KR20090080005A - 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치 - Google Patents

고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치 Download PDF

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KR20090080005A
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윤동원
박철훈
김병인
이성휘
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서, 코일에 의해 자속을 발생시키는 가열유도관으로 인해 간접적으로 가열되는 유도발열부재를 내부 동공이 형성된 열교환 하우징과, 상기 열교환 하우징의 내부에 삽설되되 양단부가 상기 열교환 하우징의 양단면에 결합되는 다수개의 열교환관으로 구성되도록 하여 상기 유도발열부재 내, 외부의 균일적인 가열을 도모하고, 상기 열교환관의 형상을 다양하게 적용함과 동시에 외, 내경에 제 1, 2열전달핀이 돌출형성되도록 함으로써 발열면적 및 가열대상물질(액체 또는 기체)과의 접촉면적을 증대시켜 열전달 효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 열교환관에 다수개의 연통공을 천공 형성하여 유도발열부재 내부에서 가열대상물질의 혼합을 유도함으로써 가열대상물질 전체가 동일한 온도를 유지하며 가열될 수 있도록 한 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치에 관한 것이다.
고주파, 인버터, 열전도, 유도가열, 정류, 코어

Description

고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치{Uniform Induction Heating Apparatus using High Frequency Inverter}
본 발명은 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치에 관한 것이다.
일반적으로 유도가열이라 함은 유도 코일(고주파 전류 운반 컨덕터)로 부터 변환되는 전기적 에너지에 의해 금속적인 부분의 온도를 올리는 방법을 의미한다.
여기서, 상기 유도코일은 금속의 표면 주위에 전류를 흐름되게 하는 원리로서, 그 전류에 의한 자기장 발생 영역이 금속부분에 에너지를 일으키게 되는 것이고. 이러한 흐름을 위한 열의 저항 또는 유도 전류 이동의 방해가 순간 가열을 일으키는 원인이 됨을 주지의 사실로 알 수 있다.
이에, 도 1은 통상적인 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치의 개략 시스템 구성도로서, 상기 도 1을 참조로 하여 살펴보면;
이는, 상용전원으로부터 유입되는 노이즈를 차단하는 입력라인 필터(1);
교류전류를 정류되게 하는 정류기(2);
사용주파수를 고주파 스위칭 되도록 하는 공진형 인버터(3) 및;
상기, 공진형 인버터(3)와 연결되어 자속을 발생시키고, 그 내부로 내설된 유도부재(20)를 간접가열되게 하는 가열유도관(4);
그리고 상기 공진형 인버터(3)를 제어하는 제어기(5)로 구성된다.
출원인은 선출원으로 "고주파 인버터를 이용한 간접유도 가열장치" (출원번호 10-2005-0118824, 2005.12.07)를 기출원하였지만, 상기의 발명과 같이 단일적으로 유도발열부재 만을 사용할 경우, 가열유도관 내부에 설치되는 상기 유도발열부재는 표면만 가열되고 내부는 가열되지 않아 효과가 균일하지 못해, 그 사용관계에 있어 상당한 가열효율이 저하의 문제점을 상존되게 하는 것이었다.
이로 인해, 유도발열부재의 전체 내부면적이 균일하게 가열되어, 가열효율이 증대될 수 있는 유도가열장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서, 가열대상물질을 간접가열시키는 유도발열부재가 내부는 가열되지 않은 채 표면만 가열되는 열전달 효율의 저하 문제를 해결하기 위한 것으로;
상기 가열대상물질이 유도발열부재 전체에 걸쳐 균일적으로 가열되어 유동 될 수 있도록, 상기 유도발열부재의 구조를 개선하고,
상기 가열대상물질과의 접촉면적 및 유도발열부재의 발열면적을 증대시켜 열전달 효율이 증대될 수 있도록, 상기 열교환관의 형상을 다양하게 적용시키거나 또는 열교환관 외/내부에 제 1, 2열전달핀을 각각 돌출형성하며,
상기 유도발열부재를 통과하는 가열대상물질이 유동위치에 관계없이 어느 부분에서나 균일적인 온도를 유지하며 가열될 수 있도록, 유도발열부재 내부에서 다방향으로 유입된 상기 가열대상물질 상호간의 혼합을 유도할 수 있도록 한 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 입력라인 필터 와, 정류기와, 공진형 인버터와, 가열유도관과, 제어기를 상호 연계시켜 구성한 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서; 상기 가열유도관은 자성을 가지는 유도발열부재를 내부에 길이방향으로 내설하되, 상기 유도발열부재는, 내부 동공을 형성하는 열교환 하우징과; 상기 열교환 하우징의 내부에 길이방향으로 삽설되되, 양단이 상기 열교환 하우징의 양단면에 각각 결합되는 다수개의 열교환관; 으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서, 유도발열부재의 구성을 내부 동공을 가지는 열교환 하우징과, 상기 열교환 하우징의 내부에 삽설되되 양단부가 상기 열교환 하우징의 양단면에 결합되는 열교환관의 구조로 형성하여, 유도발열부재 전체에 걸쳐 균일적으로 가열되어 유동 될 수 있으며,
