KR0133009B1 - 원적외선 복사체 및 원적외선 복사방법 - Google Patents
원적외선 복사체 및 원적외선 복사방법Info
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Abstract
본 발명에 따른 원적외선 복사체는 탄소섬유 혼초지 및 그 탄소 섬유 혼조지의 양면에 라미네이트된 유기화합물층으로 이루어지도록 하였고, 탄소섬유 혼초지에 통전함으로써 탄소섬유 혼초지의 표면 및 이면으로부터 원적외선이 복사되도록 하였다.
탄소섬유 혼초지로부터 복사된 원적외선은 유기 화합물층 속에서 특정의 파장에 있어서 공명을 일으켜, 그 파장에 의존하는 파장 영역의 원적외선이 복사되게 하였고, 유기화합물층의 재료를 선택함으로써 복사되는 원적외선의 파장 영역을 제어하도록 하였다.
Description
제1도는 흑체의 분광 복사에너지 곡선의 그래프도.
제2도는 각종 재료의 복사율의 온도 특성도.
제3도는 각종 수지의 적외흡수 스펙트럼도.
제4도는 각종 금속광택면의 반사특성도.
제5a도는 본 발명의 제1실시예에 의한 원적외선 복사체의 평면도.
제5b도는 본 발명의 제1실시예에 의한 원적외선 복사체의 단부의 단면도.
제6도는 제5a, 5b도의 원적외선 복사체에 있어서의 유기화합물의 다른 구성예를 도시한 단면도.
제7도는 본 발명의 제2실시예에 의한 원적외선 복사체의 단면도.
제8도는 본 발명의 제3실시예에 의한 원적외선 복사체의 단면도.
제9도는 본 발명의 제4실시예에 의한 원적외선 복사체의 단면도.
제10도는 본 발명의 제5실시예에 의한 원적외선 복사체의 평면도.
제11도는 제10도의 원적외선 복사체의 단면도.
제12도는 탄소섬유를 사용한 발열체 및 니크롬선을 사용한 발열체의 복사 온도 상승을 도시한 그래프도.
본 발명은 특정한 파장영역의 원적외선을 복사하는 원적외선 복사체 및 원적외선 복사 방법에 관한 것이다.
종래부터 가열 또는 난방을 행하기 위하여 여러 가지 히이터가 개발되어 있다.
특히 최근에는 탄소섬유를 사용한 면상발열체(이하, 탄소섬유면상 발열체라고 한다)가 원적외선을 복사하는 발열체로서 주목되고 있다.
탄소섬유 면상발열체에 대해서는 예컨대 일본국 특공소 513098호 공보, 특개소 48101634호 공보, 특개소 60107288호 공보, 특개소 60107289호 공보, 특개소 62160681호 공보, 특개소 62281293호 공보, 특개소 6319783호 공보, 특개평 1112687호 공보, 특개평 513151호 공보, 특개평 5144554호 공보 등에 개시되어 있다. 그리고, 본 명세서 중에서는 복사와 방사는 같은 의미로 사용하고 있다.
통상, 탄소섬유면상 발열체는 섬유 구조를 안정화 하기 위하여 탄소섬유를 성형 기능물질, 예컨대, 수지 등에 의하여 면상으로 형성되어 있다.
이 탄소섬유 면상발열체는 고온으로 발열하므로, 본래 수지와 같은 가연성의 물질을 사용하는 것은 바람직하지 않으나, 탄소섬유를 면상으로 안정시키는 면안정재로서 부득이 사용하고 있다.
그 때문에 이 면안정재로서는 가염성의 수지는 사용하지 않고, 내열성을 가진 수지가 선택되어 있다. 또, 이러한 탄소섬유면상 발열체의 주된 용도가 가열 또는 난방이기 때문에, 그 발열특성 및 전기특성에 주안을 둔 많은 개발이 이루어지고 있다.
이와 같이, 탄소섬유면상 발열체에 관하여, 종래에는 발열성 면에서의 연구가 많이 이루어지고 있으나, 원적외선 복사체의 면에 대한 연구는 거의 행하여지고 있지 않다.
이러한 원적외선 복사체는 가열 및 난방의 외에, 온열치료에도 사용된다.
