KR101059317B1 - 히트 파이프를 이용한 온풍기 - Google Patents

히트 파이프를 이용한 온풍기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히트 파이프를 이용한 온풍기에 관한 것으로, 열전도 하우징을 통해 발열체로부터 히트 파이프에 대한 열전도 효율을 향상시켜 히트 파이프에 의한 발열 성능을 향상시키고, 히트 파이프에 결합된 방열판의 구조를 공기와의 접촉 면적 및 접촉 시간이 증가하도록 함으로써, 전체적으로 에너지 효율을 향상시키고, 방열판과 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 배플 플랩을 장착함과 동시에 배플 플랩의 온/오프 동작을 선택적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 배플 플랩을 통해 공기에 대한 열전달 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 필요에 따라 열전달 효율을 선택적으로 조절할 수 있는 히트 파이프를 이용한 온풍기를 제공한다.

Description

히트 파이프를 이용한 온풍기{Fan Heater Using Heat Pipe}
본 발명은 히트 파이프를 이용한 온풍기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 열전도 하우징을 통해 발열체로부터 히트 파이프에 대한 열전도 효율을 향상시켜 히트 파이프에 의한 발열 성능을 향상시키고, 히트 파이프에 결합된 방열판의 구조를 공기와의 접촉 면적 및 접촉 시간이 증가하도록 함으로써, 전체적으로 에너지 효율을 향상시키고, 방열판과 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 배플 플랩을 장착함과 동시에 배플 플랩의 온/오프 동작을 선택적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 배플 플랩을 통해 공기에 대한 열전달 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 필요에 따라 열전달 효율을 선택적으로 조절할 수 있는 히트 파이프를 이용한 온풍기에 관한 것이다.
최근 소득수준이 향상되면서 겨울철에 보다 쾌적하고 깨끗한 실내 환경을 원하는 소비자의 요구가 커지고 있다. 따라서 석유나 가스를 연료로 사용하여 산소를 소비하고 연소가스가 발생하는 기존의 온풍기보다 훨씬 쾌적한 전기 온풍기에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.
기존의 전기 온풍기는 주로 니크롬선을 사용한 발열체와, 세라믹 표면에 얇은 금속 막의 저항을 이용한 세라믹 발열체 또는 카본의 저항을 이용하는 카본 발열체 등에 전류를 저항에 직접 흘려서 발생되는 주울열(joule heating)을 이용하여 공기를 가열하는 방식으로 실내 온도를 조절한다.
이러한 일반적인 전기 온풍기는 구조적으로 발열체와 공기의 접촉 면적과 열전도율이 작아 온풍기의 열 공급능력과 에너지 효율이 매우 낮다는 단점을 가지고 있으며 따라서 큰 소비전력을 요구하여 가정용 이외의 용도로 주로 사용되고 있다.
그러나 최근 소득수준이 높아지면서 쾌적한 실내 환경을 원하는 요구가 급증하고 있으며, 이에 따라 개량된 세라믹 발열체나 히트파이프(HEAT-PIPE)를 사용한 절전형 전기 온풍기가 점차 가정용으로 확대 보급되고 있는 추세이다.
종래 기술에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기는 아직까지 매우 단순한 형태로서 초보적인 기술 수준에 머물고 있으며, 그 구조상 공기와의 접촉 면적이나 접촉 시간 등이 부족하여 충분하게 열을 공급하지 못하고 있을 뿐만 아니라 에너지 효율 또한 높지 않다는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 열전도 하우징을 통해 발열체로부터 히트 파이프에 대한 열전도 효율을 향상시켜 히트 파이프에 의한 발열 성능을 향상시키고, 히트 파이프에 결합된 방열판의 구조를 공기와의 접촉 면적 및 접촉 시간이 증가하도록 함으로써, 전체적으로 에너지 효율이 향상된 히트 파이프를 이용한 온풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방열판과 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 배플 플랩을 장착함과 동시에 배플 플랩의 온/오프 동작을 선택적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 배플 플랩을 통해 공기에 대한 열전달 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 필요에 따라 열전달 효율을 선택적으로 조절할 수 있는 히트 파이프를 이용한 온풍기를 제공하는 것이다.
