KR101427188B1 - 초내열유리 히터모듈 - Google Patents
초내열유리 히터모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101427188B1 KR101427188B1 KR1020120117416A KR20120117416A KR101427188B1 KR 101427188 B1 KR101427188 B1 KR 101427188B1 KR 1020120117416 A KR1020120117416 A KR 1020120117416A KR 20120117416 A KR20120117416 A KR 20120117416A KR 101427188 B1 KR101427188 B1 KR 101427188B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat
- resistant glass
- plate
- super
- heating plate
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 34
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008449 SnF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N [F].[Sn]=O Chemical compound [F].[Sn]=O NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J tin(iv) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Sn+4] YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008556 Li2O—Al2O3—SiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 230000009759 skin aging Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910052644 β-spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/03—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
- H05B3/08—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders having electric connections specially adapted for high temperatures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
Abstract
본 발명은 초내열유리 히터모듈에 관한 것으로서, 보다 더 상세하게는 금속 박막전극과 발열판, 초내열유리, 단열판으로 이루어져 있어 초내열유리 히터모듈의 전면부로만 열을 방사하고, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단할 수 있다.
본 발명의 초내열유리 히터모듈은 전면부로만 열을 방사하고, 기존의 탄소 발열체보다 더 높은 고온 발열이 가능하고 원적외선 방사율을 높일 수 있으며, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단하고, 전면부로의 열전달 효율을 극대화 할 수 있으며, 단일체의 고온 히터모듈로서 다양한 방법으로 다양한 장소에서 용이하게 적용하여 그 활용도를 극대화 하는 효과가 있다.
본 발명의 초내열유리 히터모듈은 전면부로만 열을 방사하고, 기존의 탄소 발열체보다 더 높은 고온 발열이 가능하고 원적외선 방사율을 높일 수 있으며, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단하고, 전면부로의 열전달 효율을 극대화 할 수 있으며, 단일체의 고온 히터모듈로서 다양한 방법으로 다양한 장소에서 용이하게 적용하여 그 활용도를 극대화 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 초내열유리 히터모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 박막전극과 발열판, 초내열유리, 단열판로 이루어져 있어 초내열유리 히터모듈의 전면부로만 열을 방사하고, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단할 수 있다.
일반적인 면상발열체는 전기 통전에 의해 발생하는 방사열을 이용하고 있어 온도조절이 용이하고 공기가 오염되지 않아 위생적이며 소음이 없기 때문에 히팅 매트나 히팅 패드, 침대 매트리스, 보온 이불이나 담요, 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다. 또, 사무실이나 상점 등 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고, 막사 등의 산업용 난방장치와 각종 산업용 가열장치, 비닐 하우스와 농산물 건조시스템과 같은 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지할 수 있는 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 거울이나 유리의 김서림 방지장치, 건강보조용, 축산용 등에도 이용되고 있다. 특히, 최근 관심이 높아지고 있는 반신욕 장치 및 건식용 사우나 장치들은 발열체를 필요로 하는데, 이러한 면상발열체를 사용한 반신욕 장치 및 건식용 사우나 장치들이 많이 보급되어 있다.
상기 면상발열체의 발열원으로는 니크롬 발열선이나 동니켈 합금 발열선, 알루미늄 등의 금속 박판을 에칭한 발열선, 카본블랙 후막 등이 사용되고 있으며, 니크롬 발열선이나 동니켈 합금 발열선 및 알루미늄 등의 금속 박판을 에칭하여 만든 발열선들은 전기가 한 선을 통해 흐르기 때문에 어느 한 부분이라도 끊어지면 전체 발열선에 전기가 통하지 않게 되어 면상발열체가 작동을 하지 않게 된다. 또한, 상기 면상발열체에서 발열선이 단락되는 경우에는 그 부분에서 전기저항이 크게 감소하여 심하게 발열되기 때문에 화재의 위험성이 있으므로, 발열선의 단락을 방지하기 위해서는 발열선의 표면을 충분한 두께의 전기부도체로 완전히 절연을 시켜야 하나, 전기부도체는 열 부도체이므로 열전도 특성이 나쁘기 때문에 면상발열체의 발열효율이 크게 저하된다.
