KR200423098Y1

KR200423098Y1 - 고주파유도가열을 이용한 온풍장치

Info

Publication number: KR200423098Y1
Application number: KR2020060013890U
Authority: KR
Inventors: 박용자
Original assignee: 박용자
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-08-02

Abstract

본 고안은 고주파유도가열을 이용한 온풍장치에 관한 것으로서, 온풍장치(100)에 있어서, 내부에 열매체유(A)가 담기며, 일측으로부터 열매체유의 유입구(11) 및 출구(12)가 마련되며, 또 다른 일측면에는 열매체유(A)에 미세 진동을 가하기 위한 초음파 진동발생기(13)가 부착 설치된 축열조(10)와, 고주파 발진기(21)로부터 연결되는 유도코일(22)이 보빈(23)에 감기고, 그 외측둘레에 단열재(24)가 감싸지는 한편, 그 외측으로부터 원통형의 가열관(25)이 이격 설치되며, 가열관(25) 외측둘레에 등 간격의 가열링(26)이 부착 형성되어 상기 축열조(10) 내에 고정 설치되는 고주파유도가열기(20)와, 상기 축열조(10)의 유입구(11)에 순환파이프(P1)가 연결되고, 출구(12)측으로부터는 순환파이프(P2)가 연결되는 한편, 출구(12)측에 설치되는 순환파이프(P2)상에 설치되어 축열조(10)로부터 가열된 열매체유(A)를 일방향 순환시키는 순환펌프(30)와, 상기 순환파이프(P1)(P2)로부터 연결 설치되며, 일측에 송풍 팬(41)이 구비되어 열매체유(A)의 발생 열을 더운 바람으로 실내측에 공급시켜는 라디에이터(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는바, 전력 소비량이 낮은 고주파유도가열을 이용하여 열매체유를 빠른 시간 내에 온도를 가속화하고, 이를 라디에이터로 순환시켜 열교환 한 열을 더운 공기로서 실내에 제공할 수 있게 함으로서, 가열히터를 통해 발산되는 열을 이용한 기존의 온풍장치에 비해 경제적이면서 효과적인 난방을 구가할 수 있는 효과가 있다.

고주파, 온풍, 가열, 열매체유, 가열관 가열링, 원형타공, 라디에이터

Description

고주파유도가열을 이용한 온풍장치{Hot blast heater using a high frequency induction heating}

도 1은 종래 온풍기의 구조를 도시한 개략도,

도 2는 본 고안의 온풍장치를 전반적으로 도시한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 고주파유도가열기를 도시한 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 고주파유도가열기의 가열 링을 통해 열매체유의 온도상승상태를 예시하여 도시한 종단면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎

10: 축열조 11: 유입구

12: 출구 13: 초음파진동발생기

20: 고주파유도가열기 21: 고주파 발진기

22: 보빈 23: 유도코일

24: 단열재 25: 가열관

26: 가열링 26a: 원형타공

30: 순환펌프 40: 라디에이터

41: 송풍 팬 100: 온풍장치

A: 열매체유 P1,P2: 순환파이프

본 고안은 고주파유도가열을 이용한 온풍장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 통상적으로 전기 소모량이 적은 고주파 유도가열을 이용하여 열매체유를 가열시키고, 열매체유의 순환으로서 온풍을 구현하도록 한 장치에 있어, 열매체유의 온도(끓는 온도)를 짧은 시간 내에 가속화시킬 수 있는 구조를 채택하여 이상적인 온풍을 구현할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 온풍기는 석유등과 같은 에너지유를 연소 가열하여 연소열로서 온풍을 구현하거나, 전기가열히터를 히터를 이용하여 열을 얻어 온풍을 실시하는 방식의 난방장치이다.

석유와 같은 연소에너지의 사용은 열 효율은 좋으나, 공기가 오염되는 문제점이 있고, 항상 필요로 하는 양의 에너지를 공급시켜 주어야 하는 폐단이 있다.

대체적으로는 가정이나 사무실 등지에서 전기를 이용하여 사용하기 편리한 전기제품이 대부분이며, 이러한 제품의 기본적인 구조를 살피면, 첨부된 도 1에서와 같이, 전원공급에 의해 열을 발생시키는 가열히터(a), 가열된 열을 일방향으로 불어 송풍시키는 송풍 팬(b)과, 이들을 수용하는 본체로 구성되며, 온도의 제어 송풍력을 제어할 수 있는 제어부(c)로 간략하게 구성된다.

그러나, 상기와 같은 온풍기는 전기가열히터의 전력소모량이 높아 현재에는 상기와 같이 직접적으로 작용하여 열을 발생하는 전기가열히터 대신 고주파 유도가 열을 이용한 온풍기 등이 개발되고 있다.