본 발명은, 전방면 상부측에 공기 송풍홀이 형성되는 메인 케이스; 상기 메인 케이스의 내부 공간 하부측에 배치되어 상기 공기 송풍홀을 향해 공기를 상향 송풍하는 송풍팬; 및 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 공기가 열교환되도록 상기 송풍팬의 상부에 배치되는 히팅 유닛을 포함하고, 상기 히팅 유닛은 상기 메인 케이스 내부에 배치되는 히팅 케이스; 상기 히팅 케이스 내부에 상하 방향으로 길게 배치되며 내부 작동 유체의 잠열 방출에 의해 가열되는 다수개의 히트 파이프; 상기 히트 파이프의 열이 전도되어 방출되도록 다수개의 상기 히트 파이프에 동시에 접촉 결합되며 상하 방향으로 일렬 배치되는 다수개의 방열판; 전원을 공급받아 열을 발생시키는 하나의 발열체; 및 상기 발열체를 감싸는 발열부와, 상기 발열부로부터 각각 돌출 형성되어 상기 히트 파이프의 하단부 외주면을 각각 감싸는 열전도부를 포함하는 열전도 하우징을 포함하고, 상기 열전도 하우징을 통해 상기 발열체의 열이 상기 히트 파이프에 각각 열전도되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기를 제공한다.
이때, 상기 방열판에는 공기가 상향 유동할 수 있도록 각각 다수개의 공기 유동홀이 형성될 수 있다.
또한, 상하 인접하게 배치되는 상기 방열판에는 상기 공기 유동홀이 상하 방향을 따라 서로 어긋나게 배치되도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 히팅 케이스에는 외측면을 감싸도록 별도의 단열재가 장착될 수 있다.
또한, 상기 방열판에는 일측 방향으로 돌출되는 엠보싱 돌기가 다수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 히팅 케이스의 내부에는 상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 방열판을 지그재그 형태로 통과하도록 공기의 흐름을 유도하는 배플 플랩이 장착될 수 있다.
또한, 상기 배플 플랩은 상기 히팅 케이스 내부에 접철 가능하게 장착되고, 상기 히팅 케이스에는 상기 배플 플랩이 접철 작동되도록 별도의 액츄에이터가 장착될 수 있다.
본 발명에 의하면, 열전도 하우징을 통해 발열체로부터 히트 파이프에 대한 열전도 효율을 향상시켜 히트 파이프에 의한 발열 성능을 향상시키고, 히트 파이프에 결합된 방열판의 구조를 공기와의 접촉 면적 및 접촉 시간이 증가하도록 함으로써, 전체적으로 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 방열판과 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 배플 플랩을 장착함과 동시에 배플 플랩의 온/오프 동작을 선택적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 공기에 대한 열전달 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 필요에 따라 열전달 효율을 선택적으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 형상을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 히팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 방열판에 대한 구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 히팅 유닛에 배플 플랩이 장착된 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 형상을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 히팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 방열판에 대한 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온풍기는 히트 파이프를 이용하여 온풍을 송풍하는 구조로, 메인 케이스(100)와, 송풍팬(200)과, 히팅 유닛(400)을 포함하여 구성된다.
