KR102173152B1 - 원적외선 스마트 난방기 - Google Patents

Abstract

사용편의성 및 안전성능이 개선되도록, 본 발명은 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장되는 연료저장부; 상기 연료저장부에 연결되어 유입된 연료를 펌핑하는 펌프본체부와, 상기 펌프본체부에 연결되어 연료를 토출시키는 공급노즐을 포함하는 연료펌프; 상기 공급노즐의 외주에 권취되어 연료가 발화점까지 가열되도록 선택적으로 가열되는 제1히팅와이어부; 상기 공급노즐로부터 분사된 연료가 연소되도록 선택적으로 점화되는 점화플러그를 포함하는 버너부; 상기 연료펌프 내부의 전류 흐름을 측정하는 안전전류센서; 및 상기 제1히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어하며, 상기 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 원적외선 스마트 난방기를 제공한다.

Description

원적외선 스마트 난방기{far-infrared smart heater}

본 발명은 원적외선 스마트 난방기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용편의성 및 안전성능이 개선되는 원적외선 스마트 난방기에 관한 것이다.

일반적으로 원적외선 히터는 원적외선의 복사에 의한 난방을 수행하는 기기로서, 버너의 점화에 의한 연소로에서의 연소와 연소시 발생하는 열기를 이송하는 튜브의 가열에 의한 튜브 자체의 원적외선의 방출로 난방을 하는 기기이다.

도 1은 종래의 원적외선 튜브히터를 나타낸 단면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 원적외선 튜브히터(1)의 내부에는 좌우를 구획하는 수직플레이트(1e)와, 상하를 구획하는 수평플레이트(1f)가 형성되어 상기 원적외선 튜브히터의 내부공간을 발열부(4)와 버너부(3)로 구획하게 된다.

여기서, 상기 버너부(3)는 연료를 공급받아서 점화되어 연소가 시작되는 부분으로서, 상기 수직플레이트(1e)에 의해서 구획된 우측부와 상기 수평플레이트(1f)에 의해서 구획된 하측부에 형성된다. 이때, 상기 버너부(3)는 연료를 저장하며 연료공급부가 구비된 연료탱크(1g)와 상기 연료탱크(1g)로부터 연료를 공급받아서 점화하는 건타입버너(3a)로 구성된다.

또한, 상기 수직플레이트(1e)를 기준으로 좌측방과 수평플레이트(1f)의 상측에는 발열부(4)가 형성된다. 여기서, 상기 발열부(4)는 연소로(4a)와, 분기커버(4b)와, 지연관(4c)과, 주름관(4d)과, 연결관(4e)으로 구성된다.

상세히, 상기 연소로(4a)에는 연료의 연소가 발생되며, 상기 분기커버(4b)는 상기 연소로(4a)의 좌측단부에 형성되어 상기 연소로(4a)에서 형성되는 열기가 상하로 분기된다. 여기서, 상기 연소로(4a)는 좌우측면이 개방된 대략 원통형으로 상기 연소로(4a)의 우측단부는 상기 건타입버너(3a)의 화염이 형성되는 부분과 결합되어 밀폐되고, 좌측단부는 상기 분기커버(4b)와 연통된다.

그리고, 상기 지연관(4c)에는 상기 연소로(4a)에서 발생한 열기가 이송되며, 상기 주름관(4d)은 상기 지연관(4c)에 연결되어 열기의 순환방향이 전환된다. 또한, 상기 연결관(4e)은 상기 지연관(4c)이 배출구(4f)의 하측에서 열기가 합류되도록 구성된다.

여기서, 상기 상면판넬(1d)의 좌측부에는 상기 발열부(4)의 순환을 마친 배기가스가 배출되는 배출구(4f)가 형성된다. 상기 배출구(4f)는 대략 원형으로 상기 상면판넬(1d)을 관통하여 형성되며 상기 배출구(4f)의 외주면을 따라 단차진 면에는 외부로부터의 이물질이 상기 배출구(4f)로 유입되는 것을 방지하고 열기를 분산 배출하는 배출구그릴이 형성된다.

그리고, 상기 발열부(4)가 형성된 원적외선 튜브 히터의 내측 후면에는 상기 발열부(4)에서 발생되는 원적외선을 전방으로 반사하는 반사판(5)이 상기 발열부(4)의 후면전체에 형성된다.

또한, 전면판넬의 상부에는 컨트롤부(2)가 형성된다. 이때, 상기 컨트롤부(2)에는 상기 원적외선 튜브히터의 운전을 조절하기 위한 각종 조작버튼(2a)이 구비되고, 작동상태와 실내온도 등 상기 원적외선 튜브히터의 운전에 필요한 정보를 나타내는 디스플레이(2b)가 구비된다.

그리고, 상기 원적외선 튜브히터(1) 저면의 각 모서리에는 상기 원적외선 튜브히터(1)의 이동을 용이하게 하기 위해서 캐스터(1h)가 부착되며, 전원 공급을 위한 전원선 및 파워코드가 구비된다. 이를 통해, 상기 원적외선 튜브히터(1)는 상기 파워코드가 접속된 콘센트를 기준으로 상기 전원선이 허용하는 범위 내에서 상기 캐스터(1h)를 통해 이동되는 것이 가능하였다.

한편, 일반적으로 원적외선 히터는 등유 및 경유를 연료로 하여 동작된다. 여기서, 등유의 비등점은 150~240℃이며, 경유의 비등점은 220~250℃으로 알려져 있다. 즉, 종래의 등유형 히터의 경우 분사 최적 온도가 200℃ 부근에서 이루지며, 경유형 히터의 경우 분사 최적 온도가 등유형 히터에 비해 높다.

여기서, 원적외선 히터가 등유 및 경유 중 어느 하나를 선택적으로 호환 적용하도록 구비되는 경우 등유 및 경유의 각 비등점이 상호간 상이하므로 각 연료를 상호간 상이한 분사 최적 온도로 공급하기 위한 연구가 진행되고 있다.

한편, 극저온지역에서 사용되는 종래의 원적외선 히터는 저온 상태에서 연료펌프의 노즐만이 예열된 상태로 연료가 토출되었다.

그러나, 연료가 예열되기 전에 노즐을 신속하게 통과하여 토출되므로 저온 환경에서 결빙된 연료 입자가 노즐을 통과시 노즐 및 연료공급펌프에 과부하가 발생되어 고장의 원인이 되는 문제점이 있었다.

특히, 노즐 및 연료공급펌프가 결빙된 연료 입자로 인해 과부하가 발생되어 폭발하는 경우 대형 화재로 이어지므로 안전성능이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0539830호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 사용편의성 및 안전성능이 개선되는 원적외선 스마트 난방기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장되는 연료저장부; 상기 연료저장부에 연결되어 유입된 연료를 펌핑하는 펌프본체부와, 상기 펌프본체부에 연결되어 연료를 토출시키는 공급노즐을 포함하는 연료펌프; 상기 공급노즐의 외주에 권취되어 연료가 발화점까지 가열되도록 선택적으로 가열되는 제1히팅와이어부; 상기 공급노즐로부터 분사된 연료가 연소되도록 선택적으로 점화되는 점화플러그를 포함하는 버너부; 상기 연료펌프 내부의 전류 흐름을 측정하는 안전전류센서; 및 상기 제1히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어하며, 상기 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 원적외선 스마트 난방기를 제공한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 안전전류센서에 의해 감지된 상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상인 경우 상기 연료펌프의 구동이 정지되도록 전원 공급을 비상 차단함이 바람직하다.

