KR20130018013A - 탄소 발열체를 이용한 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소 발열체를 이용한 히터가 개시된다. 본 발명은 전면에 그릴과 열풍구 및 흡기구를 구비한 몸체; 몸체의 내부 중 그릴의 후방에 설치한 나노카본히터; 나노카본히터의 후방에 설치한 반사판; 상기 몸체의 내부 중 흡기구의 후방에 설치한 송풍기; 송풍기를 통해 송풍되는 공기를 가열하면서 그 공기 중에 포함된 세균을 살균하고 이물질을 제거하도록 다수의 핀 사이에 탄소섬유재질인 리본형상의 탄소섬유를 다층으로 구성하되 지그재그 형태로 배열한 탄소리본히터; 및 탄소리본히터를 통과한 열풍을 송풍구 측으로 안내하는 열풍 가이드덕트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공한다.

Description

탄소 발열체를 이용한 히터{HEATER USING CARBON HEATING UNIT}

본 발명은 탄소 발열체를 이용한 히터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전력소비는 줄이면서 난방 효율은 높일 수 있고, 난방시 근적외선이 함께 방출되도록 하며, 실내공기 중에 포함된 유해세균 및 먼지 등을 제거하여 난방뿐만 아니라 실내환경의 개선 및 사용자의 건강을 도모할 수 있는 탄소발열체를 이용한 히터에 관한 것이다.

일반적으로, 실내 난방용으로 사용되는 난방기구는 석유를 사용하는 석유히터, 가스를 사용하는 가스히터, 전기를 사용하는 전열히터로 크게 구분된다.

이 중에서 석유히터나 가스히터의 경우에는 전열히터에 비하여 제품의 가격이 다소 저렴한 장점은 있으나, 그 구성이 비교적 복잡하여 제작이 번거롭고, 불완전연소로 인하여 실내공기를 오염시키는 문제점을 지니고 있었다.

또한 연료 주입과정에서 화재의 위험성 높고, 연료 주입작업이 번거로우며, 특히 최근 유가의 상승으로 인하여 유류 및 가스비용의 지출이 크게 증가되어 석유히터나 가스히터 사용자에게 경제적 부담을 가중시키는 심각한 문제점이 발생되었다.

반면, 전열히터는 전기를 열 에너지원으로 사용하는 기구로서, 그 제품의 구성이 간단하여 간편하게 제작할 수 있고, 취급이 극히 간편함은 물론, 화재위험도 상대적으로 낮은 장점이 있으며, 수시로 연료를 보충할 필요도 없으므로 유지관리가 간편하여 최근 실내 난방수단으로의 사용이 급증하고 있는 추세이다.

이와 같은 종래의 전열히터는 대부분 니크롬코일상의 전기발열체를 내장한 투명 내열 재질의 석영관이나 불투명 내열 재질의 세라믹관을 케이스의 내부 전방에 한 개 이상 배열 설치한 것, 또는 텅스텐으로 된 선상의 전기발열체가 내장된 세라믹판을 케이스의 내부 전방에 설치한 것 등이 주로 사용되고 있는 실정이다.

그러나 종래의 전열히터 중에서 니크롬코일상의 전기발열체를 내장한 석영관이나 세라믹관을 이용한 제품은 높은 소비전력으로 인하여 과다한 전기료의 지출을 수반하고, 또한 석영관 또는 세라믹관의 발열표면적이 작기 때문에 열방사효율이 떨어지게 되는 문제점이 발생되었다. 더욱이 텅스텐으로 된 선상의 전기발열체가 내장된 세라믹판을 이용한 것은 세라믹판이 가열되기까지의 시간이 많이 소요되어 신속한 난방이 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 전열히터는 니크롬코일상의 전기발열체를 내장한 석영관이나 세라믹관의 발열을 통해 공기를 가열시켜 직접적으로 열전도하는 난방 방식이므로 근거리에 한하여 제한적으로 난방이 이루어지게 되는 비효율적인 문제점이 발생되었으며, 효율적 난방을 위한 공기의 순환도 거의 이루어지지 않으므로 난방효율이 크게 떨어지는 문제점이 발생되었다.

더욱이 종래의 전열히터는 니크롬코일상의 전기발열체를 사용하므로 전자파가 많이 발생될 수밖에 없으며, 이로 인하여 건강에 관심이 많은 최근의 소비자 요구에 부응하지 못하고 점점 외면되는 문제점이 발생되었다

