KR101504989B1 - 태양열 전기 겸용 난방기 - Google Patents

태양열 전기 겸용 난방기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 햇볕이 잘 들어오는 낮시간에는 태양광의 열을 집열시켜 난방이 이루어지도록 하고, 햇볕이 잘 들어오지 않는 저녁 및 밤시간이나 흐린 날씨에는 전기를 이용하여 난방이 이루어지도록 하는 태양열 전기 겸용 난방기에 관한 것으로, 본 발명은 단부에 절곡면이 형성되어 있는 전면패널(110), 일단부에 전면패널(110)의 절곡면이 인입되어 결합되는 케이스(145), 전면패널(110)에 마련되되, 케이스(145)에 양단부가 부착되어 고정되는 집열부(115), 집열부(115)의 후면에 일정 간격으로 이격된 위치에 마련되는 복수개의 방열판으로 이루어진 방열부(120), 케이스(145) 하부에 결합되며, 내측에 난방기 본체를 좌우로 회전시킬 수 있는 회전구동부(185)를 포함하고 있는 목받침부(135) 및 목받침부(135)가 결합되는 바닥받침부(140)를 포함한다. 이에 따라 전기 소비량을 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

태양열 전기 겸용 난방기{Solar-electric combination radiators}
본 발명은 태양열 전기 겸용 난방기에 관한 것으로, 특히 햇볕이 잘 들어오는 낮시간에는 태양광의 열을 집열시켜 난방이 이루어지도록 하고, 햇볕이 잘 들어오지 않는 저녁 및 밤시간이나 흐린 날씨에는 전기를 이용하여 난방이 이루어지도록 하는 태양열 전기 겸용 난방기에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 난방 기기는 많은 전력을 소비하므로 많은 유지비가 필요하다. 그러나 전기를 사용하는 난방 기구는 다른 것을 사용하는 난방 기구, 예를 들어 석유 난로 등에 비해 내부 공기의 오염이 적고 화재의 위험성이 적어서 많이 사용하게 된다.
이 때문에 사무실이나 공장에서는 전기 난방 기기를 많이 사용하게 된다. 이때, 사무실이나 공장에서는 전기 난방 기기의 사용으로 인한 전기 사용 요금을 절약하기 위해 심야 전기를 이용한다.
심야 전기는 심야에 저렴하게 공급되는 전기를 말하는 것이다.
사무실이나 공장 같은 곳에서는 주로 낮에 집무를 하게 되므로 낮에 난방 기구를 사용하게 되고 이에 따라 낮에 난방을 위해 사용되는 전력량이 많아지게 된다. 전기를 공급하는 측에서는 낮과 밤의 구별없이 항상 일정한 양의 전기를 생산하게 되는데, 전기의 특성상 발생된 전기는 사용하지 않으면 그대로 소모되게 된다. 따라서 전기를 공급하는 측에서는 전력 소비가 적은 심야에 전기를 저렴에서 사용자에게 공급하게 된다.
한편, 일반적으로, 전기 난방 기기 중 사람의 몸에 접촉되는 난방 기기, 예를 들어 전기 장판이나 전기패널은 주로 교류 전원이 직접 공급되게 된다. 그런데, 이와 같이 교류 전원이 전기 장판이나 전기 패널에 공급되게 되면 감전의 위험이 클뿐 아니라 전자파가 발생되고 발생된 전자파가 바로 인체에 악영향을 미치게 된다.
공개실용신안 제실1998-059287호 (1998.10.26)
본 발명은 햇볕이 잘 들어오는 낮시간에는 태양광의 열을 집열시켜 난방이 이루어지도록 하고, 햇볕이 잘 들어오지 않는 저녁 및 밤시간이나 흐린 날씨에는 전기를 이용하여 난방이 이루어지도록 하는 태양열 전기 겸용 난방기를 제공한다.
또한, 본 발명은 필요에 따라 태양광이 입사되는 시간에 전기를 이용하여 난방기를 작동시키는 동안에도 입사되는 태양광의 열을 집열시켜 실내 공기를 데워줄 수 있기 때문에 실내 공기를 데워주는데 소요되는 전기의 소모량을 절감할 수 있도록 하는 태양열 전기 겸용 난방기를 제공한다.
