KR20210012375A

KR20210012375A - 무동력 공기 순환 장치

Info

Publication number: KR20210012375A
Application number: KR1020190090009A
Authority: KR
Inventors: 정순원
Original assignee: 정순원
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-02-03
Also published as: KR102221480B1

Abstract

본 발명은 무동력 공기 순환 장치에 관한 것으로, 난로의 상부에 소정의 간격으로 이격 구비되어 난로에서 발생되는 열에 의해 전기를 생산하는 열전소자와; 상기 열전소자의 상부에 이격 구비되며, 상기 열전소자에 의해 생성된 전원을 통해 구동하는 구동모터와; 상기 구동모터에 의해 회전하면서 상부 공기를 하부로 강제 순환시키는 순환팬과; 상기 열전소자, 구동모터, 순환팬을 내측에 수용하면서 상/하 관통된 통 형상으로 외형을 이루는 커버몸체를 포함하는 무동력 공기 순환 장치에 있어서, 상기 커버몸체는 상/하단에 공기의 유입구 및 배출구는 확관되고, 중앙에는 유입구 및 배출구에 비해 상대적으로 좁은 공간으로 통과하는 공기의 유속을 빠르게 하는 벤츄리 효과를 갖는 만곡 형상의 오리피스관으로 형성되며, 상기 커버몸체의 중앙 내측에는 상기 순환팬에 의해 상기 커버몸체를 통과하는 공기에 와류 현상이 발생할 수 있도록 둘레를 따라 복수의 베인날개가 간격을 두고 돌출 형성된 것을 특징으로 하여 난로에 설치되어 실내 공기를 강제로 대류시켜 내부 온도를 균일하게 유지시킬 수 있는 무동력 공기 순환 장치에 관한 것이다.

Description

무동력 공기 순환 장치{Non-powered air circulation system}

본 발명은 무동력 공기 순환 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 난로에 설치되어 실내 공기를 강제로 대류시켜 내부 온도를 균일하게 유지시킬 수 있는 무동력 공기 순환 장치에 관한 것이다.

최근 등산이나 낚시 또는 캠핑을 즐기는 레저 인구의 확산으로 인해 분해 조립 및 운반과 설치가 용이한 텐트를 이용하여 야외에서 숙박을 하는 레저 인구도 크게 증가하고 있다.

그런데 위와 같이 야외에서 텐트를 이용하여 숙박을 하는 경우에는 텐트가 설치되는 주변 지역에서 충분한 전력을 공급받는 것이 제한되어 있기 때문에 대부분은 침낭과 같이 보온성이 뛰어난 침구와 온열기구를 사용하는 것이 일반적이다.

여름과 같이 외부 기온이 크게 떨어지지 않았을 때는 침낭과 같은 침구를 사용하면 충분히 숙박이 가능하지만, 겨울과 같이 외부 기온이 매우 낮거나, 눈이나 비가 내리는 등 기상 조건이 좋지 않은 상황에서는 캠핑장에서 제공하는 전력에도 불구하고 텐트 내부에서 침낭과 같은 침구를 사용하더라도 텐트 내부의 보온이 어렵기 때문에 텐트 내부 온도도 매우 낮아져서 숙박을 하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.

또한 가열수단으로 휴대가 간편한 부탄가스, LPG, 기름 등을 연료로 사용하는 휴대용 난로가 사용되고 있다.

이러한 캠핑용 난로는 통상 가스나 기름과 같은 연료를 태워서 발생하는 열을 통해 텐트 내부 공기를 가열하는 식으로 난방을 실시하는데, 가열된 공기가 상승하게 되므로, 지면과 가까운 아래쪽 공기는 차갑고, 텐트 상부측 공기는 가열되어 취침을 하는 사용자의 입장에서 실질적인 난방효과를 크게 누리지 못하는 문제가 있다.

또한, 공장이나 사무실에서도 사용되는 난로는 스탠드 형으로 상단에 주전자 등의 물을 끓일 수 있는 가열부분이 있는 것으로 캠핑용 난로와 마찬가지로 가열된 공기가 상승되므로 상당히 지연된 시간이 지나야 지면과 가까운 아래쪽 공기의 온도가 겨우 상승되므로 신속한 난방효과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 제안된 특허문헌 1은 가열되는 열전소자를 통해 전력을 수급하고 모터 구동을 통해 팬을 회전시켜 가열된 공기를 지면과 가까운 아래쪽으로 강제 순환시켜 지면에 가까운 실제 사용자에 대한 난방효율을 높일 수 있다.

그러나, 상/하 관통된 커버부로 인해 상부에 차가운 공기를 흡입하여 가열된 공기를 하단에 배출하는 대류현상에 역행으로 강제 대류 시키는 것일 뿐 지면에 가까운 부분에 사용자의 위주로 난방을 우선하여 신속하게 수행하지 못하는 문제점이 있다.

