KR200455553Y1 - 열풍 토출형 나노 카본 히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 나노 카본 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 겨울철 실내의 찬 공기를 흡입하여 가열한 후 송풍함으로써 열풍을 발생시킬 수 있는 열풍 토출형 나노 카본 히터에 관한 것이다. 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터는 외부공기 유입을 위한 공기유입공이 형성된 본체와; 상기 본체의 내측 상부에 구비되어 공기유입공을 통하여 유입된 공기를 본체 상방으로 송풍하는 휀과; 상기 휀으로부터 송풍 이송된 공기를 일시 저장하는 관체로서, 상기 본체의 상부 중앙에 본체 내부와 연통되도록 수직으로 배치되며, 상부는 밀폐되고, 외주면에는 내부에 일시 저장된 공기를 외부로 배출시키기 위한 다수의 통공이 형성된 중앙관체와; 상기 본체의 상부 중앙관체의 외측 둘레에 직립 설치되고, 상기 중앙관체 외주면에 형성된 다수의 통공과 상응하는 위치에 형성되어 중앙관체의 통공을 통하여 토출되는 공기를 외부로 토출시키기 위한 다수의 토출공이 형성된 반사판과; 상기 반사판의 외측에 직립 설치되되, 상부는 상기 반사판과 중앙관체 내부를 관통하도록 설치되어 상기 중앙관체 내부에 일시 저장된 공기를 가열하도록 구성된 카본발열체를 포함한다.

Description

열풍 토출형 나노 카본 히터{HOT WIND BLOWING NANO CARBON HEATER}

본 고안은 나노 카본 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 겨울철 실내의 찬 공기를 흡입하여 가열한 후 송풍함으로써 열풍을 발생시킬 수 있는 열풍 토출형 나노 카본 히터에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철 실내에서 추위로부터 몸을 보호하고자 불이 아닌 다른 매체를 사용하여 실내 온도를 상승시키고자 할 때 사용하게 되는 난방용 히터로는 전기히터, 혼합형 히터, 스팀형 히터 등이 있다. 이 중 전기 히터는 전원 인가에 따라 발생하는 열을 직접 복사 방출하기 때문에 단시간내에 난방 효과를 얻을 수 있으며, 사용이 간편할 뿐만 아니라, 소형화가 가능하고 무게가 가벼워 이동이 편리하며, 설치가 용이하고 제조 단가가 낮기 때문에 공장이나 소규모 사무실 또는 가정용으로 많이 사용되고 있다.

특히, 최근에는 발열체로서 탄소섬유를 사용하는 나노 카본 히터가 인기를 끌고 있다. 나노 카본 히터는 약2만 가닥의 탄소섬유를 꼬아 약1,800˚C의 온도로 열처리를 통해 만들어진 탄소발열체를 사용한 히터로서, 카본의 화학적 우수성을 그대로 간직하고 있어 내산성,내알카리성이 우수하며 전열체로서 가장 중요한 전기적 안정성이 매우 우수한 장점을 갖는다. 특히 웰빙시대에 각광받는 원적외선이 다량 방출되는 숯(탄소)성분으로 인해 난방의 효과와 더불어 건강 및 피부에도 아주 좋은 것으로 알려져 있다. 또한, 상기 나노 카본 히터는 작동 후 3초 정도후 난방이 수행되는 쾌속 난방이 가능하며, 높은 복사율과 열효율을 가져 일반 니크롬 열선 대비 최대 36%의 에너지 절감 효과가 있으며, 전자파를 방출하지 않고, 할로겐 램프와 달리 눈부심이 적다는 장점이 있다.

도 1 에는 이러한 종래 스탠드형 나노 카본 히터의 사시도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 종래 나노 카본 히터는 본체(10), 반사판(30), 카본발열체(20), 히터상판(40) 및 안전망(50)을 포함한다.

