KR20090107628A - A heating apparatus using radiation and convection heat transfer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heater using a radiation and convection heat transfer for widening a heating zone is provided to control the amount of infrared ray reaching the hot plate and radiate the object by controlling the rate of the heat transfer. CONSTITUTION: A heater using a radiation and convection heat transfer for widening a heating zone includes an infrared lamp(21). A hot plate(25) includes the heat radiation fins in the infrared lamp in order to heat the air by the infrared ray radiated from an infrared ray lamp. A ventilation fan ventilates the air heated by a heat radiation fin.

Description

복사 및 대류 열전달을 이용한 가열장치{A HEATING APPARATUS USING RADIATION AND CONVECTION HEAT TRANSFER}Heater using radiation and convective heat transfer {A HEATING APPARATUS USING RADIATION AND CONVECTION HEAT TRANSFER}

본 발명은 복사 및 대류 열전달을 이용한 가열장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 복사 및 대류 열전달로 대상물을 가열하기 위하여 적외선을 방사하는 램프와 상기 램프에 의하여 가열된 가열판을 구비한 가열장치에 대한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus using radiant and convective heat transfer, and more particularly, to a heating apparatus having a lamp for emitting infrared rays and a heating plate heated by the lamp to heat an object by radiant and convective heat transfer. .

햇빛이나 발열체로부터 방출되는 빛을 스펙트럼으로 분산시켰을 때 적색 스펙트럼의 끝보다 바깥쪽에 있는 것이 적외선이다. 상기 적외선은 파장이 길어서 열작용이 크며, 파장이 긴 것을 원적외선이라고 하며 짧은 것을 근적외선이라고 한다. 이러한 적외선은 눈에 보이지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진(共振) 및 공명(共鳴) 작용이 강한 것이 특징이다. 빛은 일반적으로 파장이 짧으면 반사가 잘 되고, 파장이 길면 물체에 도달했을 때 잘 흡수되는 성질이 있다. 그래서 적외선은 침투력이 강해서 이 적외선을 사람에게 방사하면 사람의 몸을 따뜻하게 한다. 예를 들어 30℃의 물속에서는 따뜻한 기운을 거의 느끼지 못하지만, 같은 온도의 햇볕을 쐬고 앉아 있으면 따스함을 느낄 수 있는데 그 이유는 햇볕 속에 포함되어 있는 원적외선이 피부 깊숙이 침투하여 열을 만들기 때문이다.When light emitted from sunlight or a heating element is dispersed in a spectrum, infrared rays are located outside the end of the red spectrum. The infrared rays have a long wavelength and have a large thermal action. The long infrared rays are called far infrared rays and the short ones are called near infrared rays. These infrared rays are invisible, absorbed well by materials, and have strong resonance and resonance effects on organic compound molecules. In general, light has a short wavelength and reflects well, and a long wavelength has a characteristic of being absorbed when reaching an object. Therefore, infrared rays have strong penetrating power and radiate the infrared rays to people to warm their bodies. For example, you can hardly feel the warm energy in the water at 30 ℃, but sitting in the sun at the same temperature can feel warm because the infrared rays contained in the sun penetrates deep into the skin to create heat.

이러한 열작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 준다. 또 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있다. 이러한 이유로 인하여 적외선을 이용한 히터가 널리 사용되고 있다.This heat action helps to eliminate the bacteria that cause various diseases, and helps to expand the capillaries and blood circulation and tissue formation. In addition, by touching the water and protein molecules that make up the cells, the cells are shaken finely 2,000 times per minute to activate cell tissue, which is effective in preventing various adult diseases such as aging, promoting metabolism, and chronic fatigue. For this reason, heaters using infrared rays are widely used.

도 4는 종래의 적외선을 이용한 히터의 개념도이다. 종래의 적외선 히터는 적외선램프(11)와, 반사판(13)과, 안전망(15)를 포함한다. 적외선램프(11)는 적외선을 방사한다. 반사판(13)은 적외선램프(11)의 일측을 감싸며, 적외선램프(11)에서 방사된 적외선을 반사시킨다. 그리고 안전망(15)은 사용자가 적외선램프(11)에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 적외선램프(11)에서 방사된 적외선의 일부(16a)는 안전망(15) 밖으로 직접 방사되며, 나머지(16b)는 반사판(13)에서 반사되어 안전망(15) 밖으로 방사된다. 그리고 상기 방사된 적외선에 노출된 대상물은 가열된다.4 is a conceptual diagram of a heater using a conventional infrared ray. The conventional infrared heater includes an infrared lamp 11, a reflector plate 13, and a safety net 15. The infrared lamp 11 emits infrared light. The reflector 13 surrounds one side of the infrared lamp 11 and reflects the infrared radiation emitted from the infrared lamp 11. And the safety net 15 serves to prevent the user from directly contacting the infrared lamp (11). The portion 16a of the infrared rays emitted from the infrared lamp 11 is directly emitted out of the safety net 15, and the remainder 16b is reflected from the reflector 13 and is radiated out of the safety net 15. The object exposed to the emitted infrared rays is heated.

