KR101099554B1 - 원적외선 전기 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전성이 뛰어나고 난방 효율이 우수한 원적외선 전기 히터를 개시하며, 개시된 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 받침대; 상기 받침대 상에 설치된 고정부; 및 전면 및 후면을 갖는 기판과, 상기 기판의 전면에 코팅된 원적외선 발열층과, 상기 기판의 후면에 설치된 전열선과, 상기 전열선을 포함한 상기 기판의 후면 상에 상기 전열선을 고정시키도록 부착된 고정부재와, 상기 고정부재 상에 부착된 단열재,를 포함하고, 상기 단열재가 부착된 기판의 후면 측에 체결되는 원적외선 면상 발열체;를 포함한다.

Description

원적외선 전기 히터{Far infrared radiation electric heater}

본 발명은 전기 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 안전성이 뛰어나고 난방 효율이 우수한 원적외선 전기 히터에 관한 것이다.

기존의 난방기기는 석유 및 가스 등의 천연자원을 이용하였으나, 자원의 고갈 및 이용의 불편함 등으로 인해 그 이용 빈도가 줄어들게 되었으며, 이에, 근래의 난방기기는 에너지원으로서 전기를 대부분 이용하고 있다.

현재 널리 이용되고 있는 전기를 이용한 난방기기(이하, '전기 히터'라 칭함)는 대부분 케이스 내의 발열체 수용공간에 열선 등으로 이루어진 발열체가 설치되고, 적소에 전원공급부 및 제어부가 설치된 구조를 갖는다. 아울러, 종래의 전기 히터는 상기 케이스의 발열체 수용공간 전면 개구에 보호 그릴이 설치되며, 상기 발열체의 후방부에는 반사판이 설치된다.

이러한 종래의 전기 히터는 사용자가 제어부의 스위치를 조작하여 기기의 전원을 온(On)시키면, 전원공급부로부터 전원이 발열체로 전달되어 상기 발열체가 발열하게 되고, 상기 발열체로부터 직접 발열된 열기 및 상기 반사판으로부터 반사된 열기가 기기의 전면 방향으로 전달되는 것을 통해 난방기능을 발휘하게 된다.

그러나, 상기 가스 및 석유를 이용하는 기존의 난방기기들은 사용상의 부주위로 인해 화재의 위험을 많이 내포하고 있고, 또한, 냄새 및 공기 오염 등의 문제로 인해 그 이용에 제약을 받고 있다.

종래의 전기 히터는 기본적으로 발열체의 직접 발열에 의해 난방이 이루어지는 구조이므로, 사용자의 부주위에 따른 고온 발열체와의 신체접촉에 의해서 화상 등의 안전사고가 발생될 우려가 많고, 과열 등의 원인으로 인해 화재의 위험을 내포하고 있다.

또한, 종래의 전기 히터는 전력 소모량이 많고, 부품교환 및 고장율이 높아 유지비가 높다.

게다가, 종래의 전기 히터는 장시간 사용할 경우에 실내를 건조하게 만들게 되며, 이의 해결책으로서 가습 장치가 부가적으로 장착되기도 하는데, 이는 별도의 부가 장치를 필요로 하므로 이에 대한 지속적인 유지관리를 필요로 하는 불편함을 감수해야 한다.

아울러, 종래의 전기 히터는 발열체에 인접한 곳의 온도와 멀리 떨어져 있는 곳의 온도간 차이가 많이 나므로, 난방 효율이 좋지 못하다.

본 발명은 안전성이 뛰어난 원적외선 전기 히터를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 친환경적인 원적외선 전기 히터를 제공함에 그 다른 목적이 있다.

