KR200426540Y1

KR200426540Y1 - 전기난로 겸용 온풍기

Info

Publication number: KR200426540Y1
Application number: KR2020060017231U
Authority: KR
Inventors: 이상범
Original assignee: 이상범
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2006-09-19
Anticipated expiration: 2016-06-27

Abstract

본 고안은 전기난로 겸용 온풍기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 세라믹 발열체의 표면온도를 순간적으로 1,500 내지 2,000℃로 상승시키고, 상기 세라믹 발열체로부터 발생된 열과 빛을 반사체와 집열부를 통해 실내에 공급하는 동시에 자바라와 송풍팬을 이용하여 상기 세라믹 발열체로부터 발생된 열을 열풍 토출구를 통해 공급함으로써 열효율을 높일 수 있도록 한 전기난로 겸용 온풍기에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안은, 하부의 수납공간에 제어부와 연결된 저전압트랜스가 설치되고, 중앙에 전체 반사체가 형성된 발열공간이 형성되며, 상부에 열풍 토출구가 형성되는 본체; 상기 본체의 수납공간과, 상기 본체의 열풍 토출구 사이에 형성되고, 내부에 송풍기가 설치되는 덕트; 상기 발열공간에 설치되고, 상기 저전압트랜스로부터 전력을 인가받아 고온으로 발광 및 발열되는 세라믹 발열체; 상기 세라믹 발열체에서 발광되는 빛을 실내로 반사시킬 수 있도록 상기 세라믹 발열체의 후방을 둘러싸는 형상의 부분 반사체; 및 상기 세라믹 발열체에서 발생된 고온의 온풍을 상기 덕트로 유도하는 온풍 유도수단을 포함하여 이루어지는 구성이다.

Description

전기난로 겸용 온풍기{Electric Stove combined with hot air generator}

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 전기난로 겸용 온풍기의 부분 절개 사시도이다.

도 2는 도 1의 측단면도이다.

<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10: 본체 11: 열풍 토출구

12: 수평 루버 13: 흡입구

14: 송풍기 20: 덕트

30: 세라믹 발열체 31: 받침대

40: 부분 반사체 50: 제어부

51: 액정창 52: 스위치

53: 저전압트랜스 60: 전체 반사체

70: 집열부 80: 송풍팬

90: 타공면 100: 자바라

A: 발열공간 B: 수납공간

*우리나라와 같은 기후조건에서는 겨울철 난방이 필수조건이라고 할 수 있다. 난방 형태를 살펴보면 중앙난방식, 개별난방식 등 갖가지 방식으로 나눌 수 있다. 대부분의 가정에서는 바닥에 보일러 파이프를 깔거나 열선을 장착하여 난방을 한다. 이와는 달리 대형건물의 사무실 등에서는 중앙난방식 보일러를 사용하는 경우가 많고, 소형건물의 사무실 또는 상가 등에서는 전기, 가스, 석유난로를 사용하는 경우가 많다. 특히 전기난로의 경우에는 전기소모량 때문에 경제적으로 불리한 점이 많으므로 석유 또는 가스난로를 사용하는 경우가 많다. 그러나 석유 또는 가스난로를 사용하다 보면 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO) 등이 발생하여 환경조건을 악화시키는 문제점이 있다.

또한, 석유를 사용하는 난로의 경우는 지속적으로 사용자가 석유를 공급해줘야 하는 번거로움과 안전사고 대처에 어려움이 뒤따랐다.

또한, 기존의 전기난로의 경우에는 전기소모량이 많아 석유 또는 가스난로에 비하여 유지비가 많이 들고, 열효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 고안자는 상기와 같은 기존의 석유 및 전기난로의 문제점을 해소하고자 전기소모가 적고 석유난로보다 열효율이 우수한 전기난로 겸용 온풍기를 개발하기에 이른 것이다.

본 고안의 목적은 적은 전기의 사용만으로도 세라믹 발열체의 표면온도를 순간적으로 1,500 내지 2,000℃로 상승시킴으로써, 효율이 개선된 전기난로 겸용 온풍기를 제공하는 데에 있다.

본 고안의 다른 목적은 전기난로의 체적을 줄여 콤팩트화하고, 간단한 구조를 구현하며, 단시간 내에 효과적인 난방을 가능하게 하는 전기난로 겸용 온풍기를 제공하는 데에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 기존의 석유 또는 가스난로에서 불완전연소로 인해 유해가스가 방출되는 문제를 해소할 수 있는 전기난로 겸용 온풍기를 제공함에 있다.

