KR101557078B1 - 산업용 전기 온풍기 - Google Patents

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between

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Abstract

산업용 전기 온풍기가 개시된다. 산업용 전기 온풍기는, 바닥면부, 상기 바닥면부에 수직한 측면부, 상기 바닥면부 및 상기 측면부에 수직하고 중앙에 제1 개구를 형성한 전면부, 상기 전면부에 대향하는 개방부, 상기 전면부 및 상기 개방부의 사이에 배치되고 중앙에 제2 개구를 형성한 격판을 포함하는 케이스; 상기 전면부 및 상기 격판 사이에 배치되어 양단이 각각 상기 제1 개구 및 제2 개구에 대향하여 내부공간이 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구에 소통되는 온풍생성관; 상기 온풍생성관의 내부에 설치되고 상기 전면부에 근접하게 배치된 히터; 상기 격판 및 상기 개방부의 사이에 배치된 수용관, 상기 수용관 내에 설치되고 상기 개방부에 근접하게 배치된 회전날개 및 구동축이 상기 회전날개와 연결되고 몸체부의 후면이 상기 격판에 근접하도록 설치된 구동모터를 포함하고, 상기 온풍생성관의 내부로 외부공기를 공급하는 공기흡입팬; 상기 전면부에 연결되고, 상기 케이스의 외부로 돌출된 온풍배출관; 및 상기 측면부의 일측에 설치되고, 상기 히터의 작동을 제어하기 위한 콘트롤부를 포함한다.

Description

산업용 전기 온풍기{ELECTRIC HEATER}
본 발명은 전기 온풍기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 농업용 건축물 또는 비닐하우스 등에 온풍을 공급할 수 있는 산업용 전기 온풍기에 관한 것이다.
일반적으로, 농작물을 재배하기 위한 비닐하우스나 가축을 사육하기 위한 축사는 동식물의 원활한 생명유지활동과 성장촉진을 위하여 내부온도를 적절히 유지하고 있다. 이와 같이 비닐하우스나 축사 내부의 온도를 유지하기 위한 수단으로서, 주로 연료를 사용하는 보일러와 전기를 사용하는 전기 온풍기를 많이 사용하고 있다.
그러나, 보일러는 열효율이 높지만, 유지비용이 많이 들고 연료의 연소와 함께 공기 중의 산소가 연소 되므로 산소 부족 현상과 유해가스가 공급될 염려가 있다. 또한, 전기 온풍기는 유지비용이 비교적 저렴하고 산소부족과 유해가스에 대한 염려는 없지만 보일러에 비하여 열효율이 낮은 단점이 있다.
종래의 전기 온풍기로서, 등록특허 10-0909680호에 알려진 기술이 있다. 이 종래기술은, 내부통로 상에 히터가 설치된 관형상의 노즐이 송풍기와 결합된 구성으로, 상기 송풍기에 의해 흡입된 공기가 상기 노즐의 내부통로를 통과하면서 가열되어 열풍으로 토출되도록 하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 전기 온풍기는, 노즐의 내부통로에 설치되는 히터의 구성이, 내열재로 이루어진 원통형 지지구의 외주면 둘레를 따라 길이방향으로 다수개의 요입홈을 형성하고, 이 요입홈에 코일형상의 전열선을 각각 삽입고정하여 이루어진 것이므로, 발열면적이 충분하지 않고, 또한 원통형 지지구의 외주면과 노즐의 내주면 사이의 좁은 공간에서 공기를 가열하여 토출시키는 것이므로, 공기 가열 및 토출량이 적어 열효율이 낮은 단점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기 온풍기의 용량이 증가되고, 공기를 흡입하는 공기흡입팬의 구동모터의 발열을 빠르게 식힐 수 있고, 온풍이 원활하게 배출될 수 있고, 온풍 공급을 위한 호스 또는 비닐의 고정이 용이하고, 히터의 수명이 연장될 수 있도록 한 산업용 전기 온풍기를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는, 바닥면부, 상기 바닥면부에 수직한 측면부, 상기 바닥면부 및 상기 측면부에 