KR102665098B1 - 천장형 온열기 - Google Patents

Abstract

천장형 온열기가 개시된다. 상기 천장형 온열기는, 천장에 고정 설치되는 온열기에 있어서, 온열기를 제어하는 조작부 및 전자회로기판을 포함하는 본체; 상기 본체와 전기적으로 연결되게 설치되고, 발열수단이 구비되어 열을 방출하는 발열체; 상기 발열체를 감싸도록 상기 본체에 설치되며, 반구(半球) 형상으로 이루어지고 상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 실내 공간으로 확산시키는 커버; 및 상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 상기 본체 측으로 전달되지 않도록 차단하고, 복사열이 상기 커버 측 방향으로 전달되도록 유도하는 반사판;을 포함하되, 상기 반사판은, 복사열이 반사되는 면이 소정 각도로 경사지게 경사면이 형성될 수 있다.

Description

천장형 온열기{CEILING HEATER}

본 발명은 천장형 온열기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 방사각이 커지도록 반사판을 개선함으로써 발열체로부터 방출되는 복사열이 반사판에 반사되어 온열기 위치부터 원거리의 주변구역까지 복사열이 고르게 전달될 수 있는 천장형 온열기에 관한 것이다.

주지하다시피 현대사회에서 의료용 자재의 발달과 함께 편리하게 온열장치를 다량으로 제조하게 되었고, 특히 재질 규격화와 편리성으로 끊임없이 현재까지 제품개발이 이루어지고 있다.

하지만, 종래 기술은 편리한 만큼 가공된 합성제품의 자재가 넘쳐나고 있고, 그로 인해 예전 의료기기에서는 볼 수 없는 새로운 피부병 및 닫힌 공간으로 실내 공기 오염도가 상승하게 되고 이는 발암물질에 의한 아토피 및 집먼지 진드기로 건강의 위험에 노출되었으며, 따라서 생활에서 느끼지 못하는 원인불명의 병명으로 고생하는 커 다란 문제점이 발생 되었다.

한편, 종래 건물 난방은 대부분 대류방식을 이용함에 따라, 뜨거운 공기는 비중이 약하여 난방목적공간이 아닌 천장부로 몰리게 되고, 반면에 차가운 공기가 바닥으로 몰려, 실제 난방목적공간인 FL+1,200mm 까지는 천장부에 비해 섭씨5도이상 온도차이가 있음에 따라, 열의 이용적 측면에서 비효율적이다.

또한, 종래 건물 난방은 석유나 가스 등의 화석연료를 연소시켜 난방을 하였으나, 연료 연소시 발생한 가스가 대 기오염을 야기 시키고, 실내온도를 높이기 위해 과난방을 해야 하므로 막대한 에너지 손실이 발생하는 문제점이 발생 되었다.

한편, 종래 온열장치는 천장고가 낮은 학교 교실 등에 설치했을 때, 온열장치 바로 밑에 있는 학생은 머리가 뜨거워 불쾌감을 느끼면서 바로 온열장치를 off 시키고자 하고, 방사각을 벗어나 있는 학생은 추워서 온열장치를 on 하고자 하는 폐단이 발생 되었다.

즉, 종래 기술은 발열판의 에너지밀도가 평방미터(m2) 당4 kwatts 이상의 온열장치를 천장높이 4 meters 이하의 높이의 천장에 설치했을 때, 발열판이 평면으로 구성되어 있고, 표면온도가 섭씨 약 300도인 복사열이 하부로 전달됨에 따라, 온열장치의 바로 하부에 있는 사람은 복사열이 집중됨에 따라, 머리에서부터 뜨거운 열에 의한 불쾌감을 느끼게 되며, 반대로 온열장치의 발열판 중심점으로부터 40도 이상의 방사각도를 벗어나 있는 사람은 미세한 열도 느낄 수 없는 상황이 실제로 발생됨에 따라, 소비자의 불만과 열이용적인 측면에서 비효율적이었다.

