KR100729569B1

KR100729569B1 - 전기 온풍기

Info

Publication number: KR100729569B1
Application number: KR1020060030120A
Authority: KR
Inventors: 박중철; 유용석
Original assignee: 손한봉
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-06-18

Abstract

본 발명은 적은 전력 소모로 높은 발열량을 얻도록 하는 전기 온풍기를 개시한다.

본 발명은 최소의 전기 에너지로 실내 온도를 가온시키도록 하기 위한 것으로, 일측에 공기가 유입되는 공기 유입공을 형성하고, 공기 유입공 하부에 온풍을 배출시키는 송풍 덕트를 연결하며, 그 내부에 유입된 공기를 가열시키는 온풍실을 구획한 케이싱과, 케이싱 바닥면에 전기 히터가 내장된 발열판을 설치하고, 발열판 상면에 열매체가 내장된 히트 파이프를 설치하며, 온풍실 상부에 유입된 공기를 1차 예열시키는 전기 히터를 설치한 가열장치로 이루어진 전기 온풍기를 제안한다.

이와 같은 본 발명은 전기 히터로 표면적이 넓은 히터 파이프를 가열시킴으로써 전기 온풍기에 사용되는 전기 에너지 소모를 줄일 수 있고, 간단한 구조로 이루어져 저렴한 비용의 전기 온풍기를 제작할 수 있으며, 1차 예열된 온풍으로 초기 작동시에도 온풍을 신속하게 배출시킬 수 있고, 전기 에너지만으로 작동되므로 환경오염을 유발시키지 않게 되는 유용한 효과가 있다.

온풍기, 온풍실, 히트 파이프, 발열판, 전기 히터

Description

전기 온풍기{Hot Blast Electric Heater}

도1은 종래 전기 온풍기의 단면도.

도2는 종래 전기 온풍기의 단면도.

도3은 본 발명에 의한 전기 온풍기의 단면도.

도4는 본 발명에 의한 송풍팬의 단면도.

도5는 본 발명에 의한 전기 온풍기의 정면도.

도6은 본 발명에 의한 히트 파이프의 확대 단면도.

도7은 도3의 A-A선 단면도.

도8은 본 발명에 의한 전기 온풍기의 평단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 케이싱 11: 공기 유입공

12: 송풍 덕트 13: 단열재

14a,14c,14e: 제1,2,3칸막이 14b,14d,14f: 통공

15: 송풍팬 16: 모터

17: 모터 공냉관 18: 컨트롤러

20: 가열장치 21: 히트 파이프

21a: 방열판 22: 전기 히터

23: 발열판 23a: 전기 히터

24: 결합공 25: 고정판

25a: 고정관 26: 온풍실

본 발명은 전기 온풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방용 시설 하우스, 축사, 돈사, 계사, 공장 등의 실내에 설치되어 실내 온도가 설정된 온도로 유지되도록 온풍을 발생시켜 배출시키는 전기 온풍기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전기 온풍기는 그 사용 에너지로써 전기를 사용하여 흡입된 공기를 적정 온도로 가열, 배출시켜 설정된 온도를 유지토록 하는 것이다.

이러한 전기 온풍기는 가정이나 사무실 등의 실내에 사용되는 온풍기 뿐만 아니라 난방용 시설 하우스, 계사, 축사, 돈사, 산업현장 등에서 실내 온도를 적정 온도로 유지하도록 다양한 종류의 전기 온풍기가 사용되고 있다.

이와 같은 전기 온풍기의 일례로써, 대한민국 실용신안출원 제1993-6742호(이하, "종래기술1"이라 한다)로 "축열식 심야전기 온풍기"가 개시되어 있으며, 이를 도1에 도시하였다.

도1에 도시된 바와 같이 종래기술1의 전기 온풍기에는 온풍기(100) 내의 하방 일측에 공기구멍(102)을 설치하고, 상측으로 석판층(103,103',103")을 내설하 며, 석판층(103,103',103") 사이에 전기 가열관(104,104')를 배치하고, 종방향으로 공기를 흡입하여 더운 공기를 발산시키는 다공면 종관(105,105',105'",105"")를 설치하며, 온풍기(100) 상부에 설치된 흡인기(106)로 더운 공기를 양방향으로 방출하는 방향관(107)을 설치한다.