수직하고 중앙에 제1 개구를 형성한 전면부, 상기 전면부에 대향하는 개방부, 상기 전면부 및 상기 개방부의 사이에 배치되고 중앙에 제2 개구를 형성한 격판을 포함하는 케이스; 상기 전면부 및 상기 격판 사이에 배치되어 양단이 각각 상기 제1 개구 및 제2 개구에 대향하여 내부공간이 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구에 소통되는 온풍생성관; 상기 온풍생성관의 내부에 설치되고 상기 전면부에 근접하게 배치된 히터; 상기 격판 및 상기 개방부의 사이에 배치된 수용관, 상기 수용관 내에 설치되고 상기 개방부에 근접하게 배치된 회전날개 및 구동축이 상기 회전날개와 연결되고 몸체부의 후면이 상기 격판에 근접하도록 설치된 구동모터를 포함하고, 상기 온풍생성관의 내부로 외부공기를 공급하는 공기흡입팬; 상기 전면부에 연결되고, 상기 케이스의 외부로 돌출된 온풍배출관; 및 상기 측면부의 일측에 설치되고, 상기 히터의 작동을 제어하기 위한 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산업용 전기 온풍기는 상기 구동모터의 상기 몸체부에 설치된 캡을 더 포함하고, 상기 캡은 캡의 상단부의 원 형상의 아래로 테이퍼진 용기 형상이고, 상기 몸체부의 후면은 상기 캡의 내측에 위치하고 상기 용기 형상의 바닥면은 상기 몸체부의 후면과 일정 거리 이격될 수 있다.
상기 히터는 소정의 직경을 갖는 코일이 점차 작아지는 원을 이루도록 감긴 형태이고, 상기 코일이 감긴 형상은 히터의 중심부가 개방되도록 이루어질 수 있다.
상기 온풍배출관은, 상기 전면부에 연결된 제1 원통부; 상기 제1 원통부로부터 테이퍼진 테이퍼부; 상기 테이퍼부의 끝단부로부터 연장되고 상기 제1 원통부보다 작은 직경으로 형성된 제2 원통부; 상기 제1 원통부에 형성되고 상호 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 제1 환형돌출부; 및 상기 제2 원통부에 형성되고 상호 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 제2 환형돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 온풍기에 의하면, 전기 온풍기의 용량이 증가되고, 공기를 흡입하는 공기흡입팬의 구동모터의 발열을 빠르게 식힐 수 있고, 온풍이 원활하게 배출될 수 있고, 온풍 공급을 위한 호스 또는 비닐의 고정이 용이하고, 히터의 수명이 연장될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 히터의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 캡의 설치 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 구성을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 히터의 정면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 캡의 설치 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 케이스(110), 온풍생성관(120), 히터(130), 공기흡입팬(140), 온풍배출관(150) 및 콘트롤부(160)를 포함할 수 있다.
케이스(110)는 온풍생성관(120) 및 공기흡입팬(140)을 수용할 수 있는 내부공간을 가질 수 있다. 이를 위해, 케이스(110)는 바닥면부(111), 바닥면부(111)에 수직한 측면부(112), 바닥면부(111) 및 측면부(112)에 수직하고 중앙에 제1 개구(113a)를 형성한 전면부(113), 전면부(113)에 대향하는 개방부(114), 전면부(113) 및 개방부(114)의 사이에 배치되고 중앙에 제2 개구(115a)를 형성한 격판(115)을 포함할 수 있다. 바닥면부(111)에 대향하는 상면부는 개방될 수 있다.
