KR101571016B1 - 세라믹 발열체 구조 - Google Patents

세라믹 발열체 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR101571016B1
KR101571016B1 KR1020140169687A KR20140169687A KR101571016B1 KR 101571016 B1 KR101571016 B1 KR 101571016B1 KR 1020140169687 A KR1020140169687 A KR 1020140169687A KR 20140169687 A KR20140169687 A KR 20140169687A KR 101571016 B1 KR101571016 B1 KR 101571016B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
heating
power supply
supply pin
outside
Prior art date
Application number
KR1020140169687A
Other languages
English (en)
Inventor
김해용
전정호
Original Assignee
(주)한국열융합기술
김해용
전정호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)한국열융합기술, 김해용, 전정호 filed Critical (주)한국열융합기술
Priority to KR1020140169687A priority Critical patent/KR101571016B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101571016B1 publication Critical patent/KR101571016B1/ko

Links

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
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • 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
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • 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
    • 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
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • 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
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • 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
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • 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
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 세라믹 발열체 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방장치(예:열풍기,난방기,온풍기 등)에 설치되어 소정의 전기에너지를 열에너지로 전환시켜 발열할 수 있도록 한 것이며, 잠열 및 절연 효과가 우수한 세라믹 발열체 구조에 관한 것이다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 내측과 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제1홀(111)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 발열봉(110); 상기 세라믹 발열봉의 내부에 삽입되고, 내측과 외측에 열전전성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제2홀(121)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 튜브(120); 상기 세라믹 튜브의 내부에 삽입되며, 외측면 길이방향으로 하나 이상의 발열선이 감기도록 다수의 스크루돌기(131)가 형성된 절연봉(130); 상기 절연봉에 형성된 스크루돌기에 하나 이상 감겨서 열을 발생하는 발열선(140); 상기 발열선과 전기적으로 연결되어 외부전원을 공급해주는 전원공급핀(150); 상기 전원공급핀이 관통되는 구멍(161)이 형성되며, 상기 세라믹 발열봉의 양끝단에 전원공급핀이 일정 길이 노출되도록 고정해주는 가이드 고정부재(160); 상기 가이드 고정부재에 노출된 전원공급핀의 일단에 나사체결되어 외부로 전류가 통하는 것을 차단해주는 절연캡(170);을 포함하여 이루어진 세라믹 발열체 구조를 제공한다.

Description

세라믹 발열체 구조{STRUCTURE OF CERAMIC HEATING ELEMENT}
본 발명은 세라믹 발열체 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방장치(예:열풍기,난방기,온풍기 등)에 설치되어 소정의 전기에너지를 열에너지로 전환시켜 발열할 수 있도록 한 것이며, 잠열 및 절연 효과가 우수한 세라믹 발열체 구조에 관한 것이다.
통상적으로 작물 재배용 하우스는 내부를 난방하기 위하여 보일러에 의해 가열된 온풍을 하우스 내부의 바닥면에 설치한 송풍덕트를 통해 하우스의 내부로 송풍하거나 보일러에 의해 급가열된 물을 하우스의 내부에 설치한 발열부로 공급하여 실내 공기를 가열하는 방식을 취하였다.
한편 종래의 난방장치를 구동하기 위한 원료로 석유를 이용하기 때문에 면적당 가동 비용이 많이 드는 단점이 있으며 내부의 공기 가열에 따른 에너지 낭비와 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 석유를 이용한 난방장치는 그을음이 발생하는 단점이 있으며 고유가 시대인 현시대에 비추어 볼 때 에너지의 낭비가 심하고 불필요한 지출을 초래하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 보일러 대신에 크롬열선을 이용한 발열체가 설치된 난방기를 사용하게 되는데, 이때 난방기에 설치되는 발열체의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 양쪽 마감캡(11)을 통해 내부가 밀봉되는 석영관(quartztube)(10)과, 상기 석영관(10) 내에 나선형 구조로 길게 배열된 크롬열선(12)과, 상기 크롬열선(12)과 전기적으로 연결되어 외부로 노출되는 외부 전극(6)으로 구성된다.
