KR100946915B1 - 활성탄소섬유를 이용한 발열체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극이 연결된 활성탄소섬유의 상,하부에 절연도금된 알루미늄, 철판, 스테인레스, 운모판 또는 동판을 적층하여 된 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 관한 것이다.
본 발명은활성탄소섬유와, 그 상,하부에 형성된 전극 및 상기 전극에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하는 발열체에 있어서, 상기 활성탄소섬유 및 전극의 상,하부에 절연코팅된 알루미늄판, 철판 또는 스테인레스판이 적층되어 이루어지거나, 또는 상기 활성탄소섬유 및 전극의 상,하부에 절연코팅된 운모판이 적층되어 이루어진다.
활성탄소섬유, 발열, 전극
Description
본 발명은 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극이 연결된 활성탄소섬유의 상,하부에 절연코팅된 알루미늄, 스테인레스, 철판 운모판 또는 동판을 적층하여 된 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 관한 것이다.
일반적으로 가정용이나 산업용으로 사용하는 각종 히터는 램프형 히터가 많이 사용되고 있다.
램프형 히터는 글래스 튜브나 수정 튜브 속에 저압의 불활성 가스나 할로겐 가스를 넣은 상태로 튜브를 봉입하고 동시에 내부에 필라멘트를 설치하여 외부에서 전원을 인가하면 필라멘트를 통해 전류가 흐르면서 그 저항에 의해 열과 빛을 내도록 하는 구조를 가지고 있으며, 필라멘트에서 발생하는 열과 빛을 가열용으로 사용하도록 한 것이다.
이러한 램프형 히터는 전기를 사용하는 복사방식으로 열을 전달하므로 비교적 좁은 공간에서 집중적으로 열을 전달할 수 있는데, 이는 열의발생 및 열의전달 에서 청정도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 조절이 간편하여 높은 청정도가 요구되는 장소에서 열원으로 많이 사용되고 있다.
통상적으로 할로겐 히터에 구비된 필라멘트는 텅스텐합금 등과 같이 열에 강한 재질을 사용하며, 산화가 일어나는 것을 방지하기 위해 수정튜브나 글래스 튜브 내에는 저압으로 할로겐 가스를 봉입하여 사용하고 있다.
그러나 상기한 램프형 히터는 열원으로 텅스텐합금 등으로 된 필라멘트를 사용하기 때문에 전력소모가 많아 비경제적이라고 하는 결점이 있다.
이에 따라, 최근에는 필라멘트형 히터 대용으로서 전력소모가 적은 장점을 가지고 있는 활성탄섬유 발열체가 사용되고 있다. 이러한 활성탄섬유 발열체 중에서도 특히 열효율이 우수하도록 단위 체적당 표면적을 크게 한 활성탄섬유 다공성 발열체가 주로 사용되고 있다.
그러나 이러한 활성탄섬유 다공성 발열체는 다공성이고 솜털과 같은 섬유재이므로 그 자체가 부서지기 쉽고, 전원을 공급할 경우 전원접속부가 부서지기 쉬워 일반적인 리드선과 같은 전원선의 전극구조로는 전원을 활성탄섬유 다공성 발열체에 공급하는 것이 곤란하였다.
특히 활성탄섬유 다공성 발열체는 주로 전기장판이나 전기요에 많이 적용되고 있는데, 상기 전기장판이나 전기요는 접거나 펴는 동작이 반복되므로 단락에 의해 전원 공급이 불량하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전극이 연결된 활성탄소섬유의 상,하부에 절연코팅된 알루미늄이나 철판, 스테인레스 , 운모판 또는 동판을 적층하여 발열효율이 향상될 수 있고, 내구성이 향상될 수 있도록 한 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은 활성탄소섬유와, 그 상,하부에 형성된 전극 및 상기 전극에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유 및 전극의 상,하부에 절연코팅된 알루미늄판, 철판 또는 스테인레스가 적층된 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 목적은 활성탄소섬유와, 그 상,하부에 형성된 전극 및 상기 전극에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유 및 전극의 상,하부에 운모판이 적층되는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 목적은 활성탄소섬유와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 그 상,하부 양측에 형성된 전극 및 상기 전극에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유 및 전극의 상,하부에 동판이 적층되는 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 발열체에 의해 달성될 수 있다.
