KR20210004323A - 탄소 열풍블로워장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 내부에 밀폐된 가열공간(111)이 마련되고 전방측에는 열풍배출공(112)이 형성되며 후방측에는 외기유입공(113)이 형성된 본체부(110); 상기 본체부(110) 내에서 회전구동하면서 상기 외기유입공(113)을 통해 유입된 외부공기가 상기 가열공간(111)을 거쳐 열풍배출공(112)으로 배출되도록 기류를 형성하는 송풍팬(120); 및 판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되며, 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)와 이 탄소발열체(131)에 전원을 공급하는 전극(132)이 구비되어 전기저항에 의해 열과 원적외선을 방출하면서 상기 가열공간(111)을 통과하는 기류를 가열하는 가열판(130);을 포함하는 탄소 열풍블로워장치가 개시된다.

Description

탄소 열풍블로워장치{CARBON HEATING AIR BLOWER APPARATUS}

본 발명은 탄소 열풍블로워장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소섬유가 함유된 탄소발열체를 이용하여 열과 원적외선으로 송풍기류를 가열할 수 있어 밀폐된 실내에서도 쾌적한 이용이 가능하고 장시간 사용하여도 목이나 눈에 불편함이 없으며 기존의 코일 가열방식과 비교하여 소비전력을 대폭 절감할 수 있는 탄소 열풍블로워장치에 관한 것이다.

일반적으로 동절기의 추운 날씨에 주로 사용되는 히터는 차가운 공기로부터 인체나 농작물을 보호하기 위한 것으로, 종래에는 석유나 가스 등의 연료를 연소시켜 발생하는 연소열을 이용한 연소식 난로 또는 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 열을 발생시키는 전기히터 등이 있다.

여기서, 종래의 연소식 난로의 경우 연료값이 비싸 유지관리비용이 과도하며 주기적으로 연료를 보충해야 하는 번거로움이 있으며 연료가 연소되면서 주변의 산소도 함께 연소되고 탄매가 발생하여 장기간 이용하는 경우 인체나 농작물에 부정적인 영향을 미치게 되며 주기적으로 환기해줘야 하는 문제점이 있었다.

또한, 전기히터의 경우 발열이 신속하고 비교적 간단한 구조로서 조작이 간편하여 가정이나 사무실 등에서 실내난방용으로 사용되는 반면, 히터의 전방이나 주변에만 열이 전달되어 국부적인 난방에만 국한되고 난방효율성이 현저히 저하됨은 물론 과부하 또는 스파크 등이 자주 발생하고 이로 인한 화재 및 화상과 같은 안전사고의 발생 위험이 매우 높으며 사용시 각별한 주의를 필요로 하는 문제점이 있었다. 또한 송풍팬을 이용하여 저항코일 등의 발열체에 바람을 불어 열풍을 배출하는 경우 난방범위를 증대시킬 수 있으나 송풍팬의 바람이 저항코일과 마찰되어 소음이 크게 발생하는 문제점이 있었다.

도 10에는 종래의 전기히터에 구동전원을 공급하는 전원공급부의 구성이 도시되어 있다. 도면을 참고하면 종래의 전기히터 전원공급부는 상용전원입력단(20)으로부터 공급되는 상용전원을 직류형태로 정류하는 정류부(30)와, 온도조절스위치 등의 입력부(60)를 통해 입력된 입력신호에 따라 저항코일 등의 발열체(10)의 온도를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(50) 및, 상기 제어부(50)의 제어신호에 따라 발열체(10)에 구동전원을 인가하는 전원부(40)로 구성되었다. 따라서, 사용자는 입력부(60)를 조작하여 발열체(10)로 공급되는 구동전원의 크기를 증감시킴으로써 발열체(10)의 온도를 용이하게 조절할 수 있었다.

그러나, 종래의 전원공급부의 경우, 입력된 직류전원을 발열체(10)를 구동시킬 수 있는 전원의 형태로 변환시키기 위해 전원부(40)에 구성된 각각의 소자 등의 전자부품들은 상기 발열체(10)가 정격 출력된 상태에서 효율이 최적화되도록 회로 설계되어 있기 때문에, 사용자가 발열체(10)의 밝기를 줄이면 발열체(10)로 공급되는 구동전원의 크기가 감소되는데 구동전원이 최대로 공급될 때와 비교하여 역률이 감소하고 EMI 등의 전기적 특성이 불완전해진다.

