KR20200019359A - 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤어드라이기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전발열막층이 코팅된 다중의 강화유리관을 구비한 면상발열체관부로 공기가 흐르는 공기통로를 형성하여 본체로 유입된 공기의 흐름을 방해하지 않으면서 모두 균일하게 뜨거운 공기로 가열할 수 있고, 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하고 에너지 효율을 높일 수 있도록 이루어진 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기에 관한 것이다.
이를 위해, 양 단부가 개방되게 형성한 본체를 가지며 내부 모터의 구동에 의해 팬을 회전시켜 외부 공기를 본체 내부로 유입시키고 노즐을 통해 강제 배출하도록 구성하되, 길이방향 양측 단부가 개방된 다중의 관체 형상으로 이웃하는 관과 관은 설정에 따른 간격으로 공기통로를 형성하며 본체의 내부 일측에 지지대에 의해 지지되게 구비되어 공기통로를 통과하는 공기와 면접촉하는 면상발열체관부를 포함하여 구성한다.

Description

면상발열체를 이용한 헤어 드라이기{Hair dryer using planar heater}

본 발명은 헤어드라이기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전발열막층이 코팅된 다중의 강화유리관을 구비한 면상발열체관부로 공기가 흐르는 공기통로를 형성하여 본체로 유입된 공기의 흐름을 방해하지 않으면서 모두 균일하게 뜨거운 공기로 가열할 수 있고, 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하고 에너지 효율을 높일 수 있도록 이루어진 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기에 관한 것이다.

일반적으로 헤어 드라이기는 날개가 달린 소형 모터를 회전시켜 외부 공기를 내부로 흡입하고 이를 유도하여 가열부재에 통과시킴에 따라 더운 공기로 바꾸어 밖으로 배출되며, 이 공기를 이용하여 머리를 말리거나 다듬을 수 있도록 하는 장치이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 헤어 드라이기는 양단부가 개방되게 형성한 본체(2)를 가지며, 내부 모터(3)의 구동에 의해서 팬(4)을 회전시켜 외부 공기(air A)를 본체(2) 내부로 유입시킨다.

그리고, 헤어 드라이기는 유입된 외부 공기(air A)를 조작에 따라 그대로 노즐(6)을 통해 반대측으로 강제 배출시키거나, 외부 공기(air A)를 조작에 따라 십자 지지대(8)에 감겨진 열선(5)을 통과하도록 하여 일정한 온도로 가열하여 뜨거운 공기(air B)로 만들고 반대측의 노즐(6)을 통해 열풍으로 강제 배출되게 하는 구성을 가진다.

이때, 열선(5)을 포함하는 가열부는, 니켈과 크롬 합금을 주성분으로 하는 열선(5)을 일정 열량을 얻기 위해 스프링 형태로 말아 전기가 통하지 않으며 열에 강한 화이버 글라스 계열의 부도체 내열판(지지대, 8)을 십자형 방식으로 끼워 조립하여 이 외주면에 스프링 열선(5)을 휘돌려 감아 절연되도록 구성한다.

그리고, 통상 그 바깥 부분에 동일한 소재의 부도체 내열관을 구성하여 공기 흐름을 유도하도록 되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 헤어 드라이기는 외부 공기(air A)를 뜨거운 공기(air B)로 만들어 열풍으로 배출하기 위하여 니크롬선과 같은 열선(5)을 이용하기 때문에 열선(5) 발열을 위해 과도한 전기 에너지가 소모되는 문제점이 있었다.

다시 말해, 종래의 헤어 드라이기는 열선(5)을 스프링 형상으로 꼬았다고는 하나 여전히 가열부가 선상의 형태를 가지고 있기 때문에 통과하는 공기는 유입된 전체 외부 공기(air A)가 모두 가열되는 것이 아니라 열선과 접촉하는 일부의 공기만이 가열되어 통과하는 형태일 수 밖에 없었다.

열선의 형태가 공기의 흐름을 방해하는 형태로 구성되기 때문에 통과하는 공기 중 열선에 부딪친 공기는 재차 열선과 부딪치고 열선에 부딧치지 않은 공기는 가열되지 못하고 그대로 통과하여 노즐 측으로 향하는 경우가 발생하였다.

주위의 가열된 공기에 의해 통과하는 공기 또한 일부 가열되기는 하나 결국 헤어 드라이기로 유입된 전체 공기량에 비해 토출되는 공기는 일부만이 가열되는 불균일성을 가질 수 밖에 없었다.

