KR200263205Y1 - 활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 활성탄섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로에 관한 것으로서, 특히 활성탄섬유를 종이에 도포하고, 그 양면 끝에 금속박을 접합시킨 후 표면을 절연 포장하여 면발열체를 만들고, 이것을 그림의 뒤쪽에 설치한 것으로, 이 고안은 면발열체에 공급되는 전기에너지의 복사열이 원적외선으로 변환하여 방열 면적이 증가 할 수 있도록 구성되었다.

종래의 난방기는 공기를 열매체로 하는 대류형이 대부분이며, 일부 복사형을 채택하는 경우 그 복사에너지의 대부분은 가시광선과 근적외선인 것으로 난방효율이 낮을 뿐만 아니라 쾌적성이 낮은 등의 문제점이 있다. 따라서, 본 고안은 상기의 해결수단으로서 주된 열전달메카니즘이 복사인 것으로 적은 전력으로 에너지의 이용효율이 높으며 인체에 유효한 원적외선을 이용함으로써 쾌적한 난방환경을 조성할 수 있다. 또한 활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용하여 액자형으로 만들어 전체 본체의 두께를 최소화하여 설치공간을 감소할 수 있으며, 또한 액자패널형에 의해 방사면적을 크게 함으로써 열전달효율을 높이고 면발열체 주위에 간격을 두고 설치된 양쪽의 단열재에 의해 대류와 복사열전달에 의한 방열손실을 최소화하였고 그 앞쪽에는 유명그림을 부착하여 액자형태로 제작함으로써 미관에도 좋도록 한 것이다.

Description

활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로{Framed electric wall furnace of the flat heating element by using the active carbon fiber}

본 고안은 활성탄 섬유를 종이 위에 도포하고 그 양면에 전도성 전극판을 접합하여 절연 처리하여 만든 면발열체와 액자후면에 일체로 형성된 벽난로로써, 적은 전력으로 방열 효율을 높여 방열 면적을 넓히며, 원적외선이 사용되어 쾌적한 난방환경을 조성할 수 있고, 미관에도 좋은 액자형 전기 벽난로에 관한 것이다.

종래의 벽난로는 공기를 열매체로 하는 대류형이 대부분이며, 일부 복사형을채택하는 경우 그 복사에너지의 대부분은 가시광선과 근적외선인 것으로 난방효율이 낮을 뿐만 아니라 쾌적성이 낮은 등의 문제점이 있으며, 벽난로에서 이용되는 열을 내는 방법은 물체(석유,석탄)를 화학반응에 의한 직접 발화를 통하여 난방을 하거나, 또는 발열체(니크롬선, 탄소, 카본분말등)가 가지는 고유한 특성을 이용하여 발열체에 전기를 통하게 하여 전하의 충돌 즉 전기 저항을 활용하는 것이다.

그러나, 본 고안에서는 활성탄 섬유를 종이에 도포하고, 수직방향으로 양쪽에 금속 박판을 구비하여 일측의 전원선으로부터 전력을 통전하였을 때 전원의 입력으로부터 자유전자가 활성탄 섬유에 형성된 전공자(charge carrier)를 채우게 되고, 전공자에 채워진 자유전자가 도체인 금속박판으로 자유전자가 탈피하려는 에너지의 변환에 따라서 발열되도록 하므로써 금속 박판과 활성탄 섬유가 접하는 부분에 발열이 발생되도록 하고 이러한 발열은 금속박판을 통하여 열전도 되도록 함으로 면상 발열체가 전반적으로 고르게 발열되도록 하고 국부적으로 과열현상이 발생되는 것을 방지하도록 하며, 발열체의 소비전력의 효율을 높이도록 하였다. 또한 이러한 활성탄섬유를 발열체로 이용한 면발열체와 이것을 액자의 후면에 단열판 사이에 일정 간격을 두고 설치하여 액자형 벽난로를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 활성탄 섬유와 금속 전원선 박판이 연결되고 그위에 강화 PVC(FRP)로 포장하여, 원적외선이 방출되도록 구성하고, 상기 전열판에 공급된 복사열을 원적외선의 전기에너지로 변환 시켜 방열면적이 증가되는 전기발열체와 이것을 액자의 후면에 단열판 사이에 일정간격을 두고 설치하여 액자형 벽난로를 제공하고자 하는 것이 본 고안의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 전도성을 지니는 활성탄 섬유를 종이의 표면에 입히는 수단과, 금속 박판은 열전도체 구리로 형성하는 수단과 이러한 면 발열체를 보호 및 강화하기 위해 강화PVC로 포장하는 수단과, 면발열체에 전원선을 금속 전극판에 접착하고, 완성된 면발열체를 액자 후면에 절연체, 공기층, 면발열체, 공기층, 절연체의 순으로 구성하는 수단을 제공하고자 하는 것이다.