또한 본 발명자의 연구 결과에 의하면, 원적외선 복사체를 원적외선의 파장에 의존한 치료 등의 용도로 사용하는 것도 가능하다.
그러기 위해서는 용도의 내용에 따른 특정의 파장영역의 원적외선을 선택적으로 그리고 효율적으로 복사할 필요가 있다.
또, 본 발명자는 생체나 장기 또는 시스템에 고용의 원적외선 대역이 있는 것을 알아 내었으나, 본 발명의 원적외선을 복사하는 방법 및 구조에 관한 것이기 때문에, 여기서는 그것에 대해서는 기술하지 않는다.
본 발명의 목적은, 바라는 특정의 파장영역의 원적외선을 효율적으로 복사할 수 있는 원적외선 복사체 및 원적외선 복사방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복사 되는 원적외선의 파장을 제어할 수 있는 원적외선 복사체 및 원적외선 복사방법을 제공하는데 있다.
본 발명자는, 특정의 파장영역의 원적외선을 효율적으로 복사하는 것을 가능하게 하기 위하여, 단순한 발열체로서가 아니라, 원적외선 복사재료로서 탄소섬유에 착안하였다.
여기서, 원적외선이란, 약 4μm부터 약 100μm(=1㎜)의 범위의 파장을 가진 적외선을 말한다.
제1도는 흑체의 분광복사 에너지 곡선을 도시한 것이다. 흑체란, 주위로 부터 복사되는 전자파를 모든 파장에 걸쳐 모두 흡수하는 가상적인 물체이다.
복사에 관하여 외부와 열평행상태에 있는 흑체는, 그 온도에서 받은 복사 에너지를 모두 외부로 방출한다.
바꾸어 말하면, 흑체는 어느 파장에 있어서도 흡수율이 1이고, 반사율이 0인 물질이다.
한편, 실제의 물체는 흑체와 같이 조사된 에너지를 100% 흡수하지 않고, 거기에서 방출되는 에너지는 받은 복사 에너지보다 작다.
참고 문헌으로서는, 예컨대, 일본 전열협회 원적외선 위원회편, [원적외가열의 이론과 실제], 오옴사를 들 수 있다.
제1도에서는 알 수 있는 바와 같이, 흑체의 각 온도에서의 분광 복사에너지의 피크는, 온도가 높아짐에 따라 단파장쪽으로 시프트한다.
원적외선의 파장 영역(4μm 부터 100μm)에서 피크를 가진 흑체의 온도는 실온에서 기껏 200℃정도까지의 범위이다.
따라서, 원적외선을 효율적으로 복사하기 위하여서는 고온가열은 필요하지 않다.
제2도에 각종재료의 복사율의 온도특성을 도시하였다.
300K(=27℃)부터 500(=227℃)의 범위에서는 탄소가 가장 큰 복사율을 가진 것이 제2도에서 알 수 있다.
이 경우의 탄소의 복사율은 0.9이고, 흑체의 복사율 1.0에 상당히 가깝다.
이 온도범위는 제1도의 흑체의 분광복사 에너지 곡선에 있어서 흑체가 원적외선을 가장 효율적으로 복사하는 범위이다. 제1도 및 제2도에서 탄소가 원적외선을 가장 효율적으로 복사하는 물질인 것을 알 수
있다. 즉, 원적외선의 복사효율만을 생각하면 탄소이외의 물질은 효율적이 아니다.
다음에, 본 발명자는 특정의 파장 영역의 원적외선의 선택에 관하여, 유기화합물의 적외흡수 스펙트럽에 착안하였다.
유기 화합물은, 그것이 갖는 자체의 고유 진동수에 따라 그 유기화합물에 특유한 적외흡수 스펙트럼을 나타낸다.
제3도에 각종 수지의 적외 흡수 스펙트럼의 예를 예시하였다. 예컨대, 메타크릴산 메틸수지는 5.9μm, 6.7μm 및 7.9μm의 파장에 있어서 원적외선의 흡수피크를 가진다.
또, 에폭시수지는 6.2μm, 6.4μm, 7.3μm, 7.5μm, 8.9μm 및 12.0μm의 파장에 있어서 적외선의 흡수 피크를 가진다.