다수개가 일정간격 이격 배치되어 상호간 접촉되지 않는 상기 열교환관의 형상을 다양하게 변형시키거나 또는 열교환관 외, 내경에 제 1, 2열전달핀을 각각 다수개 돌출형성하며, 상기 가열대상물질과의 접촉면적 및 유도발열부재의 발열면적을 증대시켜 열전달 효율이 증대될 수 있으며,
상기 유도발열부재 내부에서 다방향으로 유입된 가열대상물질 상호간의 혼합을 유도하여 상기 유도발열부재를 통과하는 가열대상물질이 유동위치에 관계없이 어느 부분에서나 균일적인 온도를 유지하며 가열될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예컨대, 예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)" 등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 하는 것을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 더불어, "제 1(first)", "제 2(second)" 등과 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 일 실시예는 입력라인 필터와, 정류기와, 공진형 인버터와, 가열유도관과, 제어기를 상호 연계시켜 구성한 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서; 상기 가열유도관은 자성을 가지는 유도발열부재를 내부에 길이방향으로 내설하되, 상기 유도발열부재는, 내부 동공을 형성하는 열교환 하우징과; 상기 열교환 하우징의 내부에 길이방향으로 삽설되되, 양단이 상기 열교환 하우징의 양단면에 각각 결합되는 다수개의 열교환관; 으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유도발열부재는 가열대상물질이 상기 유도발열부재의 일단에서 열교환관 내부로 유입된 후 타단에서 배출되도록 하거나, 또는 상기 유도발열부재의 양단면의 중심에 유동홀을 각각 천공함으로써 가열대상물질이 상기 열교환관 및 유도발열부재 내부로도 직접 유입되어 유동 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 유도발열부재의 양단면 중심에 각각 천공된 유동홀의 외각에서 다수개가 상호간 일정간격 이격 대향되며 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 외경에 다수개의 제 1열전달핀을 돌출형성하여 발열면적 및 가열대상물질과의 접촉면적을 넓힘으로써, 열전달효율을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 내경에 미세한 제 2열전달핀을 다수개 돌출형성하여 발열면적 및 가열대상물질과의 접촉면적을 넓힘으로써, 열전달효율을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 발열면적을 넓혀 열전달 효율을 증가시키기 위해 꽈배기 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 발열면적을 넓혀 열전달 효율을 증가시키기 위해 주름진 코르케이트(Corrugate) 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 그 전면에 걸쳐 다수개의 통공이 형성된 하나의 메쉬(Mesh) 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환관은 열교환관 내부로 유입되는 가열대상물질과, 상기 유도발열부재의 양단면 중심에 각각 천공된 유동홀을 통해 유도발열부재 내부로 유입 되는 가열대상물질 상호간이, 상기 유도발열부재 내부에서 혼합된 후 상기 가열유도관 내부로 배출될 수 있도록, 상기 열교환관의 외경에 다수개의 연통공을 천공하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치를 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치는 가열대상물질을 간접적으로 가열하는 유도발열부재(20)를 상기 가열대상물질과의 접촉면적을 넓혀 유도발열부재(20) 자체의 발열면적을 증대시킴으로써, 열전달 효율이 상승되도록 한 유도가열장치이며, 입력라인 필터(1), 정류 기(2), 공진형 인버터(3), 가열유도관(4), 제어기(5), 코일(C), 유도발열부재(20), 열교환 하우징(21), 열교환관(30)을 포함한다.
도 1은 통상적인 고주파 인버터를 이용한 간접 유도가열 장치의 개략 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 가열유도관의 단면구성도를 나타낸 것으로서, 동 도면에서 보는 바와 같이, 입력라인 필터(1)는 상용전원 AC220V/AC110V와 연결되어 노이즈를 제거하는 구성으로서, 이와 같은 입력라인 필터(1)에는 교류 전류를 정류하는 브릿지 모듈형태의 정류기(2)가 연결된다.
