KR102241688B1 - 히터 장치 및 이를 구비하는 헤어 드라이어 - Google Patents

Abstract

본 개시는 전기 기기용 히터 장치로서, 중심축 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간을 형성하고, 상기 빈 공간의 둘레면에 일정 간격을 두고 둘레 방향을 따라 복수의 판형 개구를 형성하도록 구성되는 방열 유닛과, 상기 방열 유닛의 상기 복수의 판형 개구에 각각 삽입되는 복수의 세라믹 히터 유닛을 포함하는, 히터 장치 및 이를 포함하는 헤어 드라이어를 제공하여, 세라믹 히터가 간단한 구조로 고정되어 조립이 쉽고, 방열성능이 향상되어 원하는 고온에 신속하게 도달할 수 있으며, 부품 수의 감소 및 구조의 간소화로 인하여, 소형화가 가능하고 제조 원가가 감소될 수 있는 효과가 있다.

Description

히터 장치 및 이를 구비하는 헤어 드라이어{HEATER DEVICE AND HAIR DRYER INCLUDING THE SAME}

본 개시는 히터 장치 및 이를 구비하는 헤어 드라이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 세라믹 히터가 효율적으로 장착되고 방열성능이 향상되어 원하는 고온에 신속하게 도달할 수 있는 히터 장치 및 이를 구비하는 헤어 드라이어에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 헤어 드라이어는, 코일상의 열선 히터가 일정 간격으로 지지판에 감겨져 있는 히터 장치를 포함한다. 지지판은 절연을 위해 통상 십자형의 운모판으로 형성된다.

열선 히터를 사용하는 이러한 종래의 헤어 드라이어는 사용시 인체에 유해한 전자파를 발생시키고 공기 중의 산소 밀도를 저하시키게 된다. 이에 따라, 헤어 드라이어를 장시간 사용할 경우 불쾌감을 유발하게 되고 냄새가 발생하기도 한다. 또한, 상기 종래의 헤어 드라이어를 장기간 사용하게 되면, 운모로 이루어진 지지판에서 인체에 유해한 운모 가루가 이탈되어 바람과 함께 토출된다는 문제점도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 세라믹 히터를 이용한 헤어 드라이어가 제안되고 있다. 세라믹 히터는 전자파의 발생을 대폭 감소시키고, 인체에 해로운 운모로 만든 절연 지지판이 필요하지 않다. 또한, 세라믹 히터는 빠르게 온도 상승이 가능하고 전력 소모가 적어 전기를 절약할 수 있으며, 인체에 유익한 원적외선을 발생시켜 모발 손상을 감소시킬 수 있다.

특허문헌 1에서는, 중공 부재의 외면 둘레에 배치되는 복수의 세라믹 히터와, 복수의 세라믹 히터의 외주를 감싸 고정하는 고정판과, 고정판의 외면을 감싸는 방열부재와, 방열부재를 일정 간격으로 감싸 고정하는 고정 와이어를 포함하는 세라믹 히터 유닛 및 이를 포함하는 헤어 드라이어가 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 세라믹 히터 유닛에 있어서는, i)세라믹 히터 유닛을 구성하는 부품이 많아 구조가 복잡하고 조립이 어려우며, ii) 세라믹 히터 유닛의 방열이 효율적이지 못하고, iii) 많은 부품 수로 인하여 세라믹 히터 유닛을 소형화 하기 어렵다는 문제점들이 있다.

등록특허공보 제10-2091470호(2020.03.20. 공고)

이에, 본 개시는 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 세라믹 히터가 간단한 구조로 고정되고, 방열성능이 향상되어 원하는 고온에 신속하게 도달할 수 있는 히터 장치 및 이를 구비하는 헤어 드라이어를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 개시의 일 형태에 의하면, 전기 기기용 히터 장치로서, 중심축 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간을 형성하고, 상기 빈 공간의 둘레면에 일정 간격을 두고 둘레 방향을 따라 복수의 판형 개구를 형성하도록 구성되는 방열 유닛과, 상기 방열 유닛의 상기 복수의 판형 개구에 각각 삽입되는 복수의 세라믹 히터 유닛을 포함하며, 상기 세라믹 히터 유닛의 각각은, 판상 세라믹 히터 유닛 및 판스프링을 포함하고, 상기 판스프링은 상기 판상 세라믹 히터 유닛을 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성된, 히터 장치가 제공된다.

일 실시예에서, 상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터를 포함하고, 상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 상에 배치되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터와, 상기 제1 판상 세라믹 히터와 대향하는 제2 판상 세라믹 히터를 포함하고, 상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터 사이에 개재되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 양 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은, 상기 복수의 판형 개구의 외측면에 외측면으로부터 방사상으로 연장되도록 형성되는 방열 부재를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은 압출 성형 또는 소결 제작 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다.