이와같이, 수지의 종류에 따라 각각 고유한 원적외선 흡수 피크가 나타난다.
유기물질이 어느 파장의 원적외선을 흡수하면, 물질내부에서 분자 상태에 따른 공명이 일어나서, 특정의 파장 영역의 원적외선이 선택적으로 외부에 복사된다. 즉, 각 물질은 적외흡수 스펙트럼에 있어서 흡수 피크를 가진 파장에 의존한 파장 영역의 원적외선을 복사하는 능력을 가진다. 따라서, 각종유기화합물을 필터로서 사용함으로써, 바라는 파장의 원적외선을 선택할 수 있다. 이에 대하여, 제4도에 도시한 바와 같이, 알루미늄, 동, 은, 금의 금속은, 원적외선의 파장 영역에 있어서 거의 100%의 반사율을 가지고 있다. 따라서, 원적외선의 복사체로서는 사용할 수 없다.
본 발명자는, 이상의 고찰로 부터, 원적외선을 가장 효율적으로 복사하는 물체로서 탄소섬유를 선택하고, 또한 특정의 파장 영역의 원적외선의 선택을 위하여 유기 화합물을 적극적으로, 그리고 효율적으로 사용함으로써 본 발명을 창작하였다.
그리고, 원적외선의 파장을 선택하는 물리적 및 생리적 이유는, 원적외선을 피복사물질의 생체구조 및 물성구조와 분자 공명 시킴으로써, 유익한 에너지를 입력시키는데 있으나, 본 발명의 설명에 있어서는 그 원리를 설명하지는 않는다.
본 발명의 어느 국면에 따르는 원적외선 복사체는, 탄소섬유로 된 원적외선 복사 발열체와, 유기화합물로 된 필터수단을 구비한다.
이 원적외선 복사체에 의하면, 원적외선선 복사 발열체가 탄소섬유로 이루어지므로, 원적외선을 가장 효율적으로 복사할 수 있다.
또, 유기 화합물로 된 필터 수단에 의하여 특정한 파장 영역의 원적외선을 선택적으로 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 국면에 따른 원적외선 복사체는, 탄소섬유로 된 원적외선 복사발열체와, 그 원적외선 복사 발열체로부터 복사되는 원적외선 중 특정의 파장의 원적외선을 흡수하여 특정의 파장영역의 원적외선을 선택적으로 복사하는 유기화합물로 된 파장 선택 수단을 구비한다.
이 원적외선 복사체에 의하면, 원적외선 복사 발열체가 탄소섬유로 이루어지므로, 원적외선을 가장 효율적으로 복사할 수 있다.
또, 유기 화합물로 된 파장 선택 수단에 의하여 특정의 파장 영역의 원적외선을 선택적으로 복사할 수 있다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르는 원적외선 복사체는, 탄소섬유 혼초지(混抄紙)로 된 원적외선 복사발열층과, 그 원적외선 복사 발열층에 적층되어 그 원적외선 복사 발열층으로부터 복사되는 원적외선 에너지를 특정의 파장 영역의 원적외선으로 변환하여 복사하는 수지층을 구비한다.
이 원적외선 복사체에 의하염, 탄소섬유 혼초지로된 원적외선 복사발열층에 의하여 원적외선 에너지가 효율적으로 복사되어, 그 원적외선 에너지가 수지층에 의하여 특정의 파장 영역의 원적외선으로 변환된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르는 원적외선 복사 방법은 다음의 스텝을 포함한다.
탄소섬유로 된 발열체에 의하여 원적외선을 복사 시킨다.
복사된 원적외선을 소정의 유기화합물 속으로 통과시킴으로써, 유기화합물의 종류에 의존한 파장영역의 원적외선을 선택적으로 복사시킨다.
이 원적외선 복사 방법에 있어서는, 탄소섬유로 된 발열체에 의하여 원적외선이 가장 효율적으로 복사되며, 그 원적외선이 유기 화합물 속을 통과함으로써 유기 화합물의 종류에 의존한 파장영역의 원적외선이 선택적으로 복사된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르는 원적외선 복사 방법은 다음의 스텝을 포함한다.
탄소섬유로 된 발열체에 의하여 원적외선을 복사시킨다.
