KR101253701B1 - 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 열매체유가 충진되는 케이싱의 내측에 수평방향을 향하여 입구와 출구를 갖는 복수의 열전달파이프가 구비되고, 팬에 의한 강제 송풍에 의해 열전달파이프의 내측을 공기가 통과하면서 열매체유의 열이 전달되도록 설치되어 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하며, 연료의 기화에 의한 열전달효율 문제점을 해소토록 하는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기에 관한 것이다.

Description

수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기{a fan heater with on horizontal heat transfer pipe}

본 발명은 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 열매체유가 충진되는 케이싱의 양측면에 입구와 출구를 갖도록 복수의 열전달파이프가 구비되고, 팬에 의한 강제 송풍에 의해 열전달파이프의 내측을 공기가 통과하면서 열매체유의 열이 전달되도록 설치되어 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기에 관한 것이다.

일반적으로 비닐하우스나 온실 등에는 겨울철에 농작물의 생장에 필요한 적당한 온도를 유지하기 위해 난방장치가 설치되는데, 대부분의 종래 난방장치는 공지의 연소기로부터 얻어지는 열량이 온실의 난방을 위해 직접적으로 사용된 다음에 연통을 거쳐서 대기 중으로 방출되는 연소식 구조를 갖는다.

그러나, 이러한 연소식의 난방장치는 난방용으로 사용되는 열량 외에 대기중으로 배기가스를 통해 방출되는 손실 열량이 매우 크며, 따라서 에너지 낭비가 심한 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 연료로 사용되는 유류나 가스 등의 연료비에 따른 경제적인 부담이 크고, 배기가스에 의한 대기 오염 등의 문제점이 있었다.

한편, 연소식 난방장치의 문제점을 개선하기 위해 최근에는 전기에너지를 이용한 열풍기가 보급되고 있다.

그러나, 현재 보급되고 있는 대부분의 전기 열풍기는 전기히터에 의해 발열된 열을 송풍팬을 통해 강제로 송풍시켜 비닐하우스나 온실을 적당한 온도로 유지하고 있는 구조를 갖는 바, 이에 따른 전력 소비가 크고 열 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이와같은 기술과 관련되어 등록특허 제771094호에 열풍기가 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 다수의 공기 유입공(12)이 내부로 관통 형성되며, 타측에는 공기 배출공(14)이 관통 형성된 밀폐형 본체(10)의 일부분에는 공기 배출공(14) 부근에 팬(22)을 설치하여 공기 유입공(12)을 통해 유입된 공기를 공기 배출공(14)으로 강제 배출시키도록 설치되고, 상기 본체(10)의 내부에는 바닥에 주물히터(50)가 설치되되, 이 주물히터(50)는 주물체(52)와 주물체 내에 매립 설치된 전기히터(56)로 구성된다.

그리고, 상기 주물히터(50)의 상면에는 다수의 끼움홈(54)이 형성되어 방열핀(42)이 마련된 방열파이프(40)가 끼워지고, 상기 방열파이프(40)는 열전도성을 향상시키기 위해 내부가 소량의 열전도매체(L)가 주입된 진공 상태이며, 상기 방열파이프(40)의 하단에는 하방향으로 연장되어 주물히터(50)의 끼움홈(54)에 끼워져 결합되는 결합봉(44)이 일체로 연장형성되며,

