KR910000858Y1 - 적외선 히터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적외선 히터

제1도는 본 고안에 따른 적외선 히터의 일부 절단 사시도.

제2도는 제1도의 적외선 히터의 요부에 대한 일부 절단 평면도.

제3도는 제1도의 적외선 히터에 결합되는 세라믹 히터 유닛의 일부 절단 평면도.

제4도는 위에 반사기가 장착된 적외선 히터 중앙부에 대한 수직 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 적외선 히터 2 : 세라믹판

3 : 저항 열선 4 : 세라믹 히터 유닛

5 : 금속 케이스 7 : 고정용 볼트 보스

8 : 도선 보스 9 : 터미널 절연부재

10, 11 : 자기부재 장착공 12 : 고정용 볼트

13 : 열절연물질 14 : 도선

15 : 평면 반사기 16 : 장착공

17 : 고정용 볼트보스용 내열 절연 칼러

18 : 도선보스용 내열 절연 칼러 19 : 절연 단부 캡

20 : 너트 21 : 지그재그형 홈

22 : 직선부 23 : 만곡부

24 : 격부 25 : 직각부

26 : 협부 27 : 장착터미날

28 : 내열 충전재 29 : 내열 절연판

30 : 결합 캡 31 : 온도 센서터미날

본 고안은 세라믹판에 내장된 저항 열선을 가지는 적외선 히터의 개선에 관한 것이다.

전형적인 종래의 세라믹 판형의 적외선 히터는 열 방사면에 내장된 저항 열선을 수반한 두꺼운 자기판(procelain plate)을 이용한다. 이 자기판의 비방사면은 열선으로부터 외부에 도선을 수월하게 뽑아지게 하기 위해 일체적으로 함께 형성된 융기부를 갖는다. 따라서, 자기판은 두꺼워져서, 결국 중량이 무거워지고 적외선 히터의 열용량이 커지게 된다.

따라서, 히터의 온도를 높이는데 장시간이 소요된다. 게다가, 이와 같은 적외선 히터를 제작하기 위한 과정은 복잡해지고 생산가도 높아진다.

상기 문제점들을 피하기 위해, 본 고안자는 일찍이 일본 실용신안공개공보 제26,194/85호에 적외선 히터를 개재한 바, 이 히터의 특징은 평면형 세라믹 히터 유닛이자기판에 내장된 금속 저항 열선을 가지며, 또한 내열 절연 칼러가 히터 유닛의 비방사면에 장착되어 있다는 것이다. 금속 커버가 내열 절연 컬라에 부착되어서 세라믹 히터 유닛의 비방사면을 덮어 버리게 되어 있다.

이와 같이 개재된 적외선 히터에 있어, 세라믹 히터 유닛은 대략 금속 케이스의 중앙부에 배치되고 스크류우 수단에 의해 내열 절연 칼러에 고착되는데, 이 절연 컬라는 금속 케이스에 차례로 볼트로 고정되어 있다. 히터 유닛으로부터의 도선은 금속 케이스의 측부에 장착된 터미널에 연결된다. 이와 같은 구조의 적외선 히터는 그 형태가 복잡해지고, 조립 작업이 성가시고 많은 인력이 소요되고 또한 히터의 온도가 높았을 때 세라믹 히터 유닛과 반사기 사이의 절연 저항이 감소되는 경향의 단점을 갖는다. 최악의 경우, 히터는 누전으로 인해 과열됨으로써 파손될 수도 있다.

따라서 본 고안의 목적은 개량된 적외선 히터를 제공함으로써 종래 기술의 상기 단점을 극복하는데 있다.

상기 목적을 성취하기 위해, 본 고안의 적외선 히터는 한쌍의 도선 보스를 가지는 터미널 절연 부재와 이들 도선 보스간에 형성된 고정용 볼트 보스를 이용한다. 가급적, 도선 보스와 고정용 볼트 보스는 원통형상이다. 평면형 세라믹 히터 유닛은 얇은 상자형의 금속 케이스의 개방단에 맞추어지는 한편 그 사이에 있는 터미널 절연부재가 히터 유닛의 중앙 근처에 배치된다. 금속 커버는 터미널 절연 부재의 도선보스와 고정용 볼트보스가 관통하여 신장하는 장착공을 갖는다.

터미널 절연부재의 고정용 볼트보스는 고정용 볼트 보스 밖으로 돌기하는 나선단을 갖는 고정용 볼트를 유지한다. 내열절연 컬라와 절연 단부 캡을 내열절연 컬라와 절연 단부캡의 측벽이 고정용 볼트 소스에 둘러싸게끔 보스에 장착시킨다.