그리고, 종래의 일반적인 원적외선을 방사할 수 있는 탄소 면상발열체의 경우 발열온도가 40℃ 내지 80℃ 이내의 온도로 열전달이 효율적이지 못하고, 탄소 면상 발열체의 전면부 이외에도 측면과 후면에도 원적외선이 방사되어, 원적외선 방사율이 낮아 그 효능이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고온 발열이 가능하고, 원적외선 방사율이 높은 초내열유리 히터모듈을 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 인가된 전원에 의해 발열하는 발열판;상기 발열판의 양 끝단에 위치하며, 외부에서 공급받은 전원을 발열판에 인가하는 적어도 2개 이상의 금속 박막전극;상기 발열판의 전면에 위치하며, 상기 발열판에서 발생한 열을 전면부로 방사하는 초내열유리; 및 상기 발열판의 후면에 위치하여, 상기 발열판에서 발생한 열이 후면부로 방사되는 것을 막는 단열판;을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 초내열유리 히터모듈은 단열판의 후면에 위치하며 발열판, 금속 박막전극, 초내열유리 및 단열판을 모두 동시에 내포하여 실링하는 방수용 커버부재를 더 구비할 수 있다.
상기 발열판은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 그리고 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)의 합금을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 금속 박막전극은 구리(Cu), 은(Ag), 철(Fe), 백금(Pt)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 초내열유리는 산화리듐(Li2O)-산화알루미늄(Al2O3)-실리카(SiO2)계인 결정화 유리인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 단열판은 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 산화규소(SiO2)의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 초내열유리 히터모듈은 전면부로만 열을 방사하고, 기존의 탄소 발열체보다 더 높은 고온 발열이 가능하고 원적외선 방사율을 높일 수 있으며, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단하고, 전면부로의 열전달 효율을 극대화 할 수 있으며, 단일체의 고온 히터모듈로서 다양한 방법으로 다양한 장소에서 용이하게 적용하여 그 활용도를 극대화 하는 효과가 있다.
또한, 추가적으로 방수용 커버부재를 더 구비할 수 있으므로 화장실 혹은 욕실과 같은 습기가 많은 곳이나, 생활방수가 필요한 외부에서도 사용 가능한 상기 초내열유리 히터모듈을 얻을 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 초내열유리 히터모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈의 평면도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈에 커버부재를 구비한 구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈에 커버부재를 구비한 구조의 평면도이다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 초내열유리 히터모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈의 평면도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈에 커버부재를 구비한 구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 초내열유리 히터모듈에 커버부재를 구비한 구조의 평면도이다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 있어서, 초내열유리 히터모듈(100)은 인가된 전원에 의해 발열하는 발열판(30); 상기 발열판의 양 끝단에 위치하며, 외부에서 공급받은 전원을 발열판에 인가하는 적어도 2개 이상의 금속 박막전극(20); 상기 발열판의 전면에 위치하며, 상기 발열판(30)에서 발생한 열을 전면부로 방사하는 초내열유리(40); 및 상기 발열판의 후면에 위치하여, 상기 발열판(30)에서 발생한 열이 후면부로 방사되는 것을 막는 단열판(50);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 초내열유리 히터모듈(100)은 상기 발열판(30)의 후면에 형성되어 있는 상기 금속 박막전극(20)은 상기 금속 박막전극(20)의 하부와 상부의 양 끝단에 전선을 연결하여 전원을 공급 받을 수 있다.
초내열유리 히터모듈(200)은 상기 초내열유리(40) 후면에 상기 발열판이 형성되어 있고, 상기 발열판(30) 후면에 금속 박막전극(20)이 형성되어 있고, 상기 금속 박막전극(20) 후면에 단열판(50)이 형성되어 있다. 상기 금속 박막전극(20)의 크기가 넓어지면 상기 금속 박막전극(20)의 하부의 양 끝단과 상기 발열판(30)의 가운데 부분에도 전극을 배열하여 양 끝단을 한 개로 묶고 중앙 전극을 별도로 전선을 연결할 수 있다.
