KR200461018Y1

KR200461018Y1 - 전기히터의 내열세라믹 발열체

Info

Publication number: KR200461018Y1
Application number: KR2020100004971U
Authority: KR
Inventors: 윤임규
Original assignee: 윤임규
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2012-07-03
Also published as: KR20110010750U

Abstract

본 고안은, 전방 표면, 상기 전방 표면에 대하여 경사지게 연장된 측면 및 상기 측면으로부터 이어지며 상기 후면에 돌출된 측벽을 구비한 내열 세라믹체; 상기 내열 세라믹체에 열선이 적어도 부분적으로 삽입되면서 감겨 지기 위해 형성되는 것으로서, 상기 전방 표면에 길이 방향으로 연장 형성된 다수개의 제1 요홈, 상기 제1 요홈 각각으로부터 이어져 상기 측면을 따라 연장 형성된 다수개의 제2 요홈 및 상기 측벽에 상기 제2 요홈에 대응하여 형성된 제3 요홈을 포함하는 요홈; 및 상기 요홈을 따라 연장되고 상기 제3 요홈들 사이에서 상기 측벽 후면에 걸림되면서 감기는 열선을 포함하는 전기히터의 내열세라믹 발열체를 제공한다.

Description

전기히터의 내열세라믹 발열체{HEAT-RESISTANT CERAMIC THERMAL RADIATOR OF ELECTRICAL HEATER}

본 고안은 전기히터의 내열세라믹 발열체에 관한 것이다.

전기히터는 반사판의 전방에 발열체를 설치하여 발열체에 의한 복사열이 반사판을 통해 전방으로 전달되도록 하는 난방기구이다. 이러한 종래의 전기히터 중 선풍기형 히터는, 둘레를 따라 요홈이 형성되고 전방이 개구된 세라믹체와 상기 요홈을 따라 감진 열선으로 이루어진 히터 발열체와, 상기 히터 발열체의 후방으로 설치되어 히터 발열체의 복사열을 전방으로 반사하는 반사판과, 상기 반사판의 전방 으로 체결된 보호망을 포함하는 발열부를 구비하고, 상기 발열부는 좌대에 의해 지지된 형상을 갖는 것으로서, 외관이 선풍기와 유사하여 선풍기형 히터로 불린다.

그러나 이러한 종래의 전기히터에서 열선은 세라믹체의 외주면에만 감겨질 수 있는 단점이 있었다. 따라서, 반사판에 의한 반사열만이 전방으로 제공되므로 세라믹체의 중앙 표면에 해당하는 영역에서는 열이 제공되지 않는 단점이 있었다.

한편, 세라믹체에 감겨진 열선은, 각 끝단이 전기 단자에 연결되어야 하는 데, 세라믹체의 전방으로 위치하는 열선의 끝단은 세라믹체의 전방에서 주면을 관통하여 후방으로 유도된 후 단자와 연결되며, 열선의 후방 끝단은 후방에서 주면을 관통하여 단자와 연결된다. 그런데 열선은 요홈을 따라 적절한 힘으로 감기면서 각 끝단이 단자와 연결되어야 하므로, 열선 끝단의 위치가 서로 상이하여 열선 연결이 까다로운 단점이 있었다.

또한 종래의 히터 발열체에서는 그 구조상 열선을 세라믹체의 둘레를 따라 감을 수밖에 없었던 단점이 있었다.

본 고안은 전방 표면으로 직접 전달되는 복사열과 반사판에 의해 반사되는 복사열이 함께 제공될 수 있는 전기히터의 내열세라믹 발열체를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안은 내열 세라믹체에서 열선이, 복사열이 직접 전달될 수 있는 전방 표면과 반사판에 의해 반사되어 전달될 수 있는 둘레에 함께 감길 수 있는 구조의 전기히터의 내열세라믹 발열체를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안은 내열 세라믹체의 설치되는 열선의 단자 연결 작업이 용이한 전기히터의 내열세라믹 발열체를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안은 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해, 전방 표면, 상기 전방 표면에 대하여 경사지게 연장된 측면 및 상기 측면으로부터 이어지며 상기 후면에 돌출된 측벽을 구비한 내열 세라믹체; 상기 내열 세라믹체에 열선이 적어도 부분적으로 삽입되면서 감겨 지기 위해 형성되는 것으로서, 상기 전방 표면에 길이 방향으로 연장 형성된 다수개의 제1 요홈, 상기 제1 요홈 각각으로부터 이어져 상기 측면을 따라 연장 형성된 다수개의 제2 요홈 및 상기 측벽에 상기 제2 요홈에 대응하여 형성된 제3 요홈을 포함하는 요홈; 및 상기 요홈을 따라 연장되고 상기 제3 요홈들 사이에서 상기 측벽 후면에 걸림되면서 감기는 열선을 포함하는 전기히터의 내열세라믹 발열체를 제공한다.

