KR200283718Y1 - 히트 파이프 전기 열풍기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실내를 난방하는 전기 열풍기에 있어서, 케이싱의 상측에는 외부의 공기를 유입하여 열풍을 외부로 송출하기 위한 송풍기와, 측면에는 열풍을 외부로 송출하기 위한 열풍출구와, 케이싱의 내부에는 전기에 의하여 발열되는 전기 히터와, 상기 전기 히터에서 발생된 열을 신속히 전도받아서 방열효과 및 방열면적을 확장하기 위해 핀을 부착한 히트 파이프와 히트 파이프를 고정하는 고정판과 전기 히터의 발산열을 외부와 단열시키는 단열재와, 단열재를 외부에서 감싸주는 단열재 덮개로 구성된 전기 열풍기에 관한 것이다. 상기 히트 파이프는 히트 파이프의 내벽에 모세관 구조를 갖는 심지가 형성되어 있고, 상기 히트 파이프는 내부를 진공으로 하여 작동유체를 소량 봉입되어 있으며, 증기류가 이동할 수 있는 증기통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

히트 파이프 전기 열풍기 {Heat pipe electric heater}

본 고안은 전기 열풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기에 의하여 전기 히터에서 발생한 열을 히트 파이프에 전달하여 신속하게 열을 방출하여 각종 원예작물이나 농작물을 재배하는 하우스 등에서 안전하면서도 공기를 오염시키지 않고 열풍을 공급하기 위한 히트 파이프 전기 열풍기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 축사, 비닐 하우스, 건조기 등에는 실내의 온도를 일정한 온도로 유지하기 위한 난방장치가 필요하다.

종래의 열풍기는 석유 등의 유류를 사용하여 구동과 가동 정지시에 유류냄새로 인하여 실내를 환기시켜야 하는 단점으로 인하여 실내의 공기를 더욱 춥게 하고 손실된 열의 보충을 위하여 유류의 소모가 증대되는 등의 문제점이 있었다.

그리고, 연료를 연소시키는 과정에서 유류가 빈번하게 불완전하게 연소되어 황이나 이산화탄소 등과 같은 인체에 유독한 가스가 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 석유 등의 유류를 사용하지 않고 LPG가스를 사용하는 열풍기도 있으나 유류를 이용하는 열풍기와 유사한 문제점이 있을 뿐만 아니라 가스의 누출에 대한주의와 불꽃의 노출로 인한 화재의 위험이 있는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 기름식 열풍기의 문제점을 해소시키기 위해 각종 열풍기가 개발되어 왔다. 예를 들면 대한민국 공개실용신안공보 2000-2219호 '연탄 열풍기'와 대한민국 등록실용신안공보 166934호 '비닐하우스용 연탄 연소식 열풍기' 등은 이러한 연탄 열풍기에 관한 기술을 제시하고 있다.

그러나, 상기 특허문헌에 게시된 연탄 열풍기의 경우 연탄 연소시 발생하는 폐가스 배출에 관한 장치가 미비하여 불완전한 연소로 인해 충분히 열활용이 되지 않는 문제가 있었다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제99393호 '전기열풍기'는 주름판이 길이 방향으로 형성된 다수개의 이송관의 하부에는 전기에 의해 발열되는 전기히터봉이 내장된 역삼각형의 하부저장용기가 이송관과 연통되도록 설치되고, 상기 이송관의 상부에는 상기 이송관과 연통되며 상측방으로 순환용액주입구와 압축공기토출구가 성치되며, 상기 상부저장용기와 이송관 및 하부저장용기의 외측방으로는 상측에 다수개의 온풍배출공이 형성되고 하부에는 원형의 개방부가 형성된 본체케이스가 둘러싸도록 설치되어 상기 본체케이스에 하부저장용기가 결합단으로 용접되며, 상기 본체케이스의 중단부 내측에는 상부로 경사지게 돌출된 경사판이 설치되며, 상기 본체케이스의 하부에 형성된 개방부의 하측방에는 방사상으로 다수개의 결합편이 형성된 고정플레이트가 결합되며, 상기 고정플레이트의 하측방에는 외부공기를 본체케이스 내부로 유입하는 송풍기가 공정볼트에 의해 결합되며, 상기 본체케이스에는 조작판이 전면에 설치되어 구성된 전기열풍기를 게시하고 있다.