따라서, 기존의 장치가 방사각을 유지하기 위해 많은 온열장치를 설치해야 함으로써, 에너지 낭비의 문제점과 아울러 소비자의 욕구와 국가적 에너지 절감 욕구를 충족시킬 수 없다는 커다란 문제점이 발생 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 아래와 같은 선행기술문헌이 출원된바 있으나, 전술한 문제점들을 일 거에 해결하지는 못하는 문제점이 발생 되었다.

대한민국 등록특허 10-1654886

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방사각이 커지도록 반사판을 개선함으로써 발열체로부터 방출되는 복사열이 반사판에 반사되어 온열기 위치부터 원거리의 주변구역까지 복사열이 고르게 전달될 수 있는 천장형 온열기를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 천장형 온열기는, 천장에 고정 설치되는 온열기에 있어서, 온열기를 제어하는 조작부 및 전자회로기판을 포함하는 본체; 상기 본체와 전기적으로 연결되게 설치되고, 발열수단이 구비되어 열을 방출하는 발열체; 상기 발열체를 감싸도록 상기 본체에 설치되며, 반구(半球) 형상으로 이루어지고 상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 실내 공간으로 확산시키는 커버; 및 상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 상기 본체 측으로 전달되지 않도록 차단하고, 복사열이 상기 커버 측 방향으로 전달되도록 유도하는 반사판;을 포함하되, 상기 반사판은, 복사열이 반사되는 면이 소정 각도로 경사지게 경사면이 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 복사열이 반사되는 면이 중심에서부터 주변으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 복사열이 반사되는 면 부분이 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 중심부분은 평평하게 형성된 중심부; 및 상기 중심부로부터 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사면이 형성된 주변부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 중심부분은 반구(半球) 형상으로 돌출된 중심부; 및 상기 중심부로부터 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사면이 형성된 주변부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 천장형 온열기는, 상기 반사판 내측으로 팬이 더 구비되고, 상기 반사판은, 상기 팬의 구동에 의해 발생되는 공기가 통과할 수 있도록 소정 간격마다 타공된 관통홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 관통홀은, 상기 반사판의 중심부분에서 주변부로 갈수록 관통홀의 크기가 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 관통홀은, 상기 반사판의 중심부분에서 주변부로 갈수록 경사진 각도가 더 커지도록 관통홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 상기 반사판의 내측에 설치되어 복사열이 반사되는 면의 경사 각도를 조절하기 위한 기울기 조절부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기울기 조절부는, 상기 반사판의 경사 각도를 조절하기 위해 필요한 동력을 발생시키는 구동부; 및 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 길이가 축소되거나 신장되는 샤프트;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 반사판은, 상기 반사판을 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전부는, 상기 반사판 내측 정중앙에 회전축이 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 천장형 온열기는, 복사열이 반사되는 반사판의 형태 및 구조를 개선하여 방사각이 커지도록 함으로써 발열체로부터 방출되는 복사열이 반사판에 반사되어 온열기 위치부터 원거리의 주변구역까지 복사열이 고르게 전달될 수 있어 열에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 개략적인 측단면도.
도 4는 원뿔 형상의 반사판 사시도.
도 5는 다각뿔 형상의 반사판 사시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판의 측면도.
도 8은 팬이 구비된 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 온열기의 측단면도.
도 9는 관통홀이 형성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판의 측단면도.
도 10은 기울기 조절부 및 회전부를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 온열기의 측단면도.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기는, 방사각이 커지도록 반사판을 개선함으로써 발열체로부터 방출되는 복사열이 반사판에 반사되어 온열기 위치부터 원거리의 주변구역까지 복사열이 고르게 전달될 수 있는 천장형 온열기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기의 개략적인 측단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 온열기는 크게 본체(10), 발열체(20), 커버(30) 및 반사판(40)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 천장형 온열기는 기본적으로 천장에 설치되어 하측의 실내 공간을 향해 온열이 전달되도록 하는 것이 바람직하나 필요에 따라 수직 벽체에 설치될 수도 있고, 이 경우 수평 방향으로 온열이 확산되면서 전달될 수 있다.

