KR20170072172A

KR20170072172A - 방열판을 적용한 온열기구

Info

Publication number: KR20170072172A
Application number: KR1020170054932A
Authority: KR
Inventors: 이동국
Original assignee: 이동국
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2017-06-26

Abstract

방열판 등을 적용하여 적은 전력만을 소비하면서 난방효율이 우수한 온열기구를 제공하고자 한다. 제안된 온열기구는, 전원인가에 의하여 발열하는 발열선, 내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프, 및 상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동(空洞)이 형성된 방열판을 포함할 수 있다. 제안된 온열기구는 적은 전력만을 소비하면서 우수한 난방효율을 얻을 수 있다.

Description

방열판을 적용한 온열기구{HEATING APPARATUS WITH RADIATOR PANELS}

본 발명은 방열판을 적용한 온열기구에 관한 것으로서, 방열판을 적용한 온열매트, 온풍기, 히터, 전기 라디에이터, 기타 다양한 종류의 온열기구에 관한 것이다.

종래 시판되는 온열매트, 온풍기, 히터, 전기 라디에이터, 그 밖의 다양한 종류의 온열기구들은 대체로 낮은 열효율, 많은 전력소모, 화재위험 등이 있으나, 본 발명은 이러한 단점을 해소한다.

예컨대, 전기를 이용하는 종래 일반적인 온열매트의 경우, 표면의 매트커버, 열을 발생시키는 발열선, 발열선에 직접 접촉하고 매트커버 내부를 채우는 내부시트 등을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가진 온열매트는, 전력을 인가하면 발열선이 발열을 하게 되고, 발열된 열은 내부시트에 의해 표면의 매트커버로 전달이 되어 매트커버 상에서 사용자가 따뜻함을 느낄 수 있게 된다.

그런데, 이러한 종래 온열매트는 발열선이 배치된 수직 위의 표면만 따뜻해지고 수직 위 표면에서 멀어진 표면의 부분일수록 온열효과가 떨어지며, 나아가 특정 부분의 국부적 과열로 인하여 화재 발생의 위험성이 있다.

한편, 온열매트를 접거나 온열매트 상에 단단한 재질의 물건을 올려놓는 경우 발열선에 손상이 생길 수 있고, 발열선이 끊어지거나 발열선 피복이 벗겨지는 경우에는 온열매트가 기능을 하지 못하거나 화재가 발생할 가능성이 있다. 그렇다고 발열선을 보호하기 위해 발열선과 매트커버 사이에 내부시트를 두껍게 구성할 경우에는 열전도율이 떨어져서 보온효과가 감소될 수 있다.

이처럼 종래 온열매트는 국부적 가열과 발열선의 손상 및 이로 인한 화재 위험성의 문제를 가지고 있다.

상기한 온열매트 외의 다른 온열기구, 예컨대 온풍기, 전기히터, 전기 라디에이터 등의 경우에도 발열체의 과열 등으로 인한 화재의 위험성이 항상 존재한다.

방열판 등을 적용하여 적은 전력만을 소비하면서 난방효율이 우수한 온열기구를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 온열기구는, 전원인가에 의하여 발열하는 발열선, 내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프, 및 상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동(空洞)이 형성된 방열판을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 온열기구는, 전원인가에 의하여 발열하는 발열선, 내부 공간에 상기 발열선을 관통시키고, 외부 표면에 소정의 간격으로 방열판이 일체로 형성된 금속파이프를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 적은 전력만을 소비하면서 난방효율이 우수한 온열기구를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온열매트의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 3은 도 2에서 지지대를 생략하여 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열판을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 방열판을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 온열매트 구성의 일부를 확대하여 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따라 방열판이 일체로 형성된 금속파이프를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 방열판이 결합된 금속파이프를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 발열단위조합을 포함하는 전기히터의 구성을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 발열단위조합을 포함하는 전기난로의 구성을 나타낸 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 온열기구에는 공통적으로 방열판이 적용될 수 있으며, 이하 설명하는 바와 같이 다양한 종류의 온열기구에 방열판이 적용될 수 있다.

