KR100793809B1 - Reflecting plate, manufacturing method for the reflecting plate and heating device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 반사판을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a reflecting plate according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 반사판들의 성능을 나타내는 그래프2 is a graph showing the performance of the reflector according to the prior art
도 3은 본 발명에 따른 반사판의 일실시예를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a reflector according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 반사판과 종래기술에 따른 반사판의 성능을 나타내는 그래프.4 is a graph showing the performance of the reflector according to the present invention and the reflector according to the prior art.
도 5는 본 발명에 따른 반사판의 제조과정을 나타내는 흐름도.5 is a flow chart showing a manufacturing process of the reflector according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>
A: 제1 코팅층 B: 제2 코팅층A: first coating layer B: second coating layer
C: 제3 코팅층 C: third coating layer
본 발명은 반사판, 반사판 제조방법 및 이를 이용한 히팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내열성을 증가시키고 동시에 반사율을 높일 수 있는 반사판, 반사판 제조방법 및 이를 이용한 히팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reflector, a method for manufacturing a reflector and a heating apparatus using the same, and more particularly, to a reflector, a reflector manufacturing method and a heating apparatus using the same that can increase the heat resistance and at the same time increase the reflectance.
일반적으로, 반사판은 가열기기 또는 난방기기 등에 구비되어 열 또는 빛을 반사하는데 사용된다. 예를 들면, 난방기기의 열원인 히터의 후면에는 반사판이 통상 설치된다. 이러한 난방기기의 반사판은 히터에서 발생하는 열을 반사하여 히터의 전면으로 열이 전달되도록 하는 역할을 한다.In general, the reflecting plate is provided in a heating device or a heating device and used to reflect heat or light. For example, a reflector is usually provided on the rear surface of a heater that is a heat source of a heating device. The reflector of the heating device reflects the heat generated from the heater to serve to transfer heat to the front of the heater.
최근에는 전자레인지와 같은 가열장치에서도 반사판이 사용되고 있다. 전자레인지에서 음식물을 효율적으로 가열하기 위하여 다양한 반사판이 제공되고 있다.Recently, a reflector is used in a heating apparatus such as a microwave oven. Various reflectors are provided to efficiently heat food in a microwave oven.
예를 들어, 전자레인지에는 할로겐 램프를 내장되어 있는데, 상기 할로겐 램프는 전자레인지의 가열공간인 캐비티의 상면 또는 하면에 설치되고, 상기 할로겐 램프의 이면에는 반드시 반사판이 설치되어 있다. 따라서, 상기 반사판은 상기 할로겐 램프에서 발생하는 빛과 열을 캐비티 내부로 반사하는 기능을 가진다. For example, a microwave oven includes a halogen lamp. The halogen lamp is installed on the upper or lower surface of the cavity, which is a heating space of the microwave oven, and a reflecting plate is necessarily provided on the rear surface of the halogen lamp. Thus, the reflector has a function of reflecting light and heat generated from the halogen lamp into the cavity.
도 1 및 도 2를 참조하여, 종래기술에 따른 반사판의 성능을 간단하게 설명한다.1 and 2, the performance of the reflector according to the prior art will be briefly described.
먼저, 반사판(1)은 열원 또는 광원에서 발생하는 열 또는 빛 에너지를 목적물을 향하여 충분히 반사시킬 수 있어야 한다. 여기서, 목적물의 성질에 따란 목적물의 성질에 따라 광을 집중시키거나 분산시키는 것은 별도의 문제이고, 어떠한 형태로 반사하든지, 반사판은 열원 또는 광원에서의 에너지를 충분히 반사시킬 수 있는 성질이 요구된다. First, the
또한, 반사판(1)은 장기간 사용할 때 물리적 변화가 없어야 한다. 예를 들 면, 상술한 바와 같은 반사율이 변화하지 않아야 함은 물론이고, 열 또는 빛과 같은 에너지에 의한 열 손상 등과 같은 물리적인 변화기 일어나지 않아야 하는 것이다.In addition, the
종래 반사판(1)은 보통 알루미늄 재질로 제작된다. 상기 알루미늄은 높은 반사율을 가지고 있기 때문에 조명분야에서 널리 쓰인다. 그러나, 상기 알루미늄은 고온의 환경, 예를 들어, 400℃ 이상에서 장시간 사용되는 경우에는 기계적인 강도가 저하될 뿐만 아니라 색깔이 변하는 문제가 있다. The
특히, 밀폐된 고온의 환경에서는 알루미늄의 본질적인 물성으로 인해 반사율이 급격히 저하되어 시스템의 전체의 효율을 저하시키는 결과를 초래한다.In particular, in an enclosed high temperature environment, the inherent properties of aluminum can drastically reduce the reflectance, resulting in a reduction in the overall efficiency of the system.
