KR101309917B1

KR101309917B1 - 전기온풍기

Info

Publication number: KR101309917B1
Application number: KR1020110119934A
Authority: KR
Inventors: 이승호
Original assignee: 이승호
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-09-17
Also published as: KR20130054525A

Abstract

본 발명은 열효율이 높고 전기히터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 전기온풍기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기온풍기는 전기히터(30)에 의해 가열된 물을 방열기(40)로 순환시켜 공기를 가열하므로, 열효율이 높을 뿐 아니라, 전기히터(30)가 물탱크의 내부에 구비되어 송풍팬(60)에 의해 발생된 바람에 발생된 진동이 전기히터(30)에 전달되지 않아서, 전기히터(30)의 수명이 긴 장점이 있다.

Description

전기온풍기{electric hot blast heater}

본 발명은 열효율이 높고 전기히터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 전기온풍기에 관한 것이다.

최근 들어, 전기히터를 이용하여 난방을 하는 가정용 전기온풍기가 개발되어 널리 사용되고 있다. 이러한 전기온풍기는 내부에 전기히터와, 송풍팬이 구비되어, 송풍팬에 의해 흡기 및 배기되는 공기를 전기히터로 가열하여, 따뜻한 바람을 발생시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 전기온풍기는 전기히터를 이용하여 공기를 가열하므로, 사용이 간편하여 널리 사용되고 있다.

그런데, 이러한 전기온풍기는 전기히터를 이용하여 공기를 가열하므로, 열효율이 낮은 문제점이 있었다. 또한, 상기 전기히터가 바람에 노출되어 바람에 의해 발생되는 진동이 전기히터에 가해지므로, 전기히터가 쉽게 손상될 수 있는 문제점이 있었다.

특히, 이와 같이 전기히터를 이용하여 공기를 직접 가열하는 방식의 경우, 실내가 건조해져 기관지염이나 감기에 쉽게 걸릴 수 있는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열효율이 높고 전기히터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 전기온풍기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비되며 내부에는 액체 또는 기체상태의 열전달매체가 저장된 가열탱크(20)와, 상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 가열탱크(20)에 저장된 열전달매체를 가열하는 전기히터(30)와, 상기 가열탱크(20)에 연결되며 가열탱크(20)에서 가열된 열전달매체가 순환되어 열을 발생시키는 방열기(40)와, 상기 가열탱크(20)와 방열기(40)를 연결하는 순환파이프(43)에 구비된 순환펌프(50)와, 상기 방열기(40)의 일측에 구비되어 공기가 상기 방열기(40)를 통과하도록 강제순환시키는 송풍팬(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온풍기가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 가열탱크(20)에 구비되어 가열탱크(20) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(70)와, 상기 온도센서(70)의 신호를 수신하며 상기 전기히터(30)와 송풍팬(60)의 작동을 제어하는 제어유닛(80)과, 상기 케이스(10)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 제어유닛(80)에 제어명령을 입력할 수 있도록 된 제어스위치(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온풍기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 가열탱크(20)는 케이스(10)의 내부 하측에 구비되고, 상기 방열기(40)는 상기 가열탱크(20)의 상측에 위치되며, 상기 가열탱크(20)와 방열기(40)를 연결하는 순환파이프(43)는 가열탱크(20)의 상측에 연결되어 상기 가열탱크(20)에서 발생된 증기가 상기 방열기(40)로 순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기온풍기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 방열기(40)의 외측면에는 가열시 음이온과 원적외선을 방출하는 세라믹재질이 코팅이 된 것을 특징으로 전기온풍기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 가열탱크(20)에 저장되는 열전달매체는 물을 이용하며, 상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 가열탱크(20)의 수위를 측정하는 수위감지수단(100)과, 상기 가열탱크(20)에 연결되며 상기 가열탱크(20)로 공급되는 물이 내부에 저장된 급수탱크(110)와, 상기 급수탱크(110)와 가열탱크(20)를 연결하는 연결관(120)에 구비된 급수펌프(130)와, 상기 연결관(120)에 구비되며 상기 가열탱크(20)쪽으로 개방되도록 설치되어 가열탱크(20) 내부의 물이 급수탱크(110)로 역류하지 않도록 하는 체크밸브(140)와, 상기 가열탱크(20)의 일측에서 연장되어 가열탱크(20) 내부의 증기를 외부로 배출하는 증기배출관(150)과, 상기 증기배출관(150)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(80)에 의해 작동제어되어 증기배출관(150)을 개폐하는 전자제어밸브(160)와, 상기 증기배출관(150)에 구비되어 증기배출관(150)을 통해 배출되는 증기의 압력을 조절하는 레귤레이터(170)를 더 포함하며, 상기 제어유닛(80)은 상기 수위감지수단(100)의 신호를 감지하여 가열탱크(20) 내부의 수위가 기준이하로 낮아지면 상기 급수펌프(130)를 작동시켜 급수탱크(110)에 저장된 물을 가열탱크(20)로 공급하는 것을 특징으로 하는 전기온풍기가 제공된다.

