KR20080019935A - 농축산용 ｐｔｃ 온풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농축산용 PTC 온풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사나 비닐하우스에 설치되어, 필터로 하여금 이물질을 제거하고 PTC소자가 포함되어 형성된 가열수단을 이용하여 공기를 가열한 후 송풍팬을 이용하여 가열된 공기를 송풍시키는 PTC 온풍기에 관한 것이다.

이에 본 발명의 농축산용 PTC 온풍기는 상부하우징과 내부공간을 형성하는 하부하우징이 일체로 결합되고, 그 내부로 외부공기를 강제 흡입하도록 하는 송풍팬과; 상기 흡입된 공기로부터 이물질을 제거하는 필터부; 및 흡입된 공기를 고온으로 가열시켜 외부로 배출하도록 하는 가열수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, PTC소자를 발열체로 이용함으로써 열효율이 높으며, 발열온도의 제어가 용이하고 과부하를 방지하여 화재로부터 안전하다는 장점이 있다.

또한, 전처리필터와 미세필터로 이루어진 필터로 하여금 세균과 먼지 같은 유해물질의 유입을 차단한다는 장점이 있다.

PTC, 온풍기, 필터

Description

농축산용 ＰＴＣ 온풍기{PTC Hot Blast Heater for a Agriculture}

도 1은 종래의 간접공급방식 온풍기의 분해사시도.

도 2a는 PTC소자를 이용한 차량용 히터코어의 사시도.

도 2b는 PTC소자를 이용한 차량용 히터코어의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기의 일부를 절개한 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기의 분해사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 상부하우징 11: 하부하우징

12: 삽입홈 13: 공기유입구

14: 공기배출구 15: 공기배출안내부

16: 바퀴 20: 필터부

21: 전처리필터 22: 미세필터

23: 송풍팬 30: 가열수단

31: 방열핀 32: PTC소자

33: 발열막대 40: 컨트롤러

50: 센서

본 발명은 농축산용 PTC 온풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사나 비닐하우스에 설치되어, 필터로 하여금 이물질을 제거하고 PTC소자가 포함되어 형성된 가열수단을 이용하여 공기를 가열한 후 송풍팬을 이용하여 가열된 공기를 송풍시키는 PTC 온풍기에 관한 것이다.

가축들이 사육되는 축사나 농작물이 재배되는 비닐하우스의 경우 온도에 따른 영향을 크게 받는다. 특히 하절기와 같이 외부 온도가 과도하게 높거나 동절기처럼 외부온도가 과도하게 낮을 경우 적절한 냉난방을 시행하지 않으면 생산량이 감소되며 더 나아가 가축이 폐사하거나 농작물이 고사하게 된다. 이처럼 외부 온도로 인해 가축이나 농작물이 피해를 입지 않도록 축사와 비닐하우스에는 냉방장치 또는 난방장치가 설치되어 운용되어 진다.

동절기에 축사나 비닐하우스의 내부온도를 상승시키도록 설치되는 난방장치에 대해서 종래에는 석유나 석탄 같은 화석연료를 직접연소 하는 직접공급방식의 난로나 버너가 주로 사용되었다. 그러나 석유와 석탄 같은 화석연료를 연소하여 연소가스를 직접 공급함에 따라 상기 연소가스에 함유된 일산화탄소나 이산화탄소, 질소 및 황화합물 등 유해 가스에 의해 사육되는 가축이나 재배되는 농작물이 피해를 입는 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 극복하고자 종래와 같이 연소열을 직접공급하지 아니하고 도 1에서 보는 바와 같이 연소가 이루어지는 연소가스관(130) 외부로 공기를 흡입시켜 상기 연소가스관(130)으로부터 연소열을 열을 흡수하여 공급하는 간접공급방식의 온풍기가 사용되었다. 상기 간접공급방식을 채택한 온풍기는 종래와 같이 화석연료를 연소시켜 발생된 연소가스를 직접 공급하는 직접공급방식에 비해 유해가스로부터 가축이나 농작물을 보호 할 수 있다는 장점이 있었으나, 상기 연소가스관(130)에서 연소된 연소가스로부터 열교환이 충분히 이루어지지 않은 상태에서 상기 연소가스가 외부로 배출됨에 따라 에너지 손실이 크다는 문제점이 있었다. 또한 연소가스관(130)의 온도를 일정하게 유지 할 수 없어 사용자가 의도한 실내온도를 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해서 유해가스를 배출하지 않고 열효율이 우수하며 온도조절이 용이한 PTC소자를 이용한 온풍기를 개발하려는 많은 노력이 있었다.