또한, 종래의 반사판은 산화알루미늄 또는 SUS(Steel Use Stainless) 재질로 제작되기도 한다. 상기 산화 알루미늄으로 제작된 반사판의 경우에 상기 반사판의 반사율은 파장에 영향을 많이 받게 된다. 또한, 상기 SUS 재질의 반사판은 내열성은 우수한 반면 반사율이 떨어지는 문제가 있다. In addition, the conventional reflector may be made of aluminum oxide or stainless steel (SUS). In the case of the reflector plate made of aluminum oxide, the reflectance of the reflector plate is greatly influenced by the wavelength. In addition, the reflector of the SUS material is excellent in heat resistance, but there is a problem that the reflectance is low.
예를 들어, SUS 재질의 반사판은 평균적으로 70％의 반사율을 가지고, 산화알루미늄은 80％의 반사율을 가진다. For example, the reflector plate made of SUS has an average reflectance of 70%, and the aluminum oxide has a reflectance of 80%.
결과적으로, 이러한 종래 반사판들은 여전히 내열성과 반사율을 동시에 높일 수 없는 문제가 있었다.As a result, these conventional reflectors still have a problem that can not increase the heat resistance and reflectance at the same time.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 내열성과 반사율을 동시에 증가시킬 수 있는 반사판, 반사판 제조방법 및 이를 이용한 히팅장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide a reflector, a reflector plate manufacturing method and a heating apparatus using the same that can increase the heat resistance and reflectance at the same time.
본 발명의 다른 목적은 제작이 간단하고, 제조비용을 줄일 수 있는 반사판, 반사판 제조방법 및 이를 이용한 히팅장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a reflecting plate, a reflecting plate manufacturing method, and a heating apparatus using the same, which is simple to manufacture and can reduce manufacturing cost.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고온의 열을 반사시키기 위한 베이스 기판을 형성하는 제1 코팅층, 상기 제1 코팅층의 상면에 구비되며, 금속산화물층을 형성하는 제2 코팅층, 그리고 내열성 및 반사율을 증가시키기 위하여 상기 제2 코팅층의 상면에 졸(Sol) 코팅되는 제3 코팅층을 포함하는 반사판을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first coating layer for forming a base substrate for reflecting high temperature heat, a second coating layer provided on the upper surface of the first coating layer, and forming a metal oxide layer, and In order to increase heat resistance and reflectance, a reflective plate including a third coating layer sol coated on a top surface of the second coating layer is provided.
상기 제1 코팅층은 알루미늄으로 구성되며, 상기 제2 코팅층은 산화알루미늄으로 구성될 수 있다.The first coating layer may be made of aluminum, and the second coating layer may be made of aluminum oxide.
상기 제3 코팅층은 이산화규소를 포함할 수 있다.The third coating layer may include silicon dioxide.
상기 제2 코팅층은 상기 제1 코팅층의 상면이 아노다이징 처리되어 형성될 수 있다.The second coating layer may be formed by anodizing the upper surface of the first coating layer.
또한, 본 발명은 고온의 열을 발생시키는 적외선 히터, 그리고 상기 히터에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 반사판을 포함하며, 상기 반사판은 베이스 기판을 형성하는 제1 코팅층과, 상기 제1 코팅층의 상면에 구비되며 금속산화물층을 형성하는 제2 코팅층과, 상기 제2 코팅층의 상면에 졸(Sol) 코팅되는 제3 코팅층을 포함하는 히팅장치를 제공한다.In addition, the present invention includes an infrared heater for generating high temperature heat, and a reflecting plate for reflecting the heat generated by the heater, the reflecting plate is a first coating layer for forming a base substrate, and the upper surface of the first coating layer Provided is a heating device including a second coating layer to form a metal oxide layer, and a third coating layer sol (Sol) coated on the upper surface of the second coating layer.
