KR200341960Y1 - 스프링형 직조 카본사 램프히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공유리관(밀폐용기)(3)에 발열체로 탄소사속 등의 탄소체를 내장시키고 탄소체는 탄소사(6)를 위사(31)와 경사(32)로 사용하여 직조하고 일정 폭으로 절단 한 것을 램프의 내경 보다 작도록 스프링 형상으로 감은 탄소체(30)와, 탄소체(30)의 표면에 코팅되어 카본사 상호간의 결착력을 제공하는 세라믹층(33)과, 코팅된 탄소체(30)의 양단을 원호형으로 누름 고정하고 진공유리관(3)의 중심축 직경 방향으로 연장하여 중간단자(20-3)를 결합하는 단자편(42-2)을 가지는 고정단자(40)를 포함하도록 구성한 직조 카본사 램프히터로, 경사(32)는 일정 개수의 속이 일정 거리(L1)를 두고 위사(31)와 반복하도록 직조하고, 고정단자(40)는 스프링형 탄소체(30)의 양단부를 각각 내경부에서 지지하며 탄소체(30)의 호형 형상을 이룬 받침판(42)과, 받침판(42)에 올려진 스프링형 탄소체(30)의 단부를 눌러 고정시키는 호형의 덮개판(41)과, 받침판(42)의 양측에서 일체로 연장하여 절곡된 덮개판(41)의 양단을 누름 고정토록 기능 하는 누름판(43)과, 상기 받침판(42)과 덮개판(41)의 절곡된 부위에서 길게 절단되어 진공유리관(3)의 중심축 방향으로 연장되어 중간단자(20-3)를 고정하는 단자편(42-2)을 포함하여 구성한다.

Description

스프링형 직조 카본사 램프히터{Lamp heater with bandage spring form of woven carbon fibers}

본 고안은 카본사 램프히터에 관한 것으로, 카본(탄소)사를 위사와 경사로 상호 직조하고 표면에 내열성 세라믹 코팅한 것을 일정 폭으로 절단하여 코일 스프링 형태로 감아 경화시킨 탄소체의 양단을 호형상의 누름 고정용 고정단자로 고정시키고, 고정단자는 진공밀페용기의 중앙축 직경방향으로 돌출한 형상의 단자편에 내열 중간단자의 일단을 고정시키고, 내열 중간단자의 다른 단은 리드선을 연결시키는 연결편에 스포트 용접되도록 구성한 직조 카본사 램프히터에 관한 것이다.

일반적으로 램프는 전구라고도 하는데 진공관의 내부에 설치한 필라멘트에 전류를 흐르게 하여 고온으로 가열함으로써 생기는 빛(Light)을 이용하기도 하고, 필요에 따라서는 발열하는 열을 이용하는 히터용 램프로 사용하기도 한다. 이는 진공 상태에서 내부에 필라멘트를 설치하고 유리관의 양단에 필라멘트와 연결하는 단자를 설치한 구성을 예시할 수 있다. 또한 유리관의 축을 따라서 텅스턴 플라멘트를 설치하고 관 내에 요오드 가스를 봉입하여 필라멘트에 전류를 보내면(전원을 인가하면) 필라멘트에서 발생한 텅스텐 원자가 관벽에서 요오드와 결합하여 요오드화텅스텐으로 되어 필라멘트로 되돌아가고, 여기서 또 분해되어 텅스텐을 필라멘트에 남기는 이른바 요오드 사이클에 의하여 장시간 사용 가능한 고 효율의 램프로 사용한다.

그러나 이러한 방식의 램프는 필라멘트의 손상이 외부 충격에 약하고, 가열에 의한 형태변형 등으로 내구성이 약한 문제점이 있으며, 코일을 설치하는데 따른 원가 상승 등의 부담이 있다.