메인 케이스(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 내부 공간이 형성되도록 케이스 본체(110)와 케이스 커버(120)로 분리 형성될 수 있으며, 케이스 본체(110)는 전방면이 개방된 형태로 형성되고, 케이스 커버(120)는 케이스 본체(110)의 개방된 전방면에 결합되는 형태로 구성된다. 케이스 커버(120)의 상부측에는 메인 케이스(100) 내부에서 송풍팬(200)에 의해 송풍되는 공기가 외부로 송풍될 수 있도록 공기 송풍홀(121)이 형성된다. 또한, 케이스 커버(120)의 전방면에는 사용자에 의해 온도, 송풍량 등을 조절할 수 있는 조작반(122)이 장착될 수 있다. 한편, 케이스 본체(110)의 내부에는 히팅 유닛(400)을 고정 장착시킬 수 있도록 별도의 지지대(111)가 형성되며, 이러한 지지대(111)를 기준으로 상부에 히팅 유닛(400)이 안착되고 하부에 송풍팬(200)이 배치된다. 또한, 지지대(111)의 하부에는 송풍팬(200) 및 히팅 유닛(400)의 동작을 제어하는 별도의 제어부(300)가 장착될 수 있다.
송풍팬(200)은 메인 케이스(100)의 내부 공간 하부측에 배치되어 공기 송풍홀(121)을 향해 공기를 상향 송풍하도록 구성되며, 히팅 유닛(400)은 송풍팬(200)에 의해 송풍되는 공기가 열교환되며 가열되도록 송풍팬(200)의 상부에 배치된다. 즉, 송풍팬(200)에는 메인 케이스(100) 외부로부터 공기를 유입하여 히팅 유닛(400)으로 공기를 송풍할 수 있도록 별도의 송풍 덕트(210)가 장착될 수 있고, 이러한 구조를 통해 송풍팬(200)으로부터 송풍되는 공기는 히팅 유닛(400)의 하부에 유입되어 히팅 유닛(400)에 의해 가열된 후 공기 송풍홀(121)을 통해 외부로 송풍된다.
히팅 유닛(400)은 송풍팬(200)에 의해 송풍되는 공기를 가열하기 위한 구성으로, 히팅 케이스(410)와, 히트 파이프(430)와, 방열판(440)과, 발열체(450)와, 열전도 하우징(460)을 포함하여 구성된다.
히팅 케이스(410)는 메인 케이스(100) 내부의 지지대(111)에 안착되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 상면이 개방되고 하면에는 송풍팬(200)으로부터 송풍된 공기가 유입될 수 있도록 공기 유입홀(411)이 형성된다. 이러한 공기 유입홀(411)에는 송풍 덕트(210)가 연결 결합되어 송풍팬(200)으로부터 송풍되는 공기가 누설되지 않고 최대한 히팅 케이스(410) 내부로 유입되도록 구성될 수 있다. 이때, 공기 유입홀(411)은 히팅 케이스(410)의 하면 가장자리에 치우치게 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 더욱 다양한 공기 흐름을 유도하여 공기에 대한 열교환 효율을 향상시킬 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
한편, 히팅 케이스(410)의 내부에 히트 파이프(430), 발열체(450) 등이 배치되므로, 히팅 케이스(410)의 내부에는 열이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 열 발생에 의해 메인 케이스(100)의 조작반(122) 또는 제어부(300) 등 주변 구성 부품에 열 손상이 발생할 수 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 히팅 케이스(410)에는 외주면을 감싸는 별도의 단열재(420)가 장착되는 것이 바람직하다.
히트 파이프(430)는 내부에 끓는점이 낮은 작동 유체가 하단부에 일부 충전되어 있으며, 발열체(450)로부터 열을 전달받아 작동 유체가 기화되고, 기체 상태의 작동 유체가 응축하며 응축 잠열을 방출함으로써 파이프 전체가 가열되도록 구성되는데, 별도의 동력 없이 높은 열전달 성능을 가지며 산업 전반에서 널리 사용되는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이러한 히트 파이프(430)는 다수개 구비되어 히팅 케이스(410)의 내부에 상하 방향으로 길게 배치된다.
방열판(440)은 히트 파이프(430)의 열이 전도되어 방출되도록 다수개의 히트 파이프(430)에 동시에 접촉 결합되며, 다수개 구비되어 히트 파이프(430)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 일렬 배치된다.