종래의 적외선 히터는 적외선을 물체에 방사시켜 물체를 가열하였다. 이 경우 적외선에 물체가 직접 노출되어야만 가열되므로 상기 물체는 복사 열전달에 의하여 가열된다. 적외선에 노출된 부위만 가열되고 공기는 가열되지 아니하므로 극히 국부적으로 가열된다는 문제점이 있었다. Conventional infrared heaters radiate infrared radiation to an object to heat the object. In this case, the object is heated only by direct exposure to infrared light, so the object is heated by radiant heat transfer. Only the part exposed to infrared rays is heated and air is not heated, so there is a problem that the heating is extremely local.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 적외선에 의한 복사 열전달뿐만 아니라 대류 열전달에 의하여 물체를 가열할 수 있는 적외선히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems. It is an object of the present invention to provide an infrared heater capable of heating an object by convective heat transfer as well as radiant heat transfer by infrared rays.

본 발명에 따른 복사 및 대류를 이용한 가열장치는 적외선램프와, 가열판과, 송풍팬을 포함한다. 상기 가열판은 상기 적외선램프에서 방사된 적외선에 의하여 가열되어 공기를 가열시키기 위하여 일측에 다수의 방열핀이 돌기되고 타측에 상기 적외선램프가 결합된다. 송풍팬은 상기 방열핀에 의하여 가열된 공기를 송풍시킨다.The heating apparatus using radiation and convection according to the present invention includes an infrared lamp, a heating plate, and a blowing fan. The heating plate is heated by the infrared radiation emitted from the infrared lamp, a plurality of heat radiation fins are projected on one side and the infrared lamp is coupled to the other side. The blowing fan blows air heated by the heat dissipation fins.

또한, 상기의 가열장치에 있어서, 상기 가열판은 상기 적외선램프에서 방사된 적외선 흡수를 위하여 검정색 코팅액으로 코팅된 세라믹판인 것이 바람직하다.In the above heating apparatus, the heating plate is preferably a ceramic plate coated with a black coating liquid for absorbing infrared radiation emitted from the infrared lamp.

또한, 상기의 가열장치에 있어서, 상기 적외선램프는 근적외선을 방사하는 것이 바람직하다.In the above heating apparatus, the infrared lamp preferably emits near infrared rays.

본 발명에 의하면, 복사 및 대류 열전달에 의하며 물체를 가열시킬 수 있으므로 가열 부위를 넓힐 수 있다.According to the present invention, the object can be heated by radiative and convective heat transfer, and thus the heating portion can be widened.

또한, 본 발명에 의하면 가열판의 크기를 조절할 경우 가열판에 도달하는 적외선의 양을 조절할 수 있으므로 복사 및 대류 열전달의 비율을 조절하여 물체를 가열시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, when the size of the heating plate is adjusted, the amount of infrared rays reaching the heating plate can be adjusted, so that the object can be heated by adjusting the ratio of radiation and convective heat transfer.

도 1은 본 발명에 따른 가열장치의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 A-A면에서 바라본 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 B-B면에서 바라본 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 가열장치의 일 실시예에 대하여 설명한다.1 is a perspective view of an embodiment of a heating apparatus according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view seen from the A-A plane of the embodiment shown in Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view seen from the B-B plane of the embodiment shown in FIG. An embodiment of a heating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1에 도시된 가열장치는 적외선램프(21)와, 가열판(25)과, 송풍팬(29)을 포함한다. 적외선램프(21)는 적외선을 방사한다. 근적외선 또는 원적외선을 방사할 수 있다. 가열판(25)은 적외선램프(21)에서 방사된 적외선에 의하여 공기를 가열하는 역할을 한다. 이를 위하여 가열판(25)은 일측에 방열핀(26)이 돌기되고, 타측에 적외선램프(21)가 결합된다. 그리고 가열판(25) 적외선램프(21)에서 방사된 적외선을 잘 흡수하기 위하여 세라믹판으로 형성되며 표면은 검정색 코팅액으로 코팅된다. 송풍팬(29)은 가열판(25)의 의하여 가열된 공기를 송풍하기 위하여 가열판(25)의 방열핀(26)의 전방에 설치된다.The heating apparatus shown in FIG. 1 includes an infrared lamp 21, a heating plate 25, and a blowing fan 29. The infrared lamp 21 emits infrared light. It can emit near or far infrared rays. The heating plate 25 serves to heat air by infrared rays emitted from the infrared lamp 21. To this end, the heat dissipation fin 26 is protruded on one side of the heating plate 25, and the infrared lamp 21 is coupled to the other side. And it is formed of a ceramic plate to absorb the infrared radiation emitted from the heating plate 25 infrared lamp 21 and the surface is coated with a black coating liquid. The blowing fan 29 is installed in front of the heat dissipation fin 26 of the heating plate 25 to blow air heated by the heating plate 25.