먼저, 본체(10)는 온열기를 제어하는 조작부(11) 및 전자회로기판(미도시)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체(10)는 온열기 설치장소 주변의 온도를 측정하기 위한 온도센서(미부호)를 포함하여, 주변의 온도에 대응하여 온열기가 작동되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본체(10) 상부에는 천장에 설치되기 위한 브라켓(12)이 구비될 수 있다.

다음으로, 발열체(20)는 상기 본체(10)와 전기적으로 연결되게 설치되고, 발열수단(미부호)이 구비되어 열을 방출하는 부분이다.

상기 발열체(20)는 상기 본체(10) 상에 설치되고, 전기적인 연결이 되도록 설치되어 상기 본체(10)로부터 전류를 인가받아 전류의 흐름에 의해 발열되는 발열체로서, 전도성이 높은 전도체가 설치 면적 내에 코일 형태로 절곡되게 배치될 수 있다.

다음으로, 커버(30)는 상기 발열체(20)를 감싸도록 상기 본체(10)에 설치되며, 반구(半球) 형상으로 이루어지고 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열을 실내 공간으로 확산시키는 역할을 수행한다.

상기 커버(30)는 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 고르게 원거리까지 확산시키기 위해, 외측면에 특정 무늬의 홈이 형성될 수 있다.

예를 들어, 커버(30)의 재질은 알루미늄 합금을 사용함이 바람직하고, 커버(30)의 표면은 방사각의 극대화와 방사율의 극대화를 위해, 깊이 1 ~ 5mmt 의 wave형 굴곡부를 형성할 수 있다.

즉, 상기 커버(30)에 형성된 특정 무늬의 홈에 의해 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 다각도로 반사되어 전달됨으로써 확산 범위가 커질 수 있게 된다.

다음으로, 반사판(40)은 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열을 상기 본체(10) 측으로 전달되지 않도록 차단하고, 복사열이 상기 커버(30) 측 방향으로 전달되도록 유도하는 부분이다.

상기 반사판(40)은 상기 본체(10)와 상기 발열체(20) 사이 공간에 배치되며, 복사열이 반사되는 면이 소정 각도로 경사지게 경사면(41)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 반사판(40)은 복사열이 반사되는 면이 중심에서부터 주변으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다.

이는, 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 상기 반사판(40)의 경사면(41)을 통해 반사되어 실내 측 공간으로 전달됨으로써 경사면(41)의 경사 각도에 대해 반사되는 복사열의 진행 방향이 결정되며, 경사면(41)이 없는 평평한 상태 대비 경사면(41)이 구비됨으로써 보다 넓은 면적까지 고르게 복사열이 전달되도록 하기 위함이다.

도 4는 원뿔 형상의 반사판 사시도이고, 도 5는 다각뿔 형상의 반사판 사시도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 반사판(40a, 40b)은 복사열이 반사되는 면 부분이 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 원뿔 형상의 상기 반사판(40a)은 중심 부분보다 주변부분의 높이가 낮게 형성되되, 중심에서 주변부까지 전체가 곡면으로 형성될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 다각뿔 형상의 상기 반사판(40b)은 중심 부분보다 주변부분의 높이가 낮게 형성되되, 다각형의 경사면 형태에 따라 복사열이 반사되는 방향 및 반사 면적을 다르게 설정할 수 있다.

즉, 본 발명의 천장형 온열기가 설치될 장소에 따라 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상의 반사판이 선택 적용될 수 있다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판의 측면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 반사판(40)은 중심부분은 평평하게 형성된 중심부(42) 및 상기 중심부(42)로부터 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사면이 형성된 주변부(43)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 반사판(40)은 중심부(42)가 일부 설정 면적만큼은 평평한 면으로 형성되고, 주변부(43)는 경사면이 형성되도록 이루어질 수 있다.

