KR101109965B1 - 열매체유를 이용한 농업용 온풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중으로 구성되는 발열관 사이에 열매체유를 유지하는 토출관을 구비하여 발열체에서 발생하는 고열이 열매체유를 통행 발열관으로 전도되도록 하여 낮은 전력에도 높은 열효율을 발생하도록 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기에 관한 것이다.

즉 모터(11)에 송풍팬(12)을 장착한 송풍장치(1)의 배출부(10) 선단에 토출관을 (2)연결설치하고, 상기 토출관(2)의 내부에는 열매체유(40)와 발열체(4)를 내장하고 방사형의 방열핀(31)을 형성한 발열장치(3)를 구비한 온풍기에 있어서, 외주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(51)을 가진 외측 발열관(5)의 내관에 내주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(61)을 가진 내측 발열관(6)을 편심되게 위치시켜 외측 발열관(5)과 내측 발열관(6) 사이에 열매체유(40)가 채워지는 발열공간(40') 양측 단을 마감캡(41)(41')으로 밀봉하되 상기 송풍장치(1) 측의 마감캡(41)에는 열매체유(40)가 유지되는 발열공간(40')에 삽입되어 유지되는 발열체(4)를 고정하고 내측 발열관(6) 내경에 토출공간(62)을 형성하는 발열장치(3)를 상기 토출관(2) 내부에 구비한 것을 특징으로 한다.

온풍기, 송풍장치, 토출관, 발열장치, 송풍팬, 열매체유, 방열핀

Description

열매체유를 이용한 농업용 온풍기 {Agriculture heater for transfer oil}

본 발명은 주로 축사나 비닐하우스 내에 상온이상의 온풍을 공급하기 위해 사용되는 농업용 온풍기에 관한 것으로서 발열체에서 발생하는 고온을 열매체유로 전달하여 이중으로 구성되는 발열관에 필요한 온도를 유지하게 하여 유입되어 방출되는 외부공기를 태우지 않고 간접가열하여 고온으로 상승하되 이중 일부를 재사용할 수 있도록 하여 낮은 전력에도 높은 열효율을 발생하도록 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기에 관한 것이다.

일반적으로 축사나 비닐하우스 내에는 겨울철 가축의 동사 및 작물의 조기생산 등의 목적으로 온풍 공급이 필수적이다.

따라서, 농업용으로 사용되어 지고 있는 온풍의 공급방식은 주로 액체(석유, 등유 등) 및 고체(석탄, 목재) 연료를 연소하는 대형발열체나 보일러와 같은 형식을 많이 사용하였으나, 이는 연료의 연소와 함께 산소는 희박해 지고 각종 유해가 스의 배출로 인해 축사 및 작물의 성장에 해가 되는 문제점을 안고 있었다.

또한, 이러한 방식은 구조가 복잡하고 시설비가 많이 들어갈 뿐만 아니라, 뜨거운 열풍의 공급으로 인해 가까운 곳은 뜨겁고 먼 곳은 그 열기가 미치지 못하여 축사나 내부에 따듯한 온기를 골고루 공급할 수 없는 등의 여러 가지 문제점을 안고 있었다.

이에 최근에는 전기발열체와 같은 발열기구를 이용하여 공기를 연소하지 않고 온풍이 공급되도록 한 소형 온풍기를 축사 및 비닐하우스 내부 곳곳에 다수 설치함으로써, 시설비 및 연료비를 절감할 수 있는 다양한 형태의 온풍기가 출시되고 있다.

그 일례로 발열체의 발열효과를 높이고자 모터(11)와 송풍팬(12)으로 이루어진 송풍장치(1)의 배출부 선단에 확대부를 형성한 토출관(20)을 연결설치하고, 이 토출관의 내부에는 전기히터(32)를 삽입한 뒤 열매유(31)를 채워 밀봉한 발열관(30)를 구성하되, 상기 발열관(30)의 외주 면으로 방사형 방열핀(33)을 구성함으로써, 전기히터(32)가 열매유(31)를 데우고 그 열기는 발열관(3)의 방열핀(31)에서 방출되게 하며, 이때 송풍장치에 의해 불어오는 바람이 상기 방열핀(33)을 통과하면서 공기를 데우는 방식의 열매체유를 이용한 농업용 온풍기를 구성하여 사용할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다. (첨부도면 도 6 참조)