상기 본체(10)에는 전원공급 및 작동을 위한 각종 회로가 내장되어 있으며, 내부 보수를 위하여 상부가 개방가능하게 개구되어 있고, 상기 개구에는 본체커버(12)가 덮여진 후 볼트 등에 의해 고정 설치된다. 상기 본체(10)의 상측에는 다수개의 카본발열체(20)가 배열된다. 상기 카본발명체는 투명한 내열성 유리관 내부에 삽입되어 있는 형태로 구성되며, 대체로 '∩' 자 형태로 절곡 형성되고, 하부 단부는 본체(10)의 상부면(구체적으로 본체커버(12))에 관통 장착되며 말단에 전원공급을 위한 전극이 형성되어 본체(10) 내부에 구비된 전원공급부로부터 전원을 공급받아 발열되도록 구성된다. 그리고 상기 반사판(30)은 대체로 스텐레스스틸 재질로 구성되어 카본발열체(20)로부터 후방측으로 방사되는 열을 전방측으로 향하도록 반사시키되, 카본발열체(20)의 좌우 양측 수직부로부터 방사되는 열을 서로 다른 방향으로 진행하도록 반사시키기 위해 카본발열체(20)의 양측 수직부 중앙측에서 후방측으로 소정 각도로 절곡 형성되며, 카본발열체(20)의 각 수직부 후방측에 배치된 반사판(30) 표면은 열을 집중시킬 수 있도록 원호상으로 만곡 형성된다. 또한, 상기 카본발열체(20)의 외측에는 사용자가 카본발열체(20)에 직접 접촉함에 따른 화상 등 안전사고를 방지하기 위한 안전망(50)이 설치된다.

이러한 구성을 통하여, 나노 카본 히터는 여러 방향으로 열을 발산시킴과 동시에 열이 발산되는 구역에는 열이 집중되므로, 1대의 히터로 여러 방향에 대하여 효과적인 난방이 가능하다는 장점을 갖는다.

그런데, 이러한 종래의 나노 카본 히터에 의하면 여러 방향에 대한 난방은 가능하다 할지라도, 복사 및 반사되는 열에너지의 전달 거리가 짧아 히터의 주변부위에만 난방이 수행되므로 히터에서 조금만 벗어나도 열기를 느낄 수 없어 비교적 넓은 공간에서의 사용에 한계가 있으며, 반대로 히터에 너무 근접하는 경우 지나치게 뜨거운 느낌을 받게 되며, 주변을 따뜻하게 하기 위해 장시간 히터를 고열로 사용하게 되는 경우 뜨거워진 히터로 인해 화재의 위험이 존재하는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래 나노 카본 히터의 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로, 공기를 흡입 후 가열하여 열풍을 송풍함으로써 히터 주변은 물론 히터로부터 멀리 떨어진 곳까지 열기가 전달되어 넓은 구간에 걸친 난방 효과를 달성할 수 있는 열풍 토출형 나노 카본 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터는 외부공기 유입을 위한 공기유입공이 형성된 본체와; 상기 본체의 내측 상부에 구비되어 공기유입공을 통하여 유입된 공기를 본체 상방으로 송풍하는 휀과; 상기 휀으로부터 송풍 이송된 공기를 일시 저장하는 관체로서, 상기 본체의 상부 중앙에 본체 내부와 연통되도록 수직으로 배치되며, 상부는 밀폐되고, 외주면에는 내부에 일시 저장된 공기를 외부로 배출시키기 위한 다수의 통공이 형성된 중앙관체와; 상기 본체의 상부 중앙관체의 외측 둘레에 직립 설치되고, 상기 중앙관체 외주면에 형성된 다수의 통공과 상응하는 위치에 형성되어 중앙관체의 통공을 통하여 토출되는 공기를 외부로 토출시키기 위한 다수의 토출공이 형성된 반사판과; 상기 반사판의 외측에 직립 설치되되, 상부는 상기 반사판과 중앙관체 내부를 관통하도록 설치되어 상기 중앙관체 내부에 일시 저장된 공기를 가열하도록 구성된 카본발열체를 포함한다.

여기서, 상기 반사판은 여러 방향으로 열이 반사되도록 다각형 형상으로 절곡 형성되되, 열을 집중시킬 수 있도록 각 방향을 바라보는 면이 오목하게 만곡되어 상기 중앙관체의 외측에 복수 방향에서 접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 중앙관체의 통공과 반사판의 토출공은 상기 반사판과 중앙관체의 접점부위에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 카본발열체는 '∩' 형태로 만곡되어 반사판의 외측에 직립 설치되되, 상단부가 수평 방향으로 절곡 형성되어 반사판 및 중앙관체의 일방측 접점을 관통하여 중앙관체의 내측으로 삽입 설치되고, 다시 중앙관체와 반사판의 타방측 접점을 관통하여 중앙관체 및 반사판 외측으로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 중앙관체의 상부를 밀폐하는 상부캡을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 휀과 중앙관체 사이에는 휀으로부터 송풍되는 공기가 측면으로 확산되어 유실되지 않고 상기 중앙관체로 집중되도록 유도하는 공기유도구가 추가로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 공기유도구는 상광하협의 중공 원뿔대 형상으로 구성되며, 상면과 하부면이 각각 개방되고 하부는 상기 휀의 상부에 위치되고 상부는 본체 상부를 관통하여 상기 중앙관체의 하부 개구에 끼움결합되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 나노 카본 히터의 복사열에 의한 난방 효과와 열풍에 의한 난방 효과를 동시에 누릴 수 있어, 히터에 근접한 구역 뿐만 아니라 히터로부터 멀리 떨어진 구역까지 열기가 전달되어 넓은 구간에 걸친 난방 이 가능하다는 장점을 갖는다.