또한, 본 발명은 태양광의 입사 방향에 따라 난방기를 좌우로 회전시킬 수 있도록 하여 집열기능을 극대화시킬 수 있도록 하는 태양열 전기 겸용 난방기를 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기는 단부에 절곡면이 형성되어 있는 전면패널(110), 일단부에 전면패널(110)의 절곡면이 인입되어 결합되는 케이스(145), 전면패널(110)에 마련되되, 케이스(145)에 양단부가 부착되어 고정되는 집열부(115), 집열부(115)의 후면에 일정 간격으로 이격된 위치에 마련되는 복수개의 방열판으로 이루어진 방열부(120), 케이스(145) 하부에 결합되며, 내측에 난방기 본체를 좌우로 회전시킬 수 있는 회전구동부(185)를 포함하고 있는 목받침부(135) 및 목받침부(135)가 결합되는 바닥받침부(140)를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 케이스(145)의 후면 상부에는 뜨거워진 공기를 배출하는 배출공이 형성되어 있으며, 후부 하부에는 차가원 공기를 흡입하기 위한 흡입공이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 사용자의 조작에 따라 난방기의 구동상태를 설정하기 위한 구동설정신호를 출력하는 버튼부(150)와, 현재의 조도를 감지하여 출력하는 조도 센서(155)와, 버튼부(150)로부터 출력되는 구동설정신호를 입력받아 난방기 작동 제어신호를 출력하되, 조도 센서(155)에 의해 감지된 조도값이 미리 설정된 기준조도값보다 큰지의 여부를 판단하고, 감지된 조도값이 기준조도값보다 작은 경우 히터구동제어신호를 출력하는 제어부(165)와, 히터구동제어신호에 응하여 히터(170)가 구동되도록 구동전원을 공급하는 히터 구동부(175)로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 공기 배출공에 인접하게 설치되며, 송풍팬구동 제어신호에 응하여 회전되거나, 송풍팬구동중지 제어신호에 응하여 회전이 중지되는 송풍팬(180)이 더 포함되어 있으며, 제어부(165)는 상기 히터구동 제어신호를 출력할 때 송풍팬(180)으로 송풍팬구동 제어신호를 출력하고, 히터구동중지 제어신호에 응하여 송풍팬(180)으로 송풍팬구동중지 제어신호를 출력할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 제어부는 조도센서(155)를 통해 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이하인 경우 회전구동부(185)를 좌측 또는 우측으로 이동시키면서 조도센서(155)를 통해 현재의 조도를 감지하고, 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이상인 경우 회전구동부(185)를 정지시키기 위한 회전구동중지 제어신호를 회전구동부(185)로 출력할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 버튼부(150)는 전원온오프버튼과, 온도설정버튼과, 태양광-전기 전환버튼 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 집열부(115)는 다공성 또는 요철 구조를 가지며, 요철 형상은 사각형상 또는 벌집형상을 이룰 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 집열부(115)는 격자 형상을 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 햇볕이 잘 들어오는 낮시간에는 태양광의 열을 집열시켜 난방이 이루어지도록 하고, 햇볕이 잘 들어오지 않는 저녁 및 밤시간이나 흐린 날씨에는 전기를 이용하여 난방이 이루어지도록 함으로써, 전기 소비량을 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 필요에 따라 태양광이 입사되는 시간에 전기를 이용하여 난방기를 작동시키는 동안에도 입사되는 태양광의 열을 집열시켜 실내 공기를 데워줄 수 있기 때문에 실내 공기를 데워주는데 소요되는 전기의 소모량을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 태양광의 입사 방향에 따라 난방기를 좌우로 회전시킬 수 있도록 하여 집열기능을 극대화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 케이스에 형성된 배출공 및 흡입공을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기의 작동을 제어하기 위한 회로 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 사각 요철구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다.
도 6은 벌집 요철구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다.
도 7은 격자구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 적용된 방열부의 다양한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 전등에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기를 설명하기 위한 도면이다. 도 2 및 도 3은 케이스에 형성된 배출공 및 흡입공을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기의 작동을 제어하기 위한 회로 블록도를 도시한 도면이다. 도 5는 사각 요철구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다. 도 6은 벌집 요철구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다. 도 7은 격자구조를 가지는 집열부를 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명에 적용된 방열부의 다양한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 태양열 전기 겸용 난방기(100)는 단부에 절곡면이 형성되어 있는 전면패널(110)과, 일단부에 전면패널(110)의 절곡면이 인입되어 결합되는 케이스(145), 전면패널(110)에 마련되되, 케이스(145)에 양단부가 부착되어 고정되는 집열부(115)와, 집열부(115)의 후면에 일정 간격으로 이격된 위치에 마련되는 복수개의 방열판으로 이루어진 방열부(120)와, 케이스(145) 하부에 결합되며, 내측에 난방기 본체를 좌우로 회전시킬 수 있는 회전구동부(185)를 포함하고 있는 목받침부(135)와, 목받침부(135)가 결합되는 바닥받침부(140)와, 사용자의 조작에 따라 난방기의 구동상태를 설정하기 위한 구동설정신호를 출력하는 버튼부(150)와, 현재의 조도를 감지하여 출력하는 조도 센서(155)와, 버튼부(150)로부터 출력되는 구동설정신호를 입력받아 난방기 작동 제어신호를 출력하되, 조도 센서(155)에 의해 감지된 조도값이 미리 설정된 기준조도값보다 큰지의 여부를 판단하고, 감지된 조도값이 기준조도값보다 작은 경우 히터구동제어신호를 출력하는 제어부(165)와, 히터구동제어신호에 응하여 히터(170)가 구동되도록 구동전원을 공급하는 히터 구동부(175)와, 공기 배출공에 인접하게 설치되며, 송풍팬구동 제어신호에 응하여 회전되거나, 송풍팬구동중지 제어신호에 응하여 회전이 중지되는 송풍팬(180)으로 이루어진다.
