가스가 고속으로 각개 가스방출구를 통하여 배기될 수 있는 위치에 배열되어 있음을 알 수 있다.

본 기술분야에 숙련된 자들에게 공지된 바와같이 어느 한정된 개구를 통하여 외부로 방출되는 유체매질은 주위 공기를 유인하여 이들과 혼합하게 된다.

이 현상은 각개 가스방출구를 통해 외측으로 방출되는 가열가스흐름의 경우에도 발생하게 되며, 결과적으로 열적 경계측의 두께가 감소하게 되어 가열가스가 비교적 장거리에 도달하는 것처럼 보이기는 하지만 가열드럼 자체의 가열이 지연하는 결과를 초래한다.

더우기, 주위공기를 가열드럼 내부로 유입시켜 연소생성물과 혼합한 후 각개 가스방출구를 통해 외부로 배출시키기 위하여 하방향 폭플랜지에 측면개구를 사용하는 관계로 가열드럼내의 가열가스는 측면개구를 통해 유입되는 신선한 공기와 혼합됨으로서 불가피하게 냉각되는 경향이 있고, 따라서 가열다름의 온도가 상승해서 감소되는 경향이 있음은 자명한 것이다.

열에너지가 복사되는 표면온도가 낮은 경우에는 환류 가열계에서처럼 주어진 부하의 연소에너지가 복사에너지로 효율적으로 전환되지 않는다.

더우기, 파형 또는 주름통 형태의 가열드럼인 경우, 가열가스의 상방향 흐름은 상대적으로 큰 저항을 받는 경향이 있고, 따라서 본 발명에 구현된 바와같이 주위를 기울이지 않는 경우에는 가열드럼내 가열가스가 가열드럼내부에 불규칙적으로 분배됨으로써, 버너에 인접한 드럼의 저부는 다른 부위에 비하여 과도하게 가열되는 결과가 발생된다.

본 발명과는 다소 다르기는 하지만 1979년 2월 20일에 특허된 미합중국 특허 제14, 140, 100호에는 그 일단에 버너 어셈블리를 인접시킨 수평형 2중 가열실린더 어셈블리를 사용한 수평형모델의 복사난방기가 기술되어 있다.

이 특허에 기재된 2중 가열실린더 어셈블리는 1개 실린더 어셈블리가 다른 실린더 어셈블리 내부에 동축상으로 위치하는 외부실린더와 내부실린더로 구성되며 외부실린더 내의 구멍은 가열실린더 어셈블리의 축방향 및 외부실린더 내의 구멍은 가열실리더 어셈블리의 축방향 및 원주방향의 양쪽방향에서 내부실린더내의 구멍에 대하여 대향위치가 되고, 또, 일직선이 되도록 배치하였다.

가열실린더 어셈블리의 중앙부위가 이들의 양쪽단 보다도 가열하기 더 힘이 든다는 문제점을 갖게 되는 수평식 모델에 있어서, 전술한 특허는 개구면적에 대한 내부실린더 중앙부위에 천공된 구멍의 총개구면적 배율이 이들의 각개 양쪽단에서의 비율보다 크게 해줌으로써 외부실린더의 비천공벽을 때려주게 되는 이들 구멍을 통한 연소불꽃의 방출을 촉진시켜 주게 되는 내부실린더의 구멍배열을 마련하고 있다.

이같은 목적을 성취하기 위한 한방법으로서, 이 특허에는 각개 양쪽에서 보다, 이들 중앙부에서의 단위 면적당 구멍의 수를 더 많게 한 내부실린더를 사용하거나, 구멍의 직경이 각개 양쪽단에서 보다 이들 중앙부에서 더 크게 만든 내부실린더를 사용하거나, 구멍의 직경이 중앙부로 향함에 따라 점차 증대되게 형성하였다.

따라서 본 발명은 선행기술의 가열드럼에서 유래되는 전술한 바와같은 단점과 불편함을 완전 제거하기 위하여 개발된 것으로서 본 발명의 주요목적은 구조가 간단하고, 단시간내에 비교적 넓은 공간으로 열 에너지를 완전 균일하게 복사시킴으로서 열효율을 증대시킬 수 있는 개량된 복사 난방기용 가열드럼을 제공하는데 있다.