이를 통해, 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 상기 반사판(40)에 반사될 경우, 상기 중심부(42)에 의해 온열기의 하측 실내 공간은 수직으로 복사열이 반사될 수 있고, 상기 주변부(43)에 의해 온열기로부터 멀어지는 하측 실내 공간은 경사면을 통해 복사열이 경사각을 가지도록 반사될 수 있어, 온열기가 하측의 실내 공간 전체에 복사열이 전달될 수 있게 된다.

도 7을 참조하면, 상기 반사판(40)은 중심부분은 반구(半球) 형상으로 돌출된 중심부(42') 및 상기 중심부(42')로부터 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사면이 형성된 주변부(43);를 포함할 수 있다.

즉, 상기 반사판(40)은 중심부(42')가 일부 설정 면적만큼은 곡면으로 형성되고, 주변부(43)는 경사면이 형성되도록 이루어질 수 있다.

이를 통해, 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 상기 반사판(40)에 반사될 경우, 상기 중심부(42')에 의해 온열기의 하측 실내 공간은 상기 중심부(42')의 곡면에 대한 곡률의 반사각을 가지도록 복사열이 반사될 수 있고, 상기 주변부(43)에 의해 온열기로부터 멀어지는 하측 실내 공간은 경사면을 통해 복사열이 경사각을 가지도록 반사될 수 있어, 온열기가 하측의 실내 공간 전체에 복사열이 전달될 수 있게 된다.

도 8은 팬이 구비된 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 온열기의 측단면도이다.

도 8을 참조하면, 다른 실시예에 있어서, 상기 천장형 온열기는 상기 반사판(40) 내측으로 팬(50)이 더 구비되고, 상기 반사판(40)은, 상기 팬(50)의 구동에 의해 발생되는 공기가 통과할 수 있도록 소정 간격마다 타공된 관통홀(44)이 형성될 수 있다.

상기 관통홀(44)은 상기 반사판(40)의 중심부분에서 주변부로 갈수록 관통홀(44)의 크기가 크게 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 반사판(40)의 관통홀(44)은 중심 부분부터 점차적으로 홀의 크기가 크게 형성됨으로써, 상기 팬(50)이 구동되면 중심부분보다 주변부를 관통하는 공기의 양이 더 많아지도록 하여 중심부분의 하측 실내 공간에 비해 원거리의 실내 공간으로 온열 공기가 확산될 수 있도록 할 수 있다.

즉, 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 상기 팬(50)의 구동에 의해 보다 멀리 온열이 전달될 수 있도록 할 수 있게 된다.

도 9는 관통홀이 형성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판의 측단면도이다.

도 9를 참조하면, 다른 실시예로서, 상기 관통홀(44)은 상기 반사판(40)의 중심부분에서 주변부로 갈수록 경사진 각도가 더 커지도록 관통홀(44)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 관통홀(44)은 중심부분부터 주변부로 갈수록 경사 각도가 더 커짐으로써 최종적으로 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 상기 팬(50)의 구동에 의해 생성된 온풍이 전달되는 방사각이 더 커질 수 있게 된다.

따라서, 단일 천장형 온열기로서 온열을 전달할 수 있는 영역이 확장될 수 있게 된다.

도 10은 기울기 조절부 및 회전부를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 온열기의 측단면도이다.

도 10을 참조하면, 다른 실시예로서, 상기 기울기 조절부(100)는 상기 반사판(40)의 경사 각도를 조절하기 위해 필요한 동력을 발생시키는 구동부(110) 및 상기 구동부(110)로부터 동력을 전달받아 길이가 축소되거나 신장되는 샤프트(120)를 포함할 수 있다.

