KR101400134B1

KR101400134B1 - electric heater

Info

Publication number: KR101400134B1
Application number: KR1020120119287A
Authority: KR
Inventors: 임기주
Original assignee: 주식회사 티앤비나노일렉
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-28
Also published as: KR20140052755A

Abstract

열판을 이용하는 전기 난방기에 대해 기술된다. 전기 난방기는: 상호 대향하는 제1면과 제2면을 가지는 판재와, 상기 판재의 제1면과 제 2면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것으로 전도성 산화물 파티클이 물리적으로 연계되어 있는 저항성 발열막을 가지는 열판; 상기 열판의 제1면에 대향하는 것으로 상기 열판으로부터의 열선(熱線)이 통과하는 전방 방사창이 마련된 전면부와 상기 열판의 제2면에 대향하는 배면부를 포함하는 하우징; 하우징과 결합되어 하우징을 지지하는 지지부를 구비한다. An electric heater using a hot plate is described. An electric heater includes: a plate having a first surface and a second surface facing each other; and a heat-resistant film formed on at least one of a first surface and a second surface of the plate and having a conductive oxide particle physically connected thereto Heat plate; A housing opposed to the first surface of the heat plate and including a front portion having a front radiation window through which heat rays from the heat plate pass and a rear portion facing the second surface of the heat plate; And a support portion coupled to the housing to support the housing.

Description

Electric heater {electric heater}

본 발명은 전기 난방기에 관한 것으로서, 투명 열판을 이용하는 고효율의 전기 난방기에 관련한다.The present invention relates to an electric heater, and relates to a high efficiency electric heater using a transparent heat plate.

전기적 발열재료 중에는 니크롬과 탄화규소가 대표적이며, 난방기에는 니크롬으로 된 발열선이 많이 이용된다. 니크롬 선은 일반적으로 코일 형태로 성형되며, 석영관 내에 설치된다. 석영관 내에 니크롬 선이 설치된 석영관 히터는 적외선 난방기의 주요 발열체로 사용된다. 이러한 석영관 히터 등을 이용하는 종래 난방기는 열효율이 낮고 소비 전력이 매우 큰 단점을 가진다. 또한, 고온 하에서 산화와 부식이 빠르게 진행함으로써 히터의 노화 내지는 단락을 억제하기 어렵다.Nichrome and silicon carbide are typical examples of electric heating materials, and heating wires made of nichrome are used for heating. The nichrome wire is generally shaped into a coil and is installed in a quartz tube. A quartz tube heater in which a nichrome wire is installed in a quartz tube is used as a main heating element of an infrared heater. Conventional heaters using such quartz tube heaters have a disadvantage of low thermal efficiency and high power consumption. Further, oxidation and corrosion rapidly proceed at a high temperature, so that it is difficult to suppress the aging or the short circuit of the heater.