그러나 상기와 같은 구조로 이루어진 발열체를 난방기에 설치하여 사용할 경우 난방 면적을 넓히기 위해 바람이 강한 송풍기를 사용해야되는데 송풍기의 강한 바람에 의해 석영관(10) 내에 배열된 크롬열선(12)이 식어 버리기 때문에 하우스의 넓은 면적을 난방하는 요도로 사용할 수 없었다.
또한, 상기 크롬열선(12)과 전기적으로 연결되는 전극(6)이 외부로 노출되어 있어 전류가 흘러 누전되어 화재가 발생하거나 연속적인 히팅작용과 쿨링작용에 의하여 일반적으로 사용되는 크롬열선 난방기의 경우 장기간 사용 시 산화부식 및 내구성이 저하되어 난방효율이 낮아짐은 물론 난방기가 고장이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제0805432호가 등록된바 있다. 대한민국 공개특허 제0997957호가 등록된바 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 외측면에 횡 방향 또는 종 방향으로 요홈이 형성된 세라믹 발열봉, 세라믹 튜브와 절연봉, 전원공급핀 및 가이드 부재와 절연캡을 포함된 세라믹 발열선를 제공하느 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 잠열 및 열전도율이 우수한 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 발열봉을 이용하여 내부에 삽입되는 발열선에서 발생되는 발열을 외부로 원활하게 방출시키도록 한 것이며, 제3목적은 난방장치에 설치시켜 사용시 난방장치의 송풍기의 바람에 의해 세라믹 발열선이 식어버리는 현상을 방지 및 축열 되도록 한 것이고, 제4목적은 세라믹 발열선의 내측과 외측 테두리를 열전도성이 우수하고 절연을 시키기 위한 수단으로 질화붕소(BN) 도료 또는 질화알루미늄(AIN)과 같은 고내열성 절연도료로 코팅하여 세라믹 발열체에 미량 함유된 철(Fe) 성분에 의한 전기 쇼트 발생을 차단하도록 한 것이며, 제5목적은 전기적으로 연결되는 전원공급핀의 일단에 절연캡을 나사체결시켜 외부로 전류가 통하는 것을 차단하도록 한 것이고, 제5목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 소비자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 세라믹 발열선구조를 제공한다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 내측과 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제1홀이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 발열봉; 상기 세라믹 발열봉의 내부에 삽입되고, 내측과 외측에 열전전성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제2홀이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 튜브; 상기 세라믹 튜브의 내부에 삽입되며, 외측면 길이방향으로 하나 이상의 발열선이 감기도록 다수의 스크루돌기가 형성된 절연봉; 상기 절연봉에 형성된 스크루돌기에 하나 이상 감겨서 열을 발생하는 발열선; 상기 발열선과 전기적으로 연결되어 외부전원을 공급해주는 전원공급핀; 상기 전원공급핀이 관통되는 구멍이 형성되며, 상기 세라믹 발열봉의 양끝단에 전원공급핀이 일정 길이 노출되도록 고정해주는 가이드 고정부재; 상기 가이드 고정부재에 노출된 전원공급핀의 일단에 나사체결되어 외부로 전류가 통하는 것을 차단해주는 절연캡;을 포함하여 이루어진 세라믹 발열체 구조를 제공한다.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 표면에 횡 방향 또는 종 방향 중 선택된 어느 한 방향으로 요홈이 형성된 세라믹 발열봉, 세라믹 튜브, 절연봉과 발열선, 전원공급핀 및 가이드 고정부재와 절연캡이 구비되도록 한 것이다.