발열체(450)는 전원을 공급받아 열을 발생시키는 것으로, 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 이러한 발열체(450)에 의해 발생된 열이 히트 파이프(430)에 전달됨으로써, 히트 파이프(430)의 내부 작동 유체가 기화된다. 이때, 발열체(450)는 도 2a에 도시된 바와 같이 히트 파이프(430)와 분리되도록 별도로 형성되고 열전도 하우징(460)을 통해 열이 전달되도록 구성될 수도 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이 히트 파이프(430)와 결합되어 일체로 형성되어 열전도 하우징(460)을 통한 열전달 이외에도 직접 접촉에 의한 열전달이 추가적으로 작용하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이 더욱 효율적인 열전달을 위해 발열체(450)가 히트 파이프(430) 내부 공간에 각각 삽입되는 형태로 결합될 수도 있는 등 발열체의 형태는 다양하게 변경 가능하다.
열전도 하우징(460)은 발열체(450)의 열을 히트 파이프(430)에 전달하기 위한 구성으로 알루니늄과 같이 열전도율이 높은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 발열체(450)를 감싸는 발열부(462)와, 발열부(462)로부터 각각 돌출 형성되어 히트 파이프(430)의 하단부 외주면을 각각 감싸는 열전도부(461)를 포함하여 구성된다. 이러한 열전도 하우징(460)은 서로 대칭되도록 분리 형성되어 발열체(450) 및 히트 파이프(430)를 감싼 상태로 상호 볼트 결합되도록 형성될 수 있다. 이때, 발열부(462)는 발열체(450)와의 열전도율을 향상시킬 수 있도록 발열체(450)의 전체 외주면을 감싸며 접촉하는 형태로 형성되고, 열전도부(461)는 히트 파이프(430)와의 열전도율을 향상시킬 수 있도록 히트 파이프(430) 하단부 외주면을 감싸며 접촉하는 형태로 형성된다. 즉, 열전도 하우징(460)은 발열체(450) 및 히트 파이프(430)와의 열전도율 향상을 위해 발열체(450) 및 히트 파이프(430)와의 접촉 면적을 최대한 확장한 형태로 형성된다.
이러한 구조에 따라 발열체(450)로부터 열이 발생하면, 발열체(450)의 열은 열전도 하우징(460)의 발열부(462) 및 열전도부(461)를 통해 히트 파이프(430)의 하단부에 전도되고, 이에 따라 히트 파이프(430)의 내부 하단부에 저장된 작동 유체에 열이 전달되어 작동 유체가 기화되며, 기화된 작동 유체가 응축되는 과정에서 응축 잠열을 방출함으로써 히트 파이프(430)가 가열된다. 이와 같이 히트 파이프(430)가 가열되면, 히트 파이프(430)에 접촉 결합되는 방열판(440)으로 열이 전도되며 외부로 방출된다.
따라서, 송풍팬(200)을 통해 히팅 유닛(400)으로 송풍되는 공기는 히팅 케이스(410) 내부에서 방열판(440) 사이 사이를 유동하며 열교환되어 가열되고, 가열된 상태의 공기가 메인 케이스(100)의 공기 송풍홀(121)을 통해 외부로 송풍된다.