온열기구 중에서 먼저 온열매트를 살펴본다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온열매트의 구성을 나타낸 것이다. 도 1의 온열매트는, 상부시트(100), 발열선(210), 금속파이프(220), 방열판(230), 지지대(250), 온도제어기(260), 베이스시트(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

상부시트(100)는 온열매트의 상부에 구비되는 시트로서, 일반적인 침대, 매트, 요 등을 포함하여 공지된 모든 형태의 침구의 상부시트로 사용되는 것 중에서 선택하여 적용할 수 있다. 상부시트(100)는 홑겹의 시트로 구성되거나 또는 여러겹의 시트로 구성될 수 있다. 상부시트(100)는 또한 열전도성이 우수한 금속소재의 시트를 포함할 수 있고, 이로써 발열선(210)에 의한 열을 상부표면으로 효율적으로 전달할 수 있다. 또한 상부시트(100)의 표면에는 일반적인 섬유소재의 매트커버를 덧씌어서 사용하는 것도 가능하다.

발열선(210) 역시 공지된 형태의 모든 발열선 중에서 선택하여 이용할 수 있는데, 예컨대, 구리, 니크롬 등의 금속소재의 발열선, 탄소섬유 발열선, 무자계열선 등을 포함하여 다양한 소재의 발열선이 이용될 수 있다. 발열선(210)은 전원이 인가되면 발열을 함으로써 온열매트를 가열하는 기능을 수행한다.

도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 것이고, 도 3은 도 2에서 지지대(250)를 생략하여 도시한 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 금속파이프(220)는 내부의 빈 공간에 발열선(210)을 관통시키는 구성을 갖는다.

발열선(210)은 복수개의 금속파이프(220)의 내부를 관통하도록 구성할 수 있다. 금속파이프(220)의 내부직경은 발열선(210)의 직경보다는 충분히 커서 발열선(210)이 자유롭게 관통할 수 있도록 구성할 수 있다.

금속파이프(220)는 발열선(210)으로부터 열을 전달받아서 금속파이프(220) 주위로 열을 방출하거나 방열판(230)에 열을 전달하는 기능을 수행한다. 금속파이프(220)의 소재로는 알루미늄이나 구리 등과 같이 열전도성이 우수한 금속 중에서 선택할 수 있다.

도시된 바와 같이 금속파이프(220)의 표면에는 방열판(230)을 결합시킬 수 있다. 방열판(230)은 금속파이프(220)와 결합하여 금속파이프(220)로부터 전달받은 열을 방사하는 기능을 수행한다. 방열판(230)의 소재로는 알루미늄이나 구리 등과 같이 열전도성이 우수한 금속 중에서 선택할 수 있고, 또한 금속파이프(220)와 동일한 소재를 채택할 수도 있다. 또한 금속파이프와 방열판은 주조 등의 제조방식을 통하여 일체로 형성하는 것도 가능하다.

베이스 시트(300)는 온열매트의 하부에 구비되는 시트로서, 베이스 시트(300)의 소재로는 일반적인 침대, 매트, 요 등을 포함하여 공지된 모든 형태의 침구의 베이스시트로서 사용되는 소재 중에서 선택하여 적용할 수 있다.

다만, 베이스 시트(300)의 가장 안쪽 표면(즉, 상부시트를 향하는 쪽의 표면)은 열반사 소재로 구성할 수 있다. 즉, 금속파이프(220) 및 방열판으로부터 방출되는 열이 온열매트의 하부를 통해 유출되는 일 없이 온열매트의 상부로만 전달되도록 온열매트의 하부로 전달되는 열을 반사하기 위한 열반사 소재를 채택할 수 있다. 열반사 소재는, 예컨대 얇은 알루미늄과 같은 재료로 구성할 수 있다. 그리고 베이스 시트(300)의 외측에는 단열 소재를 포함하여 구성될 수 있다.