상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 잠열 및 열전도율이 우수한 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 발열봉을 이용하여 내부에 삽입되는 발열선에서 발생되는 발열을 외부로 원활하게 방출시킴은 물론 난방장치에 설치되어 사용시 난방장치의 송풍기의 바람에 의해 발열 온도가 식어버리는 현상을 방지하도록 세라믹 발열봉의 두께를 최대한 높여 많은 열원이 세라믹에 축열되어 사용시 강한 송풍기의 송풍력에 의해 금방 식어버리지 않도록 한 것이다.
또한, 세라믹 발열체의 내측과 외측 테두리를 열전도성이 우수하고 절연되도록 질화붕소 도료 또는 질화알루미늄 중 선택된 어느 하나를 코팅시켜 세라믹 발열체에 미량 함유된 철(Fe) 성분에 의한 전기 쇼트 발생을 차단하도록 한 것이다.
도 1은 종래의 발열체 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 발열체 구조를 나타낸 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 발열체 구조를 나타낸 결합 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 발열체 구조를 나타낸 부분확대 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세라믹 발열체 구조(100)는 내측과 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료(B)가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제1홀(111)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 발열봉(110)이 구비된다.
또한, 상기 세라믹 발열봉(110)의 외측면에는 발열선(140)에 의해 발열된 열원을 외부로 원활하게 방출시키도록 횡 방향 또는 종 방향 중 선택된 어느 한 방향으로 다수의 요홈(111)이 더 형성된다.
또한, 상기 세라믹 발열봉(110)은 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말에 추가하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC와 그래핀(Graphene)을 하나 이상 배합시킨 것으로 발열선(140)에서 발생되는 열원을 외부로 방출시키는 기능을 한다.
그리고, 상기 세라믹 발열봉(110)의 내부가 관통된 제1홀(111)에 삽입되고, 내측과 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료(B)가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제2홀(121)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 튜브(120)가 구비된다.
한편, 상기 세라믹 튜브(120)의 전체 직경은 상기 세라믹 발열봉(110)의 내부에 형성된 제1홀(111)의 직경과 동일하거나 크게 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 세라믹 튜브(120)가 세라믹 발열봉(110)의 내부에 형성된 제1홀(111)에 삽입될 때 세라믹 튜브(120)의 외측면과 세라믹 발열봉(110)의 내측면의 사이에 유격이 없어야 세라믹 튜브(120)의 발열이 세라믹 발열봉(110)으로 원활(빨리)하게 전달되기 때문이다.
그리고, 상기 세라믹 튜브의 내부에 삽입되며, 외측면 길이방향으로 하나 이상의 발열선(140)이 감기도록 다수의 스크루돌기(131)가 형성된 절연봉(130)이 구비된다.
이때, 상기 절연봉(130)에 형성된 다수개의 스크루돌기(131)와 스크루돌기(131)의 사이에는 각각 발열선(140)이 끼워져 견고하게 감기도록 끼움홈(132)이 더 형성된다.
또한, 상기 절연봉(130)에 형성된 스크루돌기(131)에 발열선(140)을 하나 이상 감은 상태에서 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료(B)를 코팅시킨다. 그러면 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 고온 발열시키는 발열선(140)에 의해 쇼트(short)가 생기는 현상을 방지는 물론 열전달력을 높여준다.
그리고, 상기 절연봉(130)에 형성된 스크루돌기(131)에 하나 이상 감겨 열을 발생하는 발열선(140)이 구비된다.
이때, 상기 발열선(140)은 전기적으로 연결된 전원공급핀(150)에서 공급받은 전기 에너지를 열 에너지로 변환되어 발열하는 것이다. 이러한 발열선(140)은 탄소섬유, 니켈, 크롬 합금 중 적어도 어느 하나의 계열의 물질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 세라믹 발열봉(110)과 세라믹 튜브(120)와 절연봉(130)에 코팅되는 무기세라믹 도료(B)는 열전도성이 우수하고 절연기능을 수행하는 질화붕소(BN) 또는 질화알루미늄(AIN) 중 선택된 어느 하나로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 발열선(140)과 전기적으로 연결되어 외부전원을 공급해주는 전원공급핀(150)이 구비된다.
