KR101859154B1 - 방사판을 포함하는 원적외선 난방기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원적외선 난방기구에 대한 발명으로, 방사되는 복사에너지의 지향성을 제공하기 위함이다.
이를 구성하기 위한 구체적인 예를 보면, 원적외선 난방기구는 전력조정기와 제어부를 포함하는 본체부, 전원부와 연결되는 시즌히터 니켈크롬선을 포함하는 시즌히터관, 상기 시즌히터관이 열적으로 결합되는 방열판, 상기 방열판은 상기 본체부에 포함되어, 상기 본체부의 일면에 일부분에 방열판이 노출되고, 상기 노출된 부분외의 상기 본체부의 일면에 형성되는 회전부, 상기 회전부에 결합되는 방사판, 상기 방사판의 각도를 조절하는 지지대, 상기 방열판의 원적외선 복사에너지가, 상기 방사판에 의해서 반사되어 방향이 변경되어 방사되는 것을 특징으로 한다.

Description

방사판을 포함하는 원적외선 난방기 {FAR-INFRARED HEATER WITH REFLECTIVE UNIT}

본 발명은 원적외선 난방기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반사부를 포함하는 원적외선 난방기에 대한 것이다.

원적외선은 0.76 ~ 1000 ㎛ 범위를 갖는 파장의 적외선 영역 중 특히 2.5㎛이상의 파장을 갖는 적외선을 지칭하는 것으로서, 인체에 조사되면 피하조직까지 침투, 세포조직을 활성화하고 혈행을 개선하는 특징이 있다.

원적외선 난방기는 원적외선을 이용함으로써 난방 및 사용자의 건강증진을 함께 도모할 수 있는 난방기로서, 기본구성에는 방열복사판 및 열선이 포함된다. 상기 방열복사판은 표면에 산화규소 등과 같은 물질로 이루어진 코팅층이 형성되고, 배면에 열선이 구비된다. 상기 코팅층은 열선으로부터 열을 공급받게 되면 원적외선 및 음이온 등이 방사되고, 방사된 원적외선의 복사열을 통해 난방이 이루어지게 된다.

상기와 같은 방식으로 난방이 이루어지는 원적외선 난방기는 필라멘트 코일의 통전을 통해 복사열을 얻는 기존의 전열기에 비해 전력소모를 30%이상 절감할 수 있고, 특히 인체에 유해한 전자파 발생이 없으며, 석유난로가 는 냄새문제, 온돌식 보일러 등이 갖는 건조 및 공기대류에 의한 먼지문제 등이 없는 특징으로 인해, 수요가 늘고 있는 추세이다.

원적외선 난방기는 특히, 고정형 원적외선 난방기는 복사열이 난방공간을 골고루 못 데우고, 고정형 원적외선 난방기는 방향성이 없어서 난방공간 내에서 더 많은 복사열이 필요한 경우에는 사용을 못하는 단점이 있다.