참고로 고주파 유도가열은 코일(coil)에 둘러싸인 피가열 물에 고주파 전류를 흘리면 전류가 유도되고 이에 따라 발생되는 열에 의해 직접 가열되는 것으로서, 자동차부품 및 기계부품, 강관이나 강선, 강판이나 강괴, 조선 및 전기부품 등 금속류를 가열하여 단조, 용해, 열처리, 열가공 등에 범용적으로 사용되고 있는 가열수단이다.

고주파유도가열의 사용은 청정에너지임과 동시에, 전기를 이용하여 우선 공해가 없고 첨단의 고속 반도체를 사용하기 때문에 에너지 효율이 높으며 정밀한 온도제어와 소형화와 자동화를 동시에 추구할 수 있고, 최소의 비용으로 필요한 부분을 가열/운영할 수 있는 이점이 있다.

이러한 점에서 고주파유도가열을 이용한 온풍기의 개발은 에너지소비율은 낮으면서 열효율은 높일 수 있는 제품의 개발이 시급한 실정이다.

본 고안은 상기와 같이 제반되는 문제점을 위하여 고안된 것으로, 고주파 유도가열을 이용하여 열매체유를 가열시키고, 열매체유의 순환으로서 온풍을 구현하도록 한 장치에 있어, 열매체유의 온도(끓는 온도)를 짧은 시간 내에 가속화시킬 수 있는 구조를 채택하여 이상적인 온풍을 구현할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 온풍장치에 있어서, 내부에 열매체유가 담기며, 일측으로부터 열매체유의 유입구 및 출구가 마련되며, 또 다른 일측면에는 열매체유에 미세 진동을 가하기 위한 초음파 진동발생기가 부착 설치된 축열조와, 고주파 발진기로부터 연결되는 유도코일이 보빈에 감기고, 그 외측둘레에 단열재가 감싸지는 한편, 그 외측으로부터 원통형의 가열관이 이격 설치되며, 가열관 외측둘레에 등 간격의 가열링이 부착 형성되어 상기 축열조 내에 고정 설치되는 고주파유도가열기와, 상기 축열조의 유입구에 순환파이프가 연결되고, 출구측으로부터는 순환파이프가 연결되는 한편, 출구측에 설치되는 순환파이프상에 설치되어 축열조로부터 가열된 열매체유를 일방향 순환시키는 순환펌프와, 상기 순환파이프로부터 연결 설치되며, 일측에 송풍 팬이 구비되어 열매체유의 발생 열을 더운 바람으로 실내측에 공급시켜는 라디에이터를 포함하여 구성된 고주파가열을 이용한 온풍장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 고안의 온풍장치를 전반적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 고주파유도가열기를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 고주파유도가열기의 열발산판 통해 열매체유의 온도상승상태를 예시하여 도시한 종단면도이다.

본 고안에 따른 온풍장치(100)의 구성을 살피면, 열매체유(A)를 담기 위한 축열조와, 열매체유를 가열하기 위한 고주파유도가열기(20)와, 열매체유(A)를 일방향 순환시키는 순환펌프(30)와, 열매체유(A)의 발생 열을 더운 바람으로 실내 측에 공급시켜는 라디에이터(40)로 구성된다.

상기 축열조(10)는 밀폐처리된 함체로서, 일측으로부터 열매체유(A)의 유입구(11) 및 출구(12)가 마련되며, 또 다른 일측면에는 열매체유(A)에 미세 진동을 가하기 위한 초음파 진동발생기(13)가 부착 설치된다.

상기 고주파유도가열기(20)는 고주파 발진기(21)로부터 연결되는 유도코일(22)이 보빈(23)에 감기고, 그 외측둘레에 단열재(24)가 감싸지는 한편, 그 외측으로부터 원통형의 가열관(25)이 이격 설치되며, 가열관(25) 외측둘레에 등 간격의 가열링(26)이 부착 형성되어 상기 축열조(10) 내에 고정 설치된다. 상기 가열관(25) 및 가열링(26)은 은 구리, 동 등의 열전도성이 뛰어난 재질로 제작된다.

상기 축열조(10)의 유입구(11)에 순환파이프(P1)가 연결되고, 상기 출구(12)측으로부터는 또 하나의 순환파이프(P2)가 연결되는 것으로, 상기 출구(12)측에 설치되는 순환파이프(P2)상에는 순환펌프(30)가 설치된다.