이때, 상기 제어부는, 상기 연료펌프에 전원 공급이 비상 차단된 상태에서 외부온도를 측정하는 펌프온도센서를 통해 외부온도가 기설정된 제1온도 미만인지 판단하며, 상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 미만인 경우 상기 연료펌프의 구동이 정지되도록 전원 공급을 차단하고, 별도로 구비된 알림수단을 통해 경고신호를 전송하며, 상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 이상인 경우 상기 연료펌프를 기설정된 횟수만큼 반복 구동함이 바람직하다.

그리고, 상기 펌프본체부의 외주에 권취되며, 저온환경에 의해 굵어진 연료 입자 크기가 감소되도록 선택적으로 가열되는 제2히팅와이어부와, 상기 펌프본체부 및 상기 공급노즐의 내부온도와 외부온도를 측정하는 펌프온도센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1히팅와이어부 및 상기 제2히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어함이 바람직하다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 외부온도가 기설정된 제2온도 미만이며 상기 제2온도보다 낮은 기설정된 제3온도 이상인 경우 상기 펌프본체부 내부의 연료가 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제2히팅와이어부를 가열 제어하며, 상기 외부온도가 상기 제3온도 미만인 경우 상기 펌프본체부 및 상기 공급노즐 내부의 연료가 동시에 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제1히팅와이어부 및 상기 제2히팅와이어부를 가열 제어함이 바람직하다.

그리고, 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 상기 연료저장부에 저장된 연료의 종류를 판별하는 오일센서를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 오일센서를 통해 판별된 연료별 최적화된 발화점까지 예열되어 불완전연소에 따른 냄새가 제거되도록 상기 제2히팅와이어부를 기설정주기 동안 가열 제어함이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 연료펌프 내부의 전류를 실시간 측정하는 안전전류센서와 펌프온도센서를 통해 기설정치 이상의 전류 및 제1온도 미만의 온도가 감지되면 제어부에 의해 연료펌프의 전원이 신속하게 차단됨과 동시에 경고신호가 전송되므로 공급노즐 폭발에 의한 화재가 예방되어 제품의 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

둘째, 펌프본체부 및 공급노즐에 각각 권취되어 제어부에 의해 선택적으로 가열 제어되는 각 히팅와이어부를 통해 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 외부온도에 대응되어 단계적으로 자동 예열됨에 따라 연료의 결빙이 미연에 방지되므로 효율성 및 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

셋째, 펌프본체부 내부의 연료가 제2히팅와이어부에 의해 예열됨에 따라 입자 크기가 소형화된 연료가 공급노즐로 공급되므로 공급노즐의 과부하가 미연에 방지되어 저온의 극한환경에서도 제품의 안전성 및 내구성이 현저히 개선될 수 있다.

넷째, 전기적 방식으로 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료의 종류를 판별하는 오일센서를 통해 자동 판별된 연료가 각 연료별 최적화된 발화점으로 각 히팅와이어부에 의해 예열되어 버너부로 공급되므로 발열부에서의 실질적인 완전연소가 가능하여 제품의 성능이 현저히 개선되며, 불완전연소에 따른 냄새가 실질적으로 제거되어 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 종래의 원적외선 튜브히터를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기의 내부가 부분 투영된 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 블록도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기의 제어방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기의 내부가 부분 투영된 정면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 블록도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기를 나타낸 블록도이다.

도 2 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기(100)는 연료저장부(20), 연료펌프(21), 제1히팅와이어부(22a), 버너부(30), 안전전류센서(83), 및 제어부(80)를 포함함이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원적외선 스마트 난방기(100)는 하우징부(10) 및 발열부(40)를 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 하우징부(10)가 육면체로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 상기 하우징부(10)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 하우징부(10)가 육면체로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.

그리고, 상기 하우징부(10)는 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 외관을 형성하며, 전방부에는 상기 발열부(40)가 배치되도록 기설정된 면적으로 상기 하우징부(10)의 후방으로 함몰되는 발열공간(11)이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 발열공간(11)은 상기 발열부(40)에 의한 열에너지가 전방으로 제공되도록 상기 하우징부(10)의 전방으로 개구됨이 바람직하며, 개구된 단면 형상이 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 발열공간(11)의 내벽면 프로파일을 따라 열에너지에 의한 복사열이 반사되도록 열반사판이 구비될 수 있다.

또한, 상기 하우징부(10)의 전면부에는 상기 발열공간(11)이 커버되도록 안전그릴(11a)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 안전그릴(11a)은 복수개의 금속바로 구비되어 횡방향 및 종방향 중 적어도 어느 일방향을 따라 상호간 기설정된 간격을 두고 배치될 수 있다. 더욱이, 상기 하우징부(10)의 상부에는 후술되는 배출구(43)가 배치되도록 상하방향으로 연통되는 배출홀(43a)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 발열공간(11)의 측면 일측은 후술되는 상기 버너부(30) 및 상기 발열부(40)의 연소로(41)가 연결되도록 수용공간과 연통될 수 있다. 이때, 상기 하우징부(10)의 일측부에는 연료주입구, 상기 연료펌프(21), 상기 버너부(30), 배터리부(60), 교류전원공급부(70), 상기 제어부(80) 등이 수용되는 상기 수용공간이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 수용공간 및 상기 발열공간(11) 사이의 상기 하우징부(10)의 구획벽이 단열처리되어 구비될 수 있으며, 상기 버너부(30) 및 상기 발열부(40)가 연결되도록 상기 수용공간 및 상기 발열공간(11) 일측이 상호간 연통될 수 있다. 더욱이, 상기 하우징부(10)의 일측부 외면에는 상기 수용공간이 선택적으로 개폐되도록 도어가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 하우징부(10)에는 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 제어를 위한 컨트롤판넬(90)이 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 컨트롤판넬(90)은 선택적으로 슬라이드 이동이 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 상기 하우징부(10)의 하부 내측에는 상기 연료저장부(20)가 배치되는 저장공간이 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 연료저장부(20)는 외관을 형성하는 상기 하우징부(10)의 내부, 가장 바람직하게는 상기 하우징부(10)의 하부 내측에 형성된 저장공간에 구비되되, 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장됨이 바람직하다.

여기서, 상기 연료저장부(20)는 경유저장탱크와, 등유저장탱크로 구분되어 구비될 수 있으며, 상기 경유저장탱크 및 상기 등유저장탱크의 각 연료주입구가 상기 수용공간측으로 배치될 수 있다. 이때, 각 연료주입구의 육안 구분이 용이하도록 각 연료주입구에 표식자가 구비되거나 상호간 상이한 색상으로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장되는 상기 연료저장부(20)와 연결되는 상기 연료펌프(21)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 연료펌프(21)는 연료가 유입되도록 일단이 상기 연료저장부(20)의 상기 경유저장탱크 및 상기 등유저장탱크에 각각 연결될 수 있으며, 연료가 토출되도록 타단이 상기 버너부(30)에 연결될 수 있다.

상세히, 도 4를 참조하면, 상기 연료펌프(21)는 상기 연료저장부(20)에 연결되어 유입된 연료를 펌핑하는 펌프본체부(21a)와, 상기 펌프본체부(21a)에 연결되어 연료를 토출시키는 공급노즐(21b)을 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 공급노즐(21b)의 외주에 권취되어 연료가 발화점까지 가열되도록 선택적으로 가열되는 상기 제1히팅와이어부(22a)를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 펌프본체부(21a)의 외주에 권취되며, 저온환경에 의해 굵어진 연료 입자 크기가 감소되도록 선택적으로 가열되는 제2히팅와이어부(22b)를 포함함이 바람직하다.