따라서, 발열체(10)가 정격 출력되어 가장 고온인 상태에서 사용자가 소비전력을 50%로 절감하고자 입력부(60)를 조작하여 발열체(10)의 온도를 50%로 감소시키더라도 상기와 같은 전기적 특성의 불완전으로 인해 소비전력은 70% 이상을 소모하게 됨에 따라 발열체의 온도감소 효과 대비 소비전력 절감 효율이 낮아 실질적인 에너지 절약이 되지 않는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1925623호(2018.11.29), 열풍기의 열교환 구조. 공개특허공보 제10-2009-0093559호(2009.09.02), 전기식 열풍기.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 발열시 산소를 연소시키지 않는 탄소발열체를 이용하여 열과 원적외선으로 송풍기류를 가열할 수 있어 밀폐된 실내에서도 쾌적한 이용이 가능하고 장시간 사용하여도 목이나 눈에 불편함이 있으며 기존의 코일가열방식이나 연료연소방식과 비교하여 유지관리비용을 대폭절감할 수 있고 탄소발열체가 구비된 가열판이 송풍기류 방향으로 연장배치되어 송풍시 소음발생을 최소화하며 풍압을 유지할 수 있는 탄소 열풍블로워장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄소 열풍블로워장치는, 내부에 밀폐된 가열공간(111)이 마련되고 전방측에는 열풍배출공(112)이 형성되며 후방측에는 외기유입공(113)이 형성된 본체부(110); 상기 본체부(110) 내에서 회전구동하면서 상기 외기유입공(113)을 통해 유입된 외부공기가 상기 가열공간(111)을 거쳐 열풍배출공(112)으로 배출되도록 기류를 형성하는 송풍팬(120); 및 판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되며, 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)와 이 탄소발열체(131)에 전원을 공급하는 전극(132)이 구비되어 전기저항에 의해 열과 원적외선을 방출하면서 상기 가열공간(111)을 통과하는 기류를 가열하는 가열판(130);을 포함한다.

여기서, 상기 가열판(130)은, 상기 가열공간(111) 내에 직립되어 전후방으로 연장배치되되, 복수 개가 폭방향으로 소정간격 이격배치되면서 각 가열판(130) 사이에는 전후방으로 연장된 복수 개의 가열통로가 형성될 수 있다.

또한, 상기 본체부(110)는, 본체부(110)의 골조를 형성하는 복수 개의 베이스프레임(114) 및, 판형상으로 이루어져 각 베이스프레임(114)에 장착되면서 외부면을 형성하여 상기 가열공간(111)을 밀폐시키는 덮개판(115)을 포함하고, 판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 수평배치되며 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 슬릿형상의 거치공(142)이 형성되어 관통삽입된 가열판(130)의 양 측면을 지지하는 거치판(141); 및 상기 가열공간(111)의 바닥면에 폭방향으로 연장배치되고 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 하향 함몰된 형태의 안착홈(144)이 형성되어 삽입된 가열판(130)의 하단을 지지하는 안착프레임(143);을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체부(110)의 상부에는, 탄소 열풍블로워장치를 운반하는데 이용되는 운반손잡이(116) 및, 일정간격 이격배치되어 탄소 열풍블로워장치를 일정높이로 거치하는데 이용되는 복수 개의 거치고리(117)가 각각 장착될 수 있다.

또한, 상기 본체부(110)의 전방측에 배치되고 상기 열풍배출공(112)을 통해 외부로 배출되는 열풍 기류를 향해 수분을 분사하는 노즐부(151);를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐부(151)의 분사량을 제어하는 제어모듈(160);을 더 포함하고, 상기 제어모듈(160)은 배출되는 열풍기류의 풍압 또는 온도가 증가하면 수분의 분사량을 증가시키고 풍압 또는 온도가 감소하면 수분의 분사량이 감소되도록 구동제어할 수 있다.

또한, 외부로부터 공급되는 용수를 가열하여 상기 노즐부(151)에 온수를 공급하는 온수공급펌프(152);를 더 포함할 수 있다.

또한, 사용자 조작에 따라 입력신호를 출력하는 입력부(170); 및 입력전원을 각각 전달받아 설정된 크기의 구동전원의 형태로 변환하여 개별적으로 상기 가열판(130)에 공급하는 복수 개의 그룹전원공급부(181)와, 입력전원이 인가되며 제어신호에 따라 각 그룹전원공급부(181)에 선택적으로 입력전원이 공급되도록 스위칭동작하는 스위칭부(182)와, 상기 입력부(170)의 입력신호에 따라 상기 가열판(130)이 정해진 온도로 발열하도록 상기 스위칭부(182)에 제어신호를 출력하는 전원제어부(183)를 포함하는 전원부(180);를 더 포함하되, 상기 복수 개의 그룹전원공급부(181)에 의해 변환된 구동전원의 합은 상기 가열판(130)을 정격출력시킬 수 있는 구동전원의 크기이며, 상기 스위칭부(182)의 스위칭동작에 따라 입력전원을 전달받는 그룹전원공급부(181)의 개수에 따라 상기 가열판(130)의 온도가 단계적으로 조절될 수 있다.