상기와 같이 구성되는 열매체유를 이용한 온풍기는 송풍팬에서 송풍장치 내부로 유입된 외부공기가 토출관을 통해 진행하여 토출구로 배출되는 구성이므로 이때, 발열체에 의해 고온으로 가열된 열매체유를 통해 고온이 전도되어 일정온도 이상을 유지하는 발열관이 토출관 내부에 구성됨에 따라 외부공기가 토출관을 거쳐 지나면서 발열관과 방열판에 의해 온도가 상승하게 되므로 토출관을 통해 외부로 토출되는 공기가 일정온도 이상을 유지하도록 하는 간접 가열방식으로 산소를 연소시키지 않아 무해한 기체를 발생시키지 않아 가축이나 작물에 해로움이 생기지 않로록 하는 구조이다.

한지만 상기와 같이 구성하여 작용되는 종래의 온풍기는 토출관을 지나는 외부공기가 토출관에 구성된 확대부를 거쳐 일정시간동안 머물러 공기에 고온이 전달되는 시간이 좀더 이루어 지도록 하므로 예열시간이 길어지게 되며, 가열되어 토출관을 통해 토출되는 고온의 공기가 송풍기로 인해 온풍기에서 먼쪽으로만 공급되어 송풍기 근처에는 와류현상으로 차운공기만이 유지되어 외부의 차가운 공기가 토출관을 냉각하는 현상이 발생하게 될 뿐만 아니라 토출관을 통해 진행하는 공기가 발열관의 외경과 토출관의 구경 사이를 통해 진행하므로 발열관에 의해 밸생된 고온으로 온도가 상승하지만 외부로 노출된 저온의 토출관 외경에 결로가 생성하게 되어 상온내지 저온을 유지하는 토출관 자체의 온도로 인해 실제로 토출되는 가열공기의 온도상승이 미진하여 실사용 시 가열된 열매체유의 고온을 효율적으로 사용하지 못하게 되어 온풍기 자체의 열효율이 낮아지는 문제점이 있음에도 온풍기를 생 산하는 생산업체나 이를 사용하는 농가 등 사용처에서는 이에 대한 해결방안을 제시하지 못하고 있는 상황이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 발명한 것으로서, 특히 종래와 같이 방열핀을 외경에만 형성하는 발열관만을 사용하지 않고, 안지름에도 방열핀을 형성하는 발열관을 별도로 구성하되, 상기 외측 발열관과 내측 발열관 사이에 열매체유 채워 발열체로 발열 되게 함으로써, 발열체에 의해 가열되는 열매체유가 내부와 외부로 구성되는 발열관의 온도를 상승하도록 하여 토출관을 지나가는 공기가 내/외측 발열관에 구성된 방열핀에 접촉하면서 온도가 상승하도록 하면서도 내측 발열관만을 통해서만 외부로 토출되도록 할 뿐만 아니라 토출관의 토출부에 다수의 배출공을 형성하여 일부의 고온 공기가 토출관 근처에 배출되도록 하면서도 일부 고온공기를 배출관과 연결관을 통해 송풍장치로 다시 유입되도록 하여 적은 전력으로 고온의 바람을 발생하는 이동과 사용이 용이한 고효율의 온풍기를 제공하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

모터(11)에 송풍팬(12)을 장착한 송풍장치(1)의 배출부(10) 선단에 토출관(2)을 연결설치하되 상기 토출관(2)의 내부에는 열매체유(40)와 발열체(4) 및 방사형의 방열핀(51)을 구비한 발열관(5)으로 구성한 발열장치(3)를 구비한 온풍기에 있어서;

외주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(51)을 가진 외측 발열관(5)의 내관에 내주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(61)을 가진 내측 발열관(6)을 편심되게 위치시켜 외측 발열관(5)과 내측 발열관(6) 사이에 열매체유(40)가 채워지는 발열공간(40') 양측 단을 마감캡(41)(41')으로 밀봉하되 상기 송풍장치(1) 측의 마감캡(41)에는 열매체유(40)가 유지되는 발열공간(40')에 삽입되어 유지되는 발열체(4)를 고정하고 내측 발열관(6) 내경에 토출공간(62)을 형성하는 발열장치(3)를 상기 토출관(2) 내부에 구비하여 외측 발열관(5)과 토출관(2) 사이에 보조공간(52)이 형성되도록 구성하며;

