KR200446960Y1 - 가열은판부가 구비된 발열구조체 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체는 전기가 통전되면 발열되는 발열선과, 상기 발열선의 외측에 부착되어 발열된 열을 전파하는 주물가열체와, 상기 주물가열체의 외표면에 부착되어 주물가열체의 가열에 따라 함께 가열되면서 은나노입자를 발생시키는 가열은판부를 포함하는 구조로서, 가열은판부가 가열되면 그 표면에서 은나노입자가 발생되면서 발열구조체를 사용하는 사용자들에게 은나노입자를 접할 수 있게 되어 은나노입자의 효능인 살균효능을 발휘하고, 세포의 산소 신진대사를 촉진하여 세포를 활성화시킬 뿐 아니라 동시에 몸의 면역력을 크게 향상시켜 병에 대한 저항력을 높여 주어 사용자의 건강을 증진시킬 수 있다.

Description

가열은판부가 구비된 발열구조체{ A heater }

본 고안은 가열은판부가 구비된 발열구조체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 발열선의 외표면에 철성분이 제거된 석분이 설치되고 석분의 외표면에 상기 석분을 지지하는 열전도성이 우수한 스텐금속이 배치되고 상기 스텐금속의 외표면에 주물가열체가 배치되고 상기 주물가열체의 외측에 가열은판부가 배치되어 상기 발열선의 발열시 주물가열체가 가열되고 그 외측에 배치된 가열은판부가 가열되면서 상기 가열은판부에서 미세한 은나노입자가 증기형태로 증발되어 상기 발열구조체를 사용하는 사용자에게 은나노입자가 근접하게 되므로 은나노입자의 효능이 직접 사용자에게 전파되어 은나노입자의 양전하를 띤 금속 양이온인 은이 병원균 세포막 인지질(세포막, 미토콘드리아, 신경섬유 등을 둘러싸고 있는 생체막의 주 성분)의 음이온과 결합해 세포막을 파괴하고, 은나노입자의 이온이 빛에 의해 바로 활성화되고 이러한 활성화된 은이온이 다시 안정화될 때 에너지를 방출하게 되고, 이 에너지에 의해 은 주변에는 활성산소가 생겨 병원균 세포의 노화를 촉진시키고 단백질을 산화시켜 주변이 살균되어 살균효능을 발휘하고, 세포의 산소 신진대사를 촉진하여 세포를 활성화시킬 뿐 아니라 동시에 몸의 면역력을 크게 향상시켜 병에 대한 저항력을 높여 주어 사용자의 건강을 증진시킬 수 있는 가열은판부가 구비된 발열구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 은을 이용한 여러제품들 즉, 은나노세탁기, 은나노냉장고, 은나노화장품을 비롯하여 다양한 제품들이 출시되고 있다. 더 나아가, 은나노용기까지 출시되어, 이러한 은나노용기에 담긴 고기의 선도는 설이 며칠 지난 뒤에도 그대로 유지될 정도로 효능이 있어 일상생활의 여러 부분에 적용된 제품들이 출시되고 있는 실정이다.

나노기술만큼 생활과 밀접하고 경제적 파급효과가 커다란 신기술분야도 없을 것이다. 나노기술은 이미 우리의 삶을 서서히 변화시키고 있다. 그 첫 번째가 바로 가전제품의 혁명을 가져오고 있는 ‘은나노기술’이다.