본 개시의 다른 형태에 의하면, 전기 기기용 히터 장치로서, 중심축 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간을 형성하고, 상기 빈 공간의 외측에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수의 판형 개구를 형성하도록 구성되는 방열 유닛과, 상기 방열 유닛의 상기 복수의 판형 개구에 각각 삽입되는 복수의 세라믹 히터 유닛을 포함하며, 상기 세라믹 히터 유닛의 각각은, 판상 세라믹 히터 유닛 및 판스프링을 포함하고, 상기 판스프링은 상기 판상 세라믹 히터 유닛을 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성된, 히터 장치.

일 실시예에서, 상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터를 포함하고, 상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 상에 배치되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터와, 상기 제1 판상 세라믹 히터와 대향하는 제2 판상 세라믹 히터를 포함하고, 상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터 사이에 개재되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 양 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은, 상기 방열 유닛의 중심축을 기준으로 상기 복수의 판형 개구의 반경 방향 외측 단부에 구비되는 판 형상의 제1 방열 부재를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은, 상기 복수의 판형 개구의 양 측면의 표면으로부터 돌출되도록 판 형상으로 마련되는 복수의 제2 방열 부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은, 상기 빈 공간의 내측면에 내측면의 길이 방향을 따라 파이프 형상으로 마련되는 복수의 제3 방열 부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 제3 방열 부재의 개수는 4일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 판형 개구의 개수는 8일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방열 유닛은 압출 성형 또는 소결 제작 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재는, 상기 방열 유닛의 반경 방향으로 절단한 단면이 상기 방열 유닛의 중심축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 세라믹 히터 유닛의 각각을 상기 복수의 판형 개구의 각각에 삽입할 때, 상기 복수의 판형 개구의 각각의 내측면에 접촉하는 상기 복수의 세라믹 히터 유닛의 각각의 외측면에 서멀 페이스트(thermal paste)를 도포할 수 있다.

본 개시의 또 다른 형태에 의하면, 상기 히터 장치로 공기를 유입시키는 송풍 장치를 포함하는, 헤어 드라이어가 제공된다.

본 개시의 히터 장치 및 이를 포함하는 헤어 드라이어에 따르면, 세라믹 히터가 간단한 구조로 고정되어, 조립이 쉬운 효과가 있다.

또한, 방열성능이 향상되어 원하는 고온에 신속하게 도달할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부품 수의 감소 및 구조의 간소화로 인하여, 소형화가 가능하고 제조 원가가 감소될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 헤어 드라이어를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 히터 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 히터 장치의 분해 사시도이다.
도 4a는 도 3의 세라믹 히터 유닛의 분해 사시도이고, 도 4b는 히터 유닛의 변형예를 나타내는 도면이며, 도 4c는 히터 유닛의 또 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 히터 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 5의 방열 유닛을 중심축 방향에서 바라본 정면도이다.
도 8은 본 개시의 제3 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이다.
도 9는 특허문헌 1에 개시된 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시의 제3 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 개시의 제4 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이다.
도 14는 도 13의 히터 장치의 분해 사시도이다.
도 15는 도 13의 방열 유닛을 중심축 방향에서 바라본 정면도이다.
도 16a 내지 도 16c는 도 13의 세라믹 히터 유닛의 분해 사시도, 조립도 및 그 동작 상태도이다.
도 17은 본 개시의 제5 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이다.
도 18은 도 17의 히터 장치의 분해 사시도이다.
도 19는 도 17의 방열 유닛을 중심축 방향에서 바라본 정면도이다.
도 20a 내지 도 20c는 도 17의 세라믹 히터 유닛의 분해 사시도, 조립도 및 그 동작 상태도이다.

이하, 본 개시의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 개시의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 개시의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 통상의 기술자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 헤어 드라이어를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 히터 장치의 사시도이며, 도 3은 도 2의 히터 장치의 분해 사시도이고, 도 4a는 도 3의 세라믹 히터 유닛의 분해 사시도이고, 도 4b는 세라믹 히터 유닛의 변형예를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 히터 장치의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 방열 유닛을 중심축 방향에서 바라본 정면도이고, 도 8은 본 개시의 제3 실시예에 따른 히터 장치의 사시도이며, 도 9는 특허문헌 1에 개시된 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이며, 도 11은 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 개시의 제3 실시예에 따른 히터 장치의 방열 부재의 작동 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 도면이며, 도 13 내지 도 16은 본 개시의 제4 실시예에 따른 판스프링을 구비한 세라믹 히터 유닛을 포함하는 히터 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이러한 도 1 내지 도 20은, 본 개시를 개념적으로 명확히 설명하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 개시의 범위가 제한될 필요는 없다.