그리고, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 연료펌프(21) 내부의 전류 흐름을 실시간으로 측정하는 상기 안전전류센서(83)를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 안전전류센서(83)는 온도 증감에 따라 변화되는 연료 입자 크기에 대응되어 발생되는 상기 연료펌프(21) 내부의 전류 흐름 및 연료내 이물질에 의한 전류 증가를 측정하는 전류측정용 센서로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b)의 내부온도와 외부 공기 온도인 외부온도를 실시간으로 측정하는 펌프온도센서(84)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 펌프온도센서(84)는 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b)에 의한 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b) 내부온도를 측정하는 제1펌프온도센서를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 펌프온도센서(84)는 상기 원적외선 스마트 난방기(100) 외부의 공기 온도, 즉 외부온도를 측정하는 제2펌프온도센서를 포함함이 바람직하다.

그리고, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b)가 선택적으로 가열되도록 제어하며, 상기 연료펌프를 제어하는 상기 제어부(80)를 포함함이 바람직하다.

상세히, 도 5를 참조하면, 상기 연료펌프(21)가 구동시(s31), 상기 제어부(80)는 상기 안전전류센서(83)에 의해 감지된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 기설정치 이상인지 판단한다(s32).

여기서, 상기 기설정치는 1.2~1.8 암페어(ampere,이하 'A')로 설정됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 제어부(80)는 상기 안전전류센서(83)에 의해 감지된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 1.5A 이상인지 판단할 수 있다.

이때, 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비되어 온도 증감에 따라 변화되는 분자단위의 연료 입자 크기는 상기 외부온도에 반비례할 수 있다. 더욱이, 연료가 어는점 이하에 도달하는 경우 연료가 결정화됨에 따라 상기 공급노즐(21b)을 통과하는 입자 크기가 증가될 수 있다. 이에 따라, 저온환경에서 온도가 하강됨에 따라 연료 입자 크기가 성장됨에 따라 이에 대응되어 발생되는 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 증가될 수 있다.

또한, 연료내에 포함될 수 있는 이물질이 상기 공급노즐(21b)을 통과하지 못하고 정체되는 등의 원인으로 상기 공급노즐(21b)에 과부하가 걸림에 따라 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 증가될 수 있다.

그리고, 상기 안전전류센서(83)에 의해 감지된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 기설정치 미만인 경우 상기 연료펌프(21)가 연속적으로 구동되도록 상기 제어부(80)에 의해 전원이 인가됨이 바람직하다.

이때, 연료펌프(21)가 구동된다 함은 상기 펌프본체부(21a)가 상기 연료저장부에 저장된 연료를 유입시켜 상기 공급노즐(21b)을 통해 상기 버너부(30)의 점화플러그측으로 분사하여 공급함으로 이해함이 바람직하다.

반면, 상기 안전전류센서(83)에 의해 감지된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 기설정치 이상인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)의 구동이 기설정된 시간동안 일시적으로 정지되도록 상기 연료펌프(21)에 전원 공급을 비상 차단함이 바람직하다(s33). 이때, 상기 연료펌프(21) 내부의 연료 상태, 이물질 여부 등을 점검하기 위해 상기 연료펌프(21)가 상기 제어부(80)에 의해 전원 공급이 비상 차단되어 일시적으로 정지됨으로 이해함이 바람직하다.

여기서, 상기 전류가 상기 기설정치, 즉 1.2~1.8A를 초과하는 경우, 상기 공급노즐(21b)의 토출구가 결정화된 연료 입자나 이물질에 의해 막힘에 따라 연료 공급이 정체되어 상기 연료펌프(21)에 고장이 발생될 우려가 있다. 더욱이, 상기 연료펌프(21)는 상기 발열부(40)에 인접하게 배치되므로 공급노즐(21b) 정체에 따른 폭발이 발생되는 경우 화재 등의 안전사고가 발생될 심각한 우려가 있다.

따라서, 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 기설정치 이상인 경우 상기 공급노즐(21b)의 토출구가 결정화된 연료 입자나 이물질에 의해 막힘에 따라 연료 공급이 정체되기 전에 상기 제어부(80)를 통해 상기 연료펌프(21)의 전원이 비상 차단되므로 제품의 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 제어부(80)는 굵어진 연료 입자 크기로 인하여 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 증가되었는지 판별하기 위해 상기 연료펌프(21)의 전원 공급이 비상 차단된 상태에서 상기 펌프온도센서(84)를 통해 외부온도가 기설정된 제1온도 미만인지 판단한다(s34).

여기서, 상기 외부온도는 상기 펌프온도센서(84)를 통해 실시간으로 측정될 수 있으며, 상기 제1온도는 -12.0~ -8.0℃로 설정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 미만인 경우 상기 연료펌프(21)의 구동이 정지되도록 전원을 차단하며, 별도로 구비된 알림수단(86)을 통해 경고신호를 전송한다(s37).

즉, 상기 외부온도가 상기 제1온도 미만이며 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 이상이면 상기 제어부(80)는 연료가 결정화되어 상기 공급노즐(21b)이 막힘됨에 따라 정체된 것으로 판단하여 경고신호를 전송한다.

여기서, 상기 알림수단(86)은 상기 경고신호가 시각적으로 표시되도록 상기 컨트롤판넬(90)에 구비된 디스플레이부와, 상기 경고신호가 청각적으로 표시되도록 상기 하우징부(10)에 구비될 수 있는 스피커를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

이에 따라, 상기 연료펌프(21) 내부의 연료에 이상이 발생되었다고 판단되는 경우 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)의 전원을 차단함과 동시에 상기 알림수단(86)을 통해 시청각적인 경고신호를 즉시 전송하므로 제품의 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 이상인 경우, 상기 연료펌프(21)가 기설정된 횟수만큼 반복 구동되도록 제어함이 바람직하다(s35).

여기서, 상기 제어부(80)는 연료내 이물질 여부를 판별하기 위해 각 반복 구동 간격 사이에 상호간 기설정된 주기만큼의 시간을 두고 상기 연료펌프(21) 및 상기 공급노즐(21b)를 반복 구동함이 바람직하다. 이때, 반복 구동된다 함은 상기 공급노즐(21b) 내부에 결정화된 연료 및 이물질 중 적어도 어느 하나가 걸림되었는지 판단하기 위해 상기 제어부(80)가 기설정된 출력 및 기설정된 횟수로 상기 공급노즐(21b) 내부의 연료를 토출 제어하는 것으로 이해함이 바람직하다.

또한, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)가 반복 구동될 때마다 기설정된 시간만큼 상기 공급노즐(21b)로부터 연료가 토출되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 기설정된 횟수는 2~4회로 설정됨이 가장 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 상기 연료펌프(21)가 기설정된 횟수만큼 반복 구동되도록 상기 제어부(80)에 의해 제어된 이후에, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)가 정상적으로 동작되는지 판단한다(s36).

상세히, 상기 제어부(80)는 기설정된 횟수만큼 반복 구동된 상기 연료펌프(21)에 대하여 상기 안전전류센서(83)에 의해 감지된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 이상인지 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 기설정된 횟수만큼 반복 구동된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 이상으로 측정되는 경우, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)의 전원을 차단하며, 상기 제어부(80)에 회로 연결되어 구비되는 상기 알림수단(86)을 통해 경고신호를 전송한다(s37).