상기한 발열체들에 있어서, 상기 전극은 외면에 절연재가 코팅되고, 일측단에 전원 단자가 연결되며, 타측단에 절연재가 코팅되어 마감처리된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전극이 연결된 활성탄소섬유의 상,하부에 절연코팅된 알루미늄, 철판, 스테인레스, 운모판 또는 동판을 적층하여 발열효율이 향상될 수 있고, 내구성이 향상될 수 있어 전기후라이팬, 전기주전자, 전기냄비 등에 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1-1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1-1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A1-1)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상,하부에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유(2) 및 전극(3)의 상,하부에 절연재(51)로 코팅된 알루미늄판(4), 철 판(4a) 또는 스테인레스판(4c)이 적층되어 이루어진다.
한편, 도 3은 본 발명의 제1-2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 1-2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A1-2)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상,하부에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유(2) 및 전극(3)의 상,하부에 알루미늄판(4), 철판(4a) 또는 스테인레스판(4c)이 적층되고, 그 외면에 절연재(52)가 코팅되어 이루어진다.
활성탄소섬유(ACF)는 새로운 타입의 섬유상 흡착제로 근래에 와서 개발되었는데 천연섬유 또는 인조유기물, 화학섬유를 원료로 소성, 부활시켜 만든 섬유상의 활성탄이다.
주요성분은 탄소로서 흑연결정체의 누적된 형태이며 탄소이외의 미량의 수소 등을 포함하고 있다.
표면적은 1100-1600 m/g으로 매우 크며 공경은 10~14 Å으로 균등하며 작은 세공구조로 되어 있고 흡착속도가 매우 빠르며 활성탄의 10~100배이다.
여러분야에서 분리나 정제에 사용되고 있는 분말이나 입상활성탄소에 비하여 10배의 높은 흡착력이 크고 강하며 흡착제의 중량이 경량 소형화가 가능하다.
또한, 순도 100%의 활성탄소 섬유는 정상적인 발열이 되면 전자파의 발생이 인체에 영향이 없는 수준인 3mG 이하이며, 다량의 원적외선과 강력한 발열량을 통한 복사열 발생하는 것으로 알려져 있다.
또한, 순도 100%의 활성탄소 섬유는 온열 특성상 설정온도까지 발열 도달시간이 6 내지 7초로 유사발열체보다 10 내지 15배 빠르기 때문에 상대적으로 전기요금이 최고 60%정도 절감되는 효과가 있으며, 다량의 원적외선과 복사열을 원하는 부분에 직접적으로 온열을 가할 수 있는 것으로 알려져 있다.
활성탄소섬유(2)는 장방형의 판상으로 형성되며, 그 상부 또는 하부의 양측, 또는 그 상, 하부의 양측에는 일정 거리로 이격되어 복수개의 전극(3)이 형성된다.
상기 전극(3)은 도선형상 또는 막대형상으로 형성된 것으로, 내부에는 구리와 같은 도전체(32)를 길게 배치하고, 그 외면에 절연재(34)를 코팅하여 이루어진다.
이러한 전극(3)은 활성탄소섬유(2)의 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 상부 및 하부에 양측에 상호 평행된 상태로 복수개로 형성되는데, 일측 전극의 일단에는 전원부의 +극이 연결되고, 타측 전극의 일단에는 - 극이 연결되어 통전 가능토록 한다.
또한, 상기 전극(3)이 형성된 활성탄소섬유(2)의 외면에 절연코팅된 알루미늄판(4), 철판(4a) 또는 스테인레스판(4c)가 적층된다.
상기 알루미늄판(4), 철판(4a) 또는 스테인레스판(4c)의 외면에 절연재(5)가 코팅된다.
상기 복수개의 전극(3)에서 전원부와 연결되지 않은 타단은 절연재가 코팅되 어 마감처리된다.
상기 활성탄소섬유(2) 및 알루미늄판(4), 철판(4a), 스테인레스판(4c)의 측면(일명 마구리)에도 절연재(5)가 코팅되어 마감처리된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
전원부로부터 전원이 인가되면, 전극(3)에 통전되고 활성탄소섬유(2)가 발열되기 시작한다.
상기 활성탄소섬유(2)에서 발열된 열은 최대 약 150 ℃ 정도 이므로 상기 알루미늄판(4), 철판(4a) 또는 스테인레스판(4c)에 전달되어, 강력한 발열량을 통한 복사열을 얻을 수 있다(최대 약 800 ℃).
이렇게 가열되는 본 발명의 발열체(A1)는 전기 후라이팬, 전기 냄비, 전기 주전자와 같은 전열기기 또는 난방용 히터, 전기레인지, 건조기, 온풍기, 보일러의 발열장치로 적용이 가능하다.
