KR100705675B1 - 순환식 난방기 - Google Patents

Abstract

순환식 난방기가 개시된다. 본 순환식 난방기는 내부에 발열수단이 구비되고, 열매체유를 수용하기 위한 저장탱크; 상기 저장탱크 내의 열매체유를 순환관으로 순환시키기 위한 순환펌프; 상기 순환펌프에 의해 순환되는 열매체유가 통과되면서 열교환 되도록 형성되어 상기 순환관과 연통되게 설치되는 열교환기; 공기를 상기 열교환기 측으로 유동시키기 위한 송풍기; 회전축의 양단에 상기 순환펌프와 송풍기가 각각 결합되어 순환펌프와 송풍기를 동시에 구동시키기 위한 구동부재; 및 상기 송풍기에 의해 이동되는 공기가 열교환기를 통과하여 토출되도록 상기 열교환기와 각 구성품을 감싸면서 저장탱크의 상부에 결합되는 케이스;를 포함하여 구성된다. 본 난방기에 의하면, 열매체유가 저장되고 가열되는 저장탱크의 상부에 열교환기가 배치되므로 열매체유의 순환에 따른 냉각손실이 방지될 수 있고, 송풍기와 순환펌프가 하나의 구동부재에 의해 구동되므로 부품수가 현저하게 삭감될 수 있으며, 식용유를 열매체유로 사용하게 되므로 높은 온도로 가열할 수 있으며, 특히 저장탱크 내부면에 복사열을 난반사 시키기 위한 반사부가 구비됨으로써 열효율이 향상되어 전력을 절약할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

순환, 난방기

Description

순환식 난방기{A HEATER}

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 순환식 난방기를 도시한 개략적 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 순환식 난방기를 도시한 개략적 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 순환식 난방기를 도시한 개략적 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 저장탱크 22 : 반사부

32 : 열선 34 : 온도감지센서

36 : 온도 제어기 38 : 발열램프

40 : 순환펌프 42 : 순환관

50 : 열교환기 60 : 송풍기

70 : 구동부재 80 : 케이스

90 : 안전밸브 100 : 격판

110 : 관통공

본 발명은 순환식 난방기에 관한 것으로, 특히 열매체유를 가열하여 승온시킨 후 하나의 구동부재로 순환펌프와 송풍기를 동시에 작동시켜 열매체유를 열교환기로 순환시킴으로써 열매체유와 유동되는 공기와의 열교환에 의해 온풍이 발생되는 순환식 난방기에 관한 것이다.

일반적으로 농업용으로 사용되는 난방기는 순환파이프, 순환파이프의 중간부에 설치된 열교환기, 송풍기, 그리고 순환펌프 등으로 구성된다. 따라서 순환파이프를 통하여 공급되는 온수(열매체유)가 열교환기를 통과할 때 송풍기에 의해 유동되는 공기가 열교환기의 외부를 통과하면서 온수와의 열교환 작용에 의해 열교환기를 통과한 공기가 승온되어 온풍이 발생되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 난방기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 난방기 자체에 열매체유를 가열할 수 있는 열원이 없었기 때문에 외부에 별도의 열원이 구비되어야 하는 문제점이 있었다. 즉, 난방기와는 별도로 열매체유를 가열하기 위한 장치가 제공되어야 했고, 이와 같이 난방기와 별도로 구비된 가열장치에서 가열된 열매체유는 순환파이프를 통하여 열교환기로 이송되는 과정에서 온도가 하강하게 되어 충분한 온풍을 발생시키지 못하는 문제점을 유발하였던 것이다.

