열풍기의 가열 방법 및 그 장치{A heating method and there of fan heater}
본 발명은 농장이나 학교 등 실내의 공기를 가열하는 열풍기에 관한 것으로, 소음이 적고, 열을 사방 전체로 보낼 수 있도록 한 열풍기의 가열방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 실내의 공기를 가열하여 난방을 하기 위하여는 열풍기가 사용되고 있다. 종래에 사용되어온 열풍기는 외부의 공기를 흡입하는 공기흡입부와, 흡입된 공기를 가열하는 가열장치 가열된 공기를 배출하는 배출장치로 이루어져 있다. 상기 종래의 열풍기는 흡입된 공기가 히터를 통과하면서 순간적으로 가열하게 되고 가열된 공기는 계속 차가운 공기가 유입되어 히터에 의하여 가열되어 유입되는 더운 공기에 의하여 외부로 밀려나가게 되는 구성이다. 이와 같이 종래의 열풍기에서 사용되어온 방식은 전체가 송풍 팬 출구에 히터를 설치하여 팬에 의하여 강하게 이송되는 차가운 공기가 스쳐 지나가면서 가열하는 방식이므로 충분하게 공기를 가열하지 못하였으며, 자연적인 대류현상을 이용한 방법은 빠른 시간에 실내의 공기를 가열시키지 못함으로써 난방용으로 사용할 수 없는 단점이 있다. 최근에는 팬 히터가 등장하였으나 팬에 의하여 공기를 흐르게 함으로써 기존보다 고온의 열풍을 얻을 수는 있으나 단순하게 하나의 히터만을 공기가 통과하면서 가열하게 되므로 공기가 히터와 점하는 면적이 좁아 높은 온도를 얻을 수가 없으며, 이로 인하여 열풍이 외부로 방출될 경우 외부 공기와 접함으로써 쉽게 냉각되어 멀리 까지 열풍을 공급할 수가 없었다. 상기와 같이 종래의 열풍기는 석유나 석탄 등의 화석연료나 전기를 이용한 히터를 사용함으로써 에너지의 낭비가 심한 단점이 있다. 한편, 현대에 있어서, 중국이나 몽골 등지에서 각종 오염물질이 포함된 황사와 같은 먼지가 우리나라로 유입되고 있는바, 이로 인하여 각종 질병을 발생시키고 있다. 이와 같이 오염물질이 유입되는 시절에 기존의 열풍기를 사용할 경우 외부의 공기를 흡입하여 가열한 다음 배출하는 방식이기 때문에 공기 중에 포함된 각종 오염 물질을 가열한 상태에서 그대로 인체에 쏘이게 됨으로써 인체에 해로운 단점이 있다. 또한, 화석 연료를 사용할 경우 전 세계적으로 지구 온난화방지를 위하여 대기 오염물질을 규제하고 있으며, 화석연료를 사용할 경우 환경 부담금을 지불해야 하고, 정해진 배출량보다 많은 량을 배출할 경우 배출권을 구입하여야 함으로써 막대한 외화를 낭비하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 열풍기를 별도의 가열 매체 없이 가열되도록 함으로써 화석연료나 히터를 사용하지 않고 열풍을 사방으로 발산되도록 하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 기구적인 구성으로써 고온의 열을 얻을 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 크고 작은 기어에 의하여 회전되는 마찰봉과 마찰봉과 가열판을 결합함으로써 마찰봉의 회전에 의하여 가열판이 가열되도록 함으로써 해소할 수가 있다. 상기 부가적인 목적을 해소하기 위한 수단으로 모터에 의하여 회전되는 원동기어와 원동기어와 연결된 구동기어 등 크고 작은 기어를 설치하여 회전력을 높임으로써 해소할 수가 있다.
상기와 같이 된 본 발명은 열풍기 자체가 마찰열에 의하여 가열하는 방식이므로 소음이 없으며, 크고 작은 기어를 이용하여 회전력을 증가시키는 방식이기 때문에 에너지의 소모가 작다. 또한, 본 발명은 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 별도의 오염물질을 배출하지 않기 때문에 환경오염을 예방할 수가 있다. 그리고 본 발명은 마찰봉에 의하여 가열된 가열판과 주변의 공기가 접하면서 가열하는 방식이므로 열풍기의 사방으로 열기를 방사할 수가 있는 유용한 발명이다.