적외선램프(21)에서 적외선이 방사되면 일부(31a)는 가열하고자 하는 대상물(미도시)이 있는 외부로 직접 방사되며, 나머지(31b)는 가열판(25)으로 방사된 다. 검정색 코팅액으로 코팅된 가열판(25)은 가열판(25)으로 방사된 적외선(31b)을 흡수하여 가열되고, 방열핀(26)으로 열을 발산시킨다. 방열핀(26)으로 발산된 열은 공기를 가열시킨다. 송풍팬(29)이 회전하면 가열된 공기를 화살표 33의 방향으로 송풍을 하므로 더운 공기를 외부로 송풍한다. 그러므로 적외선램프(21)의 전방에 대상물이 놓여진 경우 상기 대상물은 적외선(31a)에 의하여 복사 열전달로 가열되며, 또한 가열된 공기에 의하여 대류 열전달로 가열된다. When the infrared rays are radiated from the infrared lamp 21, a part 31a is directly radiated to the outside of the object (not shown) to be heated, and the other part 31b is radiated to the heating plate 25. The heating plate 25 coated with the black coating liquid absorbs the infrared rays 31b emitted by the heating plate 25 and is heated, and radiates heat to the heat radiation fins 26. Heat dissipated by the heat radiation fins 26 heats the air. When the blowing fan 29 rotates, the heated air is blown in the direction of the arrow 33, so that the hot air is blown outward. Therefore, when the object is placed in front of the infrared lamp 21, the object is heated by radiant heat transfer by the infrared rays 31a, and also by convective heat transfer by the heated air.

상기에서 살펴본 바와 같이 적외선램프(21)에서 방사된 적외선 중 일부(31a)는 복사 열전달에 기여하고, 나머지(31b)는 대류 열전달에 기여한다. 그러므로 적외선램프(21)를 감싸는 가열판(25)의 크기를 조절하면 외부로 직접 방사되는 적외선과 가열판(25)으로 방사되는 적외선의 양을 조절할 수 있다. 따라서 복사 열전달 및 대류 열전달의 비율을 조절할 수 있다. 본 실시예에서 안전망은 언급되지 아니하였지만, 사용자의 안전을 위하여 당연지 적용될 수 있다.As described above, some of the infrared rays 31a emitted from the infrared lamp 21 contribute to radiant heat transfer, and the remaining 31b contributes to convective heat transfer. Therefore, by adjusting the size of the heating plate 25 surrounding the infrared lamp 21, it is possible to adjust the amount of infrared radiation directly emitted to the outside and the infrared radiation emitted to the heating plate 25. Therefore, the ratio of radiant heat transfer and convective heat transfer can be controlled. Although the safety net is not mentioned in this embodiment, it can be applied for granted for the safety of the user.

본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 가열장치의 일 실시예의 사시도,1 is a perspective view of one embodiment of a heating apparatus according to the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 A-A면에서 바라본 단면도,FIG. 2 is a sectional view seen from the A-A plane of the embodiment shown in FIG. 1;

도 3은 도 1에 도시된 실시예의 B-B면에서 바라본 단면도,3 is a sectional view seen from the B-B plane of the embodiment shown in FIG.

도 4는 종래의 가열장치의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a conventional heating apparatus.

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

21 : 적외선램프 25 : 가열판21: infrared lamp 25: heating plate

26 : 방열핀 29 : 송풍팬26: heat radiation fin 29: blowing fan

Claims (3)

적외선램프와,With an infrared lamp, 상기 적외선램프에서 방사된 적외선에 의하여 가열되어 공기를 가열시키기 위하여 일측에 다수의 방열핀이 돌기되고 타측에 상기 적외선램프가 결합된 가열판과,A heating plate in which a plurality of heat dissipation fins are protruded on one side and the infrared lamp is coupled to the other side in order to heat air heated by infrared rays emitted from the infrared lamp, 상기 방열핀에 의하여 가열된 공기를 송풍시키기 위한 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 및 대류를 이용한 가열장치.Radiation and convection heating device comprising a blower fan for blowing the air heated by the radiating fins. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가열판은 상기 적외선램프에서 방사된 적외선 흡수를 위하여 검정색 코팅액으로 코팅된 세라믹판인 것을 특정으로 하는 복사 및 대류를 이용한 가열장치.The heating plate is a heating device using radiation and convection, characterized in that the ceramic plate coated with a black coating liquid for absorbing infrared radiation emitted from the infrared lamp. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 적외선램프는 근적외선을 방사하는 것을 특징으로 하는 복사 및 대류를 이용한 가열장치.The infrared lamp is a heating device using radiation and convection, characterized in that for emitting near infrared rays.
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