KR20080023621A - 적외선 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양호한 가열효율을 유지하면서 반사판의 청소시간도 걸리지 않는 적외선 히터를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 적외선 히터(1)의 유리관을 탄소질 발열체(2)를 봉입하는 내관(3)과, 그 내관(3)을 봉입하는 외관(4)의 2중관으로 함과 동시에 외관(4) 내에서 내관(3)의 바깥쪽으로 통전에 의하여 탄소질 발열체(2)로부터 발생하는 원적외선 방사열를 소정방향을 향하여 방사시키는 반사판(10)을 설치하였다.

Description

적외선 히터{INFRARED HEATER}

도 1은 적외선 히터의 설명도,

도 2는 적외선 히터의 사시도,

도 3은 변경예의 적외선 히터의 설명도,

도 4는 반사판의 끝부의 설명도,

도 5는 변경예의 적외선 히터의 설명도,

도 6은 상승부의 설명도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1a, 1b : 적외선 히터 2 : 탄소질 발열체

3 : 내관 4 : 외관

5 : 슬릿 10 : 반사판

12, 20 : 클립 24 : 지지 클립

26 : 수용부 27 : 상승부

30 : 석영관

본 발명은 통전에 의하여 방사열을 발생시키는 발열체를 유리관 내에 봉입하여 이루어지고, 가열 조리기나 난방기기 등에 사용되는 적외선 히터에 관한 것이다.

적외선 히터는, 길이가 긴 발열체를 가늘고 긴 유리관(석영관) 내에 봉입하고, 유리관의 양쪽 끝으로부터 외부로 도출시킨 리드선을 거쳐 발열체에 통전 가능하게 되어 있다. 발열체로서는 텅스텐 등의 스파이럴 필라멘트가 주지이나, 경질이고 발열 불균일이 없는 탄소질의 발열체도 흔히 사용되고 있다. 특히 본건 출원인은 탄소질 발열체의 전기 저항값을 용이하게 조정 가능하게 하기 위하여 특허문헌 1에 개시한 바와 같이 길이가 긴 박판형상이고, 길이방향의 양쪽 가장자리로부터 폭방향으로 절입하는 슬릿을 교대로 형성하여 사행형상의 통전로를 형성한 탄소질 발열체의 발명을 제공하고 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2006-49088호 공보

이와 같은 적외선 히터를 예를 들면 그릴이나 꼬치구이기 등의 가열 조리기에 사용하는 경우, 가열 효율을 고려하여 적외선 히터의 한쪽에 반사판을 첨설하여 탄소질 발열체의 원적외선 방사열을 피조리물측으로만 방사시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나 반사판을 구비한 적외선 히터를 피조리물의 아래쪽에 세트한 경우, 피조리물에서 생긴 탄 기름이나 소스 등이 반사판 위로 낙하하여 가열효율을 저하시킬 염려가 있다. 또 더러워진 반사판의 청소도 번거로워진다.

따라서 본 발명은 반사판에 의한 양호한 가열효율을 유지하면서 반사판에 청소의 수고를 생기지 않게 하여 사용상 편리함이 우수한 적외선 히터를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 1에 기재한 발명은, 유리관을 발열체를 봉입하는 내관과, 그 내관을 봉입하는 외관의 2중관으로 함과 동시에, 외관 내에서 내관의 바깥쪽으로 통전에 의하여 발열체에서 발생하는 방사열을 소정방향을 향하여 방사시키는 반사판을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1의 목적에 더하여 반사판을 정확하고도 용이하게 위치 결정하기 위하여, 반사판은 내관을 탄성적으로 파지하는 클립을 구비하여 내관에 착탈 가능하게 장착되는 구성으로 한 것이다.

청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 2의 목적에 더하여 클립을 이용하여 외관 내에서의 내관의 위치결정도 정확하고도 용이하게 행하기 위하여 클립에, 내관의 파지상태에서 외관의 내면에 맞닿는 복수의 지지부를 돌출 설치한 것이다.

청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 하나의 목적에 더하여, 특히 업무용 후라이어 등에 적합하게 사용 가능하게 하기 위하여 외관을, 반사판을 밑으로 한 상태에서 내관을 수용하는 수용부와, 그 수용부의 끝부에서 절곡되어 윗쪽으로 신장하는 상승부로 이루어지는 대략 L자형상으로 한 것이다.

