KR20220061936A - 열효율을 높인 열풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 열풍기는, 일정 공간의 통체로 이루어져 외부로부터 공기를 유입하고 공기를 가열하여 외부로 배출하는 열풍기본체를 포함하고, 상기 열풍기본체는, 하나 이상의 세라믹 발열체가 구비하여 열풍을 발생하는 열풍발생실; 상기 열풍발생실의 전단에 연통되어 열풍발생실에서 발생된 열풍을 외부로 배출하는 배출구; 외부의 공기를 유입하여 상기 열풍 발생실로 공급하는 송풍기; 상기 열풍발생실의 상부에 위치하며, 상기 열풍발생실에 의해 열이 전도되며, 외부의 공기를 유입하여 상기 공기 공급실로 전달하는 공기유입통로부를 포함한다.
이러한 본 발명의 실시예에서는 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출할 수 있다.

Description

열효율을 높인 열풍기{Hot air fan with high heat efficiency}

본 발명은 열효율을 높인 열풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

일반적으로 유리 온실 또는 비닐 온실 등과 같은 작물 재배용 하우스는 외부 온도가 낮은 봄이나 가을, 겨울철에 원예나 과수 등을 재배하기 위하여 설치된며 적절한 실내 온도를 위해 난방이 필수적이다.

종래의 작물 재배용 하우스는 내부를 난방하기 위하여 보일러에 의해 가열된 온풍을 하우스 내부의 바닥면에 설치한 송풍덕트를 통해 하우스의 내부로 송풍하거나 보일러에 의해 급가열된 물을 하우스의 내부에 설치한 발열부로 공급하여 실내 공기를 가열하는 방식을 취하였다.

종래의 하우스 난방장치는 연소식 보일러의 설치와 이동이 용이하지 않으며 그 구성이 복잡하여 장치 전체의 크기가 대형화되며 원료로 석유를 이용하기 때문에 면적당 가동비용이 많이 드는 단점이 있으며 보일러의 특성상 하우스 내부의 공기 가열에 따른 에너지 낭비와 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 석유를 이용한 난방장치는 그을음이 발생하는 단점이 있으며 고유가 시대인 현시대에 비추어 볼 때 에너지의 낭비가 심하고 불필요한 지출을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

*종래의 하우스 난방장치는 보일러 대신에 크롬열선 난방기를 사용하는 경우, 직접 발열하는 방식이므로 난방 면적을 넓히기 위해 강한 송풍기를 사용해야 되는데 송풍기의 강한 바람으로 크롬 열선이 식어 버리기 때문에 하우스의 넓은 면적을 난방하는 용도로 사용할 수 없었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1667624호를 출원 등록하였다.

그런데 이러한 선행기술은 외부의 공기를 유입하여 바로 가열하므로 열효율이 조금 부족한 면이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1667624호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 청정연료인 전기를 이용하고, 세라믹 방열소재를 도포하여 세라믹의 방열을 극대화하고, 80~90%의 이상의 높은 열효율을 갖는 열풍기를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 열효율을 높인 열풍기는,

일정 공간의 통체로 이루어져 외부로부터 공기를 유입하고 공기를 가열하여 외부로 배출하는 열풍기본체를 포함하고,

상기 열풍기본체는,

하나 이상의 세라믹 발열체가 구비하여 열풍을 발생하는 열풍발생실;

상기 열풍발생실의 전단에 연통되어 열풍발생실에서 발생된 열풍을 외부로 배출하는 배출구;

외부의 공기를 유입하여 상기 열풍 발생실로 공급하는 송풍기;

상기 열풍발생실의 상부에 위치하며, 상기 열풍발생실에 의해 열이 전도되며, 외부의 공기를 유입하여 상기 공기 공급실로 전달하는 공기유입통로부를 포함한다.

상기 공기유입 통로부의 하부는 금속재질로 상기 세라믹 발열체의 열이 전도되는 것을 특징으로 한다.

상기 공기유입 통로부에서는 외부에서 유입된 공기가 상기 공기 공급실로 전달되면서 상기 열풍발생실의 열에 의해 1차 가열되는 것을 특징으로 한다.

상기 열풍발생실에서 상기 세라믹 발열체가 상기 1차 가열된 공기를 2차 가열하여 열풍을 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기 공급실은,

상기 열풍기본체의 일부분으로 일정한 공간을 형성하며, 직육면체 형상이고, 내부에 송풍기가 구비된다.

