KR101273359B1

KR101273359B1 - 버퍼영역을 구비하는 열풍기

Info

Publication number: KR101273359B1
Application number: KR1020110043375A
Authority: KR
Inventors: 강준수
Original assignee: 강준수
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR20120125750A

Abstract

본 발명은 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 공기가 유동되도록 관통되는 복수의 유동홀을 구비하는 열전달챔버가 버퍼영역을 개재하여 복수개 구비되는 구성으로 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하며, 연료의 기화에 의한 열전달효율 문제점을 해소토록 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기에 관한 것이다.

Description

버퍼영역을 구비하는 열풍기{a generator for hot wind with field of buffer}

본 발명은 밀폐공간의 내측에 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 공기가 유동되도록 밀폐공간을 관통하는 복수의 유동홀을 구비하는 열전달챔버가 버퍼영역을 개재하여 복수개 구비되는 구성으로 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하며, 열매체의 기화에 의한 열전달효율의 문제점을 해소토록 하는 버퍼영역을 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.

또한, 상기 방열파이프(40)에 투입되는 열전도매체(L)가 쉽게 기화되어 일정온도 이상에서는 열전달효율이 저하시키게 되며, 열량을 전달하는 방열파이프(40)가 최소화 되어 신속한 열전달이 힘들게 되고, 방열파이프(40) 내측의 열매가 기화될 때 공기의 냉각시키게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능토록 하고, 열매체의 기화에 의한 열전달효율의 문제점을 해소토록 하며, 열매체의 흐름이 원활하여 열전달파이프에 신속한 열전달이 가능토록 하고, 원하는 열량을 쉽게 얻을 수 있도록 하며, 과열에 의한 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 불필요한 에너지 낭비를 최소화 할 수 있도록 하며, 열량을 집중시켜 신속한 열전달이 이루어질 수 있도록 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 밀폐공간의 내측에 하나 이상의 전기히터가 구비되면서 공기가 밀폐공간을 관통하여 유동하도록 관통되는 복수의 유동홀을 구비하는 열전달챔버가 버퍼영역을 개재하여 복수개 구비되는 구성으로 이루어진 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

더하여, 본 발명의 열전달챔버는 상이한 열량을 갖도록 서로 다른 전기히터가 구비되고, 상기 전기히터의 용량에 대응되는 직경을 갖도록 유동홀이 형성되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

그리고, 본 발명의 유동홀은 입구 및 출구측에서는 직경이 축소되면서 열전달챔버의 내측에서는 직경이 확대토록 되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

또한, 본 발명의 버퍼영역은 열전달챔버 사이에 각각 구비되는 공간으로 외측에 단열재가 구비되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

계속하여, 본 발명의 열전달챔버는 상부에 경사판이 부착되어 그 일측에 포집유니트가 구비되면서 상기 포집유니트에는 열전달챔버의 저면이 연결되는 열매전달관이 구비되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

그리고, 본 발명의 버퍼영역 또는 열전달챔버는 몸체부의 내측에 일체로 구비되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 에너지를 낭비를 최소화 하면서 신속한 열전달이 가능하고, 열매체의 기화에 의한 열전달효율 문제점을 해소하며, 열매체의 흐름이 원활하여 열전달파이프에 신속한 열전달이 가능하고, 원하는 열량을 구현이 가능하며, 과열에 의한 안전사고 발생을 미연에 방지하고, 불필요한 에너지 낭비를 최소화하며, 열량을 집중시켜 신속한 열전달이 이루어지는 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 단면도이다.
도5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 단면도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 단면도이다.
도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 요부 분해도이다.

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 단면도이고, 도5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 단면도이며, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 단면도이고, 도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열풍기를 도시한 요부 분해도이다.

본 발명은, 열매체가 충전되는 체적을 갖는 밀폐공간의 내측에 하나 이상의 전기히터(150)가 구비되면서 밀폐공간을 유지하면서 밀폐공간을 관통하여 공기가 유동되도록 복수의 유동홀(130)을 구비하는 열전달챔버(100)가 버퍼영역(200)을 개재하여 2개 이상이 연결되는 구성으로 이루어 진다.

이때, 상기 열전달챔버(100)의 일측에는 외기의 강제 유동을 위한 팬(300)이 구비된다.

그리고, 상기 열전달챔버(100)는 열매체가 충진되는 밀폐공간 내측에서 전기히터에 공급되는 열량을 제어하여 온도를 조절하거나 압축되는 공기를 개폐하여 압력조절을 위한 조절유니트(170)가 구비된다.

