KR200413260Y1

KR200413260Y1 - 복사 전기 히이터

Info

Publication number: KR200413260Y1
Application number: KR2019990008003U
Authority: KR
Inventors: 피터라벤스크로프트 윌킨스; 데이빗오브리 프럼프트리
Original assignee: 세라마스피드 리미티드
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2006-04-05
Also published as: KR20000020662U

Abstract

복사 전기 히이터(radiant electric heater, 1)는 발열체(heating element, 4)와 상기 발열체로부터 이격 배치되어지는 하나 이상의 커버링 시트(covering sheet, 7)를 포함한다. 상기 하나 이상의 커버링 시트(7)는 유리 필라멘트, 세라믹 필라멘트 또는 금속 필라멘트로 이루어진 직물(fabric) 형태이다. 고온에서 견딜 수 있는 합금과 같은 금속 필라멘트(metal filament)는 직물 형태로 엮어질 것이다. 유리 필라멘트(glass filament) 또는 규산 알루미늄, 붕규산 알루미늄이나 산화지르콘과 같은 세라믹 필라멘트(ceramic filament)는 제직, 편직되거나 매트 형태로 된 직물(fabric)이다. 구멍이 있는 부재(apertured member, 10)는 직물로 이루어진 커버링 시트(7)에 인접하거나 또는 이와 접촉하도록 선택적으로 제공되어질 수도 있다.

Description

복사 전기 히이터{RADIANT ELECTRIC HEATER}

본 고안은 첨부된 도면을 참고로 하여 실례로써 설명된다.

도 1은 본 고안에 따른 복사 전기 히이터(radiant electric heater)의 평면도

도 2는 도 1의 히이터를 부분적으로 전개한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 복사 전기 히이터 2 : 서포트(support)

3 : 베이스 층 4 : 발열체

5 : 단자판 6 : 주변벽

7 : 시트 8 : 외부 표면

9 : 태그(tag) 10 : 구멍이 있는 시트

본 고안은 하나 또는 그 이상의 복사 전기 발열체(radiant electric heating element)가 열적 또는/및 전기적 절연부 또는/및 반사물질(reflective material)로 된 베이스에 대하여 (즉, 인접하거나 또는 그 위에서) 지지되어지는 형태와 같은 복사 전기 히이터(radiant electric heater)에 관한 것이다.

본 고안은, 배타적이지는 않지만, 전자레인지(microwave oven)를 포함하는 그릴(grill) 또는 오븐(oven)과 같은 가정용 요리기구에서 사용하기 위한 히이터(heater)에 특히 적용될 수 있다. 그러나, 본 고안은 실내 난방용 및 산업용 열처리와 같은 일반적인 적용분야에도 물론 적용될 수 있다.

와이어 형태(wire form), 리본 형태(ribbon form) 또는 램프 형태(lamp form)와 같은 하나이상의 발열체(heating element)가, 서포트(support dish)와 같이 하우징 내에서 제공되어질 수도 있는 절연물질(insulation material) 또는/및 반사물질(reflective material)의 베이스에 인접하여 지지되어지거나 또는 베이스 상에서 지지되어지는 복사 히이터를 제공하는 것은, 특히 요리기구에 있어서 널리 공지되어 있다. 콤팩트한 미공성(microporous) 열적 및 전기적 절연 물질을, 베이스(base)로서, 사용하는 것은 널리 공지되어 있는 것이 사용에 있어서도 유리하게 된다.

이러한 히이터의 안전하고 만족스러운 작동을 위하여, 전류가 공급된 발열체(energised heating element)와의 수동 접촉(manual contact)이 방지되어지도록 하는 것이 요구된다. 나아가, 음식물 재료의 입자들(particulate)은 발열체 및 그리고 히이터(heater) 내에 제공되어진 어떠한 절연물질(insulating material) 또는/및 반사물질(reflecting material)과 접촉하는 것이 방지되어야만 한다. 이러한 입자들 및 액체들 또한 요리하는 동안 히이터를 향하여 튈 수도 있고, 증기들도 히이터를 향하여 방출될 수도 있다.