한편 면상 발열체 등에 사용하는 카본사는 미세한 굵기의 카본섬유다발을 하나의 군으로 하여 사용한다. 예를 들어 카본섬유가 26400개로 이루어진 경우 길이가 1 미터, 직경이 0.3 미리미터 인 경우 약 60옴의 저항치를 이룬다. 때문에 이를 기초로 원하는 출력(와트)을 설계하여 면상발열체 등을 제조한다. 물론 이 경우 저항치는 저항식(식에서 R;저항, rho ;저항률, l;길이, s;단위면적 이다)에 따라 결정한다. 그러나 이들은 면상발열체의 발열원으로 사용하는 것이어서 주로 약 50도 내지 70도의 온도를 발산토록 설계하며, 그 이상이 되면 화재의 위험이 있고, 공기와 산화되어 내구성이 현격히 저하된다.

한편 이러한 카본사를 열원으로 하여 진공튜브에 내장시킨 히터가 개발되었는데, 카본사를 일정한 묶음으로 저항치를 설정하여 원하는 출력을 제공토록 하는 것이나 카본사를 단자에 고정하는 기술과 카본사를 집속하는 기술이 미비하여 산업화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 기술의 일 예로는 일본 공개특허 2000-123960호로 공개된 탄소계 발열체가 알려져 있는바, 이는 도 1 과 같이 탄소계 발열체(1)의 양단에 캡형 전극부(2)를 두고 탄소계 발열체(1)와 캡형 전극부(2)가 진공밀폐용기(3)내에 내장되고, 캡형 전극부(2)는 리드선(4)을 접속시켜 전원을 인가하도록 이루어진다. 상기 리드선(4)은 도 2 와 같이 다수의 다발로 이루어진 탄소계 탄소사(6)의 다발 외주연을 탄소실(7)로 감아 묶어 탄소속체(5)를 이루도록 하는 고정 형태를 이룬다.

도 3 은 이 경우 필요한 탄소사(6)의 다발을 제공 가능토록 구성한 예시도면으로, 일정 다발의 탄소사(6)를 각각 탄소실(7)로 감고, 탄소실(7)로 감은 이들 3가닥을 함께 탄소실(7')로 감아 일체로 만드는 구성의 탄소속체(5)를 나타낸다.

즉, 도 2 와 같은 단위 탄소속체(5)나, 도 3 과 같은 3가닥의 탄소속체를 탄소실(7')로 감은 복수 탄소속체(5)로 된 발열체(1)를 이용하여 그 양단을 캡 형태의 전극부(2)로 결합시켜 진공밀페용기(3)를 씌우도록 성형한다.

그러나 이러한 방식은 원하는 탄소사(6)를 원하는 다발의 수를 사용하여 원하는 저항치를 만들어 원하는 출력(W)을 출력토록 사용하나, 탄소사(6)를 탄소실(7)로 묶어야 하는 번거러움과, 필요시 묶은 탄소실(7)이 벗겨지지 않도록 필요에 따라 액상수지를 함침 시켜야 하는 등의 문제가 있다.

한편 출력을 높이기 위한 방식으로 가닥수를 증가시키는 방식 대신 길이를늘려 출력을 높이는 방식이 제안되었는바, 이는 일본국 공개특허 제 2002-63870호(미국특허 공개2001/0055478A1 호)로 알려져 있다. 이는 도 4 와 같이 예시할 수 있는바, 진공밀페용기(3)의 양단은 리드선(4)을, 진공밀폐용기(3)의 양단을 누름 고정하는 평면단자부(3-1)에는 상기 리드선(4)과 도통토록 안치되는 전극편(4-1)을 안치시키고, 코일밴드형의 카본사필라멘트(10)는 진공밀페용기(3)의 내벽에 지지되도록 일정 길이마다 스페이스 홀더(11)를 설치한다. 상기 카본사필라멘트(10)의 양단은 전원 인가용 슬리브(20-1)를 가지는 고정단자(20)를 설치하고, 고정단자(20)는 슬리브(20-1)와, 슬리브(20-1)에 일체로 되어 중간단자(20-3)와 결합하는 접속편(20-2)을 포함하여 구성한다.