이때, 상기 정류기(2)에는 전력변환용 반도체 스위칭소자인 아이지비티(IGBT) 및 모스 에프이티(MOS FET)로 구성되는 반파 또는 전파형의 공진형 인버터(3)가 연결 구비된다.
또한, 상기 공진형 인버터(3)의 일측면으로는 자속을 발생시켜 부하를 간접 가열하기 위한 가열유도관(4)이 연결되고, 그 타측면으로는 본 발명에 따른 간접 유도가열 장치를 제어할 수 있도록 하기 위한 수단, 즉, 디지털 센서를 이용, 가열유도관(4)의 온도를 측정하여 인버터의 전류를 제어 가능하게 하는 제어기(5)가 연결 구비된다.
한편, 본 발명에 적용되는 상기 가열유도관(4)은 하기에서 자세히 설명할 것인데, 상기 가열유도관(4)은 그 외경에 자속을 발생시키는 코일(C)이 권취되고, 내부에 유도발열부재(20)가 내설되는 구성이다.
도 3은 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 첫 번째 실시예의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 두 번째 실시예의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 세 번째 실시예의 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이, 상기 유도발열부재(20)는 내부가 비어있는 원통형 형상이며, 자성을 가지는 금속재질로 형성된다. 상기 유도발열부재(20)의 양단면 중앙에는 유동홀(22, 22')을 각각 천공하여 가열대상물질(액체 또는 기체)이 상기 유도발열부재(20)의 일단면에 형성된 유동홀(22)로 유입되어 내부를 유동 후, 상기 유도발열부재(20)의 타단면에 형성된 유동홀(22')을 통해 다시 외부로 이동되도록 한다.
또한, 상기 유도발열부재(20)는 다수개의 열교환관(30)이 내부에 길이방향으로 설치되는데, 상기 열교환관(30)은 상기 유도발열부재(20)에 내부에 삽설되되 양단부가 상기 유도발열부재(20)의 양단면에 결합되는 형태를 가진다.
상기에서 설명된 구성으로 인해, 상기 유도발열부재(20)가 표면만 가열되고 내부는 가열되지 않는 가열유도관(4)의 단점이 해소되는 것이다.
더불어, 상기 열교환관(30)은 각 유동홀(22, 22')의 외각에서 다수개가 상호간 대향되며 접촉되지 않도록 일정간격 이격되어 설치되는데, 그 배치의 실시예는 상기 도 3 내지 5에 잘 나타나 있다. 이를 설명하면, 상기 도 3의 경우 유도발열부재(20)의 일면을 바라보면 상기 유동홀(22)을 중심으로 그 외각에서 열교환관(30)이 육각형을 이루는 것을 볼 수 있으며, 상기 도 4의 경우에는 유동홀(22)을 중심으로 그 외각에서 다수개의 열교환관(30)이 원형의 배치를 이루도록 한 것이고, 도 5의 경우에는 유동홀(22)을 중심으로 그 외각에서 다수개의 열교환관(30)이 원형의 배치를 이루되 최외각에서는 육각형 형태의 배치를 이루도록 한 것이다. 더불어, 상기와 같은 배치 외에 다양한 형태의 배치가 사용자에 임의에 의해 이루어질 수 있음과 동시에, 상기 유도발열부재(20)의 타면에서 바라보면 유동홀(22')이 중심이 되어 열교환관(30)의 배치가 설명되어야 함은 당연할 것이다.
또한, 상기 다수개의 열교환관(30) 배열형상은, 본 발명에서 도시된 것 외에도 사용자의 선택에 의해 상기 열교환관(30)이 상호간 접촉되지 않는 상태에서 랜덤한 배열로 이루어질 수 있음 또한 당연하다.
도 6은 본 발명에 따른 유도발열부재의 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 유도발열부재의 또 다른 단면도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 상기 열교환관(30) 내부를 유동하는 가열대상물질의 흐름을 알 수 있도록 한 것이다.
즉, 상기 가열유도관(4) 내부로 흐르는 가열대상물질이 상기 가열유도관(4)에 내삽되어 있는 유도발열부재(20)를 길이방향으로 통과하는 것으로, 상기 도 6과 도 7에서와 같이 상기 가열유도관(4) 내부의 가열대상물질이 열교환관(30)을 통해 유도발열부재(20)의 내부를 이동 후 외부로 배출됨과 동시에, 상기 유동홀(22, 22')을 통해 가열대상물질이 유도발열부재(20) 내부로 유입된 후 외부로 배출된다. 즉, 상기 열교환관(30)은 내부로 가열대상물질이 유동하되 상기 유도발열부재(20) 내부로 직접 가열대상물질이 유입되도록 한 유동홀(22, 22')을 인해 외주면에도 가열대상물질이 유동되는 구조를 가진다.
