KR880000745B1 - 열 발생장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열 발생장치 및 그 방법

제1도는 본 발명의 일실예에 의한 열 발생장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 열 발생장치의 단면도.

제3도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 열 발생장치의 단면도.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 열 발생장치의 일부 절개 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 쳄버 3 : 축열재로

4 : 흡입개구 4a : 배기구

5 : 모우터 6 : 날개

a : 회전장치 x : 공기 마찰열 발생장치

A : 마찰열 발생부

본 발명은 쳄버내의 공기 압력을 평행 수준으로 감소시킬 때에 있어 열 발생작용을 이용하는 열 발생장치및 그 방법에 관한 것이다.

종래, 가정용 및 산업용 열원으로 유류히터, 가스히터, 전기히터 등이 있으며, 이들은 각각 그 용도에 따라 이용되고 있다. 이들에게 있어서 공통된 결점은 한번에 다량의 에너지를 소모함으로써 에너지 비용이 더욱 비싸게 든다는 것이다. 특히, 전기히터의 결점은 이들의 열효율이 낮고 전력소비가 크며 비용이 많이 든다는 것이다. 또한, 유류나 석탄등의 연소는 비용이 많이 들뿐만 애니라 대기오염을 발생시킨다.

본 발명의 원리는 참고로서 본문에 합체되어 잇으며 일본국 특허출원 제55-94630호, 제55-94631호, 제55-132065호 및 제55-132066호를 우선권주장하여 1980년 10월 30일자로 출원된 발명의 명칭이 "감압평형 가열방법 및 장치"인 대한민국 특허출원 제80-4153호에 기초를 두고 있다. 이 선특허출원의 내용을 개략해 보면, 밀폐된 중공실내의 공기를 회전체의 회전으로 강제 흡인하여 실외로 배기시켜 실내를 감압하여 실내외의 압력차를 대체로 일정한 평형상태로 유지하는 동시에 이 평형상태를 유지하면서 상기 회전작용을 계속시켜 공기와의 마찰작용을 촉진하여 마찰열을 발생시켜 이 마찰열을 열원으로 하여 가열 건조등의 목적에 이용하도록 한 것으로서, 이 선특허출원에는 중공실에 대하여 외기도입기구를 설치한 실시예가 기술되어 있다.

본 발명은 상기 선특허출원에 기재된 기술적인 개념의 더욱 신규한 요소에 관한 것이다.

본 발명은 통상적으로 유용하게 이용되지 않았던 공기 마찰열을 사용한 열 발생장치 및 그 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 열 에너지를 축적할 수 있는 축열재료를 장치의 챔버내에 수납하여, 챔버 자체를 열원으로서 사용할 수 있게 한 열원장치 및 그 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 에너지 소비를 대폭적으로 줄이는데 기여할 수 있는 열 발생장치 및 그 방법을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상술한다.

먼제 제1도면을 참조하면, 번호(1)는 4개의 회벽 (2)에 의해 차폐된 정방형 단면의 밀폐 챔버이다. 외벽(2)은 단열 및 내열성 구조로 되어 있다. 번호(3)는 챔버(1)내에 수용된 양호한 형상의 축열재료이다. 번호(4)는 챔버(1)의 일측벽에 적절히 설치된 흡입개구이다. 이흡입개구(4)는 배기구(4a)와 연통되어 있다. 흡입개구(4)에는 회전장치(a)를 가진 공기마찰열 발생장치(X)가 정착되어 있다. 이 공기 마찰열 발생장치(X)는 챔버내의 공기압력을 평형수준까지 감소시키는데 있어 효과적이다. 회전장치(a)에는 프로펠러 팬이나 실로코팬(silocco fam) 또는 이와 유사한 것이 제공되는데, 그 각각은 모우터(5)에 의해 회전가능한 복수개의 날개(6)를 가지고 있다. 각 날개(6)는 챔버(1)내의 공기를 원활하게 흡인배기할 수 있도록 소정의 경사를 이루고 있다. 그리고, 이 회전장치(a)의 회전영역에는 마찰작용에 의해 공기가 가열되는 곳인 마찰열 발생부(A)가 형성되어 있다. 공기 마찰열 발생장치(X)는 열이탈을 방지하기 위해서 챔버(1)의 벽(2)보다 안쪽으로 설치하는 편이 좋다.

번호(7)는 모우터(5)지지용의 원통형 케이스이다. 이 원통형 케이스(7)는 공기 배출 통로(8)를 구비하며, 4개의 지지붕(9)으로 모우터(5)를 제지하고 있다. 또한, 필요하다면 차폐판에 의해 공기배출통로(8)를 차폐시킴으로써, 열 발생 챔버(1)의 방열을 방지할 수 있다.