게다가, 본 발명은 전력 소모량이 적고 유지비 또한 적은 원적외선 전기 히터를 제공함에 그 또 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 난방 효율이 우수한 원적외선 전기 히터를 제공함에 그 또 다른 목적이 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 받침대; 상기 받침대 상에 설치된 고정부; 및 전면 및 후면을 갖는 기판과, 상기 기판의 전면에 코팅된 원적외선 발열층과, 상기 기판의 후면에 설치된 전열선과, 상기 전열선을 포함한 상기 기판의 후면 상에 상기 전열선을 고정시키도록 부착된 고정부재와, 상기 고정부재 상에 부착된 단열재,를 포함하고, 상기 단열재가 부착된 기판의 후면 측에 체결되는 원적외선 면상 발열체;를 포함한다.

상기 고정부는, 상기 받침대 상에 체결된 고정 바; 상기 고정 바에 승,하강 하게 결합된 높이 조절수단; 상기 높이 조절수단의 상단에 회전 가능하게 체결된 회전수단; 및 상기 회전수단에 그의 일측이 장착됨과 아울러 그의 타측이 상기 원적외선 면상 발열체에 체결되는 브라켓;을 포함한다.

상기 브라켓은, 두 판이 기어 맞물림 방식으로 연결되어 상기 원적외선 면상 발열체와 연결되는 판이 상,하,좌,우로 유격하는 구조를 갖는다.

본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 원적외선 면상 발열체로 전원을 공급하는 전원공급부; 및 상기 전원공급부의 동작을 조절하는 제어부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 온도 조절 장치를 더 포함한다.

게다가, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 누설전류 차단 장치를 더 포함한다.

아울러, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 타이머를 더 포함한다.

부가해서, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 수평 감지 장치를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 과승 방지 장치를 더 포함한다.

게다가, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는, 상기 제어부에 연결된 인체감지 장치를 더 포함한다.

상기 원적외선 면상 발열체는 원적외선 방사율이 92% 이상이다.

상기 원적외선 발열체는 전자파 차단 및 흡수가 가능한 세라믹 재료로 이루어지며, 상기 세라믹 재료는 불연처리된 원적외선 도료를 포함한다.

본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 면상 발열체의 표면 온도가 사용자가 화상을 입을 정도로 높지 않기 때문에 사용자의 부주위에 의해 면상 발열체에 신체접촉이 일어나더라도 화상 등의 안전사고가 일어날 염려가 없다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 과열 및 쓰러짐 등의 원인으로 인해 화재가 일어날 염려도 없다.

게다가, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 전력 소모량이 적음은 물론 부품교환 및 고장율이 낮기 때문에 유지비가 적다.

아울러, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 복사열에 의해 주위 공간을 난방하기 때문에 면상 발열체에 인접한 곳과 멀리 떨어져 있는 곳의 온도 차이가 거의 없으며, 이에 따라, 난방 효율을 높일 수 있다.

부가해서, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 기본적으로 인체에 유용하고 향균 및 탈취 기능을 갖는 원적외선을 방출하기 때문에 사용자의 건강을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 실내 공간을 쾌적하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 원적외선 면상 발열체가 전자파 차단 및 흡수가 가능한 세라믹 재료를 포함하는 것으로 인해 상기 전자파에 기인하는 문제로부터 자유롭다.

게다가, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 회전 수단, 높이조절 수단, 과승방지 수단 및 타이머 등의 부가 수단들을 구비함으로써 안전성 확보는 물론 사용자의 편리를 도모할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터를 도시한 사시도들이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터(100)는, 받침대(110), 상기 받침대(110) 상에 설치된 고정부(120), 그리고, 상기 고정부(120)에 체결된 원적외선 면상 발열체(130)를 포함한다.

상기 받침대(110)는, 예를 들어, 단면이 타원인 형상을 가지며, 필요에 따라 사각 형상을 포함하여 다양한 형상으로 구비될 수 있다.