절연단부 캡의 상부판은 구멍을 가져서 고정용 볼트의 나선단이 신장하게 된다. 너트가 고정용 볼트의 나선단에 결합되어 터미널 절연 부재가 금속커버에 고착되도록 한다. 세라믹 히터 유닛으로부터 도선이 터미널 절연부재의 도선 보스를 통해 외부로 빠져 나온다.

본 고안은 바람직한 실시예에 있어, 히터 유닛이 맞추어진 금속 케이스 개구의 양단에 한쌍의 결합 캡을 장착함으로써 세라믹 히터를 금속 커버에 고정시켜서, 결합 캡이 금속 케이스와 히터 유닛의 대면부가 서로 결합되도록 한다.

반사기가 내열 절연칼러와 절연단부 캡 사이에 배치 가능하다. 이를 위해, 너트가 고정용 볼트로부터 절연단부 캡을 제거하기 위해 고정용 볼트로부터 풀어져서, 반사기가 내열절연 컬라에 장착되는 한편, 도선 보스와 고정용 볼트 보스가 반사기의 장착공을 통해 신장하게 된다. 다음 고정용 볼트의 나선단이 절연단부 캡의 상부판 구멍를 통과하면서 절연단부 캡이 반사기 상에 장착된다. 너트가 다시 고정용 볼트의 나선단에 조여져서, 반사기가 내열 절연 칼러와 절연단부 캡 사이의 한 위치에서 터미널 절연 부재에 고착되도록 한다.

전기가 도선 보스 내의 도선을 통해 열선에 가해졌을 때, 적외선이 히터 유닛의 방사면으로부터 방출된다. 이렇게 방출된 적외선을 작업물에 가함으로써 작업물이 가열될 수 있는 것이다.

본 고안의 이해를 도모하기 위해, 참고로 도면을 첨부하였다.

본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 해서 더욱 상세하게 기술하기로 한다. 예시된 적외선 히터(1)는 약 2mm의 두께를 갖는 세라막 판(2)을 포함하는 세라믹 히터 유닛(4)을 갖는다. 세라믹 판(2)은 코오디어라이트 분말과 같은 고도의 내열성 및 고도의 내열 충격성을 갖는 세라믹 물질을 성형시킴으로써, 또한 성형체를 소성 시킴으로써 만들어진다. 저항 열선(3), 가급적이면 코일형 열선이 세라믹판에 내장된다.

터미널 절연부재(9)는 한쌍의 이격된 도선 보스(8)나 이들 2도선 보스(8)간에 형성된 고정용 볼트 보스(7)를 갖는다. 예시된 실시예에서, 보스(7 및 8)는 원통형상이다.

터미널 절연부재(9)는 세라믹 히터 유닛(4)의 대략 중앙에 있는 비방사면에 배치된다. 히터 유닛(4)이 얇은 상자형의 금속케이스(5)의 개방단에 장착되며 그 사이에는 터미널 절연부재(9)가 배치된다. 고정용 볼트 보스(7)를 위한 장착공(10)과 도선보스(8)를 위한 2장착공(11)이 금속케이스(5)의 중심부에 뚫려져서 이들 보스(7 및 8)가 장착공(10 및 11)을 통해 신장하게 된다.

고정용 볼트(12)는 터미널 절연부재(9)의 고정용 볼트보스(7)를 통해 신장한다. 고정용 볼트(12)는 터미널 절연부재(9)와 세라믹 히터 유닛(4)간에 걸린 확대된 헤드를 갖는다. 고정용 볼트(12)의 반대편 단은 나선이 나있으며 고정용 볼트 보스(7) 밖으로 돌기한다.

적적한 열 절연물질(13)이 세라믹 히터 유닛(4)과 금속케이스(5) 사이의 공간에 채워진다. 터미널 절연부재(9)는 차후 기술되는 바와 같이 금속케이스(5)에 견고하게 접속된다. 세라믹 히터 유닛(4)의 저항 열선(3)으로부터의 도선(14)은 도선 보스(8)를 통해 외부로 뽑아진다.

알루미나 자기와 같은 세라믹 물질로 만들어진 내열 절연칼러(17)가 고정용 볼트 보스(7)위에 장착되어 보스를 에워싸도록 한다. 유사한 세라믹 물질로 만들어진 절연 단부 캡(19)은 내열 절연컬라(17)의 상부에 장착된다. 절연 단부 캡(19)의 상부벽은 소정용 볼트(12)의 나선단이 신장하는 구멍을 갖는다. 너트(20)가 고정용 볼트(12)의 나선단에 채워져서 금속케이스(5)에 터미널 절연부재(9)를 결합하게끔 한다.