온풍생성관(120)은 내부공간을 갖고 내부공간 내에서 온풍이 생성된다. 온풍생성관(120)은 원통 형상일 수 있다. 온풍생성관(120)은 전면부(113) 및 격판(115)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 원통 형상의 일단부는 전면부(113)에 지지될 수 있고, 원통 형상의 타단부는 격판(115)의 제2 개구(115a)에 지지될 수 있다. 원통 형상의 내부는 제1 개구(113a) 및 제2 개구(115a)에 소통될 수 있다. 이러한 온풍생성관(120)의 원통 형상의 일측에는 복수의 히터고정구멍(121)이 형성될 수 있다. 일 예로, 히터고정구멍(121)은 1열 및 2열의 두 개의 열로 형성될 수 있고, 이때 각 열의 히터고정구멍(121)의 개수는 각각 3개일 수 있다.
히터(130)는 온풍생성관(120)의 내부공간에 열을 공급한다. 히터(130)는 소정의 직경을 갖는 코일이 점차 작아지는 원을 이루도록 감긴 형태일 수 있다. 일 예로, 히터(130)는 3개일 수 있다. 이러한 경우 각각의 히터(130)의 양단부는 1열 및 2열의 서로 이웃하는 히터고정구멍(121)에 고정될 수 있다.
또한 히터(130)는 앞서 언급한 바와 같이 코일이 점차 작아지는 원을 이루도록 감긴 형태인데, 이때 코일이 감긴 형상의 가장 안쪽, 즉 히터(130)의 중심부는 개방될 수 있다. 개방된 중심부로 공기가 통과할 수 있다.
공기흡입팬(140)은 온풍생성관(120)의 내부로 외부공기를 공급한다. 공기흡입팬(140)은 수용관(141), 회전날개(142) 및 구동모터(143)를 포함할 수 있다.
수용관(141)은 원통 형상일 수 있다. 수용관(141)은 케이스(110)의 격판(115) 및 개방부(114)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 수용관(141)의 일단부는 격판(115)에 지지되어 제2 개구(115a) 및 온풍생성관(120)의 내부공간과 소통될 수 있고, 수용관(141)의 타단부는 개방부(114)에 대향될 수 있다.
회전날개(142)는 수용관(141)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 회전날개(142)는 케이스(110)의 개방부(114)에 대향하는 단부측 내에 배치될 수 있다.
구동모터(143)는 회전날개(142)를 회전시킨다. 이를 위해, 구동모터(143)는 구동축(143b)이 회전날개(142)와 연결될 수 있다. 이때 구동모터(143)의 몸체부(143a)의 후면은 격판(115)의 제2 개구(115a)에 대향될 수 있다.
온풍배출관(150)은 온풍생성관(120)의 내부공간에서 생성된 온풍이 배출되는 부분이다. 온풍배출관(150)은 케이스(110)의 전면부(113)에 연결되어 케이스(110)의 외부에 위치할 수 있다. 온풍배출관(150)은 제1 원통부(151), 테이퍼부(152), 제2 원통부(153), 한 쌍의 제1 환형돌출부(154) 및 한 쌍의 제2 환형돌출부(155)를 포함할 수 있다.
제1 원통부(151)는 원통 형상이고, 케이스(110)의 전면부(113)에 연결될 수 있다.
테이퍼부(152)는 제1 원통부(151)로부터 테이퍼진 부분이다. 테이퍼부(152)는 제1 원통부(151)의 직경보다 감소하도록 테이퍼질 수 있다.
제2 원통부(153)는 원통 형상이고, 테이퍼부(152)의 끝단부로부터 연장될 수 있고, 제1 원통부(151)보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.
한 쌍의 제1 환형돌출부(154)는 제1 원통부(151)의 외면에 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 환형돌출부(154)는 제1 원통부(151)의 원주를 따라 형성되어 환형으로 형성되고 제1 원통부(151)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 각각의 제1 환형돌출부(154)는 소정의 거리 이격될 수 있다.