이 목적을 위하여 본 발명은 강철재료로 제작되고, 그 실린더형 내부실과 이 내부실과 연통하는 여러개의 돌출실을 형성하며, 그 길이방향으로 교대로 요부실을 갖게되는 축방향의 파형연소통으로 구성되는 연료 연소용 버너를 갖는 복사 난방기용 가열드럼을 형성하게 된다.

실린더형 내부실은 골부에 의해 정해지는데 반하여 각개의 이들 돌출실은 두둑부와 이 모든 두둑부의 각개 측면상의 반대방향 기울기의 사면부로 이루어진다.

연소통의 일단은 밀폐되고, 다른 일단을 버너상에 설치되며, 또한, 연소가스 방출구멍의 제1주면열을 갖게 되며, 또 각 열에서의 연소가스 방출구멍은 각 돌출실에서의 양측사면부중 적어도 1개 사면상에 설정하게 된다.

본 발명의 목적과 특징 및 기타 목적과 특징은 첨부도면에 따라 설명되는 다음의 본 발명의 몇가지 바람직한 실시예의 상세 설명으로 부터 용이하게 설명될 수 있다.

본 발명 설명을 진행하기 이전에 첨부도면 전체를 통해서 동일 부호는 동일 참고번호로 표기하였음을 주지해야 한다.

우선 제1도 및 제2도는 바닥에 위치하며, 또 내부에 연료유와 같은 충분한 양의 연료로 충진된 연료탱크(1)와 이 연료탱크(1)의 상단에 수직으로 돌출된 버너설치함(2), 공지방법으로 기화시킨 연료를 연소시키기 위한 버너설치함(2)내에 위치시킨 버너(3), 버너(3)로부터 상방향으로 뻗은 다공가열드럼(5), 버너설치함(2)으로부터 수직연장선상으로 설치되고, 또 가열드럼(5)을 둘러싸는 보호스크린(4) 및 보호스크린(4)의 대향 양단중 버너설치함(2)으로부터 멀리 떨어진 쪽 일단에 설치되며, 가열드럼(5)의 상단으로 돌출된 상부판넬(10)로 구성되는 형태의 직립 복사난방기이다. 필요한 경우, 도시된 복사난방기는 추가로 가열드럼(5)의 길이방향으로 뻗고, 또 가열드럼(5)의 방사방향으로 전개되는 코오너반사경(11)(도면에서 쇄선으로 표시함)을 구비할 수 있다.

앞에서 도시한 복사난방기는 탱크(1)내의 액체연료를 필터(12)를 통해 펌프실(15)로 펌핑하며, 또 이같이 공급된 액체연료가 기화되는 증발기(16)로 펌핑하는 전자석식 가동펌프(13)를 구비하고 있다. 증발기(16)에서는 전기모우터(14)로 구동되는 팬(17)에 의하여 연소용 주위공기가 공급되고, 이를 기화된 연료와 혼합시킴으로서 본 기술분야에 숙련된 자에게 공지된 방법으로 버너(3)에서 연소시킬 수 있는 연소성 공기-연료 혼합물을 수득하게 된다. 연소성 공기-연료 혼합물의 연소로서 버너(3)는 가열드럼(5)의 내부를 통해 상부로 불꽃을 발하는 제트-불꽃을 얻게 되며, 이는 가열드럼(5)을 적열상태로 가열하게 된다. 가열드럼(5)이 이같이 가열되면 일반적으로 가열드럼(5)의 모든 방사상 방향으로 복사열 에너지가 방출하게 된다.