특히 오븐(oven)과 그릴(grill)에서 사용하기 위한 히이터(heater)가 직면하게 되는 추가적인 문제점은, 절연재료(insulation material)의 입자(particle)와 같은, 히이터 내의 입자상 물질(particulate material)이 벗겨질 수도 있으며(dislodge), 이러한 입자상 물질들은 오븐이나 그릴 속으로 떨어지는 것이 방지되어야만 하고, 오븐이나 그릴 내에서 처리되어지는 음식물이 오염되어지는 것이 방지되어야만 한다는 것이다.

상기에서 언급한 문제점들은 유리-세라믹(glass-ceramic) 물질로 이루어진 시트(sheet) 뒤에서 히이터를 조작함에 의해서 해결된다. 이러한 유리-세라믹 물질은 고가이며, 따라서 히이터의 열적 성능(thermal performance)을 저하시킨다.

따라서, 본 고안의 목적은 유리-세라믹 물질(glass-ceramic material)로 된 시트(sheet)를 사용하지 않고서도 상기에서 언급한 문제점을 제거하거나 또는 최소한 개선할 수 있는, 복사 전기 히이터(radiant electric heater)를 제공하는 것이다.

본 고안에 따르면, 발열체(heating element)를 포함하는 복사 전기 히이터(radiant electric heater)가 제공되는데, 특히 적어도 하나이상의 커버링 시트(covering sheet)는 상기 발열체로부터 이격되어지는 것을 특징으로 하며, 적어도 하나이상의 커버링 시트는 유리 필라멘트(glass filament), 세라믹 필라멘트(ceramic filament) 또는 금속 필라멘트(metal filament)로 이루어진 직물(fabric) 형태로 되어 있다.

금속 필라멘트는 직물(fabric)로 엮어진 형태(woven form)가 될 수도 있다.

금속 필라멘트는 스테인레스 강(stainless steel)과 같은 고온에서 견딜 수 있는 합금(alloy)으로 구성될 수도 있다.

유리 또는 세라믹 필라멘트는 직물(fabric)로 제직되거나, 편직되거나 또는 매트 형태로 될 수도 있다.

세라믹 필라멘트(ceramic filament)는 규산-알루미늄 물질(alumino-silicate material) 또는 붕규산 알루미늄 물질(alumino-boro-silicate material) 또는 산화 지르콘(zirconia)으로 구성될 수도 있다.

유리 필라멘트(glass filament)는 E 유리(E glass), C 유리(C glass), R 유리(R glass), S 유리(S glass) 그리고 그 수정체(modification)로부터 선택된 유리 섬유(glass fiber)로 구성될 수도 있다.

직물(fabric)의 단위 면적당 중량은 일반적으로 1kg/m2 보다는 크지는 않으며, 50 내지 300g/m2의 범위 내에 있는 것이 선호될 수도 있다.

발열체(heating element)는, 미공성 단열물질(microporous thermal insulation material)과 같은 절연물질(insulation material)의 베이스에 인접하거나 또는 베이스 상에서 지지될 수도 있다. 상기 절연물질은 금속(metal) 등으로 이루어진 금속 모양의 서포트(dish-like support) 내에 제공될 수도 있다.

단열 물질(thermal insulation material)의 주변 벽(peripheral wall)은 히이터를 위하여 제공될 수도 있다. 직물(fabric)로 된 적어도 하나이상의 커버링 시트(covering sheet)는 상기 주변벽의 바깥쪽 표면(outer surface) 위에 놓이도록 배치될 수도 있다.

히이터(heater)는 와이어(wire), 리본(ribbon) 또는 램프(lamp) 형태로 된 하나 또는 그 이상의 발열체(heating element)를 포함할 수도 있다.