복사된 원전외선을 복수 종류의 유기화합물 중의 어느것을 통과 시킴으로써 선택적으로 특정의 파장영역의 원적외선을 복사시킨다.
원적외선을 통과시키는 유기화합물의 종류를 바꿈으로써 복사되는 원적외선의 파장을 제어한다.
이 원적외선 복사 방법에 있어서는, 탄소섬유로 된 발열체에 의하여 원적외선이 가장 효율적으로 복사 되며, 그 원적외선이 유기 화합물 속을 통과함으로써 유기 화합물의 종류에 의존한 파장영역의 원적외선이 선택적으로 복사된다.
유기 화합물의 종류를 바꿈으로써 복사되는 원적외선의 파장영역을 제어하는 것이 가능해진다.
상기의 원적외선 복사체 및 원적외선 복사 방법에 의하면 0℃ 또는 그 이하의 온도에서 조차 바라는 파장영역의 원적외선을 복사하는 것도 가능하게 된다.
이것은 공기와 같은 다른 환경분자를 가열하지 않고, 특정의 물질에 열을 주기 위하여 매우 유익할 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 유기화합물의 종류를 선택함으로써 특정의 파장영역의 원적외선을 선택적으로 효율적으로 복사할 수 있다.
또 유기화합물의 종류를 변경함으로써 복사되는 원적외선의 파장영역을 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 양상 및 장점은 첨부 도면을 참조한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해지게 된다.
제5a도는 본 발명의 제1실시예에 의한 원적외선 복사체의 평면도이고, 제5b도는 그 원적외선 복사체의 단부의 단면도이다.
이 원적외선 복사체는, 탄소섬유혼초지(100) 및 그 탄소섬유혼초지(100)의 양면에 라미네이트된 유기화합물층(101, 102)으로 이루어진다.
탄소섬유혼초지(100)는 다음과 같이 하여 제조된다.
일본 종이의 원료가 되는 닥나무, 삼지닥나무 또는 안피나무등의 인피섬유에 물을 가하여 펄프액을 만듬과 동시에, 5㎜정도로 컷팅된 탄소섬유를 그 속에 혼입하고, 분산시킨다.
그 펄프액을 초지용의 지상에 흘려, 웨트시이트를 형성한다. 그 웨트시이트를 착수용의 로울을 사용하여 기계적으로 탈수하여 건조시킨 후, 소정의 치수로 재단한다.
이렇게 하여, 두께 0.2㎜전후의 탄소섬유 혼초지(100)가 형성 된다.
유기 화합물층(101, 102)의 재료로서는, 예컨대 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 사용된다.
열경화성 수지로서는, 페놀수지, 멜라민수지, 플란수지, 불포화 폴리에스테르수지, 디아릴 프탈레이트수지, 에폭시수지, 규소수지, 폴리이미드수지, 우레탄수지등이 있다. 또, 열가소성 수지로서는, 염화비닐수지, 아세트산 비닐수지, 염화비닐리덴수지, 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴-스틸렌수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌수지, 메타크릴산 메틸수지, 에틸렌-아세트산 비닐수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 니트로셀롤로오스 등이 있다.
유기화합물층(101, 102)으로서, 철, 동, 은, 백금등의 중금속 원소를 함유한 유기화합물을 사용하여도 좋다.
이와 같이, 유기화합물층(101, 102)으로서는, 원적외선의 파장 여역에 흡수 피크를 가진 물질이면, 그 피크를 평가하여, 모든 물질을 본 발명의 목적에 사용할 수 있다.
유기 화합물층(101, 102)의 재료는, 복사해야할 원적외선의 파장 영역에 따라 선택된다.
유기 화합물(101)의 재료와 기 화합물층(102)의 재료가 같을 필요는 없고, 다른 재료를 사용하여도 좋다.
이 경우, 원적외선 복사체의 표면 및 이면에서는 다른 파장영역의 원적외선이 복사된다.
또한, 본 실시예의 원적외선 복사체는 특정의 파장영역의 원적외선을 효율적으로 복사하기 위하여 사용되므로, 유기화합물층(101, 102)의 내열성 및 가요성의 여하를 불문한다.
여기서, 유기화합물(101, 102)이 유리에폭시수지로 된 경우를 예로 들어 제5a도 및 제5b도에 도시한 원적외선 복사체의 제조방법을 설명한다.