<제1 실시예>

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 개시의 제1 실시예에 따른 헤어 드라이어(1)는, 온풍 또는 냉풍을 배출하는 본체(10)와, 사용자가 파지할 수 있는 손잡이부(20)를 포함한다.

본체(10)의 전방에는 공기를 배출하기 위한 공기 배출구(11)가 구비되고, 본체(10)의 후방에는 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입구(12)가 구비된다. 본체(10)의 내부에는, 전원(도시하지 않음)의 인가에 의해 가열되어 온풍을 토출할 수 있도록 하는 히터 장치(100)와, 히터 장치(100)로 공기를 유입시키는 송풍 장치(200)가 구비된다. 송풍 장치(200)는, 본체(10)의 후방측에 마련되며, 공기를 토출하기 위한 송풍팬(210)과, 송풍팬(210)을 회전시키는 모터(220)를 포함한다. 히터 장치(100)에 대해서는 아래에 서술한다.

손잡이부(20)에는, 온풍의 선택 및 풍량을 조절하기 위한 조작 스위치(21)가 구비된다.

도 2, 3을 참조하면, 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치(100)는, 세라믹 히터 유닛(110)과 방열 유닛(120)을 포함한다.

세라믹 히터 유닛(110)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 각각 2개의 리드선(112)을 구비하는 제1 및 제2 판상 세라믹 히터(111, 111')를 접착제로 접착하여 마련된다. 그러나, 본 발명이 도 4a 도시된 판상 세라믹 히터 유닛(110)의 구성으로 한정되는 것은 아니며, 후술하는 제4 실시예에서 매우 상세히 설명되는 바와 같이 도 4b에 도시된 바와 같은 판스프링(113)을 제1 및 제2 판상 세라믹 히터(111, 111') 사이에 개재시키는 구성을 포함할 수도 있다. 도 4b에 의한 구성에 의할 경우에는, 판스프링(113)에 의해서 제1 및 제2 판상 세라믹 히터(111, 111')가 판형 개구(122)의 양 벽면에 최대한 가압 밀착된다.

리드선(112)은 전원과 연결된다. 세라믹 히터 유닛(110)은 방열 유닛(120)의 판형 개구(122)에 삽입된다.

세라믹 히터는, 종래의 코일상의 열선 히터에 비해 전력 소모가 적고 온도 상승시간이 아주 짧다는 장점이 있으나, 열충격에 취약하다는 치명적인 단점이 있다.

본 개시에서는 이러한 세라믹 히터의 단점을 해결하기 위하여, 2개의 판상 세라믹 히터(111, 111')를 접착하여 하나의 세라믹 히터 유닛(110)으로 사용하고, 세라믹 히터 유닛(110)을 방열 유닛(120)의 판형 개구(122) 내부에 삽입하여 고정함으로써, 세라믹 히터가 열충격에 의해 깨지는 것을 방지하고, 이에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 접착 방식에 의해 2개의 판상 세라믹 히터 (111, 111')를 조립하는 방식은 세라믹 히터 유닛(110) 구성 방법의 일 예일 뿐이며, 예를 들면 도 4b에 도시된 바와 같은 판스프링(113)을 판상 세라믹 히터(111, 111') 사이에 개재시킨 후에 조립하는 방식을 채택할 수도 있다. 이 경우에는, 판스프링(113)에 의해서 판상 세라믹 히터들(111, 111')이 판형 개구(122)의 양 벽면에 최대한 가압 밀착된다. 한편, 다른 변형예로서, 2개의 판상 세라믹 히터(111, 111')를 조립하는 방식이 아닌, 도 4c에 도시된 바와 같이, 하나의 판상 세라믹 히터(111)와 하나의 판스프링(113)으로 세라믹 히터 유닛(110)을 구성하는 방식을 채택할 수도 있다. 이 변형예에 의할 경우에는, 전원으로부터 전기 용량을 최소화하고 열 효율이 극대화될 수 있다.

방열 유닛(120)은, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 중심축(C) 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간(121)을 형성하고, 빈 공간(121)의 둘레면에 일정 간격을 두고 둘레 방향을 따라 복수의 판형 개구(122)를 형성하도록, 금속 재질을 압출 성형하여 일체로 마련된다. 또한, 방열 유닛(120)은, 판형 개구(122)의 외측면에 외측면으로부터 방사상으로 연장되도록 형성되는 방열 부재(123)를 포함한다.