청구항 5에 기재한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4의 어느 하나의 목적에 더하여, 형상 변경에 의하여 전기 저항값을 용이하게 조정할 수 있는 적합한 발열 체로 하기 위하여 발열체를 길이가 긴 박판형상으로, 길이방향의 양쪽 가장자리로부터 폭방향으로 절입하는 슬릿을 교대로 형성한 탄소질 발열체로 한 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 적외선 히터의 일례를 나타내는 설명도이고, 윗쪽이 평면, 아래쪽이 정면, 오른쪽이 중앙 횡단면을 각각 나타낸다. 적외선 히터(1)는 탄소질 발열체(2)와, 그 탄소질 발열체(2)를 수용하는 투명한 유리제로 횡단면 원형의 내관(3)과, 그 내관(3)을 수용하는 마찬가지로 투명 유리제로 횡단면 원형의 외관(4)으로 이루어지는 2중관 구조로 되어 있다.

먼저, 탄소질 발열체(2)는 길이가 긴 박판형상을 나타내고, 양쪽 끝부를 남긴 중간부에는 긴쪽의 끝 가장자리로부터 폭방향으로 서로 대향하여 교대로 등간격으로 절입된 복수의 슬릿(5, 5··)에 의하여 사행형상의 통전로가 형성되어 있다. 이 슬릿(5, 5)의 간격은 요구되는 전기 저항값에 의하여 결정된다.

탄소질 발열체(2)는 내관(3) 내에 아르곤가스 등의 불활성가스와 함께 봉입되고, 양쪽 끝부는 금속판의 중앙을 되접어 양쪽 끝을 바깥쪽으로 직각으로 절곡하여 반원형상의 차열판(7, 7)으로 한 접속 고정구(6)로 끼워 유지되어 있다. 이 접속 고정구(6, 6)에 접속된 리드선(8, 8)이, 내관(3)의 양쪽 끝을 봉지하는 평탄한 폐색부(9, 9)로부터 내관(3)의 외부로 인출되어 있다. 여기서는 탄소질 발열체(2)의 폭 및 차열판(7)의 외형을 각각 내관(3)의 내경과 대략 동일하게 형성하고 있기 때문에, 탄소질 발열체(2)는 봉입상태에서 내관(3)의 내벽에서 덜컥거림없이 지지된다. 특히 차열판(7)은 슬릿(5)의 형성측에서 리드선 접속측으로의 열의 전달을 차단하기 때문에, 리드선(8)의 접속측의 보호도 기대할 수 있다.

또한, 내관(3)의 바깥쪽에는 반사판(10)이 장착되어 있다. 이 반사판(10)은 도 2의 사시도에도 나타내는 바와 같이, 내관(3)을 중심으로 하여 그 좌우 양쪽을 덮도록 횡단면이 반원형상으로 절곡 형성된 금속제의 판체로서, 길이방향에서는 탄소질 발열체(2)의 통전로부분[길이방향 전후의 차열판(7, 7)사이]을 덮는 길이로 되어 있다. 반사판(10)에서의 내관(3)측의 면에는 평행한 2개의 철사(11, 11)가 용착되고, 그 철사(11, 11)의 양쪽 끝부에 내관(3)의 바깥 둘레를 탄성적으로 파지하도록 1개의 철사를 절곡 형성하여 이루어지는 클립(12, 12)이 각각 용착되고, 이 클립(12)에 의하여 반사판(10)은 내관(3)의 외면으로부터 약간 떨어진 위치에서 내관(3)을 따라 지지되게 된다. 또한 반사판(10)은 탄소질 발열체(2)의 판면과 대향하는 자세[철사(11, 11) 사이에서 형성되는 면과 반사판(10)이 평행해지는 자세]가 되도록 장착되어 있다.

그리고 내관(3)으로부터 인출된 리드선(8, 8)은 한쪽은 단자봉(13)을 거쳐 외관(4)의 폐색부(14)로부터 외부로 인출되고, 다른쪽은 외관(4)의 중앙으로 돌출된 돌기부(15)에 삽입되며, 외관(4) 내에서 그 축방향에 설치된 도전봉(16)을 거쳐 폐색부(14)측으로 유도되어 있다. 이 도전봉(16)은, 내관(3)의 폐색부(9, 9)에 외장된 밴드(17)에 의하여 양쪽 끝이 유지되고, 돌기부(15)측의 끝부는 외관(4)의 내주를 따른 원형상으로 주회(周回)한 후, 중심측으로 절곡되어 해당 측의 리드선(8)에 전기적 접속되고, 폐색부(14)측의 다른쪽 끝부는 단자봉(18)을 거쳐 폐색부(14)로부터 외부로 인출되어 있다. 이 도전봉(16)의 돌기부(15)측의 주회 형상에 의하 여 내관(3)의 해당 측단부가 외관(4)의 중심위치에서 유지된다. 반대측은 단자봉(18)을 폐색부(14)에서 고정함으로써 중심위치에서 위치 결정되게 된다. 또한 외관(4) 내는 불활성가스를 봉입하여도 좋고, 공기를 그대로 봉입하여도 좋다.

