KR100674704B1

KR100674704B1 - A heating apparatus of iron

Info

Publication number: KR100674704B1
Application number: KR1020050122747A
Authority: KR
Inventors: 김형우
Original assignee: 김형우
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-01-25
Also published as: WO2006065060A1; KR20060067859A

Abstract

본 발명은 다리미의 발열 장치에 관한 것으로, 옷감이 닿는 금속판 반대측에 절연막을 장착하고 절연막 위에 박막 히터를 장착시킨 상태 또는 비 금속판 위에 박막 히터를 정착시킨 상태에서 금속 패드를 통하여 박막 히터로 저전력 전원을 공급하여 발열시켜 금속판 표면 온도를 순간적으로 가열시키는 방식의 다리미 발열 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 박막 히터를 순간적으로 높은 온도로 가열시킬 수 있어 다리미의 사용 대기 시간을 단축시킬 수 있고 소비 전력을 줄일 수 있는 효과와, 균일한 두께를 갖는 박막 히터가 모든 면에서 일정한 온도로 발열되기 때문에 다리미가 과열(overheating)되는 것을 방지할 수 있는 효과, 및 금속판 표면에 절연막을 형성하고 절연막 위에 박막 히터를 형성함으로써 다리미 제조 공정 및 부품을 간소화하는 하는 효과가 있다.The present invention relates to a heat generating device for an iron, wherein a low power power source is supplied to a thin film heater through a metal pad in a state in which an insulating film is mounted on the opposite side of the metal plate to which the cloth is in contact, and a thin film heater is mounted on the insulating film or the thin film heater is fixed on the non-metal plate The present invention provides an iron heating device in a manner of supplying heat to heat the surface of the metal plate instantaneously. According to the present invention, the thin film heater can be instantaneously heated to a high temperature, thereby reducing the standby time of the iron and reducing power consumption, and the thin film heater having a uniform thickness can be maintained at a constant temperature in all aspects. Since the heat is generated, the iron can be prevented from being overheated, and an insulating film is formed on the surface of the metal plate and a thin film heater is formed on the insulating film to simplify the iron manufacturing process and parts.

다리미, 순간 가열, 박막 히터, 절연막, 금속판, 보호층, 도전체 패턴 Iron, Instantaneous heating, Thin film heater, Insulating film, Metal plate, Protective layer, Conductor pattern

Description

Iron heating apparatus of instantaneous heating method {A heating apparatus of iron}

도 1 및 도 2는 종래 방식에 따른 다리미 발열 장치에 대한 실시 예의 배면 투시도 및 측면 투시도.1 and 2 are a rear perspective view and a side perspective view of an embodiment of an iron heating apparatus according to the prior art.

도 3 내지 8은 금속판을 사용한 본 발명에 따른 순간 가열 방식의 다리미 발열 장치에 대한 실시 예의 배면 투시도 및 측면 투시도.3 to 8 are rear and side perspective views of an embodiment of an iron heating apparatus of the instantaneous heating method according to the present invention using a metal plate.

도 9 내지 14는 비 금속판을 사용한 본 발명에 따른 순간 가열 방식의 다리미 발열 장치에 대한 실시 예의 배면 투시도 및 측면 투시도.9 to 14 are rear and side perspective views of an embodiment of an iron heating apparatus of the instantaneous heating method according to the present invention using a non-metal plate.

도 15 내지 17은 도전체 패턴이 형성된 박막 히터의 예시도.15 to 17 are exemplary views of a thin film heater in which a conductor pattern is formed.

도 18 내지 19는 박막 히터 상에 패턴을 형성한 금속 패드의 실시 예를 보여주는 예시도. 18 to 19 are exemplary views showing an embodiment of a metal pad in which a pattern is formed on a thin film heater.