상기 고정부(120)는 상기 원적외선 면상 발열체(130)를 지지하기 위한 수단으로서, 예를 들어, 받침대(110) 상에 체결된 고정 바(122), 상기 고정 바(122)에 승,하강 가능하게 결합된 높이 조절수단(124), 상기 높이 조절수단(124)의 상단에 회전 가능하게 체결된 회전수단(126), 그리고, 상기 회전수단(126)에 장착된 브라켓(128)을 포함한다. 반면, 상기 고정부(120)는 단순히 바 형태(Bar shape)로만 구비되어도 무방하다.

여기서, 상기 높이 조절수단(124)은 상기 고정 바(122)의 외주면을 감싼채로 승,하강되는 형태로 구비되며, 예를 들어, 걸림 방식 등의 다양한 높이 조절 방식으로 구비될 수 있다.

상기 회전수단(126)은 상기 높이 조절수단(124)의 상단에 삽입 배치되며, 예 를 들어, 회전 모터 등을 포함하도록 설치되어 소정의 각도만큼 좌,우로 회전할 수 있다.

상기 브라켓(128)은, 예를 들어, 두 판이 기어 맞물림 방식으로 연결된 구조를 가지며, 이로 인해, 원적외선 면상 발열체(130)와 체결되는 판 부분은 상,하,좌,우로 유격할 수 있게 되고, 이 결과로서, 상기 원적외선 면상 발열체(130) 또한 상,하,좌,우로 유격될 수 있다. 상기 원적외선 면상 발열체(130)와 체결된 판에 대항하는 나머지 판은 상기 회전수단(126)에 장착된다.

한편, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터(100)는, 도시하지 않았으나, 상기 원적외선 면상 발열체(130)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와 상기 전원공급부의 동작을 제어하기 위한 제어부를 구비하며, 이러한 전원공급부 및 제어부는, 예를 들어, 상기 받침대(110) 내부에 설치되거나, 또는, 상기 원적외선 면상 발열체(130)의 후면이나 상기 고정 바(112)에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전원공급부 및 제어부는 상기 받침대(110) 내에 설치된다.

여기서, 상기 제어부는 조작 버튼, 즉, 온/오프(On/Off) 스위치 및 온도 조절 스위치 등을 포함하며, 또한, 이후에 설명되겠지만, 회전 스위치 및 타이머 스위치 등을 포함할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터(100)에서의 원적외선 면상 발열체(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전면 및 후면을 갖는 기판(132)과, 상기 기판(132)의 전면에 코팅된 원적외선 발열층(134)과, 상기 기판(132)의 후면에 설치된 전열선(136)과, 상기 전열선(136)을 포함한 기판(132)의 후면 상에 상기 전열 선(136)을 고정시키도록 부착된 고정부재(138), 그리고, 상기 고정부재(136) 상에 부착된 단열재(139)를 포함한다.

상기 원적외선 면상 발열체(130)에 있어서, 상기 기판(132)으로서는 알루미늄 기판 또는 SUS 기판과 같은 금속기판이 이용될 수 있고, 상기 전열선(136)을 고정시키기 위한 고정부재(138)로서는 알루미늄 테이프, 또는, 폴리이미드 테이프 등이 이용될 수 있으며, 그리고, 상기 단열재(139)로서는 글래스 울(glass wool), 또는, 글래스 파이버(glass fiber) 등이 이용될 수 있다.

여기서, 상기 알루미늄 테이프 및 폴리이미드 테이프는 전열선을 고정시킬 뿐만 아니라 확산 기능이 우수하여 원적외선을 빠르게 확산시킬 수 있다. 상기 원적외선 발열층(134)은 세라믹 재료와 같은 원적외선 방사가 가능한 물질로 구성되며, 이 경우, 상기 세라믹 재료가 원적외선을 방사함은 물론 기본적으로 전자파 차단 및 흡수가 가능한 물성을 갖는 것으로 인해 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터(100)는 사용자에게 유해한 전자파의 방출이 차단 또는 최소화된다. 상기 상기 세라믹 재료로서는 불연처리된 원적외선 도료를 포함하는 다양한 물질이 이용될 수 있다.