한국공개특허번호 제10-2005-0029472호(공개일 2005.03.28)Korean Patent Publication No. 10-2005-0029472 (published on March 28, 2005)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 열효율이 높고 소비 전력이 낮은 전기 난방기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 내구성이 강하고 경제적인 열판을 사용하는 전기 난방기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an electric heater having high thermal efficiency and low power consumption.
Another object of the present invention is to provide an electric heater using a heat plate which is durable and economical.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 난방기는, 상호 대향하는 제1면과 제2면을 가지는 판재와, 판재의 제1면과 제2면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것으로 전도성 산화물로된 나노파티클이 물리적으로 연계되어 형성되는 발열막과, 발열막을 전기적으로 구획하여 구획된 각 발열 영역에 전류를 공급하는 복수의 배선층과, 복수의 배선층들의 각 단부에 형성되는 단자부와, 하우징에 판재를 고정하는 고정편이 형성되는 제1 브라켓과, 단자부에 연결되고 스위치를 통해 외부 전원에 연결되는 소켓 구조와, 하우징에 판재를 고정하는 고정편이 형성되는 제2 브라켓을 포함하는 열판 조립체와, 열판 조립체의 제1면에 대향하는 것으로 발열막으로부터의 열선(熱線)이 통과하는 전방 방사창이 마련된 전면부와 열판 조립체의 제2면에 대향하는 것으로 발열막으로부터의 열선(熱線)이 통과하는 후방 방사창이 마련된 배면부를 포함하는 하우징과, 하우징과 결합되어 하우징을 지지하는 지지부를 포함한다.
본 발명에 다르 양상에 따른 전기 난방기는, 상호 대향하는 제1면과 제2면을 가지는 판재와, 판재의 제1면과 제2면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것으로 전도성 산화물로된 나노파티클이 물리적으로 연계되어 형성되는 발열막과, 발열막을 전기적으로 구획하여 구획된 각 발열 영역에 전류를 공급하는 복수의 배선층과, 복수의 배선층들의 각 단부에 형성되는 단자부와, 하우징에 판재를 고정하는 고정편이 형성되는 제1 브라켓과, 단자부에 연결되고 스위치를 통해 외부 전원에 연결되는 소켓 구조와, 하우징에 판재를 고정하는 고정편이 형성되는 제2 브라켓을 포함하는 열판 조립체와, 열판 조립체의 제1면에 대향하는 것으로 상기 발열막으로부터의 열선(熱線)이 통과하는 전방 방사창이 마련된 전면부와 열판 조립체의 제2면에 대향하는 것으로 발열막으로부터의 열선(熱線)을 전방 방사창으로 반사하는 반사부가 마련된 배면부를 포함하는 하우징과, 하우징과 결합되어 하우징을 지지하는 지지부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electric heater comprising: a plate having a first surface and a second surface opposed to each other; a conductive material layer formed on at least one of a first surface and a second surface of the plate, A plurality of wiring layers for supplying electric current to the respective heat generating regions partitioned by electrically separating the exothermic film; terminal portions formed at the respective ends of the plurality of wiring layers; A heat plate assembly including a socket bracket connected to a terminal portion and connected to an external power source through a switch, and a second bracket having a fixing piece for fixing the plate member to the housing; A front surface opposite to the first surface of the assembly and provided with a front radiation window through which heat rays from the heat generating film pass, Destined to be coupled with the heating wire (熱線) housing containing the rear radiation window is provided to the rear side and is passed through the housing from the heat generating layer and a support for supporting the housing.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electric heater comprising: a plate having a first surface and a second surface opposed to each other; and at least one of a first surface and a second surface of the plate, A plurality of wiring layers electrically connected to the heat generating regions and electrically connected to the heat generating regions; a terminal portion formed at each end of the plurality of wiring layers; a fixing member for fixing the plate member to the housing; A heat plate assembly including a first bracket on which a plate is formed, a socket structure connected to the terminal portion and connected to an external power source through a switch, and a second bracket on which a stationary piece for fixing the plate to the housing is formed; Which faces the second surface of the heat plate assembly and has a front surface provided with a front radiation window through which heat rays from the heat generating film pass, A housing including a reflection portion for reflecting heat rays (熱線) from the film back surface to the front emission window provided, in combination with the housing and a support for supporting the housing.

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본 발명은 열효율이 높고 소비 전력이 낮으며, 내구성이 강하고 경제적이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has high thermal efficiency, low power consumption, high durability, and economical efficiency.

도1은 본 발명에 따른 난방기의 외관 사시도이다.
도2은 본 발명에 따른 난방기의 정면도이다.
도3은 본 발명의 구체적인 일 실시 예에 따른 난방기의 측면도이다.
도4는 도3에 도시된 난방기의 내부 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 난방기에 사용되는 열판 조립체이다.
도6은 본 발명에 따른 난방기에 사용되는 열판의 발췌 사시도이다.
도7은 도5,6에 도시된 열판의 단면도이다.
도8은 도7의 "c"부분의 확대도이다.
도9는 본 발명의 구체적인 다른 실시 예에 따른 난방기의 측면도이다.
도10은 도9에 도시된 난방기에 적용될 수 있는 열판의 부분 단면도이다.
도11a은 본 발명에 따른 난방기의 사진이다.
도11b는 도11a에 도시된 본 발명에 따른 난방기와의 비교실험에 적용되는 종래 난방기의 사진이다.
도12a와 도12 b는 본 발명에 따른 난방기의 전방 방사창과 후방 방사창 각각으로부터 얻은 열영상 이미지를 보인다.
도12 c는 석영관을 이용하는 종래 난방기의 열영상 이미지를 보인다.
도13a와 도13b는 본 발명에 따른 난방기와 종래 난방기에 동일 전력량 인가시 피차에 온도를 비교해 보인 열영상 이미지이다. 1 is an external perspective view of a radiator according to the present invention.
2 is a front view of a radiator according to the present invention.
3 is a side view of a radiator according to a specific embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the radiator shown in FIG. 3. FIG.
5 is a heat plate assembly used in a heater according to the present invention.
6 is an exploded perspective view of a heating plate used in a heater according to the present invention.
7 is a cross-sectional view of the heating plate shown in Figs.
8 is an enlarged view of a portion "c" in Fig.
9 is a side view of a radiator according to another embodiment of the present invention.
10 is a partial cross-sectional view of a heating plate which can be applied to the radiator shown in Fig.
11A is a photograph of a heater according to the present invention.
11B is a photograph of a conventional heater applied to a comparative experiment with a heater according to the present invention shown in FIG. 11A.
12A and 12B show thermal image images obtained from the front radiation window and the rear radiation window of the radiator according to the present invention, respectively.
12C shows a thermal image of a conventional radiator using a quartz tube.
13A and 13B are thermal image images in which the temperature is compared with the other heater when the same power amount is applied to the heater according to the present invention and the conventional heater.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 전기 난방기를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an electric radiator according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전기 난방기의 외관 사시도이며, 도 2는 그 정면도이다.FIG. 1 is an external perspective view of an electric heater according to the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 전기 난방기(1)는 후술하는 투명 열판을 내장하는 하우징(10)과 하우징(10)을 수직으로 세워서 고정할 수 있도록 하우징(10)과 결합하여 하우징을 지지하는 지지부(20)를 구비한다. 하우징(10)은 전방 열선 방사창(이하 전방 방사창, 11a)을 갖는 전면부(11)와 그 후방의 배면부(12)를 구비한다. 보호망 형태의 전방 방사창(11a)은 일반적인 전기 난방기에서와 같이 사각 격자 또는 허니컴 구조의 열선 가이드 부재를 가질 수 있다. 하우징(10)의 일 측에는 전원의 단속 및 제어를 위한 스위치(14)가 마련되며, 이 스위치(14)는 타이머의 기능을 포함할 수 도 있다.1 and 2, the electric heater 1 includes a housing 10 having a built-in transparent heat plate and a housing 10 coupled to the housing 10 so that the housing 10 can be vertically erected and fixed. And a supporting portion 20 for supporting. The housing 10 has a front portion 11 having a front heat radiation window (hereinafter referred to as front emission window 11a) and a rear portion 12 at the rear thereof. The front radiation window 11a in the form of a protective net may have a rectangular grid or a hot wire guide member of a honeycomb structure as in a general electric heater. On one side of the housing 10, there is provided a switch 14 for interrupting and controlling the power supply, and this switch 14 may also include the function of a timer.

