KR101676409B1

KR101676409B1 - 전기 열풍기

Info

Publication number: KR101676409B1
Application number: KR1020150025715A
Authority: KR
Inventors: 문홍진
Original assignee: 문홍진
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-11-15
Also published as: KR20160103341A

Abstract

본 발명은, 공기 유입관 및 공기 배출관을 갖는 하우징; 상기 하우징에 장착되고, 주변의 공기를 흡입하여 상기 공기 유입관으로 배출하는 송풍기; 및 상기 공기 유입관으로부터 공기 배출관으로 흐르는 공기를 가열하기 위해 상기 하우징의 내부에 마련되고, 서로 평행하게 나열된 복수의 발열봉을 포함하는 히터;를 포함하는 전기 열풍기를 제공한다. 이때, 상기 발열봉은, 중공을 갖는 세라믹 재질의 튜브; 상기 튜브의 원주방향을 따라 나열되도록 상기 중공의 외주면에 마련된 복수의 삽입홈들; 상기 중공 쪽으로 돌출하도록 상기 삽입홈들에 각각 삽입된 복수의 절연체들; 및 상기 절연체들과 외면을 접촉한 채 상기 중공에 위치하는 전열선;을 포함한다.

Description

전기 열풍기{ELECTRIC HOT AIR BLOWER}

본 발명은 전기 열풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입한 공기를 서로 평행하게 나열된 복수의 발열봉들 사이를 통과시키면서 가열한 후 배출하는 전기 열풍기에 관한 것이다.

농업용이나 산업용 전기 열풍기는 주변 공기를 전기로 가열하는 장치로서, 화석 연료(가스, 기름, 석탄 등)를 이용하여 주변 공기를 가열하는 타 열풍기에 비해 안정성, 경제성 및 편리성이 좋아 많이 사용되고 있다.

이러한 전기 열풍기는 일반적으로 하우징과, 이 하우징에 마련된 팬 및 히터를 포함한다. 상기 하우징에는 유입구 및 배출구가 마련되어 있는데, 상기 팬이 작동하면 주변 공기는 유입구로 유입된 후 배출구로 배출된다. 또한, 하우징의 내부에는 히터가 마련되어 있는데, 유입구로 유입되어 배출구로 배출되는 공기는 이동 도중에 이 히터를 지나면서 가열된다. 이러한 전기 열풍기의 일 예가 한국등록특허 제10-0952564호(농업용 전기 열풍기)에 개시되어 있다.

상기 전기 열풍기에 사용되는 히터는 평행하게 나열된 보통 복수의 발열봉들을 포함한다. 그리고 상기 발열봉은 중공을 구비한 세라믹 재질의 튜브와, 이 튜브의 중공에 삽입된 전열선을 포함한다. 전열선에 전기가 공급되면 전열선이 발열하고, 그러면 세라믹 재질의 발열봉이 열을 발산한다. 상기 튜브의 재질로 세라믹을 채택하는 것은 세라믹이 우수한 열충격 저항성 및 열전도성을 갖기 때문이다. 이러한 발열봉의 한 예가 한국공개특허 제10-2012-0090244호(곡선이 유지되는 전열파이프 및 이의 제작 방법)에 예시되어 있다.

한국등록특허 제10-0952564호(농업용 전기 열풍기) 한국공개특허 제10-2012-0090244호(곡선이 유지되는 전열파이프 및 이의 제작 방법)

세라믹은 열충격 저항성 및 열전도성이 좋기 때문에 발열봉의 튜브로 사용되고 있다. 그러나 일반적으로 세라믹(예컨대, 탄화규소(SiC)계 세라믹)의 전기 저항률은 소정 온도(탄화규소계 세라믹의 경우 약 1000℃) 이하에서 부(-)저항 온도계수이기 때문에, 위 소정 온도 이하에서는 세라믹의 온도가 상승하면 전류를 억제할 수 없게 된다. 따라서 위 한국공개특허 제10-2012-0090244호에서와 같이 세라믹 재질 튜브의 중공에 전열선이 삽입되어 있으면, 세라믹 재질의 튜브에도 전기가 흐르는 위험한 상황이 초래된다.

그러므로 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 전기 열풍기를 제공하고자 한다.

상기 삽입홈의 횡단면은 상기 중공의 중심으로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형태로 마련되고, 상기 절연체의 횡단면은 상기 전열선과 접촉하는 밑변이 그 반대변인 윗변보다 긴 사다리꼴 형태로 마련된다. 그리고 상기 절연체는 알루미나를 재질로 한다.

상기 발열봉의 외면에는 투르말린을 재질로 하는 복수의 음이온 링들이 상기 발열봉의 길이방향을 따라 서로 떨어져 위치하도록 마련된다.

