KR101018993B1 - 전기 온풍 난방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비닐 하우스 등에 장착되는 전기 온풍 난방 시스템의 전기 사용량을 최소화하면서도 방열기를 통해 효율적으로 온풍을 공급할 수 있음으로써 난방시 소요되는 에너지 사용량의 감소에 따른 난방 비용을 최대 한도로 줄일 수 있음과 아울러, 소규모의 전기 공급시설이 갖춰진 장소에서도 편리하게 사용할 수 있으며, 사용자가 주요 부품인 할로겐 램프를 손쉽게 직접 교체할 수 있는 전기 온풍 난방 시스템을 제공한다.

전기 온풍 난방 시스템, 방열기, 할로겐 램프

Description

전기 온풍 난방 시스템{Electric heating air sending system}

본 발명은 전기 온풍 난방 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비닐 하우스 등에 장착되는 전기 온풍 난방 시스템의 전기 사용량을 최소화하면서도 방열기를 통해 효율적으로 온풍을 공급할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 비닐 하우스는 철제 파이프 등을 벤딩하여 터널 형태의 프레임을 짜고 그 위로 외부 피복재인 염화비닐필름, 폴리에틸렌필름, 아세트산비닐필름 등의 비닐 소재를 덮어 고정한 형태로서, 주로 채소류, 화훼류, 과실류의 재배에 쓰임은 물론, 축산업계에서도 두루 쓰이고 있으며, 특히, 폭설과 강풍 및 한파 등에 대한 기상 재해를 고려하여 설계한 농가 보급형 비닐 하우스의 종류 및 규격을 두어 비닐 하우스 종류에 따른 크기와 사용 재료의 규격을 권장하고 있다.

또한, 비닐 하우스는 대개 보온을 주목적으로 하므로, 기온이 낮은 겨울철과 같은 야간에는 보일러나 온풍기를 가동하여 내부 온도를 높이고 있으나, 이는 연 탄, 기름, 전기 등과 같이 비싼 동력원을 필요로 하므로 인해 난방비가 많이 들고, 결국 재배 작물에 대한 원가가 높아짐에 따라 생산품에 대한 가격 경쟁력이 낮아지는 문제점이 있었다.

한편, 큰 규모의 비닐 하우스의 난방에는 주로 전기 온풍 난방장치가 많이 사용되고 있는데, 이러한 종래의 전기 온풍 난방장치는 발열원으로서 히터를 많이 사용하고 있으나, 히터의 발열량에 한계가 있기 때문에 보다 높은 발열량을 낼 수 있는 발열원의 출현이 요구되었고, 히터의 파손이나 고장 발생 등으로 인해 히터를 교체하고자 할 때 사용자가 손쉽게 교체하기가 어려움에 따라 동절기의 야간에는 하루라도 비닐 하우스의 내부를 난방시키지 못할 경우에는 내부의 재배 작물이 동사(凍死)하는 현상이 발생되기 때문에 사용자가 손쉽게 히터를 교체할 수 있는 구조를 갖는 방열기의 출현이 요망되었으며, 특히 종래의 전기 온풍 난방장치는 전기 사용량이 많기 때문에 충분한 용량의 전기 공급시설이 갖추어지지 않은 외딴 장소 등에서는 사용할 수가 없는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 비닐 하우스 등에 장착되는 전기 온풍 난방 시스템의 전기 사용량을 최소화하면서도 방열기를 통해 효율적으로 온풍을 공급할 수 있도록 하여 난방시 소요되는 에너지 사용량의 감소에 따른 난방 비용을 최대 한도로 줄일 수 있으며, 소규모의 전기 공급시설이 갖춰진 장소에서도 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 주요 부품인 발열원을 손쉽게 직접 교체할 수 있는 전기 온풍 난방 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비닐 하우스 등과 같은 내부에 장착되어 실내 공간을 난방하는 열을 발생시키는 방열기와, 이 방열기에서 발생되는 열을 실내 공간을 공급하기 위해 회전하는 송풍 장치와, 모터 펌프의 작동에 의해 상기 방열기에 내장된 순환 파이프)를 통해 순환되어 온도가 상승한 물을 저장하기 위한 물탱크와, 이 물탱크의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 등으로 구성되는 전기 온풍 난방 시스템에 있어서, 상기 방열기는 물탱크와 연통되어 물탱크 내부의 물을 순환시키기 위한 순환 파이프가 내부에 설치되는 방열기 본체와, 상기 방열기 본체 내부의 순환 파이프 사이의 중앙에 등간격으로 순환 파이프의 길이와 동일하게 복수개 설치되는 할로겐 램프와, 상기 방열기 본체 내부의 전방에 노출되어 틈새를 유지한 형태로 복수개가 삽입되며 본체의 일측면에 형성된 복수개의 통공과 연통되어 순환 파이프와 할로겐 램프가 관통하여 삽입되는 복수개의 통공이 형성되는 방열 부재로 구성되고, 상기 방열기의 송풍 장치는 상기 방열기 본체의 후방에 일체로 지지되어 설치되는 송풍 가이드와, 이 송풍 가이드의 중앙에 장착되는 구동 모터와, 이 구동 모터에 장착되어 구동 모터의 동력을 전달받아 회전함에 따라 실내 공간으로 온풍을 공급하기 위한 송풍팬으로 구성되며, 상기 물탱크 내부의 물 온도를 감지하는 제 1 온도센서 및 실내 공간온도를 감지하는 제 2 온도센서가 부착되고, 전원 공급장치의 전원 공급에 의해 상기 제 1,2 온도센서에서 입력된 조건에 따라 방열기와 송풍 장치 및 모터 펌프의 작동을 제어하기 위한 메인 콘트롤러 및 상기 메인 콘트롤러에서 지시하는 내용을 처리하며 할로겐 램프와 송풍 장치 및 모터 펌프의 작동을 온/오프시키는 구동 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 전기 온풍 난방 시스템이 제공된다.