도 3은 본 발명의 구체적인 일실시예에 따른 난방기(1)의 측면도이며, 도 4는 난방기(1)의 내부 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.FIG. 3 is a side view of a radiator 1 according to a specific embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the radiator 1.

도3과 도4를 참조하면, 본 발명에 다른 전기 난방기(1)는 하우징(10)의 전면부(11)에는 전방 방사창(11a), 배면부(12)에는 열선을 통과시키는 후방 방사창(12a)이 마련된다. 이러한 구조는 일 측으로만, 즉 몸체 전방으로만 열선을 방출하는 종래의 난방기와 대비되는 점이다. 이러한 특징적 구조는 본 발명에 다른 난방기에 적용되는 양방향성 열판, 즉 제1면과 그 반대의 제2면으로 모두 열선을 방출하는 열판(30)의 구조에 따른다. 상기 열판(30)은 판상 구조이며, 내열성 판재(31)에 형성된다. 이 판재(31)는 투명성 내열성 유리로 제조될 수 있다. 열판(30)은 하우징(10) 내에 설치되며, 이 열판(30)은 그 상하단에 장착되는 제1블라켓(31a)과 제2블라켓(31b)에 의해 하우징(10) 내부에 고정된다.3 and 4, an electric radiator 1 according to the present invention includes a front radiation window 11a formed on a front portion 11 of a housing 10 and a rear radiation window 12a. This structure is in contrast to a conventional radiator that radiates heat only to one side, that is, to the front of the body only. This characteristic structure depends on the structure of the bidirectional heating plate applied to the heater according to the present invention, that is, the heating plate 30 which radiates heat rays to both the first surface and the second surface opposite thereto. The heat plate 30 has a plate-like structure and is formed on the heat resistant plate 31. This plate member 31 can be made of transparent heat-resistant glass. The heat plate 30 is installed in the housing 10 and the heat plate 30 is fixed to the inside of the housing 10 by a first bracket 31a and a second bracket 31b mounted on the upper and lower ends thereof.

도 6은 열판(30)의 발췌 사시도이며, 도 5는 열판(30)의 상하에 제1블라켓(31a)과 제2브라켓(31b)이 장착되어 있어 있는 열판 조립체를 도시한다.FIG. 6 is an exploded perspective view of the heat plate 30, and FIG. 5 shows a heat plate assembly in which a first bracket 31a and a second bracket 31b are mounted above and below the heat plate 30.

도5와 도6에 도시된 바와 같이, 열판(30)은 판재(31)에 발열막(35)이 형성되고, 발열막(35)의 중간 부분과 양 가장자리를 따라 연장되는 배선층(34)이 복수개 마련되어 있다. 복수의 배선층(34)은 하나의 발열막(35)을 전기적으로 구획하여 발열막(35)의 구획된 각 발열 영역(a, b)에 독립적으로 전류를 공급하기 위한 것이다. 5 and 6, the heating plate 30 includes a heating film 35 formed on the plate 31 and a wiring layer 34 extending along the middle portion and both edges of the heating film 35 A plurality is provided. The plurality of wiring layers 34 are for electrically dividing one heat generating film 35 to independently supply electric current to the heat generating regions a and b of the heat generating film 35.