이때, 방열판(440)은 히트 파이프(430)의 길이 방향을 따라 상하 일렬 배치되기 때문에, 히팅 케이스(410) 내부로 상향 송풍되는 공기가 방열판(440)과 열교환하며 원활하게 상향 유동할 수 있도록 방열판(440)에는 다수개의 공기 유동홀(441)이 형성될 수 있다. 이러한 공기 유동홀(441)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 다수개의 방열판(440)에 모두 동일한 위치에 형성되어 공기 유동홀(441)이 상하 방향으로 일렬 배치되게 형성될 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상하 인접하게 배치되는 방열판(440)에서 서로 어긋나게 배치되도록 형성될 수도 있다. 공기 유동홀(441)이 상하 일렬 배치되게 형성되는 경우에는 좀 더 원활한 공기 흐름이 유도될 수 있고, 공기 유동홀(441)이 상하 인접한 방열판(440)에서 서로 어긋나게 배치되도록 형성되는 경우에는 공기가 공기 유동홀(441)을 통해 상향 유동하는 과정에서 방열판(440)과의 접촉 면적이 상대적으로 증가하게 되므로 공기에 대한 열전달 효율이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 방열판(440)의 일면에는 도 3에 도시된 바와 같이 일측 방향으로 돌출되는 엠보싱 돌기(442)가 다수개 형성될 수 있으며, 이러한 형상에 의해 방열판(440)이 공기와 접촉하는 면적이 증가하게 되므로 공기에 대한 열전달 효율이 더욱 향상될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 온풍기의 내부 공기 흐름 상태를 도 4 및 도 5를 중심으로 살펴본다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온풍기는 송풍팬(200)의 가동에 의해 메인 케이스(100)의 외부로부터 송풍 덕트(210)를 통해 히팅 케이스(410) 내부로 공기를 상향 송풍한다. 히팅 케이스(410) 내부로 상향 송풍된 공기는 방열판(440)과 접촉하며 열교환되어 가열된 상태로 히팅 케이스(410)를 빠져나가고, 이후 메인 케이스(100)의 공기 송풍홀(121)을 통해 가열된 상태로 외부로 송풍된다.
송풍팬(200)의 송풍 덕트(210)로부터 공기 유입홀(411)을 통해 히팅 케이스(410) 내부로 유입된 공기는 방열판(440)과 열교환하는 과정에서, 도 4에 도시된 바와 같이 일부는 방열판(440)에 형성된 공기 유동홀(441)을 통과하며 상향 유동하게 되고, 일부는 단순히 방열판(440)의 가장자리와 접촉하며 상향 유동하게 된다. 물론, 공기가 방열판(440)의 공기 유동홀(441)을 통과하는 과정에서 공기가 방열판(440) 사이 공간을 유동하며 방열판(440)의 가장자리 부분으로 유동할 수도 있고, 방열판(440)의 가장자리 부분과 접촉하며 상향 유동하는 공기 또한 방열판(440) 사이 공간으로 유동하며 공기 유동홀(441)을 통과하는 방식으로 상향 유동할 수도 있다. 이와 같은 다양한 공기 흐름을 통해 공기가 방열판(440)으로부터 열을 전달받아 가열된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 히팅 케이스(410)에 다수개의 히트 파이프(430), 다수개의 방열판(440), 발열체(450) 및 열전도 하우징으로 구성되는 히팅 모듈이 수평 배치되도록 2개 구비될 수도 있다. 이러한 경우에는 히팅 케이스(410) 내부에서 발생하는 열 발생량이 증가하게 될 뿐만 아니라 방열판(440)의 개수 증가로 인해 히팅 케이스(410) 내부를 상향 유동하는 공기의 열교환이 더욱 활발하게 진행된다. 이러한 히팅 모듈은 도 5에 도시된 바와 같이 수평으로 배치될 수도 있으나, 상호 수직하게 상하 방향을 따라 일렬 배치될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 파이프를 이용한 온풍기의 히팅 유닛에 배플 플랩이 장착된 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온풍기는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 송풍팬(200)으로부 송풍되는 공기의 흐름이 방열판(440) 사이사이를 통과하며 지그재그로 흘러갈 수 있도록 공기의 흐름을 유도하는 별도의 배플 플랩(470)이 구비될 수 있다. 