열풍기의 방열기 구조 {Radiator structure for hot air heater}
본 발명은 온풍기 또는 식품공장이나 건물 내부에 서식하며 번식하는 해충을 살충제 등의 약품을 사용하지 않고 고온의 열풍으로 살충할 수 있는 열풍기의 방열기 구조에 관한 것으로서, 특히 종래의 열풍기에 비해 열효율이 우수한 열풍기의 방열기 구조에 관한 것이다.
제과, 제빵, 제분 등의 식품 공장과 건물 내부에는 여러 가지 해충이 번식하고 있고, 이로 인해 식품의 위생에 많은 문제가 발생하고, 건물 내부에 거주하는 사람들에게 질병이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 일반적으로 해충구제 방법은 주로 살충제와 같은 약품을 사용하고 있다. 그러나 대부분의 살충제는 유독한 물질로 구성되었으며, 유독성 물질임을 일반 소비자가 알 수 있도록 하기 위하여 사람이 싫어하는 향료를 첨가하고 있다. 이러한 살충제는 옥외와 같이 개방된 장소에서는 사용하기 용이하지만, 공장과 같이 밀폐된 장소에서는 살충제의 냄새, 오염 및 약품의 잔류 때문에 사용하기 곤란한 문제점이 있었다. 특히, 식품 공장과 같이 위생이 중요시되는 공장의 실내에서는 식품이 살충제의 유독 성분에 오염될 수 있기 때문에 식품공장 내에서의 살충제 사용을 기피하고 있는 실정이다. 일반적으로 해충 특히 해충의 유충이나 알은 다량의 단백질과 수분을 포함하고 있는데, 단백질은 50~60℃의 온도에서 응고되는 성질이 있고 50~60℃의 온도에서 수분이 증발하여 성충은 물로 유충과 알이 사멸되는 특성이 있다. 즉, 식품 공장 등의 건물 내부를 50~60℃의 고온으로 가열하면 해충, 유충 및 알의 수분이 증발하고 단백질이 응고되면서 사멸하게 된다, 더욱이 고온의 열풍으로 건물을 가열하면 미세한 틈 사이에 서식하는 해충이 서식하는 외부로 나와서 죽기 때문에 처리하기도 용이한 장점이 있다. 이러한 특성을 이용하여 제과, 제빵, 제분 등의 식품 공장에서는 일정 기간마다 열풍기로 건물 내부의 해충을 살충하는데, 열풍기로 건물 내부를 소정의 온도까지 가열하는데 많은 시간과 전력이 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 종래의 열풍기에 비해 전력 소비량은 적으면서도 빠른 시간에 건물 내부를 소정 온도까지 가열할 수 있는 즉, 열효율이 우수한 열풍기의 방열기 구조를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 몸체의 상,하부에 다수개 돌출되고 굴곡진 형태로 성형되며, 길이방향으로 절개홈이 형성된 방열핀과; 내부에 세라믹분말, 피마자분말 및 차돌가루분말이 포함되어 혼합 구성된 히터봉과; 몸체 내부에 상기 히터봉이 삽입되는 히터봉삽입구와; 상기 히터봉삽입구의 일측에 형성되어 세라믹분말, 피마자분말 및 차돌가루분말이 포함되어 혼합 구성된 분말형태의 열매체가 충전되는 열매체충전구와; 상기 열매체충전구와 열매체충전구 사이에 양 단이 밀폐되어 진공상태로 구성된 공간부;를 포함하여 구성되는 소정 개수의 튜브가 서로 방열핀이 대향되도록 소정 간격을 두고 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 튜브와 튜브 사이의 간격은 3~50㎜인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 열풍기 방열구조는 종래의 열풍기에 비하여 전력 소비량은 적으면서도 열효율이 우수하여 빠른 시간에 건물 내부를 소정 온도까지 가열할 수 있어 종래보다 열효율이 매우 우수하다. 또한, 열량이 높기 때문에 건물 내부의 사각지대와 틈새 깊은 곳에서 서식하는 곳 구석구석까지 열풍이 도달하기 때문에 틈새 깊은 곳에 서식하는 해충도 박멸할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 열풍기의 방열기 튜브 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 AA선 단면도.