도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 배선층(34)들의 각 단부에 단자부(34a)가 마련되어 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 제1, 2블라켓(31a, 31b)의 몸체 일측에 하우징(10)에 고정하기 위한 고정편(33)이 형성되어 있고, 제2블라켓(31b)에는 판재(31)의 단자부(34a)에 연결되는 소켓 구조(32)가 마련되어 있다. 즉, 제2블라켓(31b)에 판재(31)의 일 단부(도면에서 하단부)가 끼워졌을 때, 단자부(34a)가 소켓 구조(32)를 통해 외부 전기 회로와 연결되며, 소켓 구조(32)는 스위치(14)를 통해 외부의 전원에 연결된다.As shown in FIG. 5, a terminal portion 34a is provided at each end of the plurality of wiring layers 34. As shown in FIG. 6, a fixing piece 33 for fixing to the housing 10 is formed on one side of the body of the first and second blades 31a and 31b and the plate member 31 And a socket structure 32 connected to the terminal portion 34a of the socket body 32. [ That is, when one end (lower end in the drawing) of the plate 31 is fitted to the second bracket 31b, the terminal portion 34a is connected to the external electric circuit through the socket structure 32, Is connected to an external power source through a switch 14. [

도7은 본 발명에 따른 난방기(1)에 적용되는 상기 열판(30)의 단면 구조를 예시하며, 도 8은 도7의 "c"부분의 확대도로서 열판(30) 상의 발열막(35)의 적층 구조를 예시한다. 도7에 도시된 바와 같이 열판(30)의 판재(31) 상에 발열막(35)이 형성되고, 그 위에 국부적으로 전술한 배선층(34)이 형성된다. 그리고 도8에 도시된 바와 같이, 상기 발열막(35)은 전도성 산화물로된 나노파티클이 용융에 의해 상호 연계된 전기적 저항막(35a)과 이를 덮어 보호하는 보호막(35b)을 구비할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 보호막(35b)은 선택적인 요소로서, 발열막(35)에서 배제될 수 있다. 한편, 필수적인 요소인 저항막(35a)은 단층 구조 또는 복층 구조를 가질 수 있다. 복층 구조의 저항막(35a)의 경우, 모든 층이 동일 물질로 형성될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 각층이 다른 물질로 형성될 수 있다. 이와 같이 단층 구조 또는 복층 구조를 가지는 저항막(35a)에는 보호층 외에 다른 부가적인 기능성 적층이 마련될 수 있다. 예를 들어 상기 판재(31)와 저항막(35a)의 사이에 이들간의 접착력 강화층이 마련될 수 있다.7 is an enlarged view of the portion "c" in Fig. 7, showing the heat generating film 35 on the heat plate 30. Fig. 7 is a sectional view of the heat plate 30 applied to the heater 1 according to the present invention, As shown in Fig. The heating film 35 is formed on the plate 31 of the heat plate 30 as shown in Fig. 7, and the wiring layer 34 described above is locally formed thereon. As shown in FIG. 8, the heating layer 35 may include an electrical resistance layer 35a and a protection layer 35b covering the electrical resistance layer 35a. The protective layer 35b covers the electrical resistance layer 35a by melting the nanoparticles of the conductive oxide. According to another embodiment of the present invention, the protective film 35b is an optional element and can be excluded from the exothermic film 35. [ On the other hand, the resistive film 35a, which is an essential element, can have a single-layer structure or a multi-layer structure. In the case of the multi-layered resistive film 35a, all layers may be formed of the same material, and according to another embodiment, each layer may be formed of another material. The resistance film 35a having a single-layer structure or a multi-layer structure as described above may be provided with an additional functional layer in addition to the protective layer. For example, an adhesion strengthening layer may be provided between the plate member 31 and the resistance film 35a.

상기한 바와 같이 전도성 산화물로된 나노파티클이 용융 등에 의해 물리적으로 연계(necking)된 저항막은 열처리 조건 변화에 따라 조직에 보이드(void)가 존재하는 성긴 조직(loose texture) 구조 또는 보이드가 없는 치밀한 조직(Close-Packed Texture)을 가질 수 잇다. 상기와 같은 저항막(35a)에 대해 전류를 공급하는 배선층(34)들은 Ag, Al, Au, Cu 등의 다양한 전도성 물질로 형성될 수 있다. As described above, the resistive film, in which nanoparticles made of conductive oxide are physically connected by melting or the like, has a loose texture structure in which voids exist in the structure due to the change of the heat treatment condition, or a dense structure (Close-Packed Texture). The wiring layers 34 for supplying current to the resistance film 35a may be formed of various conductive materials such as Ag, Al, Au, and Cu.

상기 저항막(35a)는 용매에 나노파티클이 분상되어 있는 분산액을 판재에 도포 및 건조한 후, 이를 열처리함으로써 얻어진다. 이러한 나노파티클 분산액의 도포, 건조 및 열처리는 1회 또는 복수 회 반복 수행되며, 이에 따라 단층 구조의 저항막 또는 복층 구조의 저항막을 얻을 수 있다. The resistive film 35a is obtained by applying a dispersion liquid in which nanoparticles are dispersed in a solvent to a plate material, drying it, and then heat-treating the plate material. The application, drying and heat treatment of the nanoparticle dispersion are repeated one or more times so that a single-layered resistive film or a multi-layered resistive film can be obtained.