또한, 본 발명은 고온의 열을 반사하기 위한 베이스 기판이 되는 제1 코팅층 을 형성하는 제1 코팅층 형성단계, 상기 제1 코팅층의 상면에 금속산화물층을 형성하는 제2 코팅층 형성단계, 그리고 내열성 및 반사율을 증가시키기 위하여 상기 제2 코팅층의 상면에 졸(Sol) 코팅을 통하여 제3 코팅층을 형성하는 제3 코팅층 형성단계를 포함하는 반사판 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a first coating layer forming step of forming a first coating layer to be a base substrate for reflecting high temperature heat, a second coating layer forming step of forming a metal oxide layer on the upper surface of the first coating layer, and heat resistance and It provides a reflector plate manufacturing method comprising a third coating layer forming step of forming a third coating layer through a sol (Sol) coating on the upper surface of the second coating layer to increase the reflectance.
상기 제2 코팅층 형성단계는 알루미늄으로 구성되는 제1 코팅층의 상면을 아노다이징 처리할 수 있다.The second coating layer forming step may anodize the upper surface of the first coating layer made of aluminum.
상기 제3 코팅층 형성단계는 물, 이산화규소, 용매를 포함하는 졸(Sol) 형태의 혼합물을 제조하는 혼합물 제조단계와, 상기 혼합물을 상기 제2 코팅층의 상면에 증착하는 증착단계를 포함할 수 있다.The third coating layer forming step may include a mixture manufacturing step of preparing a mixture in the form of a sol (Sol) containing water, silicon dioxide, a solvent, and a deposition step of depositing the mixture on the upper surface of the second coating layer. .
상기 제3 코팅층 형성단계는 상기 제2 코팅층의 상면에 증착된 혼합물을 가열하는 가열단계를 더 포함할 수 있다.The third coating layer forming step may further include a heating step of heating the mixture deposited on the upper surface of the second coating layer.
상기 증착단계에서 상기 혼합물은 상기 제2 코팅층 위에 분무될 수 있다.In the deposition step, the mixture may be sprayed on the second coating layer.
이하, 본 발명에 따른 반사판 및 이를 이용한 히팅장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a reflecting plate and a heating apparatus using the same according to the present invention will be described in detail.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 반사판의 구조를 간단하게 설명한다.3 and 4, the structure of the reflector according to the present invention will be briefly described.
상기 반사판은 고온의 열을 반사시키기 위한 베이스 기판을 형성하는 제1 코팅층(A), 상기 제1 코팅층(A)의 상면에 구비되며, 금속산화물층을 형성하는 제2 코팅층(B), 그리고 내열성 및 반사율을 증가시키기 위하여 상기 제2 코팅층의 상면에 졸(Sol) 코팅되는 제3 코팅층(C)을 포함하는 반사판을 제공한다.The reflective plate is provided on the first coating layer (A) for forming a base substrate for reflecting high temperature heat, the second coating layer (B) for forming a metal oxide layer, and a heat resistance on the upper surface of the first coating layer (A). And a third coating layer (C) coated with a sol (Sol) on the upper surface of the second coating layer to increase the reflectance.
상기 제1 코팅층(A)은 알루미늄(Al)으로 구성되며, 상기 제2 코팅층(B)은 산화알루미늄(Al2O3)으로 구성된다. 상기 제2 코팅층(B)은 상기 제1 코팅층의 상면이 아노다이징 처리되어 형성될 수 있다.The first coating layer A is made of aluminum (Al), and the second coating layer (B) is made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The second coating layer (B) may be formed by anodizing the upper surface of the first coating layer.
또한, 상기 제3 코팅층(C)은 이산화규소(SiO2)를 포함하는 졸 코팅층이다. 도 4의 점선으로 나타낸 것과 같이, 알루미늄(Al)을 제1 코팅층으로 하고, 산화알류미늄을 제2 코팅층으로 하고, 이산화 규소를 포함하는 졸 코팅층을 제3 코팅층으로 하는 경우에 있어서, 반사율은 파장의 전 영역에 걸쳐서 높은 반사율을 가진다. In addition, the third coating layer (C) is a sol coating layer containing silicon dioxide (SiO 2 ). As indicated by the dotted line in Fig. 4, when aluminum (Al) is used as the first coating layer, aluminum oxide is used as the second coating layer, and the sol coating layer containing silicon dioxide is used as the third coating layer, the reflectance is It has a high reflectance over the whole area.