또한 선택적으로는, 구멍이 있는 부재(apertured member)는 직물(fabric)로 된 적어도 하나이상의 커버링 시트(covering sheet)에 인접하거나 또는 접촉하도록 제공될 수도 있다. 예를 들어, 상기 구멍이 있는 부재(apertured member)는 적어도 하나이상의 커버링 시트(covering sheet)를 위한 서포트(support)로서 사용될 수도 있고, 또는/및 전기 전도성 물질(electrically conductive material)로 형성되어질 때 전기적 차단(electrical screen) 또는/및 히이터를 위한 보호부(protection)로서 사용될 수도 있다. 상기 구멍이 있는 부재(apertured member)는 금속, 세라믹 또는 다른 알맞은 내화재료(refractory material)로 된 구멍이 뚫린 시트(perforated sheet) 또는 격자 배열(lattice arrangement)로 구성될 수도 있다.

본 고안에 따른 히이터(heater)는 그릴, 오븐, 특히 전자레인지, 튀김용 프라이팬과 같은 요리기구(cooking appliance)에 특히 적용될 수 있다. 그러나, 본 고안에 따른 히이터는 실내 난방 그리고 산업용 열 처리 공정과 같은 다른 용도로서도 사용될 수 있다.

적어도 하나이상의 직물 시트는, 요리할 때 발생할 수 있는 입자상 물질(particulate material) 및 액체가 튀는 것에 대한 효과적인 차단벽(barrier)으로서 사용된다. 이와 같은 적어도 하나이상의 직물 시트는 히이터(heater) 속으로 증기가 통과하는 것을 감소시키며, 결과적으로 히이터의 구성성분의 손상이 감소된다.

첨부된 도면과 관련하여, 복사 전기 히이터(radiant electric heater, 1)는 접시모양의 금속 서포트(support, 2)를 포함하고 있는데, 상기 금속 서포트(2)는 미공성(microporous) 열적 및 전기적 절연물질(insulation material)로 된 베이스 층(base layer, 3)이 제공된다. 도 1에서 도시되어진 바와 같이, 접시모양의 서포트(2)는 아치형(arcuate form)의 다수의 오목한 부분(depressed region)으로 형성되는데, 상기 오목한 부분은 베이스 층이 접시모양의 서포트 내에서 고정되도록 베이스 층(3)의 물질이 아치형 부위 둘레에서 맞물리도록 한다.

발열체(heating element, 4)는 베이스 층(base layer, 3)에 고정되도록 제공된다. 도시된 바와 같이, 발열체(4)는 베이스 층(3) 상에서 가장자리를 따라서 설치되고 베이스 층(3) 내에 부분적으로 삽입됨으로서 고정되는, 주름진 금속 리본(corrugated metal ribbon)으로 구성된다. 발열체는 당업자들에게 잘 공지되어 있다. 상기 발열체(4)는 감겨있는 와이어(coiled wire) 또는 감겨있는 리본(coiled ribbon)의 형태 또는 램프 형태(lamp form) 또는 당업자들에게 알려져 있는 다른 형태로 될 수도 있다. 하나이상의 발열체의 형태가 히이터 내에 제공되어질 수도 있다.

발열체(heating element)를 위한 단자판(terminal block, 5)이 히이터 상에 장착되고, 작동을 위하여 히이터가 전압 공급부(voltage supply)에 연결되어지도록 한다.

단열물질(thermal insulation material)로 된 주변벽(peripheral wall, 6)이 히이터 내에서 제공된다. 도시된 바와 같이, 상기 주변벽은 베이스 층(3)과 일체로 된다. 그러나, 본 고안이 속하는 분야에서 공지된 바와 같이, 분리된 부재(separate member)로서 제공될 수도 있다.

발열체(4) 및 절연 베이스층(4)과 같은 히이터의 내부 구성성분과 입자상 물질(particulate material)이 접촉하는 것을 방지하고, 예를 들어 요리기구에서 히이터의 작동과정 동안 증기가 유입되는 것을 감소시키도록 하기 위하여, 유리 필라멘트, 세라믹 필라멘트 또는 금속 필라멘트로 구성된 적어도 하나이상의 직물시트가 발열체로부터 이격되어 제공된다. 만일 금속 필라멘트가 채택된다면, 이들은 스테인레스 강(stainless steel)과 같이 고온에서도 견딜 수 있는 적절한 합금(alloy)으로 구성되며, 직경이 25 미크론(micron)과 같이 작은, 미세한 와이어 필라멘트(wire filaments)들은 직물을 형성하도록 서로 제직(woven)된다.