지지대(250)는 베이스 시트(300)와 상부시트(100) 사이에서 금속파이프(220)를 지지하는 기능을 수행한다. 온열매트가 조립되면 베이스 시트(300)와 상부시트(100) 사이에 금속파이프(220)가 배치되는데, 지지대(250)는 조립된 온열매트 내에서 금속파이프(220)가 임의로 움직이는 것을 방지하고, 또한 상하로 가해지는 하중에 의해 금속파이프(220)나 방열판이 손상되는 것을 방지하기 위해 상부시트(100) 또는 베이스 시트(300) 중 하나 이상의 시트가 금속파이프(220) 또는 방열판(230)에 직접 닿지 않도록 지지하는 것이다.

도 1의 실시예처럼 지지대(250)의 형태는 온열매트 조립시에 상부시트(100) 및 베이스 시트(300)의 외곽 테두리에 맞닿도록 구성할 수 있고, 온열매트의 테두리 외에 중간부분을 추가적으로 지지할 수 있다.

한편, 도 1의 실시예에서 지지대(250)는 상부시트(100) 및 베이스 시트(300)와는 별개의 개체로서 도시되었지만, 지지대(250)를 상부시트(100) 및 베이스 시트(300) 중 하나 이상의 시트와 일체로 구성하는 것도 물론 가능하다.

지지대(250)를 상부시트(100) 및 베이스 시트(300) 중 하나 이상의 시트와 일체로 구성하는 경우에도, 상부시트(100) 및 베이스 시트(300) 사이에서 금속파이프(220)를 지지할 수 있도록 구성한다. 예컨대, 상부시트(100) 및/또는 베이스 시트(300)에 금속소재의 시트를 포함시키고 이 금속의 일정 두께를 안쪽 방향으로 절곡하여 지지대를 형성하거나, 또는 상부시트(100) 및/또는 베이스 시트(300)의 안쪽 표면에 일정 두께의 압축 플라스틱 소재를 형성시켜서 지지대로서 활용할 수 있다.

베이스 시트(300)와 상부시트(100) 사이에서 금속파이프(220)를 지지하는 기능을 수행하기만 한다면, 지지대(250)는 베이스 시트(300) 및 상부시트(100)와 별개의 개체로 구성되든 이들 중 하나 이상의 시트와 일체로 구성되든 무방하다.

지지대(250)의 소재는, 인체 몸무게의 하중을 견딜 수 있는 것이라면 특별한 제한이 없다. 예컨대 일정 두께의 나무나 플라스틱, 금속 등의 소재로 제작할 수도 있다.

금속파이프(220)는 온열매트의 면적에 따라 적절한 개수를 배치할 수 있다. 그리고 하나의 발열선(210)으로 전체 금속파이프(220)를 관통하도록 구성하거나, 또는 필요에 따라 둘 이상의 발열선을 사용하고 각 발열선마다 따로 전원을 인가하도록 구성하여 온열매트 상에서 필요한 부분만 가열하는 기능을 구비하도록 할 수 있다.

또한, 온열매트를 구성하는 금속파이프(220)와 지지대(250)의 배열형태는 다양하게 변형할 수 있다. 예컨대, 도 1의 실시예에서 금속파이프(220)의 배열은 세로방향으로 다수 개의 금속파이프가 배치되고 가로방향으로는 2개의 금속파이프가 배치되었지만, 필요에 따라 금속파이프의 배치방향이나 배치개수, 나아가 금속파이프(220)의 길이 등을 다양하게 변형하여 구성할 수 있다. 지지대(250)의 배열 역시 금속파이프(220)의 배열과 마찬가지로, 그 개수나 배치방향 등을 다양하게 변형하여 구성할 수 있다.

나아가, 금속파이프(220)와 지지대(250)의 길이 및 배치를 조정하고 힌지결합 방식 등을 적용하여 절곡부분을 형성함으로써 온열매트가 접히도록 구성하는 것도 가능하다.

한편, 각 방열판(230)은 방열판에 형성된 공동(232)을 통해 금속파이프(220)와 결합하여 금속파이프(220)로부터 전달받은 열을 방사하는 기능을 수행한다. 각 방열판의 공동(232)은 금속파이프(220)의 표면을 원주방향으로 감싸면서 접한다. 그리고 방열판(230)은 동일한 금속파이프(220)에 소정의 간격으로 복수개가 결합될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열판을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 방열판(230)은 금속파이프(220)를 관통시키기 위한 공동(232)을 구비할 수 있다. 또한 방열판(230)은 공동(232)으로부터 방열판의 표면에 수직하는 방향으로 연장되고 금속파이프(220)에 접하여 결합되는 연장부(234)를 구비할 수 있다.