본 실시예에서, 빈 공간(121)의 외주는 6각형 형상으로 형성되고, 6각형 형상의 각각의 선분을 따라 6개의 판형 개구(122)가 형성된다. 각각의 판형 개구(122)에는 세라믹 히터 유닛(110)이 삽입되어 고정된다. 판형 개구(122)는 세라믹 히터 유닛(110)의 크기에 맞추어 형성되어, 세라믹 히터 유닛(110)은 판형 개구(122)의 내측면에 직접 접촉 지지된다. 이에 의하여, 세라믹 히터 유닛(110)이 판형 개구(122)의 내부에 견고하게 고정되므로, 세라믹 히터 유닛(110)이 열충격에 의해 깨지는 것이 방지될 수 있다. 또한, 세라믹 히터 유닛(110)이 판형 개구(122)의 내측면에 직접 접촉됨으로써, 열전도율 및 방열 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. 따라서, 히터 장치(100)의 온도를 원하는 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있다. 또한, 세라믹 히터 유닛(110)의 방열 효율이 높아지기 때문에, 세라믹 히터 유닛(110)의 수명 시간이 길어지고, 전력 소모가 감소하며, 모발 건조시간을 감소시킬 수 있다.

한편, 세라믹 히터 유닛(110)을 판형 개구(122)에 삽입할 때, 판형 개구(122)의 내측면에 접촉하는 세라믹 히터 유닛(110)의 외측면에 서멀 페이스트(thermal paste)를 도포하여 열 전도율을 향상시킬 수 있다. 또한, 서멀 페이스트와 함께 열 전도율이 높은 접착성 물질을 함께 도포하여, 세라믹 히터 유닛(110)을 판형 개구(122)의 내부에 견고히 고정시킬 수 있다.

6개의 판형 개구(122)에는 각각 세라믹 히터 유닛(110)이 삽입되므로, 총 12개의 판상 세라믹 히터(111, 111')가 방열 유닛(120)에 장착된다. 판상 세라믹 히터(111, 111')는 각각 전원에 연결되어 사용된다. 따라서, 일부의 판상 세라믹 히터(111)가 고장나는 경우에도 나머지 판상 세라믹 히터(111')가 작동되어 히터 장치(100)를 사용할 수 있다.

방열 부재(123)는, 판형 개구(122)의 외측면으로부터 방사상으로 연장되도록 형성되어 방열 유닛(120)의 방열 효율을 향상시킨다. 본 실시예에서는, 방열 부재(123)가 중심축(C)을 중심으로 방사상으로 연장되도록 형성되므로 방열 효율이 높아질 수 있다.

본 실시예의 방열 유닛(120)은 금속 재질, 특히 알루미늄을 압출 성형하여 일체로 형성된다. 이에 의하여, 방열 유닛(120)에 세라믹 히터 유닛(110)을 결합시키기 위한 부품 수가 감소하고, 조립이 간편한 효과가 있다. 또한, 방열 부재(123)를 형성함에 있어서도, 특허문헌 1에서와 같이, 6각형 단면의 각각에 대하여 절곡하여 형성할 필요가 없어 제작이 간편해지는 효과가 있다. 또한, 부품 수의 감소에 따라 소형화가 가능하고, 헤어 드라이어(1)의 무게를 줄여 사용시 피로감을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 방열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 실시예에서, 빈 공간(121)의 둘레면은 6각형 형상으로 마련되었으나, 빈 공간(121)의 둘레면은 이와 다르게 5각형이나 8각형 등의 다른 다각형 형상으로 마련될 수도 있다.

<제2 및 제3 실시예>

한편, 이하에서는, 도 5 내지 7을 참조하여 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치(101)를 설명한다. 단, 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치(100) 및 이를 이용한 헤어 드라이어(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 5 내지 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이들 도면을 참조하여 살펴보면, 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치(101)는, 세라믹 히터 유닛(110)과 방열 유닛(130)을 포함한다.

본 실시예에 따른 방열 유닛(130)은, 중심축(C) 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간(131)을 형성하고, 빈 공간(131)의 외측에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수의 판형 개구(132)를 형성하도록, 금속 재질을 압출 성형하여 일체로 마련된다. 방열 유닛(130)의 복수의 판형 개구의 각각에는 세라믹 히터 유닛(110)이 각각 삽입되어 고정된다.

또한, 본 실시예의 방열 유닛(130)은, 방열 유닛(130)의 중심축(C)을 기준으로 복수의 판형 개구(132)의 반경 방향 외측 단부에 구비되는 판 형상의 제1 방열 부재(133)와, 복수의 판형 개구(132)의 양 측면에 표면으로부터 돌출되도록 판 형상으로 마련되는 복수의 제2 방열 부재(134)와, 빈 공간(131)의 내측면에 내측면의 길이 방향(중심축(C) 방향)을 따라 파이프 형상으로 마련되는 복수의 제3 방열 부재(135)를 포함한다.

