KR102319319B1 - 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스렌지 등과 같은 조리기구에서 발생하는 폐열인 열에너지를 전기에너지로 변환하여 후드장치의 필요전원으로 사용할 수 있게 그 생성된 전기에너지를 충전할 수 있는 후드장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 분체로 이루어지되 서로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 폐열을 강제 흡입 후, 외부로 배출하는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 구비되되 상기 몸체부 내부로 유입되는 폐열의 열에너지와 반응하여 전기에너지를 생성하며, 생성된 전기에너지가 충전배터리에 충전될 수 있도록 구비되는 에너지 변환부 및 상기 몸체부에 조작 가능하게 구비되되 상기 충전배터리에서 필요전원을 인가받아 상기 몸체부를 제어신호에 의해 제어하는 제어판넬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치{The hood device using the thermoelectric effect}

본 발명은 가스렌지 등과 같은 조리기구에서 발생하는 폐열인 열에너지를 전기에너지로 변환하여 후드장치의 필요전원으로 사용할 수 있게 그 생성된 전기에너지를 충전할 수 있는 후드장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정의 주방이나 식당 등에서 오븐, 가스레인지 등의 가열 조리기구를 이용하여 음식물을 조리할 경우에는 음식냄새, 수분, 기름 등의 오염물질이 발생하게 된다.

이때, 상기 조리시에 발생한 오염물질은 가열 조리기구의 상부에 구비되는 후드를 통해 후드의 후단에 구비되는 덕트로 배출되며, 상기 후드에는 조리시 발생한 오염물질을 강제로 배출할 수 있도록 모터에 의해 회전하는 팬이 구비된다.

또한, 상기 후드에 구비되는 팬은 별도의 전력공급수단으로서 콘센트 등에 연결되어 사용자의 버튼 조작으로 전류가 인가됨으로써 작동된다.

하지만, 상기 팬을 작동시키기 위해서는 전류를 지속적으로 인가하여 전력을 소모하여야 하므로 지속적인 전력비가 소요된다는 문제점이 발생하게 된다.

국내공개특허 제10-2010-134994호(공개일:2010.12.24.)

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 상술한 전력비를 절약하면서 후드의 팬을 작동시킬 수 있게 가열 조리기구를 이용하여 음식물을 조리할 경우 발생하는 열 에너지를 전기 에너지로 변환한 뒤, 이를 후드에 구비되는 팬의 동력원으로 사용하여 전력비를 절약할 수 있는 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치는 두 분체로 이루어지되 서로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 폐열을 강제 흡입 후, 외부로 배출하는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 구비되되 상기 몸체부 내부로 유입되는 폐열의 열에너지와 반응하여 전기에너지를 생성하며, 생성된 전기에너지가 충전배터리에 충전될 수 있도록 구비되는 에너지 변환부 및 상기 몸체부에 조작 가능하게 구비되되 상기 충전배터리에서 필요전원을 인가받아 상기 몸체부를 제어신호에 의해 제어하는 제어판넬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체부는 하부와 전면이 개구된 속이 빈 함체의 형상으로 이루어지되 외부와 연통하는 배출관이 형성되며, 상부에는 상기 충전배터리가 탈착 가능하게 결합하는 제1몸체와, 상기 제1몸체 전면에 슬라이드 이동에 의해 출입 가능하게 삽입되되 하부가 개구된 속이 빈 함체 형상으로 이루어지며, 그 내부가 상기 제1몸체 내부와 연통하는 구조를 갖는 제2몸체와, 상기 제1몸체 내부에서 회전가능하게 설치되되 그 회전에 의해 개구된 상기 제1몸체 하부와 상기 제2몸체 하부 각각으로 유입되는 폐열이 상기 제어판넬의 제어신호에 의해 상기 배출관을 통해 외부로 배출될 수있도록 안내하는 모터 및 상기 제1몸체와 상기 제2몸체의 개구된 하부에 각각 탈착 가능하게 구비되되 폐열의 유입이 가능하게 메쉬(MESH) 형상으로 이루어진 유입망을 포함하며, 상기 에너지 변환부는 상기 제1몸체 또는 상기 제2몸체 중 적어도 어느 하나의 내부에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에너지 변환부는 상기 충전배터리와 전기적으로 연결된 연결선 및 상기 연결선 외면에 다수가 전기적으로 연결되되 상기 제1몸체나 상기 제2몸체 내부로 유입되는 폐열의 열에너지와 반응하여 전기에너지를 생성하며, 그 생성된 전기에너지가 상기 연결선을 통해 상기 충전배터리에 충전될 수 있도록 구비되는 열전소자를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 가스렌지의 열원으로 음식물을 조리시에 발생하는 폐열인 열에너지를 이용하여 열전소자를 통해 전기에너지로 변환 후, 그 변환된 전기에너지는 충전배터리에 충전되어 상기 후드장치를 구성하는 필요전원을 요구하는 구성물에 제어판넬의 제어를 통해 충전된 전원이 인가될 수 있도록 함으로써, 별도의 외부전원이 인가되지 않고도 상기 후드장치를 동작하기 위한 전원 생산이 가능한 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치에 대한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치에 대한 에너지 변환부를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치에 대한 작용관계도.
도 5는 도 3에 대한 작용관계도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이며, 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치(이하, 간략하게 '후드장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명한다. 설명에 앞서, 하기에 설명되는 제어판넬(300)은 인가되는 전원에 의해 동작하되 외면에 구비된 다수의 스위치나 디스플레이 등을 통해 사용자에 의해 조작되는 통상의 제어부를 의미하는 것으로, 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 상세한 설명은 생략하도록 한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 후드장치(1)는 크게 몸체부(100), 에너지 변환부(200) 및 제어판넬(300)을 포함한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 몸체부(100)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 가스렌지(미도시)를 사용시에 발생하는 고온의 폐열을 강제 흡수하여 외부로 배출하기 위한 구성으로 제1몸체(110), 제2몸체(120), 모터(130) 및 유입망(140)을 포함한다.