상기 전원공급핀(150)은 일단에는 수나사선(151)이 형성되어 내측에 암나사선(171)이 형성된 절연캡(170)이 나사체결되고, 타단에는 발열선(140)이 연결되는데, 이때, 상기 수나사선(151)의 일측에 전원공급선(180)이 연결되어 외부전원을 발열선(140)에 공급해준다.
그리고, 상기 전원공급핀(150)이 관통되는 구멍(161)이 형성되며, 상기 세라믹 발열봉의 양끝단에 전원공급핀(150)이 일정 길이 노출되도록 고정해주는 가이드 고정부재(160)가 구비된다.
마지막으로 상기 고정부재(160)의 구멍(161)으로 관통되어 소정 길이 노출된 전원공급핀(150)의 일단에 나사체결되어 외부로 전류가 통하는 것을 차단해주는 절연캡(170)이 구비된다.
이와 같은 기술적 구성에 의한 본 발명의 세라믹 발열체 구조(100)는 열풍기, 난방히터, 온풍기 등 다양한 난방장치에 설치되어 열을 발산하는 용도로 사용이 가능한 것이다.
아울러 본 발명의 세라믹 발열체 구조(100)는 잠열 및 열전도율이 우수한 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 발열봉(110)을 이용하여 내부에 삽입되는 발열선(140)에서 발생되는 발열을 외부로 원활하게 방출시킴은 물론 난방장치에 설치되어 사용시 난방장치의 송풍기의 바람에 의해 발열 온도가 금방 식어버리는 현상을 방지하도록 한 것이다.
또한, 세라믹 발열체의 내측과 외측 테두리에 무기세라믹 도료(B)를 코팅시켜 세라믹 발열체에 미량 함유된 철(Fe) 성분에 의한 전기 쇼트 발생을 차단함은 물론 열전달이 유용하도록 한 것이다.
이하, 본 발명의 세라믹 발열체 구조에 적용된 세라믹의 열확산율(㎟/s) 및 열전도율(Ｗ/mK)를 측정한 결과는 다음과 같다.
(실시예)
1. 실험목적 : 열전도성이 우수한 세라믹 시료의 수직, 수평에 대한 열확산율(㎟/s) 및 열전도율(Ｗ/mK)을 각각 시험하였다.
2. 시험시료 : 세라믹 시료를 분석에 적합한 플레이트(Plate)로 가공 후 분석하였다.
3. 시험조건(실험실) : (23±2)℃, 60% Ｒ.Ｈ 이하
4. 실험방법
1) 비열(Specific Heat)
: KS M ISO 11357-4 - 시차주사열량계 - 제4부 : 비열용량 측정
2) 열확산율, 열전도율
: KS L 1604 파인세라믹스 - 난일체 세라믹스의 레이져 플래시법에 의한 열확산율, 비열용량, 열전도율 시험
4. 시험결과
1) 비열
시료명 비열(J/g℃) 비고
25 ℃
Ceramic Plate 0.99 -
2) 열확산율
시료명 열확산율(㎟/s) 비고
25 ℃ 실험결과는 5회
반복측정의 평균값임
Ceramic Plate 수직 48.74
수평 80.27
3) 열전도율
시료명 열전도율(Ｗ/mK) 비고
25 ℃
Ceramic Plate 수직 129.00 실험결과는 5회
반복측정의 평균값임
수평 209.67
4) 시험장비
장비명 제조사 모델
DSC TA Instrument Q200
열확산율 측정기 NETZSCH LFA 447
상기와 같은 실시예에서 설명한 세라믹 시료는 본 발명의 세라믹 발열체 구조에서 세라믹 발열봉에 해당한다고 할 것이다.
한편, 상기와 같은 시험방법으로 종래의 발열체 구조에 적용된 소재인 유리와 석영 및 온풍기에 사용되는 내열유리에 대한 열확산율(㎟/s) 및 열전도율(Ｗ/mK)을 실시예와 동일조건으로 각각 측정한 결과는 다음과 같다.
