KR200396214Y1

KR200396214Y1 - 산업용 전기식 열풍기

Info

Publication number: KR200396214Y1
Application number: KR20-2005-0018459U
Authority: KR
Inventors: 허진회
Original assignee: 허진회
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2005-09-21

Abstract

본 고안은 적은량(약, 6kW)의 전력 공급으로도 통상의 경유를 사용하는 열풍기와 동일한 열량을 낼 수 있으며, 특히 120kW의 전력을 소비하는 종래의 전기식 열풍기에 비해서는 유지비가 적게 들고 아주 경제적이며 또한 소비자가 원하는 적정온도까지 빠른 시간 내에 가열할 수 있는 산업용 전기식 열풍기를 제시한다.

Description

산업용 전기식 열풍기{a hot-air machine}

본 고안은 산업용 열풍기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적은량의 전력 공급으로도 열효율성이 뛰어난 산업용 전기식 열풍기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 각종 산업현장에서 열풍기의 활용도는 매우 넓으며, 경유나 가스 또는 전기를 사용하는 다양한 구성의 열풍기가 사용되고 있다. 이러한 열풍기는 제한된 공간에 열풍을 공급하여 일정한 온도를 유지하기 위하여 사용되는 것으로, 주로 열원을 사용하여 열매체를 가열한 다음 필요한 곳에다 전달하는 구조로 이루어져 있다.

특히, 유리온실 또는 비닐하우스 등과 같은 작물 재배용 시설용으로 열풍기를 사용할 경우 경유 및 가스를 연료로 하는 열풍기는 보일러로 가열된 온풍을 송풍 덕트를 통해 하우스 내부로 공급하거나, 또는 물을 하우스의 내부에 설치한 발열부로 공급하여 실내 공기를 가열하는 방식을 취하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 열풍기는 경유(또는 가스)를 사용하기 때문에 연료비에 따른 경제적인 부담이 많을 뿐만 아니라 열풍기의 구동 소음이 심해 식물의 성장에도 지장을 주게 되는 등의 문제점이 있었다.

한편, 근래에는 전기 에너지를 이용한 열풍기가 보급되고 있으나, 현재 보급되고 있는 열풍기의 경우 전기히터에 의해 발열된 열을 송풍팬으로 강제 배출할 수 있도록 구성되어 있는바, 이 또한 전력 소비(일반적으로, 120kW 정도 소요됨)가 높으면서도 열효율성이 현저히 떨어지는 단점이 있고 또한 과다한 전력소비로 인해 소비자들로 하여금 경제적인 부담감을 가중시키는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 적은량의 전력 공급(약 6kW 정도의 전력소비)으로 경유를 사용하는 열풍기와 동일한 열효율성을 낼 수 있도록 하는 산업용 전기식 열풍기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 보온성이 뛰어나고 전력 소비량을 최소화할 수 있는 산업용 전기식 열풍기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 액화수소를 충진한 파이프를 사용함으로 가열시간을 단축시킬 수 있는 산업용 전기식 열풍기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 유리온실 또는 비닐하우스 등과 같은 작물 재배용 하우스에 적합한 산업용 전기식 열풍기를 제공함에 있다.

이하 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 고안에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 고안으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 고안의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

우선 본 고안에서는 전기를 이용하여 열풍을 제공하는 전기식 열풍기의 기술적 구성을 제시하고자 하며, 바람직하게는 종래의 전기식 열풍기에 비해 적은량의 전력 공급으로도 높은 열에너지를 창출해 낼 수 있는 산업용 전기식 열풍기를 제시한다. 예를 들어, 본 고안의 전기식 열풍기는 일반적으로 120kW를 사용하는 종래의 전기식 열풍기에 비해 단 6kW의 전력으로도 경유를 사용하는 열풍기와 동일한 열에너지를 공급할 수 있다.