둘째, 종래기술에 의한 난방기는 송풍기를 구동시키기 위한 구동부재와, 순환펌프를 구동시키기 위한 구동부재가 각각 구비돼야 하는 문제점이 있었다. 이와 같이 각각의 구동부재가 사용됨으로써 부품수의 증가로 인한 제작비용 및 제품가격의 상승, 고장율 증가, 정비성의 불량 등의 문제점을 유발하였던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술이 갖는 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 난방기 자체에 열원을 구비하여 열매체유를 직접 가열함으로써 열매체유의 순환에 따른 온도 하강현상을 최소화할 수 있고, 하나의 구동부재로 송풍기와 순환펌프를 동시에 구동시킬 수 있음으로써 난방기의 부품수를 줄일 수 있고 정비성을 향상시킬 수 있으며 제작비용을 절감할 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 열매체유를 가열시키는 열원의 열효율을 향상시킬 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해, 본 발명은,

내부에 발열수단이 구비되고, 열매체유를 수용하기 위한 저장탱크;

상기 저장탱크 내의 열매체유를 순환관으로 순환시키기 위한 순환펌프;

상기 순환펌프에 의해 순환되는 열매체유가 통과되면서 열교환 되도록 형성되어 상기 순환관과 연통되게 설치되는 열교환기;

공기를 상기 열교환기 측으로 유동시키기 위한 송풍기;

회전축의 양단에 상기 순환펌프와 송풍기가 각각 결합되어 순환펌프와 송풍기를 동시에 구동시키기 위한 구동부재; 및

상기 송풍기에 의해 이동되는 공기가 열교환기를 통과하여 토출되도록 상기 열교환기와 각 구성품을 감싸면서 저장탱크의 상부에 결합되는 케이스;를 포함하고,

상기 구동부재가 작동되면 순환펌프와 송풍기가 동시에 구동되어 저장탱크 내에서 가열된 열매체유가 순환펌프에 의해 순환관을 통하여 열교환기의 내부를 통과한 후 다시 저장탱크로 귀환할 때, 송풍기에 의해 열교환기의 외부를 통과하는 공기와 열교환 되어 온풍이 발생되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기를 제공한다.

한편, 상기 저장탱크에는 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 개방되어 압력을 낮추기 위한 안전밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열수단은 열선으로 이루어지고,

상기 열매체유의 온도를 감지하는 온도감지센서; 및

상기 온도감지센서가 감지한 열매체유의 온도가 설정치 이상일 때 열선에 인가되는 전원을 차단하고, 온도가 설정치 이하일 때에는 열선에 전원을 인가하는 온도 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열수단은 발열램프로 이루어지고,

상기 열매체유의 온도를 감지하는 온도감지센서; 및

상기 온도감지센서가 감지한 열매체유의 온도가 설정치 이상일 때 발열램프에 인가되는 전원을 차단하고, 온도가 설정치 이하일 때에는 발열램프에 전원을 인가하는 온도 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 저장탱크의 내부 벽에는 발열수단의 복사열을 사방으로 산란시키기 위한 반사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.

한편, 상기 열매체유는 물, 식용유 중에서 선택된 어느 하나의 성분인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 저장탱크 내부에는 열교환기를 순환하여 복귀되는 열매체유가 곧바로 순환펌프에 의해 다시 순환되지 않도록 복귀한 열매체유의 유동을 제어하기 위한 격판이 통과공을 구비하여 적어도 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 각 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서 도 1에 도시된 바와 같이 제 1실시 예에 따른 난방기는 이동용 바퀴를 구비한 저장탱크(20)와, 저장탱크(20)에 수용된 열매체유를 순환시키기 위한 순환펌프(40)와, 순환펌프(40)에 의해 순환되는 열매체유가 통과되는 열교환기(50)와, 공기를 열교환기(50) 측으로 유동시키는 송풍기(60)와, 상기 순환펌프(40) 및 송풍기(60)를 동시에 구동시키기 위한 구동부재(70)로 구성된 것이다.

저장탱크(20)는 열매체유를 수용하기 위한 것으로, 내부에는 열매체유를 가열하여 승온시키기 위한 발열수단이 설치된다. 본 실시 예에서 발열수단은 열선(32)으로 이루어진다. 그리고, 이러한 저장탱크(20)의 저부에는 이동용 바퀴가 설치된다.