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이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 비닐 하우스 등에 장착되는 전기 온풍 난방 시스템의 전기 사용량을 최소화하면서도 방열기를 통해 효율적으로 온풍을 공급할 수 있음으로써 난방시 소요되는 에너지 사용량의 감소에 따른 난방 비용을 최대 한도로 줄일 수 있음과 아울러, 소규모의 전기 공급시설이 갖춰진 장소에서도 편리하게 사용할 수 있으며, 사용자가 주요 부품인 할로겐 램프를 손쉽게 직접 교체할 수 있으므로 인해 전기 온풍 난방 시스템의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전기 온풍 난방 시스템의 구성을 나타낸 전체 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 정면 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 배면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 방열기의 방열기 본체 내부에 방열 부재가 장착되는 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 횡단면도이다.

본 발명의 전기 온풍 난방 시스템은 온풍기의 동작 조건을 입력 및 작동 상태를 파악하기 위한 입력 장치(10)와, 상기 작동되는 온풍기의 상태와 주변 온도 및 목표 온도 등을 표시하기 위한 디스플레이부(20)와, 내장된 복수개의 할로겐 램프(30)가 발열 및 발광함에 따라 발생되는 열을 송풍 장치(40)를 통해 열을 전달하여 실내 공간을 난방하는 방열기(50)와, 모터 펌프(60)의 작동에 의해 상기 방열기(50)에 내장된 순환 파이프(70)를 통해 순환되어 온도가 상승한 물을 저장하기 위한 물탱크(80)와, 상기 물탱크(80)에 부착되어 물탱크 내부의 물 온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서(90)와, 상기 온풍기를 사용하는 실내 공간 온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서(100)와, 전원 공급장치(110)의 전원 공급에 의해 상기 입력 장치(10)와 제 1,2 온도센서(90)(100)에서 입력된 조건에 따라 방열기(50)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 제어하기 위한 메인 콘트롤러(120)와, 상기 전원 공급장치(110)의 전원 공급에 의해 메인 콘트롤러(120)에서 지시하는 내용을 처리하는 메인 콘트롤러(120)에서 지시하는 내용을 처리하며 할로겐 램프(30)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 온/오프시키는 전기 신호로 동작하는 스위치의 일종인 각각의 릴레이(Relay)를 포함하는 구동 장치(130)로 구성된다.

또한, 상기 입력 장치(10)의 입력 방식은 스위치(버튼), 키패드, 리모컨 방식 등으로 구현될 수 있고, 상기 디스플레이부(20)는 7-Segment, LCD 등으로 구현될 수 있으며, 상기 제 1,2 온도센서(90)(100)는 디지털 방식이 사용된다.

한편, 본 발명의 핵심 장치인 방열기(50)는 알루미늄 재질로 된 방열기 본체(140)의 내부에 물탱크(80)와 연통되어 물탱크(80) 내부의 물을 순환시키기 위한 동 재질로 된 순환 파이프(70)가 설치되고, 상기 방열기 본체(140) 내부의 순환 파이프(70) 사이의 중앙에는 발열 및 발광함에 따라 열을 발생하는 복수개의 할로겐 램프(30)가 등간격으로 순환 파이프(70)의 길이와 동일하게 설치되며, 상기 방열기 본체(140) 내부의 전방에는 방열기 본체(140)의 일측면에 형성된 복수개의 통공(142)과 연통하며 상기 순환 파이프(70)와 할로겐 램프(30)가 관통하여 삽입되는 복수개의 통공(152)이 형성되어 알루미늄 재질로 된 방열 부재(150)가 틈새를 유지한 형태로 복수개가 삽입되어 상기 방열기 본체(140) 내부의 전방에 노출된 상태로 설치된다.