상기 외부의 전원을 연결하는 전원연결선(21´)과 전원연결선(21˝)을 이용하여 상기 금속 박막전극(20)에 전원을 공급할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 발열판(30)의 가운데 부분에 세 개의 상기 금속 박막전극(20)을 포함할 수 있다. 상기 발열판(30)에 포함된 세 개의 상기 금속 박막전극(20)을 전원연결선(21´)과 전원연결선(21˝)으로 외부 전압과 연결할 수 있다. 상기 발열판(30)에 배치된 세 개의 상기 금속 박막전극(20) 중에 양 끝 부분에 위치한 상기 금속 박막전극(20)을 두 개의 전원연결선(21´)으로 연결한 후 양 끝단을 한 개로 묶고, 상기 발열판(30)의 가운데 부분에 배치된 상기 금속 박막전극(20)을 전원연결선(21˝)에 연결하여 전원을 공급받을 수 있다.
종래의 일반적인 탄소 면상 발열체 히터모듈의 경우 발열온도가 40℃ 내지 80℃ 이내의 온도로 열전달이 효율적이지 못하고, 히터모듈의 전면부 이외에도 측면과 후면에도 원적외선이 방사되어, 원적외선 방사율이 낮아 그 효능이 저하되는 문제점이 발생하였다.
이에 본 발명은, 인가된 전원에 의해 발열하는 발열판(30); 상기 발열판(30)의 양 끝단에 위치하며, 외부에서 공급받은 전원을 발열판에 인가하는 적어도 2개 이상의 금속 박막전극(20);상기 발열판(30)의 전면에 위치하며, 상기 발열판(30)에서 발생한 열을 전면부로 방사하는 초내열유리(40); 및 상기 발열판(30)의 후면에 위치하여, 상기 발열판(30)에서 발생한 열이 후면부로 방사되는 것을 막는 단열판(40);을 포함하는 초내열유리 히터모듈을 통해 상기 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 초내열유리 히터모듈(100)은 전면부로만 열을 방사하고, 기존의 탄소 발열체보다 더 높은 고온 발열이 가능하고 원적외선 방사율을 높일 수 있으며, 히터 후면부로의 열차단과 열손실을 근본적으로 차단하고, 전면부로의 열전달 효율을 극대화 할 수 있으며, 단일체의 고온 히터모듈로서 다양한 방법으로 다양한 장소에서 용이하게 적용하여 그 활용도를 극대화하는 효과가 있다. 특히, 본 발명의 초내열유리 히터모듈는 발열 효율과 원적외선의 방사율이 우수하므로, 반신욕 장치 및 건식용 사우나 장치들에 적합하다.
원적외선은 가열된 물체로부터 방출되는 열선중에서 파장대가 5μm 내지1000μm 이내인 열선을 원적외선이라 부르며, 원적외선의 가장 큰 자연진원지로는 태양이 있다. 우리의 몸은 3μm 내지 5μm 이내의 파장대의 분자진동수를 가진 유기화합물로 이루어져 있어 비슷한 파장대를 가진 열선에 잘 공명하므로 원적외선에 의해 생성된 열이 우리 몸으로 쉽게 흡수된다. 흡수된 원적외선에 의해 체온이 상승될 뿐 만아니라, 세포조직이 활성화되어 혈행 및 신진대사를 촉진시키고, 피로회복, 스트레스해소, 피부노화 방지등 인체 건강 및 미용에 미치는 효과가 있다.
상기 발열판(30)은 사용화된 발열판을 입수하여 초내열유리(40)에 접합하여 사용할 수 있으며, 또한 상기 초내열유리(40)에 발열판을 제조할 수 있는 원료용액을 사용하여 코팅층을 형성하여 사용할 수도 있다. 상기 발열판(30)의 두께로는 0.2mm 내지 1.5mm 이내가 바람직하다.