구체적으로, 본 발명에 따른 반사판은 400℃ ~450℃의 온도를 갖는 적외선 히터에 대하여 95％의 반사율을 가지며, 알루미늄의 변색을 방지해 준다. 특히, 제3 코팅층이 금을 함유하는 경우에는 98％의 반사율을 가진다.Specifically, the reflector according to the present invention has a reflectance of 95% with respect to the infrared heater having a temperature of 400 ℃ ~ 450 ℃, it prevents discoloration of aluminum. In particular, when the third coating layer contains gold, it has a reflectance of 98%.
여기서, 실선은 순수한 알루미늄(Al_Bare)만으로 반사판을 구성했을 때의 반사율을 나타낸 것이고, 일점 쇄선은 알루미늄을 제1 코팅층으로 하고, 산화알루미늄을 제2 코팅층으로 했을 때의 반사율을 나타낸 것이다.Here, the solid line represents the reflectance when the reflector is composed of pure aluminum (Al_Bare) only, and the dashed-dotted line shows the reflectance when the aluminum is the first coating layer and the aluminum oxide is the second coating layer.
결과적으로, 점선으로 표시된 반사판(Al/Al2O3/Silica-base sol)은 실선(Al-bare) 및 일점 쇄선(Al/Al2 O3)으로 표시된 반사판보다 파장의 전 영역에 걸쳐서 높은 반사율을 가짐을 알 수 있다.As a result, the reflector (Al / Al 2 O 3 / Silica-base sol) indicated by the dotted line has a higher reflectance over the entire area of the wavelength than the reflector indicated by the solid line (Al-bare) and the dashed-dotted line (Al / Al 2 O 3 ). It can be seen that it has.
도 5를 참조하여, 상술한 반사판의 제조과정을 간단하게 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5, briefly described the manufacturing process of the above-described reflector plate as follows.
먼저, 생산자는 고온의 열을 반사하기 위한 베이스 기판이 되는 제1 코팅층 을 형성한다(S10). 구체적으로, 생산자는 반사판의 형상에 맞도록 순수한 알루미늄판을 절단하고, 상기 알루미늄판의 상면을 연마시킨다. 즉 상기 알루미늄판의 상면을 문질러서 매끈하게 만든다. 여기서, 연마된 표면이나 연마 부스러기도 본래의 재질조직을 그대로 가지고 있다.First, the producer forms a first coating layer which becomes a base substrate for reflecting high temperature heat (S10). Specifically, the producer cuts the pure aluminum plate to match the shape of the reflecting plate, and polishes the top surface of the aluminum plate. That is, the upper surface of the aluminum plate is rubbed to make it smooth. Here, the polished surface and the polishing debris also have the original material structure.
이후에, 생산자는 상기 제1 코팅층의 상면에 금속산화물층을 형성하는 제2 코팅층 형성한다(S20). 구체적으로, 생산자는 알루미늄으로 구성되는 제1 코팅층의 상면을 아노다이징 처리한다. Thereafter, the producer forms a second coating layer forming a metal oxide layer on the upper surface of the first coating layer (S20). Specifically, the producer anodizes the top surface of the first coating layer composed of aluminum.
알미늄판을 아노다이징 처리하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 생산자는 알루미늄판을 전해질 용액에 넣고 상기 알루미늄판에 양극의 전압을 인가한다. 그러면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 알루미늄판과 대단한 밀착력을 갖는 산화피막(산화알미늄: Al₂O₃)이 형성된다. 상기 산화피막의 두께는 5㎛ 내외의 두께를 가지는 것이 바람직하다.Anodizing the aluminum plate is as follows. First, the producer puts an aluminum plate in an electrolyte solution and applies a voltage of a positive electrode to the aluminum plate. Then, an oxide film (aluminum oxide: Al 2 O 3) having a great adhesion with the aluminum plate is formed by oxygen generated at the anode. The oxide film preferably has a thickness of about 5 μm.
아노다이징 처리의 가장 대표적인 재료는 알루미늄이지만, 그 이외에도 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti) 등의 금속 재료 상에도 아노다이징 처리가 가능하다. 아노다이징 처리는 금속의 표면을 보호하고, 산화막을 균일하게 생성시킴으로써 표면을 부식에서 보호하는 역할을 한다. The most typical material for anodizing is aluminum, but in addition, anodizing can be performed on metal materials such as magnesium (Mg), zinc (Zn), and titanium (Ti). Anodizing protects the surface of the metal and serves to protect the surface from corrosion by producing an oxide film uniformly.