또한, 원적외선 난방기에 사용되는 방열판은 알루미늄 소재의 방열판이 사용되어 진다. 방열판에 방열을 위한 니켈크롬선을 종래에는 방열판 압착 변형방식을 이용하여 고정을 시킨다. 이 경우에는 방열시 알루미늄소재의 변형률 및 응착으로 인해 소음이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서, 발열 시 방열판 확장에 따른 소음을 저감하고, 고정형 원적외선 난방기의 방열에 지향성을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로 일 실시예인 원적외선 난방기구는 전력조정기와 제어부를 포함하는 본체부; 전원부와 연결되는 시즌히터 니켈크롬선을 포함하는 시즌히터관; 상기 시즌히터관이 열적으로 결합되어 방사에너지는 방사시키는 방열판; 상기 방열판은 상기 본체부에 포함되어, 상기 본체부의 일면에 일부분에 방열판이 노출되고; 상기 노출된 부분외의 상기 본체부의 일면에 형성되는 회전부; 상기 회전부에 연결부를 사용하여 결합되고, 상기 방열판의 방사에너지는 반사시켜 복사에너지는 방사 시키는 방사판; 상기 방사판의 각도를 조절하는 지지대를 포함하고, 상기 방사판은 열에 의한 변형을 방지하기 위해서 복수의 슬릿을 포함하고, 상기 연결부는 상기 방사판의 열이 회전부 및 본체부에 열을 전달을 방지하기 위해서 열적으로 상기 회전부와 상기 방사판을 분리하고, 상기 방열판의 원적외선 복사에너지가, 상기 방사판에 의해서 반사되어 방향이 변경되어 방사되며, 상기 지지대는 에어 실린더를 포함하고, 상기 방사판의 회전은 상기 복사에너지가 반사되는 방사판의 안쪽면의 반대면에 형성되며, 상기 지지대는 방사판의 열을 지지대에 전달을 방지하기 위한 연결부재를 통해 상기 방사판에 결합되고, 상기 방사판은 2개의 방사판으로 구성되며, 상기 지지대는 2개의 방사판 중 하나의 방사판에만 결합되고, 상기 지지대가 결합되지 않는 방사판은 상기 지지대가 결합되어 있는 방사판과 기구적으로 연결되어, 상기 지지대가 결합되어 있는 방사판이 회전하면, 상기 지지대가 결합되어 있지 않은 방사판이 같이 회전 되고, 상기 방열판과 상기 시즌히터관은 잠금 볼트 체결방식에 의해서 결합되고, 상기 방사판에서 방사되는 복사에너지의 각도는 상기 방열판에서 방사되는 방사에너지의 각도보다 상기 방열판을 수직으로 보는 축을 0도라고 할 때, 더 큰 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사판은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 지지대는 에어 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 원적외선 히터가 방사될 때, 방사에 지향성을 제공하여, 한쪽에는 대류에 의한 온도 및 다른 한쪽에는 대류로 인한 온도와 복사에 의한 온도 향상을 나눠서 제공하여, 소정의 공간 내에서 온도차이를 제공할 수 있다.

또한, 발열이 되더라도, 방열판 확장에 따른 소음을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1 종래 원적외선 난방기
도 2 본 발명의 원적외선 난방기 실시예
도 3 본 발명의 원적외선 난방기 실시예
도 4 본 발명의 방사판의 구조
도 5 본 발명의 시즌히터관 연결구조

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방사판을 포함하는 원적외선 난방기에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 종래 원적외선 난방기의 구조이다.

종래 원적외선 난방기(10)는 전력조정기 등 제어부를 포함하는 본체부(11)에 시즌히터관(13)을 이용하여 원적외선 열을 방사시킨다. 방사의 효율을 높이기 위해서, 방열판(12)을 두어 방사되는 원적외선 열을 최대화 시킨다.

방사된 원적외선 열, 즉 복사에너지는 일정거리까지 복사되다가, 복사에너지가 대류에너지로 변경되어, 원적외선 난방기(10)가 설치되어 있는 방의 온도를 대류에너지를 이용해서 높인다.

통상 원적외선 난방기(10)는 스탠드 타입으로 구성되어 이동이 가능하거나, 천장 또는 벽면에 고정되어 운용된다. 스탠드 타입의 경우, 난방기(10)에 모터가 달려서, 상기 방사되는 복사에너지의 방향을 제어할 수 있다. 반면, 고정형의 경우에는 별도의 회전 브라켓이 없으면, 복사에너지의 방향을 제어할 수 없다.

도 2는 본 발명의 일 실시예인 방사판(140)을 포함하는 원적외선 난방기(100)의 구조이다.

방사된 복사에너지의 지향성을 제공하기 위해서, 본 발명에는 방사판을 구성하였다.

방사판(140)은 알루미늄 소재의 판형상은 하고 있으며, 본체부(110)와는 회전부(150)을 통해서 연결할 수 있다. 회전부(150)의 일부분은 본체부(110)에 고정되어 있고, 일부분은 방사판(140)에 연결부(170)를 이용하여 연결되어 질 수 있다. 연결부(170)는 실시예에 따라서 별도로 구성하지 않고, 회전부(150)에 일체되어 구성할 수 있고, 제외할 수 있다.

상기 연결부(170)는 방사판(140)의 열이 회전부(150) 및 본체부(110)에 최대한 전달하지 않도록 열적으로 분리를 위하여, 열상수가 아주커서 열전도성이 낮은 재료가 사용되어 질 수 있다. 즉 연결부(170)을 사용하게 되면, 회전부(150) 및 본체부(110)의 내구성이 향상되는 장점이 있다.