본 발명에 따른 전기온풍기는 전기히터(30)에 의해 가열된 물을 방열기(40)로 순환시켜 공기를 가열하므로, 열효율이 높을 뿐 아니라, 전기히터(30)가 물탱크의 내부에 구비되어 송풍팬(60)에 의해 발생된 바람에 발생된 진동이 전기히터(30)에 전달되지 않아서, 전기히터(30)의 수명이 긴 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기온풍기를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기온풍기의 제2 실시예를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전기온풍기의 제3 실시예를 도시한 구성도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기온풍기를 도시한 것으로, 열전달매체로 물을 이용하는 것을 예시한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 전기온풍기는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비되며 내부에는 열전달매체인 물이 저장된 가열탱크(20)와, 상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 가열탱크(20)에 저장된 물을 가열하는 전기히터(30)와, 상기 가열탱크(20)에 연결되며 가열탱크(20)에서 가열된 물이 순환되어 열을 발생시키는 방열기(40)와, 상기 가열탱크(20)와 방열기(40)를 연결하는 순환파이프(43)에 구비된 순환펌프(50)와, 상기 방열기(40)의 일측에 구비되어 공기가 상기 방열기(40)를 통과하도록 강제순환시키는 송풍팬(60)과, 상기 가열탱크(20)에 구비되어 가열탱크(20) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(70)와, 상기 온도센서(70)의 신호를 수신하여 상기 전기히터(30)의 작동을 제어하는 제어유닛(80)과, 상기 케이스(10)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 제어유닛(80)에 제어명령을 입력할 수 있도록 된 제어스위치(90)로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 케이스(10)는 사각형의 박스형태로 구성된 것으로, 후측면에는 흡기구(11)가 형성되며 전면에는 배기구(12)가 형성된다.

상기 가열탱크(20)는 열에 강하면서 강도가 높은 금속재 또는 합성수지재로 구성된 것으로, 외측 둘레부에는 단열재가 덮여진다.

상기 전기히터(30)는 일반 가정용 전원에 의해 작동되도록 구성된다. 이때, 상기 전기히터(30)의 외부에는 방수처리가 되어 가열탱크(20)에 저장된 물에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.

상기 방열기(40)는 순환파이프(43)에 의해 상기 가열탱크(20)와 연결된 금속재의 방열관체(41)와, 상기 방열관체(41)의 외부에 결합된 다수개의 방열핀(42)으로 구성된 것으로, 상기 가열탱크(20)에 저장되어 전기히터(30)에 의해 가열된 물이 방열관체(41)의 내부를 통과하면서 열을 발산할 수 있도록 구성된다. 이러한 방열기(40)의 구조는 일반적인 라디에이터 등에 널리 사용되는 것으로 자세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 방열관체(41)와 방열핀(42)의 외측면은 세라믹재질로 코팅되어, 내부를 통과하는 물에 의해 가열되면 음이온과 원적외선을 발생시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 방열기(40)는 상기 배기구(12)에 인접되도록 설치된다.

상기 순환펌프(50)는 일반적인 물펌프를 이용하며, 상기 순환파이프(43)의 중간부에 연결되어, 가열탱크(20) 내부의 물이 상기 방열기(40)를 거쳐 가열탱크(20)로 순환되도록 한다.