이와 같은 본 고안의 전기식 열풍기는 본 고안자가 2005. 6. 21.자로 특허청에 출원한 출원번호 제20-2005-17802호 및 제20-2005-17798호에 각기 제시되어 있는 순간 가열 히팅파이프와 이중관으로 구성된 히팅 파이프를 선택적으로 사용하였으며, 이러한 히팅파이프의 구성에 따라 종래에 비해 적은 전력으로도 높은 열량을 공급할 수 있고 또한 가열시간을 현저히 단축시킬 수 있다.

또한 본 고안은 전기식 열풍기에 각종 센서 및 자동제어를 위한 컨트롤 패널을 구성함으로써 실내의 온도(예를 들어, 비닐하우스 내부의 온도)와 열풍기 내부의 온도 및 열매체의 온도를 자동으로 제어하여 항상 일정한 온도의 열풍을 공급할 수 있도록 하였다.

도 1 내지 도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 산업용 전기식 열풍기의 구성을 보이고 있는 도면들이다. 상기 도면들을 참조하면, 본 고안의 열풍기(10)는 히터(24)에 6kW의 전력을 공급하게 되면 상기 히터(24)는 열매체(22)를 250℃까지 가열하게 되고 상기 열매체(22)는 히팅파이프(18)의 온도를 120℃까지 상승시키며 결국 송풍팬(16)에 의해 60~70℃의 온도를 외부로 공급하게 된다. 부가적으로 종래의 전기식 열풍기는 위와 같이 60~70℃의 열풍을 공급하기 위해서는 120kW 정도의 전력을 소비해야 하고, 또한 경유를 사용하는 열풍기는 약 450만원의 경유를 소비해야지 가능하다. 이와 같은 본 고안의 기술적 특징은 후술하는 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전술한 열풍기(10)는 외주면을 따라 핀(18a)들이 규칙적으로 부착된 히팅파이프(18)들이 일정간격을 유지하면서 설치되는 본체(12)를 구비한다. 상기 본체(12)의 아래쪽에는 통상의 열매체(22)가 충진되고, 상기 히팅파이프(18)들의 끝부분이 상기 열매체(22)에 잠겨지도록 구성된 저장탱크(20)가 설치된다. 이때 상기 본체(12)에는 필요에 따라 도 3a에 도시한 단일관 형태의 히팅파이프(18)를 설치하던지 또는 도 3b에 도시한 이중관 형태의 히팅파이프(18)를 설치할 수 있다. 또한 상기 히팅파이프(18)에는 열전달을 높이기 위하여 액화수소 또는 텍사썸과 락카신너의 혼합물이 충진되며, 이와 같은 기술적 구성은 본 고안자가 출원한 출원번호 제20-2005-17802호 및 제20-2005-17798호에 상세히 기술되어 있으므로, 본 고안에서는 상세한 설명은 생략하고 개략적인 내부구조만을 도면으로 도시하였다.

한편 상기 저장탱크(20)에는 열매체(22)를 일정온도까지 데우는(예를 들어, 250℃까지 상승시키는) 히터(24)가 설치되고, 상기 히터(24)는 도 4에 도시한 전원공급부(26)로부터 소정의 전원을 공급받는다. 또한 전술한 본체(12)의 상부 일측면에는 배출구(14)가 형성되며, 이 배출구(14)를 통해 열풍(다수개의 히팅파이프(18)들에 의해 데워진 공기)이 외부로 공급되어진다. 이때 상기 배출구(14)에는 송풍팬(16)이 설치되어 상기 열풍을 비닐하우스의 내부 전체에 골고루 공급하게 된다.

도 4는 본 고안에 따른 산업용 전기식 열풍기의 회로적인 구성을 나타낸 도면이다. 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 전원공급부(26)는 컨트롤 패널에 설치된 메인 스위치를 '온'시킬 때 전술한 히터(24)에 약 6kW의 전력을 공급한다. 실내센서(28)는 열풍기(10)가 설치된 실내의 온도를, 바람직하게는 비닐하우스의 내부 온도를 감지하는 센서로서 통상 2~4개 정도가 설치된다. 히터센서(30)는 전술한 열매체(22)의 온도를 감지하는 센서이고, 과열방지센서(32)는 다수개의 히팅파이프(18)들의 온도를 감지하는 센서이다. 이때 상기 과열방지센서(32)는 필요에 따라 히팅파이프(18)들이 설치된 본체(12)의 내부 온도를 감지할 수 있으며, 이는 단순한 설계적 변경에 지나지 않는다.