이는 결국 열풍으로 토출되는 뜨거운 공기(air B)를 사용에 적합한 설정의 온도로 맞추기 위해 열선(5)의 발열온도를 더욱 높이거나, 헤어 드라이기의 열선(5)이 구비된 가열부분의 본체 길이를 보다 더 길게 만들어야만 하는 문제점을 가져왔다.

한편, 이러한 과도한 열선의 발열에 따라 헤어 드라이기 본체(2)가 영향을 받아 뜨거워져 사용자가 사용하기 어려운 경우도 발생하였다.

또한, 종래의 헤어 드라이어의 경우, 미세하지만 사용시 열선(5)의 산화로 인해 발생하는 냄새로 인해 사용자의 불쾌감을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 유입된 외부 공기(air A)의 흐름을 방해하지 않으면서도 모두 균일하게 뜨거운 공기(air B)로 가열할 수 있고, 열효율이 높은 헤어 드라이기의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

한국공개특허공보 제10-2016-0028803호(2016. 03. 14. 공개)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 도전발열막층이 코팅된 다중의 강화유리관을 이용한 면상발열체관부로 공기가 흐르는 공기통로를 형성하여 본체로 유입된 공기의 흐름을 방해하지 않으면서도 모두 균일하게 뜨거운 공기로 가열할 수 있고, 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있도록 이루어진 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기는, 양 단부가 개방되게 형성한 본체를 가지며 내부 모터의 구동에 의해 팬을 회전시켜 외부 공기를 본체 내부로 유입시키고 노즐을 통해 강제 배출한다.

이때, 길이방향 양측 단부가 개방된 다중의 관체 형상으로 이웃하는 관과 관은 설정에 따른 간격으로 공기통로를 형성하며, 본체의 내부 일측에 지지대에 의해 지지되게 구비되어 공기통로를 통과하는 공기와 면접촉하는 면상발열체관부를 포함하여 구성한다.

면상발열체관부는, 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 내열의 강화유리관과, 강화유리관의 표면에 전류가 흐를 수 있도록 내측과 외측의 일방 또는 양방에 형성한 도전발열막층을 포함하여 구성한다.

이때, 면상발열체관부의 공기통로가 형성하는 간격은, 공기통로를 감싸는 도전발열막층에서 공기통로로 전달하는 열이 통과하는 공기 흐름의 중심까지 전달가능한 길이인 것을 특징으로 한다.

한편, 다른 실시예로, 면상발열체관부는, 공기통로 상에 돌출되게 형성한 나선형 돌부를 더 포함하여 구성한다.

바람직하게, 나선형 돌부의 높이는 간격의 절반 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어드라이기는, 도전발열막층이 코팅된 다중의 강화유리관을 이용한 면상발열체관부로 공기가 흐르는 공기통로를 형성하여 본체로 유입된 공기의 흐름을 방해하지 않으면서도 모두 균일하게 뜨거운 공기로 가열할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 공기통로상에 돌출되게 형성된 나선형 돌부를 이용해 통과하는 공기의 체류시간을 늘려 면상발열체관부의 길이를 줄이면서도 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따른 헤어 드라이기를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 헤어 드라이기에 적용된 가열부재를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기에 적용한 면상발열체관부를 보여주는 도면이다.
도 5(a)(b)는 도 4에 따른 면상발열체관부의 일단부를 보여주는 도면이다.
도 6은 통상의 관체에서의 공기 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기에 적용한 면상발열체관부의 또다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 따른 면상발열체관부에 형성한 공기통로를 통과하는 공기흐름을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명을 설명함에 있어서, 전단 또는 전방은 헤어 드라이기의 본체로 유입된 공기가 노즐을 통해 배출되는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하며, 후단 또는 후방은 이와 반대되는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 도면 부호에 있어서 종래기술과 동일한 구성에 대한 부호는 동일부호로 표기하여 설명하기로 한다.

더불어, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공기기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기(1)는, 양 단부가 개방되게 형성한 본체(2)를 가지며 내부 모터(3)의 구동에 의해 팬(4)을 회전시켜 외부 공기(air A)를 본체(2) 내부로 유입시키고 노즐(6)을 통해 강제 배출하는 구조를 가진다.

이때, 본체(2)의 내부에는 외부 공기(air A)를 설정에 따른 온도로 가열하여 뜨거운 공기(air B)로 변환한 후 노즐(6)을 통해 강제 배출할 수 있도록 면상발열체관부(10)를 더 포함하여 구성한다.

바람직하게, 이러한 면상발열체관부(10)는 길이방향 양측 단부가 개방된 다중의 관체 형상으로 이웃하는 관과 관이 설정에 따른 간격(d)을 가져 이를 통해 공기가 통과하는 공기통로(C)를 형성한다.