발열수단인 열선(32)은 온도 제어기(36)에 의해 온/오프 작동되는데, 온도 제어기(36)는 저장탱크(20) 내부에 설치된 온도감지센서(34)가 감지한 열매체유의 온도에 따라 상기 열선(32)에 인가되는 전원을 차단하거나 연결하여 전원이 인가되도록 한다. 따라서, 열매체유의 온도는 설정된 온도 범위까지만 가열된다. 이를 위해서 온도 제거기(36)에는 온도를 선택할 수 있는 다이얼 스위치 등을 더 구비할 수 있다.

한편, 저장탱크(20)의 내벽에는 열선(32)으로부터 발생된 복사열을 반사하여 산란시키기 위한 반사부(22)가 구비될 수 있다. 이 반사부(22)는 열선(32)으로부터 발생한 복사열을 반사하여 저장탱크(20) 내에 수용된 열매체유를 보다 효율적으로 가열하기 위한 것이다.

순환관(42)은 열매체유가 순환하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 저장탱크(20)와 순환펌프(40)를 연결하고, 순환펌프(40)와 열교환기(50)를 연결하며, 열교환기(50)와 저장탱크(20)를 연결하게 된다.

순환펌프(40)는 저장탱크(20)에 수용된 열매체유를 열교환기(50)로 강제 순환시키기 위한 것으로, 구동부재(70)에 의해 구동된다.

열교환기(50)는 저장탱크(20) 내에서 열선(32)에 의해 승온된 열매체유가 통과하면서 송풍기(60)에 의해 유동되는 공기와 열교환이 이루어지도록 송풍기(60)의 전방부에 설치된다. 이러한 열교환기(50)는 열매체유가 통과되는 파이프 주변에 다수의 냉각핀을 설치함으로써 열교환 효율을 보다 높일 수 있다.

송풍기(60)는 구동부재(70)에 의해 구동되어 저장탱크(20) 및 구동부재(70) 주변의 공기를 유동시켜 열교환기(50)로 통과시키기 위한 것으로, 구동부재(70)에 의해 구동된다.

그리고, 구동부재(70)는 송풍기(60)와 순환펌프(40)를 동시에 구동시키기 위한 것으로, 그 회전축(72)의 일단은 송풍기(60)가 결합되어 있고, 타단은 순환펌프(40)가 결합된 구성을 갖는다.

이때, 송풍기(60)에 의해 유동되는 공기가 집중적으로 열교환기(50)를 통과하고, 한곳으로 토출되도록 하기 위한 케이스(80)가 설치될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 난방기는 안전성을 향상시키기 위하여 저장탱크(20)를 이중으로 구성할 수 있다.

그리고, 저장탱크(20)에 안전밸브(90)를 설치할 수 있다. 이 안전밸브(90)는 열선(32)이 열매체유를 설정온도 이상으로 가열하여 저장탱크(20) 내부의 압력이 상승하게 되면 스스로 개방되어 저장탱크(20) 내부의 압력이 필요 이상으로 상승하는 것을 방지하게 된다.

본 실시 예에 따른 난방기에 사용되는 열매체유는 물이 사용될 수도 있으나, 바람직하게는 식용유를 사용한다. 식용유는 발화점이 240℃로 높기 때문에 높은 온도로 가열할 수 있고, 증발율이 적기 때문에 보충율이 적다. 따라서, 물보다 식용유를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 1실시 예에 따른 난방기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

열매체유가 열선(32)에 의해 일정한 온도로 승온되면, 온도 제어기(36)는 열선(32)에 인가되는 전원을 차단한다. 만약, 열매체유의 온도가 설정된 온도보다 낮음이 온도감지센서(34)에 의해 온도 제어기(36)는 다시 열선(32)에 전원을 인가한 다.

이러한 과정으로 열매체유의 온도가 상승된 상태에서 구동부재(70)가 구동되면, 그 회전축(72)의 양단에 각각 설치된 송풍기(60)와 순환펌프(40)는 동시에 작동된다. 이는 송풍기(60)와 순환펌프(40)가 하나의 회전축(72)에 설치되어 있기 때문에 가능하게 된다.