본 실시예의 방열 유닛(130)은, 세라믹 히터 유닛(110)이 삽입되는 판형 개구(132)가 중심축(C)을 기준으로 방사상으로 형성된다는 점에서 제1 실시예의 방열 유닛(120)과 차이가 있다.

본 실시예에서와 같이 방열 유닛(130)의 판형 개구(132)가 방사상으로 연장되어 형성되는 경우에는, 동일 단면적을 가지는 제1 실시예의 방열 유닛(120)에 비하여 더 많은 개수의 세라믹 히터 유닛(110)을 방열 유닛(130) 내에 배치할 수 있게 된다. 또한, 방열 유닛 내에 동일한 개수의 세라믹 히터 유닛(110)가 배치되더라도, 세라믹 히터 유닛(110)가 일정 간격을 두고 방사상으로 배치된 본 실시예의 방열 유닛(130)이 더욱 우수한 방열 효율을 갖는다. 이는, 열원이 분산 배치되어 열 확산이 빠르게 이루어질 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시예에서와 같이 방열 유닛(130)의 판형 개구(132)가 방사상으로 연장되어 형성되는 경우에는, 방열 유닛(130)의 두께를 최소화하면서도 방열 유닛(130)의 강도를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있게 된다.

본 실시예의 방열 유닛(130)의 판형 개구(132)에 세라믹 히터 유닛(110)을 삽입하는 구성 및 과정, 이로 인한 장점은 제1 실시예에서와 같다.

제1 내지 제3 방열 부재(133, 134, 135)는 방열 유닛(130)의 방열 효율을 더욱 향상시킨다. 제1 방열 부재(133)는, 판형 개구(132)의 반경 방향 외측 단부에 아치형 단면을 갖는 판 형상으로 형성되며, 판형 개구(132)의 양측에서 일부 돌출되도록 형성된다. 제2 방열 부재(134)는, 판형 개구(132)의 양 측면의 표면으로부터 원주 방향으로 돌출되도록 아치형 단면을 갖는 판 형상으로 형성된다. 제3 방열 부재(135)는, 빈 공간(131)의 내측면에 내측면의 길이 방향(중심축(C) 방향)을 따라 파이프 형상으로 형성된다. 본 실시예에서 제3 방열 부재(135)의 개수는 4개로 형성되나, 이와 달리 방열 유닛(130)의 크기나 형상에 따라 제3 방열 부재(135)의 개수는 변경 가능하다.

제1 방열 부재(133) 및 제2 방열 부재(134)는, 상술한 아치형 단면을 갖도록 형성된다. 즉, 제1 방열 부재(133) 및 제2 방열 부재(134)는, 방열 유닛(130)의 반경 방향으로 절단한 단면이 방열 유닛(130)의 중심축(C)을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성됨으로써, 직선 형상에 비하여 표면적이 넓어 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

본 실시예의 방열 유닛(130)은, 제1 실시예의 방열 유닛(120)과 마찬가지로, 금속 재질, 특히 알루미늄을 압출 성형하여 일체로 형성된다.

알루미늄 압출 성형에 의해 일체로 형성되는 방열 유닛(130)의 장점은 제1 실시예에서 설명한 바와 같다.

한편, 본 실시예에서의 방열 유닛(130)은, 판형 개구(132)의 개수를 제1 실시예에서와 같이 6개로 형성하였으나, 판형 개구(132)의 개수는 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 판형 개구(132)의 개수는 히터 장치의 사용층, 용도 등을 고려한 설계에 따라 바람직하게는, 3개 내지 10개, 보다 바람직하게는 6개 내지 10개, 가장 바람직하게는 6개 또는 8개 또는 10개의 범위에서 자유롭게 취사 선택 가능하다.

즉, 도 8에서와 같이, 제3 실시예에 따른 히터 장치(102)의 방열 유닛(140)은, 8개의 방사상 판형 개구(142)를 가지며, 더 많은 세라믹 히터 유닛(110)을 포함함으로써, 히터 장치(102)의 온도 상승 시간을 단축시킬 수 있다.

다만, 더 많은 세라믹 히터 유닛(110)을 배치하기 위하여 판형 개구의 개수를 더욱 늘리는 경우, 방열 유닛의 제작이 어렵고, 제1 내지 제3 방열 부재의 형성이 용이하지 못하게 되는 문제가 있다.