한편, 이와 같은 원적외선 면상 발열체(130)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그의 가장자리가 프레임(140)으로 둘러쌓인다. 상기 프레임(140)은 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어지며, 다른 물질로도 구성 가능하다.

전술한 본 발명에 따른 원적외선 면상 발열체(130)는, 예를 들어, 중심파장이 7∼14㎛, 바람직하게, 9㎛인 원적외선 복사열이 확산되기 용이하고, 뒷면, 즉, 사용자와 대향하는 방향으로는 단열되어 복사열의 손실을 줄이는 구조를 가지고 있다. 특히, 본 발명에 따른 원적외선 면상 발열체(130)는, 기판(132), 다시말해, 원적외선 복사열판에 전기가 흐르면, 대략 3분 이내에 상기 기판(130)의 온도가 60∼105℃로 상승되며, 에너지의 92% 이상, 바람직하게, 92∼99.99%가 원적외선의 형태로 균일하게 복사열로 방사되어, 태양이 지구를 가열하듯이 피가열층을 쾌적하게 가열하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 원적외선 면상 발열체(130)를 포함하는 원적외선 전기 히터(100)는 이상적인 난방 작용을 할 수 있게 된다.

구체적으로, 원적외선은 2.5∼1000㎛의 파장 범위를 갖는 것으로서, 가시광선 보다 강한 열작용을 하며, 방사 에너지의 직접적이고 순간적인 열전달로 인해서 대상물을 빠르게 가열할 수 있고, 그리고, 에너지 절약 효과가 크기 때문에 건조가열, 난방, 온열치료, 건강용품, 식품가공, 건축내장재, 생활용품 및 동식물의 생체적 작용 등에 널리 이용되고 있다.

현재, 2.5∼30㎛ 범위대의 원적외선이 산업분야에서 주로 이용되고 있으며, 이 중에서도 7∼14㎛ 영역대 파장의 원적외선은 물분자 집단을 공명 및 공진시켜서 분자운동을 활발하게 하는 것으로 알려져 있다. 참고로, 단백질인 유기화합물이 가장 잘 흡수하는 빛의 파장대는 7∼14㎛이다. 따라서, 이들의 결과로부터 7∼14㎛ 영역대 파장의 원적외선은 세포 전체의 활성화를 도모하고, 신진대사를 촉진하여 인체에 유효한 작용을 한다. 이와 같이 7∼14㎛ 파장의 원적외선은 인체에 온열효과 이외에 세포의 활성화 작용 등을 하므로 이를 특별히 생육 원적외선이라 부르고 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터(100)는 7∼14㎛ 영역대 파장의 원적외선을 방사하는 원적외선 면상 발열체(130)를 구비함으로써, 우선, 낮은 소비전력으로도 난방이 가능함은 물론, 기본적으로 복사열의 전달로 난방을 하기 때문에 인접된 곳과 멀리 떨어져 있는 곳의 온도 차이가 크지 않아서 난방 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 인간이 쾌적한 환경에서 생활할 수 있는 온도까지 실내 공간의 온도를 상승 및 유지시키기 때문에 사용자를 포함한 생물의 건강과 온전한 생육을 유지시킬 수 있다.

게다가, 상기 원적외선 면상 발열체는 친환경적일 뿐만 아니라, 우수한 항균 및 탈취효과, 그리고, 원적외선 난방의 특징인 피부 속 깊은 곳까지 영향을 주는 현상으로 인해 인체에 건강함과 행복함을 선사함은 물론 실내 공간을 쾌적하게 할 수 있다.

특별히, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터를 책상 밑에 위치시켜 사용하는 경우, 사용자의 하복부 및 다리에 원적외선 복사열을 충분히 전달할 수 있는 바, 사용자의 건강 증진 효과를 얻을 수 있으며, 사용자가 여성인 경우라면, 여성 사용자의 혈액순환이 좋아지도록 함으로써 부인과 질병의 예방 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 원적외선의 음이온 방출로 인해 공기정화 효과 또한 얻을 수 있음은 물론 암모니아 가스, 포름알데히드 가스 및 발 냄새 등의 제거 능력이 탈취 및 향균 효과를 얻을 수 있다.