챔버(1)는 그 일측벽에 적어도 하나의 개구부(10)를 가지며, 이 개구부(10)는 챔버(1)에서 발생한 가열공기를 급송하기 위한 파이프에 접속할 수 있게 되어 있다. 개구부는 필요에 따라서 개폐 가능하다.

또한, 모우터(5)는 챔버(1)의 설정온도에 따라서 수동 또는 자동으로 스위치 온 또는 스위치 오프될 수 있으나, 그 구조는 제1도에 도시하지 않았다. 온도 조절장치 및 기타 전기제어 장치를 설치하는 것은 임의로 가능하다.

이하, 제1실시예에 의한 열 발생장치의 작용을 설명한다.

먼저 모우터(5)가 작동되어, 복수개의 날개(6)를 회전시킨다. 그러면, 공기 마찰열 발생자치(X) 가 작동된다. 그리고, 챔버내의 공기가 복수개의 날개(6)의 회전에 의해 강제로 흡인되어 챔버(1)외부로 배출되기 때문에 챔버(1)내의 공기압력은 점차로 감소된다. 챔버(1)내부의 감소된 공기 압력과 그 외부의 정상적인 공기압력 사이의 차는 점차로 증가되나, 짧은 시간이 경과된 후에는 그 사이의 차가 평형수준에서 유지된다. 이러한 공기압력차는 회전 장치(a)의 흡입력 및 흡입개구(4)와 회전날개(6)사이의 간극 크기에 의해 정해지지만, 챔버(1)내부의 감소되 공기 압력과 그 외부의 정상 공기압력사이의 차는 날개(6)가 회전을 계속하는한 평형 수준에서 유지된다.

이러한 공기압력이 감소된 감압 평형 수준에서는 날개(6)가 회전하는 곳인 마찰열 발생부(A)에서 공기체류 현상이 발생한다. 날개(6)가 이 마찰열 발생부(A)에서 고속으로 계속 회전되기 때문에, 공기 마찰열이 발생하여 서서히 그 온도가 높아진다. 따라서, 챔버(1)내부의 온도가 높아지면, 챔버(1)내에 수납된 축열재료(3)에 열에너지가 점차로 축적된다.

적합한 온도에 도달하게 되면, 챔버(1)의 내부는 모우터(5)를 정지시키고 원통형 케이스(7)의 공기배출통로(8)를 강제로 폐쇄시킴으로써 하나의 열원으로 된다. 따라서, 소정의 물품(피가열물)을 챔버(1)내에 수납하면, 그에 대한 가열처리가 가능하게 된다. 또한, 2개의 파이프를 열 교환기(도시되지 않았음)를 거쳐서 각각의 개구부(10)에 연결시킴으로써, 가열된 공기가 이들 파이프를 통하여 소망의 장소에 공급될 수도 있다. 다라서, 소망의 장소를 계속하여 가열시킬 수 있다.

'챔버내부에 온도가 설정온도 이하로 떨어지면, 온도 조절장치(thermostant)와 같은 제어장치에 의해 모우터(5)가 다시 작동됨으로써, 공기 마찰열이 발생되고 온도가 높아지게 된다.

이하, 제2도의 실시예에 대하여 설명한다. 제2도에 있어서, 마찰열 발생부(A)는 열이탈을 방지한기 위해서 챔버(1)의 벽(2)보다 안쪽에 설치되어 있다. 또한, 모우터(5)의 발열을 냉각시키기 위한 냉각 팬(11)이 모우터(5)의 회전축에 고정되어 있다. 또한, 모우터(5)를 냉각시키기 위해서 외부공기나 냉각수를 공급할 수도 있다.

이 실시예에서는 제어장치(12)가 챔버(1)에 연결되어 있는데, 이는 전력스위치(13), 타이머(14), 측정계기(15), 온도표시 및 설정기(16)등으로 구성된다. 번호(17)는 상기 장치를 모우터(5) 및, 온도 감지기 또는 압력 감지기등과 같은 탐지기(18)에 연결하고 있는 도선이다.

또한, 더욱 효과적인 열 발생효과를 얻기 위해서, 전기히터, 가스버너 등과 같은 열원(도시되지 않았음)을 장치할 수도 있다. 그러나, 이러한 열원은 단지 보조 가열장치용으로만 사용된다. 챔버(1)의 온도가 바람직한 수준에 도달하면, 보조 가열장치는 자동적으로 정지한다.

도시되고 설명된 실시예의 챔버는 사각형 단면으로 되어 있지만, 그 형상 자체는 본 발명의 특징이 아니며, 따라서, 원통형등의 다른 형태도 사용될 수가 있다.