그리고, 특허문헌 1에 제안된 순환 장치는 상당한 부피를 가지고 있어 캠핑용으로 휴대 및 수납하는 어려움이 있어 실효성이 떨어지는 문제점이 있다.

KR 10-1862126 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 오리피스관으로 형성된 커버몸체를 제공하여 벤츄리 효과에 의해 통과하는 가열공기의 속도를 증가시켜 신속하게 난방 시킬 수 있으며, 와류 현상으로 인해 가열공기의 회전으로 방사되어 난방 효과를 높이고, 조절도어를 통해 난방하고자 하는 위치를 선택할 수 있는 무동력 공기 순환 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 난로의 상부에 소정의 간격으로 이격 구비되어 난로에서 발생되는 열에 의해 전기를 생산하는 열전소자와; 상기 열전소자의 상부에 이격 구비되며, 상기 열전소자에 의해 생성된 전원을 통해 구동하는 구동모터와; 상기 구동모터에 의해 회전하면서 상부 공기를 하부로 강제 순환시키는 순환팬과; 상기 열전소자, 구동모터, 순환팬을 내측에 수용하면서 상/하 관통된 통 형상으로 외형을 이루는 커버몸체를 포함하는 무동력 공기 순환 장치에 있어서, 상기 커버몸체는 상/하단에 공기의 유입구 및 배출구는 확관되고, 중앙에는 유입구 및 배출구에 비해 상대적으로 좁은 공간으로 통과하는 공기의 유속을 빠르게 하는 벤츄리 효과를 갖는 만곡 형상의 오리피스관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치를 제공한다.

여기서, 상기 커버몸체의 중앙 내측에는 상기 순환팬에 의해 상기 커버몸체를 통과하는 공기에 와류 현상이 발생할 수 있도록 둘레를 따라 복수의 베인날개가 간격을 두고 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 커버몸체의 중앙에는 상기 베인날개의 사이 마다 압력차에 의해 외부공기가 유입되는 복수의 통기공이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 커버몸체 중앙의 바깥쪽에는 상기 통기공을 슬라이드 방식으로 개폐 조절할 수 있도록 상기 통기공에 대응하여 복수의 조절공을 갖는 조절도어가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 커버몸체의 배출구 측에는 가이드 지지구가 구비되고, 상기 열전소자의 상단에는 승강봉이 연장 형성되어 상기 가이드 지지구를 따라 상기 승강봉이 승강 작동하여 상기 열전소자를 상기 커버몸체의 내부로 수납 되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버몸체의 배출구 측 하단에는 접철식으로 접어 커버몸체의 내측에 수납되거나, 펼쳐서 상기 커버몸체를 기립 시킬 수 있는 복수의 다리가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 벤츄리 효과에 의해 통과하는 가열공기의 속도를 증가시켜 신속하게 난방 시킬 수 있으며, 와류 현상으로 인해 가열공기의 회전으로 방사되어 난방 효과를 높이고, 조절도어를 통해 난방하고자 하는 위치를 선택할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무동력 공기 순환 장치를 나타내는 구성도.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 무동력 공기 순환 장치를 나타내는 설치상태 예시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 무동력 공기 순환 장치를 나타내는 작동상태 단면 구성도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 무동력 공기 순환 장치(10)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 난로(20)의 상부에 안착되어 난로(20)에서 발생하는 열을 이용해 전력을 생산하고, 구동모터(200)를 통해 순환팬(210)을 회전시켜 상부에 공기를 바닥으로 강제 순환시키기 위한 장치이다.

따라서, 상기 무동력 공기 순환 장치(10)는 난로(20)의 상부에 안착되는 커버몸체(300)와 이 커버몸체(300)의 내부에 열전소자(100), 구동모터(200), 순환팬(210)을 포함한다.

여기서, 상기 열전소자(100)는 상기 난로(20)의 상부에 소정의 간격으로 이격 구비되어 난로(20)에서 발생되는 열에 의해 전기를 생산할 수 있다.

그리고, 상기 구동모터(200)는 상기 열전소자(100)의 상부에 이격 구비되며, 상기 열전소자(100)에 의해 생성된 전원을 통해 구동 작동할 수 있다.

이때, 상기 구동모터(200)는 상기 커버몸체(300)의 동심으로 유입구(310) 측에 위치되도록 상기 커버몸체(300)의 내벽까지 연장되어 용접 또는 체결을 통해 일체화 될 수 있도록 고정프레임(220)이 방사 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동모터(200)에는 상기 구동모터(200)에 의해 회전하면서 상부 공기를 하부로 강제 순환시킬 수 있는 순환팬(210)이 구성된다.