본 발명은 다공가열드럼(5)에 관한 것이기 때문에 가열드럼(5)을 제외한 복사난방기 또는 복사스토브의 기타 구성부품은 당기술분야에 숙련된 자들에게는 공지된 것이며, 또 본 명세서의 간략화를 위해서 이를 부품에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그러나 제1도 및 제2도에 도시되고, 또 본 명세서에서 기술된 복사난방기는 연소가스가 드럼내로 강제 인입되는 팬-강압 직립모델로 되어 있으나, 본 발명에서 기술되는 가열드럼(5)은 이밖의 다른모델, 예를들어 팬-강압 수평 모델에서도 동일하게 사용될 수 있고, 이밖의 다른 형태의 난방기, 예를들어 1개의 또는 2개의 실린더형 심지를 사용하는 기름난방기, 가스난방기 또는 가스스토브에서도 동일하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 가열드럼(5)의 상세가 도시되어 있는 제3도 및 제4도에서 다공 가열드럼(5)은 제1도에 도시된 바와같이 버너(3)위쪽으로 착설된 하단부를 갖는 개방된 실린더형 연소통(B)과 절연후드(18)로서 밀폐된 상단으로 구성된다.

열 절연후드(18)은 일반적으로 컵형태 모양을 이루며, 또 상부 판넬부(18a)와 지지판(19)사이에서 샌드위치 구조를 갖고 지지되는 공지의 열 절연물질의 디스크 형태층(20)을 포함한다. 도시되지는 않았으나, 연소통(B)의 하부단과 버너 불꽃 지지판 사이의 공간은 열 절연구조로 제작해서 가열드럼(5)의 하부방향으로의 열전도를 완전 제거하거나 극소화할 수 있다.

연소통(B)은 굽어진 수직단면의 벽을 갖는 주름통과 유사한 형태이며, 또, 이같은 목적달성을 위해서 일반적으로 부호(6)과(7)로서 각각 표시되는 골부 및 두둑부를 형성하여서 축방향으로 파형을 형성한다. 이같은 파형의 연소통(B)에 있어서, 각 골부(6)는 이같은 골부(6)로 부터 방사상 외측으로 각각 상방향 기울기를 갖고 뻗어나가는 한쌍의 대향 사면부(8)를 개재하여 2개의 인접 두둑부(7)의 각 측면에서 이같은 골부(6)의 바로 상부에서 접하게 된다.

다음의 설명으로 부터 명백해지는 것처럼 각 도둑부(7)의 각 측면에서 하방향 기울기 사면부(8)는 다음에서 설명하는 바와같이 이같은 두둑부(7)로 부터 방사상 외측 일지점에서 서로 예시가 θ로서 수렴할 수 있는 기울기를 갖는다.

사면부(8)는 그 안에 형성시킨 구멍(8)을 구비하며, 모든 사면부(8)의 각각에서의 구멍(9)을 연소통(B)의 원주상에 서로 등간격으로 분포된다.

이들 구멍(9)의 수와 크기는 연소가스량에 적합하도록 선정하며, 연소통(B)전체로서의 총 구멍면적을 결정하게 된다. 그러나 버너(3)에 인접한 일부 사면부(8)에서는 이들의 총구멍면적이 후드(18)에 인접한 일부 사면부(8)에 형성된 구멍(9)의 총천공면적보다 작어지게끔 그 수를 조절하였다. 연소통(B)의 길이방향에 따라 구멍(9)의 총천공면적을 일정하게 하지 않고 적합하게 증가시키거나 또는 감소시킴으로서 가열드럼(5)내에서의 가스흐름의 압력감소를 평형화시킬 수 있는 구멍(9)의 배열을 이룰 수도 있다.

전술한 바와같이 구멍(9)의 면적을 증가시키거나, 감소시키는 방법으로는 동일 크기 또는 직경의 구멍(9)의 수를 선정하는 방법과 각 사면부(8)에서의 이들 구멍의 수를 연소통(B)의 전체길이 방향에 걸쳐서 동일하게 유지한채로 구멍(9)의 크기와 직경을 가 사면부에 대해 선정해주는 2가지 방법이 있다. 이밖에 사면부(8)의 상부, 중간부 및 하부에 대하여 각기 다른 구멍(9)의 면적을 사용해서 조정할 수 있다.

실제로 일련의 실험을 행한 결과, 후드(18)에 인접하여 위치한 일부 사면부(8) 및 연소통(B)의 약 1/3길이에 존재하는 구멍(9)의 전체면적이 잔여 사면부(8)에서의 구멍(9)의 전체면적의 2배가 되도록 선정하는 경우에 본 발명의 목적을 성취할 수 있음이 밝혀졌다.