한편, 본 발명자들의 연구에 따르면, 세라믹 히터 유닛(110)의 리드선(112)이 합선되는 것을 방지한다는 측면에서, 세라믹 히터 유닛(110)을 판형 개구(142)에 삽입할 시에 세라믹 히터 유닛(110)이 판형 개구(142)로부터 더 돌출한 형상이 되도록(즉, 밖에서 봤을 때 세라믹 히터 유닛(110)의 단부가 판형 개구(142)로부터 튀어나오도록) 조립하는 것이 바람직하다는 것을 확인하였다(도 13의 A 부분 참조).

<비교 실험 결과>

이하에서는, 특허문헌 1에 개시된 히터 장치와, 본 개시의 제1 내지 제3 실시예에 따른 히터 장치의 작동 시간에 따른 온도변화를 비교한다.

도 9를 참조하면, 특허문헌 1에 개시된 히터 장치(세라믹 히터 유닛 6개, 1200W)에서는, 히터 장치 작동 시부터 히터 장치의 온도가 200도에 도달하기까지 걸리는 시간이 24초로 측정되었다.

도 10을 참조하면, 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치(100)(세라믹 히터 유닛 6개, 1200W)에서는, 히터 장치(100) 작동 시부터 히터 장치(100)의 온도가 200도에 도달하기까지 걸리는 시간이 14.2초로 측정되었다.

도 11을 참조하면, 본 개시의 제2 실시예에 따른 히터 장치(101)(세라믹 히터 유닛 6개, 1200W)에서는, 히터 장치(101) 작동 시부터 히터 장치(101)의 온도가 200도에 도달하기까지 걸리는 시간이 8.2초로 측정되었다.

도 12를 참조하면, 본 개시의 제3 실시예에 따른 히터 장치(102)(세라믹 히터 유닛 8개, 1600W)에서는, 히터 장치(102) 작동 시부터 히터 장치(102)의 온도가 200도에 도달하는 데까지 걸리는 시간이 7.3초로 측정되었다.

이상의 비교 실험 결과로부터, i) 히터 장치의 방열 유닛이 금속 압출 성형으로 일체로 형성된 것과 ii) 히터 장치의 방열 유닛의 판형 개구가 방사상으로 형성되고, 이에 따라 제1 내지 제3 방열 부재가 방열 효율을 높일 수 있도록 형성된 것에 따른 본 개시의 효과를 명확히 알 수 있다.

<제4 실시예>

한편, 이하에서는, 도 13 내지 도 16을 참조하여 본 개시의 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)를 설명한다. 단, 본 개시의 제1 실시예에 따른 히터 장치(100), 제2 실시예에 따른 히터 장치(101), 제3 실시예에 따른 히터 장치(102) 및 이를 이용한 헤어 드라이어(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 13 내지 도 16에 있어서, 도 1 내지 도 12와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이들 도면을 참조하여 살펴보면, 본 개시의 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)는, 세라믹 히터 유닛(110')과 방열 유닛(150)을 포함한다.

세라믹 히터 유닛(110')은, 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 그 각각이 2개의 리드선(112)을 구비하는 상부 및 하부 판상 세라믹 히터 유닛들(111)과, 그 사이에 개재되는 판스프링(113)으로 구성된다. 판스프링(113)은 각각의 판상 세라믹 히터들(111, 111')을 외측으로 가압하는 작용을 하며(도 16c 참조), 이에 따라 세라믹 히터 유닛(110')이 방열 유닛(150)의 판형 개구(152)에 삽입될 경우, 이 판스프링(113)에 의해서 판상 세라믹 히터들(111, 111')이 판형 개구(152)의 양 벽면에 최대한 가압 밀착된다. 리드선(112)은 전원과 연결된다. 세라믹 히터 유닛(110')은 방열 유닛(150)의 판형 개구(152)에 삽입된다.

세라믹 히터는, 종래의 코일상의 열선 히터에 비해 전력 소모가 적고 온도 상승시간이 아주 짧다는 장점이 있으나, 열충격에 취약하다는 치명적인 단점이 있다.

본 개시에서는 이러한 세라믹 히터의 단점을 해결하기 위하여, 2개의 판상 세라믹 히터(111, 111')과 그 사이에 개재되는 판스프링(113)의 구성에 의해 하나의 세라믹 히터 유닛(110')으로 사용하고, 세라믹 히터 유닛(110')을 방열 유닛(150)의 판형 개구(152) 내부에 삽입하여 고정함으로써, 세라믹 히터가 열충격에 의해 깨지는 것을 방지하고, 이에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 개시의 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)에 의할 경우에는, 방열 유닛(150)이 세라믹 히터 유닛(110')에 의해 과열되는 것에 의해 변형되더라도, 판스프링(113)에 의한 가압력에 의해서 세라믹 히터 유닛(110')이 그 변형되는 형상을 추종하여 그대로 방열 유닛(150)의 판형 개구(152)의 양 벽면에 최대한 밀착되므로, 세라믹 히터 유닛(110')으로부터 방열 유닛(150)으로의 열전달 효율성이 더욱 향상되며, 이에 따라 방열 성능도 더욱 좋아지게 된다.