이러한 배플 플랩(470)은 송풍팬(200)으로부터 공기가 유입되는 히팅 케이스(410)의 내부에 배치될 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 전술한 바와 같이 히팅 케이스(410) 하부에 위치한 송풍팬(200)으로부터 상향 송풍되어 히팅 케이스(410)로 유입되는 공기는 일부가 방열판(440)의 공기 유동홀(441)을 통과하며 상향 유동하고, 일부는 방열판(440)의 가장자리와 히팅 케이스(410) 내측면 사이 공간을 따라 상향 유동할 수 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 히팅 케이스(410)의 일측 내측면에 공기의 흐름을 차단하며 흐름 방향을 전환시킬 수 있는 배플 플랩(470)이 장착되면, 상향 유동하는 공기는 배플 플랩(470)에 의해 상향 진행이 차단되어 방열판(440) 사이사이 공간을 통과하며 수평 방향으로 유동하게 된다. 또한, 히팅 케이스(410)의 타측 내측면에도 마찬가지의 배플 플랩(470)이 장착되면, 마찬가지 방식으로 공기의 흐름이 방열판(440) 사이사이 공간을 통과하는 수평 방향으로 전환된다. 이때, 도 6에 도시된 방향을 기준으로 좌측과 우측의 배플 플랩(470)에 의한 수평 방향의 공기 흐름이 서로 상충되지 않도록 어느 하나의 배플 플랩(470)이 더 높은 위치에 위치하도록 장착되는 것이 바람직하다.
이와 같이 장착되는 배플 플랩(470)의 위치는 히팅 케이스(410) 하단면에 형성된 공기 유입홀(411)의 위치를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 공기 유입홀(411)이 히팅 케이스(410)의 하단면 우측단부에 치우치게 형성된 경우에는 히팅 케이스(410)의 우측 배플 플랩(470)이 좌측 배플 플랩(470)보다 하부에 위치하고, 반대로 공기 유입홀(411)이 히팅 케이스(410)의 하단면 좌측단부에 치우치게 형성된 경우에는 히팅 케이스(410)의 좌측 배플 플랩(470)이 우측 배플 플랩(470)보다 하부에 위치하는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 방향을 기준으로 설명하면, 우측단부에 치우치게 위치한 공기 유입홀(411)을 통해 유입되어 상향 유동하는 공기는 우측 배플 플랩(470)에 의해 방열판(440)을 우측에서 좌측 방향으로 수평으로 통과하는 방식으로 흐름 방향이 전환되고, 방열판(440)을 통과한 이후에는 다시 상향 유동하다가 좌측 배플 플랩(470)에 의해 방열판(440)을 좌측에서 우측 방향으로 수평으로 통과하게 된다. 즉, 2개의 배플 플랩(470)에 의해 공기 흐름 방향이 지그재그로 형성된 후 히팅 케이스(410)를 빠져나가게 된다. 따라서, 이와 같은 지그재그 방향의 공기 흐름을 원활하게 형성하기 위해서는 히팅 케이스(410)에 형성되는 공기 유입홀(411)의 위치가 어느 일측으로 치우치게 형성되는 것이 바람직하고, 배플 플랩(470)의 장착 위치 또한 이에 대응하여 적정 위치에 장착되는 것이 바람직하다.
이와 같이 공기의 흐름이 배플 플랩(470)에 의해 지그재그 형태로 형성되면, 공기와 방열판(440)과의 열접촉 면적이 현저하게 상승하고, 이에 따라 공기에 대한 열전달 효율이 현저히 상승하게 된다. 따라서, 상대적으로 적은 열량을 통해서도 고온의 온풍을 공기 송풍홀(121)을 통해 송풍할 수 있다.
한편, 이러한 배플 플랩(470)은 필요에 따라 선택 적용될 수 있도록 히팅 케이스(410) 내부에 접철 가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 배플 플랩(470)이 펼쳐진 경우에는 공기의 흐름이 지그재그 방향으로 형성되어 공기에 대한 열전달 효율이 향상되고, 배플 플랩(470)이 히팅 케이스(410) 내측면에 접하는 방향으로 접혀진 경우에는 공기의 흐름이 배플 플랩(470)이 없을 때와 마찬가지로 형성되게 된다. 따라서, 사용자의 필요에 따라 배플 플랩(470)이 선택 적용될 수 있도록 접철 가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 이때, 배플 플랩(470)의 접철 동작이 자동으로 수행될 수 있도록 배플 플랩(470)을 접철 작동시키는 별도의 액츄에이터(480)가 구비될 수도 있다.