한 쌍의 제2 환형돌출부(155)는 제2 원통부(153)의 외면에 형성될 수 있다. 한 쌍의 제2 환형돌출부(155)는 제2 원통부(153)의 원주를 따라 형성되어 환형으로 형성되고 제2 원통부(153)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 각각의 제2 환형돌출부(155)는 소정의 거리 이격될 수 있다.
콘트롤부(160)는 히터(130)의 작동을 제어할 수 있다. 콘트롤부(160)는 케이스(110)의 측면부(112)의 일측에 설치될 수 있다. 일 예로, 콘트롤부(160)는 콘트롤박스(161)의 내부에 제어회로(미도시)가 내장되고, 제어회로와 전기적으로 연결되고 히터(130)의 온도를 설정할 수 있는 온도설정부(162) 및 온(ON)/오프(OFF)스위치(163)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 구동모터(143)의 몸체부(143a)에 설치된 캡(170)을 더 포함할 수 있다.
캡(170)은 상단부는 원 형상이고 측면부는 원 형상의 아래로 테이퍼진 용기 형상일 수 있다. 캡(170)이 구동모터(143)의 몸체부(143a)에 설치될 때, 몸체부(143a)의 후면은 캡(170)의 내측에 위치하고 용기 형상의 바닥면은 몸체부(143a)의 후면과 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다. 이러한 캡(170)은 구동모터(143)의 몸체부(143a)의 후면과 이격되고 공기흡입팬(140)의 회전날개(142)와 일정거리 이격되므로 공기흡입팬(140)을 통해 흡입되는 외부공기가 캡(170)의 내측으로 유입될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 히터(130) 및 콘트롤부(160)에 연결된 온도감지센서(180)를 더 포함할 수 있다.
온도감지센서(180)는 온풍생성관(120)의 외면 일측에 설치될 수 있다. 온도감지센서(180)는 히터(130)의 발열 온도를 감지하고, 히터(130)의 온도가 설정 온도보다 높아지는 경우 히터(130)의 전원을 오프시키도록 콘트롤부(160)의 제어회로로 신호를 전송하고, 콘트롤부(160)는 온도감지센서(180)로부터 신호가 입력된 경우 히터(130)의 전원을 오프시키도록 설정될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 실내공간에 온풍을 공급할 수 있다. 예를 들면, 비닐하우스 내에 온풍을 공급할 수 있다.
온풍의 공급을 위해, 먼저 온도설정부(162)를 조작하여 히터(130)의 가열온도를 설정하고, 온/오프스위치(163)를 온시켜서 작동을 시작한다. 이후 히터(130)는 점차 가열되며 설정된 온도까지 상승한다. 이와 함께 공기흡입팬(140)을 작동시켜서 회전날개(142)를 회전시키고 회전날개(142)의 회전을 통해 외부로부터 공기를 흡입하여 공기흡입팬(140)의 수용관(141) 및 온풍생성관(120)의 내부로 공급한다.
온풍생성관(120)의 내부로 공급된 공기는 가열된 히터(130)에 의해 상승하여 뜨거워지고, 가열된 공기는 온풍배출관(150)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 온풍배출관(150)에는 온풍공급을 위한 원통형의 비닐(미도시) 또는 호스(미도시)가 연결될 수 있다. 일 예로, 원통형의 비닐을 온풍배출관(150)에 연결하는 경우 원통형의 비닐의 일단부를 제1 원통부(151) 또는 제2 원통부(153)에 연결할 수 있다. 이러한 경우 비닐의 일단부는 각각의 제1 환형돌출부(154)의 사이 또는 각각의 제2 환형돌출부(155)의 사이에 고정될 수 있다.
이러한 온풍의 공급 과정에서 공기흡입팬(140)을 통해 수용관(141)의 내부로 흡입되는 공기는 구동모터(143)의 작동으로 인한 발열을 식힐 수 있다. 즉, 수용관(141)의 내부로 공기가 흡입되면 공기는 캡(170)을 향해 이동하고, 공기의 일부는 캡(170)의 내측으로 유입되며 공기의 나머지는 캡(170)을 지나 온풍생성관(120)의 내측으로 공급된다.