상기 원료용액을 형성하는 방법들 가운데 일실시예로, 금속염 용액을 이용한 스프레이법을 이용하여 주석산화물(SnOx)을 주원료하고, 불화주석(SnF2), 불산(HF) 또는 염산(HCl)을 첨가하여 알코올로 용액화하여 700℃에서 초내열유리의 후면을 예열한 후 용액을 분사하여 형성한 후 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 발열판(30)을 형성하는 방법들 가운데 일실시예로, 상기 발열판(30)을 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 그리고 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)의 합금의 금속분말을 이용하여 실크프린팅으로 박막의 발열판으로 사용할 수 있다.
상기 발열판(30)을 형성하는 방법들 가운데 일실시예로, 상기 발열판(30)은 상기 재료들을 대신하여 플루오린 틴옥사이드(fluorine tin oxide:FTO), 산화인듐주석 (Indium Tinoxide:ITO), 산화아연(zinc oxide:ZnO)에 알루미늄 (Al)이나 갈륨(Ga)을 도펀트로 사용하는 AZO(Al-doped Zinc Oxide) 또는 GZO(Ga-doped ZnO) 등을 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 발열판(20)의 표면발열온도가 200℃ 내지 400℃ 이내인 것이 바람직하다. 표면발열온도가 200℃ 이하일 경우에는 열전달 성능이 저하될 수 있고, 표면발열온도가 400℃ 이상일 경우에는 초내열유리 히터를 구성하는 구조물들에 화학적, 물리적 변화가 발생해 구조의 변형이 있을 수 있어 성능이 저하될 가능성이 있으므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 금속 박막전극은 구리(Cu), 은(Ag), 철(Fe) 및 백금(Pt) 중에서 선택되는1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 금속 박막전극(20)은 은(Ag) 등 전도성이 높은 금속류 페이스트(Paste)로 발열판(30)의 양 끝단에 균일한 두께로 프린팅 혹은 도포한 후, 열처리 공정으로 마무리 할 수 있다.
상기 초내열유리(40)는 열팽창률이 대단히 작고 급열과 급냉하여도 부서지지않는 유리로, 30℃ 내지 700 ℃에서 열팽창계수가 -10 내지 30×10-7/℃, 바람직하기로는 0 내지 30×10-7/℃인 내열성을 가지고 있는 것이 좋다.
본 발명의 초내열유리(40)는 Li2O-Al2O3-SiO2계이고, 주결정상이 β-스포듀멘상인것이 바람직하다. 구체적으로 초내열유리(40)는 SiO2 65 내지 70 중량%, Al2O3 18 내지 23 중량%, Li2O 3.6 내지 5.5 중량%, Na2O 0.1 내지 1.2 중량%, K2O 0.1 내지 1.2 중량%, MgO 0 내지 1 중량%, CaO 0 내지 1 중량%, SrO 0 내지 1 중량%, BaO 0 내지 1 중량%, ZnO 0.1 내지 1.2 중량%, ZrO2 1 내지 4 중량%, TiO2 0.5 내지 1.7 중량%, CeO2 0.1 내지 1 중량%, As2O3 0 내지 1 중량% 및 Sb2O3 0 내지 1 중량%의 조성일 수 있다.
이때, 상기 Na2O+K2O가 0.5 내지 2 중량%이고, 알칼리토류 금속산화물중 MgO, CaO, SrO, BaO 중 3성분 이상을 함유하며 그 합이 0.5 내지 3 중량%이고,
CeO2+As2O3+Sb2O3이 0.5 내지 2.5 중량%인 것이 바람직하다.
이러한 초내열유리(40)는 당 분야에서 사용되는 일반적인 방법으로 제조될 수 있다. 일례로 상기 조성으로 혼합한 후, 700℃ 내지 800 ℃에서 2시간 열처리하여 핵을 형성시킨다. 이후에 1060℃ 내지 1150 ℃에서 1시간 열처리하여 결정을 성장시키는 방법을 사용할 수 있다.
이와 같은 조성으로 제조된 초내열유리(40) 성형성이 우수하고, 양호한 투명성을 나타낸다.
