KR200252325Y1 - 전기스토브용 코일히터 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반사판(11)에 발열수단을 부가하고 반사판(11) 전면에는 안전망을 설치하고,

발열수단은 코일히터 삽입홈(31)에 코일히터(32)를 삽입한 단열 기판(30)과, 반사판(11)과 일정 거리를 유지시키며 가열 시 원적외선을 방출하도록 단열 기판(30)에 결착된 세라믹 보빈(50)을 포함하여 구성한 전기스토브에 있어서,

코일히터(32)의 양단은 코일히터(32)의 단위 길이당의 저항치와 같은 길이와 면적을 가지는 저항연결판(60)을 통하여 연결나사(24)에 결합토록 구성한 전기스토브용 코일히터 연결구조를 제공하려는 것이다.

Description

전기스토브용 코일히터 연결구조{Coil Heater Terminal for Electric Stove}

본 고안은 전기스토브용 히터에 관한 것으로, 히터코일을 결합하는 터미널에 별도의 저항 연결판을 부가하여 결합토록 하여 내구성을 증대시킨 전기스토브용 히터에 관한 것이다.

생활수준이 향상된 결과, 실내 온방장치의 주를 이루는 난로 역시 과거의 유류 등에 의한 방식에서 탈피하여 전기스토브가 보편화되어 있는 실정이다. 사회적 수요도가 증대함에 따라 다양한 종류의 전기스토브가 개발되어 있음은 물론이다.

전기스토브는 주지하는 바와 같이, 안전망으로 보호되는 일정 공간내의 절연선에 전류를 흘려 이때 발생하는 열로써 주변공기를 가열하는 것이 그 기본적 작동원리이다. 아울러, 절연선으로부터의 열을 보다 효율적으로 발산시켜 주기 위한 부속물 기타 관련장치가 부설되어 있다. 그 대표적인 예의 하나로서 통상 사각형의 금속재 박판을 구부려 만든 반사판을 절연선 후방에 설치한 전기스토브가 보급되어 있기는 하나, 그다지 큰 효과를 얻지는 못하고 있다. 이러한 종래의 전기스토브는 충분한 열량을 만족할 정도의 거리까지 제대로 보내주지 못하는 문제가 있었다. 사실, 발생열량 자체를 증대시키기 위하여 전류량을 크게 하는 경우에는 과열 및 화재의 위험이 따르는 반면 이로 인한 안전사고 등을 의식하여 전류량을 적게 하는 경우에는 만족할 정도의 열량을 얻기 어렵게 된다.

이러한 전기스토브가 갖는 문제점을 해결하기 위해 적정량의 열을 최대한 멀리까지 보내 실내공기를 충분히 가열해 줄 수 있는 복사형 전기스토브(히터)가 국내 공개실용 제 98-61527 호로 개발되었다.

이러한 복사형 전기히터는 절연선 후방에 구면상으로 형성된 반사판을 설치하는 한편, 절연선 취부구를 후방으로 가면서 축소직경을 갖는 형상으로 함으로써 열이 사방으로 확산되지 않고 좁은 범위 내로 집중되어 멀리까지 전달될 수 있도록 한 특징이 있는 것으로 도 1 및 도 2를 참조하면, 전기히터(1-1)는 절연선을 포함하는 발열부(1-10)와, 이 발열부를 지지하는 지지부(1-20)로 나누어진다.

먼저, 지지부(1-20)를 살펴보면, 받침대(1-21) 내에는 본 실시예 복사형 전기히터(1-1)의 작동·제어를 위한 주요회로가 내장되어 있다. 또한, 전력을 공급 또는 차단하기 위한 전원스위치(1-22), 절연선의 온도를 적정상태로 유지하기 위해 일정온도를 기준으로 전력을 단속하는 온도조절 스위치(1-23), 전원연결 여부를 나타내는 전원표시등(1-24), 전기히터의 기울어짐 여하에 따라 전력을 단속하는 안전스위치(1-29), 전기히터가 심하게 기울어지는 경우 사용자의 주의를 환기시키는 안전경보등(1-25) 등이 상기 받침대(1-21) 상하부에 배치되어 있다.

