KR200400964Y1 - 열풍기 - Google Patents

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KR200400964Y1
KR200400964Y1 KR20-2005-0025254U KR20050025254U KR200400964Y1 KR 200400964 Y1 KR200400964 Y1 KR 200400964Y1 KR 20050025254 U KR20050025254 U KR 20050025254U KR 200400964 Y1 KR200400964 Y1 KR 200400964Y1
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이선옥
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이선옥
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT GENERATING MEANS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters having heat generating means
    • F24H3/02Air heaters having heat generating means with forced circulation
    • F24H3/06Air heaters having heat generating means with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08Air heaters having heat generating means with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/081Air heaters having heat generating means with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using electric energy supply
    • F24H3/085The tubes containing an electrically heated intermediate fluid, e.g. water

Abstract

본 고안은 열풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히터체 내부를 전기히터를 통해 직접 가열하여 고온을 유지하고, 그 열에 의해 히터체 내부의 열매체유가 기화되면서 연통 설치되는 다수의 방열파이프로 신속하게 전달되어 다수의 방열파이프가 동시에 발열할 있게 마련된 특징을 갖는다.
그러므로, 본 고안은 전기히터가 열매체유를 직접 가열하기 때문에 고온을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전기히터의 열에 의해 기화된 열매체유는 순식간에 다수의 방열파이프로 균일하게 전달되어 방열파이프를 발열시키기 때문에 전력 소모가 적고 우수한 열 효율성을 갖게 되는 효과가 있다.