또한, 상기 히터챔버(60)는 주물히터(50)가 삽입되어 수용되게 상부가 개방된 하부케이스(62)와, 하부케이스(62)의 상부를 선택적으로 개폐시키는 상판(64)으로 구성되며, 상기 히터챔버(60)의 상면에는 주물히터(50)의 끼움홈(54)과 대응되는 부분에 각각 방열파이프(40)를 안내하기 위한 관통공(64a)이 형성되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 열풍기는, 주물히터(50)를 가열한 후 이에 연결되는 방열파이프(40)에 열을 전달하는 구성으로 신속한 열전달이 힘들게 되고, 상기 본체(10)에 공기 유입공(12)과 공기 배출공(14)이 정형화 되는 구성으로 필요에 따른 최적의 공기흐름을 가져올 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하며, 열매의 흐름이 원활하여 열전달파이프에 신속한 열전달이 가능토록 하고, 원하는 열량을 쉽게 얻을 수 있도록 하며, 불필요한 에너지 낭비를 최소화 할 수 있도록 하는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 열매체유가 충진되는 케이싱의 내측에 수평방향을 향하는 입구와 출구를 갖도록 복수의 열전달파이프가 구비되고, 팬에 의한 강제 송풍에 의해 열전달파이프의 내측을 공기가 통과하면서 열매체유의 열이 열전달파이프의에 전달되도록 설치되는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기를 제공한다.

그리고, 본 발명의 케이싱은 혼합공간을 통하여 적어도 두개 이상이 순차로 연결되고, 내측에 구비되는 스페이서를 통하여 적어도 2개 이상의 챔버로 분리되는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기를 제공한다.

또한, 본 발명의 열전달파이프는 단부를 향하여 경사설치되며, 상기 열전달파이프의 경사위치에 따른 다른 용량의 전기히터가 배치되는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기를 제공한다.

더하여, 본 발명의 혼합공간에는 팬을 갖는 시라우드가 구비되어 공기를 흡입 또는 배출토록 설치되는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능하며, 열매의 흐름이 원활하여 열전달파이프에 신속한 열전달이 가능하고, 원하는 열량을 쉽게 얻으며, 불필요한 에너지 낭비를 최소화 하는 효과가 있다.

도1은 종래의 열풍기를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 요부 분해도이다.
도4는 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 측면도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 요부 분해도이며, 도4는 본 발명에 따른 열풍기를 도시한 측면도이고, 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 측면도이다.

본 발명은, 하나 이상의 전기히터(110)가 구비되면서 열매체유(120)가 충진되는 케이싱(100)의 내측에 수평방향을 향하는 입구(131)와 출구(133)를 갖도록 복수의 열전달파이프(130)가 구비된다.

그리고, 상기 케이싱(100)에는 팬(171)에 의한 강제 송풍에 의해 열전달파이프(130)의 내측을 공기가 통과하면서 열매체유(120)의 열이 열전달파이프(130)의 내측에 전달되도록 설치된다.

더하여, 상기 케이싱(100)은 일측에 혼합공간(200)이 연결되거나 복수의 케이싱(100) 그 사이에 연결되는 혼합공간(200)을 통하여 적어도 두개 이상이 순차로 연결된다.

계속하여, 상기 케이싱(100)은, 내측에 구비되면서 관통홀(106)을 갖는 스페이서(105)를 통하여 적어도 2개 이상의 챔버(107)로 분리된다.

또한, 상기 열전달파이프(130)는, 단부를 향하여 경사설치되며, 상기 열전달파이프(130)의 경사위치에 대응되어 전기히터(110)가 배치된다.

더하여, 상기 혼합공간(200)에는 팬(171)을 갖는 시라우드(170)가 구비되어 공기를 흡입 또는 배출토록 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명은, 케이싱(100)의 내측에 설치되는 하나 이상의 전기히터(110)가 동작하여 케이싱(100)에 충진되는 열매체유(120)를 가열토록 한다.

이때, 상기 케이싱(100)에는 입구와 출구가 케이싱(100)의 양측면에 각각 노출토록 되는 복수의 열전달파이프(130)가 구비되어 그 내측을 공기가 통과할 때 열매체유(120)를 통하여 열전달파이프 내측의 공기에 열전달을 수행하여 열전달파이프를 통과하는 공기가 일정 온도로 가열토록 된다.

그리고, 상기 케이싱(100)에는 팬(171)이 구비되어 공기를 일정한 속도로 입구에서 출구 측으로 강제 송풍토록 함으로써 온도 및 열전달이 완료된 공기의 공급량을 조절하게 된다.