이러한 액츄에이터(480)는 제어부(300)를 통해 자동 제어될 수 있다. 예를 들면, 온풍기의 가동 초기에는 상대적으로 히트 파이프(430)의 발열 온도가 높지 않으므로, 배플 플랩(470)이 펼쳐지도록 제어하여 공기에 대한 열전달 효율을 향상시킬 수 있고, 히트 파이프(430)의 발열 온도가 설정 온도 이상 증가하게 되면, 배플 플랩(470)이 접혀지도록 제어하여 공기에 대한 열전달 효율을 상대적으로 경감시킬 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 히팅 모듈이 수평 배치되도록 2개 구비되는 경우에는 히팅 케이스(410)의 좌측 및 우측 내측면 이외에도 양 히팅 모듈의 사이 공간에 또 하나의 배플 플랩(470)이 장착되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 따라 배플 플랩(470)에 의해 지그재그 방향으로 전환된 공기의 흐름이 2개의 히팅 모듈을 전체적으로 균일하게 통과할 수 있어 더욱 우수한 열전달 효율을 달성할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 메인 케이스 200: 송풍팬
300: 제어부 400: 히팅 유닛
410: 히팅 케이스 420: 단열재
430: 히트 파이프 440: 방열판
450: 발열체 460: 열전도 하우징
470: 배플 플랩 480: 액츄에이터

Claims (7)

  1. 전방면 상부측에 공기 송풍홀이 형성되는 메인 케이스;
    상기 메인 케이스의 내부 공간 하부측에 배치되어 상기 공기 송풍홀을 향해 공기를 상향 송풍하는 송풍팬; 및
    상기 송풍팬에 의해 송풍되는 공기가 열교환되도록 상기 송풍팬의 상부에 배치되는 히팅 유닛
    을 포함하고, 상기 히팅 유닛은
    상기 메인 케이스 내부에 배치되는 히팅 케이스;
    상기 히팅 케이스 내부에 상하 방향으로 길게 배치되며 내부 작동 유체의 잠열 방출에 의해 가열되는 다수개의 히트 파이프;
    상기 히트 파이프의 열이 전도되어 방출되도록 다수개의 상기 히트 파이프에 동시에 접촉 결합되며 상하 방향으로 일렬 배치되는 다수개의 방열판;
    전원을 공급받아 열을 발생시키는 하나의 발열체; 및
    상기 발열체를 감싸는 발열부와, 상기 발열부로부터 각각 돌출 형성되어 상기 히트 파이프의 하단부 외주면을 각각 감싸는 열전도부를 포함하는 열전도 하우징
    을 포함하고, 상기 열전도 하우징을 통해 상기 발열체의 열이 상기 히트 파이프에 각각 열전도되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열판에는 공기가 상향 유동할 수 있도록 각각 다수개의 공기 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상하 인접하게 배치되는 상기 방열판에는 상기 공기 유동홀이 상하 방향을 따라 서로 어긋나게 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히팅 케이스에는 외측면을 감싸도록 별도의 단열재가 장착되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열판에는 일측 방향으로 돌출되는 엠보싱 돌기가 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히팅 케이스의 내부에는 상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기가 상기 방열판을 지그재그 형태로 통과하도록 공기의 흐름을 유도하는 배플 플랩이 장착되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배플 플랩은 상기 히팅 케이스 내부에 접철 가능하게 장착되고, 상기 히팅 케이스에는 상기 배플 플랩이 접철 작동되도록 별도의 액츄에이터가 장착되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기.

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