상기 전도성 산화물로된 나노파티클 분산액은 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 디핑 방법, 브러슁 또는 기타 습식 코팅 방법에 의해 판재에 도포될 수 있다. 나노파티클 분산액에 의해 형성되는 도포막은 열처리를 통해 건조되어 나노파티클만 판재 상에 남으며, 잔류하는 나노파티클을 융점 가까이까지 가열함으로써 소결시킨다. 이러한 소결에 따르면, 성긴 조직 또는 치밀한 조직의 저항막이 얻어진다. 이때에, 소결을 위한 열처리 온도는 나노파티클의 재료 및 입경에 의존하며 입경이 작아질수록 낮아진다.The nanoparticle dispersion of the conductive oxide may be applied to the sheet by spray coating, spin coating, dipping, brushing or other wet coating methods. The coating film formed by the nanoparticle dispersion is dried through heat treatment to leave only the nanoparticles on the plate, and the remaining nanoparticles are sintered by heating to near the melting point. According to this sintering, a resistive film of a coarse texture or dense texture is obtained. At this time, the heat treatment temperature for sintering depends on the material and the particle size of the nanoparticle, and becomes lower as the particle size becomes smaller.

구체적으로, 상기 나노파티클의 열처리는 핫 플레이트(hot plate) 또는 오븐(oven)을 이용해 진행할 수 있으며, 이때에 온도는 200~500℃의 범위가 바람직하다. 핫 플레이트를 이용한 열처리에서는 핫 플레이트를 판재(31)의 상하에 위치시켜 판재(31)의 양면으로 복사열이 도달되도록 한다. 이러한 열처리에 의해 나노파티클이 분산되어 있는 용매의 증발(건조)가 수반된다. 어떤 경우에는 용매의 증발이 별도로 수행될 수 있으나, 일반적으로는 열처리에 수반하여 동시에 진행될 수 있다. 그러나 열처리시 건조가 먼저 수행하고, 그 후에 잔류하는 나노파티클에 대한 소결(sintering)을 수행하여 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 저항막을 얻는다.Specifically, the heat treatment of the nanoparticles can be performed using a hot plate or an oven, and the temperature is preferably in the range of 200 to 500 ° C. In the heat treatment using the hot plate, the hot plate is positioned above and below the plate 31 so that the radiant heat reaches both sides of the plate 31. This heat treatment involves evaporation (drying) of the solvent in which the nanoparticles are dispersed. In some cases, the evaporation of the solvent may be carried out separately, but generally it may proceed simultaneously with the heat treatment. However, in the heat treatment, drying is performed first, and then sintering of the remaining nanoparticles is performed to obtain a resistive membrane in which the nanoparticles are physically connected.

상기 용매로서는 메탄올과 수산화 칼슘의 혼합액, 메탄올과 수산화칼슘이 혼합된 혼합액, 벤젠(benzene) 단일 물질이 이용될 수 있으며, 나노파티클로서는 예를 들어, 도핑 된 산화물 반도체로서 ZnO, SnO₂, MgO, In₂O₃ 중의 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다. 이때에 도펀트로는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중에 적어도 어느 하나가 이용된다. 분산액을 조제하는 과정에서 용매를 50~200℃로 가열한 상태에서 전구체(precursor)로서 위에 언급된 산화물 반도체 나노파티클이 첨가할 수 있다. As the solvent, a mixture of methanol and calcium hydroxide, a mixture of methanol and calcium hydroxide, and benzene may be used. As the nanoparticles, for example, ZnO, SnO ₂ , MgO, In ₂ O ₃ may be used. At this time, at least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn is used as a dopant. In the process of preparing the dispersion, the above-mentioned oxide semiconductor nanoparticles may be added as a precursor while the solvent is heated to 50 to 200 ° C.

상기와 같이 제조된 열판을 이용한 본 발명에 따른 난방기에서 판재의 제1면과 제2면, 즉 양면으로의 열선 방출이 일어난다. 전방에는 기존 구조에서와 같이 하우징의 전면부(11)에 마련되는 전방 방사창(11a)을 통해 외부로 방출된다. 그리고, 상기 배면부(12)로 방출되는 열선 역시 배면부(12)측에 마련된 후방 방사창(12a)을 통해 외부로 방출된다.In the heater according to the present invention using the heat plate manufactured as described above, heat radiation occurs to the first surface and the second surface, that is, both surfaces of the plate. And is emitted to the outside through the front radiation window 11a provided in the front portion 11 of the housing as in the conventional structure. The heat ray emitted to the rear portion 12 is also emitted to the outside through the rear radiation window 12a provided on the rear portion 12 side.