이후에, 생산자는 반사판의 내열성 및 반사율을 증가시키기 위하여 상기 제2 코팅층의 상면에 졸(Sol) 코팅방식을 통하여 제3 코팅층을 형성한다(S30). Thereafter, the producer forms a third coating layer through a sol (Sol) coating method on the upper surface of the second coating layer in order to increase the heat resistance and reflectance of the reflecting plate (S30).
상기 제3 코팅층 형성단계는 물, 이산화규소, 용매를 포함하는 졸(Sol) 형태의 혼합물을 제조하는 혼합물 제조단계(S31)와, 상기 혼합물을 상기 제2 코팅층의 상면에 증착하는 증착단계(S33)를 포함할 수 있다.The third coating layer forming step is a mixture manufacturing step (S31) for preparing a mixture in the form of a sol (Sol) containing water, silicon dioxide, a solvent, and a deposition step (S33) for depositing the mixture on the upper surface of the second coating layer ) May be included.
구체적으로, 생산자는 물, 이산화규소, 용매 등을 혼합하여 이산화규소의 농도가 3~7％를 가지도록 졸 상태의 용액을 만든다. 물론, 상기 졸 상태의 용액에는 촉매작용을 위한 염산이나 황산 등이 포함될 수도 있고, 그외의 첨가물이 포함될 수도 있을 것이다. Specifically, the producer mixes water, silicon dioxide, a solvent and the like to make a sol solution so that the concentration of silicon dioxide is 3-7%. Of course, the sol solution may include hydrochloric acid or sulfuric acid for catalysis, and other additives may be included.
이후에, 생산자는 상기 졸 용액을 상기 제2 코팅층의 상면에 스프레이 증착시키거나, 상기 알루미늄판을 상기 졸 용액에 담근다.Thereafter, the producer spray deposits the sol solution onto the top surface of the second coating layer, or soaks the aluminum plate in the sol solution.
이후에, 생산자는 상기 제2 코팅층의 상면에 증착된 혼합물을 가열하게 된다(S35). 예를 들어, 생산자는 상기 혼합물이 증착된 알루미늄판을 250℃~290℃의 온도로 1시간 정도로 가열한다.Thereafter, the producer will heat the mixture deposited on the upper surface of the second coating layer (S35). For example, the producer heats the aluminum plate on which the mixture is deposited to a temperature of 250 ° C to 290 ° C for about 1 hour.
상술한 과정을 통하여 제작된 반사판은 알루미늄판, 산화 알루미늄 막, 졸 코팅층을 차례로 가지게 된다. The reflective plate produced through the above-described process has an aluminum plate, an aluminum oxide film, and a sol coating layer in order.
상기 반사판은 열 반사가 필요한 다양한 제품에 사용된다. 일 예로, 고온의 열을 발생시키는 적외선 히터를 갖는 히팅장치나 전자레인지 등에 사용될 수 있다.즉, 상기 반사판은 상기 적외선 히터에서 발생하는 열을 반사시켜 해당 목적물을 가열하게 된다. The reflector is used in various products requiring heat reflection. For example, it may be used in a heating apparatus or a microwave oven having an infrared heater for generating high temperature heat. That is, the reflector reflects heat generated from the infrared heater to heat the corresponding object.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make modifications without departing from the spirit of the present invention, and such modifications are within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 반사판, 반사판 제조방법 및 이를 이용한 히팅장치는 다음과 같은 효과가 있다.Reflector, reflector plate manufacturing method and a heating device using the same according to the present invention has the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 반사판이 이산화규소를 함유하는 졸(Sol) 코팅층을 포함으로써 고온의 조건, 예를 들어, 400℃ ~450℃의 조건에서도 알루미늄의 변색을 방지함과 동시에 반사율을 95％ 이상으로 증가시킬 수 있는 장점이 있다.First, the reflector according to the present invention includes a sol (Sol) coating layer containing silicon dioxide to prevent discoloration of aluminum even under high temperature conditions, for example, 400 ℃ ~ 450 ℃ and at the same time reflectance of more than 95% There is an advantage that can be increased.
둘째, 본 발명에 따른 반사판은 졸(sol) 코팅방식으로 코팅층을 형성함으로써 가공이 빠르고 비용이 저렴한 장점을 가진다.Second, the reflector according to the present invention has the advantage of fast processing and low cost by forming a coating layer in a sol (sol) coating method.
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