방열판(230)은 연장부(234)를 구비함으로써 금속파이프(220)와 접하는 면적이 넓어지고, 이로써 금속파이프(220)와 안정적으로 결합하는 것이 가능하며 금속파이프(220)로부터 더욱 많은 양의 열을 더욱 빠르게 전달받는 것이 가능하다.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 방열판(240)을 나타낸 것이다. 도 4의 방열판(240)은 금속파이프(220)를 관통시키기 위한 공동(242, 243)과 연장부(244, 245)가 각각 두 개씩 형성된 것이다. 이처럼 하나의 방열판(240)에 둘 이상의 금속파이프(220)가 결합하도록 둘 이상의 공동(242, 243) 및 연장부(244, 245)를 형성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 온열매트 구성의 일부를 확대하여 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 각각의 방열판(240)에는 두 개의 금속파이프(220)가 관통되고 있다.

도 2와 도 6의 구성을 비교하면, 도 2의 온열매트의 구성은 하나의 공동을 가지는 도 4의 방열판(230)을 채택한 것에 비해, 도 6의 온열매트의 구성은 두 개의 공동을 가지는 도 5의 방열판(240)을 채택한 것이다.

본 명세서에서는 금속파이프(220)를 관통시키기 위한 공동이 하나 또는 두개인 방열판을 실시예로서 기재하였으나, 필요에 따라 금속파이프(220)를 관통시키기 위한 공동이 세 개 이상 형성된 방열판을 사용하는 것도 물론 가능하다.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따라 방열판이 일체로 형성된 금속파이프를 나타낸 것이다. 도 7의 실시예에 따르면 금속파이프와 방열판을 별도로 제작한 후에 서로 결합시키는 것이 아니라, 하나의 주물공정으로 방열판(272)이 일체로 형성된 금속파이프(270)를 제작하는 것이다.

이와 같이 방열판(272)과 금속파이프(270)를 일체로 형성하여 제작하게 되면 양자간에 별도의 결합과정을 요하지 않고 방열판(272)과 금속파이프(270)의 안정적인 결합이 가능하며, 발열선(210)으로부터 열이 방출될 경우 금속파이프(270)로부터 방열판(272)으로 더욱 효율적인 열전달이 가능하다.

한편 지지대(250)의 지지로 인해, 금속파이프(220, 270)와 상부시트(100) 표면 사이, 그리고 금속파이프(220, 270)와 베이스 시트(300) 표면 사이는 일정거리가 유지된다. 따라서 지지대(250)로 인해 상부시트(100) 표면과 베이스 시트(300) 표면 사이에는 빈 공간이 형성된다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 온열매트의 작동원리를 상세히 설명한다.

온열매트가 조립된 상태에서 온열매트에 전원이 인가되면 발열선(210)은 발열을 하게 된다. 상기한 바와 같이 발열선(210)은 금속파이프(220, 270)에 의해 둘러싸여 있으므로 발열선(210)으로부터 발산되는 열은 곧바로 금속파이프(220, 270)로 전달된다. 또한 금속파이프(220, 270)로 전달된 열은 금속파이프(220, 270)와 접하여 결합되어 있는 방열판(230, 272)으로 전달된다.

이와 같이 금속파이프(220, 270) 및 방열판(230, 272)으로 전달된 열은 상부시트(100)와 베이스 시트(300) 사이의 빈 공간을 통해 상부시트(100)와 베이스 시트(300)로 전달된다. 전술한 바와 같이 베이스 시트(300)의 안쪽표면을 열반사 소재로 구성할 경우, 베이스 시트(300)로 전달된 열은 다시 반사되어 상부시트(100)로 전달되게 된다.

한편, 본 발명의 실시예와 같이 다수개의 방열판을 구비한 경우에는 열을 방출시킬 수 있는 표면적이 그만큼 넓어지게 되므로, 방열판이 없는 경우보다 훨씬 많은 열이 방출되어 높은 열전달 효율을 얻을 수 있다.