본 고안에 의하면, 상기 전방 표면의 상기 제1 요홈 중 최 외측으로 위치하는 제 1 요홈에는, 상기 최 외측 제1 요홈과 교차되게 형성되어 상기 전방 표면, 상기 측면 및 상기 측벽으로 이어진 제4 요홈을 구비한다.

본 고안에 의하면, 상기 측면은 상기 전방 표면의 단면적이 점차로 축소되도록 경사지게 형성될 수 있으며, 또는 상기 전방 표면의 단면적이 점차로 확대되도록 경사지게 형성될 수 있다.

본 고안에 의하면, 상기 내열 세라믹체의 후면에는 전방 표면을 향해 요입된 통형상의 홈이 형성되고, 상기 통형상의 홈의 바닥면에는 상기 내열 세라믹체의 전방 표면을 통해 관통되고 걸림턱이 구비된 접속단자 체결홈이 형성되어 상기 접속단자 체결홈을 통해 접속단자가 설치될 수 있도록 형성되며, 상기 통형상의 홈에는 통형상의 관형 부재가 삽입되어 상기 접속단자를 에워싸도록 구성된다.

본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체에 의하면, 전방 표면으로 직접 전달되는 복사열(직접열)과 반사판에 의해 반사되는 복사열(반사열)이 함께 제공 가능하므로, 종래의 전기히터에 열 음역지역을 없애는 것이 가능하고, 내열 세라믹체의 크기와 정격 소비량에 따라 발열량 증가가 가능하다.

또한 본 고안에 의하면, 내열 세라믹체의 전방 돌출 길이를 증가시키지 않으면서 내열 세라믹체의 크기를 증가시키는 것이 가능하므로, 전기히터의 전도 가능성을 최소화시켜 안정성을 증가시킨다.

또한, 본 고안에 의하면, 원적외선 방사 면적이 증가되고, 내열 세라믹체의 전방 표면으로부터 방사되는 원적외선은 복사열과 함께 직접 전방으로 전달되므로 원적외선 이용 효율 및 열 효율이 증대된다.

본 고안에 따르면 내열 세라믹체의 설치되는 열선의 단자 연결 작업이 용이하게 된다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체의 사시도이다.
도 2 는 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체의 측면도이다.
도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체의 배면도이다.
도 4 는 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체에 열선이 감겨진 형태를 보여주는 사시도이다.
도 5 는 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체에 열선이 감겨진 형태를 보여주는 평면도이다.
도 6 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체에 열선이 감겨진 형태를 보여주는 배면도이다.
도 7 은 본 고안의 다른 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 사시도이다.
도 8 은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 사시도이다.
도 9 는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 배면도 및 부분 확대도이다.
도 10 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 분해 단면도이다.
도 11 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체가 반사판에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체의 사시도, 측면도, 및 배면도이고, 도 4 내지 도 6 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체를 구성하는 내열 세라믹체에 열선이 감긴 형태를 보여주는 사시도, 평면도 및 배면도이며, 도 7 은 본 고안의 다른 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체는, 내열 세라믹으로 형성된 내열 세라믹체(10)와, 상기 내열 세라믹체의 전방 표면(12) 및 측면(14)으로 연속적으로 감겨진 열선(30)을 포함한다.

본 고안에 따르면, 내열 세라믹체(10)는 전방 표면(12)과 상기 전방 표면으로부터 단면이 축소되는 형태의 즉, 테이퍼진 형태의 경사진 측면(14)을 구비하여 콘 형태로 형성된다. 도면에 도시된 실시예에 따르면 내열 세라믹체(10)는 전방 표면(12)이 원형으로 형성되어 있으나, 도 7 에 도시된 바와 같이 내열 세라믹체는 8각형, 12각형과 같은 다각형, 또는 직사각형 형상의 전방 표면을 갖는 콘 형상으로 형성되는 것도 무방하다.