상기 송풍기는 상기 열풍발생실의 후단에 연통되어 외부의 공기를 상기 공기유입통로에 의해 유입하여 상기 열풍발생실로 공급하고, 상기 세라믹 발열체의 전원의 온오프를 제어하는 제어장치가 구비된다.

상기 송풍기는 좌우측 방향에 좌측 관통공과 우측 관통공이 뚫려 있고 상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공과 수직 방향으로 배출공이 형성되고,

제어장치는 상기 배출구의 일측 공간에 설치된 제1 온도센서와, 상기 열풍발생실의 내부 일측에 설치된 제2 온도센서와 전기적으로 연결되고 상기 제1 온도센서의 센싱값을 감지하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 송풍기의 출력을 조절하여 배출 공기의 온도를 제어한다.

상기 세라믹 발열체는 양끝단이 개방되어 있고 내부가 관통되어 있는 원통 형태의 일정한 길이를 갖으며 양끝단을 전원 공급선과 연결된 전원공급부재로 폐쇄하고 크롬 열선을 내부로 관통시켜 상기 각각의 전원공급부재와 전기적으로 연결하는 발열봉을 하나 이상으로 형성한다.

상기 열풍발생실은 중앙부가 제1 원형구멍이 뚫려 있는 제1 이중격판으로 상기 배출구와 분리되고, 상기 세라믹 발열체가 직렬로 두 개가 설치되고, 상기 열풍기본체는 상기 일정 공간의 통체 안에서 구획되어 상기 공기공급실, 상기 열풍발생실, 상기 배출구가 형성되며, 상기 발열봉은 내측면 테두리와 외측면 테두리에 질화붕소 도료를 20 내지 50 ㎛ 두께로 코팅하고, 원통 형상을 탄화규소, 질화붕소, 흑연분말의 원료를 볼밀 방식으로 분말 가공하고 압축 성형하여 형성한다.

상기 세라믹 발열체는 길이 방향의 한 쌍의 발열봉의 양끝단 부분이 삽입되는 원형홈이 형성된 지지대와, 상기각각의 지지대의 원형홈을 관통한 발열봉의 양끝단의 개방된 일면에 상기 전원공급부재에 결합하고 상기 발열봉의 내측으로 열선을 관통시켜 상기 전원공급부재에 전기적으로 연결한 단위 발열체를 포함하고, 평판 형태의 바닥판과, 상기 바닥판에 수직으로 세워진 수직바가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 상기 이격된 수직바의 사이의 연결하는 수평바가 일정 간격을 두고 상기 이격된 수직바의 사이에 상하로 복수개로 결합된 프레임과, 상기 프레임에 형성된 각각의 수평바를 거치대로 상기 단위 발열체를 복수개를 탑재한다.

상기 배출구의 일측 공간에는 음이온 발생기를 하나 이상을 설치한다.

상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공은 공기의 유입을 원활히 하기 위해 제1 공기증폭부재와 제2 공기증폭부재를 결합하고, 상기 제1 공기증폭부재와 상기 제2 공기증폭부재는 양측이 개구되고 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징이다.

상기 배출구는 내측에 양측이 개구되고 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징이 설치되고, 상기 하우징의 내경이 최소가 되는 위치의 테두리에 공기가 유입되는 통기구를 형성하며, 상기 하우징의 출구 부분에 모터가 축에 의해 결합되고 상기 모터의 작동에 의해 회전되는 복수개의 블레이드를 포함한다.

상기 송풍기는 모터와, 일정 공간의 하우징에 수용되고 상기 하우징의 상면 일측에 공기를 배출하는 배출공이 형성되며 상기 모터의 모터축에 결합되어 공기를 흡입하여 이송시키는 날개바퀴로 이루어지며, 상기 하우징의 타면에 관통구와 연결되어 소음을 저감시키는 소음 감쇠기가 결합되며,

상기 소음 감쇠기는 좌우측 방향에 좌측 관통공과 우측 관통공이 뚫려 있고, 상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공을 통해 공기가 유입되는 공기 유입구의 주변으로 제1 흡음재가 형성되고, 상기 공기 유입구로부터 상기 관통구까지 연결된 공기 배출구가 형성되고 상기 공기 배출구의 주변에 제2 흡음재가 형성된다.

상기 발열봉은 상기 탄화규소(SIC), 상기 질화붕소(BN), 상기 흑연분말에 추가하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC를 하나 이상을 배합한다.

