KR100689656B1 - 전기와 열매체를 이용한 온풍기 - Google Patents

전기와 열매체를 이용한 온풍기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기와 열매체를 이용한 온풍기에 관한 것이다.
본 발명은 흡입구와 토출구가 결합된 온풍기의 내부에 열교환부가 설치된 전기와 열매체를 이용한 온풍기에 있어서, 상기 열교환부는 히터가 내장된 가열관의 양측으로 제1연결관을 갖는 각각의 탱크가 결합되어지고, 상기 탱크 사이에 다수개의 제1방열관의 양측단이 결합되어지고, 상기 가열관의 하부에 제2연결관으로 히터가 내장된 다른 가열관의 상부가 결합되어지고, 상기 각각의 탱크 상부에 제3연결관으로 다른 탱크의 하부가 결합되어지고, 상기 다른 탱크 사이에 제2방열관의 양측이 결합되어지고, 상기 히터는 가열관에 결합된 과열방지센서가 접속되어지고, 상기 가열관과 탱크와 제1방열관 및 제2방열관의 내부로 제공되어지는 전체공간에 70~80%의 열매체가 채워지도록 구성되고, 상기 흡입구는 가이드에 팬이 연결된 모터가 결합되어지고, 상기 제1방열관 및 제2방열관의 표면에 방열부가 길이방향으로 연속되는 나선형태로 감겨지도록 구성됨을 특징으로 한다.
흡입구, 토출구, 온풍기, 열교환부, 열매체, 가열관, 연결관, 방열부

Description

전기와 열매체를 이용한 온풍기{Fan heater used electricity and thermal oil}
도1은 본 발명에 따른 온풍기의 분해 사시도.
도2는 본 발명에 따른 온풍기에 내장된 열교환부의 확대 사시도.
도3은 본 발명에 따른 온풍기의 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100:온풍기 110:흡입구
111:가이드 112:팬
113:모터 120:토출구
200:열교환부 211:히터
210,210':가열관 212:과열방지센서
220:제1연결관 220':제2연결관
220":제3연결관 230,230':탱크
240:제1방열관 240':제2방열관
250:열매체 260:방열부
261:삼각 요부 262:삼각 철부
본 발명은 전기와 열매체를 이용한 온풍기에 관한 것으로서 특히, 가열관 내부의 히터에서 발생된 열에 의하여 열매체가 가열되어지며 가열된 열이 연결관을 통해 결합되어진 탱크 및 방열관내의 열매체로 전도되어지는 과정에서 흡입구를 통해 흡입되는 외기가 방열관 사이를 통과하면서 열교환이 이루어져 토출구로 토출되어짐으로써 동절기 주변의 공기를 따뜻하게 하여 냉해 및 한발을 방지하고, 작물의 성장을 촉진시켜 생산성을 높일 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 온풍기는 공기 온도를 인위적으로 조절하여 동절기에 상온이 유지되어질 수 있도록 하며 공간내에서 용이한 작업 또는 업무가 이루어질 수 있도록 하고, 이를 비닐 하우스에 적용할 경우 냉해(冷害) 및 한발(旱魃)을 방지하여 작물의 생산성을 높일 수 있게 된다.
온풍기는 동절기에 사용되어지는 것으로 열이 발생되어지는 열원에 따라 기름, 가스, 화목 및 전기 온풍기로 구분되어진다.
이러한 각각의 온풍기는 열원이 점화되는 가운데 발생된 고온의 열이 주변 유체로 전도되어지면서 간접적으로 가열되어지고, 간접적으로 가열된 유체가 파이프를 흐르게 하거나 공기중으로 확산되어지도록 함으로써 난방을 하게 된다.
그러나 이와 같은 온풍기를 이용하여 난방을 하는 과정에서 기름온풍기는 기름이 고가임에 따라 그 효율성이 낮아짐과 동시에 연소로 인한 주변 공기를 더 오염시키는 문제점이 있었고, 가스온풍기는 기름온풍기에 비하여 공기 오염을 줄일 수는 있으나 도시가스가 공급되지 않는 곳에서 사용하기에는 어려움이 있었다.