토출관(2)의 토출 측에 외부와 연통하는 다수의 배출공(21)을 형성하고;

상기 토출관(2)의 끝단부에 구성하는 마감캡(41')으로 보조공간(52)을 밀폐한 토출관(2)의 끝단부 외경에 원주방향으로 다수의 순환공(22)을 방사형으로 형성하되 각각의 순환공(22)과 연통하는 연결관(23)을 토출관(2) 끝단부 외경에 형성하여 순환관(24)으로 연결관(23)과 송풍장치(1)의 유입부(13)을 연결하여 연통하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 열매체유를 이용한 농업용 온풍기는 외측과 내측으로 구분되는 발열관을 이중으로 구성하여 그 사이에 사이의 공간에 열매체유를 채워 발열체로 발열케 하는 발열장치를 구성함으로써, 발열체에서 발생하는 고온이 열매체유를 통해 일정한 온도로 내/외측 발열관으로 전열 됨에 따라 필요로 하는 토출공기의 온도를 용이하게 설정할 수 있어 항상 일정한 설정온도를 유지하는 열풍을 내부온도 설정이 필요한 축사나 비닐하우스 내부에 안전하게 공급할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 배출되는 토출공기가 내측 발열관의 내관을 통해서만 배출되도록 함면서 일부 고온의 공기가 다시 송풍장치로 유입되어 열효율을 극대화 시키면 일부의 공기가 토출관의 끝단부 측면으로 배출되어 토출관의 온도와 토출관 주위의 온도가 상승하도록 하므로 급격하게 낮은 외부 기온으로 온풍기 자체의 기온이 낮은 상황에서도 가열되어 토출되는 공기를 이중으로 가열하여 가열온도를 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 것이다.

특히 겨울철의 축사에서 사육하는 가축의 생육에 도움이 되는 적정온도와 비닐하우스 내에서 조생하는 작물에 고온을 투입할 경우 토출관의 주위와 먼곳에 동시에 고온을 방사하여 고온의 공기를 투입하고자하는 공간에 골고루 투입하도록 하여 가축의 동사 방지와 작물의 조기생산에 용이한 적정온도를 필요에 따라 용이하게 설정하여 조기에 투입할 수 있는 온풍이 필요한 농축산업에 요긴하게 적용하여 사용될 그 기대되는 바가 매우 큰 발명이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

단, 본 발명에서 종래와 중첩되는 기술 또는 일반적인 기계결합방식이나 공지된 부품 등의 상세한 설명은 본 발명의 요지를 흩트릴 수 있다는 판단하에 생략한다.

모터(11)에 송풍팬(12)을 장착한 송풍장치(1)의 배출부(10) 선단에 토출관(2)을 연결설치하되 상기 토출관(2)의 내부에는 열매체유(40)와 발열체(4) 및 방사형의 방열핀(51)을 구비한 발열관(5)으로 구성한 발열장치(3)를 구비한 온풍기에 있어서;

외주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(51)을 가진 외측 발열관(5)의 내관에 내주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(61)을 가진 내측 발열관(6)을 편심되게 위치시켜 외측 발열관(5)과 내측 발열관(6) 사이에 열매체유(40)가 채워지는 발열공간(40') 양측 단을 마감캡(41)(41')으로 밀봉하되 상기 송풍장치(1) 측의 마감캡(41)에는 열매체유(40)가 유지되는 발열공간(40')에 삽입되어 유지되는 발열체(4)를 고정하 고 내측 발열관(6) 내경에 토출공간(62)을 형성하는 발열장치(3)를 상기 토출관(2) 내부에 구비하여 외측 발열관(5)과 토출관(2) 사이에 보조공간(52)이 형성되도록 구성하는 것이다.

상기와 같이 토출관(2)은 동일한 직경을 유지하는 단면을 길게 형성하여 유입되어 토출되는 공기의 양이 일정하도록 하여 송풍장치(1)에 과부하가 걸리지 않도록 하여 열풍기의 내구성이 향상되도록 함을 알 수 있다.