이상과 같이 구성된 적외선 히터(1)는, 한 쌍의 단자봉(13, 18)을 거쳐 내관(3) 및 외관(4)의 밖으로부터 탄소질 발열체(2)에 대하여 통전 가능하게 되고, 이 통전에 의하여 탄소질 발열체(2)가 적열하여 원적외선 방사열를 발생시킨다. 여기서 내관(3)에는 반사판(10)이 장착되어 있기 때문에, 원적외선 방사열은 반사판(10)에 의하여 반사판(10)의 개방측으로만 방사되는 지향성을 가지게 된다. 또한 내관(3) 내에는 불활성가스가 봉입되어 있기 때문에, 탄소질 발열체(2)의 산화는 억제된다.

이 적외선 히터(1)를 꼬치구이기 등의 가열조리기에 사용하는 경우, 예를 들면 반사판(10)을 밑으로 하고 탄소질 발열체(2)를 상측을 향한 상태에서 조리기 내에서 수평으로 놓고, 그 윗쪽에 꼬치구이 등의 피조리물을 세트하면 윗쪽으로만 방사되는 원적외선 방사열에 의하여 피조리물을 가열 조리할 수 있다. 반사판(10)은 외관(4)에 의하여 보호되고 있기 때문에, 피조리물로부터 탄 기름이나 소스 등이 낙하하여도 외관(4)의 표면을 타고 그대로 낙하하는 것에 그쳐, 조리후의 외관(4)의 청소도 간단하게 행할 수 있다. 물론 반사판(10)이 더러워지는 일은 없고, 가열효율도 유지된다.

이와 같이 상기 형태의 적외선 히터(1)에 의하면, 유리관을 탄소질 발열체(2)를 봉입하는 내관(3)과, 그 내관(3)을 봉입하는 외관(4)과의 2중관으로 함과 동시에, 외관(4) 내에서 내관(3)의 바깥쪽으로 통전에 의하여 탄소질 발열체(2)로부터 발생하는 원적외선 방사열를 소정방향을 향하여 방사시키는 반사판(10)을 설치함으로써 반사판(10)이 외관(4) 내에서 보호되기 때문에, 반사판(10)에 의한 양호한 가열효율이 유지 가능하게 된다. 또 반사판(10)이 더러워지지 않기 때문에 청소시간도 생기지 않아, 사용상 편리함이 우수하다.

특히 여기서는 반사판(10)은 내관(3)을 탄성적으로 파지하는 클립(12)을 구비하고 내관(3)에 착탈 가능하게 장착되도록 함으로써, 반사판(10)을 탄소질 발열체(2)에 대하여 정확하고도 용이하게 위치 결정할 수 있다.

다음에 적외선 히터의 다른 형태를 설명한다. 또한 도 1, 도 2와 동일한 구성부에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

도 3은 변경예의 적외선 히터(1a)의 설명도로서, 윗쪽이 정면, 왼쪽이 측면, 아래쪽이 저면을 각각 나타낸다. 이 적외선 히터(1a)에서는, 외관(4) 내에서의 내관(3)의 지지를 위하여 띠형상의 판체를 원형으로 절곡하여 중간부에서 내관(3)의 바깥 둘레를 탄성적으로 파지하는 클립(20)이 사용되고 있다. 이 클립(20)의 끝부(21, 21)는, 반사판(10)의 끝부를 나타내는 도 4(위쪽이 평면, 아래쪽이 정면, 왼쪽이 측면을 각각 나타낸다)에도 나타내는 바와 같이, 내관(3)으로부터 떨어지는 방향으로 서로 바깥쪽으로 절곡되어 외관(4)의 내면에 맞닿는 한편, 반사판(10)에 맞닿는 클립(20)의 기초 끝에는 중앙에 돌출편(22)이 잘라 세워 형성되고, 이 돌출편(22)이 반사판(10)을 관통하여 외관(4)의 내면에 맞닿고 있다. 즉, 지지부가 되는 2개의 끝부(21) 및 돌출편(22)에 의한 3점 지지로 내관(3)을 지지 가능하게 한 것이다.