또한, 각 그룹전원공급부(181)는, 전달받은 입력전원을 가열판(130)을 구동시킬 수 있는 구동전원의 형태로 변환시킬 수 있는 전자부품으로 이루어지되, 각 전자부품들은 해당 그룹전원공급부(181)부에 설정된 구동전원의 크기를 기준으로 정격출력된 상태에서 효율이 최적화되도록 회로설계될 수 있다.

또한, 각 그룹전원공급부(181)에 의해 변환되는 각각의 구동전원의 크기가 동일하며 상기 입력부(170)의 입력신호에 따라 입력전원이 전달되지 않을 그룹전원공급부(181)가 발생하면, 상기 전원제어부(183)는 설정된 순서대로 돌아가며 각 그룹전원공급부(181)에 입력전원이 전달되지 않도록 상기 스위칭부(182)를 제어할 수 있다.

또한, 각 가열판(130)은 각 그룹전원공급부(181)의 개수에 대응되는 개수의 그룹으로 그룹핑되며 동일한 그룹에 속하는 가열판(130)은 동일한 전원공급라인으로 연결되고, 각 그룹전원공급부(181)는 각각의 전원공급라인마다 개별적으로 연결되어 구동전원을 인가할 수 있다.

한편, 각 가열판(130)은 폭방향의 일측단에 위치한 가열판(130)부터 타측단에 위치한 가열판까지 순서대로 서로 다른 그룹에 속하도록 그룹핑될 수 있다.

본 발명에 따른 탄소 열풍블로워장치에 의하면,

첫째, 내부에 밀폐된 가열공간(111)이 마련된 본체부(110)는 전방측에 열풍배출공(112)이 형성되며 후방측에는 외기유입공(113)이 형성되고, 상기 본체부(110) 내에서 회전구동하는 송풍팬(120)은 상기 외기유입공(113)을 통해 유입된 외부공기가 상기 가열공간(111)을 거쳐 열풍배출공(112)으로 배출되도록 기류를 형성하며, 상기 가열공간(111) 내에 배치되는 가열판(130)은 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)와 이 탄소발열체(131)에 전원을 공급하는 전극(132)이 구비되어 전기저항에 의해 열과 원적외선을 방출하면서 상기 가열공간(111)을 통과하는 기류를 가열함으로써, 발열시 산소가 연소되지 않으면서도 열과 원적외선으로 송풍기류를 가열할 수 있어 밀폐된 실내에서도 쾌적한 이용이 가능하고 장시간 사용하여도 목이나 눈에 불편함이 있으며, 저전력으로 고열을 발생시킬 수 있어 기존의 코일가열방식이나 연료연소방식과 비교하여 유지관리비용을 대폭절감할 수 있다. 또한, 상기 가열판(130)은 판형상으로 이루어져 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되면서 송풍기류와의 마찰을 최소화하여 송풍시 소음발생을 대폭 감소시키며 풍압을 유지할 수 있다.

둘째, 상기 가열판(130)은, 상기 가열공간(111) 내에 직립되어 전후방으로 연장배치되되, 복수 개가 폭방향으로 소정간격 이격배치되면서 각 가열판(130) 사이에는 전후방으로 연장된 복수 개의 가열통로가 형성되어, 중앙부가 자중에 의해 하부로 쳐지면서 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.

셋째, 상기 본체부(110)는, 본체부(110)의 골조를 형성하는 복수 개의 베이스프레임(114) 및, 판형상으로 이루어져 각 베이스프레임(114)에 장착되면서 외부면을 형성하여 상기 가열공간(111)을 밀폐시키는 덮개판(115)을 포함하고, 판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 수평배치되며 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 슬릿형상의 거치공(142)이 형성되어 관통삽입된 가열판(130)의 양 측면을 지지하는 거치판(141); 및 상기 가열공간(111)의 바닥면에 폭방향으로 연장배치되고 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 하향 함몰된 형태의 안착홈(144)이 형성되어 삽입된 가열판(130)의 하단을 지지하는 안착프레임(143);을 더 포함함으로써, 각 가열판(130) 간에 이격거리가 고정되게 설치가 가능하며 본체부(110)에 가열판(130)을 설치하거나 설치된 가열판(130)을 분리하는 공정이 용이해질 수 있다.

넷째, 상기 본체부(110)의 상부에는, 운반손잡이(116)이 장착되어 탄소 열풍블로워장치를 용이하게 운반할 수 있으며 복수 개의 거치고리(117)가 일정간격으로 이격되도록 각각 장착되어 송풍높이에 맞추어 공중에 거치시키는 것이 가능하다.