도 3은 방열기 튜브의 측면도.
도 4는 열풍기의 방열기를 도시한 도면.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 열풍기의 방열기 튜브 구조를 도시한 사시도. 도 2는 도 1의 AA선 단면도. 도 3은 방열기 튜브의 측면도. 도 4는 열풍기의 방열기를 도시한 도면이다. 일반적으로 통상의 열풍기의 방열기는 몸체 내부에 전열선이 구비되고, 상기 전열선에 전원이 인가되어 전열선이 발열하면 열이 방열기의 몸체에 전도되며 방열핀과 몸체를 통해 방열기 외부로 전달되고 팬이 구동하며 열풍을 발생시키도록 구성된다. 본 발명은 열풍기의 열효율이 우수하도록 열풍기의 방열기를 구성하였다. 본 발명의 방열기(100)는 여러 개의 튜브(110)로 구성되는데 상기 튜브(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 몸체(111)의 상,하부에 방열핀(112)이 돌출 형성되고, 몸체(111) 내부에는 도 2와 같이 길이 방향으로 히터봉삽입구(114), 열매체충전구(116) 및 공간부(115)가 형성된다. 상기 히터봉삽입구(114)는 전원의 인가에 의해 발열하는 히터봉(117)이 삽입되고, 열매체충전구(116)는 열전도율이 높은 열매체(118)가 충전되며, 공간부(115)는 열매체충전구(116)와 열매체충전구(116) 사이에 소정 크기의 밀폐된 공간이다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 히터봉(117)은 봉 내부에 전열선이 삽입되고, 전열선과 봉 사이에는 열매체가 충전된다. 상기 히터봉(117)에 충전되는 열매체는 세라믹분말, 피마자분말 및 차돌가루분말이 혼합되어 구성된 것으로서, 상기 세라믹분말은 가열되면 파장이 긴 적외선을 방사하기 때문에 열전달이 우수하고, 건조시킨 피마자를 분쇄한 피마자분말은 일정 온도 이상에 도달하면 열전달 효율이 점점 더 증가하게 되며, 차돌가루분말은 열전달율이 일반 돌가루에 비하여 비열과 열전달율이 높은 특징이 있다. 상기와 같이 히터봉(117) 내부에 상기의 열매체를 충전하면 전열선에서 발생되는 열을 빠르게 히터봉(117) 외부 즉, 튜브(110)로 전달할 수 있는 것이다. 이때, 상기 세라믹분말, 피마자분말 및 차돌가루분말은 각 분말이 최소 20중량% 이상 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 열매체충전구(116)는 빈공간 그대로 사용할 수도 있지만, 열매체충전구(116)에 열전도가 우수한 열매체를 충전함으로써 히터봉(117)에서 가열된 열을 상기 열매체(118)가 튜브(110)의 몸체(111)로 빠르게 전도시키도록 한다. 열매체충전구(116)에 액체 상태의 열매체(118)를 충전할 수도 있지만 히터봉(117)의 온도가 300℃까지 올라가는 상태에서 열매체로 액체를 사용하면 고체에 비해 열팽창계수가 큰 액체는 열팽창하여 튜브(10)의 파손 또는 변형의 원인이 되기 때문에 히터봉(117)에 충전되는 세라믹분말, 피마자분말 및 차돌가루 분말의 혼합물을 상기 열매체충전구(116)에 충전하는 열매체(118)로 사용하는 것이 바람직하다. 