즉, 상기 외부온도가 상기 제1온도 이상이며 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 이상이면 상기 제어부(80)는 연료내 이물질에 의해 상기 공급노즐(21b)이 막힘됨에 따라 정체된 것으로 판단하여 경고신호를 전송한다.

이에 따라, 상기 연료펌프(21) 내부의 연료에 이상이 발생되었다고 판단되는 경우 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)의 전원을 차단함과 동시에 상기 알림수단(86)을 통해 시청각적인 경고신호를 즉시 전송하므로 제품의 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

반면, 기설정된 횟수만큼 반복 구동된 상기 연료펌프(21) 내부의 전류가 상기 기설정치 미만으로 측정되는 경우, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21)가 정상적으로 구동되도록 전원을 인가함이 바람직하다.

따라서, 상기 연료펌프(21) 내부의 연료 입자 크기 및 이물질에 의해 증감되는 전류를 실시간 측정하는 상기 안전전류센서(83)와 상기 펌프온도센서(84)를 통해 기설정치 이상의 전류 및 제1온도 미만의 온도가 감지되는 경우 상기 제어부(80)에 의해 상기 연료펌프(21)의 전원이 신속하게 차단된다. 이와 동시에, 상기 알림수단(86)을 통해 경고신호가 사용자에게 즉시 전송되므로 공급노즐(21b) 폭발에 의한 화재가 예방되어 제품의 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 연료의 결빙에 따른 상기 연료펌프(21)의 고장이 미연에 방지되도록, 상기 제어부(80)는 상기 펌프온도센서(84)를 통해 실시간 측정되는 상기 외부온도가 기설정된 제2온도 미만인지 판단한다(s41).

여기서, 상기 외부온도가 상기 제2온도 이상인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 연료펌프(21) 및 상기 버너부(30)가 작동(s45)되도록 제어함이 바람직하다.

반면, 상기 외부온도가 상기 제2온도 미만인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 외부온도가 기설정된 상기 제2온도 미만이며 상기 제2온도보다 낮은 기설정된 제3온도 이상인지 판단한다(s42). 즉, 상기 제어부(80)는 상기 외부온도가 상기 제3온도 이상이며 상기 제2온도 미만인지 판단한다.

이때, 상기 제2온도는 -7.0~ -3.0℃로 설정됨이 바람직하며, 상기 제3온도는 -12.0~ -8.0℃로 설정됨이 바람직하며, 상기 제3온도가 상기 제2온도보다 낮게 설정됨이 바람직하다.

여기서, 상기 외부온도가 상기 제2온도 미만이며 상기 제3온도 이상인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 펌프본체부(21a) 내부의 연료가 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제2히팅와이어부(22b)를 가열 제어한다(s43). 이때, 상기 기설정주기는 10~300sec로 설정됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 펌프본체부(21a)의 외주에 권취된 상기 제2히팅와이어부(22b)가 기설정된 온도로 가열되어 상기 펌프본체부(21a) 내부의 연료가 가열될 수 있다.

이를 통해, 저온의 극한환경에서 입자 크기가 굵어진 상기 펌프본체부(21a) 내부의 연료가 상기 제2히팅와이어부(22b)에 의해 가열됨에 따라 입자 크기가 소형화된 상태로 예열되어 상기 공급노즐(21b)로 공급되므로 저온의 극한환경에서도 제품의 안전성 및 내구성이 현저히 개선될 수 있다.

특히, 연료가 상기 펌프본체부(21a) 내부에서 상기 제2히팅와이어부(22b)에 의해 예열된 상태로 공급노즐(21b)로 공급되므로 상기 공급노즐(21b)의 과부하가 미연에 방지되어 제품의 안전성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 외부온도가 상기 제3온도 미만인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b) 내부의 연료가 동시에 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b)를 가열 제어한다(s44). 이때, 상기 기설정주기는 10~300sec로 설정됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b)의 각 외주에 권취된 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b)가 기설정된 온도로 가열되어 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b)의 내부의 연료가 동시에 가열될 수 있다. 즉, 상기 제2히팅와이어부(22b)에 의해 상기 펌프본체부(21a) 내부의 연료가 예열되며, 상기 제1히팅와이어부(21b)에 의해 상기 공급노즐(21b)이 예열되어 분사되기 위한 최적화된 온도로 가열된 연료가 분사 토출될 수 있다.

이에 따라, 상기 제어부(80)가 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b)를 선택적으로 가열되도록 제어하여 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b)이 외부온도에 대응되어 단계적으로 예열 및 가열되므로 제품의 효율성 및 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.

따라서, 상기 펌프본체부(21a) 및 상기 공급노즐(21b)에 각각 권취되어 상기 제어부(80)에 의해 선택적으로 가열 제어되는 각 히팅와이어부(22a,22b)를 통해 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 외부온도에 대응되어 단계적으로 자동 예열됨에 따라 연료의 결빙이 미연에 방지되므로 효율성 및 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 상기 연료저장부(20)에 저장된 연료의 종류를 판별하는 오일센서(85)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 오일센서(85)는 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비되는 연료의 황 함유량, 점도 및 산화도 등의 물리적, 화학적 특성을 기반으로 연료의 종류 및 용량을 측정하는 센서를 의미한다. 이러한 오일센서(85)는 연료의 종류별로 상이한 물리적, 화학적 특성을 기반으로 전기적 방식으로 연료의 종류를 판별할 수 있다. 예컨대, 연료와 접촉된 제1전극으로부터 전류를 방출하여 상기 연료를 통해 전달된 전류가 제2전극까지 도달시 획득되는 커패시턴스 및 유전률을 기초로 연료의 종류가 판별될 수 있다.

그리고, 상기 제어부(80)는 상기 오일센서(85)를 통해 판별된 연료별 최적화된 발화점까지 예열되어 불완전연소에 따른 냄새가 제거되도록 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b) 중 적어도 어느 하나를 기설정주기 동안 가열 제어할 수 있다.

예컨대, 상기 오일센서(85)를 통해 판별된 상기 연료저장부(20)에 저장된 연료가 경유인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b) 중 적어도 어느 하나를 기설정된 제1주기 동안 가열할 수 있다.

또한, 상기 오일센서(85)를 통해 판별된 상기 연료저장부(20)에 저장된 연료가 등유인 경우, 상기 제어부(80)는 상기 제1히팅와이어부(22a) 및 상기 제2히팅와이어부(22b) 중 적어도 어느 하나를 기설정된 제2주기 동안 가열할 수 있다. 이때, 상기 제1주기가 상기 제2주기보다 길게 설정됨이 바람직하다.

이에 따라, 전기적 방식으로 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료의 종류를 판별하는 상기 오일센서(85)를 통해 자동 판별된 연료가 각 연료별 최적화된 발화점으로 각 히팅와이어부(22a,22b)에 의해 가열될 수 있다. 이를 통해, 예열된 상기 연료가 상기 버너부(30)로 공급되므로 상기 발열부(40)에서의 실질적인 완전연소가 가능하여 제품의 성능이 현저히 개선되며, 불완전연소에 따른 냄새가 실질적으로 제거되어 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 버너부(30)는 연료가 공급되도록 상기 연료저장부(20)와 연결되는 상기 연료펌프(21)의 상기 공급노즐(21b)로부터 분사된 연료가 연소되도록 선택적으로 전기식으로 점화되는 점화플러그를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 버너부(30)는 상기 교류전원공급부(70) 및 상기 배터리부(60) 중 어느 하나로부터 전원이 공급되도록 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 교류전원공급부(70)의 전원인가 여부를 판단하여 상기 버너부(30)와 상기 교류전원공급부(70) 및 상기 배터리부(60) 중 어느 하나 간의 전선 연결을 스위칭하는 스위칭부(73)를 더 포함함이 바람직하다. 상세한 설명은 후술된다.