전원의 인가에 의하여 열풍기의 내부에 설치된 모터가 작동하여 원동기어가 회전하는 원동기어 작동 단계, 상기 원동기어의 작동에 의하여 원동기어보다 작은 회전기어가 연동되어 다수개의 회전기어가 회전하는 회전기어 작동단계, 상기 회전기어의 작동에 의하여 각각의 회전기어와 체결된 회전봉이 회전하는 회전봉 회전 단계 상기 각각의 회전봉의 회전에 의하여 회전봉과 체결된 각각의 마찰봉이 마찰열에 의하여 가열되는 마찰봉 가열단계, 상기 마찰봉의 가열에 의하여 마찰봉이 설치된 가열판이 가열하는 가열판 가열 단계; 상기 가열된 가열판에 의하여 주변의 공기가 가열되는 공기 가열단계로 이루어진 것이다. 상기와 같이 된 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다. 모터(6)의 회전에 의하여 회전하는 원동기어(7), 상기 원동기어(7)와 연동하게 체결되며 양측에 각각 회전봉(9)(9')이 체결되는 회전기어(10), 상기 각각의 회전봉(9)(9')의 양측에 설치되어 회전봉이 있는 위치에 가이드 홈을 형성하고, 가이드 홈의 중앙부에 마찰봉(11)을 고정한 가열판(8)(8'), 상기 가열판(8)(8')이 각각 회전봉(9)(9')과 항상 접하도록 내측으로 밀어주도록 상하부에 돌출부(4)를 형성하여 스프링(5)을 설치하고, 상측과 하단부에 가열판(8)(8')이 좌우로 이동되도록 가이드 홈이 형성된 격판(3)(3')을 설치하여서 된 열풍기 본체(1), 상기 열풍기 본체(1)를 지지하는 받침판(2)으로 이루어진 것이다. 상기와 같이 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 작동단계를 보인 블록도 이고, 도 2는 본 발명의 전체 개략 사시도를 보인 것이며, 도 3은 본 발명의 작동상태를 보인 정 단면도이고, 도 4는 본 발명의 동력전달을 보인 기어부의 개략 정면도이다. 도 3 및 도 4에서와 같이 전원을 인가한 다음 전원 스위치를 작동시키면 모터(6)가 회전하게 되고, 이와 동시에 모터 축에 체결된 원동기어(7)가 같이 회전하게 된다. 상기와 같이 모터(6)의 구동에 의하여 원동기어(7)가 회전하게 되면 원동기어보다 작은 크기의 회전기어(10)들이 같이 회전하게 된다. 이때 회전기어(10)는 원동기어(7)보다 작기 때문에 그 감속비를 조절할 경우 원동기어(7)보다 더 빠른 속도로 회전시킬 수가 있다. 상기와 같이 회전기어(10)가 회전하게 되면 회전기어(10)에 고정된 회전봉(9)(9')이 같이 회전하며, 이로 인하여 회전봉(9)(9')이 가열판(8)(8')의 마찰봉(11)과 체결된 상태에서 회전하게 되므로 그 마찰열에 의하여 마찰봉(11)이 가열 된다. 이와 같이 양측의 가열판(8)(8')에 설치된 다수개의 마찰봉(11)이 가열하면 그 열기가 가열판(8)(8')의 전체로 전달되면서 열풍기 본체(1)의 내부 양측에 설치된 가열판(8)(8')이 가열하여 그 열기가 외부로 퍼지게 되는 것이다. 상기와 같이 회전봉(9)(9')과 마찰봉(11)이 결합한 상태에서 회전하게 되므로 회전봉(9)(9')이나 마찰봉(11)에 마모가 일어날 수 있으며, 이 경우 가열판(8)(8')을 지지하고 있는 스프링(5)의 탄발력에 의하여 양측의 가열판(8)(8')이 항상 회전봉(9)(9')을 향하여 밀고 있기 때문에 회전봉(9)(9')과 마찰봉(11)이 항상 접한 상태에서 회전하여 마찰열을 일으키게 된다. 그리고 열풍기 본체(1)의 내부에 설치된 양측의 가열판(8)(8')은 열풍기 본체(1)의 내측 상하부의 격판(3)(3')에 형성된 가이드 홈에 체결된 상태이기 때문에 회전봉이나 마찰봉이 마모될 경우 스프링(5)의 탄발력에 의하여 좌우로 유동할 수가 있다. 한편, 열풍기 본체의 내부 하단에 팬을 설치하고 본체의 하단 외측에 공기 흡입공을 형성하며 본체의 상부에 공기 배출공을 형성하면 팬에 의하여 흡입된 공기를 가열판 방향으로 보내 가열판에 의하여 가열된 다음 열풍으로 배출하게 할 수도 있으며 이와 같은 방식은 단순한 설계변경에 의하여 구현할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 작동단계를 보인 블록도 도 2는 본 발명의 전체 개략 사시도 도 3은 본 발명의 작동상태를 보인 정단면도 도 4는 본 발명의 동력전달을 보인 기어부의 개략 정면도 ** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** 1. 열풍기 본체 2. 받침판 3. 3'. 격판 4. 돌출부 5. 스프링 6. 모터 7. 원동기어 8. 8'. 가열판 9. 9'. 회전봉 10. 회전기어 11. 마찰봉 |