Description

열풍기{Heating apparatus}
본 고안은 열풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히터체 내부를 전기히터를 통해 직접 가열하여 고온을 유지하고, 그 열에 의해 히터체 내부의 열매체유가 기화되면서 연통 설치되는 다수의 방열파이프로 신속하게 전달되어 다수의 방열파이프가 동시에 발열할 있게 마련된 발열수단을 구비한 열풍기에 관한 것이다.
일반적으로 비닐하우스나 온실 등에는 겨울철에 농작물의 생장에 필요한 적당한 온도를 유지하기 위해 난방장치가 설치되는데, 대부분의 종래 난방장치는 공지의 연소기로부터 얻어지는 열량이 온실의 난방을 위해 직접적으로 사용된 다음에 연통을 거쳐서 대기 중으로 방출되는 연소식 구조를 갖는다. 그러나, 이러한 연소식의 난방장치는 난방용으로 사용되는 열량 외에 대기중으로 배기가스를 통해 방출되는 손실 열량이 매우 크며, 따라서 에너지 낭비가 심한 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 연료로 사용되는 유류나 가스 등의 연료비에 따른 경제적인 부담이 크고, 배기가스에 의한 대기 오염 등의 문제점이 있었다.
한편, 연소식 난방장치의 문제점을 개선하기 위해 최근에는 전기에너지를 이용한 열풍기가 보급되고 있다. 그러나, 현재 보급되고 있는 대부분의 전기 열풍기는 전기히터에에 의해 발열된 열을 송풍팬을 통해 강제로 송풍시켜 비닐하우스나 온실을 적당한 온도로 유지하고 있는 구조를 갖는 바, 이에 따른 전력 소비가 크고 열 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
일례를 들면, 대한민국 등록실용신안 제352827호에는 산업용 열풍기가 개시되어 있다. 그 구성 중 발열구조를 보면, 다수의 방열파이프 내부에 각각 전기히터가 설치되어 방열파이프를 각각 발열시키도록 구성되어 있다. 이와 같이 종래의 열풍기는 각각의 방열파이프를 별도로 가열시켜 열을 얻기 때문에 이에 따른 전력 소비가 클 뿐만 아니라, 여러 개의 히터를 설치하다보니 그 제조 단가가 상승하고 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다.
본 고안은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 히터체 내부를 전기히터를 통해 직접 가열하여 고온을 유지하고, 그 열에 의해 히터체 내부의 열매체유가 기화되면서 연통 설치되는 다수의 방열파이프로 신속하게 전달되어 다수의 방열파이프가 동시에 발열할 있게 마련함으로써, 소비 전력을 낮춰 에너지를 절약하고 제조 단가를 절감시키며 유지 보수 작업이 용이한 열풍기를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 방열파이프의 형상을 개선하여 방열 면적을 넓혀 열효율을 향상시키거나, 한 개의 히터체에 보다 많은 개수의 방열파이프를 설치하여 열효율을 향상시킨 열풍기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 열풍기는 밀폐형 본체의 내부에 열을 방열시키는 발열수단이 마련되고, 이 발열수단에서 방열되어 본체 내부에 밀집되는 열을 팬을 통해 외부로 배출하는 열풍기에 있어서, 상기 발열수단은 내부에 열매체유가 주입된 진공 상태를 갖고, 그 내부로 전기히터를 직접 삽입되게 설치하여 열매체유를 고온으로 직접 가열시켜 기화시킬 수 있게 마련되며, 상면에는 다수의 조립공이 관통 형성된 히터체와, 히터체에 형성된 다수의 조립공에 각각 밀봉되게 조립되되, 내부는 중공으로 형성되어 진공 상태를 유지하며 중공의 내부는 히터체의 내부와 연통되게 조립된 다수의 방열파이프로 구성되어, 전기히터를 통해 열이 가해지면 열매체유가 기화되면서 다수의 방열파이프의 내부로 전달되어 방열파이프를 동시에 고온으로 발열시키게 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 방열파이프는 그 단면 형상이 각형으로 이루어게 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 본 고안의 목적은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 고안에 따른 열풍기의 일실시예를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 고안에 사용되는 방열파이프의 단면 형상의 일례를 나타낸 단면도이며, 도 3은 방열파이프가 원형일 때와 각형일 때 발생되는 방열 효과의 차이점을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
이를 참조하면, 본 고안은 내부에 설치공간이 마련되고, 일측에는 다수의 공기 유입공(12)이 내부로 관통 형성된 밀폐형 본체(10)가 구비된다. 그리고 본체(10)의 공기 유입공(12)과 대응되는 반대편에는 공기 배출공(14)이 형성되고, 이 공기 배출공(14)에는 팬(16)이 설치되어 본체 내부의 공기를 흡입하여 외부로 배출할 수 있게 구성된다. 물론, 도면 상에는 공기 유입공(12)과 공기 배출공(14)이 나란하게 설계되어 있으나, 서로 수직되게 설계할 수도 있을 것이다. 그리고 밀폐형 본체(10)는 내부 수리가 용이하게 상판 또는 측판이 선택적으로 분리 가능하게 구성하는 것이 바람직하다.
본체(10) 내부에는 고온의 열을 발산하는 발열수단(100)이 설치되는데, 이 발열수단(100)은 히터체(110)와 다수의 방열파이프(120)로 구성된다.
히터체(110)는 내부가 중공으로 형성되어 열매체유(L)가 주입된 진공 상태를 유지하며, 그 일측에는 내부로 전기히터(112)가 직접 삽입되게 설치되어 열매체유(L)를 고온으로 직접 가열시킬 수 있게 구성된다. 즉, 전기히터(112)가 열매체유(L)를 직접 고온으로 가열시키기 때문에 열매체유(L)는 간접 가열에 비해 더 빨리 기화되는 것과 동시에 고온의 기체 상태를 유지하게 된다. 다음으로, 히터체(110)의 상면에는 다수의 조립공(114)이 관통 형성된다.
방열파이프(120)는 하부에 조립공(114)에 끼워져 조립되는 조립핀(122)이 일체로 형성되고, 내부는 하방향으로 개구되게 마련되며, 상단에는 진공밸브(124)에 의해 밀봉되게 구성된다. 그리고 방열파이프(120)는 조립핀(122)을 통해 대응되는 조립공(114)에 각각 조립될 때 밀봉되게 처리되며, 그 내부는 중공으로 형성되어 진공 상태를 유지하며 중공의 내부는 개구부를 통해 히터체(110)의 내부와 연통되게 조립된다. 즉, 방열파이프(120)가 조립공(114)에 조립될 때, 히터체(110) 내에서 기화된 열매체가 외부로 배출되지 않도록 밀봉 처리되는 것과 동시에 방열파이프 내로만 전달될 수 있도록 연통되게 설치되는 것이다. 물론, 기화된 열매체는 다수의 방열파이프(120)에 전체적으로 순식간에 전달되며, 따라서 다수의 방열파이프(120)들은 동시에 고온으로 발열하게 된다. 그리고 도시되어 있지는 않지만 히터체(110)와 방열파이프(120)의 연결 부분 사이에 별도의 밸브를 설치하여 방열파이프 만을 보수할 때는 밸브를 닫아 히터체 내부의 열매체유가 대기 중으로 날아가는 것을 방지하게 구성할 수도 있을 것이다.