더하여, 상기 열전달챔버(100)는, 열전달면적이 차이를 갖는 적어도 하나 이상의 단위열전달챔버(A)로서 이루어 진다.

이때, 상기 단위열전달챔버(A)는, 열량에 차이를 갖는 전기히터(150)가 구비되거나 열매체가 충진되는 체적에서 차이를 갖도록 설치된다.

또한, 상기 유동홀(130)은, 유입되는 공기가 입구에서 출구를 향하도록 단위열전달챔버(A)에 관통 설치된다.

한편, 상기 유동홀(130)은 입구(131) 및 출구(133)측에서는 직경이 축소되면서 열전달챔버의 내부측(135)에서는 최대의 직경을 갖도록 된다.

이때, 상기 유동홀(130)의 내경및 외경에는 표면적을 확대토록 요철부(137)가 더 구비되면 좋다.

또한, 상기 버퍼영역(200)은 단위열전달챔버(A) 사이에 각각 구비되는 공간으로 외측에 단열재(210)가 구비된다.

더하여, 상기 버퍼영역(200)에는 공간상에 보조히터(230)가 노출설치된다.

계속하여, 상기 열전달챔버(100)는 상부에 경사판(101)이 부착되어 그 일측에 포집유니트(103)가 구비되면서 상기 포집유니트(103)에는 단위열전달챔버(A)의 저면이 연결되는 열매전달관(105)이 구비된다.

다른 한편, 상기 버퍼영역(200) 또는 단위열전달챔버(A)는 몸체부(300)의 내측에 교번적으로 일체로 구비되는 구성으로 이루어 진다.

이때, 상기 단위열전달챔버(A)에 설치되는 유동홀(130)은 그 직경이 각각 상이하게 설치되어도 좋다.
한편, 상기 열전달팸버(100)는, 동일한 부피의 밀폐공간이나 부피의 차이를 갖는 밀폐공간으로 이루어진 단위열전달챔버(A)가 하나 이상의 버퍼영역(200)을 개재하여 연결된다.
이때, 상기 단위열전달챔버(A)는 몸체부(300)의 내측에 버퍼영역을 개재하여 교번적으로 연결되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도8에서 도시한 바와같이 본 발명은, 열전달챔버(100)가 단위열전달챔버(A)와 버퍼영역(200)이 순차로 연결되는 구성으로 단위열전달챔버(A)에 구비되는 유동홀(130)을 외기가 통과할 때 단위열전달챔버(A)의 전기히터(150)에서 공급되는 열량이 열매체의 가열과 이를 통한 유동홀(130)의 가열을 통하여 외기에 전달하게 된다.

이때, 상기 유동홀(130)은, 단위열전달챔버(A)의 밀폐공간을 관통하여 연결 설치되는 복수의 파이프부재를 통하여 형성되는 구성으로 상기 파이프부재의 내측을 공기가 팬(300)에 의해 강제 유동할 때 유동홀(130)을 내측면을 통하여 열전달이 이루어 진다.

그리고, 상기 단위열전달챔버(A) 및 버퍼영역(200)가 교대로 구비되는 구성으로 이루어져 단위열전달챔버(A)에서 열전달이 이루어진 외기는 버퍼영역(200)에서 혼합되면서 팽창된 후 다른 단위열전달챔버(A)에 공급토록 되어 연속적으로 유동홀(130)을 통과할 때 발생되는 열전달효율 저하나 과부하를 방지토록 한다.

이때, 상기 버퍼영역(200)은 단위열전달챔버(A) 사이에 각각 구비되는 공간으로 외측에 단열재(210)가 구비되는 구성으로 외부로의 열손실을 최소화 하게 된다.

더하여, 상기 버퍼영역(200)에는 공간상에 보조히터(230)가 노출설치되는 구성으로 팽창에 따른 열손실을 최소의 에너지 공급으로 보충할 수 있게 된다.

그리고, 상기 열전달챔버(100)는 온도 또는 압력조절을 위한 조절유니트(170)가 구비되어 온도가 급상승하거나 압력의 급상승으로 인한 폭발 등의 안전사고를 미연에 방지하게 된다.

한편, 상기 단위열전달챔버(A)는, 열량에 차이를 갖는 전기히터(150)가 구비되거나 열매체가 충진되는 체적에서 차이를 갖거나 유동홀(130)의 직경차이를 갖도록 설치되면서 차이를 갖는 부분이 선택적으로 배치로 최적의 에너지 효율을 구현토록 하거나 수용가에 적합한 설치가 가능토록 된다.