이러한 '은나노기술'은 은을 미세한 크기인 '은나노입자'로 형성하는 기술로서, 은나노입자의 '은나노'는 은(Silver)과 나노(Nano)의 합성어로서, 나노는 10억분의 1을 나타내는 단위로 희랍어의 난쟁이(나노스)에서 유래했으며, 이러한 '은나노'는 ‘10억 분의 1’을 뜻하며, 1나노미터는 머리카락 굵기의 1만 분의 1에 해당한다. 이러한 '은나노'에서 얻을 수 있는 가장 큰 강점은 강력한 살균 및 항균 효과다. 은(Ag)은 650가지 이상의 세균을 죽이는 것으로 알려져 있다. 은이 질병을 유발하는 650가지 이상의 미생물을 죽이면서도 또한 인체에는 안전하다는 것은 널리 알려졌으며 과학적으로도 증명되어 있었다. 동서양을 막론하고 은은 오래전부터 여러 가지 좋은 영향을 미치는 것으로 인식되어 왔다. 우리 조상은 음식 소독을 위해 은수저를 사용했고, 미국 서부개척시대에는 우유를 신선하게 유지하기 위해 우 유통에 은화를 집어넣었다. 미국 항공우주국(NASA)에서는 우주선 내의 정수기 시스템에 은을 사용한다고 한다. 이렇듯 신통한 물질로 여겨 온 은의 효능에 대해 현대과학은 두 가지 이유로 설명한다. 하나는 양전하를 띤 금속 양이온인 은이 병원균 세포막 인지질(세포막, 미토콘드리아, 신경섬유 등을 둘러싸고 있는 생체막의 주 성분)의 음이온과 결합해 세포막을 파괴한다는 것이고, 또 하나는 빛에 의해 바로 활성화되는 은이온의 특성 때문이다. 활성화된 은이온이 다시 안정화될 때 에너지를 방출하게 되고, 이 에너지에 의해 은 주변에는 활성산소가 생겨 병원균 세포의 노화를 촉진시키고 단백질을 산화시켜 주변이 살균된다는 것이다. 두 가지 모두 나름대로 타당성이 있으나 아직 완전한 메커니즘이 밝혀진 건 아니다.

또한, 가전제품에 있어서 은나노 열풍은 뜨겁다. 거의 모든 고가 가전제품 모델에는 은나노를 채용하고 있다고 해도 과언이 아니다. 삼성전자의 드럼세탁기에 적용된 은나노 기술은 최근 미 시사주간지 타임에 집중 소개되기까지 했다. 은나노 드럼세탁기는 급수관에 달린 은 발생 장치가 은판에 전압을 가하여 은이온을 생성시킴으로써 옷이나 물 속에 있는 세균을 없앤다는 원리이고, 최근 웰빙 바람을 타고 은나노를 이용, ‘살균·항균 능력이 99.9%에 달한다’는 가전제품이 쏟아지고 있다.

물론 은의 강력한 살균 및 항균 효과에 대해서는 학계에서도 이견이 없다. 효과는 ‘99.9%’일 만큼 명확하다는 얘기다. 은나노 가전 제품에서 균이 죽거나 증식하지 못한다고 하는 것은 은이 아닌 산소 때문으로 알려져 있다. 은은 산소가 균을 분해하는 데 일조(촉매제 역할)할 뿐으로, 산소분자(O)가 은 표면에 닿게 되 면 산소원자로 흡착되는데 이 산소원자가 박테리아, 바이러스 등을 산화시키면서 균을 없애는 것이다. 다시 말해 ‘살균’은 은과 균이 직접 맞닿았을 때만 나타난다. 과학자들은 이제 나노 사이즈의 은(銀) 입자를 폴리프로필렌에 입혀서 항(抗)미생물 소재를 만들 수 있다. 이 소재는 카펫으로부터 냅킨과 수술용 마스크에 이르기까지 모든 곳에 사용될 수 있을 것이다. 이러한 은과 폴리프로필렌을 결합시킴으로써 넓은 응용성을 지닌 안전한 항균 섬유를 만드는데 성공하였으며, 나노 사이즈의 은 입자 표면을 극대화함으로써 항균효과를 최적화하여 경제적인 응용가능성도 실현시킨 것으로 평가되었다.