방사판(140)의 회전은 회전부를 모터 등을 이용해서 구성하여 구현할 수 있지만, 별도의 방사판(140)의 회전은 복사에너지가 반사되는 방사판의 안쪽면의 반대면에 에어실린더를 포함하는 지지대(160)를 이용해서 하는 것이 바람직하다. 모터를 이용하면, 소음 내구성, 방사판의 열 등이 문제가 되지만, 에어실린더를 포함하는 지지대(160)를 이용하는 경우에는 이런 부분 문제를 완화할 수 있다. 에어실린더의 경우에는 열, 소음 등에 내구성이 굉장히 강하기 때문이다. 다만, 에어실린더의 경우에는 회전속도가 모터에 비해서 현저히 느리다는 단점이 있지만, 난방기(100)의 특성 상 빠른 회전속도가 필요하지 않기 때문에, 바람직할 것이다.

또한, 방사판(140)이 계속적으로 회전하는 형태로 운용이될 수도 있겠지만, 회전 후 각도가 고정되는 방식으로 운용될 수 있다. 모터를 이용하여 이런 형태를 운용하기 위해서는 모터를 구동 후, 회전각을 고정 시키는 등 별도의 부재가 필요하다.

도 3은 방사판(140)이 움직였을 때의 일 실시예이다.

에어 실린더를 포함하는 지지대(160)가 하나의 방사판(140)에 결합되어 있고, 에어 실린더의 조작에 의해서 방사판(140)이 회전하게 된다. 상기 지지대(160)는 별도의 연결부재(미도시)를 이용해서 방사판(140)과 연결될 수 있다. 상기 연결부재는 방사판(140)의 열이 지지대(160)에 전달을 안시키기 위해서, 열상수가 아주커서 열전도성이 낮은 물질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 지지대(160)는 복수의 방사판(140)에 각각 연결시킬 수도 있고, 하나의 방사판(140)에 연결하여, 나머지 방사판(140)과 기구적으로 연결하여 하나의 방사판(140)이 회전하면, 나머지 방사판(140)이 회전하도록 구성할 수 있다. 즉, 하나의 방사판의 회전부(150)는 나머지 방사판(140)의 회전부(150)와 기구적으로 연결되고(미도시), 하나의 방사판의 회전부(150)가 회전하는 각도에 따라서, 나머지 방사판의 회전부(150)가 회전하도록 구성할 수 있을 것이다. 이를 구현하기 위해서는 링키지(미도시) 등을 이용할 수 있을 것이다.

방열판(120)은 방사된 복사에너지를 도3 처럼 방사된다. 즉 난방기(100)에서 방사되는 방사에너지는 방열판(120)에서 직접적으로 방사되는 방사에너지와 방사판(140)에 의해서 방사되는 복사에너지로 구성되고, 방열판(120)을 수직으로 보는 축을 0도로가 가정할 때, 방사판(140)에서 방사되는 복사에너지는 방열판(!20)에서 방사되는 복사에너지보다 각도가 큰 것을 특징으로 한다.

따라서, 최종적으로 난방기(100)에서 방사되는 복사에너지의 도달거리는 방사판(140)이 없을 때보다 더 늘어날 것이다.

상기 방사판(140)은 반사되는 복사에너지의 일부가 흡수되어 온도가 올라갈 것이다. 너무 온도가 올라가게 되는 경우에는 방사판(140)의 변형이 올 수도 있고, 열 손실도 있을 것이다.

도 4는 방사판(140)의 일 실시예이다.

방사판(140)의 열에 의한 변형이 있을 경우 이를 방지하기 위해서, 복수의 슬릿(141)을 구성할 우 있을 것이다. 복수의 슬릿(141)에 의해서 방사판(140)의 반사되는 복사에너지가 줄어들 수도 있기 때문에, 슬릿(141)은 폭을 얇게 해서 할 수 있을 것이다. 슬릿(141)의 모양을 다양하게 구성할 수도 있다. 하지만, 반사효율을 고려해볼 때, 직선 또는 사선형태의 슬릿(미도시)이 바람직할 것이다.