또한, 본 개시의 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)에 의할 경우에는, 열에 의해 방열 유닛(150)이 팽창하더라도 세라믹 히터 유닛(110')과 판형 개구(152)의 접촉면이 떨어지는 것이 방지되며, 이에 따라 세라믹 히터 유닛(110')의 표면 온도를 방열 유닛(150)으로 원활하게 전달할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 방열 유닛(150)은, 중심축(C) 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간(151)을 형성하고, 빈 공간(151)의 외측에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수의 판형 개구(152)를 형성하도록, 금속 재질을 압출 성형하여 일체로 마련된다. 방열 유닛(150)의 복수의 판형 개구의 각각에는 세라믹 히터 유닛(110')이 각각 삽입되어 고정된다.

또한, 본 실시예의 방열 유닛(150)은, 방열 유닛(150)의 중심축(C)을 기준으로 복수의 판형 개구(152)의 반경 방향 외측 단부에 구비되는 판 형상의 제1 방열 부재(153)와, 복수의 판형 개구(152)의 양 측면에 표면으로부터 돌출되도록 판 형상으로 마련되는 복수의 제2 방열 부재(154)와, 빈 공간(151)의 내측면에 내측면의 길이 방향(중심축(C) 방향)을 따라 파이프 형상으로 마련되는 복수의 제3 방열 부재(155)를 포함한다.

본 실시예의 방열 유닛(150)은, 세라믹 히터 유닛(110')이 삽입되는 판형 개구(152)가 중심축(C)을 기준으로 방사상으로 형성된다.

본 실시예의 방열 유닛(150)의 판형 개구(152)에 세라믹 히터 유닛(110')을 삽입하는 구성 및 과정, 이로 인한 장점은 제1 실시예와 관련하여 설명한 것과 같다.

제1 내지 제3 방열 부재(153, 154, 155)는 방열 유닛(150)의 방열 효율을 더욱 향상시킨다. 제1 방열 부재(153)는, 판형 개구(152)의 반경 방향 외측 단부에 아치형 단면을 갖는 판 형상으로 형성되며, 판형 개구(152)의 양측에서 일부 돌출되도록 형성된다. 제2 방열 부재(154)는, 판형 개구(152)의 양 측면의 표면으로부터 원주 방향으로 돌출되도록 아치형 단면을 갖는 판 형상으로 형성된다. 제3 방열 부재(155)는, 빈 공간(151)의 내측면에 내측면의 길이 방향(중심축(C) 방향)을 따라 파이프 형상으로 형성된다. 본 실시예에서 제3 방열 부재(155)의 개수는 4개로 형성되나, 이와 달리 방열 유닛(150)의 크기나 형상에 따라 제3 방열 부재(155)의 개수는 변경 가능하다.

제1 방열 부재(153) 및 제2 방열 부재(154)는, 상술한 아치형 단면을 갖도록 형성된다. 즉, 제1 방열 부재(153) 및 제2 방열 부재(154)는, 방열 유닛(150)의 반경 방향으로 절단한 단면이 방열 유닛(150)의 중심축(C)을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성됨으로써, 직선 형상에 비하여 표면적이 넓어 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

본 실시예의 방열 유닛(150)은 금속 재질, 특히 알루미늄을 압출 성형하는 것에 의해 형성되거나 또는 소결 제작 방식에 의해 형성될 수도 있다.

알루미늄 압출 성형에 의해 일체로 형성되는 방열 유닛(150)의 장점은 제1 실시예에서 설명한 바와 같으며, 소결 제작 방식에 의할 경우에는, 특정 형틀(소결 금형) 안에 분말을 채워 가열하고, 소성하여 굳히는 방식에 의해서 원하는 형상을 보다 자유롭게 만들 수 있다. 특히, 소결 제작 방식에 의해 방열 유닛(150)이 제조될 경우에는, 제조 상의 후가공이나 부품 수가 감소되고, 원하는 형상에 더욱 근접한 구성에 의해 보다 정밀하고 견고한 방열 유닛의 제조가 가능하게 된다.

이상에서는 제4 실시예에서의 세라믹 히터 유닛(110')을 제3 실시예와 결합한 예를 설명하였지만, 세라믹 히터 유닛(110')을 제1 및 제2 실시예와 결합하여 히터 장치를 구성하는 것도 가능하다.

<제5 실시예>

한편, 이하에서는, 도 17 내지 도 20을 참조하여 본 개시의 제5 실시예에 따른 히터 장치(104)를 설명한다.