이러한 버너부(30)는 건타입버너로 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 일반적으로 건타입버너는 압력분사방식을 이용하여 연료가 공급되는 방식으로 구비됨이 바람직하다. 그리고, 건타입버너는 연소용 공기제어장치와 버너노즐이 일체로 조립된 버너로서 각 기기는 기능적으로 조합되어 제어장치의 조정이 용이하게 되며, 오일노즐, 오일펌프, 모터, 정화용변압기, 연소제어장치, 플렌지, 송풍기, 에어벨브, 블로워튜브를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 건타입버너는 버너자체에서 연료의 완전연소가 가능하여 열효율이 뛰어나며 매연이 실질적으로 발생되지 않으며, 이동 및 작은 충격이 있더라도 부품이 이완되거나 고장이 없어 내구성이 우수한 장점이 있다.

한편, 상기 발열부(40)는 상기 하우징부(10)의 전면에 배치되되, 상기 버너부(30)의 점화플러그를 통한 연료의 연소를 통해 발생되는 열에너지를 제공하여 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 난방되도록 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 발열부(40)는 상기 공급노즐(21b)을 통해 분사된 연료가 상기 버너부(30)를 통해 완전연소되도록 상기 발열공간(11)에 종방향 및 횡방향 중 어느 일방향으로 배치되는 중공형의 연소로(41)를 포함함이 바람직하다.

이때, 상기 연소로(41)는 연료의 완전연소를 위해 기설정된 부피 및 길이의 원통형으로 구비될 수 있으며, 일단이 상기 버너부(30) 및 공급노즐(21b)에 연결되며, 타단이 후술되는 발열관부(42)에 연통됨이 바람직하다.

그리고, 상기 발열부(40)는 상기 발열공간(11)에 횡방향으로 배치되는 적어도 하나 이상의 수평발열관부(42a)와, 상기 수평발열관부(42a)에 연통되어 상기 발열공간(11)에 종방향으로 배치되는 적어도 하나 이상의 수직발열관부(42b)를 포함하는 상기 발열관부(42)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 수직발열관부(42b)는 상기 연소로(41), 상기 수평발열관부(42a), 상기 배출구(43) 간의 연결을 매개하도록 배치되어 내부가 연통됨이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 연소로(41)가 상기 발열공간(11)의 하부에 배치되고, 상기 수평발열관부(42a)가 상기 발열공간(11)의 상부에 상하방향을 따라 2개소 배치되며, 상기 수직발열관부(42b)가 4개소 배치됨으로 도시 및 설명한다.

또한, 상기 배출구(43)에는 상기 발열관부(42)를 통해 이송되는 배기가스와 연소에 의한 냄새를 제거하는 흡착제가 구비될 수 있다. 이러한 흡착제는 질소산화물(NOX)흡착제와 미연탄화수소흡착제(HC)로 구성된 2중 흡착제로서 구비될 수 있다. 이에 따라, 연료의 불완전연소시 발생될 수 있는 배기가스와 냄새가 상기 흡착제에 흡착됨에 따라 외부로 배출이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 하우징부(10) 상부에는 상기 배출구(43)와 연통되는 배출홀(43a)이 상하방향을 따라 관통 형성될 수 있으며, 상기 배출홀(43a)에는 안전배출그릴(43b)이 구비될 수 있다.

이를 통해, 연소로(41)에서 연료의 연소를 통해 발생되는 열에너지가 상기 발열관부(42)를 순환한 후 상기 배출구(43)로 배출됨에 따라 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 발열 기능이 제공될 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 발열부(40)에서 발생된 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 열전변환부(50)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 열전변환부(50)는 상기 발열부(40)에서 발생된 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 적어도 하나 이상의 펠티어(peltier) 소자로 구비될 수 있다. 이때, 상기 열전변환부(50)는 일측이 상기 발열부(40)에 대향 배치되며, 타측이 상기 펠티어 소자에서 발생된 전기에너지를 상기 배터리부(60)로 출력할 수 있다. 즉, 상기 발열부(40)에서 발생되는 열에너지 일부가 상기 펠티어 소자에서 전기에너지로 전환되어 상기 버너부(30)로 전원 공급되도록 상기 열전변환부(50)의 타측이 상기 배터리부(60)에 전선 연결될 수 있다.

또한, 상기 열전변환부(50)는 상기 발열공간(11)에 배치될 수 있으며, 상기 열전변환부(50)의 일면이 상기 발열부(40)에 대향되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 열전변환부(50)의 일면이 상기 발열부(40)에서 발생되는 열에너지를 수용하는 면적이 최적화되도록 상기 발열부(40)에 대향 배치될 수 있다.

예컨대, 상기 열전변환부(50)는 상기 수평발열관부(42a)에 대향되는 상기 발열공간(11)의 상면에 배치될 수 있다. 또는, 상기 열전변환부(50)는 상기 발열공간(11)의 내벽면을 따라 복수개소 배치될 수도 있다.

여기서, 상기 열전변환부(50)의 제어과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 연료펌프(21)의 공급노즐(21b)을 통해 상기 연료저장부(20)에 저장된 연료가 상기 버너부(30)로 분사되고 상기 버너부(30)가 가동되어 상기 점화플러그가 점화된다.

이어서, 상기 버너부(30)가 점화됨에 따라 연료가 연소되어 상기 발열부(40)의 연소로(41)에서 연료 완전연소에 따른 열에너지가 발생되며, 열에너지가 상기 발열관부(42)로 이송됨에 따라 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 난방된다.

여기서, 상기 발열부(40)에서 발생된 열에너지 일부가 상기 열전변환부(50)를 통해 전기에너지로 변환된다. 또한, 상기 열전변환부(50)를 통해 생성된 전기에너지가 상기 배터리부(60)에 저장된다.

이에 따라, 상기 발열부(40)에서 발생된 난방용 열에너지를 펠티어 소자로 구비된 열전변환부(50)를 통해 전기에너지로 변환시켜 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 전원 공급원으로 재활용 가능하므로 에너지 사용효율이 극대화되어 경제성이 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 상기 열전변환부(50)와 상기 배터리부(60)의 사이에는 상기 펠티어 소자에서 발생되는 출력 전원의 변동을 감지하여 레귤레이팅하는 자동전압 레귤레이터(51)가 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 자동전압 레귤레이터(51)는 상기 열전변환부(50)와 상기 배터리부(60)의 사이에 구비될 수 있으며, 상기 열전변환부(50)로부터 발생되는 출력 전원이 변동되는 경우 이를 자동으로 감지하여 일정한 전원이 유지되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 열전변환부(50)와 상기 배터리부(60)의 사이에는 상기 열전변환부(50)로부터 발생되는 출력 전원이 상기 배터리부(60)에 충전되도록 충전회로가 구비될 수 있다.

한편, 상기 배터리부(60)는 일단이 상기 열전변환부(50)에 전선 연결되며 타단이 상기 버너부(30)에 전선 연결되되, 상기 열전변환부(50)에서 생성된 전기에너지가 직류 전압 및 전류로서 저장됨이 바람직하다.

