전기 히팅 유닛 및 이를 이용한 전기 난방 장치

전기 히팅 유닛 및 이를 이용한 전기 난방 장치 {Electric heating unit and electric heating system using the unit}

본 발명은 전기 히팅 유닛 및 이를 이용한 전기 난방 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예를 들면 습식 프렌지 히터와 같은 전기 히터를 이용하여 탱크에 저장된 열매체를 가열하되 이 가열된 열매체의 온도를 오래 유지할 수 있도록 하는 재질로 된 복수의 덩어리를 탱크에 내장하여 열 효율을 향상시켜 저소비전력을 달성하는 전기 히팅 유닛과 이를 이용한 전기 난방 장치에 관한 것이다.

종래 전기 히팅 장치로서는 습식 프렌지 히터와 같은 전기 히터를 이용하여 열매체로서 물을 가열하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 물 가열 방식의 경우에는 물의 온도가 최대 100℃까지만 상승하게 되어 넓은 면적을 소망하는 온도로 신속하게 상승시키지 못하는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 열매체로서 합성열매체유(응고점이 대략 -30℃이고 끓는 점이 대략 350℃)를 사용하거나 또는 끓는 점을 높이기 위하여 물에 부동액 등을 첨가하여 사용하고 있다. 이와 같이 끓는 점이 높은 열매체를 사용할 경우에는 넓은 면적을 소망하는 온도로 신속하게 상승시킬 수는 있는 장점이 있다.

그런데, 종래 물을 사용하거나 끓는 점이 높은 열매체를 사용하는 전기 히팅 장치는 전력 소비가 높다는 단점이 있다.

따라서 저소비전력으로 넓은 면적을 소망하는 온도로 유지시킬 수 있는 새로운 방식의 전기 히팅 장치의 개발이 요망되고 있다.