다섯째, 상기 본체부(110)의 전방측에 배치되는 노즐부(151)는 상기 열풍배출공(112)을 통해 외부로 배출되는 열풍 기류를 향해 수분을 분사함으로써, 건조한 송풍기류를 다습하게 하여 호흡을 편안하게 하고 농작물이 마르는 현상을 방지할 수 있다.

여섯째, 제어모듈(160)은 노즐부(151)의 분사량을 제어하되, 배출되는 열풍기류의 풍압 또는 온도가 증가하면 수분의 분사량을 증가시키고 풍압 또는 온도가 감소하면 수분의 분사량이 감소되도록 구동제어함으로써, 송풍되는 열풍기류의 풍량에 최적화된 분사량의 수분을 공급할 수 있으며 수분이 분사되면서 열풍기류의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

일곱째, 온수공급펌프(152)는 외부로부터 공급되는 용수를 가열하여 상기 노즐부(151)에 온수를 공급함으로써, 열풍기류를 향해 분사되는 수분에 의해 열풍기류의 온도가 설정온도 이하로 저하되는 것을 방지할 수 있으며 분사되면서 수분이 증발되어 미립화된 수분입자를 공급할 수 있다.

여덟째, 가열판(130)에 구동전원을 공급하는 전원부(180)는, 입력전원을 각각 전달받아 설정된 크기의 구동전원의 형태로 변환하여 개별적으로 상기 가열판(130)에 공급하는 복수 개의 그룹전원공급부(181)와, 입력전원이 인가되며 제어신호에 따라 각 그룹전원공급부(181)에 선택적으로 입력전원이 공급되도록 스위칭동작하는 스위칭부(182)와, 입력부(170)의 입력신호에 따라 상기 가열판(130)이 정해진 온도로 발열하도록 상기 스위칭부(182)에 제어신호를 출력하는 전원제어부(183)를 포함하며, 각 그룹전원공급부(181)는, 전달받은 입력전원을 가열판(130)을 구동시킬 수 있는 구동전원의 형태로 변환시킬 수 있는 전자부품으로 이루어지되, 각 전자부품들은 해당 그룹전원공급부(181)부에 설정된 구동전원의 크기를 기준으로 정격출력된 상태에서 효율이 최적화되도록 회로설계됨으로써, 가열판(130)의 온도감소 효과 대비 소비전력 절감효율을 극대화하여 실질적인 에너지 절약이 가능한 효과를 구현할 수 있다.

아홉째, 각 그룹전원공급부(181)에 의해 변환되는 각각의 구동전원의 크기가 동일하며 상기 입력부(170)의 입력신호에 따라 입력전원이 전달되지 않을 그룹전원공급부(181)가 발생하면, 상기 전원제어부(183)는 설정된 순서대로 돌아가며 각 그룹전원공급부(181)에 입력전원이 전달되지 않도록 상기 스위칭부(182)를 제어함으로써, 각각의 그룹전원공급부(181)의 구동시간의 차이를 최소화할 수 있어 전원부(180)의 전체적인 수명을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 열풍블로워장치의 외부 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 열풍블로워장치의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 열풍블로워장치의 내부 구성을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 열풍블로워장치의 동작원리를 나타낸 평면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열판의 구성을 나타낸 정면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원부의 구성을 나타낸 블럭도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각 가열판이 그룹핑되어 매칭된 그룹전원공급부과 연결된 상태를 나타낸 개략도,
도 10은 종래의 전기히터에 구동전원을 공급하는 전원공급부의 구성을 나타낸 블럭도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 열풍블로워장치(100)는, 발열시 산소를 연소시키지 않는 탄소발열체를 이용하여 열과 원적외선으로 송풍기류를 가열할 수 있어 밀폐된 실내에서도 쾌적한 이용이 가능하고 장시간 사용하여도 목이나 눈에 불편함이 있으며 기존의 코일가열방식이나 연료연소방식과 비교하여 유지관리비용을 대폭절감할 수 있고 탄소발열체가 구비된 가열판이 송풍기류 방향으로 연장배치되어 송풍시 소음발생을 최소화하며 풍압을 유지할 수 있는 장치로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(110), 송풍팬(120) 및 가열판(130)을 포함한다.

먼저, 상기 본체부(110)는 내부에 밀폐된 가열공간(111)이 마련되고 전방측에는 내부에서 가열된 열풍이 외부로 송풍되기 위한 열풍배출공(112)이 형성되고 후방측에는 주변의 외기가 유입되기 위한 열풍배출공(112)이 형성된다.

여기서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 본체부(110)는 본체부(110)의 골조를 형성하는 복수 개의 베이스프레임(114) 및, 판형상으로 이루어져 각 베이스프레임(114)에 장착되면서 외부면을 형성하여 상기 가열공간(111)을 밀폐시키는 덮개판(115)을 포함한다.