그런데, 이러한 종래기술1은 공기구멍(102)으로 공기를 유입하고, 전기 가열관(104,104')으로 가열된 석판층(103,103',103")에 수직으로 고정된 다공면 종관(105,105',105'",105"")으로 통과시키면서 가열된 공기를 온풍기(100) 상부에 설치된 흡인기(106)로 배출시켜 실내를 설정된 온도로 가열시키거나 설정된 온도로 유지시킨다.

이와 같은 전기 온풍기는 다층으로 이루어진 석판층과 이에 수직의 다공면 종관을 다수개 설치하여 유입된 공기를 가열시키는 구조로 이루어져 있어 공기를 가열시키는 열효율이 저하될 뿐만 아니라 석판에 통공을 형성하여 다공면 종관을 설치하므로 석판의 통공 형성시 석판이 손상되어 제작비가 상승하게 되는 단점이 있다.

또한, 또 다른 종래기술로써 대한민국 실용신안출원 제1998-19482호(이하 "종래기술2"라 한다)로 "축사용 전기 온풍기"가 개시되어 있으며, 이를 도2에 도시하였다.

도2에 도시된 바와 같이 종래기술2의 전기 온풍기에는 이동용바퀴(203)가 몸체(201)의 하부공간에 설치되고 물을 고압으로 노즐에 분사시키는 고압펌프(210)가 구비된 온풍기로서, 상기 몸체(201) 내부에 수평방향으로 상,하 다수개 배열되는 히터(207)와, 상기 히터(207) 외측에 나선형으로 취부되는 방열판(206)과, 상기 히터(207) 배면에 고정되고 히터(207)로 가열된 바람을 송풍시키는 송풍기(208)와, 상기 히터(207)의 전면과 송풍기(208)의 배면에 착탈가능하게 결합되는 보호철망(204,205)으로 이루어진다.

이러한 종래기술2는 개방된 보호철망(205)으로부터 공기를 유입하면서 송풍기(208) 전면에 설치되어 가열된 히터(207)와 방열판(206)에 공기가 접촉되고, 이에 따라 공기가 가열되어 보호철망(204)으로 배출된다.

이와 같은 종래기술2는 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이한 이점은 있으나, 유입된 공기가 방열판(206)과 히터(207)를 지나면서 짧은 시간에 가열되므로 소모되는 전력에 비하여 열효율이 낮을 뿐만 아니라 히터에서 발생되는 발열량이 적어 실내를 설정하고자 하는 온도로 가열시키거나 설정 온도를 유지시키기에 곤란하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최소의 전기 에너지로 실내 온도를 가온시키도록 하는 전기 온풍기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유입된 공기를 가열시켜 배출시킴으로써 설정된 실내 온도를 유지시키는 전기 온풍기에 있어서, 상기 전기 온 풍기는 가열장치를 구비한 케이싱과, 상기 가열장치에서 가열된 공기를 외부로 배출하는 송풍덕트로 이루어지되, 상기 케이싱에는 그 일측에 외부로부터의 공기를 유입하는 제1유입공과 제2유입공이 형성되며, 상기 제1유입공으로부터 유입된 공기는 상기 케이싱으로부터 일정 간격만큼 이격되게 설치된 제1칸막이에 의해 상기 가열장치의 중간 및 하부로 안내되며, 상기 제2유입공으로부터 유입된 공기는 상기 제2유입공과 가열장치 사이에 설치된 제2칸막이에 의해 상기 가열장치의 상부로 안내되고, 상기 가열장치와 송풍 덕트 사이의 케이싱에는 가열된 공기를 송풍 덕트 쪽으로 안내하는 통공이 형성된 제3칸막이를 설치하며, 상기 가열장치는 상기 케이싱 바닥에 설치되며 그 내부에 전기 히터가 내장된 발열판과, 상기 발열판 상부에 설치되며 그 내부에 열매체가 충진된 다수개의 히트 파이프로 구성된 전기 온풍기를 제안한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 의한 전기 온풍기의 단면도이고, 4는 본 발명에 의한 송풍팬의 단면도이며, 5는 본 발명에 의한 전기 온풍기의 정면도이고, 6은 본 발명에 의한 히트 파이프의 확대 단면도이며, 도7은 도3의 A-A선 단면도이고, 도8은 본 발명에 의한 전기 온풍기의 평단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 공기의 유입 및 가열된 공기를 배출시키는 케이싱(10)과, 케이싱(10) 내부에 설치되어 공기를 가열시키는 가열장치(20)로 이루어진다.

