KR101667549B1 - 탄소 발열 장치 - Google Patents

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KR101667549B1 KR1020150119298A KR20150119298A KR101667549B1 KR 101667549 B1 KR101667549 B1 KR 101667549B1 KR 1020150119298 A KR1020150119298 A KR 1020150119298A KR 20150119298 A KR20150119298 A KR 20150119298A KR 101667549 B1 KR101667549 B1 KR 101667549B1
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Abstract

본 발명은 전선의 파손을 최소화함으로써 내구성을 향상시킬 수 있는 탄소 발열 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 복수 개가 이격 배치되는 탄소발열봉; 상기 탄소발열봉 양단에 각각 결합되는 두 개의 연결도선; 상기 연결도선을 관통하여 상기 탄소발열봉과 결합되고, 머리부, 상기 머리부의 하단에 연장형성되는 원통형의 몸체부, 상기 몸체부의 하단에 연장형성되는 첨단부로 이루어지며, 상기 몸체부의 상부 둘레를 따라 전선안착홈이 형성되는 결합피스; 및 상기 탄소발열봉과 상기 연결도선의 결합부위에 형성되는 결합커버를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

탄소 발열 장치{CARBON HEATING DEVICE}
본 발명은 탄소 발열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제작 과정에서 탄소발열봉과 연결되는 전선의 파손을 최소화함으로써 내구성을 향상시킬 수 있는 탄소 발열 장치에 관한 것이다.
근래 들어 탄소 화합물을 이용한 탄소 발열체가 개발되었는데, 이러한 탄소 발열체는 전력 효율이 좋은 장점이 있어 최근 다양한 형태의 발열(난방) 장치로 이용되고 있다.
'특허문헌 1'에 위와 같은 종래의 탄소 발열 장치가 개시되어 있고, 도 1에 종래의 탄소 발열 장치가 도시되어 있다. 종래의 탄소 발열 장치는 전원에 연결되어 전기를 공급하는 전선(1), 탄소 복합물로 이루어지며 양단이 전선(1)에 병렬로 연결되는 복수 개의 발열선(2), 전선(2)을 관통하여 발열선(2)에 삽입 결합되는 고정나사(3), 전선(1)과 발열선(2)의 연결부에 결합되는 고정구(4)를 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 탄소 발열 장치는 고정나사(3)의 끝부분이 평평하게 형성되어 있어 고정나사(3)가 전선(2)을 관통하여 결합할 때 전선(2)이 파손될 확률이 높다. 또한 종래의 탄소 발열 장치의 고정나사(3)는 나사이기 때문에 고정나사(3)가 전선(2)을 관통할 때 회전하여 결합되는데, 이렇게 고정나사(3)가 회전할 때 고정나사(3)의 나사선에 의해 전선(2)이 쉽게 파손될 수 있다. 이렇게 파손된 전선(2)에 의해 발열선(2)에서 이상 발열현상이 발생할 수 있고, 이로써 탄소 발열 장치 전체의 내구성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
KR 20-0461880 Y1 (2012. 08. 06.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 탄소발열체로 전기를 공급하는 전선의 파손을 최소화하여, 탄소발열체의 이상 발열을 방지함과 동시에 내구성을 향상시킬 수 있는 탄소 발열 장치를 제공하는 것이다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 복수 개가 이격 배치되는 탄소발열봉; 상기 탄소발열봉 양단에 각각 결합되는 두 개의 연결도선; 상기 연결도선을 관통하여 상기 탄소발열봉과 결합되고, 머리부, 상기 머리부의 하단에 연장형성되는 원통형의 몸체부, 상기 몸체부의 하단에 연장형성되는 첨단부로 이루어지며, 상기 몸체부의 상부 둘레를 따라 전선안착홈이 형성되는 결합피스; 및 상기 탄소발열봉과 상기 연결도선의 결합부위에 형성되는 결합커버를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 탄소발열봉으로 전기를 공급하는 연결도선의 파손을 최소화하여, 탄소발열봉의 이상 발열 현상을 방지함과 동시에 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 탄소 발열 장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 사시도
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 결합 상태도
도 5는 본 발명에 따른 결합피스의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 내부가 표시된 확대도
도 7은 본 발명에 따른 탄소발열봉 및 연결피스의 결합부위의 단면도
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 결합피스의 다른 실시형태의 사시도
아래에서는 본 발명에 따른 탄소 발열 장치를 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 결합 상태도, 도 5는 본 발명에 따른 결합피스의 사시도이다. 도 2 내지 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 복수 개가 이격 배치되는 탄소발열봉(10); 탄소발열봉(10) 양단에 각각 결합되는 두 개의 연결도선(20); 연결도선(20)을 관통하여 탄소발열봉(10)과 결합되는 결합피스(30); 탄소발열봉(10)과 연결도선(20)의 결합부위에 형성되는 결합커버(40)를 포함하여 구성된다.
탄소발열봉(10)은 탄소화합물로 이루어지는 탄소심(11); 탄소심(11)의 외주면을 둘러싸는 탄소발열피복(12)으로 이루어진다. 이때 탄소심(11)은 전기 저항이 높은 탄소화합물로 이루어지고, 최종 형태는 분말(가루)이 압축된 형태를 이룬다. 그리고 탄소심(11)이 연결도선(20)으로부터 전기를 공급받아 발열작용을 한다. 이러한 탄소심(11)을 보호하기 위해 탄소심(11)의 외주면을 둘러싸도록 탄소발열피복(12)이 형성된다.
연결도선(20)은 탄소발열봉(10) 양단에 각각 결합되어 탄소발열봉(10)으로 전기를 공급한다. 이러한 연결도선(20)은 복수 개의 전선(21a)이 꼬아져 형성되는 전선부(21); 전선부(21)의 외주면을 둘러싸는 제1 피복부(22); 및 제1 피복부(22)를 둘러싸는 제2 피복부(23)로 이루어 진다. 이때 제1 피복부(22) 및 제2 피복부(23)의 주성분으로 전기 절연성이 우수하고 내열성이 우수한 폴리플로필렌(Polypropylene), 폴리에틸린(Polyethylene) 등이 사용될 수 있다.