아울러, 상기 발열부(1-10)와 받침대(1-21)는 제1지주(1-26) 및 제2지주(1-27)를 매개로 하여 연결되어 있는 바, 조절손잡이(1-28)를 풀고 제2지주(1-27)를 제1지주(1-26)내로 집어넣거나 또는 그로부터 빼낼 수 있도록 되어 있다. 즉, 발열부(1-10) 전체의 높낮이를 임의로 조절할 수 있다.

또한, 본 고안 실시예 복사형 전기히터의 발열부를 확대하여 나타낸 도 2에 의하면, 발열부(1-10)는 일정형상의 절연선 취부구(1-11)에 감겨진 절연선(1-12)과, 이 절연선 후방에 위치한 반사판(1-13)과, 반사판과 연결되며 발열부(1-10) 전체의 전방부 윤곽을 형성하는 안전망(1-14)과, 반사판(1-13)의 후단부에 연결된 지지케이스(1-15)를 포함하여 구성된다. 한편, 상기 절연선(1-12)은 브라켓(1-16)을 매개로 하여 반사판(1-13)에 연결되며, 반사판 전방 일정개소에는 열감지봉(1-17)이 부착되어 있다.

이로써, 절연선(1-12)으로부터의 열선(a)들은, 사방으로 확산되어버리는 종래 구조와는 달리, 반사판(1-13)에 의해 일정 범위(C)내로 집중되며, 결과적으로 열기를 필요로 하는 상당히 먼 거리까지도 도달할 수 있게 된다. 이때, 상기 열선(a)들은 절연선(1-12)을 포함한 발열부(1-10) 주위에 머물러 있지 않고 반사판(1-13)에 의한 반사과정을 통해 바로 발산되어 버림으로써 안전망(1-14)의 과열 역시 방지된다.

여기서, 상기 반사판(1-13)은 통상의 오목거울과 같은 정규의 구면(球面)을 포함하여 중심부가 오목한 포물면으로 한 경우 최대한의 열선 집중현상을 얻을 수 있다.

한편, 절연선(1-12)이 감겨지며 통상 세라믹(Ceramic) 등의 내열재로 된 상기 절연선 취부구(1-11)는, 후방으로 가면서 축소직경을 갖는 원뿔대 또는 원추 형상으로 되어 있는 바, 이는 절연선(1-12)으로부터의 열선(a)들을 전량 반사판(1-13)쪽으로 향하게 함으로써 일부의 열선이라도 상기 일정범위(C) 밖으로 분산되어 버리는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 취부구(1-11)의 형상이 굳이 원뿔대가 아닌 삼각뿔 기타 다각뿔의 형태라도 본 고안의 목적은 충분히 달성된다. 즉, 상기 취부구(1-11)가 후방으로 가면서 축소직경을 갖는 것을 사용 가능하다.

그러나 이러한 방식의 전기 히터는 열효율이 좋은 것은 확실하나, 발열을 이루는 전기 히터 절연선이 코일 형태를 이루고 있어 장시간 사용할 때 코일이 늘어나서 사용 내구성이 저하되고 화재의 위험이 있는 문제점이 있다.

이를 위하여 도 3 과 같은 히터가 본 출원인에 의하여 개발되었다. 이는 원형판상의 단열 기판(30) 표면에 형성한 코일히터 삽입홈(31)은 코일히터(32)의 표면이 노출되도록 안치되는 깊이를 가진다. 단열 기판(30)의 코일히터(32) 삽입홈(31)을 제외한 표면은 절연유리판(40)과 면접촉하도록 평면으로 이루어진다. 그리고 평면의 테두리(단열기판(30)의 테두리)에는 절연유리판(40)을 수용 가능토록 스토퍼(37)가 돌출된다. 절연유리판(40)은 세라믹 보빈(50)의 누름돌기(51)에 의하여 눌리어지도록 세라믹 보빈(50)의 선단 직경(R)과 같은 직경의 중앙공(41)을 가지는 도너츠형을 이룬다. 상기 절연 유리판(40)의 재질은 실리카를 들 수 있으며, 내열성이 있는 다른 재질로도 사용 가능하다. (34)는 나사홈이다.