또, 여기서는 도전체인 반사판(10)의 양쪽 끝에, 짧은 리드선(23, 23)을 각각 접속하여 한쪽을 리드선(8)에, 다른쪽을 단자봉(18)에 각각 접속하여, 상기한 형태와 같이 내관(3)의 리드선(8)을 폐색부(14)측으로 유도하는 도전봉(16)을 생략하고, 구성의 합리화를 도모하고 있다.

또한 반사판(10)의 내면에는 선재를 절곡 형성한 측면 く자형상의 지지 클립(24, 24)을 회전 가능하게 연결하여, 각 지지 클립(24)의 절곡 끝부를 내관(3)의 폐색부(9)에 맞닿게 함으로써 반사판(10)을 내관(3)을 따른 자세로 지지시키고 있다. 25는 외관(4)의 폐색부(14)에 피착된 절연체로 이루어지는 커버이다.

이와 같이 도 3의 적외선 히터(1a)에서도 반사판(10)이 외관(4) 내에서 보호되기 때문에, 반사판(10)에 의한 양호한 가열효율이 유지 가능하게 되어, 청소시간도 생기지 않아, 사용상 편리함이 우수하다는 상기한 형태와 동일한 효과가 얻어진다. 특히 여기서는 클립(20)에 내관(3)의 파지상태에서 외관(4)의 내면에 맞닿는 복수의 끝부(21) 및 돌출편(22)을 돌출 설치함으로써 클립(20)을 이용하여 외관(4) 내에서의 내관(3)의 위치결정도 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있게 되어 있다.

또한 이 변경예에서는 클립의 형상은 상기 예에 한정하지 않고, 모든 지지부를 상기 돌출편(22)과 같이 잘라 세워 형성하거나, 클립의 외면에 별체로 고정한 돌출부재로 하는 등, 지지부의 형태는 적절하게 변경 가능하다.

도 5도 변경예의 적외선 히터(1b)의 설명도로서, 위쪽이 평면, 왼쪽이 수용 부의 단면, 아래쪽이 정면을 각각 나타내고 있다. 이 적외선 히터(1b)는 내관(3) 및 클립(20) 등의 구성은 도 3, 도 4와 동일하나, 여기서는 외관(4)의 폐색부(14)측이 내관(3)보다 길게 형성되고, 반사판(10)을 밑으로 한 상태에서 내관(3)이 수용되는 수용부(26)와, 그 수용부(26)의 끝부에서 절곡되어 윗쪽으로 수직하게 신장하는 상승부(27)로 이루어지는 역 L자 형상으로 되어 있다. 또한 반사판(10)에서 각 클립(20)보다 끝부에서의 부위에는, 도시 생략한 딤플을 돌출 설치하여 클립(20, 20)의 축방향으로의 어긋남 멈춤을 도모하고 있다.

따라서 상승부(927) 내에는 내관(3)의 리드선(8)에 접속되어 단자봉(13)에 접속되는 리드선(28)과, 반사판(10)에 접속되어 단자봉(18)에 접속되는 리드선(29)이 지나게 되나, 여기서의 리드선(28, 29)의 접촉을 방지하기 위하여 한쪽의 리드선(29)에는 상승부의 상세를 나타낸 도 6에도 나타내는 바와 같이 복수개의 가 짧은 석영관(30, 30··)을 연속형상으로 외장시키고 있다.

이와 같이 도 5의 적외선 히터(1b)에서도 반사판(10)이 외관(4) 내에서 보호되기 때문에, 반사판(10)에 의한 양호한 가열효율이 유지 가능하게 되어 청소시간도 생기지 않아, 사용상 편리함이 우수하다는 상기한 형태와 동일한 효과가 얻어진다. 특히 여기서는 외관(4)을 반사판(10)을 밑으로 한 상태에서 내관(3)을 수용하는 수용부(26)와, 그 수용부(26)의 끝부에서 절곡되어 윗쪽으로 신장하는 상승부(27)로 이루어지는 역 L자 형상으로 함으로써 업무용 후라이어나 면 삶는 장치 등의 열원으로서 적합하게 사용할 수 있다.