그런데 불과 1년 여 전에 전문지에서 보도되던 내용을 이제는 TV 광고에서 매일 접할 수 있게 되었으며 ‘은나노기술’이라는 말은 이제 더 이상 낯선 단어가 아니다. 세탁기에서 자동차 시트, 칫솔, 비누와 샴푸 그리고 속옷에 이르기까지 은나노기술은 우리의 생활과 밀접한 관계를 맺고 있다.

은이 이렇게 각광을 받는 것은 무엇보다도 은의 탁월한 ‘항균ㆍ살균’ 효과 때문이다. 은과 접촉해서 6분 이상 생존할 수 있는 세균은 없다고 알려져 있을 정도이다. 이러한 은의 효과 때문에 세균 번식을 막고 곰팡이가 제거되어 냄새가 없다는 냉장고와 살균작용을 하는 옷과 세탁기가 가능한 것이다.

하지만 이런 효능은 은 덩어리 자체로는 이룰 수 없는 것들이다. 가격이 비싼 은 덩어리로는 반응이 일어날 은의 표면을 크게 할 수 없기 때문이다. 그래서 나노기술이 필요하다. 나노(nano)란 그리스 신화에 등장하는 난장이 나노스에서 유래된 말로써 ‘10억 분의 1’을 뜻하며, 1나노미터는 머리카락 굵기의 1만 분의 1 에 해당한다.

나노 수준의 물질은 우리가 알고 있던 기존의 물질과는 다른 새로운 특성을 가진다. 나노상태에서 은(銀)은 더 이상 은색이 아니라 흑색에 가까워진다. 그러나 우리가 나노기술에 열광하는 이유는 무엇보다도 어떤 물질을 매우 작게 만들 수 있다는 것 때문이다. 작다는 것은 어느 곳에나 적용할 수 있다는 말이기도 하다.

은의 표면을 넓히기 위해서는 은을 나노미터 단위의 미세한 입자로 만들어야 한다. 원리는 간단하다. 세탁기를 예로 들자면, 수돗물이 공급되는 곳에 은판을 설치하고 여기에 전극을 연결시킨다. 물이 공급되는 동안 은판에 전원을 공급하면 은판이 전기분해 되면서 은이온(Ag+)이 빠져나가 물과 섞인다. 이때 은이온은 몇 개씩 뭉쳐서 콜로이드 상태를 이루어서 그 반응표면을 극대화시킨다.

사실, 은의 ‘항균ㆍ살균’ 효과는 이미 오래 전부터 동서양에 모두 알려져 있었다. 왕이나 상류계층이 은수저를 사용한 까닭도 복어 알이나 독버섯처럼 사람 몸에 해로운 독소가 들어 있는 음식물에서는 색이 변하여 독소의 유무를 알아낼 수 있기 때문이다.

은나노기술의 새로운 영역 역시 오랜 지식전통에 그 기반을 두고 있다. 바로 은의 ‘전도성’이다. 은의 전기 전도성은 백금을 제외한 모든 금속 가운데 제일 크다. 이 말은 전기 저항이 제일 작다는 말과도 같다. 전기 저항이 작다면 같은 크기의 배터리를 오래 사용할 수도 있을 것이다.

그러나, 이와 같이 인체에 유익한 은나노입자는 단지 전기분해에 의한 방식으로 콜로이드화하여 발생시키고 있으며 그 외에는 잘 알려져 있지 못하였다는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 히터와 같은 난방기기나 온수를 사용하는 온수가열기와 같은 발열구조체의 작동시에 은나노입자가 발생되어 발열구조체를 사용하는 사용자들에게 은나노입자를 접할 수 있게 되어 은나노입자의 효능인 살균효능을 발휘하고, 세포의 산소 신진대사를 촉진하여 세포를 활성화시킬 뿐 아니라 동시에 몸의 면역력을 크게 향상시켜 병에 대한 저항력을 높여 주어 사용자의 건강을 증진시킬 수 있는 가열은판부가 구비된 발열구조체를 제공하는 것이다.