이때, 상기 커버몸체(300)는 상/하 관통된 통 형상으로 외형을 이루고, 그 내측에 상기 열전소자(100), 구동모터(200), 순환팬(210)을 수용되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 커버몸체(300)의 상/하단에 공기의 유입구(310) 및 배출구(320)를 갖는 것으로 내측에 수용된 열전소자(100), 구동모터(200), 순환팬(210)의 순차적인 작동으로 상단에 유입구(310)를 통해 상부에 공기를 강제로 흡입하여 하단에 배출구(320)를 통해 난로(20)의 아래쪽 지면을 향해 흡입된 공기를 배출하여

기존에 열대류에 따라 순화하는 방향을 역행하여 지면 부분(즉, 난로(20)의 아래쪽)에 우선적으로 난로(20)의 가열공기를 공급하여 지면에 취침하는 사용자에게 보다 따뜻한 환경을 제공할 수 있다.

한편, 상기 커버몸체(300)는 상/하단에 공기의 유입구(310) 및 배출구(320)는 확관되고, 중앙에는 유입구(310) 및 배출구(320)에 비해 상대적으로 좁은 공간으로 통과하는 공기의 유속을 빠르게 하는 벤츄리 효과를 갖는 만곡 형상의 오리피스관으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 배출구(320)에 경우 상기 유입구(310)에 비해 상대적으로 적은 직경으로 형성되어 배출되는 가열공기의 배출 속도를 더욱 빠르게 하는 것이 바람직하다.

다시 말해, 상기 커버몸체(300)가 만곡 형상의 오리피스관으로 상/하단이 확관되고, 중앙이 상대적으로 매우 좁은 공간을 갖도록 하여 넓은 공간의 공기가 강재로 좁은 공간을 통과할 때 기압이 낮아지고 유속이 빠르게 되는 벤츄리 효과가 발생하여 상기 순환팬(210)을 통해 상기 유입구(310)를 따라 강제로 유입되는 공기가 난로(20)에 의해 가열된 공기와 부딪혀 수평방향을 퍼지지 않고 바닥까지 도달할 수 있게 함으로써, 가열공기를 바닥부터 따뜻하게 할 수 있다.

또한, 상기 커버몸체(300)의 중앙 내측에는 상기 순환팬(210)에 의해 상기 커버몸체(300)를 통과하는 공기에 와류 현상이 발생할 수 있도록 둘레를 따라 복수의 베인날개(330)가 간격을 두고 돌출 형성될 수 있다.

상기 순환팬(210)을 통해 상기 커버몸체(300)의 중앙을 통과할 때, 상기 커버몸체(300)의 중앙 내측에 경사진 날개 형상의 베인날개(330)에 강제 흡입된 공기가 부딪혀 와류 현상이 발생하여 방사 방향으로 회전면서 가열공기가 바닥을 향해 방사 방향으로 넓게 퍼질 수 있어 순환 효과를 극대화 할 수 있다.

그리고, 상기 커버몸체(300)의 중앙에는 상기 베인날개(330)의 사이 마다 압력차에 의해 외부공기가 유입되는 복수의 통기공(340)이 관통 형성될 수 있다.

이때, 상기 커버몸체(300) 중앙의 바깥쪽에는 상기 통기공(340)을 슬라이드 방식으로 개폐 조절할 수 있도록 상기 통기공(340)에 대응하여 복수의 조절공(410)을 갖는 조절도어(400)가 더 구비된다.

따라서, 벤츄리 효과로 인해 낮은 기압과 빠른 유속으로 인해 상기 통기공(340)을 통해 상부 공기와 함께 수평 방향에 공기를 유입시켜 난로(20)를 기준으로 상부에 위치되는 차가운 공기를 강제로 순환시킴과 동시에 사용자의 위치인 수평 방향의 공기를 함께 순환시켜 공기의 순환을 바닥에서 사용자가 서있는 위치까지 우선적으로 가열공기를 공급할 수 있어 사용자가 체감하는 난방 효과를 극대화 할 수 있다.

상기 조절도어(400)를 커버몸체(300)의 둘레를 따라 슬라이드 시켜 상기 통기공(340)에 대응되는 조절공(410)이 슬라이드 되면서 상기 통기공(340)을 통과하는 공기의 양을 조절하거나 상부 공기만 강제 순활 시킬지 상부 및 수평 공기를 함께 순활 시킬지를 선택할 수 있다.

또한, 상기 커버몸체(300)의 배출구(320) 측 하단에는 접철식으로 접어 커버몸체(300)의 내측에 수납되거나, 펼쳐서 상기 커버몸체(300)를 기립 시킬 수 있는 복수의 다리(500)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 다리(500)를 결합된 힌지(510)를 기준으로 펼쳐 상기 난로(20)와 커버몸체(300)의 이격 공간을 넓게 형성함으로써, 기존에 난로(20)의 수평 방향으로 가열공기를 순환시키지 않고 가열공기가 바닥을 향해 순활 될 수 있다.