게다가 도선보스(8)는 고정용 볼트 보스(7)를 위한 컬라(17)에 유사한 내열절연 컬라(18)를 갖추고 있다.

스테인레스 강판과 같은 평면 반사기(15)가 내열절연 컬라(17, 18)와 절연 단부 캡(19)사이에 배치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 평면 반사기(15)는 보스(7, 8)가 관통, 신장하는 장착공(16)을 갖는다.

반사기(15)를 장착하기 위해, 너트(20) 및 절연 단부 캡(19)이 고정용 볼트(12)의 나선단으로부터 제거되며, 내열절연 컬라(18)는 고정용 볼트 보스(7)상에 내열 절연 컬라(17)가 장착되는 바와 같은 방도로 도선 보스(8)에 장착된다.

반사기(15)가 내열 절연 컬라(17)상에 장착되었을 때, 반사기는 컬라(17, 18)의 높이에 해당하는 거리 만큼 금속케이스(5)로부터 이격된다. 다음, 절연단부 캡(19)이 고정용 볼트(12)의 나선단에 장착되고 너트(20)가 다시 볼트(12)상에 끼워져서 반사기(15)가 그들 사이에 내열절연 컬라(17, 18)가 내재된 적외선 히터(1) 상에 장착되게 되는 것이다.

제3도에 대해 언급하면, 세라믹 히터 유닛(4)의 세라믹판(2)의 비방사면은 저항 열선(3)이 놓여있는 지그재그형 홈(21)을 갖는다. 더욱 상세하게는 홈(21)은 만곡부(23)에 의해 결합된 다수의 직선부(22)를 가져서, 열선(3)을 수납하는 연속 리세스를 제공하도록 한다.

세라믹판(2)의 방사면은 대체로 일정한 두께의 벽을 가지는 데 이 벽은 제1도에 도시한 바와 같이 대체로 일정한 피치로써 주름 지어진다. 지그재그형 홈(21)의 평행부는 격벽(24)에 의해 분리된다. 격벽(24)의 종단부의 형상은 제3도에 도시한 바와 같이 각 만곡부(23)의 내부 측벽이 격벽(24)의 직각연부(25)에 의해 한정되는 한편 만곡부(23)의 외부 측벽이 격벽(24)의 반원형 만곡부에 의해 한정되는 것으로 된다. 여기서, “내부 측벽”은 마주 하는 측벽 보다 만곡부(23)의 곡률 중심에 더 가까운 것으로 언급된다.

홈(21)의 한쌍의 협부(26, 26)는 가령, 홈(21)의 직선부(22)의 대향 측부상의 격벽(24, 24)으로부터 돌기부를 제공함으로써, 세라믹판(2)의 중심 주위에 있는 직선부(22)상에서 형성된다. 가닥으로 된 내열 금속선의 각 도선(14)은 저항 열선(3)의 대응단에 용접으로써 결속되므로, 열선(3)의 대향 단부에는 보올형 터미널부(27)가 형성된다.

홈(21)의 협부(26)는 보올형 터미널 부분(27)이 각 협부(26)에 의해 확고하게 유지되게끔 되어 있다. 저항 열선(3)은 장력을 주면서 지그재그형 홈(21)에 배치되어 진다. 홈(21)의 각 만곡부(23)에서, 만곡 열선(3)의 내측은 인장하의 탄성 또는 소위 스프링백 효과로 인해 격벽(24)의 직각부(25)에 단단하게 작용 받는다.

저항 열선(3)이 지그재그형 홈(21)에 배치된 다음, 적당한 내열 충전재(28)가 홈(21)의 빈 공간 속에 채워진다.

가급적, 충진재(28)는 클로이드 상의 실리카형 충전물질 및 규산나트륨이나 인산알루미늄과 같은 접착제로 이루어져서, 실온에서 경화되도록 한다. 결국, 내열 절연판(29)은 세라믹판(2)의 비방사면에 결합되어 세라믹 히터 유닛(4)을 완전하게끔 한다.

예시된 예에서, 세라믹 히터 유닛(4)은 얇은 상자형의 금속케이스(5)의 개방단에 배치된다. 세라믹 히터 유닛(4)의 양단부와 금속 케이스(5)의 대향 양단부는 결합 캡(30)에 의해 결속된다. 가령, 각 결합 캡(30)의 주변 측벽은 금속 케이스(5)의 1단부와 세라믹 히터 유닛(4)의 대향 단부가 서로 결합되게끔 탄성적으로 유지된다.