상기 송풍팬(60)은 상기 방열기(40)의 후측에 위치되는 것으로, 작동시 외부의 공기를 상기 흡기구(11)로 흡입한 후 상기 방열기(40)를 통과하여 배기구(12)로 배출되도록 하므로써, 공기가 방열기(40)에서 발산되는 열에 의해 가열되도록 한다.

상기 온도센서(70)는 일반적인 온도센서(70)를 이용하는 것으로, 상기 가열탱크(20)에 저장된 물의 온도를 측정하는 기능을 한다.

상기 제어유닛(80)은 상기 제어스위치(90)의 신호를 수신하여 사용자가 입력한 제어명령에 따라 상기 전기히터(30)와 송풍팬(60)의 작동을 제어하는 기능과, 상기 온도센서(70)의 신호를 감시하여 물의 온도가 설정온도 이상으로 상승되면 상기 전기히터(30)를 off시키는 기능을 한다.

상기 제어스위치(90)는 상기 전기히터(30)와 송풍팬(60)을 on-off시키는 전원스위치와, 상기 송풍팬(60)의 호전속도를 제어하는 속도제어스위치(90) 등이 구비된 것으로, 사용자가 각종 스위치를 조작하여 제어명령을 입력하면, 상기 제어유닛(80)이 전기히터(30)와 송풍팬(60)의 작동을 제어하여, 전기온풍기에서 발생되는 바람의 온도와 풍속을 제어한다.

이와 같이 구성된 전기온풍기는 전기히터(30)로 물을 가열하고, 가열된 물을 방열기(40)로 순환시킨 상태에서, 송풍팬(60)로 바람을 불어내어 가열된 열풍이 발생되는 구성되므로, 외부로 노출된 전기히터(30)로 바람을 불어내어 열풍을 발생시키는 종래의 전기열풍기에 비해, 열효율이 높을 뿐 아니라, 전기히터(30)가 물탱크의 내부에 구비되어 송풍팬(60)에 의해 발생된 바람에 발생된 진동이 전기히터(30)에 전달되지 않아서, 전기히터(30)의 수명이 긴 장점이 있다.

특히, 상기 방열기(40)의 방열관체(41)와 방열핀(42)의 외측면은 세라믹재질로 코팅되어, 전기히터(30)에 의해 가열된 물에 의해 방열기(40)가 가열되면 다량의 음이온과 원적외선이 발생되는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 전기히터(30)를 이용하여 물을 가열하여 히터로 사용되는 것을 예시하였으나, 상기 히터(30)를 offtlz고 상기 순환펌프(50)를 이용하여 찬물을 순환시킨 상태에서, 상기 송풍팬(60)을 이용하여 바람을 불어내므로써, 찬바람이 발생되도록 하므로써, 여름이 찬바람이 발생되도록 하는 쿨러로 활용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 가열탱크(20)는 케이스(10)의 내부 하측에 구비되고, 상기 방열기(40)는 상기 가열탱크(20)의 상측에 위치된다.

그리고, 상기 가열탱크(20)와 방열기(40)를 연결하는 순환파이프(43)는 가열탱크(20)의 상측에 연결되어 상기 가열탱크(20)에서 발생된 증기가 상기 방열기(40)로 순환되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 가열탱크(20)에 저장되는 물의 수위는 상기 순환파이프(43)가 연결된 위치에 비해 낮은 수준을 유지한다.

따라서, 상기 전기히터(30)에 의해 물이 가열되어 증기가 발생되면, 상기 순환펌프(50)에 의해 증기가 상기 방열기(40)로 공급되어 열을 방출하고, 열을 방출하여 온도가 낮아진 수증기 또는 수증기가 응축되어 발생된 물이 상기 가열탱크(20)로 순환된다.

이와 같이 구성된 전기 열풍기는 수증기를 순환시켜 열을 발생시키므로, 매우 작은 양의 물만을 이용하여 작동된다. 따라서, 물의 온도를 상승시킬 때까지 소요되는 시간과 전기를 절약할 수 있는 장점이 있다. 특히, 증기를 이용하여 열을 순환시키므로, 열전달속도가 매우 빠르고, 신속하게 상기 방열기(40)를 가열하여 빠른 시간 내에 열풍이 발생되도록 할 수 있는 장점이 있다.