열매체충전구(116)에 충전되는 열매체는 히터봉(117)과 마찬가지로 세라김분말, 피마자분말 치 차돌가루분말 각 분말이 최소 20중량% 이상이 혼합되는 것이 바람직하다. 이는 각 분말이 단독으로 사용하였을 때보다 세가지 분말이 혼합되어 사용되는 것이 열효율이 더 높게 나타났으며, 각 분말이 최소 20중량% 이상 혼합되었을 때가 가장 높은 열효율을 나타내는 것을 다수의 실험을 통해 확인하였다. 그리고, 상기 공간부는 히터봉(117)의 가열에 의해 밀폐된 공간부(115)의 온도가 급격하게 상승하게 되면서 공간부(115)의 내부가 거의 진공과 유사한 상태가 되면서 히터봉(117)에서 발생하는 복사열을 몸체(111)로 빠르게 전달함으로써 열효율을 높인다. 튜브 제조시에 상기 공간부(115)를 진공상태로 밀폐하는 것이 가장 바람직하지만 본 발명의 실시예에서와 같이 일반 밀봉하여 구성하여도 열효율은 우수해진다. 또한, 튜브(110)의 몸체(111)는 열전도성이 우수한 알루미늄, 스테인레스 또는 동으로 제조되는데, 상기와 같이 몸체(111)에 공간부(115)를 형성함으로써 고가의 재료인 자재를 절감할 수 있을 뿐만아니라, 열효율도 더욱 좋아진다. 본 발명에 의한 튜브(110)의 몸체(111) 상,하부에는 방열핀(112)이 돌출 형성되는데 방열핀(112)은 도 3과 같이 굴곡진 형태로 돌출되도록 성형하고, 도 1 및 도 2에서와 같이 방향으로 방열핀(112)에 절개홈(113)을 성형함으로써, 열교환면적을 증대시키고 팬에서 발생하는 바람이 상기 굴곡 성형되고 절개홈(113)이 성형된 방열핀(112)에서 와류를 발생시키며 열전달시간과 면적이 증대되어 열효율이 좋아진다. 도 4에서와 같이 소정 개수의 튜브(110)가 3~50㎜의 간격으로 방열핀(112)이 대향되도록 설치되어 방열기(100)가 구성된다. 수많은 반복시험결과 상기와 같이 튜브 사이의 간격이 3~50㎜ 간격을 이룰 때 팬에서 생성된 바람이 방열핀의 구조와 어루러져 열효율이 가장 우수했다. 도 4와 같이 구성된 방열기로 팬(미도시)을 이용하여 공기를 불어 넣으면 공기가 튜브(110) 사이를 유동하며 열전달되어 열풍이 발생하게 되고 이를 이용하여 공장 등의 건물 내부에 열풍을 불어 넣어 해충을 박멸한다.
상기와 같이 구성된 본 발명과 비슷한 전력소비량을 갖는 종래의 열풍발생기를 비교시험하였다.
- 장소 : 포장실 (202㎡) - 본 발명 열풍발생기 : 솔라시도 (18kw) 2대 - 비교대상 열풍발생기 : Thermono (18.75kw) 2대 - 비교방법 : 포장실의 온도가 설정온도 60℃까지 도달하는 시간을 측정
[표 1] 성능비교 결과표
상기 표 1과 비교대상 열풍기는 소비전력이 18,75kw로 본 발명보다 소비전력이 많고, 실험한 날이 본 발명의 실험한 날보다 기온이 높음에도 불구하고, 비교대상 열풍기가 건물 내부 온도를 설정온도 60℃까지 올리는데 27시간이 소요된 반면에, 본 발명의 열풍기는 10시간 만에 설정온도 60℃까지 도달하였다. 즉, 본 발명은 종래의 열풍기보다 소비전력이 적으면서도 열효율이 훨씬 뛰어남을 알 수 있다.
100 : 방열기
110 : 튜브
111 : 몸체
112 : 방열핀
113 : 절개홈
114 : 히터봉삽입구
115 : 공간부
116 : 열매체충전구
117 : 히터봉
118 : 열매체 |