이때, 캡(170)의 내측으로 유입된 공기는 캡(170)의 내면을 선회하면서 와류를 형성하고, 형성된 와류에 의해 구동모터(143)의 발열된 몸체부(143a)를 식힐 수 있다. 또한 온풍생성관(120)으로 공급된 공기는 온풍생성관(120)의 내측에서 가열된 후 배출되는데, 히터(130)의 가장 안쪽, 즉 히터(130)의 중심부는 개방되므로 온풍생성관(120)의 내부로 공급되는 공기 및 가열된 공기는 히터(130)의 중심부를 원활하게 통과할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기를 이용하면 다음과 같은 이점이 있다.
첫째, 내부공간을 갖는 케이스(110)의 내부에 온풍생성관(120) 및 히터(130), 그리고 공기흡입팬(140)이 각각 조립 설치됨에 따라 전기 온풍기의 용량 변화가 용이하다. 즉, 전기 온풍기의 용량을 증가시킬 수 있다.
둘째, 공기흡입팬(140)의 구동모터(143)의 몸체부(143a)의 후면과 일정거리 이격된 캡(170)이 설치되므로 캡(170)의 내부로 공기를 유도하고, 캡(170) 내부로 공급된 공기에 의해 구동모터(143)의 과도한 발열을 방지할 수 있다. 따라서 구동모터(143)의 발열로 인한 고장을 방지하고, 구동모터(143)의 사용 수명이 연장될 수 있다.
셋째, 히터(130)의 가장 안쪽, 즉 히터(130)의 중심부가 개방되므로 온풍생성관(120)의 내부로 공급된 공기 및 가열된 공기가 외부로 원활하게 배출될 수 있다.
넷째, 온풍배출관(150)이 제1 원통부(151) 및 제1 원통부(151)보다 작은 직경의 제2 원통부(153)를 형성하므로 온풍공급을 위한 호스 또는 비닐의 크기를 조절하여 온풍 공급량의 조절이 가능하고, 한 쌍의 제1 환형돌출부(154) 및 한 쌍의 제2 환형돌출부(155)에 의해 상기 호스 또는 비닐의 고정이 용이하며 고정된 호스 또는 비닐의 단부가 온풍배출관(150)으로부터 미끄러져 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
다섯째, 온도감지센서(180)에 의해 히터(130)의 과도한 온도 상승을 방지함에 따라 히터(130)의 고장을 방지할 수 있고, 항시 설정된 온도를 유지할 수 있으며, 히터(130)의 수명이 연장될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기를 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기와의 차이점을 중심으로 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 캡(170)의 내부에 자유 회전되도록 설치된 추가의 회전날개(190)를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기와 동일하다. 도 5에 도시된 추가의 회전날개(190)는 구동모터(143)의 몸체부(143a)의 후면으로부터 일정 거리 이격될 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 공기흡입팬(140)을 통해 흡입된 공기 중 캡(170)이 내부로 유입되는 일부의 공기를 통해 추가의 회전날개(190)가 자유회전 될 수 있다. 추가의 회전날개(190)가 회전됨에 따라 구동모터(143)의 몸체부(143a)를 향해 더욱 신속하고 힘있게 공기의 공급이 가능하고, 이에 의해 구동모터(143)의 구동에 따른 열을 빠르게 식힐 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기를 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기와의 차이점을 중심으로 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 바람 전달 부재(200)를 더 포함하고, 바람 전달 부재(200)는, 온풍생성관(120)의 내경에 대응하는 직경을 갖는 제1 원통부(200a); 제1 원통부(200a)로부터 테이퍼지게 연장된 테이퍼부(200b); 상기 테이퍼부(200b)의 끝단부로부터 연장되고 상기 제1 원통부(200a)의 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 원통부(200c)를 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기와 동일하다.