탄소섬유혼초지(100)의 대향하는 2변을 따라 띠모양의 은페이스트(104)를 인쇄하여, 은페이스트(104)상에 도전성의 접착제를 도포된 동박테이프(103)를 접착한다.
이렇게 하여 탄소섬유혼초지(100)의 대향하는 가장자리부에 1쌍의 전극이 형성된다.
또한, 생건상태의 유리에폭시수지층에서 탄소섬유 혼초지(100)를 끼워 핫프레스 함으로써, 유리에폭시수지층을 열경화시킨다.
이때, 제5b도에 도시한 바와 같이, 각 동박테이프(103)의 단부의 영역에 있어서, 유리에폭시 수지층에 도선 부착용의 구멍을 형성해 둔다.
이렇게 하여 탄소섬유 혼초지(100)의 양면에 유리에폭시 수지로 된 유기화합물층(101, 102)이 라미네이트된다.
끝으로, 각 동박테이프(103)의 일단부에 납땜등에 의하여 도선(105)을 접속한다. 이렇게 하여, 두께 0.5㎜전후의 원적외선 복사체가 제조된다.
도선(105)을 통하여 원적외선 복사체의 동박테이프(103)에 전압을 인가하면 탄소섬유 혼초지(100)내에 분산된 탄소섬유에 전류가 흘러, 그들의 탄소섬유가 발열하여 탄소섬유 혼초지(100)의 표면 및 이면으로 부터 원적외선이 복사된다.
유기 화합물층(101, 102)이 적외흡수 피크의 파장의 원적외선을 흡수하면, 유기 화합물층(101, 102) 내부에서 공명이 일어나서, 특정의 파장 영역의 원적외선이 선택적으로 외부에 복사된다.
즉, 유기화합물층(101, 102)은, 받은 발열에너지를 특정의 파장 영역의 원적외선으로 변환하여 복사하는 능력을 가진다.
유기 화합물(101, 102)을 여러가지의 유기 화합물에 따라 형성함으로서, 그 유기화합물의 적외흡수 피크의 파장에 의존한 여러가지 파장영역의 원적외선이 효율적으로 복사된다.
즉, 이 실시예의 원적외선 복사체는, 유기화합물층(101, 102)의 종류에 의존한 파장 선택성을 가진다.
유기 화합물층(101, 102)의 각각은, 필요에 따라 복수 종류의 유기화합물을 겹쳐 맞추어 형성하여도 좋다.
제6도의 예에서는 유기화합물층(101)이 3종류의 유기화합물층(101A, 101B, 101C)의 적충체로 이루어진다.
이 경우, 3종류의 유기화합물(101A, 101B, 101C)의 적외 흡수 피크가 복합되며, 복합된 적외흡수 피크에 대응하는 파장영역의 원적외선이 선택적으로 복사된다.
제7도는 본 발명의 제2실시예에 의한 원적외선 복사체의 단면도이다. 이 원적외선 복사체는 탄소섬유 혼초지(100), 유기화합물층(101) 및 반사판(106)으로 이루어진다.
탄소섬유 혼초지(100)의 이면은 반사판(106)에 접착되어 있다. 탄소섬유 혼초지(100)의 표면에는, 대향하는 2변을 따라 1쌍의 적극(107)이 형성되어 있다. 탄소섬유 혼초지(100)위에는 유기 화합물층(101)의 교환가능하게 얹혀 놓여져 있다.
탄소섬유 혼초지(100) 및 유기화합물(101)은, 제1의 실시예에 있어서의 탄소섬유 혼초지(100) 및 유기 화합물층(101)과 각각 똑같다.
반사판(106)은, 예컨대, 알루미늄, 동, 은, 금 등의 금속판 또는 금속 도금된 판으로 이루어진다.
이들 금속은 제4도에 도시한 바와 같이, 원적외선의 파장영역에 있어서의 100%의 반사율을 가지고 있다.
따라서, 탄소섬유 혼초지(100)의 이면으로부터 복사된 원적외선의 대부분의 반사판(106)에 의하여 유기화합물층(101)의 방향으로 반사된다.