본 발명의 실시예에서는, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 청정연료인 전기를 이용하고, 세라믹 방열소재를 도포하여 세라믹의 방열을 극대화하고, 80~90%의 이상의 높은 열효율을 갖는 열풍기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 외관을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 일측을 개방한 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 내부를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단위 발열체의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 발열체의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배출구를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 외관을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 일측을 개방한 모습을 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열풍기의 내부를 보인 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단위 발열체의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 발열체의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍기를 나타낸 도면이다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열풍기(100)는 직사각형의 통체로 이루어진 열풍기본체(102)와, 열풍기본체(102)의 내부에 열풍발생수단인 세라믹 발열체(110)가 구비된 열풍발생실(104)과, 열풍기본체(102)의 내부에 세라믹 발열체(110)의 전원의 온 오프를 제어하는 제어장치(미도시)가 구비되며 외부의 공기를 흡입하여 열풍발생실(104)로 공급하는 공기공급실(106)을 포함한다.

열풍기본체(102)는 외부의 공기를 송풍기(130)에 의해 흡입하는 공기공급실(106)과, 공기공급실(106)로부터 흡입된 공기가 세라믹 발열체(110)에 의해 열풍으로 변환하는 열풍발생실(104)과, 열풍발생실(104)로부터 발생된 열풍을 외부로 토출하는 배출구(108)를 포함한다.

배출구(108)의 일측 공간에는 배터리가 내장된 음이온 발생기(도면 미도시)를 하나 이상을 설치한다. 음이온 발생기는 배터리가 내장되어 있는 것으로 예시하고 있지만 이에 한정하지 않고 AC, DC 전원을 인가하는 방식도 가능하다.

공기유입통로부(160)는 상기 열풍발생실의 상부에 위치하며, 상기 세라믹발열체의 열이 전도되어 외부의 공기를 유입하여 1차 가열하여 상기 송풍기로 전달한다.

열풍기(100)는 금속 재료를 이용하여 제조하고 있으나 배출구(108)의 주변을 나무, 종이 등의 천연 소재를 부착하는 경우, 배출구(108)를 금속 재료로 형성하는 경우보다 다량의 음이온 배출이 가능하다.

배출구(108)는 음이온 발생기(109)를 작동시키면 내부에 배터리로부터 전원을 인가받아 내부의 전기적인 작용에 의해 음이온을 발생시키게 되고 음이온에 의해 변환된 열풍을 토출하게 된다.

음이온 발생기는 침 모양의 날카로운 침상 음전극에 펄스성의 고전압을 인가하여 공기 중에 직접 전자를 방출시킨다(펄스 방식). 공기 중에 방출된 전자는 주위의 산소 또는 수분과 결합해 마이너스 이온을 형성한다. 다량의 음이온은 농산물, 수산물의 갈변 현상 없이 자연 그대로 건조되게 한다.

열풍발생실(104)은 중앙부에 제1 원형구멍(107a)이 뚫려 있는 제1 이중격판(107)으로 배출구(108)와 분리된다.

열풍발생실(104)은 세라믹 발열체(110)가 직렬로 두 개가 설치된다.

도 6을 참조하면, 세라믹 발열체(110)는 내부가 관통되어 있는 원통 형태의 일정한 길이를 갖는 발열봉(111)과, 한 쌍의 발열봉(111)의 양끝단 부분이 삽입되는 원형홈이 형성된 지지대(112)와, 각각의 지지대(112)의 원형홈을 관통한 발열봉(111)의 양끝단의 개방된 일면에 결합되고 전원 공급선(115)이 연결되는 전원공급부재(114)를 형성하는 단위발열체(117)가 복수개로 적층되어 있다. 여기서, 지지대(112)는 일정 두께로 형성되어 상하로 분리가 가능하고 각각의 분리된 상부지지대(112a)와 하부지지대(112b)는 반구 형태의 홈(113)이 한 쌍으로 형성되어 결합시 원형홈이 한 쌍으로 형성되도록 구성된다.

다시 말해, 세라믹 발열체(110)는 바닥판(120), 제1 프레임(121), 제2 프레임(124) 및 발열봉(111)을 포함하고, 일정 거리 이격되어 형성된 제1 프레임(121)과 제2 프레임(124)에 복수개의 단위 발열체(117)가 탑재된다.

발열봉(111)은 개방된 양끝단이 전원 공급선(115)이 연결된 전원공급부재(114)로 각각 폐쇄되는데, 일측의 전원공급부재(114)의 내측에 크롬 열선이 연결되어 발열봉(111)의 원통 내측을 관통하여 타측의 전원공급부재(114)의 내측에 전기적으로 연결된다.