상기 라디에이터(40)는 축열조로부터 연결 설치되는 순환파이프(P1)(P2)의 각 일단에 연결 설치되며, 일측에 송풍 팬(41)이 구비되어 라디에이터에서 열교환되어 순환되는 열매체유 발생 열을 송풍시켜 줄 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 가열링(26)은 가열관(25)의 외경에 밀착되는 링 형상으로, 원주에 원형타공(26a)이 다수개 배열 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안인 고주파 유도가열을 이용한 온풍장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 축열조(10) 내에 고정 설치된 고주파유도가열기(20)에 대해 열매체유(A)가 설정된 양만큼 담겨 진 상태에서 고주파유도가열기(20)에 전원을 인가하여 준다.

전원의 인가로 고주파 발진기(21)로부터 발생된 전압은 보빈(23)에 나선형태로 감겨진 유도코일(22)에 전류를 흘려보내고, 그 외측에 감싸진 단열재(24)의 외부로는 유도전류의 가열현상이 발생되어 가열관(25)을 가열하게 된다.

상기 가열관(25)의 가열과 함께 그 외측 둘레에 등 간격지게 설치된 가열링(26)으로부터는 가열관(25)으로부터 열을 전이 받고, 전이된 열에 의해 열매체유(A)는 가열관(25)과 함께 가열한다.

상기와 같이 가열링(26)으로부터 열매체유(A)가 가열됨에 있어, 가열링(26)의 원주상에 형성된 다수의 원형타공(26a)으로부터 발생되는 온도 상승조건에서 기포가 발생하게 된다.

상기와 같은 온도조건에서는 축열조(10)의 일측면에 설치된 초음파 진동발생기(13)가 가동되며, 이때 발생되는 초음파 진동은 축열조(10) 내에 담겨 진 열매체유(A)에 전달하게 되며, 결국 상기 가열링(26)의 원형타공(26a)으로부터 발생된 기포를 털어내는 작용을 한다.

즉, 기포의 생성에 있어, 일정크기 이상으로 커지는 기포는 바로 상승 됨과 동시에 열매체유(A)의 활동을 촉진(유체의 끓는 속도를 가속화함)시켜 기포는 열 상승조건을 만들어주는 매개체 역할을 한다.

이어서 설정온도로 가열된 조건의 열매체유(A)는 축열조(10)의 출구측(12)을 통해 순환펌프(30)로서 이와 연결된 라디에이터(40)를 거치면서 송풍 팬(41)의 작동으로 더운 바람을 발생시켜 실내 측에 더운 공기를 제공할 수 있게 된다.

상기 라디에이터(40)를 통해 열교환 하면서 일방향으로 진행되는 열매체유(A)는 다시 순환파이프(P1)를 통해 축열조(10)의 유입구(11)를 거쳐 재가열되어 상기와 같이 순환하는 방식으로 실내를 난방할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안에 의한 온풍장치는 전력 소비량이 낮은 고주파유도가열을 이용하여 열매체유를 빠른 시간 내에 온도를 가속화하고, 이를 라디에이터로 순환시켜 열교환 한 열을 더운 공기로서 실내에 제공할 수 있게 함으로서, 가열히터를 통해 발산되는 열을 이용한 기존의 온풍장치에 비해 경제적이면서 효과적인 난방을 구가할 수 있는 효과가 있다.

Claims

온풍장치(100)에 있어서,

내부에 열매체유(A)가 담기며, 일측으로부터 열매체유의 유입구(11) 및 출구(12)가 마련되며, 또 다른 일측면에는 열매체유(A)에 미세 진동을 가하기 위한 초음파 진동발생기(13)가 부착 설치된 축열조(10)와,

고주파 발진기(21)로부터 연결되는 유도코일(22)이 보빈(23)에 감기고, 그 외측둘레에 단열재(24)가 감싸지는 한편, 그 외측으로부터 원통형의 가열관(25)이 이격 설치되며, 가열관(25) 외측둘레에 등 간격의 가열링(26)이 부착 형성되어 상기 축열조(10) 내에 고정 설치되는 고주파유도가열기(20)와,

상기 축열조(10)의 유입구(11)에 순환파이프(P1)가 연결되고, 출구(12)측으로부터는 순환파이프(P2)가 연결되는 한편, 출구(12)측에 설치되는 순환파이프(P2)상에 설치되어 축열조(10)로부터 가열된 열매체유(A)를 일방향 순환시키는 순환펌프(30)와,

상기 순환파이프(P1)(P2)로부터 연결 설치되며, 일측에 송풍 팬(41)이 구비되어 열매체유(A)의 발생 열을 더운 바람으로 실내측에 공급시켜는 라디에이터(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고주파유도가열을 이용한 온풍장치.
상기 제1항에 있어서, 상기 가열링(26)은 가열관(25)의 외경에 밀착되는 링 형상으로, 원주에 원형타공(26a)이 다수개 배열 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 온풍장치.