끝으로 제어부(34)는 전술한 센서(28,30,32)들로부터 출력된 감지신호를 각각 전송받아 히터(24) 및 송풍팬(16)의 구동을 제어한다. 예를 들어 설명하면, 비닐하우스의 내부온도를 20~25℃로 설정하고 저장탱크(20)의 내부온도를 250℃로 설정하고 본체(12)의 내부온도를 120℃로 각각 설정하게 되면, 상기 실내센서(28)는 비닐하우스 내의 온도가 설정된 범위를 벗어나게 되면 이를 감지하여 제어부(34)로 전송하게 되며 상기 제어부(34)는 히터(24)와 송풍팬(16)을 구동시키며, 또한 상기 히터센서(30)는 저장탱크(22) 내의 온도가 설정된 250℃보다 낮으면 이를 감지하여 제어부(34)로 전송하게 되고 상기 제어부(34)는 히터(24)를 가열하여 저장탱크(22)의 내부온도를 250℃까지 상승시키며, 또한 상기 과열방지센서(32)는 본체(12) 내의 온도가 설정된 120℃보다 높으면 이를 감지하여 제어부(34)로 전송하게 되며 상기 제어부(34)는 히터(24)에 공급되고 있는 전원을 차단시킨다. 이와 같은 제어부(34)의 구체적인 동작은 도 5의 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 전기식 열풍기의 동작상태를 순차적으로 보이고 있는 흐름도이다. 상기 도 5를 참조하면, 100단계에서 컨트롤 패널에 설치된 전원스위치를 '온'시켜 열풍기(10)의 각 장치에 전원을 공급한 다음, 제어부(34)는 102단계에서 설정된 온도에 도달할때까지(즉, 열매체(22)의 온도가 250℃가 될 때까지 또는 히팅파이프(18)가 설치된 본체(12) 내의 온도가 120℃가 될 때까지) 히터(24)를 가열시킨 후, 상기 제어부(34)는 104단계에서 위에서 언급한 설정된 온도까지 상승되었는지를 판단한다.

상기 104단계에서 설정된 온도까지 상승되었다고 판단되면, 상기 제어부(34)는 106단계에서 전원공급부(26)에서 히터(24) 쪽으로 공급되는 전원을 차단시킨 다음, 108단계에서 송풍팬(16)을 구동시켜 열풍기(10)가 설치된 실내(이하, '비닐하우스'라 함)로 열풍을 공급시킨다.

이후, 상기 제어부(34)는 110단계에서 비닐하우스 내의 온도가 설정된 최저온도보다 높은지를, 즉 비닐하우스에 설치된 실내센서(28)로부터 감지신호가 전송되었는지를 판단한다. 상기 110단계에서 실내센서(28)로부터 감지신호를 전송받으면, 상기 제어부(34)는 112단계에서 송풍팬(16)을 정지시킨다.

만약, 전술한 110단계에서 실내센서(28)로부터 아무런 신호가 없으면, 바람직하게는 비닐하우스 내의 온도가 설정된 온도(예를 들어, 20~25℃)보다 낮다고 판단되면, 상기 제어부(34)는 114단계에서 송풍팬(16)을 계속해서 구동시키고 116단계에서 히터(24)를 가열시킨다.