또한 이 변경예에서도 외관의 상승부는 직각으로 절곡하는 것에 한정하지 않 고, 둔각으로 절곡되는 く자 형상이어도 좋다. 또 클립은 도 3의 형태에 한정하지 않고, 도 1의 형태도 채용 가능하다.

그리고 상기 각 형태에서는 외관의 한쪽 끝측으로부터 양극의 단자봉을 인출하고 있으나, 양쪽 끝으로부터 각각 한쪽의 단자를 인출하도록 하여도 좋다. 이 경우도 도전봉은 생략할 수 있다. 물론 판형상의 단자를 채용할 수도 있다.

또, 반사판의 형상도 상기 형태와 같은 절곡에 의한 것에 한정하지 않고, 횡단면이 반원형상이나 コ자 형상 등의 다른 형상으로 하여도 지장이 없고, 내관에의 장착구조도 판형상의 클립을 채용하거나, 클립을 없애고 반사판의 일부를 잘라 세워 내관에 감기도록 하거나 하는 등의 설계변경이 가능하다. 또한 내관에 장착하는 것에 한정하지 않고, 외관과 내관의 사이에 설치한 스페이서부재나 양 관의 형상 등에 의하여 반사판의 위치 결정이 가능하면 단지, 외관과 내관의 사이에 개재시키는 형태이어도 좋다.

그외, 탄소질 발열체의 슬릿은, 등간격으로 형성하는 것에 한정하지 않고, 예를 들면 중앙의 슬릿의 피치를 넓게 하여 발열량 분포의 균일화를 도모하는 것도 가능하다. 물론 탄소질 발열체에 한정하지 않고, 텅스텐 필라멘트 등의 다른 발열체를 사용할 수도 있다.

그리고 본 발명의 적외선 히터는 가열조리기에 한정하지 않고, 난방기기나 온열 건강기기 등의 열원으로서도 여러가지 적용 가능하다.

청구항 1에 기재한 발명에 의하면, 반사판이 외관 내에서 보호되기 때문에, 반사판에 의한 양호한 가열효율이 유지 가능하게 된다. 또 반사판이 더러워지지 않기 때문에 청소시간도 생기지 않아 사용상 편리함이 우수하다.

청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 청구항 1의 효과에 더하여 클립에 의하여 반사판을 정확하고도 용이하게 위치 결정할 수 있다.

청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 청구항 2의 효과에 더하여 클립을 이용하여 외관 내에서의 내관의 위치결정도 정확하고도 용이하게 행할 수 있다.

청구항 4에 기재한 발명에 의하면, 청구항 1 내지 3의 어느 하나의 효과에 더하여 외관을 대략 L자형상으로 함으로써, 업무용 후라이어나 면 삶는 장치(茹麵機) 등의 열원으로서 적합하게 사용 가능하게 된다.

청구항 5에 기재한 발명에 의하면 청구항 1 내지 4의 어느 하나의 효과에 더하여 탄소질 발열체에 슬릿을 설치하는 형상 변경으로 전기 저항값이 용이하게 조정 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 발열체를 유리관에 봉입하여 상기 발열체에 통전 가능하게 한 적외선 히터에 있어서,

   상기 유리관을, 상기 발열체를 봉입하는 내관과, 그 내관을 봉입하는 외관의 2중관으로 함과 동시에, 상기 외관 내에서 상기 내관의 바깥쪽으로 통전에 의하여 상기 발열체로부터 발생하는 방사열을 소정방향을 향하여 방사시키는 반사판을 설치한 것을 특징으로 하는 적외선 히터.
2. 제 1항에 있어서,

   반사판은 내관을 탄성적으로 파지하는 클립을 구비하고, 상기 내관에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 적외선히터.
3. 제 2항에 있어서,

   클립에, 내관의 파지상태에서 외관의 내면에 맞닿는 복수의 지지부를 돌출 설치한 것을 특징으로 하는 적외선 히터.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   외관을, 반사판을 밑으로 한 상태에서 내관을 수용하는 수용부와, 그 수용부의 끝부에서 절곡되어 윗쪽으로 신장하는 상승부로 이루어지는 대략 L자 형상으로 한 것을 특징으로 하는 적외선 히터.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   발열체를, 길이가 긴 박판형상이고, 길이방향의 양쪽 가장자리로부터 폭방향으로 절입하는 슬릿을 교대로 형성한 탄소질 발열체로 한 것을 특징으로 하는 적외선 히터.

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