바람 전달 부재(200)는 온풍생성관(120)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 제1 원통부(200a)의 외면은 온풍생성관(120)의 내면에 밀착되어 고정될 수 있고, 테이퍼부(200b)에 의해 바람 전달 부재(200)는 제1 원통부(200a)로부터 제2 원통부(200c)로 갈수록 직경이 감소한다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기는 공기흡입팬(143)에 의해 흡입된 외부 공기가 온풍공급관(120)을 향해 공급되면 바람 전달 부재(200)의 내부를 통과하게 된다. 이때, 바람 전달 부재(200)의 내부로 공급된 공기는 바람 전달 부재(200)가 제1 원통부(200a)에서 직경이 감소함에 따라 바람 전달 부재(200)를 통과하면서 공기가 작게 모아진 후 히터(130)를 향해 배출된다. 즉, 공기의 밀도가 증가한 채로 히터(130)를 향해 이동한다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산업용 전기 온풍기를 이용하면 바람 전달 부재(200)에 의해 공기의 밀도가 증가한 채로 히터(130)를 향해 이동하므로 공기의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다. 따라서 공기의 온도가 쉽게 상승될 수 있고, 이에 따라 열효율이 증가될 수 있다. 예를 들면, 30%의 온도 상승 효과가 있다.
한편, 상기 실시예들의 캡(170)의 외면은 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 외부 충격 또는 외부 환경에 대한 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물로 형성될 수 있다. 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌 함량이 20~50중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%로 이루어진 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체는 전술한 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%인 것이 바람직한데, 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체가 75중량% 미만이면 강성이 저하되고, 95중량%를 초과하면 내충격성이 저하되며, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 5중량% 미만이면 내충격성이 저하되고, 25중량%를 초과하면 강성이 저하된다.
상기 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체는 에틸렌 0.5~7중량% 및 탄소수가 4~5인 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물의 기계적 강성유지 및 내열성을 향상시키며 내백화성을 유지하는데 효과적인 역할을 한다. 상기 에틸렌 함량은 바람직하게는 0.5~5중량%이며, 더욱 바람직하게는 1~3중량%일 수 있으며, 0.5중량% 미만이면 내백화성이 저하되고, 7중량%를 초과하면 수지의 결정화도 및 강성이 저하된다. 또한, 상기 알파올레핀은 에틸렌 및 프로필렌을 제외한 임의의 알파올레핀을 의미하며, 바람직하게는 부텐이다. 또한, 전술한 알파올레핀은 탄소수가 4 미만이거나 5를 초과하면 랜덤 공중합체의 제조 시, 코모노머와의 반응성이 낮아 공중합체를 제조하는데 어려움이 있다. 또한, 전술한 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 바람직하게는 1~10중량%이고, 더욱 바람직하게는 3~9중량%일 수 있다. 상기 알파올레핀은 1중량% 미만이면, 결정화도가 필요 이상으로 높아져 투명성이 저하되고, 15중량%를 초과하면 결정화도 및 강성이 저하되어 내열성이 현저히 낮아지는 문제점을 가진다.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 20~50중량%을 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물에 내충격적 특성을 부여하고 미세 분산이 가능하여 내백화성 및 투명성을 동시에 부여하는 역할을 한다. 이러한 에틸렌 함량은 바람직하게는 20~40중량%일 수 있으며, 20중량% 미만이면 내충격성이 저하되고 50중량%를 초과하면 내충격성 및 내백화성이 저하될 수 있다.
한편, 상기 실시예들의 케이스(110)에는 마모방지코팅층이 형성될 수 있다. 마모방지코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 케이스(110) 외면에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이 마모방지코팅층은 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 용사되어서 이루어진다.