또한 종래 발열선과 상부시트와의 접촉에 의한 전도방식 대신에, 본 발명의 실시예에서는 지지대(250) 및 금속판 사이의 간격에 의하여 형성된 빈 공간을 통하여 복사방식 내지는 대류방식에 의한 열 전달이 주된 비중을 차지하게 된다. 따라서 상부시트 중에서 발열선의 수직 윗부분만 가열되는 것이 아니라, 상부시트 전체적으로 가열되게 된다.

즉 종래에는 표면적이 작은 발열선의 표면을 통해서만 열이 방출되고 열전도방식에 의해 매트 표면 상에 전달되므로 일부 표면만 가열되었던 것에 비하여, 본 발명의 실시예에 따르면 발열선(210)을 감싸는 금속파이프(220, 270)의 표면과, 금속파이프(220, 270)와 결합된 다수개의 방열판(230, 272)의 표면을 통해 열이 방출되고 나아가 열전달 방식에 있어서 전도방식 위주가 아닌 복사방식 내지는 대류방식을 위주로 하여 전달되므로 더욱 많은 열이 매트 표면에 전체적으로 전달될 수 있는 것이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 방열판이 결합된 금속파이프를 나타낸 것이다. 도 7의 방열판(272)은 금속파이프(270)와 일체로 형성된 것에 비해, 도 8의 방열판(230)은 금속파이프(220)와 별개로 제작된 후 서로 결합된 것이라는 점에서 차이가 있다. 도면상으로는 도 8의 경우 방열판(230)과 금속파이프(220)의 결합된 부위의 경계가 굵은 선으로 명확히 도시된 것에 비해 도 7의 경우 방열판(272)과 금속파이프(270)가 일체로 형성되었음을 나타내기 위해 흐릿한 선으로 표현함으로써 양자간의 구성의 차이점을 나타내었다.

한편, 상기 온열매트에 적용된 발열단위조합, 즉 발열선(210), 금속파이프(220, 270) 및 방열판(230, 272)의 조합은 다른 온열기구, 예컨대, 따뜻한 바람이 나오는 온풍기, 반사판을 구비하는 히터, 전기난로 등에도 적용될 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 발열선, 금속파이프, 방열판의 조합을 "발열단위조합"이라 칭한다.

구체적으로 발열단위조합은, 전원인가에 의하여 발열하는 발열선, 내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프, 및 상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동(空洞)이 형성된 방열판을 포함할 수 있다.

그리고, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 금속파이프와 방열판은 서로 별개로 제작한 후에 결합하거나 또는 일체로 형성할 수도 있다.

전기히터, 전기난로, 전기온풍기, 전기 라디에이터 등의 온열기구를 제작하는 경우 기존의 발열체 대신에 본 발명에 따른 발열단위조합을 적용하게 되면 전력소모를 줄이면서도 더욱 우수한 열전달효율을 얻을 수 있으므로 난방효과가 뛰어나다.

또한 발열단위조합의 구성에 있어서, 방열판의 배치간격을 조정하거나 복수의 금속파이프 간의 배치간격을 조정함으로써 온열기구의 크기 및 발열량을 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다.

예컨대, 방열판의 간격을 촘촘하게 배치하면 동일한 부피를 차지하는 경우라도 더욱 많은 열을 방출할 수 있게 되고, 금속파이프의 간격을 더욱 근접하게 하면 동일한 열을 방출함에도 부피를 줄일 수 있게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 발열단위조합을 적용하게 되면 온열기구의 크기 및 발열량을 필요에 따라 자유롭게 조정하여 제작할 수 있게 되므로, 다양한 크기 및 다양한 용도의 온열기구 제작이 가능하다.

일예로, 다양한 크기의 발열단위조합을 열전달효율이 우수한 금속소재로 감싸는 구조의 온열기구를 제작하여 손난로, 발난로 등의 다양한 용도로 활용할 수 있다.

또한 발열단위조합에 의해 발열된 열에 송풍을 가함으로써 온풍기를 제작할 수도 있다.