이때, 상기 팬(171)은 시라우드(170)의 중앙에 구비되어 외부의 손실을 방지토록 한다.

더하여, 상기 케이싱(100)의 일측에 혼합공간(200)이 연결되거나, 상기 혼합공간(200)을 통하여 적어도 두개 이상의 케이싱(100)이 연결될 때 케이싱을 통과하는 공기가 서로 혼합됨으로써 전기히터와 열전달파이프의 거리차에 의해 발생되는 열편차를 최소화 한다.

계속하여, 상기 케이싱(100)은, 내측에 구비되는 스페이서(105)를 통하여 적어도 2개 이상의 챔버(107)로 분리되는 구성으로 케이싱의 내측에서 열적으로 분리되는 공간을 형성하게 되어 상기 챔버(107)에 다른 용량의 전원을 전기히터(110)를 통하여 공급할 때 열매체유를 전체적으로 가열할 때 발생되는 문제점을 해소토록 한다.

더하여, 상기 열전달파이프(130)가 케이싱(100)을 수평방향으로 관통하여 설치됨으로써 팬에 의해 공기의 강제송풍시 공기의 흐름방향과 동일하게 흐름에 따른 저항을 줄여 신속한 열전달이 이루어진다.

또한, 상기 열전달파이프(130)는 단부를 향하여 경사설치되면서 상기 열전달파이프(130)의 경사위치에 대응되어 전기히터(110)가 배치되는 구성으로 대류에 의해 가열되는 유체가 상향하는 경사를 따라 흐를 때 자연스러운 공기흐름을 가져옴은 물론 열전달파이프(130)의 출구측에서 높은 열량의 공급이 가능토록 되어 효율적인 에너지 활용이 가능토록 되는 것이다.
즉, 상기 케이싱(100)내측의 열매체유(120)가 전기히터(110)에 의해 가열될 때 입구에서 출구를 향하여 경사설치되는 열전달파이프(130)의 공기를 가열하게 되고, 상기 열전달파이프(130)의 공기는 가열되면서 열전달파이프의 내측에서 대류현상에 의해 상승하도록 할 때 경사설치되는 열전달파이프를 따라 자연스럽게 유동토록 된다.
그리고, 상기 케이싱(100)은 내측에 스페이서(105)로서 분리되면서 분리되는 내측 즉 입구측의 열전달파이프(130)에 대응하는 부분에 적은 용량의 전기히터(110)가 출구측의 열전달파이프(130)에 대응하는 부분에 큰 용량의 전기히터(110)가 각각 설치될 때 전체적으로 균일한 전기히터를 설치하지 않고 선택적으로 설치하여도 열전달이 가능하여 효율적인 에너지 활용이 가능하게 되는 것이다.

100...케이싱 105...스페이서
107...챔버 110...전기히터
120...열매체유 130...열전달파이프
170...시라우드 171...팬
200...혼합공간

Claims (4)

1. 내측에 충진되는 열매체유를 가열토록 하나 이상의 전기히터가 구비되는 박스 형상의 케이싱 양측면을 관통 연결하여 입구와 출구가 노출토록 복수의 열전달파이프가 구비되고,
   상기와 같은 구성으로 이루어진 복수의 케이싱이 팬을 갖는 시라우드가 구비되어 공기를 흡입 또는 배출토록 설치되는 혼합공간을 개재하여 각각 연결되고, 상기 케이싱은 내측에 구비되는 스페이서를 통하여 적어도 2개 이상의 챔버로 분리되며,
   상기 열전달파이프는 케이싱의 입구에서 출구를 향하여 상향 경사토록 설치되며, 상기 열전달파이프의 입구측에는 적은 열량의 전기히터를 출구측에는 상대적으로 큰 열량의 전기히터를 배치하는 구성으로 이루어져 팬에 의한 강제 송풍에 의해 열전달파이프의 내측을 공기가 통과하면서 열매체유의 열이 전달되도록 설치되는 수평방향의 열전달파이프를 구비하는 열풍기.
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