상기 고정단자(20)의 일 실시예로는 도 4 의 A-A 선 단면도로 보인 도 5 와 같이 계단형으로 절곡된 접속편(20-2)과, 절곡된 상단 수평부가 다시 절곡된 슬리브(20-1)와, 상기 슬리브(20-1)와 접속편(20-2)의 공간에 안치되어 코일형 카본사 필라멘트(10)를 감싸도록 기능하는 그라파이트지(20-4)를 포함하는 구성을 이룬다.

상기 고정단자(20)의 다른 실시 예로는 도 4 의 B-B 선 단면도로 보인 도 6 과 같이 원통형의 슬리브(20-1)와, 슬리브(20-1) 내경에 끼움 안치되는 코일형 카본사 필라멘트(10)와, 카본사 필라멘트(10)의 내외측 걍경부분을 감싸는 내외측 그라파이트지(20-4, 20-41)와, 상기 내측 그라파이트지(20-4)의 내측에서 그라파이트지(20-4)와 카본사필라멘트(10)를 슬리브(20-1)의 내경 부분을 향하여 밀착 고정토록 탄발력을 가지고 끼움 고정하는 내측슬리브(20-5)와, 내측 슬리브(20-5)의 중앙에서 단부로 연장되어 중간단자(20-3)와 접속하는 접속편(20-2)으로 이루어진다.

그러나 이러한 기술은 카본사필라멘트(10)를 단순히 중간단자(20)에 고정하는 기능을 수행하는 것이어서, 진공밀페용기(3)의 중앙에 위치토록 하는 기능이 약하여 별도의 스페이스홀더(11)를 설치하여야 하는 문제점이 있다. 그리고 도 5 의 구조는 카본사필라멘트(10)를 고정시키기 위하여 단순히 절곡시킨 구조이어서 절곡 유지력이 약화되면 정위치에 고정되기가 어려워 내구성이 약화되고, 도 6 의 구조는 원통ㅎ여 슬리브의 내경부에 안치시키는 방식이어서 충격시 분리되기 쉽고, 작업성이 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 카본사필라멘트(10)는 카본사 속을 일정폭으로 배열하여 띠 형상으로 만든 구조이므로 카본사 상호간의 결속력이 약하여 충격시나 장기간 사용시 카본사속을 이루는 카본사가 상호 분리되어 내구성이 약화되는 문제점이 있다.

본 고안은 이를 해결코자 하는 것으로, 본 고안의 목적은 면상발열체로 사용하는 탄소사(카본사)를 발열 원으로 하고 탄소사를 위사와 경사로 직조하고 세라믹 코팅한 것을 일정 길이와 폭으로 절단한 것을 코일 형태로 감아 원하는 출력을 용이하게 조정하여 사용 가능토록 하는 직조 카본사 램프히터를 제공하려는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 탄소사를 직조하고 필요한 폭으로 절단하여 사용하는 방식이므로 탄소사(카본사)의 폭과 길이를 다양하게 선택 사용 가능토록 하여, 다양한 용량의 히터를 편리하게 제조 가능토록 하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 탄소체를 고정하는 고정단자에 가스정화용 게터를 부착시켜 진공유리관 내부가 일정하도록 하여 투광성이 좋아 수명이 연장되도록 한직조 카본사 램프히터를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 고안은 탄소체는 탄소사를 위사와 경사로 직조하고 세라믹 코팅한 것을 일정 길이와 폭으로 절단하여 원하는 저항치를 이루도록 감아 코일형을 이루도록 하고, 탄소체의 양단은 내열성 고정단자로 고정하되, 고정단자에는 진공유리관의 중심축으로 절곡한 단자편을 두어 내열성 중간단자가 항상 중심축 중앙에서 리드선을 고정하는 연결편과 연결되도록 하여 열전달이 일정하여 외부 리드선으로의 열 전달이 균일하도록 직조 카본사 램프히터를 구성한다.