그것에 의하여 원적외선의 복사효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 원적외선 복사체에 있어서는, 유기 화합물층(101)을 다른 재료로 된 유기화합물로 교체함으로써, 복사해야할 원적외선이 파장영역을 용이하게 제어할 수 있다.
제8도는 본 발명의 제3실시예의 의한 원적외선 복사체의 단면도이다. 이 원적외선 복사체는, 탄소섬유 혼초지(100) 및 그 탄소섬유 혼초지(100)의 표면에 코우팅된 유기 화합물층(101)으로 이루어진다.
유기화합물층(101)으로서는, 용제에 용해가능한 유기화합물이 사용된다.
이 유기화합물층(101)은, 탄소섬유 혼초지(100)의 표면에 용제에 용해된 유기화합물을 토포함으로써 형성된다. 탄소섬유 혼초지(100)의 이면에는, 대향하는 2변을 따라 1쌍의 적극(107)이 형성되어 있다.
본 실시예의 원적외선 복사체에 있어서도, 탄소섬유 혼초지(100)의 표면에 코우팅하는 유기화합물(101)의 종류에 의존한 파장 영역이 원적외선이 선택적으로 효율 좋게 복사된다.
제9도는 본 발명의 제4실시예에 의한 원적외선 복사체의 단면도이다.
이 원적외선 복사체는, 유기화합물층(101) 및 그 유기화합물층(101) 속에 분산되어 혼입된 탄소섬유(200)로 이루어진다.
이 원적외선 복사체는, 액체상의 유기화합물내에 탄소섬유를 혼입하여, 분산시킨 후, 그 유기화합물을 시이트상으로 성형함으로써, 제조된다.
유기화합물층(101)의 이면에는, 탄소섬유(200)에 접촉하도록 1쌍의 적극(107)이 설치되어 있다.
본 실시예의 원적외선 복사체에 있어서도, 유기화합물층(101)의 종류에 의존한 파장 영역의 원적외선이 선택적으로 효율 좋게 복사된다.
제10도는 본 발명의 제5실시예에 의한 원적외선 복사체의 평면도이고, 제11도는 그 원적외선 복사체의 단면도이다.
이 원적외선 복사체는, 탄소섬유 혼초지(100), 그 탄소섬유 혼초지(100)의 표면에 라미네이트된 3종류의 유기 화합물층(101a, 101b, 101c) 및 탄소섬유 혼초지(100)의 이면에 라미네이트된 유기 화합물층(102)으로 이루어진다.
유기 화합물층(101a, 101b, 101c)은 다른 재료로 이루어진다.
탄소섬유 혼초지(100)의 표면에 있어서, 유기 화합물층(101a)에 대응하는 영역내에 1쌍의 적극(107a)이 형성되고, 유기 화합물층(101b)에 대응하는 영역내에 1쌍의 적극(107b)의 형성되며, 유기화합물층(101c)에 대응하는 영역내에 1쌍의 적극(107c)이 형성되어 있다.
본 실시예의 원적외선 복사체에 있어서는, 3조의 적극(107a, 107b, 107c)중의 어느 1조의 전극에 통전함으로써, 대응하는 유기화합물층의 종류에 의존한 파장 영역의 원적외선이 선택적으로 효율 좋게 복사된다.
상기 실시예의 원적외선 복사체는 생체의 각부의 치료에 사용할 수 있다. 생체의 부분 또는 치료내용에 의하여 조사해야할 원적외선의 파장 영역이 다른 경우, 유기화합물층의 종류를 그 부분 또는 치료 내용에 가장 적합한 파장영역의 원적외선을 복사하도록 선택할 수 있다.
그것에 의하여 생체의 각 부분을 가장 적합한 파장 영역의 원적외선으로 치료할 수 있다.
또, 상기 실시예의 원적외선 복사체는, 복사 가열 및 복사난방에 효과적으로 사용할 수 있다.
종래의 면상발열체의 연구에 있어서는, 그 면상발열체 자체의 온도상승에만 착안되어 있었다.
그러나, 원적외선 복사체로부터 복사된 복사에너지는 공기중을 직진하여 물체도 도달하여, 대부분이 거기서 흡수된다.
그에 따라, 물체 내부를 분자 운동이 활발해져, 온도가 상승한다.