상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하여, 본 발명은 실내 난방이 보다 신속하고 효율적으로 이루어지는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 송풍되는 공기와의 접촉면적을 최대한 증가시키고, 공기저항은 줄여서 원활한 송풍이 이루어지는 효과가 있으며, 난방시 전자파의 발생이 매우 적고, 실내 공기 중에 포함된 각종 세균과 악취, 이물질 등을 제거하면서 원적외선과 음이온 등도 함께 방출하므로 보다 쾌적하고 유익한 난방을 도모할 수 있는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 난방에 따른 소비전력의 감소로 인하여 전기료를 크게 절감할 뿐만 아니라, 거실 등에 설치되는 벽난로나 온풍기, 소형 전열히터의 용도로도 폭넓게 사용할 수 있는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전면에 그릴과 열풍구 및 흡기구를 구비한 몸체; 몸체의 내부 중 그릴의 후방에 설치한 나노카본히터; 나노카본히터의 후방에 설치한 반사판; 상기 몸체의 내부 중 흡기구의 후방에 설치한 송풍기; 송풍기를 통해 송풍되는 공기를 가열하면서 그 공기 중에 포함된 세균을 살균하고 이물질을 제거하도록 다수의 핀 사이에 탄소섬유재질인 리본형상의 탄소섬유를 다층으로 구성하되 지그재그 형태로 배열한 탄소리본히터; 및 탄소리본히터를 통과한 열풍을 송풍구 측으로 안내하는 열풍 가이드덕트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공한다.

또한, 열풍 가이드덕트는 몸체가 가열되는 것을 방지할 수 있도록 비전열체인 것을 특징으로 하는 탄소 발열체를 이용한 히터를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 히터는 나노카본히터와 탄소리본히터를 통해 근적외선과 열풍을 함께 제공할 수 있으므로 실내 난방이 보다 신속하고 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

또한, 다수의 탄소리본이 핀 사이에 다층으로 설치되면서 지그재그 형태로 배열된 특성상 송풍되는 공기와의 접촉면적을 최대한 증가시키는 반면 공기저항은 줄이므로 원활한 송풍이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 나노카본히터와 탄소리본히터에 의해 열원을 제공하므로 난방시 전자파의 발생이 매우 적고, 실내 공기 중에 포함된 각종 세균과 악취, 이물질 등을 제거하면서 원적외선과 음이온 등도 함께 방출하므로 보다 쾌적하고 유익한 난방을 도모하는 효과가 있다.

또한, 난방에 따른 소비전력의 감소로 인하여 전기료를 크게 절감할 뿐만 아니라, 거실 등에 설치되는 벽난로나 온풍기, 소형 전열히터의 용도로도 폭넓게 사용할 수 있는 효과도 기대 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터 구조를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터 중 탄소리본히터를 나타낸 부분 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 탄소 발열체를 이용한 히터의 다른 사용상태를 나타낸 설치상태 단면도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히터는 전면에 그릴과 열풍구 및 흡기구를 구비한 몸체; 상기 몸체의 내부 중 그릴의 후방에 설치한 나노카본히터와; 상기 나노카본히터의 후방에 설치한 반사판; 상기 몸체의 내부 중 흡기구의 후방에 설치한 송풍기; 상기 송풍기를 통해 송풍되는 공기를 가열하면서 그 공기 중에 포함된 세균을 살균하고 이물질을 제거하도록 다수의 핀 사이에 탄소섬유재질인 리본형상의 탄소섬유를 다층으로 구성하되 지그재그 형태로 배열한 탄소리본히터 탄소리본히터; 탄소리본히터를 통과한 열풍을 송풍구 측으로 안내하는 열풍 가이드덕트를 포함한다.

이하 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터에 대한 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터의 사시도와, 탄소 발열체를 이용한 히터의 구조의 단면도를 도시한 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터(100)는 크게 몸체(200), 나노카본히터(300), 반사판(400), 송풍기(500), 탄소리본히터(600), 열풍 가이드덕트(700)로 구성된다.

상기 몸체(200)는 케이스 역할을 하는 것으로, 전면에 전열 방향을 조절할 수 있는 그릴(210)을 설치하고, 그릴(210)의 상부에는 열풍이 송풍될 수 있는 열풍구(220)를 형성하며, 상기한 그릴(210)의 하부에는 실내의 공기를 흡입하기 위한 흡기구(230)를 형성한다.

상기 나노카본히터(300)는 석영관이나 세라믹관 등의 관 안에 나노카본이 설치된 발열체로서, 상기한 몸체(200)의 내부 중 그릴(210)의 후방에 다수 설치한다. 이러한 나노카본히터(300)는 몸체(200)의 내부에 설치되는 통상의 전원장치와 제어장치에 의해 전원을 공급받아 근적외선을 방출하게 된다.

상기 반사판(400)은 나노카본히터(300)로부터 발생되는 열을 몸체(200)의 전방으로 반사시키는 역할을 하는 것으로, 몸체(200)의 내부 중 나노카본히터(300)의 후방측에 다수의 나노카본히터(300) 전체를 커버하는 형태로 설치한다.

상기 송풍기(500)는 실내 하부의 찬공기를 흡입하여 탄소리본히터(600) 측으로 송풍하는 것으로, 몸체(200)의 전면하부에 형성된 흡기구(230)의 배면 측에 흡기구(230)와 연결되도록 설치한다.