도 5는 방열판(120)은 열에 의해서 변형이 일어나서, 시즌히터관(130)과의 연결부위에서 소음이 발생한다. 이 같은 이유는 종래에는 두 구성을 결합하는 방식이 방열판(120)에 시즌히터관(130)을 압착 변형을 이용했다. 이런 방식을 사용하는 경우 알루미늄 소재의 방열판(120)의 변형률에 변동에 따라 품질 불균일이 발생하고, 발열 시 응착으로 작동 소음이 발생한다.

따라서, 본 발명의 경우, 두 구성을 결합하는 과정에서, 압착이 아닌 잠금 볼트 체결방식을 제안한다.

방열판(120)이 방사되는 면의 타면에 시즌히터관을 삽입할 수 있는 통공부(137)를 형성하고, 통공부(137)에 시즌히터관(130)을 삽입한다. 시즌히터관(130)은 시즌히터 니켈크롬선(131)을 대략 중앙에 대치하고, 시즌히터 니켈크롬선(131)의 주위에 산화마그네슘을 포함하는 부재(132)를 채우고, 절연마개(133)에 의해서 고정되어 진다. 시즌히터 니켈크롬선(131)의 일측에는 전원을 공급하기 위해서 전원접속부(136)가 접원접속연결부재(135)에 의해서 결합되어 있다. 시즌시터관(130)은 통공부(137)의 상측에 형성되어 있는 복수의 잠금볼트(134)에 의해서 고정되어 진다.

복수의 잠금볼트(134)에 의해서 고정이 되어지면, 시즌히터관(130)과 통공부(137)의 사이의 유격에서 방열판(130)의 온도변화에 따른 변형에 의한 소음을 최소화할 수 있을 것이다.

상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10, 100 원적외선 난방기
11, 110 본체부
12, 120 방열판
13, 130 시즌히터관
131 시즌히터 니켈크롬선
132 산화마그네슘을 포함하는 부재
133 절연마개
134 잠금볼트
135 전원연결부재
136 전원접속부
137 통공부
140 방사판
141 슬릿
150 회전부
160 지지대
170 연결부

Claims (3)

1. 원적외선 난방기구에 있어서,
   전력조정기와 제어부를 포함하는 본체부;
   전원부와 연결되는 시즌히터 니켈크롬선을 포함하는 시즌히터관;
   상기 시즌히터관이 열적으로 결합되어 방사에너지는 방사시키는 방열판;
   상기 방열판은 상기 본체부에 포함되어,
   상기 본체부의 일면에 일부분에 방열판이 노출되고;
   상기 노출된 부분외의 상기 본체부의 일면에 형성되는 회전부;
   상기 회전부에 연결부를 사용하여 결합되고, 상기 방열판의 방사에너지는 반사시켜 복사에너지는 방사 시키는 방사판;
   상기 방사판의 각도를 조절하는 지지대를 포함하고,
   상기 방사판은 열에 의한 변형을 방지하기 위해서 복수의 슬릿을 포함하고,
   상기 연결부는 상기 방사판의 열이 회전부 및 본체부에 열을 전달을 방지하기 위해서 열적으로 상기 회전부와 상기 방사판을 분리하고,
   상기 방열판의 원적외선 복사에너지가, 상기 방사판에 의해서 반사되어 방향이 변경되어 방사되며,
   상기 지지대는 에어 실린더를 포함하고, 상기 방사판의 회전은 상기 복사에너지가 반사되는 방사판의 안쪽면의 반대면에 형성되며,
   상기 지지대는 방사판의 열을 지지대에 전달을 방지하기 위한 연결부재를 통해 상기 방사판에 결합되고,
   상기 방사판은 2개의 방사판으로 구성되며, 상기 지지대는 2개의 방사판 중 하나의 방사판에만 결합되고, 상기 지지대가 결합되지 않는 방사판은 상기 지지대가 결합되어 있는 방사판과 기구적으로 연결되어, 상기 지지대가 결합되어 있는 방사판이 회전하면, 상기 지지대가 결합되어 있지 않은 방사판이 같이 회전 되고,
   상기 방열판과 상기 시즌히터관은 잠금 볼트 체결방식에 의해서 결합되고,
   상기 방사판에서 방사되는 복사에너지의 각도는 상기 방열판에서 방사되는 방사에너지의 각도보다 상기 방열판을 수직으로 보는 축을 0도라고 할 때, 더 큰 것을 특징으로 하는 원적외선 난방기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 방사판은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 난방기구.
   
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