또한, 화목온풍기는 열원인 화목을 계속적으로 공급해야함에 따라 번거로운 문제점이 있었고, 전기온풍기는 주로 온수만을 가열시켜 사용할 수 있게 됨에 따라 온수를 이용하여 비닐하우스를 난방하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로서 가열관 내부의 히터에서 발생된 열에 의하여 열매체가 가열되어지며 가열된 열이 연결관을 통해 결합되어진 탱크 및 방열관내의 열매체로 전도되어지는 과정에서 흡입구를 통해 흡입되는 외기가 방열관 사이를 통과하면서 열교환이 이루어져 토출구로 토출되어짐으로써 동절기 주변의 공기를 따뜻하게 하여 냉해 및 한발을 방지하고, 작물의 성장을 촉진시켜 생산성을 높일 수 있는 전기와 열매체를 이용한 온풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 흡입구(110)와 토출구(120)가 결합된 온풍기(100)의 내부에 열교환부(200)가 설치된 전기와 열매체를 이용한 온풍기에 있어서, 상기 열교환부(200)는 히터(211)가 내장된 가열관(210)의 양측으로 제1연결관(220)을 갖는 각각의 탱크(230)가 결합되어지고, 상기 탱크(230) 사이에 다수개의 제1방열관(240)의 양측단이 결합되어지고, 상기 가열관(210)의 하부에 제2연결관(220')으로 히터(211)가 내장된 다른 가열관(210')의 상부가 결합되어지고, 상기 각각의 탱크(230) 상부에 제3연결관(220")으로 다른 탱크(230')의 하부가 결 합되어지고, 상기 다른 탱크(230') 사이에 제2방열관(240')의 양측이 결합되어지고, 상기 히터(211)는 가열관(210)에 결합된 과열방지센서(212)가 접속되어지고, 상기 가열관(210)(210')과 탱크(230)(230')와 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 내부로 제공되어지는 전체공간에 70~80%의 열매체(250)가 채워지도록 구성되고, 상기 흡입구(110)는 가이드(111)에 팬(112)이 연결된 모터(113)가 결합되어지고, 상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 표면에 방열부(260)가 길이방향으로 연속되는 나선형태로 감겨지되, 상기 방열부(260)는 박판형태를 갖는 철판 양측을 프레스로 가압시켜 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 반복되게 형성되어 지도록 구성되고 상기 방열부(260)의 양끝이 제2방열관(240')의 표면에 용접이음으로 결합되도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열관(210)에 결합된 히터(211)에 정온도센서(213)가 접속되어 발열량이 조절되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')은 내부에 맥섬석 또는 자갈로 이루어진 잠열재(270)가 채워지는 것을 특징으로 하는 전기와 열매체를 이용한 온풍기를 제공함에 그 목적이 달성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전기와 열매체를 이용한 온풍기는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 흡입구(110)와 토출구(120)가 결합된 온풍기(100)의 내부에 설치되는 열교환부(200)로 구성되어 있다.
여기에서, 상기 온풍기(100)는 외부로부터 후술하는 히터(211)와 흡입 구(110)를 구성하는 모터(113)에 전원이 선택적으로 인가되어지도록 하는 기능을 갖는 콘트롤부(C)가 결합되어지도록 구성되어 있다.
상기 열교환부(200)는 도2에 도시된 바와 같이 히터(211)가 내장된 중공형태를 갖는 가열관(210)의 양측으로 제1연결관(220)을 갖는 각각의 탱크(230)가 결합되어지며 상기 탱크(230) 사이에 다수개의 제1방열관(240)의 양측단이 결합되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 가열관(210)의 하부에는 제2연결관(220')으로 히터(211)가 내장된 다른 가열관(210')의 상부가 결합되어 짧은 시간내에 충분한 열이 발생되어질 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 각각의 탱크(230) 상부에는 제3연결관(220")으로 다른 탱크(230')의 하부가 결합되어 후술하는 열매체(250) 및 잠열재(270)의 저장량이 많아질 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 다른 탱크(230') 사이에는 표면에 방열부(260)가 설치된 제2방열관(240')의 양측이 결합되어지도록 구성되어 있다. 상기 방열부(260)는 제2방열관(240')의 표면에 감겨져 그 표면적을 넓혀 짧은 시간에 흡입구(110)를 통해 흡입되어지는 상온의 공기와 열교환이 원활하게 이루어질 수 있는 주된 기능을 갖는 것으로 사이에 결합된 제2방열관(240')의 표면에 방열부(260)가 길이방향으로 연속되는 나선형태로 감겨지도록 구성되어 있다.