또한, 상기 도 7은 도 6에서와는 달리, 상기 열교환관(30)의 외주면에 다수개의 연통공(33)을 천공함으로써, 상기 열교환관(30) 내부로 흐르는 가열대상물질과, 상기 열교환관(30)의 외측에서 유도발열부재(20) 내부를 직접 유동하는 가열대상물질이 상호간 혼합될 수 있도록 하여, 일정부위에서만 가열대상물질이 가열되지 않고 모든 부위의 가열대상물질이 동일한 온도로 가열되어 배출될 수 있도록 한다.
참고로, 상기 도 6 또는 도 7에 나타나 있는 화살표는 가열대상물질의 흐름을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 첫 번째 실시예의 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 두 번째 실시예의 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 세 번째 실시예의 사시도이고, 도 11은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 네 번째 실시예의 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 상기 열교환관(30)은 외주면에 다수개의 제 1열전달핀(31)을 돌출 형성하거나(도 8에 도시), 내주면에 미세한 제 2열전달핀(32)을 다수개 돌출형성하거나(도 9에 도시), 상기 열교환관(30) 자체가 꽈배기 형상(도 10에 도시) 또는 외주면이 주름진 코르게이트(Corrugate)형상(도 11에 도시)으로 형성됨으로써, 상기 가열대상물질과의 접촉면적을 증대시켜 열전도 효율을 상승되도록 한다.
더불어, 상기와 같이 다양한 형상으로 열교환 효율을 높인 열교환관(30) 전면을 다수개의 통공(34)이 형성된 메쉬(Mesh, 망)구조로 형성하여 사용할 수도 있다.(도 10 또는 도 11에 도시)
따라서, 상기와 같은 일련의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상용전원 AC220V/AC110V의 노이즈를 차단하는 입력라인 필터(1)와, 상기 입력라인 필터(1)와 연결되어 교류 전류를 정류하는 브릿지 모듈형 정류기(2)와, 그리고 상기 정류기(2)로부터 출력되는 직류를 아이지비티(IGBT) 및 모스 에프이티(MOS FET) 스위칭 소자로 하여 동작 가능하게 하는 고주파 공진형 인버터(3)와, 상기 고주파 공진형 인버터(3)와 연결된 상태로 코일(C)에 의해 자속을 발생시켜 유도발열부재(20)를 간접 가열하는 가열유도관(4)과, 상기 고주파 공진형 인버터(3)와 연결되어 유도발열부재(20)로부터 센서에 의해 측정된 온도에 따라 고주파 공진형 인버터(3)의 전압 및 전류를 제어하는 제어기(5)에 의해 본 발명인 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치가 작동되는 것이다.
따라서, 상기와 같은 일련의 연계적 구성에 의해 본 발명이 작동하게 될 경우, 상기 가열유도관(4)으로 유입된 가열대상물질(도시생략), 다시 말해 액체 또는 기체는 유도발열부재(20)를 통과하여 상부로 진행하는 과정에서 온도제어에 의하여 설정된 온도로 가열하는 것이다.
이때 공진형 인버터(3)는 코일(C)과 연결된 유도발열부재(20)의 작동에 의해 주변에 자속(m)을 발생시키게 되고, 이러한 자속발생에 의한 유도발열부재(20)의 고유저항(와류손실)에 의해 가열된 액체 혹은 기체를 발생시키게 되는 것이다.
이에, 상기 고온의 액체 또는 기체는 열원을 필요로 하는 모든 분야(예: 일 반가정 및 산업 부분)에 공급, 사용되는 것이다.
한편, 상기와 같은 일련의 작용기능을 행함에 있어, 상기 가열유도관(4) 내부로 내설된 유도발열부재(20)는 내부 동공이 형성된 열교환 하우징(21)과 및 상기 열교환 하우징(21) 내부에 상호간 일정간격 이격되며 길이방향으로 설치되는 다수개의 열교환관(30)으로 이루어지는 구조를 취함에 따라 유도발열부재(20) 내부 및 외부 전체에 걸쳐 균일적인 가열이 이루어지게 되는 것이다.