제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 각 골부(6)로 부터 각각 상방향 기울기로 방사상 외측으로 뻗는 각쌍의 사면부(8)에 상응하는 두둑부(6)의 각 사면상에 형성한 구멍(9)은 연소통(B)의 축방향에 대하여 서로 평행을 이룸으로써 제4도에 가장 잘 도시한 바와같이 각개의 상방향 기울기 사면부(8)에 형성된 각 구멍(9)으로 부터 외측으로 흐르는 고온의 연소가스 흐름과 각 사면부(8)에 형성된 대응하는 구멍(9)에서 외측으로 새어나오는 고온의 연소가스 흐름이 서로 가스흐름 와류를 형성해서 결과적으로 가열드럼(5)으로부터 방사상 외측으로 발산되기 이전에 모든 오목공간내에서 서로 충돌하게 된다.

각 구멍(9)에서 흘러나오는 고온의 연소가스 흐름이 이들 구멍(9)과 마주 대하는 사면부(8)를 향해 틀림없이 방출되도록 하기 위해서는 인접 두둑부(7)사이의 피치(P)가 1.0×dr 내지 2.5×dr범위의 값을 유지해야만 하며, 이때 dr은 두둑부(7)와 골부(6)의 외경의 1/2되는 지점에서의 차이, 즉 연소통(B)의 파형의 직경이 큰 부분(두둑부)과 직경이 작은 부분(골부)의 차이를 뜻하며, 또 동시에 앞에서 정의된 θ각은 10°내지 50°범위내로서, 단 이때 각 사면부(8)에서의 구멍(9)은 각개 사면부(8)의 중간원주상에 위치한다.

여기에 부가해서 대응하는 두둑부(7)의 각 사면상의 각 쌍의 사면부(8)에서의 구멍(9)은 연소통(B)의 측방에 대해서 서로 마주하고 있음으로서, 각 두둑부(7)의 연소통(B)안쪽으로 형성된 각 돌출실로 유입된 고온가스는 측면으로 분산되어 하나는 각 두둑부(7)의 일측면의 상방향 기울기 사면상의 1개 구멍(9)으로 향하며, 또 다른 하나는 이같은 두둑부(7)의 다른 측면의 하방향 기울기 사면상의 인접한 구멍(9)을 향하는 서로 다른 2개의 연소가스 흐름을 형성함으로서, 이 2방향 흐름은 그 양측이 서로 대향되도록 되어 있다.

버너(3)가 가열드럼(5)내부를 통과해서 상부로 빛을 발하는 연소불꽃을 발생시키는 경우, 가열드럼(5)은 적열상태로 가열되어 이로 부터 고온의 열이 방출하게 된다. 이 경우에 제3도 및 제4도에 가장 잘 도시된 바와같이 가열드럼(5)내부의 연소가스는 구멍(9)을 통하여 외부로 방출된다. 그러나, 각 두둑부(7)의 일측면에서 상방향으로 개구된 구멍(9)과 두둑부(7)의 다른 측면에서 하방향으로 개구된 구멍(9)은 앞에서 상술한 바와 같이 가열드럼(5)의 축방향에 대하여 서로 대향하고 있는 관계로, 가열드럼(5)의 내부주면을 따라 상방향으로 흐르는 연소가스층은 균일하게 되고, 따라서 접촉과 전도등에 기인하는 열이동에 의하여 가열드럼(5)은 완전 균일하게 승온상태로 가열시킬 수 있어, 결과적으로, 이로 부터 방출되는 복사열을 증대시킬 수 있다.