(유리소재)
가) 비열 : 2.18 J/g℃
나) 열확산율 : 43 ㎟/s
다) 열전도율 : 0.93 Ｗ/mK
(석영소재)
가) 비열 : 2.13 J/g℃
나) 열확산율 : 141 ㎟/s
다) 열전도율 : 3 Ｗ/mK
(온풍기에 사용되는 내열유리소재)
가) 비열 : 1.68 J/g℃
나) 열확산율 : 60 ㎟/s
다) 열전도율 : 1 Ｗ/mK
위의 시험결과와 같이 본 발명의 세라믹 발열체 구조에 적용된 세라믹 소재 즉, 세라믹 발열봉(110)은 유리와 석영 및 내열유리 소재의 기존의 발열체와 비교해봤을 때 수평과 수직으로 작용하는 이방성으로 열전도율과 열확산율이 기존 세라믹 소재들(유리,석영,내열유리)보다 우수하다는 것을 비교하여 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명 세라믹 발열체 구조의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본 발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.
100 - 세라믹 발열체 구조 110 - 세라믹 발열봉
120 - 세라믹 튜브 130 - 절연봉
140 - 발열선 150 - 전원공급핀
160 - 가이드 고정부재 170 - 절연캡

Claims (6)

  1. 내측과 외측에 열전도성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제1홀(111)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 발열봉(110);
    상기 세라믹 발열봉의 내부에 삽입되고, 내측과 외측에 열전전성이 우수하고 절연되도록 무기세라믹 도료가 코팅되며, 내부가 관통되도록 제2홀(121)이 형성되어 양끝단이 개방된 세라믹 튜브(120);
    상기 세라믹 튜브의 내부에 삽입되며, 외측면 길이방향으로 하나 이상의 발열선이 감기도록 다수의 스크루돌기(131)가 형성된 절연봉(130);
    상기 절연봉에 형성된 스크루돌기에 하나 이상 감겨서 열을 발생하는 발열선(140);
    상기 발열선과 전기적으로 연결되어 외부전원을 공급해주는 전원공급핀(150);
    상기 전원공급핀이 관통되는 구멍(161)이 형성되며, 상기 세라믹 발열봉의 양끝단에 전원공급핀이 일정 길이 노출되도록 고정해주는 가이드 고정부재(160);
    상기 가이드 고정부재에 노출된 전원공급핀의 일단에 나사체결되어 외부로 전류가 통하는 것을 차단해주는 절연캡(170);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 발열봉(110)의 외측면에는 발열선에 의해 발열된 열원을 외부로 원활하게 방출시키도록 횡 방향 또는 종 방향 중 선택된 어느 한 방향으로 다수의 요홈(111)이 더 형성됨을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 발열봉(110)은 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말에 추가하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC 및 그래핀(Graphene)을 하나 이상 배합시킨 것으로 발열선에서 발생되는 열원을 외부로 방출시켜주는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연봉(130)에 형성된 스크루돌기에 발열선을 하나 이상 감은 상태에서 내측과 외측에는 열전도성이 우수하고 절연기능을 수행하도록 무기세라믹 도료(B)가 코팅됨을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연봉(130)에 형성된 다수개의 스크루돌기와 스크루돌기의 사이에는 각각 발열선이 끼워져 견고하게 감기도록 끼움홈(132)이 더 형성됨을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기세라믹 도료(B)는 열전도성이 우수하고 절연기능을 수행하도록 질화붕소(BN) 또는 질화알루미늄(AIN) 중 선택된 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 세라믹 발열체 구조.