또한 발열단위조합에 의해 발열된 열을 반사경 등을 통하여 복사시키는 방식의 히터를 제작할 수도 있다.

또한 발열단위조합에 의해 발열된 열을 가지고 대류방식을 통하여 실내를 난방시키는 구성을 갖는 라디에이터를 제작할 수도 있다.

본 발명에 따른 발열단위조합은 상기 예시한 온열기구 외에도 다양한 용도의 온열기구에 적용할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 발열단위조합을 포함하는 전기히터의 구성을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 전기히터(900)는 종래 발열체 대신에 본 발명에 따른 발열단위조합을 포함하고 있다.

종래 전기히터의 발열체로는 금속코일선을 내장한 석영관이나 세라믹관을 이용하는 경우가 많은데, 이는 석영관이나 세라믹관의 발열표면적이 작아서 열방사효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 열방사효율이 떨어지는 문제점을 보완하기 위해 온도를 지나치게 높게 설정할 경우 너무 과열되서 화재가 발생할 위험성이 존재한다.

이에 비해 도 9의 본 발명의 실시예에 따른 전기히터(900)는 종래 발열체를 대체하여 발열단위조합을 포함시켰다. 즉 발열선(도 9에 도시되지 않음), 발열선을 내부 공동에 포함하고 있는 금속파이프(920), 및 금속파이프(920)에 결합된 다수의 방열판(930)의 조합을 통해 전기히터(900)는 열방출 표면적을 최대로 확보할 수 있다.

구체적으로 전기히터(900)에 전력이 인가되면 금속파이프(920)의 내부 공동에 배치된 발열선이 발열을 하게 되어 금속파이프(920)가 가열되고, 이 열은 곧바로 다수의 방열판(930)으로 전달된다. 따라서 전기히터(900)는 다수의 방열판(930)을 통해 열방출 표면적을 충분히 확보할 수 있으며, 이들 방열판(930)에서 방출되는 열은 복사, 대류 등의 방식으로 주변의 공기를 가열할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전기히터(900)는 종래 발열체에 비해 낮은 온도로 가열되면서도 넓은 열방출 표면적에 의해 더욱 높은 난방효율을 얻을 수 있다. 즉, 발열체로서 금속코일선을 내장한 석영관이나 세라믹관이 적용된 종래 전기히터는 전기히터와 근접한 위치에서만 온기를 느낄 수 있고 게다가 너무 근접하게 되면 화재발생 등의 위험성이 있는 것에 비해, 본 발명에 따른 전기히터(900)는 온열매트 등에도 사용되는 발열선을 이용할 수 있으므로 금속코일선에 비하여 저온을 유지하면서도, 방열판(930)을 통하여 넓은 발열 표면적을 확보함으로써 복사, 대류 등을 통한 효율적인 난방이 가능하다.

한편, 전기히터(900)는 전기히터의 몸체쪽으로 방출되는 열을 반사하기 위한 반사판(910)을 구비할 수 있고, 방열판(930) 등이 인체에 직접 닿는 것을 방지하기 위한 안전망(940)을 구비할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 발열단위조합을 포함하는 전기난로의 구성을 나타낸 것이다. 도 10의 구성을 살펴보면, 전기난로(1000)의 덮개(1010) 및 몸체(1060)는 열전도율이 좋은 얇은 금속 재질로 구성할 수 있고, 전기난로 몸체 내부에는 발열단위조합인 발열선(1030), 금속파이프(1040), 및 방열판(1050)을 포함할 수 있다. 또한 전기난로 내부에서 발열단위조합을 고정시키기 위한 지지대(1020)를 포함할 수 있다.

전기난로(1000)의 내부에 발열단위조합을 포함시키고 덮개(1010)를 덮어서 외부와의 공기흐름을 차단한 상태에서 전원을 인가하면, 발열선(1030)이 발열되고 발열된 열은 전기난로의 덮개(1010) 및 몸체(1060)로 전달되어, 전기난로 자체가 하나의 발열체가 된다. 이러한 전기난로는 필요에 따라 손난로, 발난로 등 다양한 용도로 활용할 수 있다.