이에, 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고 종래 요망사항에 부응하기 위하여 발명된 것으로, 예를 들면 습식 프렌지 히터와 같은 전기 히터를 이용하여 탱크에 저장된 끓는 점이 높은 열매체를 가열하되 이 가열된 열매체의 온도를 오래 유지할 수 있도록 하는 재질로 된 복수의 덩어리를 탱크에 내장하여 열 효율을 향상시켜 저소비전력을 달성하는 전기 히팅 유닛과 이를 이용한 전기 난방 장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 히팅 유닛은, 적어도 하나의 전기 히터와, 열매체와, 이 열매체의 온도를 오래 유지할 수 있도록 하는 재질로 된 복수의 덩어리가 내장된 히팅 탱크로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복수의 덩어리는 자갈, 세라믹볼, 금속 덩어리 중에서 선택된 적어도 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 열매체는 응고점이 -30℃~-20℃이고 끓는점이 250℃~350℃인 합성열매체유이거나, 또는 부동액을 첨가한 물인 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기 히터는 습식 프렌지 히터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 히팅 탱크는 열매체는 통과할 수 있고 상기 덩어리는 통과하지 못하는 복수의 통공이 형성된 격벽으로 내부가 구획되어 있고, 그 구획된 일측 부분에 상기 전기 히터가 설치되고, 상기 구획된 타측 부분에만 상기 덩어리가 위치하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서, 전기 온풍기는, 하부에 설치된 상기와 같이 구성된 전기 히팅 유닛과; 상기 히팅 유닛 위에 일정 거리 이격되어 위치하며 열매체가 충진되는 상부 탱크와; 상기 히팅 유닛의 히팅 탱크와 상기 상부 탱크 사이에서 상기 히팅 탱크와 상기 상부 탱크를 연통하도록 설치되며 외주연에 방사형으로 돌출된 방열핀이 형성된 복수의 방열관과; 외부 공기를 상기 방열관 쪽으로 불어 넣는 팬과; 그 내부에 상기 히팅 유닛과 상기 상부 탱크 및 상기 복수의 방열관이 내장되어 있고 상기 팬에 의하여 외부 공기가 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통하여 유입된 외부 공기가 상기 방열관에서 열교환된 후에 배출되는 배출구가 형성되어 있는 히팅 챔버와, 상기 히팅 챔버와는 상기 유입구를 제외하고는 칸막이에 의하여 구획되어 있고 상기 팬이 내장되어 있으며 상기 히팅 챔버와 접하는 면을 제외한 외면 중 적어도 일면에 외부 공기가 유입되는 복수의 기공이 형성되어 있는 공기 유입 챔버를 구비하는 하우징과; 상기 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서와; 온도 센서의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 상기 팬이 작동하도록 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서, 전기 보일러는, 상기와 같이 구성된 전기 히팅 유닛과; 상기 히팅 유닛의 히팅 탱크의 입수관에 연결된 펌프와; 상기 히팅 유닛의 히팅 탱크의 배수관에 연결되어 난방하고자 하는 개소를 경유하여 상기 펌프에 연결되는 난방관과; 상기 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서와; 온도 센서의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 상기 펌프가 작동하도록 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서, 전기 온풍기는, 적어도 하나의 전기히터가 내부에 설치되고 열매체로 충진된 히팅탱크와; 상기 히팅탱크의 양측 상부에서 수직하게 상기 히팅탱크와 연통설치되고 그 내부에 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리와 열매체로 충진된 측면탱크와; 상기 측면탱크사이에서 상기 측면탱크와 연통되게 설치되고 그 내부에 열매체로 충진되며 상면과 하면에 각각 복수의 방열핀이 일렬로 설치된 복수의 방열관과; 외부 공기를 상기 방열관 쪽으로 불어 넣는 팬과; 그 내부에 상기 히팅탱크와 상기 측면탱크 및 상기 방열관이 내장되어 있고 상기 팬에 의하여 외부 공기에서 유입된 외부 공기가 상기 방열관에서 열교환된 후에 배출되는 배출구가 형성되어 있는 히팅 챔버와, 상기 히팅챔버와는 복수의 기공이 그 중앙부분에 형성된 격벽에 의하여 구획되어 있고 상기 팬이 내장되어 있으며 그 전면과 양 측면에 복수의 기공이 형성되어 있는 공기 유입 챔버를 구비하는 하우징과; 상기 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서와; 온도 센서의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 상기 팬이 작동하도록 제어하는 컨트롤 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 끓는 점이 높은 열매체를 전기 히터로 가열하여 히팅 탱크 내의 열매체에 의하여 히팅 탱크 내의 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리가 충분하게 예열되도록 한 후에 팬 또는 펌프를 작동시키도록 되어 있으므로, 충분하게 예열된 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도가 오래 유지되어 열 효율을 향상시켜 소망하는 개소의 난방을 저소비전력으로 달성할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히팅 유닛의 개략적인 단면 구성이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 히팅 유닛의 개략적인 단면 구성이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 난방 장치의 일예로서 전기 온풍기의 외관 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 전기 온풍기의 내부 구성을 설명하기 위하여 도면이다.
도 5는 도 3에 도시한 전기 온풍기의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 전기 히터 유닛과 방열관의 단면 구성에 대한 확대 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시한 방열관의 단면도이다.
도 8은 도 3에 도시한 온풍기의 전기회로 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전기 난방 장치의 다른 예로서 전기 보일러의 개략적인 개념도이다.
도 10은 도 9에 도시한 전기 보일러의 전기회로 블록도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 전기 난방 장치의 일예로서 전기 온풍기의 다른 예에 대한 외관 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시한 전기 온풍기의 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시한 전기 히터 유닛과 방열관의 단면 구성에 대한 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시한 측면 탱크와 방열관의 결합관계의 일예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 히팅 유닛 및 이를 이용한 전기 난방 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히팅 유닛의 개략적인 단면 구성이다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히팅 유닛은, 히팅 탱크(1)와, 상기 히팅 탱크(1)에 설치된 적어도 하나의 전기 히터(2)와, 상기 히팅 탱크(1) 내에서 열매체와 함께 이 열매체의 온도를 오래 유지할 수 있도록 하는 재질로 된 복수의 덩어리(3)로 구성된다.