본 고안의 이러한 목적은 전기가 통전되면 발열되는 발열선과, 상기 발열선의 외측을 감싸는 형태로 부착되며 상기 발열선을 전기적으로 절연시키고 발열선의 열을 전달하는 석분(石粉)층과, 상기 석분층을 감싸는 형태로 부착되며 열전도성이 우수한 스텐금속관과, 상기 스텐금속관의 외측에 부착되어 스텐금속관에 의하여 전달된 열을 전파하는 주물가열체와, 상기 주물가열체의 외표면에 부착되어 주물가열체의 가열에 따라 함께 가열되면서 은나노입자를 발생시키는 가열은판부를 갖는 본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체에 의하여 달성된다.

본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체는 전기가 통전되면 발열되는 발열선과, 상기 발열선의 외측을 감싸는 형태로 부착되며 상기 발열선을 전기적으로 절연시키고 발열선의 열을 전달하는 석분(石粉)층과, 상기 석분층을 감싸는 형태로 부착되며 열전도성이 우수한 스텐금속관과, 상기 스텐금속관의 외측에 부착되어 스텐금속관에 의하여 전달된 열을 전파하는 주물가열체와, 상기 주물가열체의 외표면에 부착되어 주물가열체의 가열에 따라 함께 가열되면서 은나노입자를 발생시키는 가열은판부를 포함하는 구조로서, 가열은판부가 가열되면 그 표면에서 은나노입자가 발생되면서 발열구조체를 사용하는 사용자들에게 은나노입자를 접할 수 있게 되어 은나노입자의 효능인 살균효능을 발휘하고, 세포의 산소 신진대사를 촉진하여 세포를 활성화시킬 뿐 아니라 동시에 몸의 면역력을 크게 향상시켜 병에 대한 저항력을 높여 주어 사용자의 건강을 증진시킬 수 있다.

본 고안의 제1실시예에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전기가 통전되면 발열되는 발열선(1)과, 상기 발열선(1)의 외측을 감싸는 형태로 부착되며 상기 발열선(1)을 전기적으로 절연시키고 발열선의 열을 전달하는 석분(石粉)층(2)과, 상기 석분층(2)을 감싸는 형태로 부착되며 열전도성이 우수한 스텐금속관(3)과, 상기 스텐금속관(3)의 외측에 부착되어 스텐금속관(3)에 의하여 전달된 열을 전파하는 주물가열체(4)와, 상기 주물가열체(4)의 외표면에 부착되어 상기 주물가열체(4)의 가열에 따라 함께 가열되면서 은나노입자를 발생시키는 가열은판부(5)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 발열선(1)은 통상적으로 사용되는 니크롬선이 사용되었으나, 이에 제한 되는 것은 아니라고 할 것이며, 본 실시예에서는 영문자 'm'형태로 절곡되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 '하트' 또는 '사각형'과 같은 다른 형태로 변경설치할 수 있음은 물론이다. 상기 발열선(1)은 니크롬선이 사용되고, 상기 니크롬선은 제2종 니크롬선인 니켈 57중량％ 이상, 크롬15∼18중량％, 규소 0.75∼1.5중량％, 나머지는 철이 함유되고 가공성이 양호하고 또한 값이 저렴하여, 최고온도 950℃ 이하의 전기로를 비롯하여 전열기·저항선 등에 널리 사용되고 있는 제2종 니크롬선이 사용되었다. 이러한 니크롬선은 전기저항이 커서 전기에너지를 열에너지로 바꾸는 다리미나 헤어드라이어 등을 만드는 데 쓰이며 불꽃놀이에서 폭죽을 점화시키는 퓨즈로도 사용되는 것을 사용하였다.

본 실시예에서 상기 발열선(1)은 직경 1mm의 두께의 니크롬선이 사용되었다.