케이스(110)의 외면에 세라믹 코팅을 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 코팅은 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 마모방지코팅층이 케이스(110)의 외면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지코팅층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지코팅층의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 케이스(110)의 외면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 케이스(110)의 외면에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 케이스(110)의 외면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 코팅층은, 케이스(110)의 외면에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이러한 마모방지코팅층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 케이스(110)의 외면에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.
마모방지코팅층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지코팅층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
케이스(110)의 외면에 마모방지코팅층이 코팅되는 동안 케이스(110)의 외면의 온도는 상승되는데, 가열된 케이스(110)의 외면의 변형이 방지되도록 케이스(110)의 외면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지코팅층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 코팅 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 케이스(110)의 외면에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 케이스(110)의 외면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
한편, 온도감지센서(180)의 표면에 실리콘 성분을 코팅할 수 있다.
실리콘 성분의 코팅을 위해, 먼저, 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 코팅액을 제조한다.
상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 코팅의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 코팅층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다.
상기와 같은 비율로 용해된 코팅액은 코팅시간 및 코팅두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 코팅시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 코팅이 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 코팅으로 인하여 센서의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 코팅용액으로 온도감지센서(180)의 표면을 1㎛이하의 두께로 코팅한다.
상기와 같은 실리콘 제제를 이용하여 광센서 및 전극센서 등과 같은 센서의 표면을 코팅하여 미생물이 어떤 담체에 부착하는데 필수적인 표면의 거칠기와 정전기적 성질 및 친수성 등의 몇가지 조건을 크게 변화시켜 미생물에 의한 센서류의 오염을 현저히 줄어들게 하는 것이다. 이때, 코팅층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 센서의 감도를 저하시키기 때문에 본 발명에서는 코팅층의 두께를 1㎛이하로 한정한다.
상기와 같은 두께로 코팅하는 방법으로서는 센서를 상기 코팅용액에 30분~1시간 정도 침적하는 방법과 센서표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법을 들 수 있는데, 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 코팅처리를 한 후, 표면에 남은 용제 및 이물질을 제거한다.
상기 코팅된 센서의 표면에 존재하는 용제의 제거는 건조시키는 공정으로 행할 수 있고, 상기 용제의 제거후 남은 여분의 성분이나 독성물질의 제거를 위해 증류수 등의 깨끗한 물로 세척한다.
온도감지센서(180)에 이러한 코팅이 이루어지면 온도감지센서(180)의 표면오염을 방지하고, 이에 의해 온도감지센서(180)의 오작동의 문제를 방지할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
110 : 케이스 120 : 온풍생성관
130 : 히터 140 : 공기흡입팬
150 : 온풍배출관 160 : 콘트롤부
170 : 캡 180 : 온도감지센서

Claims (5)

  1. 바닥면부(111), 상기 바닥면부(111)에 수직한 측면부(112), 상기 바닥면부(111) 및 상기 측면부(112)에 수직하고 중앙에 제1 개구(113a)를 형성한 전면부(113), 상기 전면부(113)에 대향하는 개방부(114), 상기 전면부(113) 및 상기 개방부(114)의 사이에 배치되고 중앙에 제2 개구(115a)를 형성한 격판(115)을 포함하는 케이스(110);
    상기 전면부(113) 및 상기 격판(115) 사이에 배치되어 양단이 각각 상기 제1 개구(113a) 및 제2 개구(115a)에 대향하여 내부공간이 상기 제1 개구(113a) 및 상기 제2 개구(115a)에 소통되는 온풍생성관(120);
    상기 온풍생성관(120)의 내부에 설치되고 상기 전면부(113)에 근접하게 배치된 히터(130);
    상기 격판(115) 및 상기 개방부(114)의 사이에 배치된 수용관(141), 상기 수용관(141) 내에 설치되고 상기 개방부(114)에 근접하게 배치된 회전날개(142) 및 구동축(143b)이 상기 회전날개(142)와 연결되고 몸체부(143a)의 후면이 상기 격판(115)에 근접하도록 설치된 구동모터(143)를 포함하고, 상기 온풍생성관(120)의 내부로 외부공기를 공급하는 공기흡입팬(140);
    상기 전면부(113)에 연결되고, 상기 케이스(110)의 외부로 돌출된 온풍배출관(150); 및
    상기 측면부(112)의 일측에 설치되고, 상기 히터(130)의 작동을 제어하기 위한 콘트롤부(160)를 포함하며;
    상기 구동모터(143)의 상기 몸체부(143a)에 설치된 캡(170)을 더 포함하고,
    상기 캡(170)은 캡(170)의 상단부의 원 형상의 아래로 테이퍼진 용기 형상이고,
    상기 몸체부(143a)의 후면은 상기 캡(170)의 내측에 위치하고 상기 용기 형상의 바닥면은 상기 몸체부(143a)의 후면과 일정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 전기 온풍기.