이와 같이, 원적외선 복사체를 사용한 가열 및 난방에서는, 복사된 원적외선에 의하여 물체가 직접적으로 따뜻해진다.
그 때문에, 원적외선 복사체는, 생체 이외에서도, 원적외선 조사가 필요한 물질 모두에 작용할 수 있다.
상기의 이유 때문에, 원적외선 복사에 의한 가열 및 난방에서는, 발열체 자체의 온도 상승은 문제가 되지 않고, 복사 온도의 상승이 중요하다.
제12도에, 니크롬선으로 된 발열체의 복사 온도 상승 및 탄소섬유로 된 발열체의 복사온도 상승을 도시하였다.
제12도에서 명백한 바와 같이, 같은 소비전력에 있어서 탄소 섬유로 된 발열체의 복사온도 상승은 니크롬선으로 된 발열체의 복사 온도 상승보다도 크고, 더욱이 상승속도가 빠르다.
이에 따라, 바라는 복사에 도달하는 시간이 매우 짧아진다.
따라서, 상기 실시예의 원적외선 복사체를 사용하면, 효율 좋은 가열 또는 난방이 가능하게 된다.
비록 본 발명이 상세하게 설명 및 예시되었지만, 이것은 실시예에 불과하고, 제한이 이루어지는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위의 첨부된 특허청구의 범위의 용어에 의해서만 제한된다.
Claims (22)
- 종이에 혼합된 탄소섬유를 구비하는 원적외선 복사 발열체; 및 상기 종이의 동일 평면상에 배열된 다수종류의 수지층으로 이루어진 라미네이트를 구비하는 필터수단을 포함하여 이루어진 원적외선 복사체.
- 탄소섬유 혼초지 및 상기 탄소섬유 혼초지상에 제공된 전극을 구비한 원적외선 복사 발열체; 및 상기 원적외선 복사 발여체로부터 복사된 원적외선의 특정파장에서 원적외선을 흡수하여 특정 파장범위에서 원적외선을 선택적으로 복사하기 위하여, 상기 원적외선 복사 발열체의 동일 평면상에 배열된 다수종류의 수지층을 구비한 파장 선택수단을 포함하여 이루어진 원적외선 복사체.
- 특정의 파장영역에서 원적외선을 복사하는 방법에 있어서, 탄소섬유를 포함하는 발열체로 원적외선의 전 파장 영역에 걸친 원적외선을 복사하는 단계; 및 유기화합물을 선택하고, 상기 선택된 유기 화합물이 상기 복사된 원적외선을 흡수하고, 선택된 상기 유기합물에 따라 특정 파장범위내에서 원적외선을 공명복사하는 단계를 포함하여 이루어진 원적외선 복사방법.
- 제3항에 있어서, 상기 발열체는 탄소섬유 혼초지를 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제4항에 있어서, 상기 선택된 유기화합물은 상기 탄소섬유 혼초지상에 적층된 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제5항에 있어서, 상기 수지층은 다수종류의 수지층의 라미네이트를 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제5항에 있어서, 상기 수지층은 동일평면상에 배열된 다수종류의 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제3항에 있어서, 상기 선택된 유기화합물은 상기 탄소섬유를 면형태로 형성하는 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제8항에 있어서, 상기 수지층은 다수종류의 수지층의 라미네이트를 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제8항에 있어서, 상기 수지층은 동일평면상에 배열된 다수종류의 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 특정 파장의 원적외선 복사 방법에 있어서, 탄소섬유를 포함한 발열체로 원적외선의 모든 파장을 가지는 원적외선을 복사하는 단계; 및 유기 화합물을 선택하고, 상기 선택된 유기화합물이 상기 복사된 원저외선을 흡수하도록하여, 상기 흡수된 원적외선이 상기 유기화합물에 따른 특정 파장에서 공명되도록 함으로써, 상기 원적외선 범위내의 모든 파장을 가지는 상기 복사된 원적외선이 상기 특정파장을 가지는 원적외선으로 변환시키는 단계를 포함하여 이루어진 원적외선 복사벙법.
- 제11항에 있어서, 상기 발열체는 다나소섬유 혼초지를 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사벙법.