상기 케이싱(10)은 장방형으로 이루어지고, 그 일측면에 공기가 유입되는 공 기 유입공(11)을 형성한다. 상기 공기 유입공(11)은 유입된 공기를 직접 가열장치(20)로 유입시키는 제1유입공(11a)과, 전기 히터(22)로 1차 가열시켜 유입시키는 제2유입공(11b)으로 이루어지고, 케이싱(10) 내부의 온풍실(26)에서 가열된 공기가 배출되게 송풍 덕트(12)를 연결한다.

또한, 케이싱(10)의 각 내측면에는 열손실을 줄이기 위하여 단열재(13)를 고정하는 한편, 상기 케이싱(10)에는 제1유입공(11a)과 제2유입공(11b)을 구획하며, 제1유입공(11a)으로 유입된 공기를 온풍실(26) 내로 유입되게 통공(14b)이 형성된 제2유입공(11b)으로부터 유입된 공기를 온풍실(26) 내의 가열장치(20)로 안내하며, 통공(14d)이 형성된 제2칸막이(14c)와, 온풍실(26) 내의 온풍이 배출되는 통공(14f)이 형성된 제3칸막이(14e)를 송풍 덕트(12)쪽 온풍실(26)에 설치한다.

상기 제1칸막이(14a)는 제1유입공(11a)과 제2유입공(11b)을 구획하며, 제1유입공(11a)으로부터 유입되는 공기가 가열장치(20)의 중간부로 유입될 수 있도록 온풍실(26)의 상부와 일측면에 일정한 간격을 두고 설치된다.

이와 함께 제1칸막이(14a)의 하단은 케이싱(10)의 내부 바닥면으로부터 소정 높이만큼 이격된 공간부를 두어 이를 통하여 공기가 발열판(23)쪽으로 유입되게 한다.

또한, 제2칸막이(14c)는 제2유입공(11b)의 하부에 설치하고, 제3칸막이(14e)는 상기 가열장치(20)와 송풍 덕트(12) 사이에 설치한다.

이와 함께 송풍 덕트(12)에는 가열장치(20)로 가열된 공기가 외부로 신속하게 배출되도록 송풍팬(15)을 설치하고, 도4에 도시된 바와 같이 송풍팬(15)을 구동 시키는 모터(16)를 설치하며, 모터(16)에서 발생된 열로 모터(16)가 소손되지 않도록 외부 공기가 유입되는 모터 공냉관(17)을 연결한다.

또한, 케이싱(10) 외측에는 도5에 도시된 바와 같이 히트 파이프(21), 전기 히터(22) 등의 작동 및 사용자가 온도를 설정하는 온도 설정 버튼(도면상 미도시됨), 작동시간을 설정하는 타이머(도면상 미도시됨) 등 전기 온풍기의 작동을 제어하는 컨트롤러(18)를 설치한다.

아울러 가열장치(20)는 케이싱(10) 내부의 온풍실(26)에 설치된 히트 파이프(21)와, 히트 파이프(21)의 상부 즉, 제2유입공(11b) 내측에 설치된 전기 히터(22)로 이루어진다.

이와 같은 가열장치(20)는 도면상 다수개 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 하나 이상 설치하여 실시 가능하므로, 하나의 가열장치(20)가 설치된 것으로 설명한다.