그러나, 상기 전기열풍기의 경우 전기히터봉에서 발생되는 열을 직접 송풍기에 의하여 외부로 송출하므로, 열효율이 낮은 문제점이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기 히터에서 발생한 열을 열전도도가 뛰어난 히트 파이프에 전달하여 송풍기에 의해 외부로 송출되는 강제대류작용을 극대화하여 열효율을 높이고, 종래의 열풍기의 문제점으로 제시되었던 하우스 내에서 재배되는 원예작물이나 농산물에 유해한 가스 및 불순물의 발생을 방지하여 쾌적한 열풍을 전달할 수 있도록 한 히트 파이프 전기 열풍기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 전체적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 구성을 나타내는 측면 단면도이다.

도 3은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 외형도이다.

도 5는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 측면 절단면도이다.

도 6은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 절단면도이다.

도 7은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 작동상태를 나타내는 절단면도이다.

※ 도면부호 설명

10. 케이싱 20. 제어장치

30. 전기 히터 40. 열풍 출구

50. 송풍기 60. 히트 파이프

61. 히트 파이프 핀 62. 히트 파이프 고정판

63. 노즐 70. 단열재

71. 단열재 덮개 80. 온도 감지기

90. 밀폐용기벽 91. 심지(wick)

92. 증기 통로

따라서 본 고안의 목적은 실내를 난방하는 전기 열풍기에 있어서, 케이싱(10)의 상측에는 외부의 공기를 유입하여 열풍을 외부로 송출하기 위한 송풍기(50)와, 측면에는 열풍을 외부로 송출하기 위한 열풍출구(40)와, 케이싱의 내부에는 전기에 의하여 발열되는 전기 히터(30)와, 상기 전기 히터에서 발생된 열을 신속히 전도받아 방열효과 및 방열면적을 확장하기 위해 히트 파이프 핀(61)을 부착한 히트 파이프(60)와 전기 히터에서 발생한 열을 외부와 단열시키는 단열재(70)와, 단열재를 외부에서 감싸주는 단열재 덮개(71)로 구성된 히트 파이프 전기 열풍기를 제공하는 것이다.

상기 히트 파이프(60)는 히트 파이프의 내벽에 모세관 구조를 갖는 심지(91)가 형성되어 있고, 상기 히트 파이프는 내부를 진공으로 하여 작동유체(93)를 소량 봉입되어 있으며, 증기류(94)가 이동할 수 있는 증기통로(92)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안을 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 전체적인 구성을 나타내는 사시도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기는 케이싱(10)의 전면부에는 제어장치(20)가 설치되어 있고, 케이싱의 상부에는 외부의 공기를 흡입하여 열풍기의 내부에 공급하기 위한 송풍기(50)가 설치되어 있으며, 케이싱의 내부에는 전기에 의하여 열을 발생시키는 전기 히터(30)와 전기 히터에서 발생한 열을 전도받아 방열면적 및 열효율을 높이기 위해 히트 파이프 핀(61)이 부착된 히트 파이프(60)가 전기 히터에 접촉하여 연결되어 있으며, 전기 히터의 발산열을 외부로 방열되는 것을 막기 위한 단열재(70)와, 단열재를 외부에서 감싸주기 위한 단열재 덮개(71)로 구성되어 있다.

도 2는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 구성을 나타내는 측면 단면도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 내부에는 전기 히터(30)와 히트 파이프(60)가 설치되어 진다. 상기 히트 파이프(60)는 송풍기(50)에서 하측방향으로 약 10°~ 15°정도 기울어져 배치되고, 히트 파이프의 사이사이에는 전기 히터가 지그재그로 배열되어 진다.

외부의 전력을 인가하여 전기 히터(30)를 작동시키면, 전기 히터에서 열이 발생하게 되고, 전기 히터에 접촉하고 있는 히트 파이프(60)에 열이 전도되어 히트 파이프에 열이 집적된다.

상기의 과정에 의하여 발생되어 집적된 열이 사용자가 설정한 일정한 온도이상이 되면 전기 히터가 설치된 장소에 설치되어 있는 온도감지기(80)에 의하여 이를 감지하고 송풍기가 작동하게 되어 케이싱 내부에 외부의 공기를 유입시키게 되고, 내부에 유입된 공기는 히트 파이프를 거치면서 온도가 상승하게 되고, 온도가 상승한 공기는 케이싱의 측면 하부에 형성되어 있는 열풍출구(40)를 통하여 다시 외부로 송출되어 실내의 온도를 높이게 되는 것이다.