이어서, 순환펌프(40)와 송풍기(60)가 동시에 작동되면, 저장탱크(20) 내의 열매체유는 순환관(42)을 따라 열교환기(50)로 순환되고, 난방기 주변의 공기는 송풍기(60)에 의해 열교환기(50) 측으로 이동하게 된다. 이때, 유동되는 공기는 구동부재(70)의 공냉식으로 냉각시키게 된다.

이와 같이 일정한 온도로 가열된 열매체유가 순환펌프(40)에 의해 열교환기(50)로 공급되면, 열매체유는 열교환기(50)의 파이프 및 냉각핀을 가열하게 된다. 이때, 송풍기(60)에 의해 열교환기(50)의 각 파이프 및 냉각핀 사이를 통과하는 낮은 온도의 공기는 열매체유에 의해 가열된 파이프와 냉각핀 사이를 통과하면서 열교환 작용에 의해 파이프와 냉각핀의 열을 빼앗아 온도가 상승된 상태로 열교환기(50)를 통과하여 토출되는 것이다.

이때, 토출되는 가열된 공기는 케이스(80)에 의해 한곳으로만 토출될 수 있게 된다.

한편, 열교환기(50)를 통과한 열매체유는 온도가 낮아진 상태로 순환관(42)을 통하여 다시 저장탱크(20)로 복귀하게 된다.

이와 같이 열매체유가 저장탱크(20) 내에서 가열된 후 순환펌프(40)에 의해 열교환기(50)로 순환됨과 동시에 송풍기(60)의해 유동되는 공기와 열교환되므로 열매체유의 열손실이 최소화될 수 있게 되고, 부품수가 현저하게 삭감될 수 있게 된다.

한편, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 2실시 예를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 난방기는 발열수단이 발열램프(38)로 이루어지고, 저장탱크(20)의 내벽에는 발열램프(38)로부터 발생된 복사열을 반사하기 위한 반사부(22)가 형성된 것을 제외하고는 제 1실시 예와 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 상기 발열램프(38)는 다양한 종류가 적용될 수 있겠으나, 일반적으로 사용되는 할로겐램프를 사용한다. 그리고, 반사부(22)는 복사열의 난반사를 유도하여 열매체유의 가열을 위한 열효율이 향상되도록 울퉁불퉁한 구조 또는 삼각, 다각형 등의 돌기가 형성되도록 할 수 있다.

이와 같이 발열수단을 발열램프(38)로 사용하고 반사부(22)를 형성함으로써 전력소비량을 감소시킬 수 있고, 열효율을 향상될 수 있게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 바람직한 제 3실시 예에 따른 순환식 난방기를 도시한 개략적 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 제 3실시 예에 따른 난방기는 저장탱크(20) 내부에 적어도 하나 이상의 격판(100)이 설치된 것을 제외하고는 제 1실시 예 및 제 2실시 예와 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 이러한 격판(100)에는 열매체유가 서서히 통과될 수 있도록 통과공(110)이 상,하부에 각각 형성된 구조를 갖는 것으로, 열교환기(50)를 순환하여 복귀되는 열매체유가 곧바로 순환펌프(40)에 의해 다시 순환되 지 않도록 복귀한 열매체유의 유동을 제어하기 위한 것이다.