그림 중, 31은 세라믹 히터 유닛(4)에 배치된 온도 센서의 터미널을 나타내는 것이며, 이 온도 센서는 PLATINEL (상표면)과 같은 열기전력 물질로 만들어진다.

본 고안에 따른 적외선 히터(1)의 구조는 상기 실시예에만 제한되지 않는다. 가령, 세라믹 히터 유닛(4)은 평면형 뿐만 아니라 곡면을 가질 수도 있는 것이다. 코일형의 저항열선(3)은 세라믹 히터 유닛(4)의 중앙부에서 그 주변부 보다 더 큰 피치를 가지며, 그곳으로부터 열 방사를 균일하게 하고 또한 열적 방해로 인해 중앙부에서 국부적인 과잉 가열되는 것을 방지하게 된다. 격벽(24)은 열선(3)의 코일 피치와 같은 목적을 위해 세라믹 히터(4)의 중앙부에서 그 주변부 보다 더 두껍게 될 수도 있다.

또한, 내열 절연 컬라(17)와 절연 단부 캡(19)으로 에워싸이고, 아울러 터미털 절연부재(9)와 반사기(15)를 적외선 히터(1)의 금속케이스(5)에 고착하기 위한 고정용 볼트(12)를 수반한 고정용 볼트 보스(7)의 수량은 상기 실시예의 경우에서와 같은 것으로 제한되지는 않는다. 실제로, 2 이상의 이와 같은 고정용 볼트 보스(7)가 2 도선 보스(8, 8)를 결속하면서 1 줄로 정렬되어 제공되어서 터미널 절연부재(9)와 반사기(15)를 금속케이스(5)에 더욱 확고하게 고착시킬 수 있다. 이와 같은 고정용 볼트 보스(7)는 부재들을 터미널 절연부재(9)로부터 분리할 수 있게 제공될 수 있다.

전류가 도선(14, 14)을 통해 세라믹 히터 유닛(45)의 저항 열선(3)에 적용되면, 적외선이 세라믹 히터 유닛(4)의 방사면으로부터 방사한다. 본 고안의 상기 언급한 구조로써, 적외선 히터는 도선의 돌출을 위한 팽창된 중심부를 갖는 종래의 구조에 비해 가벼워질 수 있으며 아울러 히터온도를 냉각상태로부터 상승시키는데 필요한 시간도 크게 단축될 수 있게 된다.

본 고안의 특징의 하나는 도선 보스(8, 8)와 고정용 볼트보스(7)가 일체부로 형성된 보스와 같은 것을 가지는 터미널 절연부재(9)를 사용함으로써 금속 케이스의 중앙부에서 집중된다는 것이다. 본 고안의 다른 특징은 반사기(15)가 금속 케이스(5)로부터 이격 되어서 또한 그로부터 완전한 전기 절연 되어서 적외선 히터(1)에 장착될 수 있다.

그 이유는 내열 절연 컬라(17, 18)가 상기 분리의 목적을 위해 고정용 볼트 보스(7)와 도선 보스(8)에 장착되기 때문이다. 게다가 그와 같은 반사기(15)는 제거를 수반한 너트(20)를 느슨하게 해서 다시 조임으로써 절연 단부 캡(19)을 재이동시킴으로서 쉽게 장착될 수 있다.

상기 특징으로 인해, 적외선 히터의 구조는 대단히 간단해지며 와이어 및 조립 작업에 있어 상당한 절약이 이루어진다. 게다가, 충전부와 어스(earth)간의 절연 저항이 절연 단부 캡(19)과 결합하여 있는 내열 절연컬라(17)의 이용으로 크게 개선되어서, 세라믹 히터(4)가 900℃ 또는 그 이상으로 가열되었을지라도 누전으로 인해 적외선 히터에 열적 손상을 입을 위험이 없게 된다.

여기서 주지해야 할 바는 직각부(25)가 도면에서 나타난 바와 같이 히터 유닛(4)의 세라믹판(2)에 있는 지그재그형 홈(21)의 인접 직선부(22)들 간의 격벽(25)의양종단부에 형성되어 있다는 것과, 홈(21)의 곡부(23)에 있는 열선(3)의 곡부 내부 측이 소위 말하는 스프링 백 효과에 의해 직각 코너(25)에 강하게 작용한다는 것이다. 따라서, 터미널(27)이 홈(21)의 협부(26)에 의해 유지된 열선(3)은 어떤 특별한 도구나 지그를 사용하지 않고서 지그재그형 홈(21)에 쉽게 맞추어져 탄성적으로 유지될 수 있다. 그와 같은 열선(3)의 맞춤과 고정은 지그재그형 홈(21)이 복잡한 형상일 때 조차 이용 가능하다.