부가해서, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 원적외선 면상 발열체를 난 연 및 내화선 물질로 구성 또는 처리할 경우에 화재 발생의 위험을 더욱 낮출 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터는 단순히 면상 발열체의 높이 조절 및 회전 수단만 구비하였으나, 상기 제어부에 연결되게 온도 조절 장치를 더 구비시킴으로써 난방 공간의 온도를 보다 세밀하게 조절 및 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 상기 제어부에 연결되게 누설전류 차단 장치, 과승방지 장치 및 수평 감지 장치를 더 구비시킴으로써 누설전류에 의한 전력 손실 및 전기 사고 발생을 방지하고, 이상 전압 및 이상 전류가 인가됨, 과부하가 걸리게 됨에 따른 전류 및 전압 상승, 사용자의 이상 운전, 그리고, 쓰러짐에 기인하여 화재가 유발되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

게다가, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 상기 제어부에 연결되게 타이머를 더 구비시킴으로써 소망하는 시간 동안만 난방 기능을 하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 타이머 기능을 위해 제어부에는 타이머 스위치가 추가로 구비될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 원적외선 전기 히터는 상기 제어부에 연결되게 인체감지 장치를 더 구비시킴으로써 사용자의 직접적인 조작이 아닌, 예를 들어, RF 센서 또는 모션 센서 등의 동작에 의해 원적외선 면상 발열체를 오프(Off)시킴으로써 상기 원적외선 면상 발열체에 전원이 공급되고 있는 상태에서 사용자가 외출을 하더라도 상기 원적외선 면상 발열체가 계속 동작함에 기인하는 전력 소비를 차단함 은 물론 과열로 인한 화재 발생의 위험을 효과적으로 예방할 수 있다.

이상, 전술한 본 발명의 실시예에서는 특정 실시예에 관련하고 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터를 도시한 사시도들이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 전기 히터에서의 원적외선 면상 발열체를 도시한 단면도이다.

Claims (13)

1. 받침대;

   상기 받침대 상에 설치된 고정부; 및

   전면 및 후면을 갖는 기판과, 상기 기판의 전면에 코팅된 원적외선 발열층과, 상기 기판의 후면에 설치된 전열선과, 상기 전열선을 포함한 상기 기판의 후면 상에 상기 전열선을 고정하도록 부착된 고정부재와, 상기 고정부재 상에 부착된 단열재를 포함하고, 상기 단열재가 부착된 기판의 후면 측에 체결되는 원적외선 면상 발열체;

   상기 원적외선 면상 발열체로 전원을 공급하는 전원공급부;

   상기 전원공급부의 동작을 조절하는 제어부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정부는

   상기 받침대 상에 체결된 고정 바;

   상기 고정 바에 승,하강 하게 결합된 높이 조절수단;

   상기 높이 조절수단의 상단에 회전 가능하게 체결된 회전수단; 및

   상기 회전수단에 그의 일측이 장착됨과 아울러 그의 타측이 상기 원적외선 면상 발열체가 체결되는 브라켓;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 브라켓은, 두 판이 기어 맞물림 방식으로 연결되어 상기 원적외선 면상 발열체와 연결되는 판이 상,하,좌,우로 유격하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부에 연결된 온도 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부에 연결된 누설전류 차단 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부에 연결된 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부에 연결된 수평 감지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부에 연결된 과승 방지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제어부에 연결된 인체감지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 원적외선 면상 발열체는 원적외선 방사율이 92% 이상인 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 원적외선 발열체는 전자파 차단 및 흡수가 가능한 세라믹 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 세라믹 재료는 불연처리된 원적외선 도료를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 전기 히터.

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