예컨대 제1몸체(110)는 화재에 내구성이 보장되는 금속이나 하드(HARD)한 난연이나 불연의 재질로 성형되되 전면(도면상으로 제2몸체가 구비되는 방향) 및 하면이 개구되게 전체적으로 속인 함체의 형상으로 이루어진다.

제1몸체(110) 상부에는 내부와 연통되게 배출관(111)이 형성되며, 상기 배출관(111) 외면에는 자바라 형태 등으로 이루어진 배기관(115)이 관 연결되어 모터(130)에 의해 강제 흡입된 고온의 폐열이 상기 배출관(111)과 상기 배기관(115)을 통해 외부로 배출될 수 있는 구조를 갖는다.

제1몸체(110)의 양측면에는 수가이드바(113)가 형성되며, 상기 수가이드바(113)는 후술하는 제2몸체(120) 양측면에 형성된 암가이드바(121)에 삽입 또는 지지되어 상기 제2몸체(120)가 상기 제1몸체(110)의 개구된 전면을 통해 출입할 수 있는 구조를 갖는다.

또한, 제2몸체(120)는 상술한 제1몸체(110)와 동종의 재질로 성형되되 개구된 하면으로는 폐열의 유입이 가능하게 개구되며, 전면에는 제어판넬(300)이 설치된다.

제2몸체(120) 내부에는 후술하는 에너지 변환부(200)가 설치되되 상기 에너지 변환부(200)는 상기 제2몸체(120)의 개구된 하부로 유입되는 폐열과 직접적인 접촉이 이루어질 수 있게 해당 개구된 하부와 대향되게 배치될 수 있도록 상기 제2몸체(120) 내부에 구비된다.

한편, 에너지 변환부(200)는 상술한 제1몸체(110)의 개구된 하면과 대향되게 상기 제1몸체(110) 내부에 부가적으로 더 설치되어 충전배터리(230)에 충전되는 전기생산의 양을 제어하도록 하는 것도 가능하나, 상기 제1몸체(110)의 개구된 하부 측으로는 상기 제2몸체(120)와 대비하여 가스렌지로 음식물을 조리시에 발생하는 수증기 등의 유입이 많기 때문에 하기에는 상기 에너지 변환부(200)가 제2몸체(120) 내부에 설치된 것을 일 예로 하여 설명하도록 한다.

제2몸체(120) 양측에는 수가이드바(113)가 삽입되거나 지지되는 암가이드바(121)가 구비되어 상기 제2몸체(120)가 제1몸체(110)의 개구된 전면을 통해 출입시에 안정적으로 슬라이딩 이동하여 출입할 수 있도록 한다.

물론, 본 발명에서는 제2몸체(120)가 제1몸체(110)와 슬라이딩 이동할 수 있게 암수 형태를 갖는 수가이드바(113)와 암가이드바(121)로 도시 및 설명되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 필요에 따라 어느 하나는 롤러(미도시)로 대치하여 사용되는 것도 가능하다.