본 발명에 의하면, 발열봉의 튜브와 이 튜브의 중공에 위치하는 전열선 간에 절연이 이루어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 튜브의 횡단면적이 가능한 넓게 확보되고, 그러면서도 상기 트브와 전연선 간 절연 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 발열봉이 원적외선 및 음이온을 방출할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 열풍기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 열풍기의 하우징 내부에 위치하는 발열봉을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 전기 열풍기의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 전기 열풍기(100)는 농업을 비롯한 각종 산업 분야에서 사용될 수 있는 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110)과, 송풍기(120)와, 히터를 포함한다.

상기 하우징(110)은 서로 반대되는 두 측면에 공기 유입관(112) 및 공기 배출관(114)을 각각 갖는다. 상기 공기 유입관(112)으로 유입된 공기는 하우징(110)의 내부를 거친 후, 상기 공기 배출관(114)을 통해 외부로 배출된다.

상기 송풍기(120)는 주변의 공기를 흡입한 후 공기 유입관(112)으로 보내기 위한 것으로서, 케이스(112) 및 팬(124)을 포함한다. 송풍기(120)의 케이스(112)는 공기 유입관(112)과 연결되어 있고, 팬(124)은 케이스(112)의 한 측면에 마련되어 있다. 팬(124)이 작동하면 케이스(112) 외부의 공기가 내부로 흡입되고, 케이스(112)의 내부로 흡입된 공기는 공기 유입관(112)으로 흐르게 된다.

상기 히터는 공기 유입관(112)으로부터 공기 배출관(114)으로 흐르는 공기를 가열하기 위한 것으로서, 하우징(110)의 내부에 설치된다. 이러한 히터는 복수의 발열봉들(130)과, 하우징(110)의 바닥에 설치되어 발열봉들(130)을 지지하는 지지대(미도시)를 포함한다. 이때, 상기 발열봉들(130)은 공기의 이동 방향(하우징(110)의 전후 방향)을 따라 나열될 뿐만 아니라, 하우징(110)의 높이 방향을 따라서도 나열된다. 하우징(110)의 내부에서 전후 방향으로 이동하는 공기는 발열하고 있는 발열봉들(130) 사이를 통과하면서 가열된다. 참고로, 도 2에는 이러한 발열봉들(130) 중 공기의 이동 방향을 따라 나열된 두 개만이 도시되어 있다.

상기 발열봉(130)은 도 3에 도시되어 있듯이 튜브(132)와, 복수의 절연체들(136)과, 전열선(134)을 포함한다.

상기 튜브(132)는 중공(132a)을 갖는다. 또한, 튜브(132)는 세라믹 재질로 이루어지는데, 그러면 튜브(132)가 우수한 열충격 저항성(전열선(134)의 발열 온도 변화로 인한 열충격을 견디는 성질) 및 우수한 열전도성을 갖게 된다. 또한, 세라믹 재질로 이루어진 튜브(132)는 전열선(134)으로부터 열을 받아 발열할 때 원적외선도 방출하므로 곰팡이균을 예방하거나 제거할 수 있게 된다.

상기 전열선(134)은 튜브(132)의 중공에 위치하고, 전기를 공급받아 열을 방출한다. 전열선(134)의 양단에는 전극(142)이 마련되어 있는데, 이 전극(142)은 튜브(132)의 양단 개구를 막는 덮개(140)를 관통한다. 전열선(134)의 전극은 전원과 전선으로 연결되거나, 이웃하는 전열봉(130)의 전극(142)과 전선으로 연결된다.

위와 같은 전열선(134)에 전기가 공급되면 전열선(134)이 발열하고, 그러면 튜브(132)도 전열선(134)의 열을 받아 발열하게 된다. 그런데 일반적으로 세라믹의 전기 저항률은 소정 온도 이하에서 부(-)저항 온도계수이기 때문에, 위 소정 온도 이하에서는 튜브(132)의 온도가 상승할수록 튜브(132)의 전기 저항률은 낮아지게 된다. 따라서 전열선(134)의 전류가 튜브(132)에도 흐르는 위험한 상황이 초래된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 튜브(132)와 전열선(134) 사이에 복수의 절연체들(136)이 마련된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 절연체들(136)은 튜브(132)의 길이 방향을 따라 연장하고, 튜브(132)의 원주 방향을 따라 일정한 간격(도 3에서는 90도 간격)으로 나열된다. 또한, 절연체들은(136) 중공(132a)의 외주면에 마련된 복수의 삽입홈들에 부분적으로 삽입되어 있는데, 이 때문에 절연체들(136)은 중공(132a)으로 돌출하게 된다. 절연체들(136)이 중공(132a)으로 돌출하면, 전열선(134)은 절연체들(136)과 접촉할 뿐 튜브(132)와는 접촉하지 않으므로 전열선(134)의 전류가 튜브(132)에 흐르는 현상이 방지된다.