상기 석분층(2)은 돌가루를 의미하며 돌가루중에서 철성분이 제거된 상태의 돌가루인 마그네시아, 게르마늄과 같은 인체에 유익한 성분을 포함하며, 본 실시예에서는 구슬형태로 성형되어 발열선(1)의 외측에 배치되어 있다.

본 실시예에서, 상기 발열선(1)의 주위에 배치된 석분층(2)은 직경 1mm의 구슬형상으로 성형된 다수의 석구(21)가 상기 스텐금속관(3)내에 충진된 형태로 배치되어 있으며, 상기 석분(2)은 발열선(1)의 가열시에 가열되면서 인체에 유익한 원적외선과 같은 성분을 방사되게 되고 상기 발열선(1)을 전기적으로 절연시키게 되는 구조를 갖는 것이다. 본 실시예에서 상기 석분층(2)이 석구(21)형태로 설치된 것으로 기재되었으나, 이에 제한되는 것은 아니고 분말형태의 석분이 상기 발열 선(1)의 주위에 접착된 형태로로 가능하다고 할 것이다.

상기 스텐금속관(3)은 열전도성이 우수한 재질인 스테인레스로 형성되어 석분층에서 전달된 열을 주물가열체(4)로 전달하는 기능을 수행한다.

상기 스텐금속관(3)은 통상적인 스텐금속관이 사용될 수도 있으며, 나선형으로 감긴 스텐금속관(3)이 사용될 수도 있을 것이다.

상기 주물가열체(4)는 상기 발열선(1)에서 발생된 열을 넓은 면적으로 전달시킨다. 본 실시예에서는 주물가열체(4)라고 하여 주물제품을 지칭하였으나, 이와 같이 '주물'로 제조된 물품에만 한정되는 것은 아니고 열전도성과 열보온성이 우수한 다른 금속재료로 제조된 것도 지칭한다고 할 것이다.

본 실시예에서, 상기 주물가열체(4)는 'M'형태로 절곡된 발열부를 주형에 넣고 주물을 부어서 원하는 형상으로 제조되며, 본 실시예에서는 장방형으로 제조되었으나, 필요한 형태로 제조되는 것이 가능하고 다른 방식으로 제조될 수도 있을 것이다.

상기 가열은판부(5)는 상기 주물가열체(4)의 외표면에 부착된 은으로된 부분이다. 상기 가열은판부(5)는 전기분해로 표면에 피복되는 통상적인 은코팅층과는 다르며 은이 용융된 은용융로에서 액체상태의 용융은에 주물가열체(4)가 침지되면서 주물가열체(4)의 외표면에 묻게 되는 것으로 이와 같은 은용융로에의 침지를 여러번 하면 할수록 가열은판부(5)의 두께는 더욱 두껍게 묻게 되는 것으로, 0.1mm의 두께부터 10mm의 두께까지 필요한 두께에 따라 각기 다르게 도포되는 두께를 갖게 되는 것이다.

이와 같이 가열은판부(5)는 비교적 두꺼운 두께의 액체상태의 은이 굳어서 도포된 것이므로 상기 발열선(1)이 가열되게 되면 외표면상에서 미세한 상태의 은나노입자가 활성화되어 외부로 방출되게 되는 것이다. 은나노입자는 1m를 10억분의 1로 나눈크기,즉 머리카락 굵기를 1만개로 다시 쪼갠 초극세립자로서 은의 뛰어난 효능인 살균,멸균력과 면역력을 높이고 냄새를 없애는 탈취력을 가진 것으로, 피부를 건강하게 하며 사용자의 면역성 높여 질병에 대한 면역력증진의 효과를 갖게 하는 것이다.

본 실시예에서, 상기 주물가열체(4)상에 피복된 가열은판부(5)는 약 2mm의 두께로 피복되었다.