한편 가열드럼(5)의 외측에서 각 두둑부(7)의 일측면상에 상방향으로 개구된 구멍(9)과 바로 다음에 인접한 두둑부(7)의 일측면상에 하방향으로 개구된 구멍(9)이 서로 마주보고, 나린이 배열되어 있는 관계로 상방향 구멍(9)으로 부터 흘러나온 가스흐름은 하방향구멍(9)으로 부터 흘러나온 가스흐름과 충돌하여 고온가스흐름의 와류를 형성하게 되고 이어서 가열드럼으로 부터 방사상 외측으로 분산하게 된다. 따라서 고온가스는 각 요부실내에서 부유 잔존하게 됨으로서 가열드럼(5)의 외측표면을 고온기류로 완전히 둘러쌓이는 작용의 열 경계층을 형성할 뿐만 아니라, 가열드럼(5)이 그 외측 주위공기와 접촉함으로써 야기되는 냉각현상을 극소화할 수 있었다. 따라서 가열드럼(5)을 균일하게 가열시킬 수 있을 뿐만아니라 가열드럼(5)으로부터 방출되는 복사열량을 증대시킬 수 있다.

본 발명에 따른 가열드럼(5)은 사용시에 전술한 바와같은 기능을 하게 되며, 이 가열드럼(5)은 강재 및 띠강판(Band steel)으로 바람직하게 제조할 수 있는 바 이를 필요로 하는 길이로 절단해서 이를 공지된 용접기술, 예를 들어 시임레스 버트 용접접(Seamless but-welding method)를 사용해서 이들이 대향단을 끝과 끝을 접하는 식으로 용접함으로서 제조한다. 수득한 중공(中空)강철 실린더를 이어 제7도 및 제9도에 자세히 기술된 방법에 따라 축방향으로 파형을 형성하여 가열드럼을 제작한다.

바람직하게는 가열드럼(5)을 제작한 후에 적외선 복사효율을 증대시킬 수 있는 세라믹 물질이나, 금속산화 물질층을 그 외주면에 마련해 줌으로사 열에너지가 원거리에 도달할 수 있도록 해줄 수 있다.

표면층을 세라믹 물질이 사용되는 경우, 도장기법, 프라즈마 분무 피복기법과 같은 공지의 피복방법을 사용할 수 있다. 한편 금속산화물질이 표면층으로 사용되는 경우, 이 가열드럼을 복사 튜브로와 같은 로중에서 예정된 시간, 예를 들어 5분간 가열해줌으로서 가열드럼의 외측표면에 금속산화층을 형성시킴으로서 용이하게 형성시킬 수 있다. 금속산화 표면층이 사용되는 경우에 본 발명에 따른 가열드럼(5)은 세라믹층을 갖는 경우보다 저렴한 가격으로 제작할 수 있다.

전술한 실시태양에서, 각 골부(6)로 부터 일반적으로 각각 상방향으로 뻗어있는 양쪽 사면부(8)는 그 안에 형성된 각 천공을 갖는 것으로 기술하고 있다. 그러나, 모든 골부(6)로 부터 일반적으로 상방향으로 뻗어있는 각개 사면부(8)상의 구멍(9)이나, 모든 골부(6)로 부터 일반적으로 하방향으로 뻗어있는 각개 사면부의 구멍(9)은 어느것이나 꼭 필요한 것은 아니다.

제6도는 연합 골부(6)로부터 일반적으로 상방향으로 뻗어 있는 사면부(8)상에 형성된 구멍(9)만이 사용되는 일실시예를 설명하고 있다.

제5도에 도시된 실시예에서 모든 골부(6)로 부터 일반적으로 상방향으로 뻗어있는 각 사면부(8)상에 형성된 구멍(9)은 이같은 연합 골부(6)로 부터 일반적으로 하방향으로 뻗고 또 전술한 각 사면부(8)와 대향하는 인접 사면부(8)상의 구멍(9)과 축방향으로 대향하나 일직선을 이루지 않으며, 이와 동시에 다음에 인접한 각골부(6)로부터 일반적으로 하방향으로 뻗은 각 사면부(8)상의 구멍(9)과도 축방향으로는 대향하나 일직선을 이루지 못한다.

제5도에 도시된 이같은 실시예에서 제3도 및 제4도에 따라 기술된 실시예에서와 유사한 방법에 따라 가열드럼(5)을 적열조건으로 균일하게 가열할 수 있으나, 상방향 구멍(9)을 통해 외부로 방출된 가스흐름은 이들 구멍(9)들이 대향하고 있는 인접 사면부(8)의 비천공부위를 때리게 되며 또 하방향구멍(9)을 통해 외부로 방출된 연소가스 흐름은 이들 구멍(9)들이 대향하고 있는 인접면의 비천공 부위를 때리게 됨으로서 이들이 가스흐름의 악류를 형성하기는 하지만 바로 가열드럼(5)의 방사상 외측으로 분산하게 된다.