상기 히트 파이프(21)는 밀폐된 원통형으로 이루어져 그 내부에 열매체인 물, 기름, 유기 용매 등을 충진하고, 케이싱(10) 바닥면에 전기 히터(23a)가 결합된 발열판(23)을 설치하며, 발열판(23)에는 다수의 히트 파이프(21)가 고정되도록 결합공(24)을 형성한다.

이러한 발열판(23)은 도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 발열판(23)에 다수의 결합공(24)을 형성하고, 전선에 연결된 전기 히터(23a)를 결합공(24) 사이에 배치하는데, 이는 전기 히터(23a)에서 발생된 열이 발열판(23)에 효율적으로 이루어지도록 하기 위함이다.

또한, 발열판(23) 상방에는 수직으로 배치된 히트 파이프(21)를 견고하게 고정하도록 고정판(25)을 설치한다. 상기 고정판(25)은 발열판(23)의 결합공(24)과 대응되는 위치에 중공의 고정관(25a)을 형성하여 내측에 히트 파이프(21)를 끼워 고정한다.

그리고, 히트 파이프(21)의 외주면에는 공기와 접하는 표면적을 증대시키기 위하여 나선상으로 방열판(21a)을 형성한다.

한편, 전기 히터(22)는 제2유입공(11b)의 내측에 설치되어 제2유입공(11b)으로 유입된 공기를 1차 예열시키도록 수평상으로 다수개 설치한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 난방용 시설 하우스, 계사, 돈사, 축사, 공장 등의 실내를 가열시키도록 설치되며, 전기 온풍기를 구동시키기 전에 컨트롤러(18)에 구비된 타이머, 온도 설정 버튼 등을 조작하여 전기 온풍기의 작동 조건을 설정한다.

그 후, 전기 온풍기에 전원을 인가시키는 온/오프 스위치(도면상 미도시됨)를 온(On) 상태로 전환시킴에 따라 전기 히터(22,23a) 및 송풍팬(15)의 모터(16)에 전원이 인가되어 구동된다.

이에 따라 발열판(23) 내의 전기 히터(23a)에 전원이 인가됨으로써 전기 히터(23 a)에서 발생된 열이 발열판(23)으로 전도되어 가열되고, 이에 설치된 히트 파이프(21) 내의 열매체를 가열시킴과 함께 온풍실(26) 상부에 설치된 전기 히터(22)도 인가된 전원으로 가열된다.

이와 함께 제1유입공(11a)으로 유입된 공기는 케이싱(10)과 제1칸막이(14a) 사이로 유입되어 제1칸막이(14a)의 통공(14b)을 통하여 온풍실(26) 내로 유입되고, 유입된 공기 중 일부는 케이싱(10)과 제1칸막이(14a) 사이에 형성된 공간부를 통하여 고정판(25) 하부의 발열판(23)으로 유입된다.

이때 제1유입공(11a)에는 조절밸브(도면상 미도시됨)를 설치하여 온풍실(26)로 유입되는 공기량을 조절함으로써 실내로 방출되는 풍량 및 풍압을 조절할 수 있음은 물론이다.

이에 따라 온풍실(26) 내의 공기는 히트 파이프(21)의 방열판(21a)과 접촉되어 가열되고, 발열판(23)에 접촉된 공기도 가열된 다음 고정판(25) 사이의 틈새를 통하여 온풍실(26) 내로 유입된다.

또한, 제2유입공(11b)으로 유입된 공기는 전기 히터(22)와 접촉되어 1차 예열된 다음 제2칸막이(14b)의 통공(14d) 및 제1칸막이(14a)와 제2칸막이(14c)의 이격된 공간부를 통하여 온풍실(26) 내로 유입되어 히트 파이프(11)의 상부와 접촉되어 가열된 다음 제1유입공(11a)으로 유입되어 가열된 공기와 혼합된다.