또한, 상기 본체부(110)는 내구성과 내식성을 위해 스테인레스와 같은 스틸재질로 이루어질 수 있으며, 도면에 도시되지 않았으나 덮개판(115)의 내부면 또는 외부면에는 단열재가 구비되어 가열효율을 증대시키면서 동시에 사용자가 화상을 입지 않도록 하며 덮개판(115)을 통해 누설전류가 외부로 전달되는 것을 절연하여 누전이나 감전을 미연에 방지할 수도 있다.

더불어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본체부(110)의 상부에는, 운반손잡이(116)이 장착되어 탄소 열풍블로워장치를 용이하게 운반할 수 있으며 복수 개의 거치고리(117)가 일정간격으로 이격되도록 각각 장착되어 송풍높이에 맞추어 공중에 거치시키는 것이 가능하다.

상기 송풍팬(120)은 본체부(110) 내에서 회전구동하면서 상기 외기유입공(113)을 통해 유입된 외부공기가 상기 가열공간(111)을 거쳐 열풍배출공(112)으로 배출되도록 기류를 형성한다. 여기서 도면에는 본체부(110)의 전방측에 배치된 것을 예시하였으나 가열공간(111)의 내부 또는 본체부(110)의 후방측에 배치되어 회전구동하면서 송풍기류를 형성할 수 있다.

상기 가열판(130)은 판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되며, 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)와 이 탄소발열체(131)에 전원을 공급하는 전극(132)이 구비되어 전기저항에 의해 열과 원적외선을 방출하면서 상기 가열공간(111)을 통과하는 기류를 가열한다.

여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 가열판(130)은, 상기 가열공간(111) 내에 직립되어 전후방으로 연장배치되되, 복수 개가 폭방향으로 소정간격 이격배치되면서 각 가열판(130) 사이에는 전후방으로 연장된 복수 개의 가열통로가 형성되는 것이 바람직하다. 각 가열판(130)이 수평배치되는 경우 중앙부가 자중에 의해 하부로 쳐지는 현상이 발생할 수 있으나 상기와 같이 각 가열판(130)이 직립배치되기 때문에 자중에 의해 하부로 쳐지면서 휘어지는 현상을 미연에 지할 수 있다.

또한, 도면에서와 같이 상기 본체부(110)는 판형상으로 이루어진 거치판(141)은 상기 가열공간(111) 내에 수평배치되며 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 슬릿형상의 거치공(142)이 형성되어 관통삽입된 가열판(130)의 양 측면을 지지하며, 상기 가열공간(111)의 바닥면에 폭방향으로 연장배치되는 안착프레임(143)은 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 하향 함몰된 형태의 안착홈(144)이 형성되어 삽입된 가열판(130)의 하단을 지지함으로써 각 가열판(130) 간에 이격거리가 고정되게 설치가 가능하며 본체부(110)에 가열판(130)을 설치하거나 설치된 가열판(130)을 분리하는 공정이 용이해질 수 있다.

더불어, 도 6에 도시된 바와 같이 가열판(130) 상에서 대부분의 면적에는 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)가 배치되고 이 탄소발열체(131)를 중심으로 상측변부와 하측변부에는 각각의 전극(132)이 배치되며, 가열판(130)의 테두리 둘레에는 거치판(141) 및 안착프레임(143) 등의 지지수단과 전극(132)이나 탄소발열체(131)가 접촉되지 않도록 절연체(113)가 배치된다. 그리고 도 7에 도시된 바와 같이 탄소발열체(131)를 중심으로 전방측과 하부측에 상하방향으로 연장되게 각각의 전극(132)이 배치될 수도 있다.

상기 탄소발열체(131)는 기본적으로 천연펄프 재질로 이루어지되 이 천연펄프를 제조하는 중에 초극세사 탄소섬유를 일정량 투입하여 펄프지의 형태로 제조하면서 판상의 탄소발열체(131)를 형성할 수 있다. 또한 상기 탄소발열체(131)에는 합성특수 세라믹이 함유되어 천연펄프의 내구성을 증대시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체부(110), 송풍팬(120) 및 가열판(130)의 조합된 구성을 통해, 발열시 산소가 연소되지 않으면서도 열과 원적외선으로 송풍기류를 가열할 수 있어 밀폐된 실내에서도 쾌적한 이용이 가능하고 장시간 사용하여도 목이나 눈에 불편함이 있으며, 저전력으로 고열을 발생시킬 수 있어 기존의 코일가열방식이나 연료연소방식과 비교하여 유지관리비용을 대폭절감할 수 있다. 또한, 상기 가열판(130)은 판형상으로 이루어져 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되면서 송풍기류와의 마찰을 최소화하여 송풍시 소음발생을 대폭 감소시키며 풍압을 유지할 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 본체부(110)의 전방측에 배치되는 노즐부(151)는 상기 열풍배출공(112)을 통해 외부로 배출되는 열풍 기류를 향해 수분을 분사함으로써, 건조한 송풍기류를 다습하게 하여 호흡을 편안하게 하고 농작물이 마르는 현상을 방지할 수 있다.