케이스(145)의 후면 상부에는 도 2에 도시된 바와 같이 뜨거워진 공기를 배출하는 배출공이 형성되어 있으며, 후부 하부에는 차가운 공기를 흡입하기 위한 흡입공이 형성되어 있다.
제어부(165)는 히터구동 제어신호를 출력할 때 송풍팬(180)으로 송풍팬구동 제어신호를 출력하고, 히터구동중지 제어신호에 응하여 송풍팬(180)으로 송풍팬구동중지 제어신호를 출력한다.
제어부(165)는 조도센서(155)를 통해 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이하인 경우 회전구동부(185)를 좌측 또는 우측으로 이동시키면서 조도센서(155)를 통해 현재의 조도를 감지하고, 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이상인 경우 회전구동부(185)를 정지시키기 위한 회전구동중지 제어신호를 회전구동부(185)로 출력한다.
버튼부(150)는 전원온오프버튼과, 온도설정버튼과, 태양광-전기 전환버튼 등으로 이루어진다.
집열부(115)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 다공성 또는 요철 구조를 가지며, 특히 요철 형상은 사각형상 또는 벌집형상 또는 격자형상 등으로 집열효과를 극대화시킬 수 있는 형상을 가지도록 구현할 수 있다.
방열부(120)는 도 8에 도시된 바와 같이 그 단면이 벌집형상 또는 격자형상 또는 도면으로는 도시되지 않았으나 사각형상을 이루고 있도록 구현할 수 있으며, 이러한 구조들은 집열부(115)에 의해 집열된 열을 효과적으로 실내로 방출시킬 수 있다.
이와 구성된 태양열 전기 겸용 난방기의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저 난방기(100)의 투명유리로 이루어진 전면패널(110)이 햇볕이 잘 들어오는 창문이나 유리문을 향해 위치시키면, 창문 유리 또는 유리문을 통해 입사되는 태양광은 전면패널(110)을 통해 집열부(115)로 입사된다.
그러면 집열부(115)는 태양광으로부터 발생되는 열을 집열시켜 방열부(120)를 통해 케이스(145) 내측으로 방열시킨다. 이때 케이스(145)의 하단부에는 실내의 공기를 흡입하기 위한 흡입공(125)이 있으면 케이스(145)의 상단부에는 케이스(145) 내측의 공기를 실내로 배출시키기 위한 배출공(130)이 있다. 그러므로 자연스럽게 흡입공(125)을 통해 흡입된 공기는 방열부(120)에 의해 방열되는 열에 의해 데워지게 되고, 데워진 따뜻한 공기는 배출공(130)을 통해 실내로 배출되어 실내 공기가 따뜻해지고, 실내 온도가 상승하게 된다.
이때 난방기(100)의 전면에 마련되는 조도센서(155)는 지속적으로 현재 위치의 조도를 감지하여 제어부(165)로 출력한다. 그리고 제어부(165)는 조도센서(155)에 의해 감지된 조도값과 기준 조도값을 비교하고, 감지된 조도값이 기준 조도값 이하인 경우 회전구동부(185)로 회전구동 제어신호를 출력하여 난방기본체(190)가 좌측 또는 우측방향으로 회전되도록 한다. 제어부(165)는 이렇게 난방기본체(190)를 회전시키면서 조도센서(155)를 통해 현재 위치의 조도값을 지속적으로 입력받아 기준 조도값과 비교하고, 감지된 조도값이 기준 조도값을 초과하는 경우 난방기본체(190)가 그 자리에 정지되도록 회전구동중지 제어신호를 회전구동부(185)로 출력한다.
한편, 태양광의 집열로 실내 온도가 일정 온도 이상으로 올라가지 않는 경우 사용자는 난방기에 전원을 공급하기 위한 플러그를 콘센트에 꽂은 후 버튼부(150)에 구비된 복수의 버튼 중 전원온오프 버튼을 이용하여 난방기에 구동전원이 공급되도록 한 후 태양광-전기 전환버튼을 이용하여 전기로 난방기를 작동시키고, 실내 온도 설정 버튼을 이용하여 실내 온도를 설정하게 된다.