상기 초내열유리(40)는 열전달 성능 및 용기 등의 용도를 고려하면 두께가 3 mm 내지 10 ㎜인 것이 바람직하다. 두께가 3 ㎜ 미만이면 자체 충격강도 등의 기계적 강도가 낮을 수 있고 10 ㎜를 초과하는 경우에는 오히려 열전달 성능이 저하될 수 있으므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 초내열유리(40)의 일실시예로, 초내열유리(40)의 후면에 작은 요철을 형성하여 후면의 단열판(50)의 밀착강도를 높일 수 있다. 상기 초내열유리(40)의 후면에 작은 요철을 형성하게 되면, 후면의 상기 단열판(50)의 기공과 빈공간을 효과적으로 메워서, 상기 초내열유리 히터모듈(100)의 측면 및 후면으로의 열손실을 낮출 수 있다.
상기 초내열유리(40)의 일실시예로, 전면에 에메랄드, 맥반석 또는 원적외선 방사율이 높은 광석 파우더를 액상화하여 코팅층으로 형성화하여 원적외선 방사율을 높일 수 있다.
상기 단열판(50)은 산화알루미늄(Al2O3) 또는 산화규소(SiO2)와 같은 단열성이 높은 한 종류 이상의 세라믹 분말을 파인더 혹은 수분으로 혼합된 페이스트 형태의 소재로 발열막 및 전극을 포함한 후면부를 일정한 두께로 점착시킨 후, 4시간 내기 10시간 이내 자연 건조 후, 원적외선 전기로에서 90℃ 내지 350℃ 이내의 고온상태에서 3시간 내지 10시간 이내 시간 동안 고온 건조 및 밀착시켜 고밀도의 단열판(50)을 형성한다.
기존의 발열히터의 경우, 후면에 별도의 단열재를 쓰지 않거나, 분리된 글라스울 또는 세라믹울과 같은 블랭킷(blanket) 타입의 단열재를 배치한 것으로 알려져 있다. 기존의 방법의 경우 밀도가 낮고 기공과 빈공간이 많아 단열효과가 떨어지고, 그 측면 및 후면으로의 열손실이 높아 히터의 효율을 낮추는 결과를 초래한 것으로 알려져 있다.
기존의 문제점들은 상기 단열판(50)을 통해 히터 후면부로의 열차단 및 열손실을 근본적으로 차단하고, 전면부로의 열전달효율을 극대화 할 수 있으며, 단일체의 고온 히터모듈로서 다양한 방법으로 다양한 장소 및 용처에 매우 용이하게 적용하여 그 활용도를 극대화 할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 초내열유리 히터모듈(300)은 단열판(50)의 후면에 위치하며 발열판(30), 금속 박막전극(20), 초내열유리(40) 및 단열판(50)을 모두 동시에 내포하여 실링하는 방수용 커버부재(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
초내열유리 히터모듈(300)은, 상기 단열판(50) 후면에 커버부재(60)가 있다. 상기 커버부재(60)는 상기 초내열유리(40), 발열판(30), 금속 박막전극(20), 단열판(50)으로 구성된 초내열유리 히터모듈(300)을 방수용 금속으로 코팅하여, 상기 초내열유리 히터모듈(300)을 사용할 시에, 발생하는 수분이 상기 초내열유리 히터모듈(300) 내로 들어가는 것을 방지한다.
상기 커버부재(60)를 사용하여 내부의 잔열 전달 및 방출이 용이한 알루미늄과 같은 금속재질의 방수용 덮개를 제작하여, 방수용 고온 세라믹 본드 또는 에폭시 본드로 네 모서리를 완전히 씰링하여, 화장실 혹은 욕실과 같은 습기가 많은 곳이나, 생활방수가 필요한 외부에서도 사용 가능한 상기 초내열유리 히터모듈(300)을 얻을 수 있다.
하기에서는. 상기 초내열유리 히터모듈의 구체적인 제조방법을 살펴보도록 한다.
먼저, 상기 초내열유리(40)는 당 분야에서 사용되는 일반적인 방법으로 제조될 수 있다.