KR1020140169687A 2014-12-01 2014-12-01 세라믹 발열체 구조 KR101571016B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140169687A KR101571016B1 (ko) 2014-12-01 2014-12-01 세라믹 발열체 구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140169687A KR101571016B1 (ko) 2014-12-01 2014-12-01 세라믹 발열체 구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101571016B1 true KR101571016B1 (ko) 2015-11-23

Family

ID=54844783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140169687A KR101571016B1 (ko) 2014-12-01 2014-12-01 세라믹 발열체 구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101571016B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109915898A (zh) * 2019-04-24 2019-06-21 武汉江生热力科技有限公司 一种产热模块
CN112325605A (zh) * 2020-10-20 2021-02-05 衡阳凯新特种材料科技有限公司 一种烧制氮化硅陶瓷用生产工装及其生产方法
KR102245457B1 (ko) 2020-05-22 2021-04-28 (주)블루오션코리아 세라믹관 발열체 및 이를 이용한 원적외선 히터
KR102349720B1 (ko) * 2020-09-18 2022-01-13 박옥자 면상 발열체를 채용한 자동차용 내장재 성형장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100475470B1 (ko) 2002-06-24 2005-03-10 최광진 전자사진기기의 히팅 롤러
KR100647441B1 (ko) 2005-09-27 2006-11-23 주식회사 에이팩 인쇄장치용 히팅롤러
KR100657368B1 (ko) 2005-03-16 2006-12-19 조정혁 스페이스 히터 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100475470B1 (ko) 2002-06-24 2005-03-10 최광진 전자사진기기의 히팅 롤러
KR100657368B1 (ko) 2005-03-16 2006-12-19 조정혁 스페이스 히터 및 그 제조방법
KR100647441B1 (ko) 2005-09-27 2006-11-23 주식회사 에이팩 인쇄장치용 히팅롤러

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109915898A (zh) * 2019-04-24 2019-06-21 武汉江生热力科技有限公司 一种产热模块
KR102245457B1 (ko) 2020-05-22 2021-04-28 (주)블루오션코리아 세라믹관 발열체 및 이를 이용한 원적외선 히터
KR102349720B1 (ko) * 2020-09-18 2022-01-13 박옥자 면상 발열체를 채용한 자동차용 내장재 성형장치
CN112325605A (zh) * 2020-10-20 2021-02-05 衡阳凯新特种材料科技有限公司 一种烧制氮化硅陶瓷用生产工装及其生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101571016B1 (ko) 세라믹 발열체 구조
CN104475282B (zh) 间接加热的毛细管气雾剂发生器
BRPI0700137A (pt) elemento de aquecimento para um aparelho de ar quente
CN109238490A (zh) 一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法
Pankaj et al. Experimental investigation of heat transfer by natural convection with perforated pin fin array
Yue et al. Characterization of thermal transport in micro/nanoscale wires by steady-state electro-Raman-thermal technique
BRPI1012977B1 (pt) Aparelho de pré-aquecimento de ar de gás de exaustão, e, luva guia de ar
ITMI950448A1 (it) Dispositivo di riscaldamento autotermoregolante
KR200411130Y1 (ko) 난방기용 피티씨 세라믹히터기
JP2021507536A (ja) 伝熱管を用いて電極を電気的に切り離された形で均一に温度制御するシステム及びそのようなシステムを備えた処理室
TW201144646A (en) Pipe heating device
KR101064408B1 (ko) 인덕션 가열 방식의 전기 온풍기
CN204925001U (zh) 金属散热器散热性能测试装置
JP4637882B2 (ja) 導管装置
US6196297B1 (en) Pipe stand instrument heater and mounting system
US20210251048A1 (en) Air heater
KR100766870B1 (ko) 초고온 급속가열용 일체형 그래파이트 가열기
CN105435962B (zh) 绝缘子防结露方法及防结露装置
CN108896603A (zh) 一种金属保温层管状试件用传热试验装置
CN210143130U (zh) 一种石墨烯加热体
KR200271540Y1 (ko) 전기난방장치
JP2009174822A (ja) 流体加熱装置
CN117336907A (zh) 一种高功率密度的电加热器
JP6395147B2 (ja) 燃料物性試験装置及び燃料物性試験方法
CN108731847A (zh) 热流计、锅炉及热流计检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 4