또한, 상기와 같은 일련의 작용기능을 행함에 있어, 상기 열교환 하우징(21) 내부에 삽설되어 있는 열교환관(30)의 형상을 꽈배기 또는 코르게이트로 적용하거나, 외/내경에 제 1, 2열전달핀(31, 32)을 다수개 돌출형성하여 발열면적 및 가열대상물질(액체 또는 기체)과의 접촉면적을 증대되는 기능을 행하게 되는 것이다.
또한, 상기와 같은 일련의 작용기능을 행함에 있어, 상기 열교환관(30)의 외주면에 다수개의 연통공(33)을 천공함으로써, 열교환관(30) 내부를 유동하는 가열대상물질과 상기 유도발열부재(20) 내부로 유입되어 상기 열교환관(30) 외주면과 접촉하며 외부로 배출되는 가열대상물질 상호간이 혼합되도록 하여, 상기 유도발열부재(20)를 통과하는 가열대상물질이 유동위치에 관계없이 어느 부분에서나 균일적인 온도를 유지하며 가열될 수 있도록 하는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
도 1은 통상적인 고주파 인버터를 이용한 간접 유도가열 장치의 개략 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 가열유도관의 단면구성도.
도 3은 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 첫번째 실시예의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 두번째 실시예의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 유도발열부재를 나타낸 세번째 실시예의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 유도발열부재의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 유도발열부재의 또 다른 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 첫 번째 실시예의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 두 번째 실시예의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 세 번째 실시예의 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 열교환관을 나타낸 네 번째 실시예의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시>
1: 입력라인 필터 2: 정류기
3: 공진형 인버터 4: 가열유도관
5: 제어기 20: 유도발열부재
21: 열교환 하우징 22, 22': 유동홀
30: 열교환관 31: 제 1열전달핀
32: 제 2열전달핀 33: 연통공
34: 통공

Claims (9)

  1. 입력라인 필터(1)와, 정류기(2)와, 공진형 인버터(3)와, 가열유도관(4)과, 제어기(5)를 상호 연계시켜 구성한 일련의 간접 유도가열 시스템에 있어서;
    상기 가열유도관(4)은 자성을 가지는 유도발열부재(20)를 내부에 길이방향으로 내설하되,
    상기 유도발열부재(20)는, 내부 동공을 형성하는 열교환 하우징(21)과;
    상기 열교환 하우징(21)의 내부에 길이방향으로 삽설되되, 양단이 상기 열교환 하우징(21)의 양단면에 각각 결합되는 다수개의 열교환관(30); 으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유도발열부재(20)는 가열대상물질이 상기 유도발열부재(20)의 일단에서 열교환관(30) 내부로 유입된 후 타단에서 배출되도록 하거나, 또는 상기 유도발열부재(20)의 양단면의 중심에 유동홀(22, 22')을 각각 천공함으로써 가열대상물질이 상기 열교환관(30) 및 유도발열부재(20) 내부로도 직접 유입되어 유동 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 유도발열부재(20)의 양단면 중심에 각각 천공된 유동 홀(22, 22')의 외각에서 다수개가 상호간 일정간격 이격 대향되며 배열되는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 외경에 다수개의 제 1열전달핀(31)을 돌출형성하여 발열면적 및 가열대상물질과의 접촉면적을 넓힘으로써, 열전달효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 내경에 미세한 제 2열전달핀(32)을 다수개 돌출형성하여 발열면적 및 가열대상물질과의 접촉면적을 넓힘으로써, 열전달효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 발열면적을 넓혀 열전달 효율을 증가시키기 위해 꽈배기 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 발열면적을 넓혀 열전달 효율을 증가시키기 위해 주름 진 코르케이트(Corrugate) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 그 전면에 걸쳐 다수개의 통공(34)이 형성된 하나의 메쉬(Mesh) 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환관(30)은 열교환관(30) 내부로 유입되는 가열대상물질과, 상기 유도발열부재(20)의 양단면 중심에 각각 천공된 유동홀(22, 22')을 통해 유도발열부재(20) 내부로 유입되는 가열대상물질 상호간이, 상기 유도발열부재(20) 내부에서 혼합된 후 상기 가열유도관(4) 내부로 배출될 수 있도록, 상기 열교환관(30)의 외경에 다수개의 연통공(33)을 천공하는 것을 특징으로 하는 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치.
KR1020080005929A 2008-01-19 2008-01-19 고주파 인버터를 이용한 간접식 균일 유도가열장치 KR20090080005A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113727619A (zh) * 2019-01-29 2021-11-30 莱战略控股公司 用于感应加热的气溶胶递送装置的感受器配置

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