본 고안은 또한 탄소체를 고정하는 고정단자에 가스정화용 게터를 부착시켜 일물질의 발열로 인한 가스를 정화시켜 수명연장을 가능케 한다.

도 1 은 일반적인 탄소계 발열체의 구성도,

도 2 는 도 1 에 사용되는 탄소체의 요부 확대도,

도 3 은 도 2 의 탄소속체를 3개 사용하여 결속한 상태의 도면,

도 4 는 일반적인 스프링형 카본사램프히터의 평면도,

도 5 는 도 4 의 A-A 선 상태로 도시한 일 실시에를 나타낸 확대 단면도,

도 6 은 도 4 의 B-B 선 상태로 도시한 다른 실시에를 나타낸 확대 단면도,

도 7 은 본 고안을 이루는 카본사 탄소체를 펼친 상태로 도시한 도면,

도 8 은 도 7 의 C-C 선 확대 단면도,

도 9 는 본 고안의 스프링형 카본사램프히터의 평면도,

도 10 은 도 9 의 D-D 선 확대 단면도,

도 11 은 본 고안에 사용하는 고정단자에 탄소체를 절단시켜 함께 나타낸 사시도,

도 12 는 본 고안에 사용하는 고정단자의 펼친상태로 나타낸 사시도,

도 13 은 본 고안에 사용하는 카본사 탄소체의 가닥수와 그에 대한 저항치의 예를 나타낸 표이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3;진공밀페용기 3-1;평면단자부 4;리드선 4-1;전극편 6;탄소사 10;카본사필라멘트 11;스페이스홀더 20;고정단자 20-1;슬리브 20-2;접속편 20-3;중간단자 20-4;내측 그라파이트지 20-41;외측그라파이트지 20-5;내측슬리브 30;탄소체 31;위사 32;경사 33;세라믹층 40;고정단자 41;덮개판 41-1;덮개판홈 41-2;누름돌기 42;받침판 42-1;받침판홈 42-2;단자편 42-3;누름공 43;누름판 50;게터어셈브리 51;게터손잡이 52;게터체 53;게터공 54;수용용기

즉 본 고안은 진공유리관(밀폐용기)에 발열체로 탄소사속 등의 탄소체를 내장시키고 탄소체는 연결편을 통하여 외부 리드선과 도통토록 하고 전원을 외부 리드선을 통하여 공급하도록 이루어진 전기스토브용 가열램프에 있어서,

탄소사를 위사와 경사로 사용하여 직조하고 일정 폭으로 절단 한 것을 램프의 내경 보다 작도록 스프링 형상으로 감은 탄소체와,

탄소체의 표면에 코팅되어 카본사 상호간의 결착력을 제공하는 세라믹층과,

코팅된 탄소체의 양단을 원호형으로 누름 고정하고 진공유리관의 중심축 직경 방향으로 연장하여 중간단자를 결합하는 단자편을 가지는 고정단자를 포함하도록 구성한 직조 카본사 램프히터를 제공하려는 것이다..

상기 경사에는 일정 개수의 속이 각 속마다 일정 거리(L1)를 두고 위사와 반복하도록 직조한다.

상기 고정단자는 스프링형 탄소체의 양단부를 각각 내경부에서 지지하며 탄소체의 호형 형상을 이룬 받침판과, 받침판에 올려진 스프링형 탄소체의 단부를 눌러 고정시키는 호형의 덮개판과, 받침판의 양측에서 일체로 연장하여 절곡된 덮개판의 양단을 누름 고정토록 기능 하는 누름판과, 상기 받침판과 덮개판의 절곡된 부위에서 길게 절단되어 진공유리관의 중심축 방향으로 연장되어 중간단자를 용접고정하는 단자편을 포함하여 구성한다.