참고로, 히터체(110)와 방열파이프(120)를 진공으로 유지하는 방법을 설명하면, 방열파이프(120)를 히터체(110)에 조립시킨 상태에서 열매체유(L)를 가열하여 기화시킨 후, 기화된 열매체가 방열파이프로 전달되어 방열파이프 내의 공기를 다 배출하면 진공밸브(124)를 차단하여 진공 상태를 유지한다. 물론, 열매체유(L)를 가열하던 열이 제거되면 기화되었던 열매체는 다시 액화되어 히터체(110) 내부로 복귀된다.
여기서, 열매체유(L)는 공지의 시너(thinner)를 사용하는 것이 바람직하나, 다른 액체를 사용할 수도 있을 것이다. 그리고 히터체(110)와 방열파이프(120)의 내부는 연통되는 것과 동시에 진공 상태로 밀봉되어 있기 때문에 기화된 열매체유(L)는 신속하게 방열파이프(120)로 전달되는 것이 가능할 뿐만 아니라, 가해지던 열원이 제거되면 기화된 열매체유(L)는 다시 액화되어 히터체 내에 남아 있게 되는 것이다.
본 고안에 따르면, 방열파이프(120)는 그 단면 형상이 각형으로 이루어지게 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 방열파이프(120)가 각형으로 이루어졌을 때가 원형으로 이루어졌을 때에 비해 방열파이프 간의 닿는 면적이 더 넓게 형성되며, 이로 인해 방열파이프 사이를 통과하는 공기의 더 오랜 시간 동안 방열파이프과 접촉하게 되어 열풍 효과를 향상시키게 되는 것이다. 물론, 도면 상에서는 방열파이프(120)의 단면 형상이 사각으로 도시되어 있지만, 이는 일례를 도시한 것으로 본 고안에 따른 방열파이프는 오각, 육각, 칠각, 팔각, 구각, 십각 등 각 형상을 갖는 다면 어느 형상이든 포함될 것이다.
참고로, 본 고안에는 전기히터의 온도를 제어하여 열풍의 온도를 제어하거나 본 장치의 온/오프를 제어하는 별도의 제어부(미도시)가 마련된다.
한편, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 발열수단은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 우수한 열 효율을 갖도록 하기 위해 다양한 구조를 갖도록 설계할 수 있다.
먼저, 본 고안에 따른 방열파이프는 도 4에 도시된 바와 같이 대략 S자 형상을 갖도록 제조된다. 즉, 방열파이프(120)가 S자 형상을 갖게 되면 방열 면적이 넓어지며, 따라서 동일한 개수를 설치하였을 때 상대적으로 더 우수한 발열 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.
다음으로, 본 고안에 따른 방열파이프는 도 5에 도시된 바와 같이 별도의 T자 연결관(P1)을 이용하여 1개의 조립공(114)에 2개 이상의 방열파이프(120)가 설치되게 구성할 수 있다. 즉, 히터체(110)의 각각의 조립공(114)에는 T자 연결관(P1)을 연통되게 설치하고, 이 T자 연결관(P1)의 단부에는 각각 L자 연결관(P2)을 통해 수직되게 방열파이프(120)를 설치한다. 그러면 1개의 조립공(114)에 2개의 방열파이프(120)가 설치되며, 따라서 방열파이프(120) 개수의 증가로 인해 우수한 발열 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.
다음으로, 본 고안에 따른 방열파이프는 도 6에 도시된 바와 같이 T자 연결관(P1)과 L자 연결관(P2)을 통해 수평으로 배치하되, 적어도 2단 이상으로 단차지게 배열되게 구성한다. 즉, 이러한 구조는 방열파이프(120)의 개수가 증가하여 우수한 방열 효과를 얻을 수 있뿐만 아니라, 설치 환경에 따라 열풍이 상방향 또는 하방향으로 공급되는 열풍기에 적용되는 것이다.
이제, 이와 같이 구성된 본 고안의 작동 및 작용 효과를 설명한다.
본 고안은 전기히터(112)로 전류가 공급되면, 전기히터(112)가 히터체(110)의 내부를 직접 가열하여 열매체유(L)를 기화시키게 된다. 그러면, 기화된 열매체는 각각의 방열파이프(120)로 상승하면서 전달되어 방열파이프(120)를 발열시키게 된다. 이때, 히터체(110)와 방열파이프(120)의 내부가 진공으로 이루어져 있기 때문에 열매체는 빠른 속도로 전달되며, 균일한 발열이 이루어지게 된다. 다음으로, 방열파이프(120)에서 열이 발산되어 본체(10) 내부의 온도가 상승하게 되면, 팬(16)이 작동되면서 본체 내의 뜨거운 공기를 외부로 강제 배출시켜 열풍을 공급하게 된다. 물론, 이와 같이 공급되는 열풍은 일정 공간 즉, 꽃을 재배하는 화실이나 작물을 재배하는 비닐하우스 또는 온실 내부를 농작물의 생장에 필요한 적당한 온도로 유지할 수 있게 된다.
본 고안은 전기히터가 열매체유를 직접 가열하기 때문에 고온으로 가열시키는 것이 가능하며, 따라서 열매체유가 신속하게 기화되는 것과 아울러 고온을 유지하게 된다. 또한, 기화된 열매체가 다수의 방열파이프로 순식간에 전달되어 방열파이프를 동시에 발열시키게 되며, 따라서 방열파이프를 각각 가열하는 종래의 일반적인 구조에 비해 우수한 열효율성을 갖고, 전력 소모를 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 고안은 1개의 전기히터를 통해 다수의 방열파이프를 동시에 발열시키기 때문에 제조 단가를 절감시킬 수 있으며, 각각의 방열파이프 내에 별도의 히터가 설치되지 않기 때문에 그 구조가 간단한 장점이 있다. 이에 따라 조립 설치 및 내부 보수 작업이 용이한 장점도 있다.
또한, 본 고안은 방열파이프의 형상 및 그 구조를 개선하여 열 효율을 향상시킨 장점이 있다. 즉, 방열파이프를 S자 형상으로 개선되어 방열 면적을 넓혀 열효율을 향상시켰으며, 1개의 히터체에 보다 많은 개수의 방열파이프를 설치하여 열효율을 향상시킨 장점이 있는 것이다.
또한, 본 고안은 방열파이프가 각형상으로 설계되어 있기 때문에 우수한 열풍 효과를 얻을 수 있다. 즉, 방열파이프가 각형으로 이루어지면 원형으로 이루어진 방열파이프에 비해 방열파이프 간에 닿는 면적이 더 넓게 형성되며, 이로 인해 방열파이프 사이를 통과하는 공기가 더 오랜 시간 동안 방열파이프와 접촉하게 되어 더 고온을 유지하게 되며, 따라서 열풍 효과를 향상시키게 되는 것이다.
이상에서와 같이, 본 고안은 전기히터가 열매체유를 직접 가열하기 때문에 고온을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전기히터의 열에 의해 기화된 열매체유는 순식간에 다수의 방열파이프로 균일하게 전달되어 방열파이프를 발열시키기 때문에 전력 소모가 적고 우수한 열 효율성을 갖게 되는 효과가 있다.
이상에서와 같이 본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 열풍기를 나타낸 측단면도,
도 2는 본 고안에 사용되는 방열파이프의 단면 형상의 일례를 나타낸 단면도,
도 3은 방열파이프가 원형일 때와 각형일 때 발생되는 방열 효과의 차이점을 설명하기 위해 나타낸 도면,
도 4는 본 고안에 따른 발열수단의 일 실시예 구조를 나타낸 정단면도,
도 5는 본 고안에 따른 발열수단의 다른 실시예 구조를 나타낸 정단면도,
도 6은 본 고안에 따른 발열수단의 또 다른 실시예 구조를 나타낸 사시도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
10: 밀폐형 본체 12: 유입공
14: 배출공 16: 팬
100: 발열수단 110: 히터체
112: 전기히터 114: 조립공
120: 방열파이프 122: 조립핀
124: 진공밸브 L: 열매체유
P1: T자 연결관 P2: L자 연결관