이때, 상기 다리(500)를 결합된 힌지(510)를 기준으로 접을 경우 상기 커버몸체(300)의 내부에 수납되어 사용자가 보관 시 부피를 최소화 할 수 있고, 상기 다리(500)의 분실을 미연에 방지할 수 있다.

그리고, 상기 다리(500)는 상기 커버몸체(300)의 둘레를 따라 최소 3개 이상으로 설치될 수 있으며, 다리(500)가 많을수록 난로(20)에 안정적으로 고정할 수 있다.

한편, 상기 커버몸체(300)의 배출구(320) 측에는 가이드 지지구(350)가 구비되고, 상기 열전소자(100)의 상단에는 승강봉(110)이 연장 형성되어 상기 가이드 지지구 (350)를 따라 상기 승강봉(110)이 승강 작동하여 상기 열전소자(100)를 상기 커버몸체(300)의 내부로 수납 되도록 구성될 수 있다.

상기 가이드 지지구(350)에 경우 상기 커버몸체(300)의 배출구(320) 측에 상기 고정프레임(220)과 동일하게 상기 열전소자(100)를 포함한 승강봉(110)이 커버몸체(300)의 동심에 위치될 수 있도록 상기 커버몸체(300)의 내벽까지 방사 연장 용접 또는 체결을 통해 일체화 되고, 가이드 지지구(350)의 중앙에 가이드를 따라 상기 승강봉(110)이 승강 작동할 수 있도록 하여 상기 열전소자(100)가 상기 난로(20)의 상면에 직접 접촉되지 않고 소정의 간격으로 이격 될 수 있도록 하며, 사용자의 보관 시에 상기 열전소자(100)를 커버몸체(300)의 내측으로 수납시켜 부피를 최소화 하고, 열전소자(100)의 분실 및 파손을 방지할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 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 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 무동력 공기 순환 장치
20: 난로
100: 열전소자
110: 승강봉
200: 구동모터
210: 회전팬
300: 커버몸체
310: 유입구
320: 배출구
330: 베인날개
340: 통기공
350: 가이드 지지구
400: 조절도어
410: 조절공
500: 다리

Claims

난로(20)의 상부에 소정의 간격으로 이격 구비되어 난로(20)에서 발생되는 열에 의해 전기를 생산하는 열전소자(100)와;
상기 열전소자(100)의 상부에 이격 구비되며, 상기 열전소자(100)에 의해 생성된 전원을 통해 구동하는 구동모터(200)와;
상기 구동모터(200)에 의해 회전하면서 상부 공기를 하부로 강제 순환시키는 순환팬(210)과;
상기 열전소자(100), 구동모터(200), 순환팬(210)을 내측에 수용하면서 상/하 관통된 통 형상으로 외형을 이루는 커버몸체(300)를 포함하는 무동력 공기 순환 장치(10)에 있어서,
상기 커버몸체(300)는 상/하단에 공기의 유입구(310) 및 배출구(320)는 확관되고, 중앙에는 유입구(310) 및 배출구(320)에 비해 상대적으로 좁은 공간으로 통과하는 공기의 유속을 빠르게 하는 벤츄리 효과를 갖는 만곡 형상의 오리피스관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 커버몸체(300)의 중앙 내측에는
상기 순환팬(210)에 의해 상기 커버몸체(300)를 통과하는 공기에 와류 현상이 발생할 수 있도록 둘레를 따라 복수의 베인날개(330)가 간격을 두고 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 커버몸체(300)의 중앙에는 상기 베인날개(330)의 사이 마다 압력차에 의해 외부공기가 유입되는 복수의 통기공(340)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 커버몸체(300)의 중앙 바깥쪽에는,
상기 통기공(340)을 슬라이드 방식으로 개폐 조절할 수 있도록 상기 통기공(340)에 대응하여 복수의 조절공(410)을 갖는 조절도어(400)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 커버몸체(300)의 배출구(320) 측에는 가이드 지지구(350)가 구비되고,
상기 열전소자(100)의 상단에는 승강봉(110)이 연장 형성되어
상기 가이드 지지구(350)를 따라 상기 승강봉(110)이 승강 작동하여 상기 열전소자(100)를 상기 커버몸체(300)의 내부로 수납 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 커버몸체(300)의 배출구(320) 측 하단에는,
접철식으로 접어 커버몸체(300)의 내측에 수납되거나, 펼쳐서 상기 커버몸체(300)를 기립 시킬 수 있는 복수의 다리(500)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 공기 순환 장치.