본 고안의 상기 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 고안에 의해 모두 달성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기난로 및 온풍기는, 하부의 수납공간에 제어부와 연결된 저전압트랜스가 설치되고, 중앙에 전체 반사체가 형성된 발열공간이 형성되며, 상부에 열풍 토출구가 형성되는 본체; 상기 본체의 수납공간과, 상기 본체의 열풍 토출구 사이에 형성되고, 내부에 송풍기가 설치되는 덕트; 상기 발열공간에 설치되고, 상기 저전압트랜스로부터 전력을 인가받아 고온으로 발광 및 발열되는 세라믹 발열체; 상기 세라믹 발열체에서 발광되는 빛을 실내로 반사시킬 수 있도록 상기 세라믹 발열체의 후방을 둘러싸는 형상의 부분 반사체; 및 상기 세라믹 발열체에서 발생된 고온의 온풍을 상기 덕트로 유도하는 온풍 유도수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 부분 반사체는 반원통형상이며, 상기 열풍 토출구에는 수평 루버(louver)가 설치되고, 상기 발열공간의 전면에 집열부가 설치되며, 상기 수납공간의 전면에 흡입구가 형성되고, 상기 세라믹 발열체는, 상기 부분 반사체에 설치된 받침대에 의해 지지되며 옴(Ω) 수치가 5 이하인 세라믹재질(MoSi₂)인 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 온풍 유도수단은, 외부의 공기를 상기 발열공간으로 유입시키는 송풍팬; 및 상기 발열공간 상면이나 상기 부분 반사체와 연통되어 상기 덕트까지 구불구불하게 설치되는 자바라의 상측에 형성되는 타공면;을 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 고안의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

도면들 내에서 서로 동일 내지 유사한 부분들은 설명 및 이해의 편의상 동일 내지 유사한 참조부호들로 기재되어 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 전기난로 겸용 온풍기의 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이다.

본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 전기난로 겸용 온풍기는, 전기난로의 역할과 온풍기의 역할을 동시에 실행할 수 있는 것으로서, 크게 본체(10)와, 덕트(20)와, 세라믹 발열체(30)와, 부분 반사체(40) 및 온풍 유도수단을 포함하여 이루어지는 구성이다.

여기서, 상기 본체(10)는, 하부의 수납공간(B)에 제어부(50)와 연결된 저전압트랜스(53)가 설치되는 것으로서, 중앙에 전체 반사체(60)가 형성된 발열공간(A)이 형성되며, 상부에 열풍 토출구(11)가 형성되는 구성이다.

또한, 상기 열풍 토출구(11)에는 수평 루버(12)(louver)가 설치되어 실내에 토출되는 열풍의 방향과 분산정도나 토출량 등을 조절할 수 있게 하고, 상기 수납공간(B)의 전면에 흡입구(13)가 형성된다.

또한, 상기 제어부(50)는 본체(10) 외부에 설치되어 난로의 상태를 표시하기 액정창(51)과 스위치(52) 등으로 구성된다.

따라서, 외부에서 공급되는 전원은 상기 제어부(50)와 연결된 저전압트랜스(53)를 거치면서 전압이 감소됨으로써 소비전력이 감소되고, 이 감소된 전력만으로 상기 본체(10)의 발열공간(A)에 설치된 상기 세라믹 발열체(30)의 표면온도를 1,500 내지 2,000℃로 상승시킬 수가 있으며, 상기 세라믹 발열체(30)의 근접위치 에는 도시하지 않은 감지센서가 설치되어 상기 세라믹 발열체(30)가 제어부(50)에 미리 설정해 놓은 온도 이상으로 상승하게 되면 상기 세라믹 발열체(30)로 들어가는 전원의 공급을 일시적으로 차단시켜 화재를 미연에 방지토록 하였다.

또한, 상기 본체(10)의 전면이나 측면에 다수 개의 흡입구(13)를 형성하여 송풍기(14) 작동에 의해 실내의 외기를 끌어들여 각종기기를 보호할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 덕트(20)는, 상기 본체(10)의 수납공간(B)과, 상기 본체(10)의 열풍 토출구(11) 사이에 형성되고, 내부에 송풍기(14)가 설치되는 구성으로서, 상기 본체(10)의 수납공간(B)과 연통되도록 형성된 덕트(20)로부터 상기 세라믹 발열체(30)에 의해 데워진 공기가 직간접적으로 실내에 공급되게 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 세라믹 발열체(30)는, 상기 발열공간(A)에 설치되고, 상기 저전압트랜스(53)로부터 전력을 인가받아 고온으로 발광 및 발열되는 것이다.