이때, 상기의 발열체(4)를 "U" 형의 히터로 구성하며 그 길이를 길게 형성하는 것이 바람직할 것이다.

이는 "U" 형의 히터를 길게 구성함으로써, 발열 되는 부위가 넓어져서 열매체유(40)의 온도를 더욱 빨리 상승할 수 있으며, 같은 전력으로 두 개의 히터를 사용하는 효과가 나는 것이다.

또한, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이, 발열공간(40')에 내장된 열매체유(40)를 밀폐하는 마감캡(41)(41')은 열매체유(40)의 누수 및 밀착성을 향상키 위해 외측 발열관 및 내측 발열관의 끝단을 외 측으로 경사지게 확장시켜 외측 발열관(5)과 내측 발열관(6) 사이에 마감캡(41)(41')을 구비하고 내측 발열관(6) 내측에 고정캡(42)(42')을 구비하고 외측 발열관(5) 외부에 고정링(43)(43')을 구비하 여 서로 밀착 고정하도록 체결구(P)로 고정하여 내측 발열관(6)과 외측 발열관(5) 사이의 공간을 밀봉하는 것이 바람직 할 것이다.

이때, 상기 마감캡(41)(41')은 축 공을 상부로 편심되게 구성하여 내측 발열관(5)이 외측 발열관(5) 내부에 상부로 편심되어 고정되도록 하여 하부에 넓은 면적의 발열공간(40')을 유지도록 함으로써, 발열체(4)가 내측 발열관(6)이나 외측 발열관(5)에서 일정거리를 유지한 상태로 삽입하여 장착할 수 있도록 하였다.

또한, 배출되는 배출공기가 내측 발열관(6)의 내관에 형성되느 토출공간(62)만을 통해 배출되도록 하므로 발열장치(3)에서 발생한 고온이 공기가 외부의 차가운 기온이 토출관(2)과 보조공간(52)으로 인해 전혀 영향을 받지 않게 되는 구조이므로 발열체(4)에서 발생하는 고열이 외부로 이탈되지 않고 전부 토출공간(62)으로 열전달되어 열효율이 높은 온풍기를 구성할 수 있도록 하는 것이다.

뿐만 아니라 토출관(2)의 토출 측에 외부와 연통하는 다수의 배출공(21)을 형성하함에 따라 보조공간(52)으로 유입되어 외측 발열관(5)에 의해 상승한 공기중 일부가 배출공(21)을 통해 토출관(2) 외부로 토출되면서 토출관(2) 자체의 온도와 주위의 온도를 상승시키게 되도 토출관(2) 외경에 발생하는 결로 현상을 방지하는 기능을 겸비하게 되는 것이다.

또, 상기 토출관(2)의 끝단부에 구성하는 마감캡(41')으로 보조공간(52)을 밀폐한 토출관(2)의 끝단부 외경에 원주방향으로 다수의 순환공(22)을 방사형으로 형성하되 순환공(22)의 외부에 각각의 순환공(22)을 연결하는 연결관(23)을 형성하여 순환관(24)으로 연결관(23)과 송풍장치(1)의 유입부(13)을 연결하여 연통하도록 구성함에 따라 보조공간(52)으로 유입되어 가열된 가열공기중 배출공(21)을 통해 외부로 토출되지 않는 나머지 가열공기가 순환공(22)을 통해 연결관(23)으로 집결하여 연결관(23)을 통해 송풍장치(1)의 유입부(13) 순환되어 일정온도를 유지하는 고온의 가열공기가 다시 송풍팬(12)에 의해 다시 토출관으로 순환되도록 하는 것이다.