또한, 모터(130)는 제1몸체(110)는 물론, 제2몸체(120) 내부로 유입된 폐열을 강제 흡입하여 상술한 배출관(111)을 통해 외부로 방제 배출하기 위한 구성으로 수용체(131), 휀(133) 및 이음관(135)을 포함한다.

수용체(131)는 외면에 한 쌍의 통공(131a,131b)이 형성되되 그 내부에는 모터(130)에 의해 회전가능하게 결합하는 휀(133)이 설치되어 상기 휀(133)의 회전을 통해 제1몸체(110)와 제2몸체(120) 내부로 유입되는 폐열이 어느 하나의 상기 통공(131a)을 통해 상기 수용체(131) 내부로 유입 후, 또 다른 상기 통공(131b)을 통해 배출될 수 있는 구조를 갖는다.

이때, 회전하는 휀(133)에 의해 수용체(131) 내부로 강제 흡입되어 통공(131b)으로 배출되는 폐열은 일단이 상기 통공(131b)과 관 연결되되 타단은 배출관(111)과 관 연결되는 이음관(135)을 통해 이동하여 상기 배출관(111)과 관 연결하는 또 다른 배기관(115)에 안내되어 외부로로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 유입망(140)은 금속재질로 성형되되 폐열의 유입이 용이하게 전체적으로 메쉬(MESH)의 형상을 갖는 판의 형상으로 이루어져 제1몸체(110)와 제2몸체(120)에 각각 개구된 하부와 탈착 가능하게 결합한다.

아울러, 도시하지는 않았으나, 유입망(140)의 상부나 하부에는 별도의 필터(미도시)가 더 구비되어 상기 유입망(140)을 통해 유입되는 폐열에 포함된 이물질이 필터링된 이후에 배기관(115)을 통해 외부로 배출될 수 있도록 함으로써, 몸체부(100)의 청결은 물론, 환경오염을 방지하는 장점을 구현할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 에너지 변환부(200)는 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 가스렌지로 음식물 등을 조리시에 발생하는 폐열인 열에너지를 전기에너지로 변환하여 본 발명인 후드장치(1)에 필요전원으로 사용하기 위한 구성으로 연결선(210), 열전소자(220) 및 충전배터리(230)를 포함한다.

예컨대 연결선(210)은 제2몸체(120) 내부 상단에 소정길이를 갖도록 형성되되 충전배터리(230)와 전기적으로 연결되며, 일측 또는 양측에는 다수의 열전소자(220) 또한 전기적으로 연결된다.

열전소자(220)는 열에너지와 전기 에너지의 변환을 행하는 제벡효과(Seebeck Effect)를 갖는 반도체 소자를 의미하며, 연결선(210)의 일측 또는 양측에 다수 배치될 수 있게 제2몸체(120) 내부에 설치된다.

이때, 다수의 열전소자(220)가 구비된 연결선(210)은 제2몸체(120)와 탈착 가능하게 설치되어 교체 등의 유지보수가 가능하도록 하며, 이를 위해 상기 연결선(210)과 충전배터리(230)는 탈착 가능한 단자를 통해 전기적으로 서로 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하다.

충전배터리(230)는 제1몸체(110) 상부에 고정설치되되 연결선(210) 및 제어판넬(300)과 전기적으로 연결되어 열전소자(220)에서 변환된 전기에너지를 인가받아 충전하되 그 충전된 전기는 상기 제어판넬(300)에 인가되어 모터(130)는 물론, 도시되지 않은 후드장치(1)에 구비된 램프(미도시) 등을 동작하기 위한 필요전원으로 사용될 수 있도록 한다.

부연하면, 가스렌지가 동작하여 음식물을 조리하는 고온의 열원이 제공되면 그 열원에 의해 발생하는 폐열은 해당 가스렌지 상부로 부상하게 되고, 부상한 폐열은 모터(130)의 회전을 통해 제2몸체(120)의 개구된 하부를 통해 유입망(140)을 거쳐 내부로 유입되게 된다. (도 4 참조)

그 유입된 폐열은 다수의 열전소자(220) 일면과 접촉하는 가열영역(Z1)이 존재하게 되며, 해당 가열영역(Z1)과 대칭되는 상기 열전소자(220)의 타면인 비접촉영역(Z2)은 상기 가열영역(Z1)보다 온도가 낮은 상태를 유지하게 되며, 이 상황이 지속되게 되면 상기 열전소자(220)의 전자는 낮은 온도로 이동하려 하는 성질을 가지고 있어 상기 비접촉영역(Z2)으로 이동이 이루어져 그 이동에 의해 전기를 생성하게 된다. (도 5 참조)

하여, 열전소자(220)에 의해 생성된 전기는 연결선(210)을 통해 충전배터리(230)에 인가되어 충전이 이루어지게 되며, 지속적인 외부전원의 인가가 없이도 본 발명인 후드장치(1)의 동작에 필요한 전원을 제공하는 장점을 갖게 된다.

