KR102284287B1 - 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템 - Google Patents

열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템 Download PDF

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KR102284287B1
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Abstract

본 발명은 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 열대류 현상을 이용하여 천장에서 바닥으로 수직방향을 가지는 따뜻한 공기를 밀어내줌으로써 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 지속적으로 따뜻한 공기를 밀어주게 됨에 따라 자동순환이 되어 공기를 가열하게 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.

Description

열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템{High efficiency heating system using convection phenomenon}
본 발명은 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 열대류 현상을 이용하여 천장에서 바닥으로 수직방향을 가지는 따뜻한 공기를 밀어내줌으로써 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 지속적으로 따뜻한 공기를 밀어주게 됨에 따라 자동순환이 되어 공기를 가열하게 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.
현재, 조선철의장품 도장공장은 스프레이 시공을 한 후, 경화가 될 때까지 대기하였다가 경화 후에 다시 후속 코팅을 실시하고 있다.
통상적으로, 동절기를 제외한 절기에는 1회 코팅을 실시하고 익일에 후속코팅(하절기에는 오후 늦게 후속코팅 실시가능)을 실시하고 있고, 동절기에는 기온이 낮아 경화가 늦어져 1회 코팅을 실시하고 24시간 ~ 48시간까지 경화 대기시간을 갖은 다음에 후속코팅을 실시하고 있어 동절기에는 도장공장의 도장 생산 효율이 기타 절기에 비해 절반 내지는 1/3으로 그 효율이 현저하게 저하된다.
본 출원인은 이러한 효율 저하의 문제점을 극복하기 위하여 공기를 공급하되 공급되는 공기의 온도를 상승시키고, 열대류현상을 이용하여 따뜻한 공기는 상승하는 순환작용으로 인해 경화 대기시간을 절감하여 효율을 극대화시킬 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
한편, 공개특허공보 제10-2018-0042808호에는 건조 장치가 기재되어 있다.
상기 기술은, 피처리물의 건조 불균일 등의 건조 불량을 억제할 수 있는 건조 장치를 제공하는 것으로서, 피처리물의 건조 처리를 실시하는 건조조와, 상기 피처리물의 고정구와, 상기 피처리물의 표면에 대향하는 가열 수단과, 상기 피처리물의 이면에 대향하는 가열 수단을 갖고, 상기 가열 수단의 길이 방향이 수평선에 대하여 경사지도록 형성되어 있는 것을 기재하고 있다.
또한, 등록특허공보 제10-0990855호에는 근적외선 건조시스템 및 그 제어 방법이 기재되어 있다.
상기 기술은, 대상물을 건조하기 위한 건조실; 상기 건조실의 입구를 통해 대상물을 투입할 수 있도록 컨베이어의 이동 방향을 따라 소정 간격 이격되며 상기 컨베이어의 판면에 매립된 자석으로 이루어지는 마그네틱 장치가 구비되어 상기 컨베이어에 상기 대상물을 매단 채 이송할 수 있는 대상물 이송부; 상기 건조실 내벽의 다수의 개소에 높이가 선택적으로 조절되며 상기 이송부를 향하는 다수의 하우징 높이조절장치가 설치되고, 상기 하우징 높이조절장치의 단부에 고정 결합되어 설치 방향에 따라 상기 건조실의 높이 방향을 따라 상향 또는 하향으로 상기 대상물에 근적외선을 조사하는 근적외선 히터부; 및 대상물 온도 감지수단을 통해 상기 대상물의 건조 진행 상태를 감지하여 상기 근적외선 히터부에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하는 근적외선 건조시스템에 관한 것이다.
이러한 시스템의 제어 방법은 건조 대상물에 따라 근적외선 히터의 조사량이나 조사시간 및 근적외선 히터의 조사 높이 등을 제어부에서 설정하고 건조작업을 준비하는 제1단계; 건조실 입구로 투입된 대상물이 마그네틱 장치에 의해 컨베이어에 고정된 채 출구까지 이송되며 상기 근적외선 히터에 의해 건조되는 제2단계; 및 상기 건조를 마친 대상물이 컨베이어에 의해 출구 측으로 밀려나가며 자력으로부터 이탈하는 제3단계;를 포함한다.
그러나 상술된 기술들은 공기의 공급을 통한 순환에 기반한 건조 기술과 거리가 있다.
다른 한편, 등록특허공보 제10-1223715호에는 체적변화형 도장부스를 기재하고 있다.