이하 본원 고안의 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7 은 본 고안을 이루는 탄소체를 펼친 상태로 보인 개략 구성도이고, 도 8 은 본 고안을 이루는 도 7 의 C-C선 확대 단면도이고, 도 9 는 본 고안의 스프링형 카본사램프히터의 평면도 이며, 도 10 은 도 9 의 D-D 선 확대 단면도이고, 도 11 은 본 고안에 사용하는 고정단자에 탄소체를 절단시켜 함께 나타낸 사시도이며, 도 12 는 본 고안에 사용하는 고정단자의 펼친상태로 나타낸 사시도로,

진공유리관(밀폐용기)(3)에 발열체로 탄소사속 등의 탄소체를 내장시키고 탄소체는 연결편(4-1)을 통하여 외부 리드선(4)과 도통토록 하고 전원을 외부 리드선(4)을 통하여 공급하도록 이루어진 전기스토브용 가열램프에 있어서,

도 7 과 같이 탄소사(6)를 위사(31)와 경사(32)로 사용하여 직조하고 일정 폭으로 절단 한 것을 램프의 내경 보다 작도록 스프링 형상으로 감은 탄소체(30)와,

도 8 과 같이 탄소체(30)의 표면에 코팅되어 카본사 상호간의 결착력을 제공하는 세라믹층(33)과,

도 9 내지 도 11 과 같이 코팅된 탄소체(30)의 양단을 원호형으로 누름 고정하고 진공유리관(3)의 중심축 직경 방향으로 연장하여 중간단자(20-3)를 결합하는 단자편(42-2)을 가지는 고정단자(40)를 포함하도록 구성한다.

경사(32)는 도 7 과 같이 일정 개수의 속이 각 속마다 일정 거리(L1)를 두고 위사(31)와 반복하도록 직조한다.

상기 고정단자(40)는 도 10 내지 도 12 와 같이 스프링형 탄소체(30)의 양단부를 각각 내경부에서 지지하며 탄소체(30)의 호형 형상을 이룬 받침판(42)과, 받침판(42)에 올려진 스프링형 탄소체(30)의 단부를 눌러 고정시키는 호형의 덮개판(41)과, 받침판(42)의 양측에서 일체로 연장하여 절곡된 덮개판(41)의 양단을 누름 고정토록 기능 하는 누름판(43)과, 상기 받침판(42)과 덮개판(41)의 절곡된 부위에서 길게 절단되어 진공유리관(3)의 중심축 방향으로 연장되어 중간단자(20-3)를 용접고정하는 단자편(42-2)을 포함하여 구성한다.

상기 고정단자(40)에는 게터어셈브리(50)를 일체로 용접하고;

게터어셈브리(50)는 지르코늄 주성분의 분말소성체인 게터체(52)와,

게터체(52)를 수용하며 게터체(52) 보다 작은 직경의 게터공(53)을 가지는 수용용기(54)와,

수용용기(54)에서 연장하여 받침판(22)에 용접하는 게터손잡이(51)를 포함하여 구성한다.

상기 중간단자(20-3)는 내열재인 몰리브덴 도선으로 구성한다.

(3)은 진공밀페용기 이다. (3-1)은 진공밀페용기(3)의 양단을 실링하면서 단자(3)를 고정토록 이루어진 평면단자부 이다.

상기 중간단자(20-3)와 전극편(4-1)은 몰리브덴을 사용하는 것이 좋다. 본 고안에 사용하는 몰리브덴은 용융점이 2610℃ 로 전기회로의 접점용이나 내열 부품용으로 사용되는 것을 이용한다.