여기서, 상기 배터리부(60)는 정전시에도 상기 버너부(30)에 연속적으로 전원이 공급되도록 전선 연결되어 구비됨이 바람직하다. 즉, 정전에 의해 상기 교류전원공급부(70)의 전원 공급이 중단되는 경우 상기 배터리부(60)의 전원이 상기 버너부(30)에 연속적으로 공급될 수 있어 상기 버너부(30)의 연속 구동이 가능하다.

더욱이, 상기 배터리부(60)는 상기 교류전원공급부(70)에 의한 전원공급원 없이도 휴대용으로 이동 가능하게 동작되도록 상기 버너부(30)에 전선 연결되어 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 배터리부(60)에 충전된 전원을 통해 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 동작될 수 있어 사용자가 상기 원적외선 스마트 난방기(100)를 원하는 위치에 거리 제한없이 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 배터리부(60)는 상기 배터리부(60)의 전압 및 전류의 안정적인 제어를 위해 구비되는 비엠에스부를 포함함이 바람직하다.

그리고, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 배터리부(60) 및 상기 버너부(30) 사이에 전선 연결되어 상기 배터리부(60)의 직류 전원을 교류 전원으로 전환하여 상기 버너부(30)에 선택적으로 공급하는 인버터부(61)를 더 포함함이 바람직하다.

더불어, 상기 배터리부(60)에는 외부접속단자가 구비되어 외부의 전원공급원에 직접 연결됨에 따라 충전될 수도 있으며, 외부로 상기 배터리부(60)의 전원을 공급할 수도 있다.

여기서, 상기 배터리부(60)가 외부의 전원공급원에 직접 연결되어 충전시, 상기 전원공급원이 상기 외부접속단자에 전선 연결되어 12~36V 범위의 직류 전원이 공급됨에 따라 상기 배터리부(60)가 충전될 수 있다. 또한, 상기 배터리부(60)로부터 외부로 전원 공급시 상기 인버터부(61)를 통해 상기 배터리부(60)의 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어 외부로 공급될 수 있다.

따라서, 상기 발열부(40)에서 발생되는 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 열전변환부(50)를 통해 충전되는 상기 배터리부(60)가 구비되어 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소들에 전원이 선택적으로 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 야외에서도 이동식으로 사용 가능하므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 상기 교류전원공급부(70)는 상기 버너부(30)에 전선 연결되어 상기 버너부(30)에 교류 전원을 선택적으로 공급하도록 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 교류전원공급부(70)는 가정용 콘센트 등의 전원공급원에 연결되는 전원플러그와, 상기 전원플러그에 연결되는 전선부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 교류전원공급부(70)의 전원플러그 및 전선부는 상기 하우징부(10) 후측 하부에 형성된 전선수용공간에 선택적으로 수납될 수 있다.

한편, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 교류전원공급부(70)에 회로 연결되며, 교류 전원이 인가됨에 따라 발생되는 제로크로싱 신호를 실시간 모니터링하는 교류전원감지부(71)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 교류전원감지부(71)는 제로크로싱 검출회로(72)와, 상기 스위칭부(73)를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 교류전원감지부(71)는 실시간으로 수신되는 상기 제로크로싱 신호를 검출하여 이에 대응하는 펄스신호를 생성하도록 구비되는 제로크로싱 검출회로(72)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 제로크로싱 신호는 교류 전원이 인가됨에 따라 발생되는 신호로 교류 전압이 양에서 음, 음에서 양으로 전환시 0V가 되는 지점에서 발생되며, 교류 전원의 주파수에 대응되는 주기로 발생된다.

그리고, 상기 제로크로싱 검출회로(72)는 상기 제로크로싱 신호가 검출시 기설정된 듀티비로 디지털 펄스신호를 출력함이 바람직하다. 여기서, 교류 전압이 0V가 되는 지점마다 상기 제로크로싱 신호가 검출되면 상기 제로크로싱 검출회로(72)에 의해 기설정된 듀티비로 디지털 펄스신호가 출력됨이 바람직하다.

또한, 상기 교류전원감지부(71)는 교류 전원의 주기가 판단되도록 상기 펄스신호를 카운팅하는 카운트회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제로크로싱 검출회로(72) 및 상기 카운트회로는 복수개의 트랜지스터로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제어부(80)는 기설정주기 동안 발생되는 상기 펄스신호의 카운팅 횟수에 대응되어 스위칭부(73)를 제어함이 바람직하다. 이를 통해, 상기 제로크로싱 신호에 대응되어 상기 제로크로싱 검출회로(72)에서 생성된 기설정된 듀티비의 상기 펄스신호를 상기 카운트회로를 통해 카운팅하여 기설정주기 동안의 카운팅 횟수를 기반으로 정전발생 여부를 정확하게 검출할 수 있어 정전 감지에 대한 정확성이 현저히 개선될 수 있다.

또한, 상기 교류전원감지부(71)는 상기 제로크로싱 검출회로(72)를 통해 검출된 상기 제로크로싱 신호를 기반으로 상기 교류전원공급부(70)의 전원인가 여부를 판단하여 상기 버너부(30)와 상기 교류전원공급부(70) 및 상기 배터리부(60) 중 어느 하나 간의 전선 연결을 스위칭하는 상기 스위칭부(73)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 버너부(30)는 상기 교류전원공급부(70) 및 상기 배터리부(60) 중 어느 하나로부터 전원이 공급되도록 전선 연결됨이 바람직하다.

상세히, 상기 버너부(30) 및 상기 발열부(40)의 구동시 상기 제로크로싱 검출회로(72)가 상기 제로크로싱 신호를 실시간으로 감지한다. 이때, 상기 제로크로싱 검출회로(72)가 상기 제로크로싱 신호를 감지하면 상기 제로크로싱 검출회로(72)에 의해 상기 펄스신호가 기설정된 주기 및 기설정된 출력전압으로 발생됨이 바람직하다. 그리고, 상기 제어부(80)는 상기 제로크로싱 신호가 기설정주기 동안감지되는지 판단한다.

여기서, 상기 제로크로싱 신호가 기설정주기 동안 감지시, 상기 스위칭부(73)는 상기 버너부(30) 및 상기 교류전원공급부(70)를 상호간 전선 연결하며, 상기 버너부(30) 및 상기 배터리부(60) 간의 연결을 차단한다.

상세히, 상기 제로크로싱 신호에 대응되어 발생된 상기 펄스신호의 카운팅 횟수가 기설정주기 동안 기설정된 횟수 이상으로 감지시, 상기 스위칭부(73)는 상기 버너부(30) 및 상기 교류전원공급부(70)를 상호간 전선 연결하며, 상기 버너부(30) 및 상기 배터리부(60) 간의 연결을 차단함이 바람직하다.

즉, 교류 전원이 인가된다고 판단되는 경우, 상기 버너부(30)를 포함하는 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소들이 상기 교류전원공급부(70)에 전원 연결될 수 있다.

이때, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소라 함은 연료펌프(21), 버너부(30), 회전수단(12)의 구동부, 제어부(80), 및 각 센서(81,82,83,84,85)를 포함함으로 이해함이 바람직하다. 또한, 연료펌프(21), 버너부(30), 회전수단(12)의 구동부, 제어부(80), 및 각 센서(81,82,83,84,85)는 교류 및 직류 전원에 호환되도록 구비됨이 바람직하다.

반면, 상기 제로크로싱 신호가 기설정주기 동안 미감지시, 상기 스위칭부(73)는 상기 버너부(30) 및 상기 배터리부(60)를 상호간 전선 연결하며, 상기 버너부(30) 및 상기 교류전원공급부(70) 간의 연결을 차단한다.