한편, 상기 유동홀(130)은 입구(131) 및 출구(133)측에서는 직경이 축소되면서 열전달챔버의 내부측(135)에서는 최대의 직경을 갖도록 되는 구성으로 유속이 내부측에서 상대적으로 느려지게 되면서 열전달 면적이 증가토록 되어 신속하면서 효율적인 열전달이 가능하게 된다.

이때, 상기 유동홀(130)의 내경및 외경에는 표면적을 확대토록 요철부가 더 구비되어 열전달효율을 상승시키게 된다.

계속하여, 상기 열전달챔버(100)는 상부에 경사판(101)이 부착되어 그 일측에 포집유니트(103)가 구비되면서 상기 포집유니트(103)에는 단위열전달챔버(A)의 저면이 연결되는 열매전달관(105)이 구비되는 구성으로 열매체(H)의 가열후 상부에서 액화된 열매가 포집유니트(103)로 낙하된 후 열매전달관(105)을 통하여 단위열전달챔버(A)의 하부에 공급토록 되는 구성으로 열매의 원활한 흐름으로 열전달이 효율적으로 이루어 진다.
한편, 상기 열전달팸버(100)는, 동일한 부피의 밀폐공간이나 부피의 차이를 갖는 밀폐공간으로 이루어진 단위열전달챔버(A) 사이에 버퍼영역(200)이 각각 삽입되는 구성으로 연결될 때 복수의 단위열전달챔버(A)에 의해 원하는 열량의 공급이 가능토록 된다.

다른 한편, 상기 버퍼영역(200) 또는 단위열전달챔버(A)는 몸체부(300)의 내측에 일체로 구비되는 구성으로 외부의 열량누출에 의한 문제점을 최소화 할 수 있게 된다.

이상과 같이 단위열전달챔버(A)가 버퍼영역이 순차로 연결되는 구성으로 열전달이 원활하면서도 공기의 흐름이 원활하게 되고, 열매체의 유동공간 축소로 인한 기화시 열효율을 저하시키는 문제점을 해소하도록 하는 것이다.

100...열전달챔버 110...전기히터
130...유동홀 170...밸브유니트
200...버퍼영역 210...단열재
300...팬

Claims

밀폐공간의 내측에 하나 이상의 전기히터(150)가 구비되면서 밀폐공간과 분리되면서 밀폐공간을 통과하여 공기가 유동되도록 관통되는 복수의 유동홀(130)을 구비하는 적어도 하나 이상의 열전달챔버(100)가 설치되며,
상기 열전달챔버(100)의 일측에는 외기의 강제 유동을 위한 팬(300)이 구비되고,
상기 열전달챔버(100)는, 열전달면적이 차이를 갖는 적어도 하나 이상의 단위열전달챔버(A)로서 이루어지고,
상기 유동홀(130)은, 외기의 유동방향을 따라 열전달챔버를 관통하도록 설치되며,
상기 단위열전달챔버(A) 사이에는 외측에 단열재(210)를 갖는 하나 이상의 버퍼영역(200)이 구비되고,
상기 버퍼영역(200)에는 공간상에 보조히터(230)가 노출설치되는 버퍼영역을 구비하는 열풍기
제1항에 있어서, 상기 열전달챔버(100)는 온도 또는 압력조절을 위한 조절유니트(170)가 구비되는 것을 특징으로 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기
삭제
제1항에 있어서, 상기 유동홀(130)은 입구(131) 및 출구(133)측에서는 직경이 축소되면서 열전달챔버의 내부측(135)에서는 최대의 직경을 갖도록 되고,
상기 유동홀(130)의 내경 또는 외경에는 표면적을 확대토록 요철부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기
삭제
제1항에 있어서, 상기 열전달챔버(100)는 상부에 경사판(101)이 부착되어 그 일측에 포집유니트(103)가 구비되면서 상기 포집유니트(103)에는 단위열전달챔버(A)의 저면이 연결되는 열매전달관(105)이 구비되는 것을 특징으로 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기
제1항에 있어서, 상기 열전달팸버(100)는, 동일한 체적의 밀폐공간이나 체적의 차이를 갖는 밀폐공간으로 이루어진 단위열전달챔버(A)가 하나 이상의 버퍼영역(200)을 개재하여 연결되며,
상기 단위열전달챔버(A)는 몸체부(300)의 내측에 버퍼영역을 개재하여 교번적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 버퍼영역을 구비하는 열풍기