도 1 은 종래 나노 카본 히터의 사시도,
도 2 는 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 사시도,
도 3 은 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 분해도,
도 4 는 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 평단면도,
도 5 는 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 정단면도이다.

이하, 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 구체적인 구성을 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터는, 도 1 에 도시된 바와 같은 종래 나노 카본 히터와 마찬가지로, 본체(10), 반사판(30), 카본발열체(20), 히터상판(40) 및 안전망(50)을 포함하며, 여기에 추가적으로, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 휀(60)과 중앙관체(80)를 더 포함한다. 이하, 본체(10), 반사판(30), 카본발열체(20), 히터상판(40) 및 안전망(50)의 구성은 종래 카본 히터의 구성과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하고, 본 고안에서 새롭게 추가된 구성에 대하여만 설명하기로 한다.

먼저, 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터는 외부 공기를 흡입하여 가열 토출시켜야 하므로, 외부 공기 흡입을 위해 상기 본체(10)의 외주면에 공기유입공(14)이 형성된다. 상기 공기유입공(14)은 공기의 원활한 유입이 보장된다면 형상, 크기 및 갯수에 특별한 제한이 없으나, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 대체로 다수개의 가로방향 장공으로 구성되고, 좌우 양측에 균일하게 배열되는 것이 바람직하다.

상기 본체(10)의 내측 상부, 보다 구체적으로는, 본체커버(12)의 하부 내측에는 본체(10) 측면에 형성된 공기유입공(14)을 통하여 외부 공기를 흡입하여 상방으로 송풍하기 위한 휀(60)이 구비된다. 상기 휀(60)은 전원의 인가에 따라 회전구동되는 모터(미도시)에 의해 회전되도록 구성되며, 본체커버(12)의 하부 내측 표면에 볼트 등의 체결구로 고정 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 휀(60)에 의해 송풍되는 공기가 본체(10) 상방으로 이송될 수 있도록 상기 본체커버(12)의 중앙에는 중앙개구(12a)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 휀(60)에 의해 송풍되는 공기는 본체(10) 상부에 설치된 중앙관체(80)로 이송된다. 상기 중앙관체(80)는 휀(60)에 의해 송풍된 공기를 일시 저장하는 관체로서, 본체(10)의 상부, 보다 구체적으로는, 본체커버(12)의 상부 중앙에 수직으로 배치되며, 본체커버(12)의 중앙개구(12a)와 연통되도록 설치되며 상부는 밀폐되거나 별도의 상부캡(82)에 의해 개폐가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 중앙관체(80)의 외주면에는 다수의 통공(80a)이 형성된다. 상기 통공(80a)은 중앙관체(80) 내부에 일시 저장된 공기를 외부로 토출시키기 위한 구멍으로서, 여러 방향으로 공기를 토출시킬 수 있도록 중앙관체(80)의 둘레를 따라 일정 각도만큼 이격되어 수직방향으로 다수개가 천공되어 형성되는데, 대체로 사방으로 공기를 토출시킬 수 있도록 90°간격을 두고 수직 방향으로 일렬로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 휀(60)과 중앙관체(80) 사이에는 공기유도구(70)가 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 공기유도구(70)는 휀(60)으로부터 송풍되는 공기가 측면으로 확산되어 유실되지 않고 후술하는 중앙관체(80)로 집중되도록 유도하는 수단으로, 상광하협 형상의 중공 원뿔대 형상으로 구성되며, 상부면과 하부면이 각각 개방되고, 하부는 상기 휀(60)의 상부에 위치되고 상부는 본체커버(12)의 중앙개구(12a)를 관통하여 상기 중앙관체(80)의 하부 개구에 끼움결합되는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 통하여, 휀(60)으로부터 송풍된 공기가 공기유도구(70)에 의해 수렴하면서 유실없이 중앙관체(80)로 원활하게 이송될 수 있게 된다.