Claims (5)

  1. 밀폐형 본체의 내부에 열을 방열시키는 발열수단이 마련되고, 이 발열수단에서 방열되어 본체 내부에 밀집되는 열을 팬을 통해 외부로 배출하는 열풍기에 있어서,
    상기 발열수단은
    내부에 열매체유가 주입된 진공 상태를 갖고, 그 내부로 전기히터를 직접 삽입되게 설치하여 열매체유를 고온으로 직접 가열시켜 기화시킬 수 있게 마련되며, 상면에는 다수의 조립공이 관통 형성된 히터체와,
    상기 히터체에 형성된 다수의 조립공에 각각 밀봉되게 조립되되, 내부는 중공으로 형성되어 진공 상태를 유지하며 중공의 내부는 히터체의 내부와 연통되게 조립된 다수의 방열파이프로 구성되어,
    전기히터를 통해 열이 가해지면 열매체유가 기화되면서 다수의 방열파이프의 내부로 전달되어 방열파이프를 동시에 고온으로 발열시키게 구성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 열풍기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열파이프는 그 단면 형상이 각형으로 이루어게 구성된 것을 특징으로 하는 열풍기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각각의 방열파이프는 S자 형상으로 굴절된 형상을 갖도록 하여 방열 면적을 향상시킨 것을 특징으로 하는 열풍기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 히터체의 각각의 조립공에는 T자 연결관을 연통되게 설치하고, 이 T자 연결관의 단부에 각각 방열파이프를 연통되게 설치하여 1개의 조립공에 2개의 방열파이프가 설치된 것을 특징으로 하는 열풍기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방열파이프를 T자 연결관과 L자 연결관을 통해 수평 방향으로 배열하되, 적어도 2단 이상으로 단차지게 배열한 것을 특징으로 하는 열풍기.
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