또한, 다른 예로서 측면(14)은 전방 표면(12)의 단면이 점차로 확대되는 형태로 경사지게 형성되는 것도 가능하다.

도 1 내지 도 6 을 참조하면, 내열 세라믹체(10)에는 전방 표면(12) 및 측면(14)을 따라 열선(30)을 감겨지는 요홈(20)이 형성된다. 내열 세라믹체(10)에 형성되는 요홈(20)은 양 끝단을 갖는 소정 길이의 하나의 열선(30)이 요홈(20)을 따라 연속적으로 감겨질 수 있도록 형성된다.

이를 위해 내열 세라믹체(10)의 후면(16) 가장자리에는 측면(14)으로부터 연장된 측벽(15)이 형성되고, 상기 측벽(15)에는 측면(14)에 형성된 요홈이 연장된 요홈(20)이 형성된다. 즉, 측벽(15)을 따라 다수의 요홈이 형성된 형태로 형성된다.

도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 내열 세라믹체(10)에 형성된 요홈(20)을 살펴보면, 전방 표면(12)에는 수평으로 다수개의 제1 요홈(22)이 등간격으로 형성된다. 측면(14)에는 상기 제1 요홈(22) 각각과 연결되어 상기 측면(14)을 따라 후면으로 연장되는 제2 요홈(24)이 형성된다. 그리고 측벽(15)에는 상기 제2 요홈(24) 각각과 연결되는 제3 요홈(25)이 형성된다.

도 4 내지 도 6 을 참조하여 내열 세라믹체(10)에 열선(30)이 감긴 형태를 살펴보면, 열선(30)은 상단에 위치하는 하나의 제3 요홈(25a-1)으로부터 시작하여 이에 연결된 제2 요홈(24a-1)을 따라 감기며, 연결된 제1 요홈(22a)을 경유하여 연결된 반대편 제2 요홈(24a-2)으로 감긴 후 연결된 반대편 제3 요홈(25a-2)으로 복귀한다. 그리고 측벽(15) 후면에 걸쳐진 상태로 아래에 인접하는 제3 요홈(25b-2)을 통과하여, 다시 연결된 제2 요홈(24b-2), 제1 요홈(22b) 및 반대편 제2 요홈(24b-1)을 걸쳐 제3 요홈(25b-1)으로 복귀한다.

이와 같이 열선은 제3 요홈(25)으로부터 감기기 시작하여 측벽(15)의 후면에 걸쳐져 방향이 전환되면서 지그재그 형식으로 감긴다. 이러한 과정을 통해 하나의 열선(30)은 단절됨이 없이 연속된 형태로 상기 요홈들(20)을 따라 감기는 것이 가능하다.

제3 요홈(25)으로부터 시작된 열선(30)의 감긴 경로는 대향하는 제3 요홈(25)에서 끝난다. 따라서 열선(30)의 양 끝단이 내열 세라믹체(10)의 후면에 위치하게 되므로, 열선(30)과 접속단자(40)의 체결 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 8 및 도 9 는 본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 요홈(20)은, 상기 제1 요홈(22) 중 최 외측에 배열된 요홈에 교차방향으로 형성되어 상기 전방 표면(12), 측면(14) 및 측벽(15)으로 연장된 제4 요홈(28)을 구비한다. 이러한 제4 요홈(28)의 형성으로 인해, 열선(30)은 내열 세라믹체(10)의 측면을 따라 더 고르게 분포될 수 있다.

도 8 및 도 9 에 도시된 실시예에 의하면, 열선(20)은, 열선(30)의 일측 끝단이 내열 세라믹체(10)를 관통하여 후면에 형성된 통형상의 홈(17)으로 연장된 상태로 제1 요홈(22) 중 최외측에 배열된 제1 요홈(22)의 일측으로부터 연결된 제2 요홈(24)으로 연장되고, 측벽(15) 후면에 걸쳐진 상태로 제4 요홈(28)으로 진행하여 제1 요홈(22)으로 다시 진행하여 지그 재그 형태로 감기며, 상술한 바와 같이 제1, 제 2 및 제 3 요홈(22, 24, 25)으로 연장되면서 지그재그 형태로 감긴다. 또한 제1 요홈(22) 중 반대편으로 최외측에 배열된 제1 요홈(22)으로 진행된 열선(30)은 다시 최외측 제1 요홈(22)과 제4 요홈(28) 사이에서 상술한 원리로 감기고, 타측 끝단이 내열 세라믹체(10)를 관통하여 후면에 형성된 통형상의 홈(17)으로 연장된다.