상기 기술은, 체적변화형 도장부스에 관한 것으로, 외부와 격리되어 제품에 대한 도장작업을 할 수 있게 설치되는 도장부스에 있어서, 상기 도장부스는 상, 하부 부스(10, 20)가 일부 겹치게 구성되어, 도장부스의 높이를 조정할 수 있는 것으로, 제품의 체적에 따라 부스의 체적을 변화시켜, 열손실을 줄이고, 벽면에 볼록반사경을 설치함으로써 원적외선과 복사열을 효율적으로 분산시키며, 공기를 강제순환시켜 열을 균일하게 섞어서 열효율을 높이는 현저한 효과가 있다.
해당기술은 공기 순환을 이용한 효율성 증진에 목적을 두고 있지만, 본 출원인이 제안하는 열대류 현상을 이용한 효율성 증가와는 다르다.
공개특허공보 제10-2018-0042808호(2018.04.26.) 등록특허공보 제10-0990855호(2010.10.29. 공고) 등록특허공보 제10-1223715호(2013.01.21. 공고) 공개특허공보 제10-2005-0106373호(2005.11.09.)
본 발명의 목적은, 열대류 현상을 이용하여 천장에서 바닥으로 수직방향을 가지는 따뜻한 공기를 밀어내줌으로써 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 지속적으로 따뜻한 공기를 밀어주게 됨에 따라 자동순환이 되어 공기를 가열하게 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템은, 히팅기와; 상기 히팅기의 제어를 위한 컨트롤판넬과; 상기 컨트롤판넬과 통신하여 제어신호를 전송하는 단말기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 히팅기는, 천장에서부터 하방으로 연장된 복수 개의 지지대(10)와; 상기 지지대(10) 내부에서부터 구성되어 하방으로 따뜻한 공기를 제공하는 히팅부(30)와; 상기 히팅부(30)를 지지대(10)로부터 지지하여 고정하는 브라켓(20);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅부(30)는,
브라켓(20)에 의해 고정되는 모터(31)와; 상기 모터(31)의 축에 결합되어 회전되는 팬(32)과; 상기 모터(31)와 팬(32)을 수용하며 상기 지지대(10) 및 브라켓(20)에서부터 하방으로 박스 형상으로 구성된 히팅박스(33)와; 상기 히팅박스(33) 하방에서 구성된 배출영역(34)과; 상기 배출영역(34)과 히팅박스(33)의 결합되는 경계영역에 구성되어 발열함으로써 열원을 제공하는 바열체(35);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출영역(34)의 배출 방향 단부 내측으로는 셔터(Shutter)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤판넬은,
발열체를 제어하는 온도제어부와; 모터의 동작시간을 제어하는 타이머제어부와; 모터와 셔터를 제어하는 동작제어부와; 통신부;를 포함하고,
상기 단말기는,
상기 컨트롤판넬과 통신을 수행하는 통신부와; 상기 컨트롤판넬의 온도제어부, 타이머제어부 및 동작제어부에 전달되는 제어신호를 생성하기 위한 제어I/F;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 의하면, 열대류 현상을 이용하여 천장에서 바닥으로 수직방향을 가지는 따뜻한 공기를 밀어내줌으로써 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 지속적으로 따뜻한 공기를 밀어주게 됨에 따라 자동순환이 되어 공기를 가열하게 함으로써, 효율이 높은 히팅 시스템을 제공할 수 있게 된다.
이에 따라, 도장공장에 사용하는 경우, 특히 동절기의 기타 절기 대비 생산효율이 1/2~1/3 정도 저하되던 문제점을 극복할 수 있어서, 도장생산 효율이 극대화될 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템의 히팅기를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템의 컨트롤 판넬과 단말기의 구성을 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 히팅기를 다방향에서 다양하게 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 열대류 현상을 이용하여 천장에서 바닥으로 수직방향을 가지는 따뜻한 공기를 밀어내줌으로써 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 지속적으로 따뜻한 공기를 밀어주게 됨에 따라 자동순환이 되어 공기를 가열하게 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템을 첨부된 도면을 통해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템을 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명에 의하면, 도장공장 내에 설치되어 열대류현상을 이용해 따뜻한 공기를 제공하는 히팅기와; 상기 히팅기의 제어를 위한 컨트롤판넬과; 상기 컨트롤판넬과 통신하여 제어신호를 전송하는 단말기;를 포함하여 구성된다.
한편, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 단말기는 컨트롤판넬과 통신하여 히팅기의 동작상태를 모니터링 할 수 있는 인터페이스를 제공할 수도 있다.
이를 위해, 단말기는 웹(Web)이나 앱(App)을 지원하도록 할 수도 있다.