- 제11항에 있어서, 상기 선택된 유기화합물은 상기 탄소섬유 혼초지상에 적층된 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사벙법.
- 제12항에 있어서, 상기 수지층은 다수종류의 수지층의 라미네이트를 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제12항에 있어서, 상기 수지층은 동일평면상에 배열된 다수종류의 수지층을 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 제15항에 있어서, 상기 복사방법은, 특정 파장범위에서 공명 복사 원적외선을 흡수하기 위하여 선택된 상기 유기화합물의 종류를 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사방법.
- 특정 파장영역의 원적외선 복사 방법에 있어서, 탄소섬유를 포함한 발열체로 원적외선의 전 파장영역에 걸쳐 원적외선을 복사하는 단계; 및 다수종류의 유기화합물로부터 하나 이상의 유기 화합물을 선택하고, 상기 선택된 하나 이상의 유기 화합물이 상기 복사된 원적외선을 흡수하여 상기 선택된 유기화합물에 따른 특정 파장 범위에서 원적외선을 공명복사 하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 원적외선 복사방법.
- 특정 파장 영역의 원적외선 복사 방법에 있어서, 탄소섬유를 포함한 발열체로 원적외선의 모든 파장을 가지는 원적외선을 복사하는 단계; 및 다수 종류의 유기화합물로 부터 하나 이상의 유기 화합물을 선택하고, 상기 선태된 하나 이상의 유기 화합물이 상기 복사된 원적외선을 흡수하도록하여 상기 흡수된 원적외선이 상기 선택된 유기화합물의 종류에 따른 특정 파장에 공명을 일으키도록 함으로써, 원적외선 범위내의 모든 파장을 가지는 복사된 원적외선을 특정파장을 가지는 원적외선으로 변환시키는 단계를 포함하여 이루어지는 원적외선 복사방법.
- 원적외선 전 파장영역에 걸쳐 원적외선을 복사하기 위한 탄소섬유 혼초지를 구비한 원적외선 복사 엘리먼트; 및 상기 원적외선 복사 엘리먼트로부터 복사된 원적외선을 흡수하고 상기 선택된 유기화합물의 종류에 따른 특정 파장범위에서 원적외선을 공명 복사하기 위한 하나 이상의 유기 화합물을 구비한 공명 복사 엘리먼트를 포함하는 이루어지는 원적외선 복사체.
- 제19항에 있어서, 상기 유기화합물은, 페놀수지, 멜리민수지, 플란수지, 불포화 폴리에스테르수지, 디아릴 프탈레이트수지, 에폭시수지, 규소수지 및 폴리이미드수지를 호함하는 그룹으로부터 선택된 열경화성수지 및 아세트산 비닐수지, 염화비닐리덴수지, 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴-스틸렌수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌수지, 메타크릴산 메틸수지, 에틸렌-아센트산 비닐수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 니트로셀룰로오스를 포함하는 그룹으로부터 선택된 열가소성수지를 더 포함하는 것을 특징으로하는 원적외선 복사체.
- 원적외선 영역에서 모든 파장을 가지는 탄소섬유 혼초지를 구비한 원적외선 복사 엘리먼트; 및 원적외선 범위의 모든 파장을 가지는 복사된 원적외선을 특정의 파장을 가지는 원적외선으로 변화시키기 위하여, 상기 복사된 원적외선을 상기 원적외선 복사 엘리먼트로부터 흡수함으로써, 선택된 유기화합물의 종류에 따른 특정의 파장에서 공명을 일으키도록 하는 하나 이상의 유기화합물을 구비하는 주파수 변환 엘리먼트를 포함하여 이루어지는 원적외선 복사체.
- 제21항에 있어서, 상기 유기 화합물은, 페놀수지, 멜라민수지, 플란수지, 불포화 폴리에스테르수지, 디아릴 프탈레이트수지, 에폭시수지, 규소수지 및 폴리이미드수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 열경화성수지 및 아세트산 비닐수지, 염화비닐리덴수지, 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴-스틸렌수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌수지, 메타크릴산 메틸수지, 에틸렌-아세트산 비닐수지, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 니트로셀룰로오스를 포함하는 그룹으로부터 선택된 열가소성수지를 더 포함하는 것읕 특징으로하는 원적외선 복사체.
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