KR100613808B1 - 히터 - Google Patents

Abstract

균일한 열처리를 가능하도록 구성하는 히터에 있어서, 상기 히터는 하단부에 위치하는 스테인레스 기판과, 상기 스테인레스 기판의 상단에 위치하는 제1절연층과, 상기 제1절연층의 상단에 위치하여 열을 발생시키는 열선과, 상기 열선의 상단에 위치하여 상기 열선에 전원을 공급하는 전원공급선과, 상기 전원공급선의 상단에 위치하여 상기 열선과 전원공급선을 도포하도록 구성하는 제2절연층을 포함하여 이루어지는 히터를 제공한다.

히터, 스테인레스 기판, 제1절연층, 열선, 전원공급선, 제2절연층

Description

히터{Heater}

도1은 본 발명에 따른 히터의 구성을 나타내는 단면도.

도2는 본 발명에 따른 실시예의 히터 구성을 나타내는 단면도.

도3은 본 발명에 따른 히터의 발열 패턴에 대한 개략 평면도.

도4는 본 발명에 따른 실시예의 히터 발열 패턴에 대한 개략 평면도.

도5는 본 발명에 따른 실시예의 히터 구성을 나타내는 단면도.

도6은 도5의 히터 발열 패턴에 대한 개략 평면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **

100 : 히터 110 : 스테인레스 기판

120 : 제1절연층 130 : 열선

140 : 전원공급선 150 : 제2절연층

160 : 세라믹 구슬 170 : 제3절연층

본 발명은 균일한 열처리를 할 수 있도록 구성된 히터에 관한 것으로 상세하게는 스테인레스 기판과 제1절연층과 열선과 제2절연층으로 이루어진 히터에 관한 것이다.

일반적으로 히터는 발생되는 열을 이용해 열처리 대상물의 불순물을 제거하는 것으로 상기 히터의 가열 방법으로는 대류 가열과 전도 가열과 복사 가열로 구분될 수 있다. 상기 대류 가열은 열풍로 등에 대표적으로 쓰이는 가열 방법으로 공기 또는 가스를 매개체로 하여 가열한다. 또한 전도 가열은 Hot roll 또는 Hot plate 등에 대표되는 가열 방법으로 가열된 물체와 접촉시켜 열전도에 의해 열을 재료에 전달하는 방식이다. 마지막으로 복사 가열은 원적외선을 조사하면 재료에 흡수되어 마찰열을 발생시켜 매개체가 불필요하고 비접촉으로 직접 재료를 가열할 수 있는 Clean 가열 방식이다.

상기와 같은 히터에서 종래의 히터는 열선에 세라믹제를 몰딩하여 상기 히터의 두께가 두껍게 형성되었고, 상기 몰딩되는 세라믹제에 의해 가격이 비싸며 상기 히터를 제조하는데 오랜 시간이 걸렸다.

또한, 상기 히터의 열선은 한 개의 배선에 직렬로 형성된 패턴으로 구성되어 많은 에너지를 소비할 뿐만 아니라 부분적으로 지정 온도를 어긋나는 현상을 일으 켜 균일한 열처리가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 스테인레스 기판과 제1절연층과 열선과 제2절연층으로 히터를 구성하여 상기 히터의 두께를 최소화할 수 있으며 크기의 축소로 인해 가격을 절감할 수 있고 제조가 간단하며, 발열 패턴의 복수 병렬로 인해 온도분포의 격차가 발생하지 않고, 균일한 열처리가 가능한 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은 균일한 열처리를 가능하도록 구성하는 히터에 있어서,

상기 히터는 하단부에 위치하는 스테인레스 기판;

상기 스테인레스 기판의 상단에 위치하는 제1절연층;

상기 제1절연층의 상단에 위치하여 열을 발생시키는 열선;

상기 열선의 상단에 위치하여 상기 열선에 전원을 공급하는 전원공급선;

상기 전원공급선의 상단에 위치하여 상기 열선과 전원공급선을 도포하도록 구성하는 제2절연층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 스테인레스 기판의 하단부에 절연층 또는 보호층(Over coat)을 형성하 여 원적외선에 의한 간접가열을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2절연층은 보호층(Over coat)으로 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 스테인레스 기판과 제1절연층은 내열 유리 기판으로 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 히터는 제2절연층을 도포한 후, 상기 제2절연층 상단에 0.1mm 내지 5mm의 세라믹 구슬을 도포하는 것을 특징으로 한다.

상기 히터는 0.1mm 내지 5mm의 세라믹 구슬 위에 절연층을 도포하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 히터의 구성을 나타내는 단면도이다.