그리고, 상기 방열기 본체(140)의 후방에는 송풍 가이드(160)가 지지되어 설치되고, 이 송풍 가이드(160)의 중앙에는 구동 모터(170)가 장착되며, 이 구동 모터(170)에는 구동 모터(170)의 동력을 전달받아 회전함에 따라 실내 공간으로 온풍을 공급하기 위한 송풍팬(180)이 장착되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 전기 온풍 난방 시스템을 작동시키고자 할 때에는 사용자가 먼저, 상기 입력 장치(10)를 통해 온풍기의 동작 조건을 입력하면 상기 디스플레이부(20)에는 작동되는 온풍기의 상태와 주변 온도 및 목표 온도 등을 표시하게 되고, 상기 메인 콘트롤러(120)는 상기 입력 장치(10)와 물탱크(80)에 부착되어 물탱크 내부의 물 온도를 감지하기 위한 제 1 온도센서(90) 및 실내 공간 온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서(100)에서 입력된 조건에 따라 방열기(50)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 온/오프시킬 수 있도록 전기 신호로 동작하는 스위치의 일종인 각각의 릴레이를 포함하는 구동 장치(130)에 관련 신호를 보냄과 동시에, 상기 디스플레이부(20)에 결과를 표시하게 되며, 상기 구동 장치(130)는 할로겐 램프(30)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 온/오프시키게 된다.

즉, 상기 온풍기의 입력된 동작 조건에 따라 상기 모터 펌프(60)의 작동에 의해 상기 물탱크(80)로부터 상기 방열기(50)의 내부에 설치된 동 재질로 된 순환 파이프(70)를 통해 물이 유입됨과 동시에, 상기 방열기 본체(140) 내부의 순환 파이프(70) 사이의 중앙에 등간격으로 순환 파이프(70)의 길이와 동일하게 설치된 복수개의 할로겐 램프(30)가 발열 및 발광함에 따라 열을 발생하여 상기 방열기(50)의 방열기 본체(140) 내부에 설치된 순환 파이프(70)에 전달하여 가열시키게 되므로 순환 파이프(70) 내부로 유입된 물을 가열시킨 상태로 순환시켜 상기 물탱크(80)로 공급하는 과정을 반복하게 된다.

이와 동시에, 상기 방열기(50)의 방열기 본체(140) 후방의 송풍 가이드(160) 중앙에 장착된 구동 모터(170)가 작동하게 됨과 동시에, 이 구동 모터(170)의 전방에 장착된 송풍팬(180)이 회전하면서 상기 방열기 본체(140) 후방을 통해 전방으로 온풍을 실내 공간으로 공급함에 따라 실내 공간을 난방시킬 수 있게 된다.

한편, 통상적으로 비닐 하우스에서는 온풍기를 낮에는 사용하지 않고 주로 겨울철의 야간에 사용하는 데, 본 발명의 전기 온풍 난방 시스템은 낮에는 물탱크(80) 내부의 물 온도가 일정 온도를 유지하도록 신속하게 가열시키기 위해 상기 송풍 장치인 송풍팬(180)은 열손실이 발생되지 않도록 작동시키지 않는 대신, 상기 할로겐 램프(30)를 작동시키고, 상기 물탱크(80)에서 방열기(50)로 물을 계속 순환시켜 일정 온도, 즉 약 80℃정도를 유지하는 가열된 물을 상기 물탱크(80)에 저장하고 있는 상태에서 물탱크(80)에 부착된 제 1 온도센서(90)는 물탱크(80) 내부의 물 온도를 감지하여 이를 상기 메인 콘트롤러(120)에 송신하여 상기 물탱크(80) 내부의 물 온도를 파악할 수 있게 된다.

이 후, 상기 물탱크(80) 내부의 물 온도가 80℃를 넘는 경우에는 상기한 할로겐 램프(30)의 작동을 정지시키고, 상기 물탱크(80) 내부의 물 온도가 80℃를 넘지 않는 경우에는 상기한 할로겐 램프(30)를 계속 작동시키는 과정을 반복하고, 야간에 비닐 하우스의 실내 공간을 난방시에는 상기 할로겐 램프(30)와 송풍팬(18)을 동시에 작동시킴으로써 낮에 상기 물탱크(80) 내부의 물을 미리 일정 온도를 유지하도록 가열한 상태에서 야간에 사용하므로 인해 전기 온풍 난방 시스템의 전기 사용량을 최소화하면서도 효율적으로 실내에 온풍을 공급할 수 있어서 난방시 소요되는 에너지 사용량의 감소에 따른 난방 비용을 최대 한도로 줄일 수 있으며, 소규모의 전기 공급시설이 갖춰진 장소에서도 편리하게 사용할 수 있게 된다.