이러한 공기통로(C)는 외부 공기의 흐름에 대응하여 동일하게 헤어 드라이기(1)의 본체(2) 길이방향으로 형성한다.

이에 따라 본체(2)의 후방에서 유입된 외부 공기(air A)는 공기통로(C)를 따라 흐르는 공기 흐름을 가진다.

그리고, 면상발열체관부(10)는 별도의 내열 부재를 이용한 지지대(20)에 의해 본체(2) 내부 일측에 지지되게 구비되며, 공기통로(C)를 통과하는 공기와 면접촉하게 된다.

이러한 지지대(20)는 후술의 강화유리관(11)과 이웃하는 강화유리관(11)을 서로 연결하며 지지하도록 구비되며, 후술하는 도전발열막층(12)을 연결하는 전극 단자를 형성해 전류가 흐를 수 있는 통로를 이룬다.

한편, 바람직하게 면상발열체관부(10)를 구성하는 각 강화유리관(11)의 후방 끝단부에는 3-5 mm 정도의 폭을 가질 수 있도록 실버 페이스트(21)를 도포하여 가열 융착 코팅시킴으로 도전발열막층(12)을 포함한 전기적 전도성 및 접속성을 높인다.

그리고, 면상발열체관부(10)의 공기통로(C)의 폭을 결정하는 설정에 따른 이웃하는 관과 관의 간격(d)은 헤어 드라이기(1)의 유입되는 외부 공기(air A)의 유속 및 용량에 따라 설정되며 수치 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 면상발열체관부(10)는 (+) 전극과 (-) 전극이 연결되어 전류가 흐르며 열을 발생하는데, 이를 위해 내열의 강화유리관(11)과, 강화유리관(11)의 표면에 전류가 흐를 수 있도록 도전발열막층(12)을 포함하여 구성한다.

이때, 강화유리관(11)은 도시에서 원형의 관으로 나타내었으나 이에 한정하는 것은 아니며 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 관으로 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 바람직하게 도전발열막층(12)은 강화유리관(11)의 내측과 외측의 양방에 형성하는데, 제일 외측에 위치하는 강화유리관(11)의 외측은 본체(2)와 접촉하거나 근접 위치함으로 공기의 흐름이 이루어지지 않기 때문에 내측 일방에 형성하도록 한다.

강화유리관(11)은 도전발열막층(12)이 고르게 분포되어 적층될 수 있게 하며, 도전발열막층(12)은 공기통로(C)를 양측에서 감싸는 형태로 통과하는 공기를 충분히 가열할 수 있는 열을 발생한다.

이러한 도전발열막층(12)은 통상의 증착 또는 분사 등의 방식으로 형성한다.

도전발열막층(12)은 고투과성을 갖는 투명도전성 전극재료가 사용되는데, 투명도전성 재료로서 안티몬을 함유하는 산화주석(Antimony Tin Oxide; ATO)이나, 인듐을 함유하는 산화주석(Indium Tin Oxide; 이하 'ITO'라 함) 등을 이용한다.

이 중에서도 특히 비저항의 낮음 등의 이유로 ITO가 폭넓게 사용되고 있다.

한편, 필요에 따라 내열성, 내화학성 및 내마모성이 높으며, 고온, 고전압에 대한 안전성이 높고 저항 및 고투과율을 갖는 불소를 함유하는 산화주석(Fluorine doped Tin Oxide; FTO)을 이용할 수 있다.

도전발열막층(12)은 전기를 이용해 열을 발생하는 층으로 상술에 한정하는 것은 아니며, 이러한 도전발열막층(12)의 형성은 통상 종래의 알려진 공지기술이 적용될 수 있는 바, 관련된 공기기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

한편, 보다 구체적으로 도 4 내지 도 6을 참조하면, 면상발열체관부(10)를 형성하는 강화유리관(11)과 강화유리관(11)의 간격(d) 즉, 공기통로(C)의 폭은 상술한 바와 같이 공기통로로 전달하는 열이 통과하는 공기 흐름의 중심까지 전달가능한 길이로 형성한다.

또한, 면상발열관체부(10)를 구성하는 제일 중심의 강화유리관(11)의 지름(폭)은 설정의 동일한 간격(d)을 가지도록 함이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 관체가 형성하는 공기통로(C)를 통과하는 간격(d)이 클 경우, 통과하는 공기가 도전발열막층(12)과 접하거나 근접하는 부분(a 흐름과 c 흐름)에서는 열전달이 용이해 가열이 용이하나 떨어진 부분(b 흐름)의 공기는 그 열원이 전달되기 미흡하여 전체 통과하는 공기에 불균일성이 발생할 우려가 있다.