유리 필라멘트 또는 세라믹 필라멘트가 채택된다면, 이들은 직물(fabric)을 형성하도록 제직(woven)되어지거나, 편직(knitted)되어지거나 또는 매트 형태로 될 수도 있다.

세라믹 필라멘트는 Fibertex 및 Fibersil라는 상표로서 Carborundum 사에 의해 공급되어지는 것과 같은 규산-알루미늄(alumino-silicate) 재료로 구성될 수도 있다.

붕규산 알루미늄 필라멘트(alumino-boro-silicate filament)로 제직된 직물(fabric)은, Nextel이라는 상표로서 3M사에 의해서 공급되어지는 것과 같은 것이 채택될 수도 있다.

산화지르콘 직물(zirconia cloth fabric)은, 예를 들어 Zircar Products 사에 의해서 공급되어지는 것을 고려할 수도 있다.

유리 필라멘트(glass filaments)는 E 유리(E glass), C 유리(C glass), R 유리(R glass) 또는 S 유리(S glass) 또는 이의 변형재의 섬유(fiber)로서 구성될 수도 있다. 예를 들어, E 유리에서 붕소산화물(boro oxide)은 마그네슘 산화물(magnesium oxide)로 대체되어질 수도 있으며, 상기 유리는 Advantex 라는 상표로서 OCF 사로부터 상업적으로 공급된다.

직물시트(fabric sheet, 7)의 단위 면적당 중량은 히이터(heater)의 최적의 열적 효율성을 보장하는데 실용적일 수 있도록 가능한 작게 배열되어야만 한다. 일반적으로 직물의 단위 면적당 중량은 1 kg/m2보다 작으며, 전형적인 단위 면적당 중량은 유리 필라멘트 직물 및 세라믹 필라멘트 직물에 대해서 50 내지 300g/m2 범위 내에 있으며, 금속 필라멘트 직물에 대해서는 중량이 이보다 조금 더 나간다.

직물시트(sheet, 7)는 발열체(4)로부터의 가시광선(visible radiation) 및 적외선(infra-red radiation)이 통과될 수 있도록 적어도 일부분 이상이 반투명성(translucent)이다. 또한, 금속 필라멘트 직물의 경우에, 직물(fabric)은 발열체로부터의 복사선을 흡수하고 재방출할 수도 있다.

각각의 시트(sheet, 7)는 주변벽의 바깥쪽 표면(outer surface, 8) 위에 배치되고, 히이터(heater)를 덮으며, 접착제 또는 스태플러(staple), 또는 금속 서포트(2)와 일체로 될 수도 있는 구부러진 태그(tag, 9)에 의해서 알맞게 고정된다. 도 2의 부분적인 분해도에서 도시된 바와 같이, 구부러진 태그(9)는 태그(9)와 주변벽 사이에 각각의 시트(7)를 샌드위치(sandwich) 시키는 것이 주목되어야만 한다. 대안적으로, 시트(7)는 접착제 또는 다른 수단에 의해서 서포트(2)의 외부에 가장자리에서 고정될 수도 있다.

따라서, 발열체(heating element, 4)는 각각의 시트(7)로부터 이격되어지고, 이들 사이에는 어떠한 접촉도 없다. 이러한 이격(spacing)은 발열체와 시트(7) 사이의 직접적인 접촉을 방지하여서, 발열체의 열 용량(thermal capacity)을 최소화하고 가능한 신속하게 충분한 작동온도에 도달하도록 한다. 또한, 상기 이격(spacing)은, 특히 시트가 금속 필라멘트로 된 경우에, 발열체의 전위(electrical potential)로부터 사용자를 보호하기도 한다.