제1 프레임(121)은 평판 형태의 바닥판(120)에 수직으로 세워진 제1 수직바(122)가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 이격된 제1 수직바(122)의 사이를 연결하는 제1 수평바(123)가 일정 간격을 두고 상하로 복수개가 결합된다.

제2 프레임(124)은 평판 형태의 바닥판(120)에 수직으로 세워진 제2 수직바(125)가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 이격된 제2 수직바(125)의 사이를 연결하는 제2 수평바(126)가 일정 간격을 두고 상하로 복수개가 결합된다.

제1 수평바(123)의 상부면과 제2 수평바(126)의 상부면에는 단위 발열체(117)의 각각의 지지대(112)의 하부면이 탑재되어 발열봉(111)을 포함한 단위 발열체(117)가 수평 방향으로 장착된다.

단위 발열체(117)는 제1 수평바(123)와 제2 수평바(126)에 안착된다.

각각의 발열봉(111)은 열전달력이 우수한 소재를 배합, 성형, 건조하고 1800-2200℃ 고온으로 소성하고, 열전달력이 우수한 질화붕소 도료를 내측면 테두리와 외측면 테두리에 약 20 내지 50 ㎛ 두께로 코팅한 후 100-150℃에서 20분간 열처리하여 완성한다.

여기서, 발열봉(111)은 열전달력이 우수한 소재를 사용할 수 있는데, 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말로 이루어진다.

또한, 발열봉(111)은 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말에 더하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC를 하나 이상을 배합할 수 있다. 이외에 발열봉(111)은 TiB, ZrB, TiC, B4C, AIN, ,Di3N4, MoSi, AlON, Ti2SiC2, SiAlON 등의 열전달력이 우수한 비산화물질을 포함할 수도 있다.

다시 말해, 발열봉(111)은 탄화규소, 질화붕소, 흑연분말의 원료를 볼밀 방식으로 분말 가공하고, 원료를 배합하여 압축 성형, 건조한 후, 고온 열소성(1800-2200℃)하며, 내측면 테두리와 외측면 테두리에 질화붕소 도료를 코팅한다. 이어서, 발열봉(111)은 원통 형태의 내측이 비어 있고 양끝단이 개방되어 있으므로 크롬 열선을 내측으로 관통시켜 양끝단에 체결되는 전원공급부재(114)에 체결한다.

질화붕소는 열적 우수성, 전기 절연성, 화학적 안정성, 경량 및 기계 가공성이 우수한 물질이다.

발열봉(111)은 내측면 테두리와 외측면 테두리에 코팅된 질화붕소로 인하여 미량 함유된 철(Fe) 성분에 의한 전기 쇼트 발생을 차단할 수 있다.

본 발명의 열풍기(100)는 크롬 열선에 전기를 인가하면 크롬 열선의 발열 에너지가 빠르게 발열봉(111)의 외부로 전달하고 송풍기(130)에 의해 열원을 외부로 토출시켜 난방하는 방식이다.

세라믹 발열체(110)는 발열봉(111)의 재질로 인하여 잠열 기능가 원적외선 방사 기능을 수행할 수 있으며 이로 인하여 크롬 열선에 의해 내측에서 발열된 열원을 원적외선 복사 에너지를 외부로 방출하게 된다.

공기공급실(106)은 중앙부에 제2 원형구멍(131)이 뚫려 있는 제2 이중격판(132)으로 열풍발생실(104)과 분리된다.

공기공급실(106)은 송풍기(130)가 배치된다.

도 8을 참조하면, 송풍기(130)는 좌우측 방향에 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134)이 뚫려 있고 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134)과 수직 방향으로 배출공(135)이 형성된다. 필요에 다라 후면공(136)이 형성된다.

공기공급실(106)은 공기유입공(161)을 통해 열풍기본체(102)의 상부의 공기유입통로(160)와 연통된다.

그리고 공기유입통로(160)의 하부는 열전도가 잘되는 금속재질로서 세라믹 발열체(110)의 열을 용이하게 복사하고, 내부의 공기를 1차 가열하게 된다.

송풍기(130)는 좌우 방향으로 형성된 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134) 및 후면공(136)을 통해 공기를 유입하여 배출공(135)으로 토출하게 되고,

공기공급실(106)의 내부에는 전원공급부재(114)의 전원 공급선(115)과 전기적으로 연결되어 양극과 음극의 전원을 공급하고, 배출구(108)의 일측 공간에 설치된 제1 온도센서, 열풍발생실(104)의 내부 일측에 설치된 제2 온도센서와 전기적으로 연결되어 센서의 제어값을 센싱하는 제어장치가 설치된다.