이후, 상기 제어부(34)는 118단계에서 과열방지센서(32)로부터 감지신호가 전송되었는지를, 즉 히팅파이프(18)가 설치된 본체(12) 내의 온도가 120℃보다 높은지를 판단한다. 상기 118단계에서 과열방지센서(32)로부터 감지신호를 전송받으면, 상기 제어부(34)는 120단계에서 히터(24)에 공급되는 전원을 차단시켜 상기 본체(12) 내의 온도가 더 이상 올라가지 않도록 한다. 이때 전술한 118단계에서 상기 과열방지센서(32)로부터 아무런 신호를 전송받지 못하면, 상기 제어부(34)는 전술한 116단계를 수행하게 된다.

다음, 상기 제어부(34)는 122단계에서 히터센서(30)가 감지되었는지를 판단한 후, 상기 히터센서(30)로부터 열매체(22)의 온도가 250℃를 넘었다는 신호를 전송받으면 상기 제어부(34)는 히터(24)에 공급되고 있는 전원을 차단시켜 열매체(22)의 온도가 더 이상 올라가지 못하도록 한 다음, 전술한 110단계부터 순차적으로 반복 수행하게 된다. 만약 전술한 122단계에서 상기 히터센서(30)로부터 아무런 신호를 전송받지 못하면, 상기 제어부(34)는 전술한 120단계를 수행한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 적은량(약, 6kW)의 전력 공급으로도 통상의 경유를 사용하는 열풍기와 동일한 열량을 낼 수 있으며, 특히 120kW의 전력을 소비하는 종래의 전기식 열풍기에 비해서는 유지비가 적게 들고 아주 경제적일 뿐만 아니라 소비자가 원하는 적정온도까지 빠른 시간 내에 가열할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 고안은 적은량의 전력소비로 인해 열효율성이 우수하고 또한 에너지 절약에 일조할 수 있으며, 특히 비닐하우스의 온도를 자동으로 제어할 수 있기 때문에 식물 성장에 알맞은 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있어 농작물의 피해를 최소화할 수 있으며 또한 소비자가 원하는 온도를 임의대로 설정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 산업용 전기식 열풍기의 상세구성을 보이고 있는 단면도.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 전기식 열풍기의 구성 및 열풍의 흐름을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 3a 및 도 3b는 도 1에서 도시하고 있는 히팅 파이프의 내부구성을 보이고 있는 각 단면도.

도 4는 도 1에서 도시하고 있는 전기식 열풍기의 회로구성을 나타낸 블록도.

도 5는 도 4에서 도시하고 있는 제어부의 동작상태를 나타낸 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 열풍기 16: 송풍팬

18: 히팅파이프 20: 저장탱크

22: 열매체 24: 히터

26: 전원공급부 28: 실내센서

30: 히터센서 32: 과열방지센서

34: 제어부

Claims

열풍을 공급하기 위한 배출구(14) 및 송풍팬(16)으로 구성된 통상의 전기식 열풍기에 있어서,

상기 열풍기의 본체(12)에는 액화수소 또는 텍사썸과 락커신너의 혼합물이 충진된 히팅파이프(18)들이 일정한 간격을 유지하면서 설치되며, 상기 본체(12)의 저면에는 열매체(22)가 담겨지는 저장탱크(20)가 설치되고, 상기 저장탱크(20)에는 상기 열매체(22)를 가열하는 히터(24)가 설치됨을 특징으로 하는 산업용 전기식 열풍기.
제1항에 있어서,

상기 히팅파이프(18)는 이중관으로 구성됨을 특징으로 하는 산업용 전기식 열풍기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 히터(24)에 전원을 공급하는 전원공급부(26)와, 상기 열풍기(10)가 설치된 실내의 온도를 감지하는 실내센서(28)와, 상기 열매체(22)의 온도를 감지하는 히터센서(30)와, 상기 히팅파이프(18)들이 설치된 본체(12)의 내부 온도를 감지하는 과열방지센서(32)와, 상기 각 센서(28,30,32)들로부터 출력된 감지신호를 전송받아 상기 히터(24)와 송풍팬(16)의 구동을 제어하는 제어부(34)로 구성됨을 특징으로 하는 산업용 전기식 열풍기.