상기 탄소체(30)는 표면을 매끄럽게 하고 결착력을 증대시키는 세라믹층(33)으로 코팅된 것을 사용하는 것이 좋다. 본 고안에서 사용하는 세라믹층은 세라믹 분말을 희석시켜 유약형태로, 직조한 탄소체(30) 표면에 바르고 소성시켜 세라믹층(33)을 이루도록 사용하는 형태를 예시할 수 있다. 본 고안에 사용되는 세라믹층의 재료는 세라믹( { Al}_{2 } { O}_{3 } +Zr { O}_{2 }+{ Y}_{2 } { O}_{3 } )을 들 수 있다. 물론 본원 고안은 카본사인 탄소사(6)로 된 위사(31)와 경사(32)를 큰 사이즈로 직조하되, 경사(32)는 일정 속으로 직조함과 동시에 도 7 에 나타낸 바와 같이 일정 거리(L1)를 두고 반복 직조토록 하여 직조를 이루되 저항에는 큰 영향을 미치지 않도록 기능 한다.

상기 게터어셈브리(50)를 이루는 물질은 지르코늄 분말 소성체를 사용하는바, 이는 미국특허 등록 제 3,203,901호, 피시티국제공개 제 WO2002/27058호 등에 언급된 재료를 사용하는 것으로 제품으로는 모델명(Saes getters사 제품 모델)(St 101; Zr 84중량%, Al 16중량%의 Zr-Al 합금체로 제조된 모델)을 들 수 있으며 이에 한정하지는 않는다.

상기 고정단자(20)는 순도 99% 이상의 니켈박판으로 구성함이 좋은바, 이는니켈이 내열성이 있고 원가가 저렴하고, 접힘성이 좋기 때문이다.

도 13 은 본 고안에 사용하는 카본사 탄소체의 가닥수와 그에 대한 저항치의 예를 나타낸 표이다.

본 고안에 사용하는 카본사 탄소체는 면상 발열체 등에 사용하던 것을 고열에도 견딜 수 있도록 진공 유리관(진공밀페용기) 내에 설치하여 전기 스토브용 카본사 램프 히터로 사용 가능토록 한 것으로, 이러한 카본사는 도 13과 같이 가닥 수에 따른 저항치의 상이함과, 길이를 연장하면 저항치가 증가하고 탄소사의 다발수가 늘어나면 저항치가 줄어드는 등의 원리를 이용하여 필요한 출력(와트)를 설계 가능하다.

즉, 출력은 예를 들어 저항이 60옴이고 전력이 220볼트라면 출력식()가 된다. 따라서 이러한 출력의 기초를 가지고 길이를 짧게 하거나 폭(탄소사의 개수)를 조정하면 램프의 유리관 길이를 조정하여 동일 출력의 다양한 램프를 제조 가능케 된다. 실제로 700-900도의 발열을 이루는 것을 확인하였는바, 히터로서의 사용하기에 충분한 조건을 만족시켰다. 이는 진공밀폐용기(3)의 내부가 진공이어서 산화가 원천적으로 차단되고, 길이나 카본사의 개수에 따라 저항치를 조절하여 원하는 출력을 제공 가능하기 때문인 것으로 판단된다.

본원 고안의 또 다른 특징은 중간단자(20-3)를 사용하는 구성인바, 이는 탄소체(30) 양단에 고정단자(40)를 이루고 고정단자가 탄소체(30)의 결착력을 유지토록 하여 탄소체(30)와 중간단자(20-3)간의 접촉 불량으로 인한 발열을 감소시켜 단자와의 접촉부에서 생기는 발열을 감소시키고, 호형의 덮개판(41)을 단순히 프레싱으로 눌러 탄소체(30)의 끝 단을 고정하므로 별도의 가공 과정이 필요없어 생산성을 향상시킨다.

본원 고안에서 중간단자(20-3)와 리드선(4)은 상호 일정크기의 전극편(4-1)을 통하여 접속되는 구성을 이루는바, 내열 중간단자(20-3)와 전극편(4-1)은 몰리브덴으로, 리드선(4)은 텅스텐으로 구성함이 좋은바, 이는 용융온도가 몰리브덴은 섭씨 2600도이고, 텅스텐은 섭씨 3387도로 높기 때문이다.