이러한 작용은 후술되는 제2 및 제3실시예(A2,A3)도 동일하며 이에 대한 중복 설명은 생략토록 한다.
한편, 도 4는 본 발명의 제2-1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2-1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A2-1)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 상, 하부 양측에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유(2) 및 전극(3)의 상,하부에 절연재(53)로 코팅된 운모판(4b)이 적층되어 이루어진다.
또는, 도 5는 본 발명의 제2-2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2-2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A2-2)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 상,하부 양측에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 활성탄소섬유(2) 및 전극(3)의 상,하부에 운모판(4b)이 적층되고, 그 외면에 절연재(54)가 코팅되어 이루어진다.
운모는 절연성이 뛰어나고 화학적으로 안정하기 때문에 축전기와 절연체의 원료로 많이 사용된다
따라서, 운모판(4b)을 사용하게 되면 별도의 절연처리는 필요하지 않게 된다.
상기 전극(3)은 상술한 제1실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략토록 한다.
상기 활성탄소섬유(2) 및 운모판(4b)의 측면(일명 마구리)에도 절연재(5)가 코팅되어 마감처리된다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3-1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A3-1)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 그 상,하부에 양측에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며, 상기 전극(3)과 통전되도록 동판(7)이 상,하부에 적층되고, 그 외면에 절연재(55)가 코팅되어 이루어진다.
여기서 상기 전극(3)은 외부에 코팅이 되지 않은 것으로 상기 동판(7)과 직접 접촉됨으로써 동판(7)도 통전이 가능하게 된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3-2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A3-2)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 그 상,하부에 양측에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며,
상기 전극(3)에 절연재(34)가 코팅되고, 상기 전극(3)의 외측에 동판(7)이 적층되어 이루어진다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3-3실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체(A3-3)는, 활성탄소섬유(2)와, 그 상부 양측 또는 하부 양측, 또는 그 상,하부에 양측에 형성된 전극(3) 및 상기 전극(3)에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하며,
상기 전극(3)에 절연재(34)가 코팅되고, 상기 전극(3)의 외측에는 절연재(56)가 코팅된 동판(7)이 적층되어 이루어진다.
상기 활성탄소섬유(2) 및 동판(7)의 측면(일명 마구리)에도 절연재(57)가 코팅되어 마감처리된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 발열체를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 활성탄소섬유 3 : 전극
4 : 알루미늄판 4a : 철판
5 : 기재시트 7 : 동판
Claims (8)
- 활성탄소섬유와, 그 상,하부에 형성된 전극 및 상기 전극에 전원을 공급하는 전원부와, 온도조절기를 포함하는 발열체에 있어서,상기 활성탄소섬유 및 상기 전극의 상,하부에 절연코팅된 운모판, 철판 또는 스테인레스판이 적층되어 있고,상기 활성탄소섬유의 주성분은 탄소로 흑연결정체의 누적된 형태이며, 탄소 이외의 미량의 수소 등을 포함하고 있으면서 표면적은 1100～1600m/g, 공경은 10～14 Å으로 균등한 작은 세공구조로 되어 있으며,상기 전극은 도선형상 또는 막대형상으로 형성되어 있으며, 내부에는 구리의 도전체(32)를 길게 배치하고, 상기 전극의 외면에는 절연재(34)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 발열체.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090004183A KR100946915B1 (ko) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 활성탄소섬유를 이용한 발열체 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090004183A KR100946915B1 (ko) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 활성탄소섬유를 이용한 발열체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100946915B1 true KR100946915B1 (ko) | 2010-03-09 |
Family
ID=42183185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090004183A KR100946915B1 (ko) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 활성탄소섬유를 이용한 발열체 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100946915B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101841940A (zh) * | 2010-04-29 | 2010-09-22 | 葫芦岛天力工业有限公司 | 船用钢板涂装电预热板 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1032080A (ja) | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Shinyou Sangyo Kk | 加熱装置 |
| KR200263205Y1 (ko) * | 2001-10-16 | 2002-02-04 | 최병묵 | 활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로 |
| KR20040102715A (ko) * | 2003-05-29 | 2004-12-08 | 영 욱 김 | 활성탄섬유 다공성 발열체의 전극연결구조 |
| KR20050007886A (ko) * | 2003-07-12 | 2005-01-21 | 영 욱 김 | 활성탄 섬유를 이용한 발열구조 및 이를 적용한 전열기구 |
-
2009
- 2009-01-19 KR KR1020090004183A patent/KR100946915B1/ko not_active IP Right Cessation
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