여기서, 상기 복수의 덩어리는 자갈, 세라믹볼, 금속 덩어리 중에서 선택된 적어도 하나이며, 상기 열매체는 응고점이 -30℃~-20℃의 범위이고 끓는점이 250℃~350℃의 범위인 합성열매체유이거나, 또는 물에 부동액을 첨가한 것이고, 상기 전기 히터는 습식 프렌지 히터인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 전기 히팅 유닛에서 전기 히터(2)에 의하여 열매체를 100℃~250℃ 정도로 예열하면 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리도 그 예열 온도로 달궈지게 되고, 이렇게 달궈진 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도는 오래도록 유지된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 히팅 유닛의 개략적인 단면 구성이다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 히팅 유닛은, 도 1의 전기 히팅 유닛과의 차이점은 열매체는 통과할 수 있고 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리(3)는 통과하지 못하는 복수의 통공(4a)이 형성된 격벽(4)에 의하여 히팅 탱크(3)의 내부가 상하로 으로 내부가 구획되어 있고, 그 구획된 하측 부분에 적어도 하나의 전기 히터(2)가 설치되고, 상기 구획된 상측 부분에만 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리(3)가 위치하도록 되어 있는 점이다.

본 실시예에서도 상기한 도 1의 실시예에 마찬가지로, 이와 같이 구성된 전기 히팅 유닛에서 전기 히터(2)에 의하여 열매체를 100℃~250℃ 정도로 예열하면 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리도 그 예열 온도로 달궈지게 되고, 이렇게 달궈진 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도는 오래도록 유지된다.

또한, 본 실시예는 격벽(4)에 의하여 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리(3)와 전기 히터(2)를 분리해 놓음으로써, 전기 히터(2)의 고장 등이 발생하는 경우에 전기 히터(2)의 교환이 용이하도록 구성한 것이다.

다음으로, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서 전기 온풍기의 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예의 전기 온풍기는, 도 3에 도시한 바와 같이 하우징(10)의 전면에 배출구(12)가 형성되어 있고, 하우징(10)의 하면에는 복수의 바퀴(13)가 설치되어 이동이 용이하도록 되어 있으며, 하우징의 후부 상면에는 컨트롤 패널(14)이 설치되어 있고, 그 컨트롤 패널(14)의 근방에 손잡이(15)가 설치되어 있으며, 상기 하우징에서 후부 측면 및 배면의 소정 부위에는 복수의 기공(16)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 컨트롤 패널(14)은 전원 온/오프 스위치와, 작동 및 정지 버튼, 다수의 키 버튼 및 디스플레이를 구비하고서, 온풍기에서 배출되는 공기가 일정 온도를 유지하도록 하기 위하여 설정하는 온풍기의 작동 온도 설정과, 전기 히터의 작동 후에 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리를 달구는 예열 온도 설정 및, 작동 종료 후에 전기 히터의 전원은 차단하지만 온풍이 배출되도록 팬을 구동하는 시간 설정을 하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기는, 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 하부에 설치된 전기 히팅 유닛(20), 상기 히팅 유닛(20) 위에 일정 거리 이격되어 위치하며 열매체가 충진되는 상부 탱크(30)와, 상기 히팅 유닛(20)의 히팅 탱크와 상기 상부 탱크(30) 사이에서 상기 히팅 탱크와 상기 상부 탱크(30)를 연통하도록 설치되며 외주연에 방사형으로 돌출된 방열핀(22a)이 형성된 복수의 방열관(22)과, 외부 공기를 상기 방열관 쪽으로 불어 넣는 팬(40)을 구비하고 있다.