전술한 실시예와 관련해서 2개의 인접 골부(7)간의 피치에 관해 기술된 사항은 제5도에 도시하고 기술한 실시예의 가열드럼(5)에서도 동일하게 적용하였으며, 각 골부(7)의 각 측부상의 사면부(8)의 수렴각(θ)에 관해 기술된 사항도 동일하게 적용하였다.

지금부터 전술한 방식으로 띠강판 또는 후우프강판으로 부터 제조된 강철 실린더에 축방향으로 파형을 이루어 가열드럼에 통상의 주름같은 형태를 형성하는 방법을 제7도 내지 제9도에 따라 설명하고자 한다.

본 발명에서 강철 실린더는 일반적으로 다음의 3개의 작업단계를 거쳐 제작되는 바 실린더에 개략적인 파형을 이루는 예비형성단계, 개략 파형 실린더를 편칭하거나 아니면 천공해서 구멍(9)을 형성하는 천공단계와 개략 파형 실린더를 필요로 하는 피치(P)와 필요로 하는 수렴각(θ)을 충족시킬 수 있게끔 미리 정한 치수로 성형하는 최종 성형단계를 거치게 된다.

예비성형단계에서 제7(a)도 및 제7(b)도에서 C로 표시된 중공 실린더는 팽출기(bulging machine)상에 장착시킨다. 팽출기는 천공종판(51)으로서 한쪽끝이 밀폐된 실린더형 지지체(50), 한쪽끝이 유체작동 실린더(도시하지 않음)에 작동 가능하게 연결되고, 다른 한쪽끝이 실린더형 지지체(50)의 외부에 위치하며, 그 위에 유지판(53)을 착설한 피스톤봉(52), 피스톤봉(52)상에 설치되고 또 종판(51)과 유지판(53)중간위치에 샌드위치 구조로 착설된 실리더형 탄성블럭(54), 각각 형성된 성형공간(55a) 및 (56a)를 구비하고 상호 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있게끔 지지된 한쌍의 프레스모울드(55) 및 (56)으로 구성된다.

피스톤봉(52)은 실린더형 지지체(50)가 전진한 위치와 후퇴한 위치 사이를 이동할 수 있으며, 예를들어 경질 우레탄으로 제조된 탄성블럭(54)은 피스톤봉(52)이 제7(a)도에 도시된 바와같이 전진한 위치에 있는 한에서는 실린더형 지지체(50)의 외경보다 약간 작거나, 동일한 외경을 갖게된다. 중공실린더(C)를 이 실린더 양단을 유지하고, 또, 지지조작(도시하지 않음)으로 고정되게끔 실린더형 지지체(50)상에 설치하고, 프레스모울드(15) 및 (56)을 서로 근접방향으로 이동시켜 탄성블럭(54)의 방사상 외측부위를 중공 실린더(C)가 둘러쌓도록 하고, 피스톤봉(52)을 전진위치로 부터 제7(a)도에 도시된 바와같은 후퇴위치로 이동시켜서 탄성블럭(54)을 그 외주면부로 압착시켜 결과적으로 방사상 외측으로 팽창시킴으로서 중공 실린더(C)의 해당부위를 제7(a)도에 도시된 바와같이 성형공간(55a) 및 (56a)내의 방사상 외측으로 압착시키며, 피스톤봉(52)을 후퇴위치에서 다시 전진위치로 이동시키며, 또는 그 직후에 성형모울드(55) 및 (56)을 서로 멀어지도록 분리하고, 또 중공 실린더를 실린더형 지지체(50)에 대하여 미리 정한 축 거리만큼 이동시키는 단계로 구성되는 예비성형 공정을 반복함으로서 제8도에 Ca로서 도시된 바와같은 개략적인 파형 중공실린더를 제조할 수 있다.