그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 일 측의 방사창, 예를 들어 전방 방사창(11a)으로만 열선을 방출하고, 배면으로는 차단할 수 있다. 이와 같이 전방 방사창(11a)으로만 열선을 방출하는 구조는 열판(30)과 배면부(12)의 사이에 열선 을 전방 방사창(11a) 방향으로 반사하는 반사부를 구비할 수 있다.However, according to another embodiment of the present invention, the hot wire can be emitted only to the one radiation window, for example, the front radiation window 11a, and blocked to the rear surface. The structure for radiating heat rays only through the front emission window 11a may include a reflection portion for reflecting the heat rays in the direction of the front emission window 11a between the heat plate 30 and the rear portion 12. [

도9는 전방 방사창(11a)으로만 열선을 방출하는 구조를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 난방기의 측면 구조를 개략적으로 도시한다.9 schematically shows a side structure of a radiator according to another embodiment of the present invention having a structure for radiating hot wire only to the front radiation window 11a.

도9를 참조하면, 하우징(10)은 전면부(11)와 배면부(12)를 가지며, 전면부(11)에만 열선 방사창(11a)이 마련되어 있고, 배면부(12)에는 열선을 방출할 수 있는 구조를 가지지 않는다. 열판(30)과 배면부(12)의 사이에는 열판(30)으로부터 배면부(12)를 향하는 열선을 반사하는 반사부(40)가 마련된다. 이 반사부(40)는 제1블라켓(31a)과 제2블라켓(31b)에 의해 하우징(10) 내에 고정되는 있는 열판(30)으로 열선을 되반사한다. 반사부(40)에서 되반사된 열선은 열판(30)을 통과하여 전방 방사창(11a)을 통해 외부로 방출된다. 상기와 같은 반사부(40)는 열에 강한 금속 미러의 형태를 가질 수 있다.9, the housing 10 has a front face portion 11 and a back face portion 12, and a heat ray radiating window 11a is provided only on the front face portion 11, Have no structure. Between the heat plate 30 and the back surface portion 12 is provided a reflective portion 40 for reflecting a heat line from the heat plate 30 to the back surface portion 12. [ The reflector 40 reflects the heat ray back to the heat plate 30 fixed in the housing 10 by the first and second brackets 31a and 31b. The heat ray reflected back from the reflection part 40 passes through the heat plate 30 and is emitted to the outside through the front radiation window 11a. The reflective portion 40 may have a shape of a metal mirror strong against heat.

이러한 반사부는 열판(30)과 배면부(12)의 사이에 독립적으로 마련될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 반사부(40a)는 판재(31) 자체에 형성될 수 있다. 즉, 발열막(35)이 판재(31)의 제1면(도면에서 상면)에 형성되고, 반사부(40a)는 판재(31)의 제2면(도면에서 저면)에 형성된다. 이러한 반사부(40a)는 별도로 부착된 금속판 또는 판재(31)에 증착된 금속 등의 반사물질에 의해 얻어질 수 있으며, 특정 재료에 국한되지 않는다.10, the reflector 40a may be provided between the heat plate 30 and the back panel 12, and may be independently provided between the heat plate 30 and the back panel 12. According to another preferred embodiment of the present invention, Can be formed on itself. That is, the heat generating film 35 is formed on the first surface (the upper surface in the drawing) of the plate member 31 and the reflecting portion 40a is formed on the second surface (the lower surface in the drawing) Such a reflection portion 40a can be obtained by a reflective material such as a metal deposited on a separately attached metal plate or plate 31, and is not limited to a specific material.

이하에서는 본 발명에 따른 난방기와 종래의 난방기의 비교 실험결과를 설명한다.Hereinafter, comparative experimental results of a heater according to the present invention and a conventional heater will be described.

도 11a와 도 11b는 비교 실험에 사용되는 난방기의 사진이며, 여기에서 도11a는 본 발명에 따른 열판을 이용하는 난방기이며, 도11b는 석영 히터를 이용하는 종래 난방기를 나타내며, 이들의 각각의 사양은 아래의 표1과 같다.11A and 11B are photographs of a heater used in a comparative experiment, wherein FIG. 11A shows a heater using the heat plate according to the present invention, FIG. 11B shows a conventional heater using a quartz heater, As shown in Table 1.

구분division 본 발명Invention 종래Conventional 발열위치Heat location 전방 방사창Front emission window 후방 방사창Rear radiation window 전면Front 소비전력Power Consumption 1000W1000W 990W990W 발열부(판) 표면온도Surface temperature of the heating part (plate) 516도516 degrees 500.1도500.1 degrees 501.5도501.5 degrees

위의 결과의 표1은 1000W의 소비전력을 가지는 본 발명에 따른 난방기와 990W의 소비전력을 가지는 비교대상 종래 난방기의 비교 결과를 보인다. 위의 표에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 난방기는 전방 방사창 측의 열판 표면(제1면)의 온도는 516도이며, 그 반대측의 후방 방사창 측의 열판 표면(제2면)의 온도는 500.1도이다. 그리고 석영히터를 이용하는 종래 난방기는 500.5도 이다.Table 1 shows the results of comparison between a heater according to the present invention having a power consumption of 1000 W and a comparative conventional heater having a power consumption of 990 W. As can be seen from the above table, the temperature of the heating plate surface (first surface) on the side of the front radiation window is 516 degrees and the temperature of the heating plate surface (second surface) Is 500.1 degrees. And the conventional heater using a quartz heater is 500.5 degrees.