상기 PTC소자는 위에서 기술한 바와 같이 유해가스를 배출하지 않고 열효율이 우수하며 온도조절이 용이하다는 장점이 있어 차량용 히터로 개발되어 사용되고 있다. 이러한 상기 PTC소자를 이용한 차량용 히터는 도 2에서 보는 바와 같이 PTC소자(132)가 내재된 PTC소자모듈의 외부면에 방열핀(131)을 형성하여 히터코어(130)를 형성한 후 상기 히터코어(130)에 공기를 순환시켜 공기를 가열하는 방식으로써 차량과 같이 비교적 협소한 공간에서는 효용성이 우수하였으나 상기 히터코어(130)를 구성하는 상기 방열핀(131)이 너무 촘촘하게 형성됨에 따라 공기를 강하게 순환시키지 못해 축사나 비닐하우스와 같이 비교적 광범위한 곳에서는 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 PTC소자를 이용하여 공기를 가열함으로써 유해가스가 발생되지 않으며, 열효율이 우수한 농축산용 PTC 온풍기를 제공하는 것이다.

또한, 온도 조절이 용이한 농축산용 PTC 온풍기를 제공하는 것이다.

또한, 이동이 자유로운 농축산용 PTC 온풍기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기는 외부공기를 강제 흡입하여 고온으로 가열시켜 외부로 배출하도록 하는 온풍기에 있어서, 상부하우징과 내부공간을 형성하는 하부하우징이 일체로 결합되고, 그 내부로 외부공기를 강제 흡입하도록 하는 송풍팬과; 상기 흡입된 공기로부터 이물질을 제거하는 필터부; 및 흡입된 공기를 고온으로 가열시켜 외부로 배출하도록 하는 가열수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가열수단은 PTC소자가 내재된 발열막대와 상기 발열막대 사이에 개재된 방열핀으로 이루어지며, 상기 발열수단은 하나 이상 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열수단 사이의 간격(L1)은 상기 발열수단의 너비(L2)의 0.5 ~ 1.5배 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부는 전처리 필터와 미세필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 하우징의 일측에는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고 타측에는 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축산용 PTC 온풍기에는 온도를 측정하는 온도센서와 상기 농축산용 PTC 온풍기를 제어하는 컨트롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 하부 하우징의 하측에는 이동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기의 일부를 절개한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 농축산용 PTC 온풍기의 분해사시도이다.

본 발명에 따른 농축산용 PTC 온풍기는 도 3과 도 4에서 보는 바와 같이 일측에 공기유입구(13)가 형성되고 타측에 공기배출구(14)가 형성되며 내부공간이 형성된 하부하우징(11)과 상기 하부하우징(11)의 상부에 위치하여 뚜껑기능을 담당하는 상부하우징(10)이 일체로 형성된다.

이와 같이 형성된 하부하우징(11)의 내부공간에는, 유입되는 공기 중의 이물질을 걸러주는 필터부(20) 그리고 공기를 송풍시키는 송풍팬(23)과 PTC소자(32)가 내재된 발열막대(33)와 상기 발열막대 사이에 개재된 방열핀(31)으로 이루어진 가 열수단(30)이 수용된다. 이중 유입된 공기의 이물질을 걸러주는 상기 필터부(20)는 하부하우징(11)의 공기유입구(13)측에 설치되어 상기 농축산용 PTC 온풍기로 유입되는 공기에 섞여있는 이물질의 유입을 차단하게 된다.

유입되는 공기로부터 이물질을 걸러주는 상기 필터부(20)는 전처리필터(21)와 미세필터(22)로 이루어지는데 상기 전처리필터(21)는 일반적으로 폴리프로필렌 이나 폴리에스테르 등의 재질로 형성되어 상기 공기유입구(13)에 밀착 설치되 비교적 부피가 큰 이물질을 걸러준다. 상기 미세필터(22)는 1마이크론 이상의 오염물질을 99.9% 제거할 수 있는 헤파필터로 되어 상기 전처리필터(21)에서 걸러내지 못한 곰팡이나 세균 등을 제거한다. 이때 상기 미세필터(22)는 헤파필터 이외에도 강한 산화력을 갖는 광촉매 필터를 사용할 수 있다.

상기 필터부(20)와 함께 하부하우징(11)의 내부공간에 수용되는 송풍팬(23)은 공기를 강제로 송풍시키는 것으로 축류팬이나 횡류팬이 사용될 수 있으나 높은 풍압과 정압을 제공하는 원심팬을 사용하는 것이 더 효과적이다.

상기 필터부(20) 그리고 송풍팬(23)과 함께 상기 가열수단(30) 또한 상기 하부하우징(11)에 수용된다.

상기 가열수단(30)은 발열체인 PTC소자(32)가 내재된 발열막대(33)와 상기 발열막대(33) 사이에 형성되어 상기 발열막대(33)로부터 발생된 열에너지가 외부로 원활하게 방출되도록 하는 방열핀(31)으로 이루어진다.