상세히, 상기 제로크로싱 신호에 대응되어 발생된 상기 펄스신호의 카운팅 횟수가 기설정주기 동안 기설정된 횟수 미만으로 감지시, 상기 스위칭부(73)는 상기 버너부(30) 및 상기 배터리부(60)를 상호간 전선 연결하며, 상기 버너부(30) 및 상기 교류전원공급부(70) 간의 연결을 차단함이 바람직하다.

즉, 교류 전원이 차단되었다고 판단되는 경우, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소들이 상기 배터리부(60)에 전원 연결될 수 있다. 이때, 전기적으로 구동되는 상기 원적외선 스마트 난방기(100)의 각 구성요소들은 교류 전원 및 직류 전원에 호환 적용되어 동작되도록 구비됨으로 이해함이 바람직하다.

이어서, 상기 스위칭부(73)를 통해 상기 버너부(30)에 상기 교류전원공급부(70) 및 상기 배터리부(60) 중 어느 하나의 전원이 연속적으로 공급됨에 따라 상기 발열부(40)가 연속적으로 구동된다.

따라서, 교류 전원의 인가 여부를 판단하기 위해 실시간으로 검출되는 제로크로싱 신호를 기반으로 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소들이 교류전원공급부(70) 및 배터리부(60) 중 어느 하나와 선택적으로 스위칭되어 전선 연결된다. 이에 따라, 연료가 실질적으로 완전연소되므로 제품의 연소 성능이 현저히 개선될 수 있다.

또한, 상기 버너부(30)를 포함하는 원적외선 스마트 난방기(100)의 전기적 구성요소들에 전선 연결되는 배터리부(60)가 구비됨에 따라 정전이 잦은 개발도상국에서도 전원이 안정적 및 연속적으로 공급되어 원적외선 스마트 난방기(100)가 안정적으로 구동되므로 제품의 내구성 및 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

더욱이, 정전시에도 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 연속적으로 구동됨에 따라 연료가 비정상적으로 불완전연소시 발생되는 매캐한 냄새 및 그을음이 미연에 방지되므로 제품의 수명이 현저히 개선되며 사용편의성이 개선될 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 배터리부(60)를 감싸며 배치되되 상기 배터리부(60)의 동작 최적화온도가 제공되도록 선택적으로 발열되는 배터리보온케이스(62)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 배터리보온케이스(62)는 상기 배터리부(60)의 외면 프로파일에 대응되는 내면 프로파일로 형성된 중공형 케이스로 구비될 수 있다. 이때, 상기 배터리보온케이스(62)에는 선택적으로 가열되는 배터리예열와이어가 외면 또는 내면 프로파일을 따라 배치될 수 있다.

또한, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 배터리부(60)의 온도를 실시간 측정하는 배터리온도센서(81)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 배터리온도센서(81)는 상기 배터리보온케이스(62) 내부에 배치되는 제1배터리온도센서와, 상기 배터리부(60) 내부에 배치되는 제2배터리온도센서와, 외부의 공기 온도를 측정하는 제3배터리온도센서를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(80)는 상기 배터리보온케이스(62)가 선택적으로 가열되도록 제어함이 바람직하다. 상세히, 상기 제어부(80)는 상기 배터리온도센서(81)를 통해 측정된 외부의 공기 온도가 기설정된 제4온도 미만인 경우 상기 배터리보온케이스(62)가 기설정된 시간동안 가열되도록 제어함이 바람직하다.

이때, 상기 제4온도는 -7.0~ -3.0℃로 설정됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 배터리보온케이스(62)의 배터리예열와이어가 기설정된 시간동안 가열됨에 따라 상기 배터리부(60)가 예열될 수 있다.

그리고, 상기 제어부(80)는 상기 배터리온도센서(81)를 통해 측정된 외부의 공기 온도가 상기 제4온도보다 높은 제5온도 미만인지 판단한다. 여기서, 상기 배터리온도센서(81)를 통해 측정된 외부의 공기 온도가 상기 제5온도 미만인 경우 상기 배터리보온케이스(62)가 기설정된 시간동안 재가열되도록 제어함이 바람직하다.

이때, 상기 제5온도는 3.0~7.0℃로 설정됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 배터리보온케이스(62)의 배터리예열와이어가 기설정된 시간동안 가열됨에 따라 상기 배터리부(60)가 동작 최적화온도로 예열될 수 있다.

또한, 상기 제어부(80)는 상기 배터리온도센서(81)를 통해 측정된 상기 배터리부(60)의 온도가 기설정된 제6온도 이상인 경우 상기 배터리보온케이스(62)의 가열이 중지되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 제6온도는 상기 배터리부(60) 동작 최적화온도의 최대값에 대응되어 설정될 수 있다.

이에 따라, 상기 배터리부(60)를 감싸며 배치되되 선택적으로 발열되는 상기 배터리보온케이스(62)를 통해 상기 배터리부(60)가 동작 최적화온도 범위내에서 구동되므로 저온의 극한환경에서도 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 안정적으로 동작될 수 있다.

한편, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 하우징부(10)가 회전되도록 상기 하우징부(10)의 일측에 구비되는 구동부를 포함하는 회전수단(12)을 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 구동부는 스텝모터 등으로 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 상기 제어부(80)에 의해 제어됨이 바람직하다. 이때, 상기 구동부는 후술되는 인체감지센서(82)를 통해 감지된 인체의 위치에 대향되어 상기 하우징부(10)가 회전되도록 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 회전수단(12)은 상기 원적외선 스마트 난방기(100)가 이동되도록 상기 하우징부(10)의 하부에 복수개 구비되는 바퀴부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 회전수단(12)의 구동부 및 바퀴부가 상호간 연결될 수 있다.

예컨대, 상기 바퀴부가 상기 하우징부(10)의 하부 모서리측에 4개소 배치되고, 상기 바퀴부에 개별적으로 각 상기 구동부가 구비될 수 있다. 이때, 상기 하우징부(10)의 일측에 배치된 바퀴부를 제어하는 구동부가 정방향 구동됨과 동시에 상기 하우징부(10)의 타측에 배치된 바퀴부를 제어하는 구동부가 역방향 구동됨에 따라 상기 하우징부(10)가 일방향으로 회전될 수 있다. 마찬가지로, 상기 하우징부(10)의 타측 구동부가 역방향 제어되고 상기 하우징부(10)의 일측 구동부가 정방향 제어됨에 따라 상기 하우징부(10)가 타방향으로 회전될 수 있다. 또는, 경우에 따라 상기 하우징부가 원통형으로 구비되되 상기 하우징부의 하부가 고정되고 상부가 구동부에 의해 회전되도록 구비될 수도 있다.

이러한 회전수단(12)은 상기 컨트롤판넬(90)의 조작부에 의해 수동으로 제어될 수도 있으며, 상기 제어부(80) 및 각 센서에 의한 자동 제어방식으로 구현될 수도 있다.

따라서, 상기 하우징부(10)의 일측에 구비되는 구동부를 포함하는 회전수단(12)을 통해 상기 하우징부(10)가 360°로 제한없이 회전가능하게 구현되므로 넓은 범위에 난방을 제공할 수 있어 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 하우징부(10)의 외면에 횡방향을 따라 복수개소 배치되어 상호간 기설정된 간격으로 이격되는 인체감지센서(82)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 인체감지센서(82)는 기설정주기로 인체 등으로부터 방출되는 적외선 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 적외선센서로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 인체감지센서(82)의 수신부에 인체 등으로부터 방출되는 적외선 신호가 감지됨에 따라 인체의 위치가 감지될 수 있다. 더불어, 상기 인체감지센서(82)는 초음파 송수신 방식으로 인체를 감지하도록 초음파센서로 구비될 수도 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에서, 상기 인체감지센서(82)가 적외선센서로 구비되는 경우를 예로써 설명한다.