상기 기울기 조절부(100)는 평면 형태의 반사판(40)을 일측 방향으로 기울어지게 각도를 변경하기 위한 부분으로, 상기 구동부(110)는 예를 들어, 유압을 발생시키는 유압펌프(미도시)로 이루어질 수 있고, 상기 구동부의 구동에 의해 상기 샤프트(120)가 축소되거나 신장됨으로써 결국 상기 반사판(40) 일측이 기울어진 형태로 변경되어 반사판(40)이 경사면을 가질 수 있게 된다.

이때, 상기 반사판(40) 내측에는 상기 반사판(40)을 지지하는 베이스(45)가 구비될 수 있고, 상기 회전부(200)의 회전축이 상기 베이스(45)와 연결될 수 있다.

상기 샤프트(120)는 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만 일종의 유압실린더로 이루어져 상기 구동부(110)로부터 동력을 전달받아 길이가 신장되는 구조로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 기울기 조절부(100)에 의해 상기 반사판(40)은 경사면(41)이 구비될 수 있게 된다.

한편, 상기 반사판(40)은 상기 반사판(40)을 회전시키는 회전부(200)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전부(200)는 일종의 회전력을 제공하는 모터(미도시)로서, 상기 반사판(40) 내측 정중앙에 회전축이 설치될 수 있다.

즉, 상기 반사판(40)은 상기 기울기 조절부(100)를 통해 일측이 기울어져 경사면(41)이 형성된 상태에서 상기 회전부(200)에 의해 회전하면서 경사면(41)의 위치가 가변되는 구조가 될 수 있다.

이에 따라, 상기 반사판(40)은 상기 회전부(200)에 의해 상시 회전하게 되면 경사면(41)의 위치가 가변되어 상기 발열체(20)로부터 방출하는 복사열이 실내 측 공간 전체에 고르게 분포되도록 전달될 수 있게 된다.

이러한 상기 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 실시예에 따른 천장형 온열기는, 복사열이 반사되는 반사판의 형태 및 구조를 개선하여 방사각이 커지도록 함으로써 발열체로부터 방출되는 복사열이 반사판에 반사되어 온열기 위치부터 원거리의 주변구역까지 복사열이 고르게 전달될 수 있어 열에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 본체 11: 조작부
12: 브라켓 20: 발열체
30: 커버 40, 40a, 40b: 반사판
41: 경사면 42, 42': 중심부
43: 주변부 44: 관통홀
45: 베이스 50: 팬
100: 기울기 조절부 110: 구동부
120: 샤프트 200: 회전부

Claims (12)

1. 천장에 고정 설치되는 온열기에 있어서,
   온열기를 제어하는 조작부 및 전자회로기판을 포함하는 본체;
   상기 본체와 전기적으로 연결되게 설치되고, 발열수단이 구비되어 열을 방출하는 발열체;
   상기 발열체를 감싸도록 상기 본체에 설치되며, 반구(半球) 형상으로 이루어지고 상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 실내 공간으로 확산시키는 커버; 및
   상기 발열체로부터 방출하는 복사열을 상기 본체 측으로 전달되지 않도록 차단하고, 복사열이 상기 커버 측 방향으로 전달되도록 유도하는 반사판;을 포함하되,
   상기 반사판은,
   복사열이 반사되는 면이 소정 각도로 경사지게 경사면이 형성되며,
   상기 커버는,
   알루미늄 합금으로 제작되며,
   상기 커버의 표면은,
   깊이 1~ 5mm의 웨이브(wave)형 굴곡부가 형성되며,
   천장형 온열기는,
   상기 반사판 내측으로 팬이 더 구비되고,
   상기 반사판은, 상기 팬의 구동에 의해 발생되는 공기가 통과할 수 있도록 소정 간격마다 타공된 관통홀이 형성되며,
   상기 관통홀은,
   상기 반사판의 중심부분에서 주변부로 갈수록 관통홀의 크기가 크게 형성되며,
   상기 관통홀은,
   상기 반사판의 중심부분에서 주변부로 갈수록 경사진 각도가 더 커지도록 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 온열기.
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