도 10의 전기난로(1000)에서는 4개의 금속파이프를 포함하고 있으나 필요에 따라 금속파이프의 수를 줄이거나 늘릴 수 있고, 방열판의 개수나 배치간격 역시 더 밀집시키거나 더 넓은 간격으로 배치하는 것도 가능하다.

또한, 전기난로의 발열온도를 제어할 수 있는 온도조절기를 설치하거나, 전기난로 내부에 충전지를 배치하여 휴대용으로 사용하는 것도 물론 가능하다.

이상 본 발명에 따른 발열단위조합, 즉 발열선, 금속파이프, 방열판의 조합을 포함하는 온열매트, 전기히터, 전기난로의 구성에 대해 살펴보았으나, 본 발명에 따른 발열단위조합은 이러한 온열기구에 한정되는 것은 아니고 전기온풍기, 전기 라디에이터 등 다양한 온열기구에 적용될 수 있음은 물론이다.

예컨대, 송풍팬을 사용하여 발열체에 의해 발생된 뜨거운 공기를 온열기구 외부로 송풍시키는 전기온풍기의 경우에도 종래 금속코일로 구성된 발열체 대신에 본 발명에 따른 발열단위조합으로 대체함으로써 열효율을 높일 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 상부시트
210, 1030: 발열선
220, 270, 920, 1040: 금속파이프
230, 272, 930, 1050: 방열판
232, 242, 243: 공동
234, 244, 245: 연장부
240: 금속파이프
250, 1020: 지지대
260: 온도제어기
300: 하부시트
900: 전기히터
910: 반사판
940: 안전망
1000: 전기난로
1010: 전기난로 덮개
1060: 전기난로 몸체

Claims

전원인가에 의하여 발열하는 발열선;
내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프; 및
상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동이 형성된 방열판을 포함하는, 온열기구.
제1항에 있어서,
상기 방열판은 동일한 금속파이프에 소정의 간격으로 복수개가 결합되는, 온열기구.
제1항에 있어서, 상기 방열판은,
상기 공동으로부터 방열판의 표면에 수직하는 방향으로 연장되고 상기 금속파이프에 접하여 결합되는 연장부를 포함하는, 온열기구.
제1항에 있어서,
상기 방열판은 복수개의 금속파이프를 관통시키기 위한 복수개의 공동을 구비하는, 온열기구.
제1항에 있어서,
내부에 포함된 상기 발열선, 상기 금속파이프, 상기 방열판에 의해 발생된 열을 외부로 방출하는 금속 소재의 몸체를 포함하되,
상기 발열선이 상기 금속파이프의 내부를 자유롭게 관통할 수 있을 정도로 상기 금속파이프의 내부직경은 상기 발열선의 직경보다 충분히 크고,
하나의 발열선이 둘 이상의 서로 평행하게 배열된 금속파이프를 관통하도록 구성된, 온열기구.
전원인가에 의하여 발열하는 발열선;
내부 공간에 상기 발열선을 관통시키고, 외부 표면에 소정의 간격으로 방열판이 일체로 형성된 금속파이프를 포함하는, 온열기구.
전원인가에 의하여 발열하는 발열선;
내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프;
상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동이 형성된 방열판; 및
상기 발열선, 상기 금속파이프, 상기 방열판에 의해 발생되는 열을 외부로 반사시키기 위한 반사판을 포함하는, 전기히터.
전원인가에 의하여 발열하는 발열선;
내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프;
상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동이 형성된 방열판; 및
내부에 포함된 상기 발열선, 상기 금속파이프, 상기 방열판에 의해 발생된 열을 외부로 방출하는 금속 소재의 몸체를 포함하는, 전기난로.
전원인가에 의하여 발열하는 발열선;
내부 공간에 상기 발열선을 관통시키는 금속파이프;
상기 금속파이프의 표면에 접하고 상기 금속파이프를 관통시키는 공동이 형성된 방열판; 및
내부에 포함된 상기 발열선, 상기 금속파이프, 상기 방열판에 의해 발생된 열을 외부로 방출하는 송풍팬을 포함하는, 전기온풍기.