여기서, 제어모듈(160)은 노즐부(151)의 분사량을 제어하되, 배출되는 열풍기류의 풍압 또는 온도가 증가하면 수분의 분사량을 증가시키고 풍압 또는 온도가 감소하면 수분의 분사량이 감소되도록 구동제어함으로써, 송풍되는 열풍기류의 풍량에 최적화된 분사량의 수분을 공급할 수 있으며 수분이 분사되면서 열풍기류의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 온수공급펌프(152)는 외부로부터 공급되는 용수를 가열하여 상기 노즐부(151)에 온수를 공급함으로써, 열풍기류를 향해 분사되는 수분에 의해 열풍기류의 온도가 설정온도 이하로 저하되는 것을 방지할 수 있으며 분사되면서 수분이 증발되어 미립화된 수분입자를 공급할 수 있다.

한편, 가열판(130)에 구동전원을 공급하는 전원부(180)는, 도 8에 도시된 바와 같이 입력전원을 각각 전달받아 설정된 크기의 구동전원의 형태로 변환하여 개별적으로 상기 가열판(130)에 공급하는 복수 개의 그룹전원공급부(181)와, 입력전원이 인가되며 제어신호에 따라 각 그룹전원공급부(181)에 선택적으로 입력전원이 공급되도록 스위칭동작하는 스위칭부(182)와, 입력부(170)의 입력신호에 따라 상기 가열판(130)이 정해진 온도로 발열하도록 상기 스위칭부(182)에 제어신호를 출력하는 전원제어부(183)를 포함한다.

여기서, 상기 입력부(170)는 일반적인 온도조절 스위치로서 푸쉬버튼 방식 또는 회전가변 방식 등 가열판(130)의 온도를 단계적으로 조절할 수 있는 다양한 스위치 방식이 이용될 수 있으며, 상기 입력신호는 사용자가 입력부(170)를 제어함에 따라 입력부(170)를 통해 발생되는 온도조절 제어입력신호를 의미한다.

또한, 상기 가열판(130)이 직류전원으로 구동되는 경우 스위칭부(182)의 전단에는 상용전원입력단(20)으로부터 상용전원을 입력받아 직류전원으로 정류하기 위한 정류부(185)가 회로구성된다. 이러한 정류부(185)는 가열판(130)이 교류전원으로 구동되는 경우 생략될 수 있다. 이하에서는 직류전원으로 구동되어 정류부(185)가 구비된 것을 예시하여 설명하기로 한다.

더불어, 상기 복수 개의 그룹전원공급부(181)에 의해 변환된 구동전원의 합은 상기 가열판(130)을 정격출력시킬 수 있는 구동전원의 크기이며, 상기 스위칭부(182)의 스위칭동작에 따라 입력전원을 전달받는 그룹전원공급부(181)의 개수에 따라 상기 가열판(130)의 온도가 단계적으로 조절될 수 있다.

예를 들어, 상기 가열판(130)의 소비전력이 100W이고 가열판(130)이 정격출력될 때의 온도가 70도이며, 상기 전원부(180)에는 50W의 소비전력에 대응하는 구동전원의 크기로 변환하여 출력하는 두 개의 그룹전원공급부(181)가 구비될 경우, 상기 두 개의 그룹전원공급부(181)로부터 50W의 소비전력에 대응하는 구동전원이 각각 출력되어 가열판(130)에 동시에 공급되면 상기 가열판(130)은 70도로 발열하게 되고, 하나의 그룹전원공급부(181)로부터만 50W의 소비전력에 대응하는 구동전원이 출력되어 가열판(130)에 공급되면 상기 가열판(130)은 35도로 발열하게 되는 것이다.

또한, 도면에는 전원부(180) 내에 두 개의 그룹전원공급부(181)가 구비되어 2단계로 구분되어 온도조절되는 것을 예시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며 설계된 온도조절단계에 따라 3개 이상의 개수로 구비될 수 있음은 물론이다. 그리고 각 그룹전원공급부(181)로부터 변환되어 출력되는 구동전원의 설정된 크기는 모두 동일하거나 각각 다른 크기로 설정될 수 있다.