상기 방열부(260)는 박판형태를 갖는 철판 양측을 프레스로 가압시켜 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 반복되게 형성되어지도록 구성하여 파이프 형태를 갖는 제2방열관(240')의 표면에 감겨질 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 철판의 양측이 일측방향에서만 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 형성되어지도록 함으로써 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 형성된 방향 또는 면의 길이가 그 만큼 줄어들게 됨에 따라 제2방열관(240')의 표면에 감겨질 수 있게 된다.
또한, 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 형성된 부분이 제2방열관(240')의 표면에 맞닿도록 감겨진 상태에서 역방향으로 풀려지는 것을 막을 수 있도록 하기 위한 방안으로 제2방열관(240')에 감겨진 방열부(260)의 양끝이 표면에 용접이음으로 결합되어지도록 구성되어 있다. 이러한 방열부(260)는 제1방열관(240)에 동일한 형태를 갖도록 감겨지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 히터(211)에는 가열관(210)에 결합된 과열방지센서(212)가 접속되어 온풍을 공급하는 과정에서 설정온도 이상으로 과열되는 것을 막을 수 있도록 구성되어있다.
또한, 상기 가열관(210)에 결합된 히터(211)에는 정온도센서(213)가 접속되어 사용자가 필요로 하는 온도를 용이하게 설정할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 가열관(210)(210')과 탱크(230)(230')와 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 내부로 제공되어지는 전체공간는 약65~85%의 열매체(250)가 채워져 열매체(250)가 가열되어지는 과정에서 팽창으로 인한 파손을 막을 수 있게 된다.
상기 열매체(250)는 산화안정성과 열안정성이 높으며 탄소침전물 및 슬러지가 생성되지 않고, 유동점이 낮아 동절기에도 사용이 가능하며 약 -12~300℃로 가열되어지는 토탈이수오일(주)의 쎄리오라 K3000(T0TAL SERIOLA K3000)을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 열매체(250)는 주입구를 통해 주입되어지며 주입되는 주입량은 열매체(250)의 팽창율를 감안하여 적당한 내압이 발생되어지는 한도 내인 전체공간 중 65~85%가 주입되어지도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상기 흡입구(110)는 가이드(111)에 팬(112)이 연결된 모터(113)가 결합되지도록 구성되어 있다.
본 발명에서는 흡입구(110)에 팬(112)이 결합된 모터(113)를 설치하여 외기가 열교환부(200)를 통과하기 이전에 온풍기(100)의 내부로 유입되어지도록 하였으나, 토출구(120)에 팬(112)이 결합된 모터(113)를 설치하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')은 내부에는 맥섬석 또는 자갈로 이루어진 잠열재(270)가 채워지도록 구성하여 열교환 과정에서 열매체(170)가 급히 냉각되는 것을 막을 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 전기와 열매체를 이용한 온풍기를 이용하여 주변 공기의 온도를 높이는 과정은 다음과 같다.
먼저, 콘크롤부(C)를 통해 외부로부터 전원이 히터(211)로 인가되어짐과 동시에 히터(211)에서 고온의 열이 발생하게 되고, 히터(211)에서 발생된 열은 가열관(210)의 내부에 채워진 열매체(250)를 가열하게 된다.
다음, 히터(211)를 통해 열매체(250)가 가열되어짐과 동시에 그 열은 탱크(230)(230')의 내부에 채워져 있는 열매체(250)로 전도되어지며 탱크(230)(230') 내부에 열매체(250)로 전도되어진 열은 제1,2방열관(240)(240') 내부에 채워진 열 매체(250)로 신속하게 전도되어지게 된다.
이때 열매체(250)가 가열되어지면서 잠열재(270)도 동시에 가열되어지며 이때 히터(211)에서 발생되는 열은 가열관(210)에 결합된 정온도센서(213)에 의하여 제어되어짐과 동시에 이때 발생되어지는 열은 과열방지센서(212)에 의하여 필요 이상의 온도로 과열되는 것을 방지할 수 있게된다.