더불어, 공기는 흐름에 따라 접촉하는 표면의 근처에 흐르는 흐름(a 흐름, c 흐름)은 접촉하는 표면의 저항을 받고 점성 및 마찰력이 작용하여 흐르는 속도가 중심의 b 흐름에 비해 속도가 줄어든다.

그리고, 표면에 부딪치고 뒤이은 공기의 흐름에 영향을 받아 정확하게는 직선의 형태가 아닌 어느 정도의 와류 형태의 흐름을 가진다.

이에 따라, a와 c 흐름의 공기는 도전발열막층(12)에서 전달하는 열에 의해 좀 더 가열되기 용이하지만, b흐름의 공기는 도전발열막층(12)의 영향력에서 벗어나 통과하는 경우가 발생할 우려가 있다.

재차 도 4와 도 5를 참조하면, 이를 방지하기 위해, 강화유리관(11)과 강화유리관(11)의 간격(d) 즉, 공기통로(C)의 폭은 상술한 바와 같이 도전발열막층(12)이 공기통로로 전달하는 열이 통과하는 공기 흐름의 중심까지 전달가능한 길이로 형성하며, 이는 헤어 드라이기(1)의 제작시 본체(2)의 크기와 사용 용량에 따라 외부 공기(air A)의 유속 및 유량을 측정하고 이에 따른 실험값에 의해 설정된다.

한편, 도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어드라이기(1)는 또다른 실시예로, 공기통로(C') 상에 돌출되게 형성한 나선형 돌부(13a, 13b)를 더 포함하여 구성한다.

그리고, 이러한 나선형 돌부(13a, 13b)의 높이(f)는 바람직하게 간격(d)의 절반 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.

이와 같은 나선형 돌부(13a, 13b)의 형성에 따라 공기통로(C')를 통과하는 공기는 머무르는 체류 시간이 길어지고 보다 오랜 시간동안 도전발열막층(12)에 의한 열에 의해 가열된다.

이는 곧 필요에 따라 면상발열체관부(10)의 길이를 줄이면서도 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있는 효과를 가지게 한다.

본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기(1)는 상술에 따른 구성에 의해, 도전발열막층(12)이 코팅된 다중의 강화유리관(11)을 이용한 면상발열체관부(10)로 공기가 흐르는 공기통로(C,C')를 형성하여 본체(2)로 유입된 공기의 흐름을 방해하지 않으면서도 모두 균일하게 뜨거운 공기로 가열할 수 있다.

또한, 공기통로(C')상에 돌출되게 형성된 나선형 돌부(13a, 13b)를 이용해 통과하는 공기의 체류시간을 늘려 필요에 따라 면상발열체관부(10)의 길이를 줄이면서도 공기의 통과시 열전달율을 높여 전력소비를 최소화하여 에너지 효율을 높인다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

1 : 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기
2 : 본체
3 : 모터
10 : 면상발열체관부
11 : 강화유리관
12 : 도전발열막층
13a, 13b : 나선형 돌부
air A : 외부 공기
air B : 뜨거운 공기
C, C' : 공기통로

Claims (6)

1. 양 단부가 개방되게 형성한 본체(2)를 가지며 내부 모터(3)의 구동에 의해 팬(4)을 회전시켜 외부 공기(air A)를 본체(2) 내부로 유입시키고 노즐(6)을 통해 강제 배출하는 헤어 드라이기에 있어서,
   길이방향 양측 단부가 개방된 다중의 관체 형상으로 이웃하는 관과 관은 설정에 따른 간격(d)으로 공기통로(C)를 형성하며, 상기 본체(2)의 내부 일측에 지지대(20)에 의해 지지되게 구비되어 상기 공기통로(C)를 통과하는 공기와 면접촉하는 면상발열체관부(10)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 면상발열체관부(10)는,
   원형 또는 다각형의 단면을 가지는 내열의 강화유리관(11)과,
   상기 강화유리관(11)의 표면에 전류가 흐를 수 있도록 내측과 외측의 일방 또는 양방에 형성한 도전발열막층(12)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 면상발열체관부(10)의 공기통로(C)가 형성하는 간격(d)은,
   상기 공기통로(C)를 감싸는 도전발열막층(12)에서 공기통로로 전달하는 열이 통과하는 공기 흐름의 중심까지 전달가능한 길이인 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 면상발열체관부(10)의 후방 끝단부에는 설정의 폭으로 도포하여 코팅한 실버 페이스트(21)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 면상발열체관부(10)는,
   공기통로(C') 상에 돌출되게 형성한 나선형 돌부(13a, 13b)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 나선형 돌부(13a, 13b)의 높이(f)는 간격(d)의 절반 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 헤어 드라이기.

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