즉, 상기 저장탱크(20) 내부를 격판(100)으로 다단 구획함으로써 복귀한 낮은 온도의 열매체유가 곧바로 다시 외부로 배출되어 순환되지 않도록 할 수 있는 것이다. 다시 설명하면, 순환펌프(40)와 연결된 순환관(42)이 설치된 공간과 열교환기(50)와 연결된 순환관(42)이 설치된 공간 사이에 열매체유의 최소 이동은 허용하도록 상,하부에 통과공(110)이 형성된 격판(110)을 적어도 하나 이상을 설치됨으로써 열교환기(50)와 연결된 순환관(42)이 설치된 공간 사이로 복귀한 열매체유가 직접 순환펌프(40)와 연결된 순환관(42)로 배출되지 않고, 순환펌프(40)와 연결된 순환관(42)이 설치된 공간으로 서서히 이동하면서 승온된 후 배출되어 순환할 수 있는 것이다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 저장탱크(20)와 연결된 순환관(42)과 열교환기(50)의 말단에 연결된 순환관(42)을 각각 지하수 공급관에 연결하게 되면 온도가 낮은 지하수가 순환관(42)을 통하여 열교환기(50)를 통과할 때 송풍기(60)에 의해 이동하는 공기와 열교환이 이루어지도록 함으로써 열교환기(50)를 통과한 공기의 온도가 낮게 되어 냉방이 가능하게 될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 순환식 난방기는 열매체유가 저장되고 가열되는 저장탱크의 상부에 열교환기가 배치되므로 열매체유의 순환에 따른 냉각손실이 방지될 수 있고, 송풍기와 순환펌프가 하나의 구동부재에 의해 구동되므로 부품수가 현저하게 삭감될 수 있으며, 식용유를 열매체유로 사용하게 되므로 높은 온도로 가 열할 수 있으며, 특히 저장탱크 내부면에 복사열을 난반사 시키기 위한 반사부가 구비됨으로써 열효율이 향상되어 전력을 절약할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (7)

1. 내부에 발열수단이 구비되고, 열매체유를 수용하기 위한 저장탱크;

   상기 저장탱크 내의 열매체유를 순환관으로 순환시키기 위한 순환펌프;

   상기 순환펌프에 의해 순환되는 열매체유가 통과되면서 열교환 되도록 형성되어 상기 순환관과 연통되게 설치되는 열교환기;

   공기를 상기 열교환기 측으로 유동시키기 위한 송풍기;

   회전축의 양단에 상기 순환펌프와 송풍기가 각각 결합되어 순환펌프와 송풍기를 동시에 구동시키기 위한 구동부재; 및

   상기 송풍기에 의해 이동되는 공기가 열교환기를 통과하여 토출되도록 상기 열교환기와 각 구성품을 감싸면서 저장탱크의 상부에 결합되는 케이스;를 포함하고,

   상기 구동부재가 작동되면 순환펌프와 송풍기가 동시에 구동되어 저장탱크 내에서 가열된 열매체유가 순환펌프에 의해 순환관을 통하여 열교환기의 내부를 통과한 후 다시 저장탱크로 귀환할 때, 송풍기에 의해 열교환기의 외부를 통과하는 공기와 열교환 되어 온풍이 발생되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 저장탱크에는 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 개방되어 압력을 낮추기 위한 안전밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 발열수단은 열선으로 이루어지고,

   상기 열매체유의 온도를 감지하는 온도감지센서; 및

   상기 온도감지센서가 감지한 열매체유의 온도가 설정치 이상일 때 열선에 인가되는 전원을 차단하고, 온도가 설정치 이하일 때에는 열선에 전원을 인가하는 온도 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 발열수단은 발열램프로 이루어지고,

   상기 열매체유의 온도를 감지하는 온도감지센서; 및

   상기 온도감지센서가 감지한 열매체유의 온도가 설정치 이상일 때 발열램프에 인가되는 전원을 차단하고, 온도가 설정치 이하일 때에는 발열램프에 전원을 인가하는 온도 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장탱크의 내부 벽에는 발열수단의 복사열을 사방으로 산란시켜 반사하기 위한 반사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 열매체유는 물, 식용유 중에서 선택된 어느 하나의 성분인 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 저장탱크 내부에는 열교환기를 순환하여 복귀되는 열매체유가 곧바로 순환펌프에 의해 다시 순환되지 않도록 복귀한 열매체유의 유동을 제어하기 위한 격판이 통과공을 구비하여 적어도 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 순환식 난방기.

Images