따라서, 본 고안은 상기의 해결수단으로서 주된 열전달메카니즘이 복사인 것으로 적은 전력으로 에너지의 이용효율이 높으며 인체에 유효한 원적외선을 이용함으로써 쾌적한 난방환경을 조성할 수 있다. 또한 활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용하여 액자형으로 만들어 전체 본체의 두께를 최소화하여 설치공간을 감소할 수 있으며, 또한 액자패널형에 의해 방사면적을 크게 함으로써 열전달효율을 높이고 면발열체 주위에 간격을 두고 설치된 양쪽의 단열재에 의해 대류와 복사열전달에 의한 방열손실을 최소화하였고 그 앞쪽에는 유명그림을 부착하여 액자형태로 제작함으로써 미관에도 좋도록 한 것이다. 본 고안은 이러한 점에 착안하여 활성탄 섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로를 제공할 수 있도록 한데 있다.

도 1은 본 고안의 벽난로 구성도

도 2는 본 고안의 요부인 면발열체의 평면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 단열판 2 : 면발열체

3 : 전원스위치 4 : 온도조절기

5 : 동판 전원선 6 : 활성탄 섬유

7 : 강화 PVC

이하, 첨부된 도면과 관련하여 본 고안의 실시례에 의해 이루어진 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 벽난로 구성도, 도 2는 본 고안의 요부인 면발열체의 평면도이다.

본 고안의 구성을 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에서 보듯이 유명 그림 후면에는 두 단열층(1)사이 공기층을 1.5 cm정도 이격하여 그 중심에 면발열체(2)가 위치하며, 면발열체(2)를 고정하고, 지지하기위해 또한 방열을 막기 위해 전면과 후면에 강화된 단열판(석면판)(1)이 설치되어 있다.

도 2에서는 평평한 액자형으로 된 면발열체이며, 활성탄 섬유(6), 동판(5), 강화된 PVC 포장(7), 온도조절기(4) 및 코드(3)로 구성된다.

그리고 금속 박막 동판(5)의 크기는 1mm 두께의 10 × 450mm 크기를 이용하여 발열체 양단에 접합시켰다. 상기에서 온도조절장치(16)는 전류 조절, 전압 조절, 온도 조절을 할 수 있도록 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서 제시한 액자형 전기 벽난로는 주된 열전달 메카니즘이 복사열 전달에 의한 것으로 복사열전달의 전체를 난방함으로써 에너지 소비량을 절감할 수 있으며; 면발열체(2)를 평평한 액자형으로 하여 방사면적을 크게 함으로써 열전달의 효율을 높일 수 있다. 실시례로써 250W의 전력으로 80℃∼90℃의 열이 방사되며 이것은 면발열체에서 도포되는 활성탄의 양과 센서장치로부터 전기소모 방지 및 온도조절이 가능하다. 또한 면발열체(2) 주위에 설치된 두 개의 단열판(1)의 사이에간격을 줌으로써 각각 대류 및 복사열전달에 의한 방열손실을 최소화함으로써 에너지의 이용효율을 높이고 있다. 쾌적상의 면에 있어서 기존의 대류형 난방기는 열매체인 공기를 가열함으로써 실내공기가 건조하게 되는데 대하여;

본 고안에서 제시한 면발열체는 복사열전달에 의한 것으로서 이 경우 공기는 복사에너지에 대한 투과체인 것으로 실내공기의 습도를 일정하게 유지할 수 있으며, 또한 활성탄의 열전도현상으로 원적외선과 음이온을 방사하는 것으로서 담배연기 등 공기정화기능도 가지고 있다.

그리고 본 고안에서 제시하는 면발열체는 액자형으로 하여 전체의 두께를 최소화함으로써 설치공간을 축소할 수 있으며, 또한 표면을 장식하는 액자의 형태 즉, 벽걸이형, 천정형 및 스탠드형을 취할 수 있고, 또한 미려한 외관을 구성할 수 있다.

본 고안에서 제시한 액자형 전기벽난로는 에너지의 절감, 쾌적한 난방환경의 조성 및 공기정화기능을 위한 것으로서 면발열체를 열원으로 하여 가정난방, 공공시설 등에 응용, 사용할 수 있는 유용한 고안이다. 또한 본 고안에 의한 면발열체는 활성탄섬유를 사용하고, 전원이 흐르면 금속 동판이 접하는 부분에 전자가 도체로 이동하려는 힘과 활성화탄소섬유의 발열체에 형성된 미세 공극의 내부에서 변차되는 열을 이용하여 전반적으로 고르게 발열되게 하여 에너지의 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 액자형 전기 벽난로에 있어서, 액자후면에 두 단열판(1)을 설치하고, 그 중간에 면발열체(2)를 고정하는 것을 특징으로 하는 활성탄섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로.
2. 제 1 항에 있어서, 면발열체(2)는 평평한 액자형이고, 면발열체는 활성탄 섬유(6), 동판(5), 강화된 PVC(7)로 포장, 온도조절기(4) 및 코드(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 활성탄섬유로 만든 면발열체를 이용한 액자형 전기 벽난로.