상기 발열막대(33)에 내재된 PTC소자(32)는 산화반도체로써 온도가 일정범위를 벗어나 상승하게 되면 저항이 급격히 증가하여 전류의 공급이 줄어들게 되고 이 로 인해 온도가 저하되면 저항이 감소하여 다시금 전류가 흐르게 되어 온도가 올라가는 원리로 일정한 발열온도를 유지하는 자기 온도 제어기능이 있다. 이러한 특성은 과부하 및 과발열에 의한 화재위험을 미연에 방지하고 설정온도를 조정함으로써 발열온도를 원하는 수준으로 조정해줄 수 있다는 장점이 있다.

이와 같은 특성을 가진 PTC소자(32)는 발열막대(33)의 내부에 형성되어 상기 송풍팬(23)에 의해 송풍된 공기를 가열한다.

상기 PTC소자(32)를 포함하여 형성된 가열수단(30)은 송풍팬(23)의 송풍량, PTC소자(32)의 발열량, 그리고 필터부(20)의 공기저항 등을 고려하여 하나 또는 하나 이상 복수개가 설치된다. 상기 가열수단(30)이 복수개로 설치될 경우 상기 가열수단(30) 사이의 간격(L1)은 상기 가열수단(30)의 너비(L2)에 0.5 ~ 1.5배 이격되어 설치되는 것이 가장 효과적이다. 상기 가열수단(30) 사이의 간격(L1)이 이보다 좁게 형성될 경우 열교환이 충분히 이루어지지 못하고 상기 가열수단(30) 사이의 간격(L1)이 이보다 넓게 형성될 경우엔 효율성이 저하된다는 문제가 있어 상기 가열수단(30) 사이의 간격(L1)은 가열수단(30)의 너비(L2)에 0.5 ~ 1.5배 이격되어 설치되는 것이 가장 바람직하다.

상기 하부하우징(11)의 내부 벽면에는 상기 필터부(20)와 가열수단(30)이 삽입 고정되도록 삽입홈(12)이 형성되며 상기 가열수단(30)과 공기 배출구(14) 사이에는 공기배출안내부(15)가 형성되어 배출되는 공기가 상기 공기배출안내부(15)를 따라 원활히 배출되도록 한다.

상기 농축산용 PTC 온풍기에는 공기유입구(13)를 통해 유입되는 외부공기의 온도를 측정하는 온도센서(50)와 공기배출구(14)를 통해 외부로 배출되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서(50)가 구비되며 상기 온도센서(50)로부터 측정된 온도를 입력받아 상기 농축산용 PTC 온풍기 발열량과 송풍량을 제어하는 컨트롤러(40)가 구비된다.

또, 상기 농축산용 PTC 온풍기는 이동이 가능하도록 상기 하부하우징(11)의 하측에 이동수단인 바퀴(16)가 구비된다. 상기 하부하우징(11)의 하측에 이동수단인 바퀴(16)가 구비됨에 따라 상기 농축산용 PTC 온풍기는 이동이 자유로워져 효율적인 윤용이 가능하다.

상기 농축산용 PTC 온풍기는 목적에 따라 가열수단(30)과 필터부(20)를 선택적으로 탈부착 하여 운용할 수 있다.

상기 농축산용 PTC 온풍기의 작동에 대해서 설명하면 상기 하부하우징(11)에 수용된 송풍팬(23)의 구동에 의해 공기유입구(13)를 통해 공기가 유입된다. 상기 공기유입구(13)를 통해 유입된 공기는 상기 공기유입구(13)측에 형성된 전처리필터(21)와 미세필터(22)를 거쳐 이물질이 제거되고 가열수단(30)을 통과하면서 가열되어 공기 배출구(14)로 배출된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 농축산용 PTC 온풍기는 PTC소자를 이용 하여 공기를 가열함으로써 유해가스가 발생되지 않는다는 장점이있다.

또한, 상기 PTC소자는 자기온도제어수단이 있어 과부하, 과발열을 방지하여 안전하다는 장점이 있다.

또한, 전처리필터와 미세필터로 하여금 공기에 함유된 이물질 및 유해세균 등을 제거함으로써 위생적으로 안전하다는 장점이있다.

Claims (8)

1. 외부공기를 강제 흡입하여 고온으로 가열시켜 외부로 배출하도록 하는 온풍기에 있어서,

   상부하우징과 내부공간을 형성하는 하부하우징이 일체로 결합되고, 그 내부로 외부공기를 강제 흡입하도록 하는 송풍팬과; 상기 흡입된 공기로부터 이물질을 제거하는 필터부; 및 흡입된 공기를 고온으로 가열시켜 외부로 배출하도록 하는 가열수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열수단은 PTC소자가 내재된 발열막대와 상기 발열막대 사이에 개재된 방열핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가열수단은 하나 이상 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 가열수단 사이의 간격(L1)은 상기 가열수단의 너비(L2)의 0.5 ~ 1.5배 인 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터부는 전처리 필터와 미세필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 하우징의 일측에는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고 타측에는 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 농축산용 PTC 온풍기에는 온도를 측정하는 온도센서와 상기 농축산용 PTC 온풍기를 제어하는 컨트롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 하우징의 하측에는 이동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 농축산용 PTC 온풍기.

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