상기 중앙관체(80)의 외측 둘레에는 반사판(30)이 배치된다. 상기 반사판(30)은 종래 나노 카본 히터에서와 동일하게 스텐레스스틸 재질로 구성되고, 상부 및 하부는 개구되어 본체(10)의 상부표면, 보다 구체적으로는 본체커버(12)의 상부표면에 직립 설치되고, 상기 중앙관체(80)의 외측에 복수 방향에서 접하도록 배치된다. 상기 반사판(30)은 여러 방향으로 열이 반사되도록 다각형 형상으로 절곡 형성되되, 열을 집중시킬 수 있도록 각 방향을 바라보는 면이 대체로 오목하게 만곡 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 반사된 열이 사방으로 방사되도록 평단면이 대체로 마름모꼴 형상으로 절곡되고 네 면이 대체로 오목하게 만곡된 것을 예로 들어 설명한다.

위와 같이, 대체로 마름모꼴 단면을 갖되 각 면이 오목하게 만곡된 형태의 반사판(30)은, 도 4 에 도시된 바와 같이, 만곡부 중앙부분이 중앙관체(80)의 외주면에 접하도록 배치되고, 상기 반사판(30)과 중앙관체(80)의 접점부위를 관통하는 통공(80a)이 각각 형성되어, 중앙관체(80)에 일시 저장된 공기가 중앙관체(80) 외주면 및 반사판(30)에 형성된 토출공(30a)을 통하여 외부로 토출되는 것이다.

이와 같이, 휀(60)에 의해 흡입된 외부 공기가 중앙관체(80)를 통하여 반사판(30) 외측으로 토출되는데, 이 때 토출되는 공기가 열풍이 되도록 하기 위해서는 상기 중앙관체(80) 내부에 일시 저장되는 공기의 가열이 필요하다. 이를 위해, 상기 반사체 외측에는 카본발열체(20)가 배치되되 상기 중앙관체(80)의 내부를 관통하도록 설치되는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 카본발열체(20)는 외부가 내열 유리관으로 둘러싸여져 있으며, 하부측에 전원공급을 위한 전극이 형성되어 있으며, 대체로 '∩'로 만곡되어 반사판(30)의 외측에 직립 설치되되, 상단부가 수평 방향으로 절곡 형성되어 반사판(30) 및 중앙관체(80)의 일방측 접점을 관통하여 중앙관체(80)의 내측으로 삽입 설치되고, 다시 중앙관체(80)와 반사판(30)의 타방측 접점을 관통하여 중앙관체(80) 및 반사판(30) 외측으로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다. 도 4 에는 이러한 중앙관체(80)와 반사판(30) 및 카본발열체(20)의 결합관계가 평단면도로 도시된다.

이와 같이, 카본발열체(20)가 중앙관체(80)의 내부를 관통하여 설치되기 때문에 중앙관체(80) 내부에 일시 저장되는 공기가 직접 가열될 뿐만 아니라, 중앙관체(80)를 열전도성 금속재질로 제작하는 경우 카본발열체(20)에 의해 중앙관체(80) 자체 또한 가열되어 내부의 공기를 가열시킴으로써, 중앙관체(80) 내부의 공기를 높은 온도로 유지시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 휀(60)의 압력으로 중앙관체(80) 외주면과 반사판(30) 표면에 형성된 토출공(30a)을 통하여 열풍이 토출될 수 있게 된다.

지금까지 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 특징에 대하여 설명하였는 바, 기타, 히터상판(40) 및 안전망(50) 등의 구성은 종래 카본 히터와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는, 위에서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 카본 히터의 작동 관계를 도 5 를 참조로 설명하기로 한다. 도 5 는 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터의 정단면도이다.

먼저, 본 고안에 따른 열풍 토출형 나노 카본 히터는 종래 나노 카본 히터와 마찬가지로 카본발열체(20)에 의해 복사된 열과 반사판(30)에 의해 반사된 열에 의해 히터 주변의 난방 효과가 달성된다.