여기서, 히팅 유닛(20)에서 가열된 열매체는 방열관(22)을 통하여 상부 탱크(30) 쪽으로 자연 대류 현상에 의하여 올라가게 되고, 이때 방열관(22)의 방열핀(22a)을 통하여 공기와의 열교환이 이루어진다. 또한, 상부 탱크(30) 쪽에서 식은 열매체는 자연 대류 현상에 의하여 히팅 유닛(20) 쪽으로 내려오게 된다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서, 상기 하우징(10)은, 도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 히팅 유닛(20)과 상기 상부 탱크(30) 및 상기 복수의 방열관(22)이 내장되어 있고 상기 팬(40)에 의하여 외부 공기가 유입되는 유입구(18a)와 상기 유입구(18a)를 통하여 유입된 외부 공기가 상기 방열관(22)에서 열교환된 후에 배출되는 배출구(12)가 형성되어 있는 히팅 챔버와, 상기 히팅 챔버와는 상기 유입구(18a)를 제외하고는 칸막이(18)에 의하여 구획되어 있고 상기 팬(40)이 내장되어 있으며 상기 히팅 챔버와 접하는 면을 제외한 외면에 외부 공기가 유입되는 복수의 기공(16)이 형성되어 있는 공기 유입 챔버를 구비하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서는 상기 상부 탱크(32)에 설치되어 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(32)와, 상기 상부 탱크(32)의 내부 압력이 소정의 높은 압력에 도달하면 내부 압력을 방출하도록 하기 위한 압력 방출 밸브(34)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서는 도 2에 도시한 바와 같이 격벽에 의하여 구획된 전기 히팅 유닛(20)을 사용하였지만, 도 1에 도시한 바와 같이 격벽이 없는 구조의 전기 히팅 유닛을 사용하여도 된다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 히터(2)를 구동하기 위한 히터 구동부(52)와, 팬(40)을 구동하기 위한 팬 구동부(54) 및, 상기 컨트롤 패널(14)을 통하여 사용자가 설정한 설정 기능과 온도 센서(32)로부터의 감지온도에 따라서 상기 히터 구동부(52)와 상기 팬 구동부(54)를 제어하여 히터(2)와 팬(40)을 구동 제어하는 컨트롤 유닛(50)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 컨트롤 유닛(50)은 컨트롤 패널(14)로부터 온풍기의 작동 입력이 있으면 히터(2)를 구동하도록 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(2)에 의하여 열매체가 가열되고 이에 따라 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져서 온도 센서(32)의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 팬 구동부(54)를 제어하여 상기 팬(40)을 작동시킨다.

그후, 상기 컨트롤 유닛(50)은 온도 센서(32)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이상으로 높아지면 팬(40)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(2)의 작동을 정지시키고, 이어서 온도 센서(32)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이하로 낮아지면 팬(40)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(2)의 작동시켜 열매체를 가열하는 제어 동작을 반복한다.

이때, 본 발명에 따른 전기 히팅 유닛에서는 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져 있는 상태이므로 히터(2)의 작동 정지 시간이 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 없는 경우에 비하여 길어지게 된다. 따라서 본 발명은 동일한 공간을 온풍에 의하여 일정 온도를 유지시키기 위하여 소비 전력이 적은 전기 히터를 사용하여도 되므로 저소비전력을 달성할 수 있게 된다.

한편, 상기 컨트롤 유닛(50)은 컨트롤 패널(14)로부터 온풍기의 작동 종료 입력이 있으면 팬(40)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(2)의 작동을 정지시키고 나서 기 설정된 시간 후에 팬 구동부(54)를 제어하여 팬(40)의 작동을 정지시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서 전기 온풍기에 의하면, 끓는 점이 높은 열매체를 전기 히터로 가열하여 히팅 탱크 내의 열매체에 의하여 히팅 탱크 내의 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리가 충분하게 예열되도록 한 후에 팬을 작동시키도록 되어 있으므로, 충분하게 예열된 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도가 오래 유지되어 열 효율을 향상시켜 소망하는 개소의 난방을 저소비전력으로 달성할 수 있게 된다.