제어장치는 열풍기(100)의 내부에 장착되지 않은 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서와 전기적으로 연결할 수 있다.

제어장치는 전원 공급선(115)의 전원을 공급하여 전원 온오프 기능을 수행하며, 제1 온도센서를 센싱하여 기설정된 기준값과 비교한 후 열풍기(100)에서 배출되는 공기의 온도가 낮다고 판단하면, 송풍기(130)의 출력을 강하게 조절하며, 온도가 높다고 판단하면, 송풍기(130)의 출력을 약하게 조절하여 배출 공기의 온도를 제어한다.

제어장치는 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서로부터 센싱된 온도가 기설정된 기준값을 판단하여 전원 공급선(115)의 전원을 온 오프하고 송풍기(130)의 출력을 제어하여 외부의 공기 유입량을 조절할 수 있다.

제어장치는 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서, 제1 온도센서, 제2 온도센서를 이용하여 열풍기(100)의 내부온도, 하우스의 내부온도, 열풍기(100)의 출력단에 온도를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출구를 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 배출구(108)는 내측에 증폭장치를 설치하여 열풍발생실(104)에서 발생된 열풍의 배출을 증폭한다.

증폭장치는 양측이 개구되고 입구와 출구보다 중간부의 내경이 최소로 이루는 베르누이 관 또는 벤츄리관 형태를 이루며 즉, 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징(300)과, 하우징(300)의 내경이 최소가 되는 위치의 테두리에 공기가 유입되는 통기구(301)를 형성한다. 통기구(301)는 등간격으로 배치되는 통기구핀(302)에 의해 공간이 배분되거나 고정된다.

외부구멍(108a)은 배출구(108)의 일부분이 뚫려서 하우징(300)의 통기구(301)와 연결되어 있다.

외부 공기는 외부구멍(108a)을 통해 하우징(300)의 내부로 유입된다.

열풍기(100)에서 발생된 열풍은 하우징(300)의 내측면을 따라 흐르는 코안다(Coanda) 효과 및 베르누이(Bernoulli) 원리로 이동 속도가 가속되면서 외부구멍(108a)과 통기구(301)를 통하여 외부의 공기 유입을 유발시켜 공기 유동을 증폭시킨다.

증폭장치는 출구 측에 모터(310)가 축에 의해 결합되고 모터(310)의 작동에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(312)가 장착되고 하우징(300)을 통과한 열풍이 블레이드(312)의 회전에 따라 풍량이 증가하여 확산되면서 토출하게 된다. 여기서, 모터(310)는 하우징(300)의 내면에 결합되어 모터(310)의 일측과 연결되는 지지부재(314)에 의해 지지된다.

이러한 본 발명에서는 외부의 공기가 통기공(163)을 통해 공기유입통로부(160)로 유입된 후, 1차 가열되고 나서 공기유입공(161)을 통해 공기공급실로 전달된다. 이때, 금속 재질의 공기유입통로부(160)는 세라믹발열체(101)에 의해 하부 또는 전체가 가열된 상태이므로 내부를 통과하는 공기가 1차 가열된다.

그리고 나서, 공기공급실(106)로 유입된 1차 가열된 공기는 송풍기(130)의 좌우측 방향에 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134) 및 후면공(136)을 통해 내부로 유입된후 배출공(135)을 통해 열풍발생실(104)로 공급된다.

그리고 나서, 열풍발생실(104)의 세라믹 발열체(104)에 의해 2차 가열된다. 이때, 1차 가열된 공기가 열풍발생실(104)로 유입되므로 빠르게 온도가 올라갈 수가 있으므로 열효율이 휠씬 높다.

그리고 2차 가열된 공기는 배출구(108)에 의해 배출된다.