전술한 실시예의 경우, 상기 가열탱크(20)에 저장되는 열전달매체로 물을 이용하는 것을 예시하였으나, 상기 열전달매체는 물 이외에, 알코올이나 오일 또는 기타 다양한 종류의 액체상태의 것을 이용할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시한 것으로, 상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 가열탱크(20)의 수위를 측정하는 수위감지수단(100)과, 상기 가열탱크(20)에 연결되며 상기 가열탱크(20)로 공급되는 물이 내부에 저장된 급수탱크(110)와, 상기 급수탱크(110)와 가열탱크(20)를 연결하는 연결관(120)에 구비된 급수펌프(130)와, 상기 연결관(120)에 구비된 체크밸브(140)와, 상기 가열탱크(20)의 일측에서 연장되어 가열탱크(20) 내부의 증기를 외부로 배출하는 증기배출관(150)과, 상기 증기배출관(150)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(80)에 의해 작동제어되어 증기배출관(150)을 개폐하는 전자제어밸브(160)와, 상기 증기배출관(150)에 구비되어 증기배출관(150)을 통해 배출되는 증기의 압력을 조절하는 레귤레이터(170)가 더 구비된다.

이때, 상기 가열탱크(20)에 저장되는 열전달매체는 일반적인 물을 이용한다.

상기 수위감지수단(100)은 일반적인 수위센서를 이용하며, 가열탱크(20)의 수위가 기준수위 이하로 저하될 경우 이를 감지하여 신호를 출력한다.

상기 급수탱크(110)는 일측에 마개(111)가 구비되어, 사용자가 물을 추가로 공급할 수 있도록 구성된다.

상기 급수펌프(130)는 일반적인 물펌프를 이용하며, 상기 제어유닛(80)의 제어명령에 따라 작동되어 급수탱크(110)에 저장된 물을 상기 가열탱크(20)로 공급하는 기능을 한다.

상기 체크밸브(140)는 상기 연결관(120)의 중간부에 상기 가열탱크(20)쪽으로 개방되도록 설치되어 상기 가열탱크(20)로 공급된 물이 가열탱크(20) 내부의 압력에 의해 상기 급수탱크(110)로 역류하는 것을 방지한다.

즉, 상기 가열탱크(20)의 내부에 저장된 물을 전기히터(30)에 의해 가열되므로, 가열탱크(20)의 내부압력은 매우 높은 상태를 유지한다. 따라서, 급수펌프(130)가 정지되면, 가열탱크(20)와 급수탱크(110) 내부의 압력차에 의해 가열탱크(20) 내부의 물이 급수탱크(110)로 역류될 수 있다.

이때, 상기 연결관(120)의 중간부에 가열탱크(20) 쪽으로 개방되는 체크밸브(140)가 구비되어, 급수펌프(130)가 작동될 때만 체크밸브(140)가 개방되어 급수탱크(110)의 물이 가열탱크(20)로 공급되고, 급수펌프(130)의 작동이 정지되면 체크밸브(140)가 자동으로 잠겨 가열탱크(20) 내부의 물이 급수탱크(110)로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

상기 증기배출관(150)의 상기 가열탱크(20)의 상단 일측에 구비는 것으로, 상기 케이스(10)의 상면을 관통하여 상부로 연장되어, 가열탱크(20) 내부의 증기를 외부로 배출되도록 한다.

상기 전자제어밸브(160)는 전기신호가 입력되면 상기 증기배출관(150)을 개방하여 증기배출관(150)을 통해 가열탱크(20) 내부의 증기가 외부로 배출되도록 한다. 이러한 전자제어밸브(160)는 화학플랜트 등에서 일반적으로 사용되는 것이므로, 자세한 설명은 생략한다.