이와 같이 본 발명의 난방기와 종래의 난방기의 발열 형태는 도12a, 12b, 12c에 도시되어 있다. 도 12a와 도12b는 전방 방사창과 후방 방사창 각각으로부터 얻은 열영상 이미지를 보이며, 도12c는 석영관을 이용하는 종래 난방기의 열영상 이미지를 보인다. 도12a, 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 난방기는 열판의 발열막 전체적으로 발열이 일어나는 구조를 가지므로 열영상 이미지에서 전체적으로 고른 분포로 발열이 일어 남을 알 수 있고, 그리고 코일형 발열선이 내장된 석영 히터를 이용하는 도12c의 종래 난방기는 석영 히터 배치 형태에 따라 국부적으로만 높은 열이 발생하여 전체적으로 고른 발열이 나타나지 않는다. 12A, 12B, and 12C show heating patterns of the radiator of the present invention and the conventional radiator. 12A and 12B show thermal image images obtained from the front radiation window and the rear radiation window, respectively, and FIG. 12C shows a thermal image image of a conventional radiator using a quartz tube. As shown in FIGS. 12A and 12B, since the heater according to the present invention has a structure in which heat is generated as a whole over the heat generating film of the heat plate, it can be seen that the heat is generated in a uniform distribution as a whole in the thermal image, In the conventional heater of FIG. 12C using the quartz heater, the heat is generated only locally depending on the arrangement of the quartz heater, so that no uniform heat is generated as a whole.

도13a와 도13b는 본 발명에 따른 난방기와 종래 난방기에 동일 전력량 인가시 피차에 온도를 비교해 보인 열영상 이미지이며, 아래의 표2는 비교 결과를 보인다.13A and 13B are thermal image images comparing the temperatures of the heaters according to the present invention and the conventional radiators when the same power amount is applied, and Table 2 below shows the comparison results.

구분division 본발명Invention 종래Conventional 소비(표시) 전력Consumption (Display) Power 1000(W) [101%]1000 (W) [101%] 990W[100%]990W [100%] 소비전력량Power consumption 480(Wh)480 (Wh) 480(Wh)480 (Wh) 소요시간Time 28분28 minutes 27.5분27.5 minutes 피사체 온도Subject temperature 38.3도38.3 degrees 33.8도33.8 degrees

위의 표2를 통해서, 동일한 전력량(전기요금 부과단위)을 인가하였을 경우 동일 면적의 온도가 약 5℃ 더 상승함을 알 수 있고, 도 13a의 본 발명의 열영상 이미지와 도13b의 종래 난방기의 열영상 이미지의 비교를 통해서 본 발명에 따른 난방기가 종래의 난방기에 비해, 피사체 전체 면적을 고르게 난방 되고 있음을 알 수 있다.It can be seen from the above Table 2 that when the same amount of electric power (electric charge charging unit) is applied, the temperature of the same area is increased by about 5 DEG C, and the thermal image of the present invention of FIG. It can be seen that the radiator according to the present invention is heated evenly over the entire area of the object as compared with the conventional radiator.

아래의 표3은 100W의 소비전력을 가지는 본 발명에 따른 난방기와 990W의 소비전력을 가지는 비교대상 종래 난방기의 비교 결과를 보인다. Table 3 below shows a comparison result between a heater according to the present invention having a power consumption of 100 W and a comparative conventional heater having a power consumption of 990 W.

구분division 본 발명Invention 종래Conventional 소비(표시) 전력Consumption (Display) Power 1000(W) [101%]1000 (W) [101%] 990W[100%]990W [100%] 소비전력량Power consumption 197(Wh)197 (Wh) 388(Wh)388 (Wh) 도달시간Reach time 11분11 minutes 23분23 minutes 피사체 온도Subject temperature 33.5도33.5 degrees 33.5도33.5 degrees