이와 함께 제1칸막이(14a) 하부에 형성된 공간부로 유입된 공기는 가열된 발열판(23)에 의하여 예열된 다음 고정판(25) 사이의 틈새로 온풍실(26) 내에 유입되어 히트 파이프(21)의 하부에 접촉되어 가열됨과 함께 온풍실(26) 내의 가열 공기와 혼합된다.

이와 같이 혼합된 공기는 송풍팬(15)의 회전으로 제3칸막이(14e)의 통공(14f)을 통하여 송풍 덕트(12)로 흡입되어 실내로 곧바로 배출된다. 이와 달리 송풍 덕트(12)의 선단에 길이를 가지는 덕트(도면상 미도시됨)를 연결하여 거리가 다소 떨어진 위치에 배출시키는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 송풍팬(15)을 구동시키는 모터(16)가 장시간 구동됨으로써 모터(16)에 과도한 열이 발생하게 되는데, 모터(16)에 연결된 모터 공냉관(17)으로 외부의 차가운 공기가 유입되어 모터(16)에서 발생된 열을 냉각시키게 되고, 모터(16)에 접촉하여 예열된 상태로 송풍 덕트(12)에 배출되는 열풍과 혼합되어 배출된다.

이때, 모터 공냉관(17)은 작은 직경으로 형성되어 있어 적은 양의 공기가 유입되어 온풍실(26)에서 가열된 열풍 온도를 떨어뜨리지 않으면서 열풍과 혼합된다.

이에 따라 송풍 덕트(12)로 배출되는 열풍에 의하여 실내 온도를 설정한 온도로 유지시킬 수 있게 된다.

Claims

유입된 공기를 가열시켜 배출시킴으로써 설정된 실내 온도를 유지시키는 전기 온풍기에 있어서,

상기 전기 온풍기는 가열장치를 구비한 케이싱과, 상기 가열장치에서 가열된 공기를 외부로 배출하는 송풍덕트로 이루어지되,

상기 케이싱에는 그 일측에 외부로부터의 공기를 유입하는 제1유입공과 제2유입공이 형성되며, 상기 제1유입공으로부터 유입된 공기는 상기 케이싱으로부터 일정 간격만큼 이격되게 설치된 제1칸막이에 의해 상기 가열장치의 중간 및 하부로 안내되며,

상기 제2유입공으로부터 유입된 공기는 상기 제2유입공과 가열장치 사이에 설치된 제2칸막이에 의해 상기 가열장치의 상부로 안내되고,

상기 가열장치와 송풍 덕트 사이의 케이싱에는 가열된 공기를 송풍 덕트 쪽으로 안내하는 통공이 형성된 제3칸막이를 설치하며,

상기 가열장치는 상기 케이싱 바닥에 설치되며 그 내부에 전기 히터가 내장된 발열판과, 상기 발열판 상부에 설치되며 그 내부에 열매체가 충진된 다수개의 히트 파이프로 구성된 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.
제1항에 있어서,

상기 제1칸막이는 케이싱의 상부와 평행하게 이격된 수평 부분과 상기 제3칸 막이와 대향하는 케이싱의 일측 수직 벽면에 평행하게 이격된 수직 부분으로 절곡되게 형성되되, 상기 수직 부분의 중간 부분에는 가열장치와 통하는 통공이 형성되는 한편 그 하부는 케이싱 바닥으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1칸막이와 제2칸막이 사이에는 제2유입공으로부터 유입된 공기를 1차 예열시키는 전기 히터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.
제3항에 있어서,

상기 제2칸막이는 중간에 가열장치로 통하는 통공이 형성되는 한편, 그 단부는 제1칸막이로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.
제1항에 있어서,

상기 송풍 덕트에는 가열된 공기를 배출시키는 송풍팬과 상기 송풍팬을 구동시키는 모터를 설치하되, 상기 송풍덕트에는 모터를 냉각시키기 위한 모터 공냉관이 설치된 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.
제5항에 있어서,

상기 모터 공냉관은, 그 일단을 송풍 덕트의 외측에 연결되며 타측은 상기 모터를 감싸며 상기 송풍팬을 향해 개구된 것을 특징으로 하는 전기 온풍기.