또한, 상기 세라믹 발열체(30)는, 상기 부분 반사체(40)에 설치된 받침대(31)에 의해 지지되는 옴(Ω) 수치가 5 이하인 세라믹재질(MoSi₂)인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 세라믹 발열체(30)는 주재질을 MoSi₂로 하고, 2,800℃ 이상의 고열로 야금(Ingot)하여, 반도체의 특성을 지니도록 한 것으로 고온을 발생시키기 위한 열 내구성(1,500℃~2,500℃)을 만족시킬 수 있다.

또한, 상기 세라믹 발열체(30)의 내부저항은 표면온도에 따라 가변되며, 표 면 온도가 높을수록 내부저항이 증가하고, 일정온도 이상에서는 증가한 내부저항으로 인해 작은 전력변화에도 표면온도가 급상승하게 된다.

이러한 특성에 의하여 세라믹 발열체(30)에 높은 전압을 인가하기 보다는 낮은 전압, 높은 전류를 인가하는 저전압트랜스(53)를 이용하는 것이 보다 바람직하게 되는 것이다.

여기서, 상기 저전압트랜스(53)는 코아 재질을 양질의 규소강판(0.2~0.3t)으로 하고, 링 형상으로 타공하여 표면 처리한 후에 수십 장을 겹쳐 2차 표면 처리한 후, 전류용량을 계산하여 필요한 동선 굵기로 권선을 하고 절연하고, 2차권선도 동일한 방법으로 하여 전압의 변화보다는 전류의 변화에 민감하도록 구성할 수 있는 것이다.

참고적으로 표 1에 발열체의 내부저항 변화를 나타내었고, 표 2에 발열체의 전기적인 특성을 나타내었다.

[표 1] 발열체(D:6mm, L:300mm)의 내부저항 변화

발열체온도(℃)	발열체 내부저항(Ω)
1,200	0.03
1,400	0.04
1,600	0.05
1,800	0.07
2,000	0.08

[표 2] 발열체(D:6mm, L:300mm)의 전기적 특성

발열체온도(℃)	공급전류(A)	공급전압(V)	소비전력(W)
1.200	223.5	6.6	1.475
1.400	226.0	"	1.491
1.600	228.5	"	1.508
1.800	231.0	"	1.524
2.000	233.5	"	1.541
2.200	235.0	"	1.551

따라서, 본 고안의 세라믹 발열체(30)는, 통상의 발열체와 동일한 전력을 공 급하더라도 최대 약 2,500℃까지 발열할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 부분 반사체(40)는, 상기 세라믹 발열체(30)에서 발광되는 빛을 실내로 반사시킬 수 있도록 상기 세라믹 발열체(30)의 후방을 둘러싸는 형상인 것이다.

여기서, 상기 부분 반사체(40)는 반원통형상이고, 상기 전체 반사체(60)나 부분 반사체(40)는 스테인레스 재질을 얇게 형성하여 상기 세라믹 발열체(30)가 가열될 때 반사율을 높이는 한편 덕트(20) 내의 공기를 간접적으로 달궈지도록 한다.

또한, 상기 전체 반사체(60)나 부분 반사체(40)의 전면에는 집열부(70)가 설치되는 데, 상기 집열부(70)는 원적외선을 방출하는 세라믹봉에 열선을 형성하거나, 라디에이터 코아를 사용하여 상기 세라믹 발열체로부터 발열되는 열을 흡수하여 집열을 할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온풍 유도수단은, 상기 세라믹 발열체(30)에서 발생된 고온의 온풍을 상기 덕트(20)로 유도하는 다양한 형태의 온풍 유도장치가 적용될 수 있으나, 바람직하기로는, 발열공간 내부나 외부의 공기를 상기 발열공간으로 유입시키는 송풍팬(80) 및 상기 부분 반사체(40)와 연통되어 상기 덕트(20)까지 구불구불하게 설치되는 자바라(100)의 상측에 형성되는 타공면(90)을 포함하여 이루어지는 구성이다.