이 같은 상태에서 모터(113)에 의하여 팬(112)이 회전되어짐과 동시에 그에 따른 흡입력과 토출력에 의하여 외기가 흡입구(110)를 통해 온풍기(100) 내부로 유입되어지고 열교환부(200)의 제1,2방열관(240)(240') 사이를 통과하는 과정에서 열교환이 이루어진다.
다음, 제1,2방열관(240)(240') 사이를 통과하는 공기가 가열되어지는 과정에서 공기와의 열교환을 통해 냉각된 열매체(250)는 가열관(210)으로 부터 계속적으로 전도되어지는 열에 의하여 연속적으로 열교환이 이루어질 수 있게 된다.
이때, 열매체(250)는 공기와의 열교환에 의하여 급속하게 냉각되어지려고 하나 제1,2방열관(240)(240')의 내부에 채워진 잠열재(270)에 의하여 냉각되어지는 속도가 지연된다.
다음, 제1,2방열관(240)(240') 사이를 통과하면서 열교환이 이루어진 가열된 공기는 가열관(210)과 다른 가열관(210') 사이를 경유한 후 온풍기(100)의 하부 양측에 구비된 토출구(120)를 통해 외부로 토출되어짐에 따라 그 주변 공기를 따뜻하게 하여 작물이 자라는데 최적의 상태가 유지되어지게 된다.
본 발명은 가열관 내부의 히터에서 발생된 열에 의하여 열매체가 가열되어지며 가열된 열이 연결관을 통해 결합되어진 탱크 및 방열관내의 열매체로 전도되어지는 과정에서 흡입구를 통해 흡입되는 외기가 방열관 사이를 통과하면서 열교환이 이루어져 토출구로 토출되어짐으로써 동절기 주변의 공기를 따뜻하게 하여 냉해 및 한발을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 아울러 이를 통해 작물의 성장율을 높여 생산성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Claims (3)

  1. 흡입구(110)와 토출구(120)가 결합된 온풍기(100)의 내부에 열교환부(200)가 설치된 전기와 열매체를 이용한 온풍기에 있어서,
    상기 열교환부(200)는 히터(211)가 내장된 가열관(210)의 양측으로 제1연결관(220)을 갖는 각각의 탱크(230)가 결합되어지고, 상기 탱크(230) 사이에 다수개의 제1방열관(240)의 양측단이 결합되어지고, 상기 가열관(210)의 하부에 제2연결관(220')으로 히터(211)가 내장된 다른 가열관(210')의 상부가 결합되어지고, 상기 각각의 탱크(230) 상부에 제3연결관(220")으로 다른 탱크(230')의 하부가 결합되어지고, 상기 다른 탱크(230') 사이에 제2방열관(240')의 양측이 결합되어지고, 상기 히터(211)는 가열관(210)에 결합된 과열방지센서(212)가 접속되어지고, 상기 가열관(210)(210')과 탱크(230)(230')와 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 내부로 제공되어지는 전체공간에 70~80%의 열매체(250)가 채워지도록 구성되고, 상기 흡입구(110)는 가이드(111)에 팬(112)이 연결된 모터(113)가 결합되어지고, 상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 표면에 방열부(260)가 길이방향으로 연속되는 나선형태로 감겨지도록 구성됨을 특징으로 하는 전기와 열매체를 이용한 온풍기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열관(210)에 결합된 히터(211)에 정온도센서(213)가 접속되어 발열량이 조절되어지도록 구성됨을 특징으로 하는 전기와 열매체를 이용한 온풍기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')의 표면에 감겨진 상기 방열부(260)는 박판형태를 갖는 철판 양측을 프레스로 가압시켜 삼각 요부(261)와 삼각 철부(262)가 반복되게 형성되어지도록 구성되고 상기 방열부(260)의 양끝이 제2방열관(240')의 표면에 용접이음으로 결합되어지되, 상기 제1방열관(240) 및 제2방열관(240')은 내부에 맥섬석 또는 자갈로 이루어진 잠열재(270)가 채워지는 것을 특징으로 하는 전기와 열매체를 이용한 온풍기.
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