또한 선택적으로, 구멍이 있는 시트(apertured sheet, 10)는 하나 또는 그 이상의 직물시트(7)위에 놓이도록 추가적으로 제공될 수도 있다. 상기 구멍이 있는 시트(apertured sheet, 10)는 하나이상의 기능을 가질 수도 있다. 이는 시트의 두께가 최소로 될 수 있도록 하고 또한 히이터의 내부 구성성분과 수동접촉(manual contact)하는 위험을 최소화하면서, 직물 시트(7)를 위한 지지(support) 또는/및 보호(protection)를 제공할 수도 있다. 구멍이 있는 시트(apertured sheet)는 금속시트 또는 세라믹 시트 내에 다공부(perforation, 10A)를 포함할 수도 있으며, 또는 시트(sheet)는 팽창된 금속 형태(10B) 또는 다른 적절한 격자형태(lattice form)가 될 수도 있다. 대안적으로 시트(10)는 알맞은 구멍이 있는 어떠한 내화물질로 구성될 수도 있다.

오븐 내의 모든 곳에서 발생되는 전자기 방사선(electromagnetic radiation)에 대해서 히이터의 전자파 차단(electrical screening)이 요구되는, 전자레인지와 같은 히이터의 적용분야에 있어서, 금속으로 형성된 구멍이 있는 시트(apertured sheet, 10)는 이러한 차단기능(screening function)을 수행할 수도 있다.

Claims

절연재료(thermal insulation material)의 주변벽(peripheral wall, 6) 및 베이스 층(base layer, 3) 그리고 상기 베이스 층에 인접하거나 베이스 층 상에서 지지되어지는 하나 이상의 발열체(heating element, 4)를 포함하는 복사 전기 히이터(radiant electric heater)에 있어서,

하나 이상의 커버링 시트(covering sheet, 7)가 상기 주변벽(6)에 의해서 지지되어지고 공기 이격에 의해서 상기 발열체(4)로부터 분리되어지며, 상기 하나 이상의 커버링 시트(7)는 유리 필라멘트(glass filament) 또는 세라믹 필라멘트(ceramic filament) 또는 금속 필라멘트(metal filament)로 구성되는 직물(fabric) 형태로 되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항에 있어서, 상기 금속 필라멘트(metal filament)는 직물(fabric) 형태로 짜여 있는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속 필라멘트(metal filament)는 고온에서 견딜 수 있는 합금(alloy)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 3 항에 있어서, 상기 합금(alloy)은 스테인레스 강(stainless steel)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항에 있어서, 상기 유리 필라멘트(glass filament) 또는 세라믹 필라멘트(ceramic filament)는 제직(woven), 또는 편직(knitted)되거나 매트 형태(mat form)의 직물(fabric)인 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 세라믹 필라멘트(ceramic filament)는 규산 알루미늄 물질(alumino-silicate material), 붕규산 알루미늄 물질(alumino-boro-silicate material) 또는 산화지르콘(zirconia)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 유리 필라멘트는(glass filament) E 유리(E glass), C 유리(C glass), R 유리(R glass), S 유리(S glass)와 그 수정체(modification) 중에서 선택된 유리 섬유(glass fiber)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 직물(fabric)의 단위 면적당 중량은 1kg/m2 보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 8 항에 있어서, 상기 직물(fabric)의 단위 면적당 중량은 50 내지 300g/m2 인 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 절연 물질(thermal insulation material)은 미공성(microporous) 단열 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 절연 물질(thermal insulation material)은 접시 모양의 서포트(support, 2) 내에 제공되어지는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 11 항에 있어서, 상기 접시 모양의 서포트(support, 2)는 금속(metal)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 직물(fabric)로 된 하나이상의 커버링 시트(covering sheet, 7)는 주변벽(6)의 외부 표면(8) 위에 놓이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 와이어 형태(wire form) 또는 리본 형태(ribbon form) 또는 램프 형태(lamp form)로 된 하나 또는 그 이상의 발열체(4)가 포함되어지는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 직물(fabric)로 된 하나이상의 커버링 시트(covering sheet, 7)와 접촉하거나 또는 하나이상의 커버링 시트(7)와 인접하게 제공되어진 구멍이 있는 부재(apertured member, 10,10A,10B)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
제 15 항에 있어서, 상기 구멍이 있는 부재(apertured member, 10)는 금속, 세라믹, 또는 다른 적합한 내화물질(refractory material)로 이루어진 다공성 시트(perforated sheet, 10A) 또는 격자 배열(lattice arrangement, 10B)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복사 전기 히이터
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