이때, 상기 물탱크(80) 내부의 물 온도를 최고 80℃ 정도로 유지하는 이유는 물 온도가 80℃를 넘을 경우에는 물탱크(80)가 폭발할 가능성이 있기 때문에 안전 사고의 발생을 미연에 방지하기 위함이다.

또한, 상기 할로겐 램프(30)의 갑작스런 파손 발생이나, 사용 수명이 다하여 교체하고자 할 때도 방열기(50)의 방열기 본체(140) 일측면에 형성된 통공(142)을 통해 복수개의 방열 부재(150)의 통공(152)에 삽입되어 있는 손상된 할로겐 램프를 빼낸 후 새로운 할로겐 램프를 빼낸 역순으로 삽입시키기만 하면 되므로 사용자가 할로겐 램프(30)를 필요에 의해 애프터 서비스 신청을 하지 않고도 즉석에서 손쉽게 교체할 수 있게 된다.

그리고, 상기한 할로겐 램프(30)는 발열 및 발광함에 따라 고온의 열을 발생할 때 팽창하여 깨지는 현상이 발생할 우려가 있기 때문에 할로겐 램프(30)가 삽입되는 방열기(50)의 방열기 본체(140)의 통공(142)과 방열 부재(150)의 통공(152)의 직경은 할로겐 램프(30)의 작동시 열팽창을 고려하여 약간의 틈새를 유지하고 있는 상태로 삽입되도록 설계함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 전기 온풍 난방 시스템의 구성을 나타낸 전체 블록도

도 2는 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 정면 사시도

도 3은 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 배면 사시도

도 4는 본 발명에 따른 방열기의 방열기 본체 내부에 방열 부재가 장착되는 상태를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명에 따른 방열기를 나타낸 횡단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 입력 장치 20; 디스플레이부

30; 할로겐 램프 50; 방열기

60; 모터 펌프 70; 순환 파이프

80; 물탱크 90; 제 1 온도센서

100; 제 2 온도센서 110; 전원 공급장치

120; 메인 콘트롤러 130; 구동 장치

140; 방열기 본체 142,152; 통공

150; 방열 부재 160; 송풍 가이드

170; 구동 모터 180; 송풍팬

Claims (5)

1. 비닐 하우스 등과 같은 내부에 장착되어 실내 공간을 난방하는 열을 발생시키는 방열기와, 이 방열기에서 발생되는 열을 실내 공간을 공급하기 위해 회전하는 송풍 장치와, 모터 펌프의 작동에 의해 상기 방열기에 내장된 순환 파이프)를 통해 순환되어 온도가 상승한 물을 저장하기 위한 물탱크와, 이 물탱크의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 등으로 구성되는 전기 온풍 난방 시스템에 있어서,

   상기 방열기(50)는 물탱크(80)와 연통되어 물탱크(80) 내부의 물을 순환시키기 위한 순환 파이프(70)가 내부에 설치되는 방열기 본체(140)와, 상기 방열기 본체(140) 내부의 순환 파이프(70) 사이의 중앙에 등간격으로 순환 파이프(70)의 길이와 동일하게 복수개 설치되는 할로겐 램프(30)와, 상기 방열기 본체(140) 내부의 전방에 노출되어 틈새를 유지한 형태로 복수개가 삽입되며 본체(140)의 일측면에 형성된 복수개의 통공(142)과 연통되어 순환 파이프(70)와 할로겐 램프(30)가 관통하여 삽입되는 복수개의 통공(152)이 형성되는 방열 부재(150)로 구성되고, 상기 방열기(50)의 송풍 장치(40)는 상기 방열기 본체(140)의 후방에 일체로 지지되어 설치되는 송풍 가이드(160)와, 이 송풍 가이드(160)의 중앙에 장착되는 구동 모터(170)와, 이 구동 모터(170)에 장착되어 구동 모터(170)의 동력을 전달받아 회전함에 따라 실내 공간으로 온풍을 공급하기 위한 송풍팬(180)으로 구성되며, 상기 물탱크(80) 내부의 물 온도를 감지하는 제 1 온도센서(90) 및 실내 공간온도를 감지하는 제 2 온도센서(100)가 부착되고, 전원 공급장치(110)의 전원 공급에 의해 상기 제 1,2 온도센서(90)(100)에서 입력된 조건에 따라 방열기(50)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 제어하기 위한 메인 콘트롤러(120) 및 상기 메인 콘트롤러(120)에서 지시하는 내용을 처리하며 할로겐 램프(30)와 송풍 장치(40) 및 모터 펌프(60)의 작동을 온/오프시키는 구동 장치(130)로 구성된 것을 특징으로 하는 전기 온풍 난방 시스템.
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