본 고안을 제조함에 있어서는 탄소체(30)를 이루는 탄소사(6)를 위사(31)와 경사(32)로 구분 직조하고, 도 8 과 같이 세라믹층(33)을 이루도록 도포하고 도 7 과 같이 이러한 저항치를 가지도록 폭과 길이를 설정하여 재단한다. 그리고 재단한 탄소체(30)를 일정 직경의 봉에 감고 봉의 주변에서 1200도 내외로 순간 가열하여 세라믹층을 경화시킴과 동시에 코일 스프링 형태로 세팅하고 일정 길이로 절단한다. 그리고 절단한 탄소체(30)의 양 단에는 고정단자(40)를 도 7 내지 도 11과 같은 방식으로 고정시킨 후 고정단자(40)의 단자편(42-2)에 중간단자(20-3)를 용접시킨다. 물론 이 경우 중간단자(20-3)의 일 단에는 미리 리드선(4)을 연결한 전극편(4-1)을 스포트 용접하여 고정시킨다. 그리고 필요시 게터어셈브리(50)를 함께 고정단자(40)에 함께 스포트 용접시킨다.

이와 같이 예비 제조한 것을 양단이 뚫린 상태의 원형 파이프(진공용 흡입관을 물론 파이프이 길이 중간 부분에 구비한 것이다)안에 안치시키고, 양단을 섭씨1800-2000도로 가열시켜 프레싱 하면 도 9 와 같이 양단이 밀착된 평면단자부(3-1)를 이루고 중앙은 공간을 그대로 유지토록 성형된다. 특히 본원고안은 내열 중간단자(20-3)를 사용하는 방식을 채택하였기에 평면단자부(3-1)를 이루기 위한 압착후 냉각시켜 진공을 만들 때 리드선(4)으로 인한 공간면적이 넓어도 연결편(4-1)은 얇아서 접착성을 좋게 함으로써 진공을 이룰 때 외기와 차단되는 특성을 지속토록 기능 한다. 아울러 내열 중간단자(20-3)를 사용하는 것은 평면단자부(3-1)를 이루기 위하여 유리관의 단부를 가열할 때 산소에 노출된 탄소체(10)가 산화되어 직접 가열되는 것을 막아주기 위함이다. 즉, 가열되는 열을 일단 중간단자(20-3)로 인가하여(몰리브덴으로 용융온도가 섭씨2600도 이므로 유리관을 섭씨 1800-2000도로 가열하여도 내열성을 가지게 된다) 탄소체(30)로 직접열이 전달되는 것을 막아주어 제조 시 탄소체(30)가 손상되는 것을 막아주어 제조수율을 높인다. 물론 평면단자부(3-1)의 성형을 완료하면 도시하지 않은 진공 형성용 보조 파이프를 통하여 내부 공기를 흡입하여 진공을 만들고 이를 절단시켜 막아 진공밀폐용기(3)를 완성시킨다.

아울러 본원 고안은 고정단자(40)에 게터어셈브리(50)를 용접 등으로 고정시켰기에 리드선(4)을 통하여 전원을 인가하면 탄소체(30)가 가열하여 발열하고, 발열시 탄소체의 이물질 등으로 인한 연소로 이물질의 개스가 발생하여 진공도가 떨어진다 하여도 지르코늄 소성체 등의 특성상 가스 정화 기능이 있어 청정 상태를 유지하여 램프의 수명을 연장하는 효과를 제공하며, 이를 사용하는 가정이나 산업 현장에서 램프 파손이나 손상으로 인한 경제적 손실을 막을 수 있다.

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 본원 고안은 면상발열체로 사용하는 탄소사(카본사)를 발열원으로 하고 탄소사를 위사와 경사로 직조하고 세라믹 코팅한 것을 일정 길이와 폭으로 절단하여 코일스프링 형태로 감고 가열 경화시킨 다음, 양단에 고정단자로 고정하고 리드선과 접속토록 하였기에 카본사의 출력 조절이 용이하여 다양한 출력 모델을 가지는 램프히터를 제공 가능케 한다.