또한, 사용자가 챔버의 용량을 증가시키고자 할 경우에는 회전장치(a)에 의해 공기 마찰열을 발생시키는 공기 마찰열 발생장치를 내부에 2개 이상 장치할 수도 있다.

더우기, 챔버가 입방체 구조일 때에는, 그 모서리를 각각 만곡시킴으로써 공기류 저항을 감소시킬 수도있다.

게다가, 상기 실시예에서는 챔버(1)가 내열성 구조로 되어 있으나, 반대로 열 전도성 금속으로 만들수도있다. 이러한 경우에는 챔버 자체가 열을 방사시킬 수 있는 열원으로 된다.

또한, 제3도에는 본 발명에 의한 열 발생장치의 또다른 실시예가 도시되어 있는데, 이 실시예에서는 도관(19)이 코일형으로 되어 있으며 양호한 열 매체가 코일형도관(19)내에 저장되어 있다. 따라서, 챔버(1)내에 장치된 코일형 도관(19)내의 열 매체는 적당한 외부장소에 공급될 수 있다. 이 실시예에서의 열 발생원리 및 방법은 전술한 실시예의 경우와 같다.

제4도에는 본 발명에 의한 열 발생장치의 또다른 실시예가 도시되어 있다. 필요에 따라서는, 챔버(1)의 전면벽에 한쌍의 개폐용 문(20)을 설치하고, 내부에 복수개의 통기성 선반(21)을 설치하여 가열 또는 건조될 물품을 배치할 수도 있다. 번호(22)는 배기구(4a)에 장치되어 있는 소음이기이다.

이상 설명한 바와같이, 공기 마찰열은 챔버내에 축적되며, 이 공기 마찰열이 열 에너지로서 축열 재료내에 축적될 수가 있다. 따라서, 이러한 열축적의 결과 챔버내의 열용량은 10배 내지 수백배 증가될 수가 있다.

본 발명의 한가지 특징에 의하면, 챔버내에 축적된 열 에너지는 챔버 그 자체를 직접 이용하거나 챔버 외부로 열 에너지를 끄집어냄으로써, 취사, 난방, 건조, 가열등의 여러 분야에 대해 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. 챔버의 배기구내의 공기흡입개구(4)와, 챔버로부터 공기를 강제로 흡인하여 챔버외부로 배출해주므로서 챔버내의공기압력을 평형수준으로 감소시켜주는 상기 흡임기구(4)에 설치된 회전장치(a)와, 이 회전장치(a)의 회전에 의해 챔버내의 공기압력을 감압평형 수준에 유지해 주는 공기 마찰열 발생장치(X) 및, 이공기 마찰열 발생장치(X)의 회전장치(a)의 회전영역에 형성되며 챔버의 내부에 잔류하는 공기가 평형 감압하에서 마찰열에 의해 가열되 마찰열 발생부(A)를 구비하고, 감압하에서 배기구를 갖는 챔버의 내부에 열을 발생시키기 위한 열 발생장치에 있어서, 상기 챔버내에 열을 축적하는 축열재료(3)를 수납하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열 발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 회전장치를 구비한 2개 이상의 공기 마찰열 발생장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발생장치.
3. 제1항 또는 3항에 있어서, 상기 챔버는 그 일측벽에 적어도 하나의 개구부(10)를 가지며, 이 개구부를 챔버내에서 발생한 가열공기를 급송하기 위한 파이프에 접속할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 열 발생장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 챔버내에는 코일형 도관(19)이 설치되고, 그에 따라 상기 코일형 도관내의 열매체가 챔버 외부의 소정 장소로 공급되게 된 것을 특징으로 하는 열 발생장치.
5. 배기구에서 회전장치에 의해 챔버내부로 부터 공기를 강제로 흡입하는 단계와, 상기 챔버내의 공기 압력이 평형수준으로 감소될 때가지 상기 회전장치의 회전에 의해 챔버외부로 흡입된 공기를 간제로 배출시키는 단계와, 상기 챔버내의 감소된 공기압력과 챔버외부의 공기압력간의 차를 평형수준으로 유지시키는 단계및, 회전장치의 연속회전에 의해 공기 마찰열을 발생시켜 상기 공기 마찰열의 실질적인 부분을 상기 챔버내에 잔류시키므로서 챔버의 내부가 감압하에서 공기 마찰열에 의해 가열되는 단계로 이루어지며, 감압하에서 배기구를 갖는 챔버내부에 열을 발생시키기 위한 열 발생방법에 있어서, 상기 챔버내에 수납된 축열 재료에의해 열에너지를 축적할 수 있는 것을 특징으로 하는 열 발생방법.

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