이와 동시에, 도 5 에 도시된 바와 같이, 외부 공기가 본체(10) 측면에 형성된 공기유입공(14)을 통하여 본체(10) 내부로 유입된다. 이러한 공기의 유입은 본체(10) 내측 상부에 구비된 휀(60)의 흡입력에 의해 수행된다. 흡입된 공기는 휀(60)에 의해 본체(10) 외측 상방으로 송풍되고, 송풍된 공기는 본체커버(12)의 중앙개구(12a)와 공기유도구(70)를 통하여 중앙관체(80)로 이송된다. 중앙관체(80)로 이송된 공기는 중앙관체(80)의 상부가 밀폐되어 있으므로 더 이상 상방으로 진행하지 못하고 정체되어 중앙관체(80) 내부에 일시 저장된다. 이 때, 반사판(30) 외측에 설치된 카본발열체(20)의 상부가 내측 수평방향으로 절곡되어 중앙관체(80)의 내부로 관통 설치되어 있으므로, 중앙관체(80) 내부에 일시 저장된 공기가 가열된다. 가열된 공기는 휀(60)의 송풍 압력에 의해 중앙관체(80)의 통공(80a) 및 반사판(30)에 형성된 토출공(30a)을 통하여 외부로 배출되고, 배출된 공기는 반사판(30) 외측에 설치된 카본발열체(20)에 의해 재차 가열되면서 방사된다. 이와 같이 가열된 공기가 휀(60)의 압력에 의해 방사됨으로써 열풍을 형성하고, 이러한 열풍 토출에 의해 넓은 구역에 걸친 난방이 가능하게 된다.

지금까지, 본 고안의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

10 : 본체 12 : 본체커버
12a :중앙개구 14 : 공기유입공
60 : 휀 70 : 공기유도구
80 : 중앙관체 80a : 통공
82 : 상부캡 20 : 카본발열체
30 : 반사판 30a : 토출공
40 : 히터상판 50 : 안전망

Claims (7)

1. 외부공기 유입을 위한 공기유입공이 형성된 본체와;
   상기 본체의 내측 상부에 구비되어 공기유입공을 통하여 유입된 공기를 본체 상방으로 송풍하는 휀과;
   상기 휀으로부터 송풍 이송된 공기를 일시 저장하는 관체로서, 상기 본체의 상부 중앙에 본체 내부와 연통되도록 수직으로 배치되며, 상부는 밀폐되고, 외주면에는 내부에 일시 저장된 공기를 외부로 배출시키기 위한 다수의 통공이 형성된 중앙관체와;
   상기 본체의 상부 중앙관체의 외측 둘레에 직립 설치되고, 상기 중앙관체 외주면에 형성된 다수의 통공과 상응하는 위치에 형성되어 중앙관체의 통공을 통하여 토출되는 공기를 외부로 토출시키기 위한 다수의 토출공이 형성되며, 여러 방향으로 열이 반사되도록 다각형 형상으로 절곡 형성되되 열을 집중시킬 수 있도록 각 방향을 바라보는 면이 오목하게 만곡되어 상기 중앙관체의 외측에 복수 방향에서 접하도록 배치되는 반사판과;
   상기 반사판의 외측에 직립 설치되되, 상부는 상기 반사판과 중앙관체 내부를 관통하도록 설치되어 상기 중앙관체 내부에 일시 저장된 공기를 가열하도록 구성된 카본발열체를 포함하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙관체의 통공과 반사판의 토출공은 상기 반사판과 중앙관체의 접점부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 카본발열체는 '∩' 형태로 만곡되어 반사판의 외측에 직립 설치되되, 상단부가 수평 방향으로 절곡 형성되어 반사판 및 중앙관체의 일방측 접점을 관통하여 중앙관체의 내측으로 삽입 설치되고, 다시 중앙관체와 반사판의 타방측 접점을 관통하여 중앙관체 및 반사판 외측으로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙관체의 상부를 밀폐하는 상부캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 휀과 중앙관체 사이에는 휀으로부터 송풍되는 공기가 측면으로 확산되어 유실되지 않고 상기 중앙관체로 집중되도록 유도하는 공기유도구가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 공기유도구는 상광하협의 중공 원뿔대 형상으로 구성되며, 상면과 하부면이 각각 개방되고 하부는 상기 휀의 상부에 위치되고 상부는 본체 상부를 관통하여 상기 중앙관체의 하부 개구에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 열풍 토출형 나노 카본 히터.
   
   
   
   
   
   
   

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