따라서, 케이싱의 상부에 설치되어 있는 송풍기를 통하여 유입된 공기는 히트 파이프와 많이 접촉할수록 열효율이 높아지게 되므로 히트 파이프를 송풍기 방향에서 하부로 기울어지게 배치하여 좀더 많은 공기가 히트 파이프와 접촉할 수 있도록 한 것이다.

도 3은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 구성을 나타내는 평면도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 전기 히터가 설치되어 있는 곳은 단열재(70)에 의하여 외부와 단열이 되므로 외부와의 접촉에 의하여 열이 소실되는 것을 방지하여 열효율을 극대화할 수 있다.

도 4는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프를 나타내는 외형도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 히트 파이프(60)는 전기 히터에서 발생된 열을 신속하게 흡수하여 전달하기 위하여 히트 파이프 핀(61)을 부착한 형태로 되어 있다.

도 5는 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 측면 절단면도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 히트 파이프(60)는 파이프의 내벽에 모세관 구조를 갖는 심지(wick)(91)가 있고, 히트 파이프의 내부에는 작동유체(93)가 소량봉입되어 있으며, 내부는 진공상태로 되어 증기류가 이동할 수 있는 통로인 증기통로(92)가 형성되어 있다.

도 6은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 절단면도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 히트 파이프(60)의 내벽에 심지(91)가 형성되어 있고, 내부에는 증기통로(92)가 형성되어 있다. 히트 파이프의 밀폐용기벽(90)은 열전도성이 뛰어난 동(Cu)으로 제작되어진다.

도 7은 본 고안의 히트 파이프 전기 열풍기의 히트 파이프의 작동상태를 나타내는 절단면도이다. 본 도면에 나타난 바와 같이, 히트 파이프(60)의 양 끝단은 증발부(100)와 응축부(101)로 나뉘어 질 수 있으며, 히트 파이프의 증발부가 외부로부터 열을 받으면 히트 파이프내의 작동유체(93)가 증발되어 증기가 되어 응축부로 이동하게 되며, 응축부 외부로 지나는 예열유체에 열을 빼앗긴 작동유체의 증기는 다시 응축되어 증발부로 되돌아 오는 구조로 되어 있다. 히트 파이프는 상기와 같은 과정을 반복하면서 열을 증발부에서 응축부로 전달하게 되는 것이다.

본 고안의 효과는 전기를 이용하여 열을 발생시키므로 별도의 연료를 사용하지 않음으로 해서 연료저장탱크가 필요없게 되어 전체적인 구성이 간단하고 이에 따라 부피를 줄일 수 있으며, 유류나 연탄 등을 연소시킴으로 해서 발생하는 인체에 유독한 가스의 발생을 미연에 방지할 수 있으며, 히터 코일에서 발생한 열을 열전도도가 뛰어난 히트 파이프 핀을 부착한 히트 파이프에 전도시켜 열표면적을 넓게 하고 기울게 배치하여 히트 파이프의 내부에 봉입된 작동유체가 더욱 신속하게작동하여 열효율을 극대화시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 실내를 난방하는 전기 열풍기에 있어서, 케이싱의 상측에는 외부의 공기를 유입하여 열풍을 외부로 송출하기 위한 송풍기와, 측면에는 열풍을 외부로 송출하기 위한 열풍출구와, 케이싱의 내부에는 전기에 의하여 발열되는 전기 히터와, 상기 전기 히터에서 발생된 열을 신속히 전도받아서 방열효과 및 방열면적을 확장하기 위한 히트 파이프와 전기 히터와 히트 파이프를 외부와 단열시키는 단열재와, 단열재를 외부에서 감싸주는 단열재 덮개로 구성된 히트 파이프 전기 열풍기
2. 제 1항에 있어서, 상기 히트 파이프는 히트 파이프의 내벽에 모세관 구조를 갖는 심지가 형성되어 있고, 상기 히트 파이프(60)에는 작동유체를 소량 봉입되어있으며, 열전달에 의하여 작동유체가 증기화되어 증기류가 이동할 수 있는 증기통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 파이프 전기 열풍기