구체적으로 초내열유리(40)는 SiO2 65 내지 70 중량%, Al2O3 18 내지 23 중량%, Li2O 3.6 내지 5.5 중량%, Na2O 0.1 내지 1.2 중량%, K2O 0.1 내지 1.2 중량%, MgO 0 내지 1 중량%, CaO 0 내지 1 중량%, SrO 0 내지 1 중량%, BaO 0 내지 1 중량%, ZnO 0.1 내지 1.2 중량%, ZrO2 1 내지 4 중량%, TiO2 0.5 내지 1.7 중량%, CeO2 0.1 내지 1 중량%, As2O3 0 내지 1 중량% 및 Sb2O3 0 내지 1 중량%의 조성일 수 있다.
이때, 상기 Na2O+K2O가 0.5 내지 2 중량%이고, 알칼리토류 금속산화물중 MgO, CaO, SrO, BaO 중 3성분 이상을 함유하며 그 합이 0.5 내지 3 중량%이고, CeO2+As2O3+Sb2O3이 0.5 내지 2.5 중량%인 것이 바람직하다.
일례로 상기 조성으로 혼합한 후, 700℃ 내지 800 ℃에서 2시간 열처리하여 핵을 형성시킨다. 이후에 1060℃ 내지 1150 ℃에서 1시간 열처리하여 결정을 성장시키는 방법으로 제조할 수 있다.
이 후에, 상기 발열판(30)의 원료용액을 주석산화물(SnOx)을 주원료로하고, 불화주석(SnF2), 불산(HF) 또는 염산(HCl)을 첨가하여 알코올로 용액화하여 형성할 수 있다. 상기 원료용액을 700℃ 이내의 온도에서 초내열유리의 후면을 예열한 후 용액을 스프레이법으로 분사하여 형성할 수 있다.
상기 발열판(30)을 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 그리고 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)의 합금의 금속분말을 이용하여 실크프린팅으로 박막의 발열판으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 발열판(30)은 상기 재료들을 대신하여 플루오린 틴옥사이드(fluorine tin oxide:FTO), 산화인듐주석 (Indium Tinoxide:ITO), 산화아연(zinc oxide:ZnO)에 알루미늄 (Al)이나 갈륨(Ga)을 도펀트로 사용하는 AZO(Al-doped Zinc Oxide) 또는 GZO(Ga-doped ZnO)로 상기 발열판(30)을 형성할 수 있다.
그러고나서, 상기 금속 박막전극(20)은, 전도성이 높은 구리(Cu), 은(Ag), 철(Fe) 및 백금(Pt) 중에서 선택되는 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 페이스트(Paste)로 상기 발열판(30)막의 양 끝단 또는 양 끝단과 가운데 부분에 균일한 두께로 프린팅 또는 도포한 후 열처리 공정으로 제조할 수 있다.
마지막으로, 상기 단열판(50)을 제조하는 일실시예로는 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 산화규소(SiO2)의 혼합물을 포함하는 분말을 바인더 또는 수분과 혼합한 페이스트(Paste) 형태의 소재로 형성할 수 있다. 상기 혼합된 페이스트(Paste)는 상기 발열판(30)과 상기 금속 박막전극(20)을 포함한 후면부를 일정한 두께로 점착시킨 후, 4시간 내지 10시간 이내 자연 건조 후, 원적외서 전기로에서 90℃ 내지 350℃ 이내의 온도에서 3시간 내지 10시간 이내로 고온 건조 및 밀착시켜 고밀도의 단열판을 형성할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 초내열유리 히터모듈 20 : 금속 박막전극
21´: 전원연결선 21˝: 전원연결선
30 : 발열판 40 : 초내열유리
50 : 단열판 60 : 방수덮개
200 : 3개의 전극을 포함하는 초내열유리 히터모듈
300 : 커버부재를 포함하는 초내열유리 히터모듈
21´: 전원연결선 21˝: 전원연결선
30 : 발열판 40 : 초내열유리
50 : 단열판 60 : 방수덮개
200 : 3개의 전극을 포함하는 초내열유리 히터모듈
300 : 커버부재를 포함하는 초내열유리 히터모듈
Claims (6)
- 인가된 전원에 의해 발열하는 발열판;
상기 발열판의 양 끝단에 위치하며, 외부에서 공급받은 전원을 발열판에 인가하는 적어도 2개 이상의 금속 박막전극;
상기 발열판의 전면에 위치하며, 상기 발열판에서 발생한 열을 전면부로 방사하는 초내열유리; 및
상기 발열판의 후면에 위치하여, 상기 발열판에서 발생한 열이 후면부로 방사되는 것을 막는 단열판;을 포함하며,
상기 단열판은 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 산화규소(SiO2)의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 초내열유리 히터모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 초내열유리 히터모듈은 단열판의 후면에 위치하며 발열판, 금속 박막전극, 초내열유리 및 단열판을 모두 동시에 내포하여 실링하는 방수용 커버부재를 더 포함하는 초내열유리 히터모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 발열판은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 그리고 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)의 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 초내열유리 히터모듈. - 제1항에 있어서,