한편, 세라믹 재질의 튜브(132)는 취성이 커서 파손되기 쉽다. 따라서 튜브(132)의 횡단면적은 가능한 넓게 확보되는 것이 좋다. 이에 상기 중공(132a)의 외주면에 마련된 삽입홈들의 횡단면은 도 3에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형태로 마련된다. 이때, 상기 사다리꼴은 중공(132a)의 중심으로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 형태를 갖는다. 즉, 삽입홈의 개구 폭에 해당하는 밑변은 상기 개구와 마주하는 반대면의 폭에 해당하는 윗변보다 길게 마련된다. 이러한 형태의 삽입홈들이 마련되면 상기 밑변과 동일한 길이의 변을 한 변으로 하는 사각형 형태의 삽입홈들이 마련되는 경우나 상기 윗변과 밑변이 뒤바뀐 반전 사다리꼴 형태가 마련되는 경우에 비해 튜브(132)의 횡단면적이 넓게 확보될 수 있다.

또한, 상기 절연체(136)의 횡단면은 밑변이 상기 삽입홈 횡단면의 윗변과 비슷한 길이를 갖는 윗변보다 긴 사다리꼴 형태로 마련되는 것이 좋다. 여기서, 밑변은 전열선(134)과 접촉하는 면의 폭을 의미하고, 윗변은 이 밑변의 반대변을 의미한다. 절연체(136)의 횡단면이 위와 같이 마련되면, 튜브(132)와 전열선(134) 간 이격 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

상기 절연체(136)의 재질은 알루미나인 것이 좋다. 알루미나는 내열성, 강도, 절연성 및 열전도성이 우수하므로 절연체(136)의 재질로 사용되기에 적합하다. 그리고 상기 튜브(132)의 외면에는 투르말린(tourmaline)을 재질로 하는 음이온 링들(138)이 튜브(132)의 길이 방향을 따라 서로 떨어져 위치하도록 마련되는 것이 좋다. 이러한 음이온 링들(138)은 튜브(132의 발열시 함께 발열하면서 음이온을 방출하는 바, 상기 발열봉(130)은 발열 기능 및 원적외선 방출 기능과 더불어 음이온 방출 기능도 갖게 된다.

이하, 상기 전기 열풍기(100)의 작동 과정을 설명한다.

작업자는 온/오프 스위치를 조작하여 전기 열풍기(100)를 작동시킨다. 그러면 하우징(110) 내부의 발열봉들(130)에 전기가 공급되고 팬(124)이 회전한다. 팬(124)이 회전하면 전기 열풍기(100) 주변의 공기가 송풍기(120)의 케이스(122)로 흡입되어 하우징(110)의 내부를 통과한 후 공기 배출관(114)을 통해 외부로 배출된다. 상기 공기는 하우징(110)의 내부를 통과하는 동안 발열봉들(130)에 의해 가열되고, 상기 발열봉들(130)이 방출하는 원적외선 및 음이온과 함께 상기 공기 배출관(114)의 외부로 배출된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100 : 전기 열풍기 110 : 하우징
112 : 공기 유입관 114 : 공기 배출관
120 : 송풍기 122 : 케이스
124 : 팬 130 : 발열봉
132 : 튜브 132a : 중공
134 : 전열선 136 : 절연체
138 : 음이온 링 140 : 덮개
142 : 전극

Claims

공기 유입관 및 공기 배출관을 갖는 하우징;
상기 하우징에 장착되고, 주변의 공기를 흡입하여 상기 공기 유입관으로 배출하는 송풍기; 및
상기 공기 유입관으로부터 공기 배출관으로 흐르는 공기를 가열하기 위해 상기 하우징의 내부에 마련되고, 서로 평행하게 나열된 복수의 발열봉을 포함하는 히터;를 포함하되,
상기 발열봉은,
중공을 갖는 세라믹 재질의 튜브;
상기 튜브의 원주방향을 따라 나열되도록 상기 중공의 외주면에 마련된 복수의 삽입홈들;
상기 중공 쪽으로 돌출하도록 상기 삽입홈들에 각각 삽입된 복수의 절연체들;
상기 절연체들과 외면을 접촉한 채 상기 중공에 위치하는 전열선; 및
상기 튜브의 길이방향을 따라 서로 떨어져 위치하도록 상기 튜브의 외면에 결합된 투르말린 재질의 복수의 음이온 링들;을 포함하는 전기 열풍기.
제1항에 있어서,
상기 삽입홈의 횡단면은 상기 중공의 중심으로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형태로 마련되고, 상기 절연체의 횡단면은 상기 전열선과 접촉하는 밑변이 그 반대변인 윗변보다 긴 사다리꼴 형태로 마련되는 전기 열풍기.
제2항에 있어서,
상기 절연체는 알루미나를 재질로 하는 전기 열풍기.
삭제