중공 실린더(C)에 대하여 전술한 예비성형공정이 반복적으로 실시되는 회수는 중공 실린더(C)상에 형성해야만 될 파형의 수에 따라 달라지게 된다. 전술한 예비성형 공정에 의하여 중공실린더(C)가 축방향으로 파형을 이루는 정도는 각 두둑부의 수렴각 θ가'(이는 후술하는 최종 성형공정 기간중 추가로 감소시켜 특정 수렴 각 θ를 얻는다)를 약 90°또는 90°보다 작게 함으로서 후술하는 바와같이 예를 들어 드릴이나 펀치와 같은 천공기구를 바로 이웃하는 골부에 의하여 방해받음이 없이 제8도에 도시한 바와같이 각 사면부에 접근시킬 수 있도록 한다.

이같이 제작된 개략 파형 실린더(Ca)는 바로 천공작업 위치로 이송해서 타공함으로서 미리 설정한 모양으로 구멍(9)을 형성한다.

제8도에 가장 잘 도시한 바와같이, 이 천공조작은 개략 파형 실린더(Ca)를 그 종방향축을 따라 간헐적으로 회전시키면서 실린더(Ca)내에 천공구(60)을 반복해서 작동시킴으로사 행할 수 있으며, 이 공정은 제조되는 가열드럼이 제3도 및 제4도 또는 제5도에 도시된 구조를 갖는 경우 파형수의 2배 되는 작동을 간헐적으로 반복해야 하며 또 제6도에 도시된 구조를 갖는 경우는 파형수와 동일한 양의 작동을 반복해야 한다.

제8도에 도시된 바와같이 천공기는 천공구(60)이외에도 도시된 바와같이 개략 파형 실린더(Ca)의 벽을 받쳐줌으로서 천공구(60)와 협업을 이루는 치셀어셈블리(61), 치셀어셈블리(61)의 반대편 일단에서 실린더(Ca)가 회전 가능하도록 지지하는 회전식 고착구(62)와 회전식 고착구(62)를 실린더(Ca)축방향으로 또 치셀어셈블리(61)의 길이방향에 수직방향으로 구동시키기 위한 구동기구(63)를 포함하고 있다.

전술한 방식으로 파형 실린더(Ca)내에 형성시킨 구멍(9)을 갖는 실린더(Ca)는 이어 최종 성형공정에 걸어줌으로사 각개의 두둑부(7)의 각 측면상에 미리 선정된 수렴각(θ)(제3도)를 갖도록 기울어진 각쌍의 사면부(8)을 갖고, 또 각개 인접 두둑부(7)가 예정된 피치(P)(제3도)를 갖는 완성된 가열드럼(5)을 얻게 된다.

제9(a)도 및 제9(b)도에 가장 잘 도시된 바와 같이 최종 성형공정은 근본적으로 파형천공 실린더(Ca)를 그 양단이 각각 맨드릴(70) 및 (71)위치하되 맨드릴(71)측의 일단을 적합한 방법으로 맨드릴(71)에 고착되도록 설치하고, 한쌍의 고정 성형모울드(72a) 및 (72b)를 서로 근접방향으로 이동시켜서 파형내 골엑서 맨드릴(70)에 대해 실린더(Ca)를 협지하게 하고, 또, 이와 동시에 또는 그 직후에 한쌍의 이동성형모울드(73a) 및 (73b)를 서로 근접방향으로 이동시켜서 바로 인접한 파형내 골에서 맨드릴(70)에 대해 실린더(Ca)를 협지하도록 하며, 한쌍의 이동성형모울드(73) 및 (73b)에 근접시키는 방향으로 이동시켜서 제9(b)도에 잘 가장 잘 도시된 바와같은 각각의 두둑부(7)의 성형을 완결시키는 단계로 구성된다. 이 공정이 종료된 후에 성형모울드(72a), (72b) 및 (73a), (73b)는 해체되고, 이어 다음 인접 두둑부(7)의 성형을 위한 준비단계에 위치하게 된다. 이 조작을 일반적으로 시린더(Ca)중의 파형수에 상응하는 공정수 만큼 반복하게 된다.