다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서 전기 보일러의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 보일러는, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이 구성된 전기 히팅 유닛(60)과, 상기 히팅 유닛(60)의 히팅 탱크의 입수관에 연결된 펌프(80)와; 상기 히팅 유닛(60)의 히팅 탱크의 배수관에 연결되어 난방하고자 하는 개소를 경유하여 상기 펌프(80)에 연결되는 난방관(70)과, 열매체를 보충하기 위한 열매체 탱크(90)과, 이 열매체 탱크(90)를 난방관(70)에서 펌프(80)와 연결되는 부분에 연통되는 열매체 공급관(94)과, 이 열매체 공급관(94)에 설치된 밸브(92)와, 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(62)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 전기 보일러는, 도 10에 도시한 바와 같이, 히팅 유닛(60)의 히터(2)를 구동하기 위한 히터 구동부(94)와, 펌프(80)을 구동하기 위한 펌프 구동부(96) 및, 상기 컨트롤 패널(92)을 통하여 사용자가 설정한 설정 기능과 온도 센서(92)로부터의 감지온도에 따라서 상기 히터 구동부(94)와 상기 펌프 구동부(96)를 제어하여 히터(2)와 펌프(80)를 구동 제어하는 컨트롤 유닛(90)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 컨트롤 유닛(90)은 컨트롤 패널(92)로부터 보일러의 작동 입력이 있으면 히터(2)를 구동하도록 히터 구동부(94)를 제어하여 히터(2)에 의하여 열매체가 가열되고 이에 따라 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져서 온도 센서(62)의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 펌프 구동부(96)를 제어하여 상기 펌프(80)를 작동시킨다.

그후, 상기 컨트롤 유닛(90)은 온도 센서(62)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이상으로 높아지면 펌프(80)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(94)를 제어하여 히터(2)의 작동을 정지시키고, 이어서 온도 센서(62)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이하로 낮아지면 펌프(80)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(94)를 제어하여 히터(2)의 작동시켜 열매체를 가열하는 제어 동작을 반복한다.

이때, 본 발명에 따른 전기 히팅 유닛에서는 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져 있는 상태이므로 히터(2)의 작동 정지 시간이 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 없는 경우에 비하여 길어지게 된다. 따라서 본 발명은 동일한 공간을 난방 배관에 의하여 일정 온도를 유지시키기 위하여 소비 전력이 적은 전기 히터를 사용하여도 되므로 저소비전력을 달성할 수 있게 된다.

한편, 상기 컨트롤 유닛(90)은 컨트롤 패널(92)로부터 보일러의 작동 종료 입력이 있으면 펌프(80)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(94)를 제어하여 히터(2)의 작동을 정지시키고 나서 기 설정된 시간 후에 펌프 구동부(96)를 제어하여 펌프(80)의 작동을 정지시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 난방 장치로서 전기 보일러에 의하면, 끓는 점이 높은 열매체를 전기 히터로 가열하여 히팅 탱크 내의 열매체에 의하여 히팅 탱크 내의 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리가 충분하게 예열되도록 한 후에 펌프를 작동시키도록 되어 있으므로, 충분하게 예열된 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도가 오래 유지되어 열 효율을 향상시켜 소망하는 개소의 난방을 저소비전력으로 달성할 수 있게 된다.