본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체는 이와 같이 열선이 내열 세라믹체(10)의 전방 표면(12) 및 측면(14)에 배치될 수 있는 구조를 제시하고 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체의 설치 구조를 상세하게 설명한다.

도 10 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체에서 단면 분해도이고, 도 11 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체가 반사판에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

본 고안에 따르면 내열 세라믹체(10)의 후면(16)에는 함몰된 통형상 홈(17) 예컨대, 원통 형상의 홈이 형성된다. 통형상의 홈(17)은 일종의 살빼기 기능을 하여 내열 세라믹체(10)의 중량을 감소시킨다. 따라서 본 고안은 내열 세라믹체(10)의 크기를 증가시켜 열선(30)의 권취 길이를 증가시키면서도, 이에 따라 내열 세라믹체(10)의 중량이 증가하는 것을 최소화할 수 있다.

내열 세라믹체(10)를 포함하는 내열세라믹 발열체는 히터의 반사판의 중앙에 설치되므로, 소정이상의 무게를 가지는 경우 히터의 무게 중심을 앞쪽으로 이동시켜 안정성을 해칠 우려가 있는 데, 본 고안에 따르면 이와 같은 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 열선이 내열 세라믹체(10)의 전방 표면(12)에 권취되므로, 종래의 측면으로 권취된 형태와 대비할 때, 내열 세라믹체(10)가 전방으로 돌출되는 길이를 증가시키지 않으면서 내열 세라믹체(10)의 크기를 증가시키고 권취되는 열선(30)의 권취 길이를 증가시키는 것이 가능하다. 즉, 무게 중심이 전방으로 이동하는 것을 방지하여 전기히터의 안정성을 향상시키면서도 내열 세라믹체의 크기와 정격 소비량에 따라 발열량 증가가 가능하게 되는 것이다.

본 고안에 따르면 통형상의 홈(17)의 바닥면에는 상기 내열 세라믹체(10)의 전방 표면(12)을 통해 관통되는 접속단자 체결홈(18)이 형성된다. 접속단자 체결홈(18)에는 걸림턱(19)이 형성되어 전방 표면으로부터 삽입된 접속단자(40)를 지지한다.

따라서 볼트 형상의 접속단자(40)가 내열 세라믹체(10)의 전방 표면으로부터 삽입되어 상부가 접속단자 체결홈(18) 내에서 지지되고, 접속단자의 끝단은 반사판(70)의 후면까지 연장된다.

본 고안에 따른 전기히터의 내열세라믹 발열체는, 통형상의 요홈(17)에 삽입 결합되고, 접속단자(40)를 내부에 보유하여 절연선을 향상시키고 반사판(70)에 대한 내열 세라믹체(10)의 설치 위치를 조정할 수 있는 관형 부재(50)를 더 포함한다. 관형 부재(50)는 내열 세라믹체(10)와 동일하게 내열 세라믹 재질로 제조될 수 있다.

관형 부재(50)는 반사판의 중앙 부분에 형성된 홀에 안착되는 넥(neck) 부재(60)에 후면이 지지된다.

관형 부재(50)에는 주면에 절개홈(55)이 형성되어 상기 절개홈(55)을 통해 열선(30)이 삽입된다. 절개홈(55)은 끝단이 개구된 형태이므로, 관형 부재(50)는 통형상의 요홈(17)에 삽입하는 방식으로 용이하게 열선과의 간섭없이 용이하게 조립가능하다.

관형 부재(50)의 내측으로 연장된 열선(30)의 끝단은 접속부재(40)에 연결된다.

내열 세라믹체(10), 관형 부재(50) 및 넥 부재(60)가 서로 결합된 상태로 반사판(70)의 전면 중앙에 지지되고, 후면에서 반사판(70)의 중앙 부분에 형성된 홀(72)의 주변에 양 단이 걸림되는 결합지지대(45)가 배치된다. 결합지지대(45)는 내열 세라믹과 같은 절연체로 제조되며, 결합지지대(45)에 접속단자(40)의 후단이 관통하여 연장된 상태로 체결 부재가 고정됨으로써, 발열체와 반사판이 서로 고정된다. 접속단자에는 좌대 부분으로부터 연장되어 온 전원공급선이 연결됨으로써 열선에 전원을 공급한다.