앞서 언급한 '특허문헌 1'의 고정나사(3) 또는 일반적인 나사못은 나사선이 형성되어 있기 때문에 고정나사(3) 또는 일반적인 나사못이 연결도선(20)을 관통하는 경우, 전선(21a)이 끊어지는 등 파손이 심하게 일어날 수 있다. 이와 같은 파손은 탄소발열봉(10)의 이상 발열을 일으킬 수 있으며, 연결도선(20) 자체의 내구성을 감소시키는 요소로 작용한다. 그러나 본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 이하에서 설명되는 결합피스(30)의 구성에 의해 연결도선(20)의 파손을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 탄소 발열 장치의 내부가 표시된 확대도, 도 7은 본 발명에 따른 탄소발열봉 및 연결피스의 결합부위의 단면도로서, 결합피스(30)는 연결도선(20)을 관통하여 탄소발열봉(10)과 결합되는 구성요소이다. 결합피스(30)는 머리부(31); 머리부(31)의 하단에 연장형성되는 원통형의 몸체부(32); 몸체부(32)의 하단에 연장형성되는 첨단(尖端)부(33)로 이루어지는데, 이때 몸체부(32)의 상부 둘레를 따라 전선안착홈(32a)이 형성된다. 이러한 구성에 의해 결합피스(30)가 연결도선(20)을 관통하여 탄소발열봉(10)에 결합되었을 때, 도 7에 도시된 것처럼 전선안착홈(32a)이 전선부(21) 근처에 위치하게 된다. 이처럼 결합 후에는 전선안착홈(32a)에 전선(21a)이 안착되기 때문에 몸체부(32)가 전선부(21)에 가합하는 힘을 최소화할 수 있다. 만약 전선안착홈(32a)이 형성되어 있지 않은 상태에서 몸체부(32)가 전선부(21)를 계속 가압한다면, 몸체부(32)가 전선부(21)를 가압하는 힘에 의해 전선부(21)가 파손될 수 있고, 이로 인해 연결도선(20)의 내구성이 감소할 수 있다.
이와 같은 결합피스(30)는 종래의 고정나사(3) 또는 일반적인 나사못과 달리 몸체부(32)와 첨단부(33)에 나사선이 형성되지 않고 매끄럽게 형성되기 때문에 연결도선(20)을 관통할 때 전선부(21)의 파손을 최소화할 수 있다. 또한 종래의 고정나사(3) 또는 일반적인 나사못은 회전력에 의해 결합되는데, 이처럼 나사선이 형성된 종래의 고정나사(3) 또는 일반적인 나사못이 회전하면서 전선부(21) 파손을 더욱 크게 만들 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 결합피스(30)는 위와 같은 형태에서 압력에 의해 박히는 에어-타카(Air-Tacker) 방식으로 결합될 수 있기 때문에 회전에 의한 전선부(21)의 파손을 방지할 수 있다.
또한 결합피스(30)의 몸체부(32)에는 다수의 롤링홈(32b)이 더 형성될 수 는데, 도 5에 도시된 것처럼 몸체부(32) 전반에 걸쳐 다수의 롤링홈(32b) 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이때 롤링홈(32b)의 크기는 전선안착홈(32a)의 크기보다 작은 것이 바람직하다.
앞서 살펴본 바와 같이 탄소심(11)은 분말(가루)이 압축된 형태로 이루어지기 때문에 발열과 정지가 반복되는 경우 탄소심(11)의 분말이 미세하게 유동할 수 있다. 결합피스(30)의 최초 결합시에는 탄소심(11)의 분말이 압축되어 있기 때문에 롤링홈(32b)까지 고르게 탄소심(11)의 분말이 분포되기 힘들지만 몇 번의 발열과정을 거치면 탄소심(11)의 분말이 롤링홈(32b)까지 고르게 분포될 수 있다. 이렇게 롤링홈(32b)까지 고르게 탄소심(11)의 분말이 분포되면 탄소발열봉(10)과 결합피스(30)의 결합이 더욱 견고해짐과 동시에 탄소심(11)과 몸체부(32)의 접촉 면적이 넓어져 전기 전도 효율이 더욱 향상되는 효과가 발생한다.
결합커버(40)는 탄소발열봉(10)과 연결도선(20)의 결합부위에 형성되는 구성요소이다. 이러한 결합커버(40)의 주요 성분으로 전기 절연성이 우수하고 내열성이 우수한 폴리플로필렌(Polypropylene), 폴리에틸린(Polyethylene) 등이 사용될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 결합피스의 다른 실시형태의 사시도이다. 본 발명에 따른 결합피스가 다른 형태의 구성을 가질 수 있는데, 도 8 및 도 9를 참고하여 구체적으로 살펴본다.
결합피스(30)는 머리부(31)의 상면에 드라이버가 끼움 결합되도록 십자홈(31a)이 형성되고, 첨단부(33)에 나사선(33a)이 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해 결합피스(30)는 에어-타카 방식으로 결합됨은 물론 드라이버의 회전에 의해 결합될 수도 있다. 이때 나사선(33a)이 첨단부(33)에만 형성되어 몸체부(32)보다 더 돌출되어 형성되지 않기 때문에 전선부(21)의 파손을 최소화하면서도 회전에 의한 결합을 가능케 한다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이 첨단부(33)의 비율을 도 8의 경우보다 크게 형성되고, 첨단부(33)에 나사선(33a)이 돌출 형성되되, 돌출된 나사선(33a)이 몸체부(32)보다 더 돌출되지 않도록 형성될 수 있다. 이러한 구성으로 나사선(33a)이 형성되는 구간을 좀 더 확보함으로써 결합피스(30)의 회전결합 시 나사선(33a)이 용이하게 연결도선(20)을 관통할 수 있다.
위와 같은 형태의 결합피스(30)는 에어-타카 방식과 회전 결합 방식의 겸용이 가능하게 하여 사용자의 선택의 폭이 넓어지는 효과가 발생한다.
이때 십자홈(31a)의 중아 바닥면에 끼움홈(31b)이 형성될 수 있다. 일반적인 드라이버는 끝단이 뾰족한 형태로 형성되는데, 끼움홈(31b)이 원뿔 형상으로 파인 형태를 가짐으로써 드라이버의 끝단이 쉽게 끼움홈(31b)으로 가이드될 수 있다. 또한 긴급하게 유지보수를 해야하는 경우 드라이버가 없어도 송곳과 같은 뾰족한 물체를 이용하여 누룰 수 있기 때문에, 유지보수 측면에서 기능성이 향상되는 효과가 발생한다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 탄소 발열 장치는 탄소발열봉으로 전기를 공급하는 연결도선의 파손을 최소화하여, 탄소발열봉의 이상 발열 현상을 방지함과 동시에 내구성을 향상시킬 수 있다.
10: 탄소발열봉 11: 탄소심
12: 탄소발열피복 20: 연결도선
21: 전선부 21a: 전선
22: 제1 피복부 23: 제2 피복부
30: 결합피스 31: 머리부
31a: 십자홈 31b: 끼움홈
32: 몸체부 32a: 전선안착홈
32b: 롤링홈 33: 첨단부
33a: 나사선