또한, 상기 인체감지센서(82)는 육면체로 구비된 상기 하우징부(10)의 각 측면마다 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상세히, 상기 인체감지센서(82)는 상기 하우징부(10)의 전면 하측 및 후면에 횡방향을 따라 각각 복수개소 배치될 수 있다.

여기서, 상기 하우징부(10)의 전면에 배치된 상기 인체감지센서(82)는 상기 발열부(40)의 원적외선 간섭이 최소화되도록 상기 발열부(40)와 종방향으로 기설정된 간격만큼 이격된 상기 하우징부(10)의 전면 하측에 횡방향을 따라 복수개소 배치될 수 있다.

그리고, 상기 하우징부(10)의 전면에 배치된 상기 인체감지센서(82)는 상기 하우징부(10)의 횡방향 중앙부, 또는 상기 발열공간(11)의 횡방향 중앙부에 1개소 배치될 수 있다.

여기서, 상기 인체감지센서(82) 중 어느 하나가 인체로부터 방출되는 적외선 신호를 감지하면, 감지된 상기 인체감지센서(80)측으로 상기 하우징부(10)의 전면부가 인체에 대향되도록 상기 제어부(80)가 상기 회전수단(12)의 구동부를 제어함이 바람직하다. 즉, 상기 제어부(80)는 상기 하우징부(10)의 전면부가 상기 인체감지센서(82)로부터 감지된 인체에 대향되도록 상기 회전수단(12)의 구동부를 제어함이 바람직하다.

따라서, 상기 발열부(40)와 이격되어 원적외선 간섭이 최소화되는 위치의 상기 하우징부(10)의 외면에 횡방향을 따라 복수개소 배치되어 상호간 기설정된 간격으로 이격되는 인체감지센서(82)가 구비되어 상기 하우징부(10)의 전면부가 상기 회전수단(12)을 통해 인체에 대향되어 자동 회전되므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

더욱이, 상기 원적외선 스마트 난방기(100)는 상기 하우징부(10)의 일측에 배치되어 상기 하우징부(10)에 가해지는 외력을 감지하는 충격감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(80)는 상기 충격감지센서(미도시)를 통해 상기 하우징부(10)에 외력이 발생되었는지를 판단할 수 있다. 이때, 외력 발생여부는 상기 충격감지센서(미도시)에 감지되는 순간적인 전류변화를 통해 감지될 수 있다.

그리고, 상기 제어부(80)는 상기 충격감지센서(미도시)를 통해 상기 하우징부(10)에 외력 발생이 감지된 경우 상기 회전수단(12)의 구동부를 회전하는 방향에 대하여 역방향으로 절환되도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 상기 회전수단(12)에 의한 상기 하우징부(10)의 회전중에 상기 충격감지센서(미도시)를 통해 충격을 실시간 감지하여 상기 하우징부(10)의 회전방향이 자동 절환되므로 안전성능이 현저히 개선될 수 있다.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

10: 하우징부 11: 발열공간
20: 연료저장부 21: 연료펌프
21a: 펌프본체부 21b: 공급노즐
22a: 제1히팅와이어 22b: 제2히팅와이어
30: 버너부 40: 발열부
41: 연소로 42: 발열관부
43: 배출구 80: 제어부
83: 안전전류센서 84: 펌프온도센서
85: 오일센서 86: 알림수단
90: 컨트롤판넬 100: 원적외선 스마트 난방기

Claims (6)

1. 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장되는 연료저장부;
   상기 연료저장부에 연결되어 유입된 연료를 펌핑하는 펌프본체부와, 상기 펌프본체부에 연결되어 연료를 토출시키는 공급노즐을 포함하는 연료펌프;
   상기 공급노즐의 외주에 권취되어 연료가 발화점까지 가열되도록 선택적으로 가열되는 제1히팅와이어부;
   상기 공급노즐로부터 분사된 연료가 연소되도록 선택적으로 점화되는 점화플러그를 포함하는 버너부;
   상기 연료펌프 내부의 전류 흐름을 측정하는 안전전류센서; 및
   상기 제1히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어하며, 상기 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 안전전류센서에 의해 감지된 상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상인 경우 상기 연료펌프의 구동이 정지되도록 전원 공급을 비상 차단하고,
   상기 연료펌프에 전원 공급이 비상 차단된 상태에서 외부온도를 측정하는 펌프온도센서를 통해 외부온도가 기설정된 제1온도 미만인지 판단하며,
   상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 미만인 경우 상기 연료펌프의 구동이 정지되도록 전원 공급을 차단하며, 별도로 구비된 알림수단을 통해 경고신호를 전송하고,
   상기 연료펌프 내부의 전류가 기설정치 이상이며 상기 외부온도가 상기 제1온도 이상인 경우 상기 연료펌프를 기설정된 횟수만큼 반복 구동함을 특징으로 하는 원적외선 스마트 난방기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 구비된 연료가 저장되는 연료저장부;
   상기 연료저장부에 연결되어 유입된 연료를 펌핑하는 펌프본체부와, 상기 펌프본체부에 연결되어 연료를 토출시키는 공급노즐을 포함하는 연료펌프;
   상기 공급노즐의 외주에 권취되어 연료가 발화점까지 가열되도록 선택적으로 가열되는 제1히팅와이어부;
   상기 공급노즐로부터 분사된 연료가 연소되도록 선택적으로 점화되는 점화플러그를 포함하는 버너부;
   상기 연료펌프 내부의 전류 흐름을 측정하는 안전전류센서; 및
   상기 제1히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어하며, 상기 연료펌프를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 펌프본체부의 외주에 권취되며, 저온환경에 의해 굵어진 연료 입자 크기가 감소되도록 선택적으로 가열되는 제2히팅와이어부와,
   상기 펌프본체부 및 상기 공급노즐의 내부온도와 외부온도를 측정하는 펌프온도센서를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 제1히팅와이어부 및 상기 제2히팅와이어부가 선택적으로 가열되도록 제어함을 특징으로 하는 원적외선 스마트 난방기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 외부온도가 기설정된 제2온도 미만이며 상기 제2온도보다 낮은 기설정된 제3온도 이상인 경우 상기 펌프본체부 내부의 연료가 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제2히팅와이어부를 가열 제어하며,
   상기 외부온도가 상기 제3온도 미만인 경우 상기 펌프본체부 및 상기 공급노즐 내부의 연료가 동시에 가열되도록 기설정주기 동안 상기 제1히팅와이어부 및 상기 제2히팅와이어부를 가열 제어함을 특징으로 하는 원적외선 스마트 난방기.
6. 제 4 항에 있어서,
   경유 및 등유 중 적어도 어느 하나로 상기 연료저장부에 저장된 연료의 종류를 판별하는 오일센서를 더 포함하되,
   상기 제어부는 상기 오일센서를 통해 판별된 연료별 최적화된 발화점까지 예열되어 불완전연소에 따른 냄새가 제거되도록 상기 제2히팅와이어부를 기설정주기 동안 가열 제어함을 특징으로 하는 원적외선 스마트 난방기.

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