상기 레귤레이터(170)는 상기 전자제어밸브(160)가 증기배출관(150)을 개방하여 가열탱크(20) 내부의 증기가 배출될 때 배출되는 증기의 압력을 대기압과 동일한 압력 또는 대기압 보다 조금 높은 압력으로 저하시켜, 증기배출관(150)을 통해 배출되는 증기속도를 매우 낮은 속도로 저하시키는 기능을 한다.

이때, 상기 제어유닛(80)은 사용자가 상기 조작스위치를 조작하여 제어명령을 입력하면, 상기 전자제어밸브(160)를 개방시켜 가열탱크(20) 내부의 증기가 외부로 배출되도록 한다.

이와 같이 구성된 전기온풍기는 사용자의 조작에 따라 가열탱크(20) 내부의 증기를 외부로 배출하여 공기에 습기를 공급하는 가습기의 기능을 할 수 있으므로, 전기온풍기의 작동에 따라 실내공기가 건조해지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

특히, 고압 상태에서 고온으로 가열된 증기를 상기 증기배출관(150)을 통해 대기압상태의 외부로 배출하므로, 외부로 배출되는 순간 증기가 신속하게 미세하게 무화되어 공기의 습도를 신속하게 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

10. 케이스 20. 가열탱크
30. 전기히터 40. 방열기
50. 순환펌프 60. 송풍팬
70. 온도센서 80. 제어유닛
90. 제어스위치 100. 수위감지수단
110. 급수탱크 120. 연결관
130. 급수펌프 140. 체크밸브
150. 증기배출관 160. 전자제어밸브
170. 레귤레이터

Claims

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케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비되며 내부에는 액체 또는 기체상태의 열전달매체가 저장된 가열탱크(20)와, 상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 상기 가열탱크(20)에 저장된 열전달매체를 가열하는 전기히터(30)와, 상기 가열탱크(20)에 연결되며 상기 가열탱크(20)에서 가열된 열전달매체가 순환되어 열을 발생시키는 방열기(40)와, 상기 가열탱크(20)와 상기 방열기(40)를 연결하는 순환파이프(43)에 구비된 순환펌프(50)와, 상기 방열기(40)의 일측에 구비되어 공기가 상기 방열기(40)를 통과하도록 강제순환시키는 송풍팬(60)과, 상기 가열탱크(20)에 구비되어 상기 가열탱크(20) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(70)와, 상기 온도센서(70)의 신호를 수신하며 상기 전기히터(30)와 송풍팬(60)의 작동을 제어하는 제어유닛(80)과, 상기 케이스(10)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 제어유닛(80)에 제어명령을 입력할 수 있도록 된 제어스위치(90)로 구성된 전기온풍기에 있어서,
상기 가열탱크(20)에 저장되는 열전달매체는 물을 이용하며,
상기 가열탱크(20)의 내부에 구비되어 가열탱크(20)의 수위를 측정하는 수위감지수단(100)과,
상기 가열탱크(20)에 연결되며 상기 가열탱크(20)로 공급되는 물이 내부에 저장된 급수탱크(110)와,
상기 급수탱크(110)와 가열탱크(20)를 연결하는 연결관(120)에 구비된 급수펌프(130)와,
상기 연결관(120)에 구비되며 상기 가열탱크(20)쪽으로 개방되도록 설치되어 가열탱크(20) 내부의 물이 급수탱크(110)로 역류하지 않도록 하는 체크밸브(140)와,
상기 가열탱크(20)의 일측에서 연장되어 가열탱크(20) 내부의 증기를 외부로 배출하는 증기배출관(150)과,
상기 증기배출관(150)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(80)에 의해 작동제어되어 증기배출관(150)을 개폐하는 전자제어밸브(160)와,
상기 증기배출관(150)에 구비되어 증기배출관(150)을 통해 배출되는 증기의 압력을 조절하는 레귤레이터(170)를 더 포함하며,
상기 제어유닛(80)은 상기 수위감지수단(100)의 신호를 감지하여 가열탱크(20) 내부의 수위가 기준이하로 낮아지면 상기 급수펌프(130)를 작동시켜 급수탱크(110)에 저장된 물을 가열탱크(20)로 공급하는 것을 특징으로 하는 전기온풍기.