도 11 을 참조하면 내열세라믹 발열체가 반사판의 중앙에 체결된 상태를 도시하고 있는데, 도면에서 보이는 바와 같이, 열선이 전방 표면 및 측면 모두에 위치하므로, 열선이 발열되는 경우, 전방 표면으로부터 복사열이 직접 전달되며, 측면에서 발생한 복사열은 반사판을 통해 반사되어 전방 표면으로 전달된다. 따라서, 복사열이 전달되지 않는 열의 음영 영역이 없어지면서 고른 열 전달에 의한 난방이 가능해 진다.

특히, 내열 세라믹체는 원적외선 방사 물질을 함유하여 제조되는 것이 가능한데, 종래의 열선이 측면으로 감겨진 형태에서는 내열 세라믹체의 가열 면적이 제한되어 원적외선 방사량을 증가시키는 데 한계가 있었다. 그러나 본 고안에 의하면 내열 세라믹체의 전방 표면이 가열되어 원적외선 방사가 가능하므로, 원적외선 방사량을 증가시킬 수 있으며, 전방 표면으로부터 방사되는 원적외선은 직접 전방 표면으로 전달되므로, 원적외선 이용 효율이 향상된다.

10: 내열 세라믹체 20: 요홈
30: 열선 40: 접속단자
50: 관형 부재 60: 넥부재
70: 반사판

Claims

전방 표면(12), 상기 전방 표면(12)에 대하여 경사지게 연장된 측면(14) 및 후면(16)에 상기 측면(14)으로부터 이어지며 돌출된 측벽(15)을 구비한 내열 세라믹체(10);
상기 내열 세라믹체(10)에 열선이 적어도 부분적으로 삽입되면서 감겨 지기 위해 형성되는 것으로서, 상기 전방 표면(12)에 길이 방향으로 연장 형성된 다수개의 제1 요홈(22), 상기 제1 요홈(22) 각각으로부터 이어져 상기 측면(14)을 따라 연장 형성된 다수개의 제2 요홈(24) 및 상기 측벽(15)에 상기 제2 요홈(24)에 대응하여 형성된 제3 요홈(25)을 포함하는 요홈(20); 및
상기 요홈(20)을 따라 연장되고 상기 제3 요홈들(25) 사이에서 상기 측벽(15) 후면에 걸림되면서 감기는 열선(30)을 포함하며,
상기 내열 세라믹체(10)의 상기 후면(16)에는 상기 전방 표면(12)을 향해 요입된 통 형상의 홈(17)이 형성되고, 상기 통 형상의 홈(17)의 바닥면에는 상기 내열 세라믹체의 전방 표면(12)을 통해 관통되고 걸림턱(19)이 구비된 접속단자 체결홈(18)이 형성되고, 상기 접속단자 체결홈(18)을 통해 상기 열선(30)의 양 단부 각각과 연결되는 접속단자(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기히터의 내열세라믹 발열체.
제 1 항에 있어서,
상기 전방 표면(12)의 상기 제1 요홈(22) 중 최외측으로 위치하는 제 1 요홈(22)에는, 상기 최외측 제1 요홈(22)과 교차되게 형성되어 상기 전방표면(12), 상기 측면(14) 및 상기 측벽(15)으로 이어진 제4 요홈(28)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기히터의 내열세라믹 발열체.
제 1 항에 있어서,
상기 측면(14)은 상기 전방 표면(12)의 단면적이 점차로 축소되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 전기 히터의 내열세라믹 발열체.
제 1 항에 있어서,
상기 측면(14)은 상기 전방 표면(12)의 단면적이 점차로 확대되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 전기 히터의 내열 세라믹 발열체.
제 1 항에 있어서,
상기 내열 세라믹체(10)의 상기 통 형상의 홈(17)에는 상기 열선(30)이 삽입되어 지나는 절개홈(55)이 형성되며 상기 접속단자(40)를 에워싸는 관형 부재(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 전기히터의 내열세라믹 발열체.