상기 히팅기는 첨부된 도면의 도 2와, 도 4 및 도 5를 참조하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템의 히팅기를 나타낸 것이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 히팅기를 다방향에서 다양하게 나타낸 것이다.
첨부된 도면에 따른 히팅기는, 천장에서부터 하방으로 연장된 복수 개의 지지대(10)와; 상기 지지대(10) 내부에서부터 구성되어 하방으로 따뜻한 공기를 제공하는 히팅부(30)와; 상기 히팅부(30)를 지지대(10) 또는 히팅부(30)로부터 지지하여 고정하는 브라켓(20);을 포함하여 구성된다.
상기 지지대(10)는 견고하고 안정적인 결합을 위한 'ㄴ'자 형상을 가짐이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 히팅부(30)는, 브라켓(20)에 의해 고정되는 모터(31)와; 상기 모터(31)의 축에 결합되어 회전되는 팬(32)과; 상기 모터(31)와 팬(32)을 수용하며 상기 지지대(10) 및 브라켓(20)에서부터 하방으로 박스 형상으로 구성된 히팅박스(33)와; 상기 히팅박스(33) 하방에서 구성된 배출영역(34)과; 상기 배출영역(34)과 히팅박스(33)의 결합되는 경계영역에 구성되어 발열함으로써 열원을 제공하는 바열체(35);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 배출영역(34)의 배출 방향 단부 내측으로는 도면에 도시되지 않았지만 셔터(Shutter) 구성이 포함될 수 있다.
이때, 셔터는 종래 사용되고 있는 다양한 구성을 모두 채용할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템의 컨트롤 판넬과 단말기의 구성을 나타낸 것이다.
컨트롤판넬은, 발열체를 제어하는 온도제어부와; 모터의 동작시간을 제어하는 타이머제어부와; 모터와 셔터를 제어하는 동작제어부와; 통신부;를 포함한다.
또한, 단말기는 상기 컨트롤판넬과 통신을 수행하는 통신부와; 상기 컨트롤판넬의 온도제어부, 타이머제어부 및 동작제어부에 전달되는 제어신호를 생성하기 위한 제어I/F;를 포함하여 구성된다.
이때, 제어I/F란, 앱이나 웹 등에서 사용자가 조작할 수 있도록 제공되는 인터페이스를 의미하며, 이는 구체적으로 설명되지 않아도 통상의 기술자에 의해 자명하게 설계되는 수준이다.
한편, 히팅기와 별개로 도장공장 내에서 설치되어 주변의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 온도센서의 측정값은 컨트롤판넬의 통신부를 통해 수신될 수 있다.
또한, 컨트롤판넬은 온도센서로부터 수신된 측정값에 의해 판단된 도장공장 내의 온도가 일정온도 이상인 것으로 판단되면, 온도제어부의 제어를 중지하도록 제어할 수 있으며, 이를 위해 기준온도제어부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 기준온도제어부는 온도제어부의 제어만 중지함으로써 단순 공기 순환식으로 제어를 수행하다가, 온도센서에 의해 측정된 온도가 일정 온도 미만이 되면 다시 온도제어부에 의해 발열체가 발열하도록 할 수도 있고,
혹은, 동작제어부의 제어도 동시에 중지하는 것일 수도 있다.
또한, 다른 설계 조건에 따라서, 상기 히팅부(30)의 모터(31)를 고정하는 브라켓(20)은 첨부된 도면의 도 5를 참조하였을 때 다음과 같이 구성될 수도 있다.
지지대(10) 또는 히팅부(30)의 히팅박스(33)의 내측면에 결합되되 경사방향으로 상향된 제1 브라켓과; 지지대(10) 또는 히팅부(30)의 히팅박스(33)의 내측면에 결합되되 제1 브라켓의 하측에 위치되어 일직선방향으로 연장된 제2 브라켓;이 1쌍으로 구성되어 다수 쌍 형성되며,
여러 개의 제1 브라켓을 연결하며 모터의 외관에 대응된 형태를 가지는 제3 브라켓과; 여러 개의 제2 브라켓을 연결하며 모터의 외관에 대응된 형태를 가지며 제3 브라켓의 하측에 위치된 제4 브라켓;을 포함한다.
이에 더하여, 상기 제4 브라켓은 하방으로 연장되며 모터의 단부에 걸릴 수 있도록 'ㄴ'자 형상으로 절곡된 형상을 가지는 제5 브라켓;을 더 포함할 수 있다.
이러한 제5 브라켓은 다수 개로 구성되며, 각각이 제4 브라켓의 하방을 향하도록 위치되면서 절곡된 단부끼리 마주하도록 한다.
이러한 제5 브라켓의 절곡된 단부 각각의 상면에는 소정의 형상과 크기를 가지는 판재가 위치될 수 있으며, 상기 판재는 그 하면이 제5 브라켓의 절곡된 단부 각각의 상면과 스프링을 통해 결합되도록 한다.
이때, 스프링의 결합은 용접, 접착, 볼트체결 등 다양할 수 있으며, 이에 따르면 모터의 구동에 따른 진동절감은 물론, 충격완화 효과를 가짐으로써 내구성을 향상시킬 수 있고, 뿐만 아니라 모터의 구동에 따른 진동으로 모터가 상/하 방향으로 들썩이는 경우 그에 따른 탄성작용을 부가하여 공기의 공급방향으로 압력을 제공하여 공기순환에 대한 효율을 극대화시킬 수 있을 것으로 기대된다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
10 : 지지대
20 : 브라켓
30 : 히팅부
31 : 모터
32 : 팬
33 : 히팅박스
34 : 배출영역
35 : 발열체