여기서, 상기 타공면(90)은 반드시 상기 자바라(100)의 상단에 형성되는 것이 아니라, 상기 자바라(100)를 대신하여 다수개의 상기 세라믹 발열체(30)를 상기 발열공간에 배치하고, 상기 발열공간(A)에서 더워진 공기가 상기 송풍팬(80)과 자 연 대류로 인해 상승하여 상기 발열공간(A)의 상면에 형성된 타공면(도시하지 않음)을 통해 배출되게 하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 전기난로 겸용 온풍기는, 사용자가 스위치(52)를 "온"하면 상기 제어부(50)를 통하여 상기 세라믹 발열체(30)에 전원을 공급하게 된다.

상기와 같이 세라믹 발열체(30)에 전원이 공급되면 상기 세라믹 발열체(30)는 설정 온도까지 발열되고, 상기 집열부(70) 및 부분 반사체(40)에 의해 포집(집열)된 열은 상기 실내로 직접 공급되는 동시에 상기 덕트(20) 내의 공기를 간접적으로 데우게 된다, 그러면 상기 덕트(20) 내의 공기가 상승함에 따라 상기 제어부(50)는 송풍기(14)를 회전시켜 상기 덕트(20) 내의 공기를 수평 루버(12)가 설치된 열풍 토출구(11)를 통하여 실내로 공급하게 된다.

이 때, 상기 송풍팬(80)에 의해 상기 발열공간(A) 내부의 공기는 상기 자바라(100)를 따라 상승하여 상기 자바라(100) 상면에 형성된 타공면(90)으로 배출되고, 이러한 온풍은 상기 덕트(20)를 통해 배출되는 공기와 혼합되어 열풍 효과를 극대화할 수 있는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 고안의 전기난로 겸용 온풍기는 직간접적으로 실내의 공기를 신속하고 청정하게 데울 수가 있는 것이다.

또한, 상기 송풍기(14)에 의해 본체(10)의 수납공간(B)에 설치된 전자장치들에 가해지는 열을 식혀주게 됨으로써, 전자장치를 보호할 수가 있는 것이다.

즉, 상기 송풍기(14)의 회전에 따라 실내의 찬 공기가 본체(10)의 흡입 구(13)를 통하여 들어오게 되고, 상기와 같이 찬 공기는 전자장치를 걸쳐 덕트(20)를 통하여 실내로 다시 나가게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안의 전기난로 겸용 온풍기는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.

첫째, 저전압트랜스를 사용함으로써, 적은 전기의 사용만으로 효과적인 난방이 가능하게 된다

둘째, 전기난로의 체적을 줄여 콤팩트화하고, 간단한 구조를 구현하며, 단시간 내에 효과적인 난방이 가능하게 된다.

셋째, 저전압트랜스를 이용한 전기방식을 취함으로써 기존의 석유 또는 가스난로에 비하여 최소 6배의 연료비를 절감할 수 있고, 불완전 연소로 인하여 인체에 유해한 물질이 방출되는 문제를 해소할 수 있다.

본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 고안의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

하부의 수납공간에 제어부와 연결된 저전압트랜스가 설치되고, 중앙에 전체 반사체가 형성된 발열공간이 형성되며, 상부에 열풍 토출구가 형성되는 본체;

상기 본체의 수납공간과, 상기 본체의 열풍 토출구 사이에 형성되고, 내부에 송풍기가 설치되는 덕트;

상기 발열공간에 설치되고, 상기 저전압트랜스로부터 전력을 인가받아 고온으로 발광 및 발열되는 하나 이상의 세라믹 발열체;

상기 세라믹 발열체에서 발광되는 빛을 실내로 반사시킬 수 있도록 상기 세라믹 발열체의 후방을 둘러싸는 형상의 부분 반사체; 및

상기 세라믹 발열체에서 발생된 고온의 열을 상기 덕트로 유도하는 온풍 유도수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기난로 겸용 온풍기.
제 1항에 있어서,

상기 부분 반사체는 반원통형상이며,

상기 열풍 토출구에는 수평 루버(louver)가 설치되고,

상기 발열공간의 전면에 집열부가 설치되며,

상기 수납공간의 전면에 흡입구가 형성되고,

상기 세라믹 발열체는, 상기 부분 반사체에 설치된 받침대에 의해 지지되는 옴(Ω) 수치가 5 이하인 세라믹재질(MoSi₂)인 것을 특징으로 하는 전기난로 겸용 온풍기.
제 1항에 있어서,

상기 온풍 유도수단은,

외부의 공기를 상기 발열공간으로 유입시키는 송풍팬; 및

상기 발열공간 상면이나 상기 부분 반사체와 연통되어 상기 덕트까지 구불구불하게 설치되는 자바라의 상측에 형성되는 타공면을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기난로 겸용 온풍기.