예를 들어, 상기 가열판(130)의 소비전력이 100W(와트)이고 상기 가열판(130)가 정격출력될 때의 발열온도가 70도이며 전원부(180)에는 세 개의 그룹전원공급부(181)가 구비될 경우, 하나의 그룹전원공급부(181)는 20W의 소비전력에 해당하는 구동전원의 크기로 변환하고 다른 하나의 그룹전원공급부(181)는 30W의 소비전력에 해당하는 구동전원의 크기로 변환하며 또 다른 하나의 그룹전원공급부(181)는 50W의 소비전력에 해당하는 구동전원의 크기로 변환할 수 있다.

이와 같이 전원부(180)는 각 그룹전원공급부(181)로부터 변환된 구동전원의 합이 상기 가열판(130)을 정격출력시킬 수 있는 구동전원의 크기인 것을 만족하는 조건에서, 구비되는 개수 및 각 그룹전원공급부(181)가 갖는 구동전원의 크기는 다양하게 설정될 수 있는 것이다.

또한, 각 그룹전원공급부(181)는, 전달받은 입력전원을 가열판(130)을 구동시킬 수 있는 구동전원의 형태로 변환시킬 수 있도록 일반적인 전자소자인 저항, 콘덴서, 트랜지스터를 포함하여 트랜스포머, 제너다이오드 및 스위칭소자 등 다양한 전자소자 등의 전자부품들로 구성될 수 있는데, 이때, 각 그룹전원공급부(181)에 구성되는 각 전자부품들은 해당 그룹전원공급부(181)부에 설정된 구동전원의 크기를 기준으로 정격출력된 상태에서 효율이 최적화되도록 회로설계된다. 따라서, 각 그룹전원공급부(181)는 해당 구동전원의 크기로 변환하더라도 높은 역률을 유지할 수 있으며 EMI 발생 등 전기적 특성을 불완전하게 할 수 있는 요인들이 최소화됨으로써 가열판(130)의 온도감소 효과 대비 소비전력 절감효율을 극대화하여 실질적인 에너지 절약이 가능한 효과를 구현할 수 있다

상기 스위칭부(182)는, 전원제어부(183)로부터 출력되는 제어신호에 따라 각 그룹전원공급부(181)에 선택적으로 정류된 직류전원이 공급되도록 스위칭동작하는 구성요소로서, 상기 정류부(185)에 의해 정류된 직류전원이 각각 독립적으로 각 그룹전원공급부(181)에 인가되도록 각각의 그룹전원공급부(181)와 상기 정류부(185)가 상호 연결된 전기적 연결라인 선상에 배치되어, 상기 제어신호에 따라 상기 전기적 연결라인을 단락하여 그룹전원공급부(181)에 직류전원이 차단되도록 하거나 상기 전기적 연결라인을 접점시켜 그룹전원공급부(181)에 정류부(185)의 직류전원이 공급되도록 동작한다. 즉, 상기 스위칭부(182)는 모든 그룹전원공급부(181) 또는 일부의 그룹전원공급부(181)에 선택적으로 정류된 직류전원이 공급되도록 작동하는 기능을 수행한다.

상기 전원제어부(183)는 제어IC 등으로 구성되어, 입력신호에 따라 가열판(130)이 정해진 온도로 발열하도록 스위칭부(182)에 제어신호를 출력한다.

여기서, 각 그룹전원공급부(181)에 의해 변환되는 각각의 구동전원의 크기가 동일하며 상기 입력부(170)의 입력신호에 따라 입력전원이 전달되지 않을 그룹전원공급부(181)가 발생하면, 상기 전원제어부(183)는 설정된 순서대로 돌아가며 각 그룹전원공급부(181)에 입력전원이 전달되지 않도록 상기 스위칭부(182)를 제어하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 8과 같이 두 개의 그룹전원공급부(181)가 구성될 경우, 사용자의 선택으로 정격출력 온도 대비 50%의 온도로 사용하고자 할 때 사용자의 조작에 따라 입력부(170)가 입력신호를 출력하며, 두 개의 그룹전원공급부(181) 중 하나의 그룹전원공급부(181)에는 상기 직류전원이 전달되어야 하고 다른 하나의 그룹전원공급부(181)에는 상기 직류전원이 전달되지 않도록 스위칭부(182)가 스위칭동작하게 되는데, 이때 상기 직류전원이 전달되지 않는 그룹전원공급부(181)가 고정되어 정해진다면 50%의 온도로 제어될 때마다 상기 직류전원이 전달되는 그룹전원공급부(181)는 변환구동하지 않으면서 수명이 짧아지게 되고 상기 직류전원이 전달되지 않는 그룹전원공급부(181)는 상대적으로 수명이 길어지게 된다.

따라서, 상기와 같이 미리 정해진 순서대로 돌아가며 각 그룹전원공급부(181)에 고르게 직류전원이 전달되지 않도록 스위칭 제어함으로써 각각의 그룹전원공급부(181)의 구동시간의 차이를 최소화할 수 있어 각 그룹전원공급부(181)의 전체적인 수명을 증대시킬 수 있는 것이다.