본 고안은 또한 탄소사를 직조하여 탄소체를 제공하므로 탄소체의 폭과 길이를 다양하게 선택 사용 가능토록 하여, 다양한 구조의 히터를 제조 가능토록 한다.

본 고안은 카본사의 표면을 세라믹으로 코팅하여 표면을 매끄럽게 할 뿐만 아니라 결착력을 증대시켜 카본사 탄소체의 내구성을 향상시킨다.

본 고안은 또한 고정단자의 단자편을 진공밀폐용기의 직경 중앙 방향으로 절곡하고, 이에 중간단자를 고정시키므로 진공밀페용기의 정 중앙에 항상 탄소체의 단부가 안치되어 일정 형상의 탄소체를 유지 가능토록 한다.

또한 본원 고안은 탄소체를 고정하는 고정단자에 가스 정화용 게터어셈브리를 결합시켰기에 탄소체의 발열시 탄소체에 묻은 이물질이 타면서 발생하는 개스로인한 진공도 저하를, 게터어셈브리가 정화하여 줌으로써 항상 청정한 진공상태를 유지하여 램프히터의 수명을 연장시킨다.

Claims (4)

1. 진공유리관(밀폐용기)(3)에 발열체로 탄소사속 등의 탄소체를 내장시키고 탄소체는 연결편(4-1)을 통하여 외부 리드선(4)과 도통토록 하고 전원을 외부 리드선(4)을 통하여 공급하도록 이루어진 전기스토브용 가열램프에 있어서,

   탄소사(6)를 위사(31)와 경사(32)로 사용하여 직조하고 일정 폭으로 절단 한 것을 램프의 내경 보다 작도록 스프링 형상으로 감은 탄소체(30)와,

   탄소체(30)의 표면에 코팅되어 카본사 상호간의 결착력을 제공하는 세라믹층(33)과,

   코팅된 탄소체(30)의 양단을 원호형으로 누름 고정하고 진공유리관(3)의 중심축 직경 방향으로 연장하여 중간단자(20-3)를 결합하는 단자편(42-2)을 가지는 고정단자(40)를 포함하도록 구성한 것을 특징으로 하는 직조 카본사 램프히터.
2. 제 1 항 에 있어서, 경사(32)는 일정 개수의 속이 각 속마다 일정 거리(L1)를 두고 위사(31)와 반복하도록 직조한 것을 특징으로 하는 직조 카본사 램프히터.
3. 제 1 항에 있어서, 고정단자(40)는 스프링형 탄소체(30)의 양단부를 각각 내경부에서 지지하며 탄소체(30)의 호형 형상을 이룬 받침판(42)과, 받침판(42)에 올려진 스프링형 탄소체(30)의 단부를 눌러 고정시키는 호형의 덮개판(41)과, 받침판(42)의 양측에서 일체로 연장하여 절곡된 덮개판(41)의 양단을 누름 고정토록 기능 하는 누름판(43)과, 상기 받침판(42)과 덮개판(41)의 절곡된 부위에서 길게 절단되어 진공유리관(3)의 중심축 방향으로 연장되어 중간단자(20-3)를 용접고정하는 단자편(42-2)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직조 카본사 램프히터.
4. 제 1 항에 있어서, 고정단자(40)에는 게터어셈브리(50)를 일체로 용접하고;

   게터어셈브리(50)는 지르코늄 주성분의 분말소성체인 게터체(52)와,

   게터체(52)를 수용하며 게터체(52) 보다 작은 직경의 게터공(53)을 가지는 수용용기(54)와,

   수용용기(54)에서 연장하여 받침판(22)에 용접하는 게터손잡이(51)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직조 카본사 램프히터.