상기 탄소리본히터(600)는 송풍기(500)를 통해 송풍되는 차가운 공기를 더운 공기로 가열하면서 공기 중에 포함된 세균을 살균하고 이물질 및 악취 등을 연소하여 제거하게 된다. 이러한 탄소리본히터(600)는 송풍기(500)의 배기폴더 상방에 위치되도록 설치하며, 그 구조는 도 3에서 도시한 바와 같이 탄소섬유인 리본형상의 리탄소리본(610)을 다수의 핀(620) 사이에서 다층으로 구성하되 지그재그 형태로 배열하므로 송풍 및 전열이 잘 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 열풍 가이드덕트(700)는 탄소리본히터(600)를 통해 발생되는 열풍을 송풍구 측으로 안내하도록 몸체(200) 내측에 설치한 것으로, 이러한 열풍 가이드덕트(700)는 열풍으로 인하여 몸체(200)가 가열되는 것을 방지하도록 비전열체 재질을 사용하는 것이 바람직하나, 배면에 내열성의 단열재가 설치된 것을 사용하는 것도 가능하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터(100)는 전원인가시 나노카본히터(300)를 통해 대략 600℃의 근적외선이 방사되고, 이러한 근적외선은 반사판(400)을 통해 히터(100)의 전방 측으로 반사되어 실내를 난방시키게 되며, 특히 나노카본히터(300)를 통해 발생되는 근적외선은 비교적 먼 거리까지도 그 열을 전달하게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터(100)는 나노카본히터(300)를 통한 난방이외에 히터(100)의 내부에 설치된 송풍기(500)와 탄소리본히터(600)를 작동시키므로 열풍구(220)를 통해 열풍을 제공하게 된다. 특히 열풍구(220)를 통해 송풍되는 열풍은 흡기구(230)를 통해 흡입된 실내 하부의 차가운 공기를 가열한 것으로, 실내 공기를 고르게 난방시키는 큰 장점이 있으며, 근적외선에 의한 난방과 함께 실내 난방이 보다 신속하고 효과적이고 신속하게 이루어지도록 하는 역할을 하게 된다.

더욱이 탄소리본히터(600)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 다수의 탄소리본(610)이 핀(620) 사이에 다층으로 설치되면서 지그재그 형태로 배열된 구조이므로 송풍되는 공기와의 접촉면적을 최대한 증가시키는 반면, 공기저항은 줄이므로 원활한 송풍이 이루어지게 된다. 그리고 탄소리본히터(600)는 송풍되는 공기 중에 포함된 각종 세균이나 냄새 및 이물질을 대략 250℃의 열에 의해 제거하거나 연소시키므로 실내공기를 정화하는 기능도 수행하게 되며, 그 과정에서 탄소리본(610)이 갖는 특성상 원적외선과 음이온을 방출하므로 보다 쾌적하고 인체에 유익한 난방을 도모하게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명의 탄소 발열체를 이용한 히터(100)는 열원으로서 나노카본히터(300)와 탄소리본히터(600)를 사용하므로 그 특성상 종래의 니크롬코일상의 전기발열체를 사용한 전열히터와 비교하여 볼 때에 소비전력이 12~15% 이상 크게 줄어들게 되며, 이로 인하여 전기료를 크게 절감할 수 있게 된다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 탄소 발열체를 이용한 히터(100)의 다른 사용상태를 나타낸 것으로, 거실 등의 실내 내벽 중 벽난로가 설치되는 위치에 내장(Builtin)시키므로 벽난로의 역할을 수행할 수 있도록 하는 것도 가능하며, 그 이외에 히터(100)의 크기를 변경하여 사무실 등에서 사용하는 온풍기나 개인용 히터의 용도로 활용하는 것도 실시 가능할 것이다.

이와 같은 본 발명의 실시 예는 바람직한 일예를 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100 : 히터 200 : 몸체
210 : 그릴 220 : 열풍구
230 : 흡기구 300 : 나노카본히터
400 : 반사판 500 : 송풍기
600 : 탄소리본히터 610 : 탄소리본
620 : 핀 700 : 열풍 가이드덕트

Claims (2)

1. 전면에 그릴과 열풍구 및 흡기구를 구비한 몸체;
   몸체의 내부 중 그릴의 후방에 설치한 나노카본히터;
   나노카본히터의 후방에 설치한 반사판; 상기 몸체의 내부 중 흡기구의 후방에 설치한 송풍기;
   송풍기를 통해 송풍되는 공기를 가열하면서 그 공기 중에 포함된 세균을 살균하고 이물질을 제거하도록 다수의 핀 사이에 탄소섬유재질인 리본형상의 탄소섬유를 다층으로 구성하되 지그재그 형태로 배열한 탄소리본히터; 및
   탄소리본히터를 통과한 열풍을 송풍구 측으로 안내하는 열풍 가이드덕트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 발열체를 이용한 히터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열풍 가이드덕트는 몸체가 가열되는 것을 방지할 수 있도록 비전열체인 것을 특징으로 하는 탄소 발열체를 이용한 히터.
   

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