Claims (5)

  1. 복수 개가 이격 배치되는 탄소발열봉(10);
    상기 탄소발열봉(10) 양단에 각각 결합되는 두 개의 연결도선(20);
    상기 연결도선(20)을 관통하여 상기 탄소발열봉(10)과 결합되고, 머리부(31), 상기 머리부(31)의 하단에 연장 형성되는 원통형의 몸체부(32), 상기 몸체부(32)의 하단에 연장 형성되는 첨단부(33)로 이루어지며, 상기 몸체부(32)의 상부 둘레를 따라 전선안착홈(32a)이 형성되는 결합피스(30) 및
    상기 탄소발열봉(10)과 상기 연결도선(20)의 결합부위에 형성되는 결합커버(40)를 포함하며,
    상기 몸체부(32)의 둘레를 따라 다수 개의 롤링홈(32b)이 이격 배치되고,
    상기 머리부(31)에 드라이버가 삽입되도록 십자홈(31a)이 형성되고, 상기 첨단부(33)에 나사선(33a)이 형성되며,
    상기 십자홈(31a)의 중앙 바닥에 원뿔 형상의 파인 형태를 가지는 끼움홈(31b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소 발열 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소발열봉(10)은
    탄소 화합물로 이루어지는 탄소심(11) 및 상기 탄소심(11)의 외주면을 둘러싸는 탄소발열피복(12)으로 이루어지고,
    상기 연결도선(20)은
    복수 개의 전선(21a)이 꼬아져 형성되는 전선부(21), 상기 전선부(21)의 외주면을 둘러싸는 제1 피복부(22) 및 상기 제1 피복부(22)를 둘러싸는 제2 피복부(23)로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 탄소 발열 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤링홈(32b)의 크기가 상기 전선안착홈(32a)보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소 발열 장치.
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