물론, 본 발명에서의 에너지 변환부(200)로 생성된 전기는 후드장치(1)의 필요전원으로 사용하는 것을 예시하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 필요에 따라 상기 후드장치(1) 이외에 다른 전자기기(예를 들어, 가스감지센서나 가스공급을 개폐하는 전자밸브 등)의 필요전원으로 사용될 수 있도록 하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 후드장치(1)는 종래와는 차별적으로 가스렌지의 열원으로 음식물을 조리시에 발생하는 폐열인 열에너지를 이용하여 열전소자(220)를 통해 전기에너지로 변환 후, 그 변환된 전기에너지는 충전배터리(230)에 충전되어 상기 후드장치(1)를 구성하는 필요전원을 요구하는 구성물에 제어판넬(300)의 제어를 통해 충전된 전원이 인가될 수 있도록 함으로써, 별도의 외부전원이 인가되지 않고도 상기 후드장치(1)를 동작하기 위한 전원 생산이 가능한 효과를 갖게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 본 발명에 따른 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치
100: 몸체부
110: 제1몸체 111: 배출관
113: 수가이드바 115: 배기관
120: 제2몸체 121; 암가이드바
130: 모터 131: 수용체
133: 휀 135: 이음관
140: 유입망
200: 에너지 변환부
210: 연결선 220: 열전소자
230: 충전배터리
300: 제어판넬
Z1: 가열영역
Z2: 비접촉영역

Claims (3)

1. 두 분체로 이루어지되 서로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 폐열을 강제 흡입 후, 외부로 배출하는 몸체부(100);
   상기 몸체부(100) 내부에 구비되되 상기 몸체부(100) 내부로 유입되는 폐열의 열에너지와 반응하여 전기에너지를 생성하며, 생성된 전기에너지가 충전배터리(230)에 충전될 수 있도록 구비되는 에너지 변환부(200); 및
   상기 몸체부(100)에 조작 가능하게 구비되되 상기 충전배터리(230)에서 필요전원을 인가받아 상기 몸체부(100)를 제어신호에 의해 제어하는 제어판넬(300);을 포함하되
   
   상기 몸체부(100)는
   하부와 전면이 개구된 속이 빈 함체의 형상으로 이루어지되 외부와 연통하는 배출관(111)이 형성되며, 상부에는 상기 충전배터리(230)가 탈착 가능하게 결합하는 제1몸체(110);
   상기 제1몸체(110) 전면에 슬라이드 이동에 의해 출입 가능하게 삽입되되 하부가 개구된 속이 빈 함체 형상으로 이루어지며, 그 내부가 상기 제1몸체(110) 내부와 연통하는 구조를 갖는 제2몸체(120);
   상기 제1몸체(110) 내부에서 회전가능하게 설치되되 그 회전에 의해 개구된 상기 제1몸체(110) 하부와 상기 제2몸체(120) 하부 각각으로 유입되는 폐열이 상기 제어판넬(300)의 제어신호에 의해 상기 배출관(111)을 통해 외부로 배출될 수있도록 안내하는 모터(130); 및
   상기 제1몸체(110)와 상기 제2몸체(120)의 개구된 하부에 각각 탈착 가능하게 구비되되 폐열의 유입이 가능하게 메쉬(MESH) 형상으로 이루어진 유입망(140);을 포함하며, 상기 에너지 변환부(200)는 상기 제1몸체(110) 또는 상기 제2몸체(120) 중 적어도 어느 하나의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 에너지 변환부(200)는
   상기 충전배터리(230)와 전기적으로 연결된 연결선(210); 및
   상기 연결선(210) 외면에 다수가 전기적으로 연결되되 상기 제1몸체(110)나 상기 제2몸체(120) 내부로 유입되는 폐열의 열에너지와 반응하여 전기에너지를 생성하며, 그 생성된 전기에너지가 상기 연결선(210)을 통해 상기 충전배터리(230)에 충전될 수 있도록 구비되는 열전소자(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 생성이 가능한 가스렌지용 후드장치.
   

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