Claims (5)

  1. 히팅기와;
    상기 히팅기의 제어를 위한 컨트롤판넬과;
    상기 컨트롤판넬과 통신하여 제어신호를 전송하는 단말기;를 포함하여 구성된 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템에 있어서,
    상기 히팅기는,
    천장에서부터 하방으로 연장된 복수 개의 지지대(10)와; 상기 지지대(10) 내부에서부터 구성되어 하방으로 따뜻한 공기를 제공하는 히팅부(30)와; 상기 히팅부(30)를 지지대(10)로부터 지지하여 고정하는 브라켓(20);을 포함하여 구성되되,
    상기 브라켓(20)은,
    지지대(10) 또는 히팅부(30)의 히팅박스(33)의 내측면에 결합되되 경사방향으로 상향된 제1 브라켓과; 지지대(10) 또는 히팅부(30)의 히팅박스(33)의 내측면에 결합되되 제1 브라켓의 하측에 위치되어 일직선방향으로 연장된 제2 브라켓;이 1쌍으로 구성되어 다수 쌍 형성되며,
    다수의 제1 브라켓을 연결하며 모터의 외관에 대응된 형태를 가지는 제3 브라켓과; 다수의 제2 브라켓을 연결하며 모터의 외관에 대응된 형태를 가지며 제3 브라켓의 하측에 위치된 제4 브라켓과; 상기 제4 브라켓의 하방으로 연장되며 모터의 단부에 걸릴 수 있도록 'ㄴ'자 형상으로 절곡된 형상을 가지는 제5 브라켓;을 포함하고,
    상기 제5 브라켓은 다수 개로 구성되며, 각각이 제4 브라켓의 하방을 향하도록 위치되면서 절곡된 단부끼리 마주하도록 구성되며,
    상기 제5 브라켓의 절곡된 단부 각각의 상면에는 소정의 형상과 크기를 가지는 판재가 위치될 수 있으며, 상기 판재는 그 하면이 제5 브라켓의 절곡된 단부 각각의 상면과 스프링을 통해 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 히팅부(30)는,
    브라켓(20)에 의해 고정되는 모터(31)와; 상기 모터(31)의 축에 결합되어 회전되는 팬(32)과; 상기 모터(31)와 팬(32)을 수용하며 상기 지지대(10) 및 브라켓(20)에서부터 하방으로 박스 형상으로 구성된 히팅박스(33)와; 상기 히팅박스(33) 하방에서 구성된 배출영역(34)과; 상기 배출영역(34)과 히팅박스(33)의 결합되는 경계영역에 구성되어 발열함으로써 열원을 제공하는 발열체(35);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배출영역(34)의 배출 방향 단부 내측으로는 셔터(Shutter)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤판넬은,
    발열체를 제어하는 온도제어부와; 모터의 동작시간을 제어하는 타이머제어부와; 모터와 셔터를 제어하는 동작제어부와; 통신부;를 포함하고,
    상기 단말기는,
    상기 컨트롤판넬과 통신을 수행하는 통신부와; 상기 컨트롤판넬의 온도제어부, 타이머제어부 및 동작제어부에 전달되는 제어신호를 생성하기 위한 제어I/F;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템.
KR1020210003935A 2021-01-12 2021-01-12 열대류현상을 이용한 고효율 히팅 시스템 KR102284287B1 (ko)

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