상기와 같이 순환관(24)을 통해 순환되는 일정온도를 유지하는 가열공기가 송풍팬(12)을 통해 재사용 됨에 따라 토출관(2)으로 유입되는 공기가 일정온도를 유지하게 되므로 발열장치(3)에서 발생하는 온도를 낮게 유지하더라도 토출공간(62)을 지나가는 공기를 필요로 하는 온도로 상승시킬 수 있도록 함으로써, 발열체(4)를 가열하기위한 전력을 절감할 수 있으면서 발열되어 토출되는 토출공기의 필요온도로 빨리 상승시킬 수 있는 장점을 겸비한 구성이 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 발열체(4)가 발열하게 되면서 열매체유(40)를 데우고, 여기서 데워진 열기는 내/외부 발열관(5)(6)의 방열핀(51)(61)에서 방출하게 되며, 이때 송풍장치(1)에 의해 불어오는 바람은 토출관(2)의 토출공간(62)과 보조공 간(52)으로 분리되어 유입되도록 하여 토출공간(62)으로 유입된 공기가 필요로 하는 고온으로 데워져서 토출관(2)의 토출측으로 토출되고, 보조공간(52)에서 외부 방열핀(51)에 부딪히면서 1차적으로 데워지고, 데워진 온기는 순환공(22)과 연결관(23)을 지나 순환관(24)을 통해 다시 송풍장치(1)로 유입되어 일정온도를 유지하는 공기가 다시 토출공간(62)이나 보조공간(52)으로 분리되어 공급되도록 하는 데워진 공기를 2차적으로 다시 한번 더 데우면서 배출하게 된다.

즉 데워진 공기는 다시 한번 더 데워지면서 배출되는 방식을 채택함으로써, 발열체에서 발생하는 열기가 효율적으로 공기를 필요한 온도로 유지하도록 하면서도 토출관(2)의 주위로 일정량의 고온공기가 방출되도록 하여 토출관의 온도저하를 방지하도록 하는 다양한 기능을 겸비하여 필요로한 방출공기의 온도를 용이하면서도 안전하게 방출할 수 있도록 하는 뛰어난 방열효과를 가지는 운반과 취급이 용이한 농업용 온풍기의 생산을 기대할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 구성 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 외형 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도 2의 가-가'선 단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도 2의 나-나'선 단면도

도 6은 종래의 통상적인 열매체유를 이용한 온풍기의 구성 단면도.

* 도면의 주요 부품에 대한 부호설명 *

1: 송풍장치 2: 토출관

3: 발열장치 4: 발열체

5: 외측 발열관 6: 내측 발열관

11: 모터 12: 송풍팬

21: 배출공 22: 순환공

23: 연결관 24: 순환관

40: 열매체유 40': 발열공간

41,41': 마감캡 51,61: 방열핀

Claims (4)

1. 모터(11)에 송풍팬(12)을 장착한 송풍장치(1)의 배출부(10) 선단에 토출관(2)을 연결설치하되 상기 토출관(2)의 내부에는 열매체유(40)와 발열체(4) 및 방사형의 방열핀(51)을 구비한 발열관(5)으로 구성한 발열장치(3)를 구비한 온풍기에 있어서;

   외주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(51)을 가진 외측 발열관(5)의 내관에 내주 면으로 돌출된 방사형 방열핀(61)을 가진 내측 발열관(6)을 편심되게 위치시켜 외측 발열관(5)과 내측 발열관(6) 사이에 열매체유(40)가 채워지는 발열공간(40') 양측 단을 마감캡(41)(41')으로 밀봉하되 상기 송풍장치(1) 측의 마감캡(41)에는 열매체유(40)가 유지되는 발열공간(40')에 삽입되어 유지되는 발열체(4)를 고정하고 내측 발열관(6) 내경에 토출공간(62)을 형성하는 발열장치(3)를 상기 토출관(2) 내부에 구비하여 외측 발열관(5)과 토출관(2) 사이에 보조공간(52)이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기.
2. 제 1항에 있어서;

   상기의 발열체(4)를 "U" 형의 히터로 구성하는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기.
3. 제 1항에 있어서;

   상기 토출관(2)의 토출 측으로 부터 일정면적의 표면에 외부와 연통하는 다수의 배출공(21)을 형성한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기.
4. 제 1항에 있어서;

   상기 토출관(2)의 끝단부에 구성하는 마감캡(41')으로 보조공간(52)을 밀폐한 토출관(2)의 끝단부 외경에 원주방향으로 다수의 순환공(22)을 방사형으로 형성하되 각각의 순환공(22)과 연통하는 연결관(23)을 토출관(2) 끝단부 외경에 형성하여 순환관(24)으로 연결관(23)과 송풍장치(1)의 유입부(13)을 연결하여 연통하도록 구성한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 농업용 온풍기.

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