  2. 바닥면부(111), 상기 바닥면부(111)에 수직한 측면부(112), 상기 바닥면부(111) 및 상기 측면부(112)에 수직하고 중앙에 제1 개구(113a)를 형성한 전면부(113), 상기 전면부(113)에 대향하는 개방부(114), 상기 전면부(113) 및 상기 개방부(114)의 사이에 배치되고 중앙에 제2 개구(115a)를 형성한 격판(115)을 포함하는 케이스(110);
    상기 전면부(113) 및 상기 격판(115) 사이에 배치되어 양단이 각각 상기 제1 개구(113a) 및 제2 개구(115a)에 대향하여 내부공간이 상기 제1 개구(113a) 및 상기 제2 개구(115a)에 소통되는 온풍생성관(120);
    상기 온풍생성관(120)의 내부에 설치되고 상기 전면부(113)에 근접하게 배치된 히터(130);
    상기 격판(115) 및 상기 개방부(114)의 사이에 배치된 수용관(141), 상기 수용관(141) 내에 설치되고 상기 개방부(114)에 근접하게 배치된 회전날개(142) 및 구동축(143b)이 상기 회전날개(142)와 연결되고 몸체부(143a)의 후면이 상기 격판(115)에 근접하도록 설치된 구동모터(143)를 포함하고, 상기 온풍생성관(120)의 내부로 외부공기를 공급하는 공기흡입팬(140);
    상기 전면부(113)에 연결되고, 상기 케이스(110)의 외부로 돌출된 온풍배출관(150); 및
    상기 측면부(112)의 일측에 설치되고, 상기 히터(130)의 작동을 제어하기 위한 콘트롤부(160)를 포함하며;
    온풍생성관(120)의 내경에는 바람 전달 부재(200)가 설치되되,
    이 바람 전달 부재(200)는, 외경이 온풍생성관(120)의 내경에 접촉되는 제1 원통부(200a)와, 제1 원통부(200a)로부터 테이퍼지게 연장된 테이퍼부(200b); 상기 테이퍼부(200b)의 끝단부로부터 연장되고 상기 제1 원통부(200a)의 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 원통부(200c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 전기 온풍기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 히터(130)는 소정의 직경을 갖는 코일이 점차 작아지는 원을 이루도록 감긴 형태이고,
    상기 코일이 감긴 형상은 히터(130)의 중심부가 개방되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업용 전기 온풍기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 온풍배출관(150)은,
    상기 전면부(113)에 연결된 제1 원통부(151);
    상기 제1 원통부(151)로부터 테이퍼진 테이퍼부(152);
    상기 테이퍼부(152)의 끝단부로부터 연장되고 상기 제1 원통부(151)보다 작은 직경으로 형성된 제2 원통부(153);
    상기 제1 원통부(151)에 형성되고 상호 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 제1 환형돌출부(154); 및
    상기 제2 원통부(153)에 형성되고 상호 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 제2 환형돌출부(155)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 전기 온풍기.
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