도 4 는 도 3에서 세라믹 보빈(50)과 절연유리판(40)을 생략한 상태로 우측면 기준으로 도시한 도면으로, 단열기판(30)의 중앙에는 보빈 당접부(38)가 형성되고, 보빈 당접부(38)의 테두리에는 코일히터(32)의 접근을 차단하는 댐벽(39)을 이룬다. 그리고 댐벽(39)에는 코일히터(32)의 양단이 연결나사(24)에 결합하는 통로를 이루는 슬릿(39-1)을 형성한다. 보빈 당접부(38)를 제외한 수평면(36)에는 코일히터(32)가 안치되는 코일히터 삽입홈(31)을 나선형으로 형성한다. 수평면(36)은 인접한 코일히터 삽입홈(31)에 의하여 격벽을 이룬다. (37)은 스토퍼이다. (32-1)은 코일히터(32)와 연결나사(24)를 연결시키는 단자선이다.

도 5 는 도 4에서 코일히터(32) 만을 분리하여 연결나사(24)에 연결한 도면으로, 보빈 당접부(38)의 연결나사(24)까지 연결하는 코일히터(32)의 단자선(32-1)을 통하여 연결되는 구성을 이룬다. 이와 같은 구성의 경우 발열은 전류에 비례하고, 전류는 저항에 반비례하며 저항은 면적에 반비례 하므로, 코일로 감기지 않은 부위는 감긴 부위보다 상대적으로 발열량이 많게 되는 것이다. 따라서 단자선(32-1) 부위는 상대적으로 발열량을 많이 받아 과도한 열 수축과 팽창을 반복하면서 산화되어 절단되고, 이는 코일히터의 수명을 단축하는 요인이 된다.

본 고안은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 고안의 목적은 전기스토브의 코일히터 수명을 연장하는 수직히터를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 고안은 전기스토브의 수직히터에 사용하는 코일히터와 연결나사와의 연결시 저항의 변동이 없는 구조를 가지는 수직히터를 제공하려는 것이다.

도 1 은 일반적인 전기 히터의 정면도,

도 2 는 도 1 의 요부 확대 측단면도,

도 3 은 본 고안이 적용되는 방식의 히터 요부 단면도,

도 4 는 도 3 의 우측면 상태로 일부 구성요소를 생략한 도면,

도 5 는 도 4 의 코일 히터만을 보인 도면,

도 6 은 본 고안의 구성도,

도 7 은 도 6 의 A-A 선 확대 요부 단면도,

도 8 은 본 고안에 사용되는 저항 연결판의 사시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

24;연결나사, 30;단열 기판 32;코일히터 삽입홈, 36;수평면, 37;스토퍼, 38;보빈당접부, 39;댐벽, 39-1;슬릿, 39-2;턱부, 40;절연유리판, 50;세라믹보빈, 51;누름돌기, 55;보조돌기, 60;저항 연결판, 61;코일 연결판, 62;높이 조절판, 63;누름판, 64;나사 결합홈

즉, 본 고안은 반사판에 발열수단을 부가하고 반사판 전면에는 안전망을 설치하고, 발열수단은 코일히터 삽입홈에 코일히터를 삽입한 단열 기판과, 반사판과 일정 거리를 유지시키며 가열 시 원적외선을 방출하도록 단열 기판에 결착된 세라믹 보빈을 포함하여 구성한 전기스토브용 히터에 있어서,

코일히터의 양단은 코일히터의 단위 길이당의 저항치와 같은 길이와 면적을가지는 저항연결판을 통하여 연결나사에 결합토록 구성한 전기스토브용 코일히터 연결구조를 제공하려는 것이다.

이하 본 고안의 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6 은 본 고안의 구성도, 도 7 은 도 6 의 A-A 선 확대 요부 단면도, 도 8 은 본 고안에 사용되는 저항 연결판의 사시도로,

반사판(11)에 발열수단을 부가하고 반사판(11) 전면에는 안전망을 설치하고,

발열수단은 코일히터 삽입홈(31)에 코일히터(32)를 삽입한 단열 기판(30)과, 반사판(11)과 일정 거리를 유지시키며 가열 시 원적외선을 방출하도록 단열 기판(30)에 결착된 세라믹 보빈(50)을 포함하여 구성한 전기스토브에 있어서,

단열기판(30)의 코일히터 삽입홈(31)에 끼움 결합하는 코일히터(32)의 양단은 코일히터(32)의 단위 길이당의 저항치와 같은 길이와 면적을 가지는 저항연결판(60)을 통하여 연결나사(24)에 결합토록 구성한다.