상기 도1에 도시된 바와 같이 상기 히터(100)의 구성은 하단부에 위치하는 스테인레스 기판(110)과, 상기 스테인레스 기판(110)의 상단부에 위치하는 제1절연층(120)과 상기 제1절연층(120)의 상단부에 위치하여 열을 발생시키도록 구성하는 열선(130)과 상기 열선(130)의 상단부에 위치하여 전원을 공급해주도록 구성하는 전원공급선(140)과 상기 전원공급선(140)과 열선(130)을 도포하도록 구성하는 제2절연체(150)로 이루어진다. 상기 제2절연층(150)은 보호층(Over coat)으로도 형성할 수 있도록 구성한다. 또한, 상기 스테인레스 기판과 제1절연층은 내열 유리 기판으로 형성할 수도 있도록 구성한다. 상기 내열 유리 기판은 일반 유리가 열에 견딜 수 있는 500℃ 내지 600℃의 온도는 물론 1000℃가 넘는 온도에서도 견딜 수 있도록 구성하여 상기 스테인레스 기판과 제1절연층보다 더 높은 온도에 견딜 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 실시예로 상기 도2에 도시된 바와 같이 상기 스테인레스 기판(110)의 하단부에는 절연층 또는 보호층(160)을 형성할 수 있다.

상기 스테인레스 기판(110)은 폐라이트계 내열강이 많이 쓰이며 그 중 SUS430, SUS444, SUS436을 주로 사용한다. 또한, 절연층을 구성하는 성분으로는 연화점이 700℃이상의 유리가 많이 쓰이며 이러한 성질을 가지고 있는 유리는 Sio2-Al2o3-Ro계의 유리가 주로 쓰이며, 열선의 재료로는 저항 온도 계수가 높은 재료로 은(Ag), 은(Ag)-페러디엄(Pd12·02), 은(Ag)-백금(Pt21·45) 등이 많이 쓰이며 그 중 은(Ag)-페러디엄(Pd12·02)이 주로 쓰인다.

도3는 본 발명에 따른 히터의 발열 패턴에 대한 개략 평면도이다.

상기 도3에서 도시된 바와 같이 상기 히터(100)는 원적외선에 의해 효율적으로 열처리를 실시하기 위해 복수의 병렬 배선으로 설치한다. 상기 히터(100)의 발열 패턴은 한쌍의 전원공급단자를 이용하여 전원을 공급하여 온도를 제어할 수 있으며, 패턴의 병렬 접속으로 인해 세로 방향은 물론 가로 방향에 대해서 온도의 보완이 가능하여 온도의 격차 없이 효율적인 열처리를 실시할 수 있다.

또한, 도4는 본 발명에 따른 실시예로 전원공급단자가 두쌍으로 형성된 히터의 발열 패턴에 대한 개략 평면도이다.

상기 도4는 전원공급단자를 두쌍으로 형성하여 상기 히터(100)의 발열패턴 범위를 두 부분으로 나누어 상기 각 쌍의 전원공급단자에 의해 히터(100)의 온도를 제어할 수 있도록 구성하여 효과적인 열처리를 할 수 있도록 한다.

또한, 도5는 본 발명에 따른 실시예의 히터 구성을 나타내는 단면도이고, 도6은 도5의 히터 발열 패턴에 대한 개략 평면도이다.

상기 도5는 본 발명에 따른 실시예로 히터의 구성에서 제2절연층의 상단에 0.1mm 내지 5mm의 세라믹 구슬을 도포하여 상기 히터를 소성한다. 상기 소성한 히터의 세리믹 구슬에 얇은 막 형태인 제3절연층을 도포할 수도 있으며, 상기 얇은 막 형태의 제3절연층은 상기 세라믹 구슬을 고정시키고, 상기 히터의 표면을 매끄럽게 할 수 있다. 상기와 같은 히터는 상기 도6과 같이 발열패턴의 구성으로 인해 열처리 대상물에 열을 발산한다. 상기 0.1mm 내지 5mm의 세라믹 구슬은 0.5mm의 세라믹 구슬을 사용할 경우 가장 바람직하며, 상기 0.5mm의 세라믹 구슬을 사용할 경우 상기 열처리 대상물을 상기 제3절연층의 상단에 위치하여 열처리시 상기 열처리 대상물과 공간(A)을 형성하여 상기 공간(A)에 의한 온도편차가 줄어들어 열 손실을 줄일 수 있어 효과적인 열처리를 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 히터의 두께를 최소화하여 상기 히터 제조에 대한 가격을 절감할 수 있으며 제조공정이 간단하고, 상기 히터에 발열 패턴이 복수 병렬로 이루어져 온도 보상이 가능하고 온도 분포의 격차가 발생하지 않아 균일하고 우수한 열처리를 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 균일한 열처리를 가능하도록 구성하는 히터에 있어서,

   상기 히터는 하단부에 위치하는 스테인레스 기판;

   상기 스테인레스 기판의 하단에 위치하는 절연층 또는 보호층(Over coat);

   상기 스테인레스 기판의 상단에 위치하는 제1절연층;

   상기 제1절연층의 상단에 위치하여 열을 발생시키는 열선;

   상기 열선의 상단에 위치하여 상기 열선에 전원을 공급하는 전원공급선;

   상기 전원공급선의 상단에 위치하여 상기 열선과 전원공급선을 도포하도록 구성하는 제2절연층 또는 보호층(Over coat);

   상기 제2절연층 또는 보호층(Over coat)의 상단에 도포되는 0.1mm 내지 5mm 의 세라믹 구슬;

   상기 세라믹 구슬의 상단에 도포하는 제3절연층;을 포함하여 이루어지는 히터.
2. 삭제
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4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 스테인레스 기판과 제1절연층은 내열 유리 기판으로 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 히터.
7. 삭제
8. 삭제

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