위의 표에서 알 수 있듯이, 피사체의 동일한 면적의 온도를 33.5도로 높임에 있어서, 본 발명에 따른 난방기는 전기요금부과기준이 사용전력량이 197Wh로서, 388Wh를 나타내는 종래 난방기에 비해 약 50.8% 전력으로 동일한 효과를 나타냈었음을 보인다. 이러한 결과는 양면으로 열선의 방출이 일어나는 본 발명의 난방기에서 한쪽 면으로 방출하는 열선에 의한 결과를 보이므로, 양쪽 방출을 고려했을 때, 또는 반사부를 통해 열판의 한 쪽(제1면)으로 열선을 모아서 방출하는 도 9에 도시된 바와 같은 실시 예의 난방기를 고려하면 보다 더욱 높은 효율의 발열이 가능함을 예측할 수 있다.As can be seen from the above table, in the case of increasing the temperature of the same area of the object by 33.5 degrees, the heater according to the present invention has a power consumption of about 197Wh, which is about 50.8% Showing the same effect. This result shows the result of the heating wire radiating to one side in the heater of the present invention in which the heating wire is emitted on both sides, It can be predicted that even more efficient heat generation can be achieved by considering the radiator of the embodiment as shown in FIG.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르는 난방기는 판재에 전도성 산화물 나노파티클에 의해 형성되는 발열막을 이용한다. 이러한 발열막은 판재에 의해 형성되며, 전체적으로 고른 발열 분포를 보인다. 또는 이러한 열판은 종래의 난방기에 비해 매우 높은 열효율을 보인다. 특히 종래의 구조에서는 찾아 볼수 없는 양면형 열선 방사구조를 통해 보다 넓은 영역에 대한 난방이 가능하게 된다. 한편, 반사기에 의한 일 방향으로의 열 방사구조의 경우, 투명한 판재를 통한 반사기에 의해 반사된 열선이 판재를 통과하고 이 열선이 전방으로 방출되는 열선과 같이 전방의 피사체로 진행하므로 매우 높은 에너지의 열 공급이 가능하게 된다. 이러한 본 발명의 난방기는 높은 열 효율을 가질 뿐 아니라 매우 빠른 속도의 승온이 가능하므로 신속한 난방이 가능한 장점을 가진다. As described above, the heater according to the present invention uses a heating film formed of conductive oxide nanoparticles in a plate material. Such a heat generating film is formed by a plate material and exhibits a uniform heat generation distribution as a whole. Or such a heat plate exhibits a very high thermal efficiency as compared with a conventional heater. In particular, heating can be performed over a wider area through a double-sided heat radiation structure that can not be found in the conventional structure. On the other hand, in the case of the heat radiation structure in one direction by the reflector, since the heat ray reflected by the reflector through the transparent plate passes through the plate material and proceeds to the forward object like the heat ray which is emitted forward, Heat supply becomes possible. The heater of the present invention not only has a high heat efficiency but also has an advantage of rapid heating because it can raise the temperature at a very high speed.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

1: 전기 난방기
10: 하우징
11: 전면부
11a: 전방 (열선) 방사창
12: 배면부
12a: 후방 (열선) 방사창
14: 스위치
20: 지지부1: Electric radiator
10: Housing
11: Front side
11a: Front (hot line) radiation window
12:
12a: rear (hot line) radiation window
14: Switch
20: Support

Claims

A heat generating film formed on at least one of a first surface and a second surface of the plate and formed by physically connecting nanoparticles of a conductive oxide, the plate having a first surface and a second surface opposed to each other, A plurality of wiring layers electrically connecting the heat generating film to each of the heat generating regions divided by the heat generating film; a terminal portion formed at each end of the plurality of wiring layers; a first bracket having a fixing piece for fixing the plate member to the housing; A socket structure connected to the terminal portion and connected to an external power source through a switch, and a second bracket having a fixing piece for fixing the plate member to the housing;
A front surface opposed to the first surface of the heat plate assembly and provided with a front radiation window through which heat rays from the heat generating film pass, and a front surface facing the second surface of the heat plate assembly, The housing including a back surface provided with a rear radiation window through which the light is transmitted; And
A support coupled to the housing to support the housing;
.

A heat generating film formed on the first surface of the plate and having a first surface and a second surface facing each other and a nanoparticle made of a conductive oxide formed on the first surface of the plate and physically connected to each other; A plurality of wiring layers for supplying electric current to the respective heat generating regions formed in the plurality of wiring layers, a terminal portion formed at each end of the plurality of wiring layers, a first bracket having a fixing piece for fixing the plate member to the housing, A heat plate assembly including a socket structure connected to an external power source and a second bracket having a fixing piece for fixing the plate member to the housing;
A front surface opposed to the first surface of the heat plate assembly and provided with a front radiation window through which heat rays from the heat generating film pass, and a front surface facing the second surface of the heat plate assembly, And a rear portion provided with a reflecting portion for reflecting the light emitted from the light source to the front emission window; And
A support coupled to the housing to support the housing;
.

The method of claim 2,
And the reflector is formed on a second side of the plate.

The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the oxide semiconductor comprises at least one selected from the group consisting of ZnO, SnO ₂ , MgO, and In ₂ O ₃ .

The method according to any one of claims 1 to 3,
The heat-
Wherein the nanoparticle made of the conductive oxide comprises an electrical resistance film mutually connected by melting and a protective film covering and protecting the resistance film.

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