그러면 제어부(165)는 사용자에 의해 설정된 실내 온도를 기준 온도로 저장한 후 히터구동부(175)로 히터구동 제어신호를 출력하여 히터(170)가 구동되도록 하는 한편, 송풍팬(180)을 작동시켜 히터(170)에 의해 데워진 케이스 내의 공기가 배출공(130)을 통해 배출되도록 한다.
이때 제어부(165)는 온도 센서(160)를 통해 실내 온도를 감지하고, 실내 온도가 기준 온도를 초과하는 경우 히터구동중지 제어신호를 출력하여 히터(170)가 구동되지 않도록 한다. 이와 같은 제어부(165)의 히터 구동 제어루틴은 사용자에 의해 전원오프버튼이 눌려질 때까지 반복적으로 이루어져, 난방기(100)가 전기에 의해 구동되도록 한다. 물론 이때에도 태양광이 입사되는 경우 집열부(115)에 의해 집열된 열은 히터(170)의 구동에 따라 생성된 열과 함께 흡입공(125)을 통해 흡입된 실내 공기를 데워주게 되므로, 실내 온도가 더 빨리 상승되도록 하여, 절전의 효과를 가져올 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 난방기 110 : 전면패널
115 : 집열부 120 : 방열부
125 : 흡입공 130 : 배출공
135 : 목받침부 140 : 바닥받침부
145 : 케이스 150 : 버튼부
155 : 조도센서 160 : 온도센서
165 : 제어부 170 : 히터
175 : 히터구동부 180 : 송풍팬
185 : 회전구동부 190 : 난방기 본체

Claims (8)

  1. 단부에 절곡면이 형성되어 있는 전면패널(110)과, 일단부에 상기 전면패널(110)의 절곡면이 인입되어 결합되는 케이스(145)와, 상기 전면패널(110)에 마련되되, 상기 케이스(145)에 양단부가 부착되어 고정되는 집열부(115)와, 상기 집열부(115)의 후면에 일정 간격으로 이격된 위치에 마련되는 복수개의 방열판으로 이루어진 방열부(120)와, 상기 케이스(145) 하부에 결합되며, 내측에 난방기 본체를 좌우로 회전시킬 수 있는 회전구동부(185)를 포함하고 있는 목받침부(135)와, 상기 목받침부(135)가 결합되는 바닥받침부(140)를 포함하며,
    상기 케이스(145)의 후면 상부에는 뜨거워진 공기를 배출하는 배출공이 형성되어 있으며, 후부 하부에는 차가운 공기를 흡입하기 위한 흡입공이 형성되어 있으며,
    상기 방열부(120)는 그 단면이 벌집형상 또는 격자형상을 이루고 있으며,
    사용자의 조작에 따라 난방기의 구동상태를 설정하기 위한 구동설정신호를 출력하는 버튼부(150)와, 현재의 조도를 감지하여 출력하는 조도 센서(155)와, 상기 버튼부(150)로부터 출력되는 구동설정신호를 입력받아 난방기 작동 제어신호를 출력하되, 상기 조도 센서(155)에 의해 감지된 조도값이 미리 설정된 기준조도값보다 큰지의 여부를 판단하고, 감지된 조도값이 기준조도값보다 작은 경우 히터구동제어신호를 출력하는 제어부(165)와, 상기 히터구동제어신호에 응하여 히터(170)가 구동되도록 구동전원을 공급하는 히터 구동부(175)를 더 포함하는 태양열 전기 겸용 난방기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    공기 배출공에 인접하게 설치되며, 송풍팬구동 제어신호에 응하여 회전되거나, 송풍팬구동중지 제어신호에 응하여 회전이 중지되는 송풍팬(180)이 더 포함되어 있으며,
    상기 제어부(165)는 상기 히터구동 제어신호를 출력할 때 상기 송풍팬(180)으로 송풍팬구동 제어신호를 출력하고, 히터구동중지 제어신호에 응하여 상기 송풍팬(180)으로 송풍팬구동중지 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 태양열 전기 겸용 난방기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 조도센서(155)를 통해 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이하인 경우 회전구동부(185)를 좌측 또는 우측으로 이동시키면서 상기 조도센서(155)를 통해 현재의 조도를 감지하고, 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값 이상인 경우 회전구동부(185)를 정지시키기 위한 회전구동중지 제어신호를 상기 회전구동부(185)로 출력하는 것을 특징으로 하는 태양열 전기 겸용 난방기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버튼부(150)는 전원온오프버튼과, 온도설정버튼과, 태양광-전기 전환버튼 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 전기 겸용 난방기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 집열부(115)는 다공성 또는 요철 구조를 가지며, 요철 형상은 사각형상 또는 벌집형상을 이루는 것을 특징으로 하는 태양열 전기 겸용 난방기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 집열부(115)는 격자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 태양열 전기 겸용 난방기.
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