홈(21)의 만곡부(23)에 있는 열선(3)의 만곡부분이 격벽(24)의 직각부(25)의 예리한 모서리에 접촉하여 있기 때문에, 코일 열선(3)의 인접 원형부는 항상 서로 분리되어 격벽(24)의 반원형 모서리로써 경험된 바의 선(3)의 인접 원형부에 대한 묶여짐(seizing)은 완전하게 배제될 수 있다.

따라서 큰 전류 즉, 열적손상을 주는 전류로 조작되는 동안, 국부 과잉 가열은 방지될 수 있게 된다.

앞서 기술한 바와 같이, 도선(14)은 코일형 열선(3)의 양단부에 용접되어 세라믹판(2)의 홈(21)의 협부(26)에 의해 유지된 보올형 터미널부(27)를 형성한다. 도선(14)은 도선 보스(8, 8)를 통해 매우 용이한 방도로 적외선 히터(1)의 비방사면의 중앙부에서 외부로 추출된다. 따라서, 히터의 다양한 벽부재는 얇게 만들 수 있어 경량으로 되며, 또한 배선 및 조립작업은 단순화 될 수 있는 것이다.

히터 유닛의 에워싸임으로부터 열 간섭에 의한 국부 가열에 민감한 세라믹 히터 유닛(4)의 중앙부는 2 협부(26, 26)간의 부분이 어떠한 열선(3)도 가지지 않기 때문에 과잉 열을 발생시키지 않는다. 결론적으로, 세라믹 히터 유닛(4)의 방사면으로부터 열 방출의 균일화는 저항 열선(3)의 코일 피치와 격벽(24)의 두께를 조정할 필요 없이 성취된다.

간단히 말해서, 본 고안에 따른 적외선 히터는 긴 수명과 우수한 온도 분포성을 갖는다.

따라서, 본 고안은 종래의 적외선 히터에서 경험한 난점을 극복하여 고도의 실시가능한 적외선 히터 제공에 성공한 것이다.

Claims (2)

1. 그의 1측 표면에 지그재그형 연속홈이 형성된 세라믹판 및 상기 홈에 배치된 저항 열선으로 구성되고, 상기 홈의 세라막판의 중심부에 한쌍의 협부를 가져서 홈의 협부에서 열선의 양단을 지지시키도록 한 적외선 히터 유닛: 세라믹판의 홈이 없는 표면에 배치되고, 절연부재가 또한 각기 상기 홈의 협부와 정렬되어 있는 위치에서 세라믹판으로부터 신장하는 한쌍의 도선 보스와 이들 2도선 보스간의 중간 위치에서 세라믹판으로부터 신장하는 고정용 볼트 보스를 가지며, 그 고정용 볼트 보스는 고정용 볼트의 일단에 견고하게 유지되며, 상기 고정용 볼트는 세라믹판으로 부터 멀어지는 방향으로 돌기하는 나선단을 가지는 터미날 절연부재: 상기 터미날 절연 부재와 상기 세라믹판 모두에 얹혀지며, 또한 상기 도선 보스와 상기 고정용 볼트 보스가 상기 세라믹 판으로부터 떨어져 관통 신장하는 구멍을 가진 금속 케이스: 상기 고정용 볼트 보스를 둘러싸게끔 상기 금속케이스에 놓여지는 내열 절연 컬라: 상기 절연 컬라 상에 배치되어 그 단부 캡의 측벽이 상기 고정용 볼트 보스를 둘러싸도록 하며, 고정용 볼트의 상기 나선단이 그곳을 통해 신장하게끔 평면 단부를 관통한 구멍을 가지는 절연 단부 캡 : 상기 적외선 히터 유닛, 상기 터미널 절연 부재, 및 상기 금속 케이스를 결합하게끔 고정용 볼트의 상기 나선단 상에 조여지는 너트 : 및 상기 홈의 협부에서 상기 열선의 양단부에 연결되고 또한 각기 도선 보스를 통해 신장하는 한쌍의 도선 : 으로 구성되는 적외선 히터.
2. 제1항에 있어서, 세라믹판을 금속케이스에 견고하게 결합시키기 위해 상기 금속케이스와 세라믹판의 양단부에 각기 결합되는 한쌍의 결합캡을 더 포함하고 있는 적외선 히터.