이러한 구성을 가즌 본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)는, 사용하고자 하여 전원을 온시키면, 이러한 발열선(1)이 원하는 온도로 상승하게 되고, 발열선(1) 주위에 배치된 석분층(2)가 가열되면서 원적외선과 같은 인체에 유익한 물질이 방사되면서 가열되어 가열된 열을 스텐금속관(3)상에 전달시키고, 상기 스텐금속관(3)은 즉시 가열되면서 가열된 열을 주물가열체(4)에 전달시켜 열이 전이되고, 이와 같이 가열된 주물가열체(4)는 그 외표면의 가열은판부(5)를 가열하게 되므로 가열은판부(5)의 상부면에서는 미세한 은나노입자가 활성화되어 외부로 방출되게 되는 것이다.

이러한 가열은판부(5)의 상부면에서 은나노입자가 활성화되는 이유는 가열은판부(5)가 전기분해에 의하여 외표면에 도포된 것이 아니라 은이 용융된 은용융로에서 침지되어 용융상태의 은이 주물가열체(4)의 외표면에 묻혀져서 피복되기 때문 에 가능한 것이라고 할 것이다.

이와 같은 구조를 갖는 본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 본 실시예의 발열구조체(A)는 간단하게 그대로 난로와 같은 것으로 사용될 수가 있으며, 이 경우에는 발열선(1)이 가열되면 석분층(2)가 가열되면서 원적외선과 같은 유익한 물질이 방사되면서 열을 스텐금속관(3)상에 전달하고 스텐금속관(3)은 그 열을 주물가열체(4)에 전달시켜 주물가열체(4)가 가열되고, 동시에 가열은판부(5)가 가열되어 은나노입자가 증발되면서 방출되므로 사용자는 불을 쪼이면서도 은나노입자를 호흡하면서 접촉하게 되므로 살균작용은 물론이고 면역력까지 증진되게 되는 효과가 있으며, 석분층(2)에서 발산되는 원적외선을 함께 조사받게 되는 것이다.

도 4는 가열은판부(5)가 은디핑되고 별도로 제조된 주물가열체(4)가 나사(6)에 의하여 나사조립되는 본 고안의 제2실시예에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)의 종단면도이다.

본 고안에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체는 발열선이나 석분층과 스텐금속관과 주물가열체와 가열은판부도 모두 반복적으로 재생산이 가능하므로 산업상 이용가능성이 있는 고안이라고 할 것이다.

도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체의 사시도

도 2는 도 1의 I-I선을 따라 취한 종단면도

도 3은 도 2의 부분적으로 확대된 확대단면도.

도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 가열은판부가 구비된 발열구조체의 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 발열선 2. 석분층 3. 스텐금속관

4. 주물가열체 5. 가열은판부

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)에 있어서,

   상기 가열은판부가 구비된 발열구조체(A)는,

   전기가 통전되면 발열되는 발열선(1)과,

   상기 발열선(1)의 외측을 감싸는 형태로 부착되며 상기 발열선(1)을 전기적으로 절연시키고 발열선의 열을 전달하는 철성분이 제거된 석분(石粉)층(2)과,

   상기 석분층(2)이 내부로 충진되어 상기 석분층(2)이 감싸지는 형태로 설치되며 상기 석분층(2)의 열을 전달하는 열전도성이 우수한 스텐금속관(3)과,

   상기 스텐금속관(3)의 외측에 부착되어 스텐금속관(3)에 의하여 전달된 열을 전파하는 주물가열체(4)와,

   상기 주물가열체(4)의 외표면에 피복되어 상기 주물가열체(4)의 가열에 따라 함께 가열되면서 은나노입자를 발생시키는 가열은판부(5)를 포함하고,

   상기 가열은판부(5)는 순은이고 0.2mm~10mm의 두께로 은용융로에서 침지되고 꺼내어져서 형성되고, 상기 가열은판부(5)는 상기 주물가열체(4)의 외표면에 피복된 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 가열은판부가 구비된 발열구조체

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