본 개시의 제5 실시예에 따른 히터 장치(104)는 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)에 적용되는 세라믹 히터 유닛(110')을 세라믹 히터 유닛(110'')으로 대체한 것이다.

구체적으로, 도 17 내지 도 20을 참조하면, 제4 실시예에 따른 히터 장치(103)에 적용되는 세라믹 히터 유닛(110')은 상부 및 하부 판상 세라믹 히터들(111, 111')과, 그 사이에 개재되는 판스프링(113)으로 구성되었지만, 본 개시의 제5 실시예에 따른 히터 장치(104)에 적용되는 세라믹 히터 유닛(110'')은 단일의 판상 세라믹 히터(111)와 단일의 판스프링(113)의 세트에 의해 구성된다.

특히, 본 개시의 제5 실시예에 따른 히터 장치(104)에 의할 경우에는, 전원으로부터 전기 용량을 최소화하고 열 효율은 극대화될 수 있다.

전술한 실시예들에서 본 개시의 히터 장치는 헤어 드라이어에 사용되도록 구성되었으나, 본 개시의 히터 장치는 헤어 드라이어 외에 자동차의 난방 장치나 여러 용도의 온풍기 등에 사용될 수도 있다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 헤어 드라이어
10: 본체
11: 공기 배출구
12: 공기 흡입구
20: 손잡이부
21: 조작 스위치
100, 101, 102, 103: 히터 장치
110, 110', 110'': 세라믹 히터 유닛
111, 111': 판상 세라믹 히터
112: 리드선
113: 판스프링
120, 130, 140, 150: 방열 유닛
121, 131, 141, 151: 빈 공간
122, 132, 142, 152: 판형 개구
123: 방열 부재
133, 153: 제1 방열 부재
134, 154: 제2 방열 부재
135, 155: 제3 방열 부재
200: 송풍 장치
210: 송풍팬
220: 모터

Claims (17)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 전기 기기용 히터 장치로서,
   중심축 방향에서 볼 때, 중심부에 빈 공간을 형성하고, 상기 빈 공간의 외측에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수의 판형 개구를 형성하도록 구성되는 방열 유닛과,
   상기 방열 유닛의 상기 복수의 판형 개구에 각각 삽입되는 복수의 세라믹 히터 유닛을 포함하며,
   상기 세라믹 히터 유닛의 각각은, 판상 세라믹 히터 유닛 및 판스프링을 포함하고, 상기 판스프링은 상기 판상 세라믹 히터 유닛을 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성되며,
   상기 방열 유닛은,
   상기 방열 유닛의 중심축을 기준으로 상기 복수의 판형 개구의 반경 방향 외측 단부에 구비되는 판 형상의 제1 방열 부재와,
   상기 복수의 판형 개구의 양 측면의 표면으로부터 돌출되도록 판 형상으로 마련되는 복수의 제2 방열 부재를 더 포함하고,
   상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재는,
   상기 방열 유닛의 반경 방향으로 절단한 단면이 상기 방열 유닛의 중심축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성되는, 히터 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터를 포함하고,
   상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 상에 배치되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성된, 히터 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 판상 세라믹 히터 유닛은 제1 판상 세라믹 히터와, 상기 제1 판상 세라믹 히터와 대향하는 제2 판상 세라믹 히터를 포함하고,
   상기 판스프링은 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터 사이에 개재되어, 상기 제1 판상 세라믹 히터 및 상기 제2 판상 세라믹 히터를 상기 판형 개구 각각의 양 벽면 측으로 가압 밀착시키도록 구성되는, 히터 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제6항에 있어서,
    상기 방열 유닛은,
    상기 빈 공간의 내측면에 내측면의 길이 방향을 따라 파이프 형상으로 마련되는 복수의 제3 방열 부재를 더 포함하는, 히터 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 제3 방열 부재의 개수는 4인, 히터 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 판형 개구의 개수는 8인, 히터 장치.
14. 제6항에 있어서,
    상기 방열 유닛은 압출 성형 또는 소결 제작 방식에 의해 일체로 형성되는, 히터 장치.
15. 삭제
16. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹 히터 유닛의 각각을 상기 복수의 판형 개구의 각각에 삽입할 때, 상기 복수의 판형 개구의 각각의 내측면에 접촉하는 상기 복수의 세라믹 히터 유닛의 각각의 외측면에 서멀 페이스트(thermal paste)를 도포하는, 히터 장치.
17. 제6항 내지 제8항, 제11항 내지 제14항, 제16항 중 어느 한 항에 기재된 히터 장치와,
    상기 히터 장치로 공기를 유입시키는 송풍 장치
    를 포함하는, 헤어 드라이어.

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