다음으로, 도 11 내지 도 15를 참조하여 본 발명에 따른 전기 난방 장치의 일예로서 전기 온풍기의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예의 전기 온풍기는, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 하우징(100)의 배면에 배출구(102)가 형성되어 있고, 하우징(100)의 하면에는 복수의 바퀴(103)가 설치되어 이동이 용이하도록 되어 있으며, 하우징(100)의 전부 상면에는 컨트롤 패널(104)이 설치되어 있고, 그 컨트롤 패널(104)의 근방에 손잡이(105)가 설치되어 있으며, 상기 하우징(100)에서 전면과 전부 측면의 소정 부위에는 복수의 기공(106)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 컨트롤 패널(104)은 전원 온/오프 스위치와, 작동 및 정지 버튼, 다수의 키 버튼 및, 작동 상태 표시용 디스플레이를 구비하고서, 온풍기에서 배출되는 공기가 일정 온도를 유지하도록 하기 위하여 설정하는 온풍기의 작동 온도 설정과, 전기 히터의 작동 후에 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리를 달구는 예열 온도 설정 및, 작동 종료 후에 전기 히터의 전원은 차단하지만 온풍이 배출되도록 팬을 구동하는 시간 설정을 하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기는, 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 내부 후방에 설치된 전기히팅유닛/열교환장치(120,122,130,150,140,142)와; 내부 전방에 설치되어 외부 공기를 기공(106)을 통하여 빨아들여 전기히팅유닛/열교환장치(120,122,130,150,140,142) 쪽으로 불어 넣는 팬(140)과, 내부에서 상기 전기히팅유닛/열교환장치(120,122,130,150,140,142)와 팬(140)을 분리하도록 설치되고 복수의 기공(109)이 형성된 격벽(108)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 전기히팅유닛/열교환장치(120,122,130,150,140,142)는 전기히팅유닛(120,122,130,150)과 열교환장치(140,142)를 포함하여 구성된다.

상기 전기히팅유닛(120,122,130,150)는 그 내부에 적어도 하나의 전기히터(122)가 설치되고 열매체로 충진된 히팅탱크(120)와, 상기 히팅탱크(120)의 양측 상부에서 수직하게 상기 히팅탱크(120)와 연통설치되고 그 내부에 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리(150)와 열매체로 충진된 측면탱크(130)(130)로 구성된다.

또한, 상기 열교환장치(140,142)는, 도 14에 도시한 바와 같이 상기 측면탱크(130)(130)사이에서 상기 측면탱크(130)(130)와 연통되게 설치되고 그 내부에 열매체로 충진되며 상면과 하면에 각각 복수의 방열핀(142)이 일렬로 설치된 복수의 방열관(140)으로 구성된다. 여기서, 도 15에 도시한 바와 같이 상기 측면탱크(130)(130)의 서로 마주보는 면에는 수직방향에서 일정 간격으로 복수의 구멍(130a)이 형성되어 있고 상기 방열관(140)의 양단에는 삽입부(140a)가 형성되어 상기 측면탱크(130)(130)의 구멍(130a)에 삽입 결합된다. 이 삽입결합은 상입후에 용접에 의하여 이루어진다.