상기 저항연결판(60)은 코일히터(32)의 단부와 압착 결합하는 수평상의 코일연결판(61)과, 연결나사(24)와 결합 가능토록 하는 높이로 절곡 되며 세라믹보빈(50)설치용 댐벽(39)에 형성한 슬릿(39-1)을 보빈 당접부(38) 중앙으로 연장시켜 형성한 턱부(39-2)에 지탱하는 높이 조절판(62)과, 높이조절판(62)의 단부에서 수평으로 절곡하여 이루어지고 나사 결합홈(64)을 단부에 가진 누름판(63)으로 이루어진다.

상기 세라믹 보빈(50)은 댐벽(39)위에 누름돌기(51)와 함께 하단이 안치 결합되며, 하단 내주면에는 보조돌기(55)를 돌출시켜 저항연결판(60)의 누름판(63)을누름 고정토록 이루어진다. (40)은 실리카와 같은 내열 재질의 절연유리판, (37)은 절연유리판(40)을 수용하는 스토퍼, (36)은 절연유리판(40)이 안치되는 수평면이다.

이와 같이 구성한 본 고안은 코일히터(32)를 연결나사(24)에 결합하도록 저항연결판(60)을 매개로 결합시키는바, 코일히터(32)의 양단을 미리 도 8 에 보인 저항연결판(60)의 코일연결판(61)에 결합시키고, 이 상태에서 코일히터(32)를 코일히터 삽입홈(31)에 삽입시킨다. 이어 저항연결판(60)을 댐벽(39)의 슬릿(39-1)을 지나도록 하여 턱부(39-2)에 높이조절판(62)이 닿도록 하고 나사 결합홈(64)에 나사(24)를 끼워 볼트결합 시킨다.

이어 도너츠 형상의 판상을 이룬 절연유리판(40)을 스토퍼(40)에 외주연이 지지되면서 수평면(36)위에 안치되도록 한 후, 세라믹 보빈(50)의 하단을 댐벽(39)위에 안치시키면서 동시에 누름돌기(51)가 절연유리판(40)을 눌러 수평면(36)과 밀착 결합토록 하고, 동시에 보조돌기(55)로는 누름판(63)을 눌러 코일히터(32)가 안정적으로 코일히터 삽입홈(31)에 고정되도록 한다.

이와 같이 조립한 본원 고안은 전원 스위치(도시하지 않음)를 온 하였을 때 코일히터(32)가 약 700-800도의 온도를 발생한다 하여도, 저항연결판(60)은 코일히터(32)의 단위 면적 및 길이당의 해당 저항치 보다는 크도록 면적 및 길이를 가지도록 구성하였기에(코일히터(32)의 저항치를 측정하고, 이를 기초로 저항()식에 따라 길이와 면적(두께)을 선택하여 해당하는 저항치를 얻도록 한다), 전원인가시 발열과 전원 오프시 냉각을 장시간 반복하더라도 수축 변형에 의한 파손의 우려를 막을 수 있다. 아울러 본원 고안은 절연 유리판(40)이 코일 히터(32)를 누르므로 히터(32)의 요동을 방지하고, 이에 더하여 세라믹 보빈(50)의 보조돌기(55)가 저항연결판(60)의 누름판(63)을 눌러 코일히터(32)를 안정적으로 고정시켜 내구성을 증진시킨다. 또한 본원고안은 스토퍼(37)와 댐벽(39)사이에 절연유리판(40)이 안치되고, 절연유리판(40)은 수평면(36)위에 밀착되므로 전원 인가에 따른 가열시 순간적으로 코일히터 삽입홈(31)의 산소가 소진되어 거의 진공에 가깝게 되므로 코일히터(32)의 산화가 방지되어 동일 코일히터(32)라도 상대적으로 수명을 연장시킨다. 상기 절연유리판(40)의 일 예로는 실리카를 들 수 있어 고온에도 견딜 수 있도록 한다. 이에 따라 단열기판(30)을 수직으로 세워 히터로 사용하여도 코일히터(32)의 변형이 없어 원하는 형태대로 사용 가능하다. 아울러 절연 유리판(40)은 단순히 코일 히터(32)를 덮지 않고 세라믹 보빈(50)의 누름돌기(51)에 의하여 눌리어 지므로 지속성을 유지하면서 덮는 기능을 수행 가능케 한다.