더불어, 각 가열판(130)은 각 그룹전원공급부(181)의 개수에 대응되는 개수의 그룹으로 그룹핑되며 동일한 그룹에 속하는 가열판(130)은 동일한 전원공급라인으로 연결되고, 각 그룹전원공급부(181)는 각각의 전원공급라인마다 개별적으로 연결되어 구동전원을 인가하도록 구비되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 그룹전원공급부(181)가 두 개로 구성되는 경우 제1그룹전원공급부(181a)에는 제1그룹에 속하는 가열판(130a,130c,130e,130g,130i,130k)가 그룹핑되고 제2그룹전원공급부(181)에는 제2그룹에 속하는 가열판(130b,130d,130f,130h,130j,130l)이 그룹핑될 수 있는 것이다.

따라서, 제1그룹전원공급부(181a)에 입력전원이 전달되면 제1그룹의 가열판(130a,130c,130e,130g,130i,130k)이 발열구동하게 되고 제2그룹전원공급부(181b)에 입력전원이 전달되면 제2그룹의 가열판(130b,130d,130f,130h,130j,130l)이 발열구동하게 되며, 이에 따라 발열온도가 낮아져 일부 가열판(130)만이 구동되더라도 열풍배출공(112)을 통해 배출되는 열풍기류는 전체적으로 균일한 온도로 송풍될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100...탄소 열풍블로워장치
110...본체부 111...가열공간
112...열풍배출공 113...외기유입공
116...운반손잡이 117...거치고리
120...송풍팬 130...가열판
131...탄소발열체 132...전극
141...거치판 142...거치공
143...안착프레임 144...안착홈
151...노즐부 152...온수공급펌프
160...제어모듈 170...입력부
180...전원부 181...그룹전원공급부
182...스위칭부 183...전원제어부

Claims (7)

1. 내부에 밀폐된 가열공간(111)이 마련되고 전방측에는 열풍배출공(112)이 형성되며 후방측에는 외기유입공(113)이 형성된 본체부(110);
   상기 본체부(110) 내에서 회전구동하면서 상기 외기유입공(113)을 통해 유입된 외부공기가 상기 가열공간(111)을 거쳐 열풍배출공(112)으로 배출되도록 기류를 형성하는 송풍팬(120); 및
   판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 복수 개가 전후방으로 연장배치되며, 탄소섬유가 함유된 탄소발열체(131)와 이 탄소발열체(131)에 전원을 공급하는 전극(132)이 구비되어 전기저항에 의해 열과 원적외선을 방출하면서 상기 가열공간(111)을 통과하는 기류를 가열하는 가열판(130);을 포함하는 탄소 열풍블로워장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열판(130)은,
   상기 가열공간(111) 내에 직립되어 전후방으로 연장배치되되, 복수 개가 폭방향으로 소정간격 이격배치되면서 각 가열판(130) 사이에는 전후방으로 연장된 복수 개의 가열통로가 형성된 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 본체부(110)는, 본체부(110)의 골조를 형성하는 복수 개의 베이스프레임(114) 및, 판형상으로 이루어져 각 베이스프레임(114)에 장착되면서 외부면을 형성하여 상기 가열공간(111)을 밀폐시키는 덮개판(115)을 포함하고,
   판형상으로 이루어져 상기 가열공간(111) 내에 수평배치되며 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 슬릿형상의 거치공(142)이 형성되어 관통삽입된 가열판(130)의 양 측면을 지지하는 거치판(141); 및
   상기 가열공간(111)의 바닥면에 폭방향으로 연장배치되고 각 가열판(130)과 대응되는 위치에는 하향 함몰된 형태의 안착홈(144)이 형성되어 삽입된 가열판(130)의 하단을 지지하는 안착프레임(143);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 본체부(110)의 상부에는,
   탄소 열풍블로워장치를 운반하는데 이용되는 운반손잡이(116) 및, 일정간격 이격배치되어 탄소 열풍블로워장치를 일정높이로 거치하는데 이용되는 복수 개의 거치고리(117)가 각각 장착된 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체부(110)의 전방측에 배치되고 상기 열풍배출공(112)을 통해 외부로 배출되는 열풍 기류를 향해 수분을 분사하는 노즐부(151);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 노즐부(151)의 분사량을 제어하는 제어모듈(160);을 더 포함하고,
   상기 제어모듈(160)은 배출되는 열풍기류의 풍압 또는 온도가 증가하면 수분의 분사량을 증가시키고 풍압 또는 온도가 감소하면 수분의 분사량이 감소되도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.
   
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   외부로부터 공급되는 용수를 가열하여 상기 노즐부(151)에 온수를 공급하는 온수공급펌프(152);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 열풍블로워장치.

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