여기서 제어장치가 열풍기(100)의 내부에 장착되지 않은 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서와 전기적으로 연결되어, 온도센서의 센싱값을 감지하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 송풍기의 출력을 조절하여 배출 공기의 온도를 제어할 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예에서는 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 청정연료인 전기를 이용하고, 세라믹 방열소재를 도포하여 세라믹의 방열을 극대화하고, 80~90%의 이상의 높은 열효율을 갖는다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 최저의 전기사용으로 고효율의 열칼로리 생산이 가능하고, 고장율이 낮으며, 설치가 간편하고, 조작이 간단하여 사용이 편리하고, 농업용의 경우 4계절 사용이 가능하다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였는바, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (1)

1. 일정 공간의 통체로 이루어져 외부로부터 공기를 유입하고 공기를 가열하여 외부로 배출하는 열풍기본체를 포함하고,
   상기 열풍기본체는,
   하나 이상의 세라믹 발열체가 구비하여 열풍을 발생하는 열풍발생실;
   상기 열풍발생실의 전단에 연통되어 열풍발생실에서 발생된 열풍을 외부로 배출하는 배출구;
   외부의 공기를 유입하여 상기 열풍 발생실로 공급하는 공기 공급실;
   상기 열풍발생실의 상부에 위치하며, 상기 열풍발생실에 의해 열이 전도되며, 외부의 공기를 유입하여 상기 공기 공급실로 전달하는 공기유입통로부를 포함하고,
   상기 공기유입 통로부의 하부는 금속재질로 상기 세라믹 발열체의 열이 전도되는 것을 특징으로 하고,
   상기 공기유입 통로부에서는 외부에서 유입된 공기가 상기 공기 공급실로 전달되면서 상기 열풍발생실의 열에 의해 1차 가열되는 것을 특징으로 하고,
   상기 열풍발생실에서 상기 세라믹 발열체가 상기 1차 가열된 공기를 2차 가열하여 열풍을 발생하는 것을 특징으로 하고,
   외부의 공기가 통기공을 통해 상기 공기유입통로부로 유입된 후, 1차 가열되고 나서 공기유입공을 통해 공기공급실로 전달되고, 이때, 금속 재질의 상기 공기유입통로부는 상기 세라믹발열체에 의해 전체가 가열된 상태이므로 내부를 통과하는 공기가 1차 가열되는 것을 특징으로 하고,
   상기 공기공급실로 유입된 1차 가열된 공기는 송풍기의 좌우측 방향에 형성된 좌측 관통공과 우측 관통공 및 후면공을 통해 내부로 유입된후 배출공을 통해 상기 열풍발생실로 공급되고,
   상기 열풍발생실의 상기 세라믹 발열체에 의해 2차 가열되며,
   상기 공기 공급실은,
   상기 열풍기본체의 일부분으로 일정한 공간을 형성하며, 직육면체 형상이고, 내부에 송풍기가 구비되고,
   상기 송풍기는 상기 열풍발생실의 후단에 연통되어 외부의 공기를 상기 공기유입통로에 의해 유입하여 상기 열풍발생실로 공급하고, 상기 세라믹 발열체의 전원의 온오프를 제어하는 제어장치가 구비되고,
   상기 송풍기는 좌우측 방향에 좌측 관통공과 우측 관통공이 뚫려 있고 상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공과 수직 방향으로 배출공이 형성되고,
   상기 제어장치는 상기 배출구의 일측 공간에 설치된 제1 온도센서와, 상기 열풍발생실의 내부 일측에 설치된 제2 온도센서와 전기적으로 연결되고 상기 제1 온도센서의 센싱값을 감지하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 송풍기의 출력을 조절하여 배출 공기의 온도를 제어하고,
   
   상기 제어장치는 전원 공급선의 전원을 공급하여 전원 온오프 기능을 수행하며, 상기 제1 온도센서를 센싱하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 열풍기에서 배출되는 공기의 온도가 낮다고 판단하면, 상기 송풍기의 출력을 강하게 조절하며, 온도가 높다고 판단하면, 상기 송풍기의 출력을 약하게 조절하여 배출 공기의 온도를 제어하고,
   상기 제어장치는 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서로부터 센싱된 온도가 기설정된 기준값을 판단하여 상기 전원 공급선의 전원을 온 또는 오프하고 상기 송풍기의 출력을 제어하여 외부의 공기 유입량을 조절하며,
   상기 제어장치는 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 온도센서, 제1 온도센서, 제2 온도센서를 이용하여 상기 열풍기의 내부온도, 하우스의 내부온도, 상기 열풍기의 출력단의 온도를 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하며,
   
   상기 배출구의 일측 공간에 배터리가 내장된 음이온 발생기를 하나 이상 설치하고,
   상기 배출구의 주변에 천연 소재를 부착하고,
   상기 음이온 발생기를 작동시키면 내부에 배터리로부터 전원을 인가받아 내부의 전기적인 작용에 의해 음이온을 발생시키게 되고 음이온에 의해 변환된 열풍을 토출하는 것을 특징으로 하는
   열효율을 높인 열풍기.

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