아울러 본원 고안은 세라믹 보빈(50)의 하단에 누름돌기(51)와 보조돌기(55)가 댐벽(39)을 감싸도록 기능하므로, 세라믹 보빈(50)과 댐벽(39)의 밀착성이 좋고, 아울러 누름돌기(51)가 절연유리판(40)을 긴밀히 누르고 절연유리판(40)은 수평면(36)위에 긴밀히 밀착하고, 저항 연결판(60)은 코일히터(32)의 단부를 고정시켜 코일히터(32)의 내구성을 증진시킨다. 이는 종래의 단자선(32-1) 방식의 경우는 슬릿(39-1)을 통하여 연결나사(24)와 접속할 때 코일히터(32)의 단부가 수평면보다 상승하여 코일히터(32)의 정위치 고정이 어려운 문제를, 본원 고안은 수평위치가명확히 구분되는 저항연결판(60)을 사용하여 코일히터(32)를 정 위치에서 고정시킬 수 있게 된다. 본원 고안은 코일히터(32)와 그 양단에 접속하는 저항연결판(60)을 매개로 전원을 연결나사(24), 저항연결판(60) 및 코일히터(32)에 안정적으로 인가 가능하고, 저항 연결판(60)의 누름판(63)을 보조돌기(55)로 눌러 고정시키므로 항상 일정 위치를 유지할 수 있어 충격 및 진동이 있더라도 내구성을 가진다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 고안은 코일 히터를 단열 기판에 삽입한 상태로 수직으로 세우고 원통형 보빈으로 중앙이 반사판에 결합 고정되도록 하되 코일 히터의 이탈 및 변형을 방지하도록 절연 유리판으로 히터가 안치되는 기판을 덮어 내구성을 제공 가능하고, 전원 공급전선과 접속하는 연결나사와 코일히터를 수평위치가 상이한 저항 연결판으로 접속하되 코일히터의 단위 길이당의 저항치 이상의 저항값을 가지는 두께와 길이의 저항 연결판으로 접속하므로, 발열에 따른 팽창 및 수축이 반복되어도 변형 및 부식이 줄어들어 코일히터의 내구성을 증진시킨다.

Claims (3)

1. 반사판(11)에 발열수단을 부가하고 반사판(11) 전면에는 안전망을 설치하고,

   발열수단은 코일히터 삽입홈(31)에 코일히터(32)를 삽입한 단열 기판(30)과, 반사판(11)과 일정 거리를 유지시키며 가열 시 원적외선을 방출하도록 단열 기판(30)에 결착된 세라믹 보빈(50)을 포함하여 구성한 전기스토브에 있어서,

   코일히터(32)의 양단은 코일히터(32)의 단위 길이당의 저항치와 같은 길이와 면적을 가지는 저항연결판(60)을 통하여 연결나사(24)에 결합토록 구성한 것을 특징으로 하는 전기스토브용 코일히터 연결구조.
2. 제 1 항에 있어서, 저항연결판(60)은 코일히터(32)의 단부와 압착 결합하는 수평상의 코일연결판(61)과, 연결나사(24)와 결합 가능토록 하는 높이로 절곡 되며 세라믹보빈(50)설치용 댐벽(39)에 형성한 슬릿(39-1)을 보빈 당접부(38) 중앙으로 연장시켜 형성한 턱부(39-2)에 지탱하는 높이 조절판(62)과, 높이조절판(62)의 단부에서 수평으로 절곡하여 이루어지고 나사 결합홈(64)을 단부에 가진 누름판(63)으로 이루어짐을 특징으로 하는 전기스토브용 코일히터 연결구조.
3. 제 2 항에 있어서, 세라믹 보빈(50)은 댐벽(39)위에 누름돌기(51)와 함께 하단이 안치 결합되며, 하단 내주면에는 보조돌기(55)를 돌출시켜 저항연결판(60)의 누름판(63)을 누름 고정토록 이루어진 것을 특징으로 하는 전기스토브용 코일히터연결구조.