전술한 바와같이 이같은 제조된 완성된 가열드럼은 피복조작 단계로 이송되어 이 드럼 외주면상에 표면피막을 형성할 수도 있다. 앞에서 충분히 기술된 본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는다.

(1) 전술한 바와같이 가열드럼(5)상의 구멍(9)의 고유한 배열로 인하여 주위공기와 접촉하고 있는 가열드럼(5)의 냉각을 복사 효율로 감소 없이도 극소화시키는데 유리하게 구성되어 있다. 따라서 주어진 복사효율에 있어서 본 발명에 따른 가열드럼(5)을 동일높이의 선행 실린더형 가열드럼에 비하여 소형으로 또 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.

(2) 가열드럼(5)은 상대적 고온으로 가열할 수 있기 때문에 복사선은 상대적으로 장거리까지 도달될 수 있다. 예를들어, 본 발명에 따른 가열드럼이 500 내지 600℃등으로 가열되는 경우 본 발명을 구현하는 복사난방기로 부터 약 1.5 내지 2.0미터 떨어져 있는 공간은 40℃로 가열시킬 수 있다.

(3) 더우기 가열드럼(5)은 이같은 고온으로 가열할 수 있기 때문에 버너아셈블리가 작동위치에 있는 경우에 형성될 수 있는 연소중의 비연소 생성물을 가열드럼에 잔존하는 열의 작용으로 강제 연소시킬 수 있으며 따라서, 버너를 정지위치로 환원시킬때에 흔히 발생되는 비연소 연료의 불쾌한 냄새 발생 가능성을 완전 제거할 수 있다.

(4) 선행 실린더형 가열드럼이 가열될 수 있는 온도가 450℃임에 반하여, 본 발명에 따른 가열드럼은 약 650℃온도로 가열할 수 있기 때문에 본 발명에 따른 가열드럼이 발생시키는 복사열량은 Q Kcal/시간의 단위로 표시할때 복사열량은 열생성매질 온도의 4승에 비례한다는 공지된 이론에 따라,

Q [(600+273)/(450+273)]⁴=2.1

즉 2.1배로 증대시킬 수 있다.

본 발명은 첨부도면을 참고로 이의 바람직한 실시예에 관하여 충분히 설명되었으나, 이밖에도 각종 변화 및 수정이 본 기술분야에 숙련된 자들에게는 가능하다는 사실을 주지해야 한다. 예를들어, 전술한 실시예에서는 가열드럼이 그 원주상에 구멍(9)을 형성한 것으로 도시하고 또 기술하고 있으나 이들 구멍은 그 원주의 1/2에 해당하는 드럼부위나 또는 그 원주의 1/4드럼 부위에만 형성시킬 수도 있다. 이 경우에 가열드럼은 그 비천공지역에 열 절연체를 구비하고 있거나 또는 별도의 반사체가 가열드럼의 비천공지역 외측 또는 인접부위에 설치될 수도 있다.

이같은 변화 및 수정은 다음 특허청구의 범위에서 정의하고 있는 바와같이 본 발명 요지를 크게 벗어나지 않는 한에는 본 발명 범위내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (1)

1. 골부(6)와 두둑부(7)를 교호로 상하에 배열되어 있고, 이 골부(6)와 두둑부(7)사이에는 사면부(8)가 이어져 있고, 또 연소가스 방출용 구멍(9), (9)이 상기 사면부(8)에 분산해서 천공되어 있는 파형부에 의하여 연소통(B)의 복사방열부를 형성하였으며, 상기 구멍(9), (9)은 각 사면부(8), (8)에서의 천공면적 합계를 비교해서 버너(3)에 가까운 하방측이 적으며, 상기 골부(6)를 사이에 둔 양측에 있는 연소통(B)의 요부실측에서 대향하는 상기 구멍(9), (9) 상호간에는 병열로 대칭되게 배열하고, 상기 두둑부(7)를 사이에 둔 양측에 있는 연소통(B)의 돌출실측에서 대향하는 상기 구멍(9), (9)의 상호간에는 엇갈리게 지그자그상으로 배열되게 배설하여서 된 것을 특징으로 하는 복사난방기용 가열드럼.

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