여기서, 히팅 탱크(120)에서 전기 히터(122)에 의하여 가열된 열매체는 자연 대류 현상에 의하여 측면탱크(130)쪽으로 올라가게 되고, 이렇게 올라간 가열된 열매체는 방열관(140)을 통하여 이동한다. 이렇게 방열관(14)을 통하여 이동한 가열된 열매체에 의하여 방열관(140)과 방열핀(142)이 가열되고, 이때 방열관(140)의 방열핀(142)을 통하여 공기와의 열교환이 이루어진다. 또한, 방열관(140)에서 식은 열매체는 자연 대류 현상에 의하여 측면탱크(130)를 경유하여 히팅 탱크(120) 쪽으로 내려오게 된다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서, 상기 하우징(100)에는, 도 11 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 히팅탱크(120)와 측면탱크(130) 및 방열관(140)이 내장되어 있고 상기 팬(140)에 의하여 외부 공기에서 유입된 외부 공기가 상기 방열관(140)에서 열교환된 후에 배출되는 배출구(120)가 형성되어 있는 히팅 챔버와; 상기 히팅탱크(120)와 측면탱크(130) 및 방열관(140)과는 복수의 기공(109)이 그 중앙부분에 형성된 격벽(108)에 의하여 구획되어 있고 상기 팬(140)이 내장되어 있으며 그 전면과 양 측면에 복수의 기공(106)이 형성되어 있는 공기 유입 챔버를 구비하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서는 상기 측면탱크(130)에 설치되어 열매체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(132)와, 상기 측면탱크(130)의 내부 압력이 소정의 높은 압력에 도달하면 내부 압력을 방출하도록 하기 위한 압력 방출 밸브(134)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시예의 전기 온풍기에서는 이전 실시예와 마찬가지로 도 8에 도시한 바와 같이, 히터(122)를 구동하기 위한 히터 구동부(52)와, 팬(140)을 구동하기 위한 팬 구동부(54) 및, 상기 컨트롤 패널(104)을 통하여 사용자가 설정한 설정 기능과 온도 센서(132)로부터의 감지온도에 따라서 상기 히터 구동부(52)와 상기 팬 구동부(54)를 제어하여 히터(122)와 팬(140)을 구동 제어하는 컨트롤 유닛(50)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 컨트롤 유닛(50)은 컨트롤 패널(104)로부터 온풍기의 작동 입력이 있으면 히터(122)를 구동하도록 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(122)에 의하여 열매체가 가열되고 이에 따라 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져서 온도 센서(132)의 감지 온도가 설정 예열 온도에 도달하면 팬 구동부(54)를 제어하여 상기 팬(140)을 작동시킨다.

그후, 상기 컨트롤 유닛(50)은 온도 센서(132)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이상으로 높아지면 팬(140)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(122)의 작동을 정지시키고, 이어서 온도 센서(132)의 감지 온도가 작동 온도 범위 이하로 낮아지면 팬(140)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(122)의 작동시켜 열매체를 가열하는 제어 동작을 반복한다.

이때, 본 실시예에 따른 전기 히팅 유닛에서는 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 달궈져 있는 상태이므로 히터(122)의 작동 정지 시간이 자갈, 세라믹볼 또는 금속 덩어리가 없는 경우에 비하여 길어지게 된다. 따라서 본 실시예에서도 동일한 공간을 온풍에 의하여 일정 온도를 유지시키기 위하여 소비 전력이 적은 전기 히터를 사용하여도 되므로 저소비전력을 달성할 수 있게 된다.

한편, 상기 컨트롤 유닛(50)은 컨트롤 패널(104)로부터 온풍기의 작동 종료 입력이 있으면 팬(140)의 작동은 유지한 상태에서 상기 히터 구동부(52)를 제어하여 히터(122)의 작동을 정지시키고 나서 기 설정된 시간 후에 팬 구동부(54)를 제어하여 팬(410)의 작동을 정지시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 전기 온풍기에 의하면, 끓는 점이 높은 열매체를 전기 히터로 가열하여 히팅 탱크 내의 열매체에 의하여 히팅 탱크 내의 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리가 충분하게 예열되도록 한 후에 팬을 작동시키도록 되어 있으므로, 충분하게 예열된 자갈, 세라믹볼, 또는 금속 덩어리에 의하여 열매체의 온도가 오래 유지되어 열 효율을 향상시켜 소망하는 개소의 난방을 저소비전력으로 달성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 점위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.

1 : 히팅 탱크 2 : 히터
3 : 자갈, 세라믹 볼 또는 금속 덩어리 4 : 격벽
10 : 하우징 12 : 배출구
14 : 컨트롤 패널 16 : 기공
18 : 칸막이 18a : 유입구
20 : 전기 히팅 유닛 22 : 방열관
30 : 상부 탱크 40 : 팬
100 : 하우징 102 : 배출구
104 : 컨트롤 패널 105 : 손잡이
106 : 기공 108 : 격벽
109 : 기공 120 : 히팅탱크
122 : 전기히터 130 : 측면탱크
132 : 온도센서 134 : 방출밸브
140 : 방열관 142 : 방열핀
150 : 자갈, 세라믹 볼 또는 금속 덩어리