상기 금속 박막전극은 구리(Cu), 은(Ag), 철(Fe) 및 백금(Pt) 중에서 선택되는 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 초내열유리 히터모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 초내열유리는 산화리듐(Li2O)-산화알루미늄(Al2O3)-실리카(SiO2)계인 결정화 유리인 것을 특징으로 하는 초내열유리 히터모듈.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120117416A KR101427188B1 (ko) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 초내열유리 히터모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120117416A KR101427188B1 (ko) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 초내열유리 히터모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140051505A KR20140051505A (ko) | 2014-05-02 |
| KR101427188B1 true KR101427188B1 (ko) | 2014-08-08 |
Family
ID=50885146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120117416A KR101427188B1 (ko) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 초내열유리 히터모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101427188B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106304424A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 北京石油化工学院 | 一种可控温的加热装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110031276A (ko) * | 2008-07-08 | 2011-03-25 | 피그라 가부시키 가이샤 | 발열성 판재의 제조 방법, 그 제조 방법에 의해 제조한 발열성 판재, 판 형상 구조체, 및 발열 시스템 |
-
2012
- 2012-10-22 KR KR1020120117416A patent/KR101427188B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110031276A (ko) * | 2008-07-08 | 2011-03-25 | 피그라 가부시키 가이샤 | 발열성 판재의 제조 방법, 그 제조 방법에 의해 제조한 발열성 판재, 판 형상 구조체, 및 발열 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140051505A (ko) | 2014-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101442843B (zh) | 远红外线陶瓷平板发热模块 | |
| CA3076247A1 (en) | Electrothermic compositions and composites | |
| CN201852192U (zh) | 带有玻璃层的碳晶火墙 | |
| KR101427188B1 (ko) | 초내열유리 히터모듈 | |
| CN206269230U (zh) | 陶瓷蓄热取暖器 | |
| CN209897291U (zh) | 一种石墨烯发热体 | |
| CN110901184A (zh) | 一种电热一体板及制备方法 | |
| CN204629672U (zh) | 远红外理疗取暖装饰画 | |
| CN208424819U (zh) | 一种石墨烯远红外电热膜 | |
| CN209545911U (zh) | 一种石墨烯电热膜 | |
| CN205005276U (zh) | 远红外ptc发热装置 | |
| CN208029112U (zh) | 一种电热膜加热用真空封套 | |
| CN206269232U (zh) | 一种电热地砖 | |
| CN201700022U (zh) | 一种远红外保温采暖板 | |
| CN219592644U (zh) | 石墨烯发热玻璃 | |
| RU54078U1 (ru) | Электрообогреваемый стеклопакет | |
| KR101438465B1 (ko) | 휴대용 보조 난방 장치 | |
| CN2649988Y (zh) | 一种远红外保温采暖板 | |
| EP0741501A1 (en) | Electric heating device and method of manufacturing the same | |
| CN216744551U (zh) | 一种装饰取暖装置 | |
| CN212562248U (zh) | 一种石墨烯电加热瓷砖 | |
| CN210980029U (zh) | 一种基于电地暖的保温结构 | |
| CN204629666U (zh) | 用于电暖桌的保温装置及电暖桌 | |
| CN218679417U (zh) | 一种半导体发热画框 | |
| CN213991068U (zh) | 多温区玻璃基板发热装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180418 Year of fee payment: 4 |
|
| R401 | Registration of restoration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181015 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190619 Year of fee payment: 6 |