도 20 내지 22는 본 발명이 적용된 다리미 발열 장치 및 표면 온도 측정 그래프.20 to 22 is a graph showing the iron heating device and the surface temperature measurement of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

11 : 금속판 12 : 시이즈 히터11: metal plate 12: siege heater

13 : 히터 보호관 14 : 전원 공급선13 heater protection tube 14 power supply line

21 : 금속판 22 : 절연막21 metal plate 22 insulating film

23 : 박막 히터 24 : 금속 패드23: thin film heater 24: metal pad

25 : 도전체 패턴 26 : 보호층25: conductor pattern 26: protective layer

27 : 비 금속판27: non-metal plate

본 발명은 옷감 등을 다림질하는데 사용되는 다리미의 발열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옷감이 닿는 금속판 반대 측에 절연막을 장착시키고 절연막 위에 박막 히터를 장착시킨 상태 또는 옷감이 닿는 비 금속판 반대 측에 박막 히터를 장착시킨 상태에서 금속 패드를 통하여 박막 히터로 저전력 전원을 공급하여 박막 히터의 발열을 통해 금속판 표면 온도를 순간적으로 가열시키는 방식의 다리미 발열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat generating device for an iron used to iron cloth, and more particularly, to a state in which an insulating film is mounted on the opposite side of the metal plate on which the cloth touches, and a thin film heater is mounted on the insulating film, or on the opposite side of the non-metal plate on which the cloth touches. The present invention relates to an iron heating apparatus of a method in which a low power power is supplied to a thin film heater through a metal pad while a thin film heater is mounted, thereby instantaneously heating the surface of a metal plate through heat of the thin film heater.

일반적으로, 전기 다리미는 전기 저항에 의해 발생한 열을 통하여 옷감 등의 구겨진 주름을 펴는데 사용된다.In general, electric irons are used to straighten wrinkled wrinkles such as cloth through heat generated by electrical resistance.

도 1은 종래 방식에 따른 다리미의 발열 장치에 대한 일 실시 예의 배면 투시도이고, 도 2는 종래 방식에 따른 다리미의 발열 장치에 대한 일 실시 예의 측면 투시도이다.1 is a rear perspective view of an embodiment of a heating device of the iron according to the conventional method, Figure 2 is a side perspective view of an embodiment of the heating device of the iron according to the conventional method.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 방식에 따른 다리미 발열 장치는, 옷감이 닿는 금속판(11); 전기 저항에 의해 발열되는 시이즈 히터(sheath heater){또는 마이카 히터(mica heater) 또는 코일식 히터}(12); 시이즈 히터(12)를 전기적 으로 보호{시이즈 히터(12)와 금속판(11)간의 전기적 절연}하기 위한 히터 보호관(13); 및 외부로부터 공급된 전원을 시이즈 히터(12)로 공급하기 위한 전원 공급선(14)을 포함한다.1 and 2, the iron heating device according to the conventional method, the metal plate 11 is in contact with the cloth; Sheath heaters (or mica heaters or coiled heaters) 12 generated by electrical resistance; A heater protective tube 13 for electrically protecting the sheath heater 12 (electrically insulating between the siege heater 12 and the metal plate 11); And a power supply line 14 for supplying power supplied from the outside to the siege heater 12.

이러한 다리미 발열 장치는 전원 공급선(14)을 통하여 시이즈 히터(12)로 외부 전원(댁내의 콘센트 등으로부터 공급된 교류 전원을 다리미에 적합한 직류 전원으로 변환시킨 전원)이 공급되면 이 시이즈 히터(12)가 전기 저항에 의해 발열되며, 금속판(11)으로 열이 전달된다. 그에 따라, 사용자가 다리미의 금속판(11)으로 옷감의 주름을 다려서 펴게 되는 것이다.When the iron heating device is supplied with an external power source (power that converts AC power supplied from a home outlet or the like into a DC power source suitable for the iron) through the power supply line 14, the siege heater 12 12 generates heat by the electrical resistance, and heat is transferred to the metal plate 11. As a result, the user irons the wrinkles of the cloth with the metal plate 11 of the iron to spread it.

그런데, 상기와 같은 종래 기술은 시이즈 히터(또는 마이카 히터 또는 코일식 히터)(12)의 구조적 특성, 즉 히터(12)의 부피가 크고 금속판(11)과 히터(12)간의 접촉 면적이 작기 때문에 다리미 사용 가능 온도가 되기까지 많은 시간이 걸리며, 큰 부피의 히터(12)를 높은 온도로 가열시키기 위해서는 1 ㎾ 내지 2 ㎾ 범위의 고 전력이 소비되며, 다리미의 전원이 꺼진 이후에 히터(12)의 냉각이 느린 문제점이 있다.However, the above-described prior art has a structural feature of the siege heater (or mica heater or coil heater) 12, that is, the volume of the heater 12 is large and the contact area between the metal plate 11 and the heater 12 is small. Therefore, it takes a long time to reach the iron usable temperature, and the high power in the range of 1 kW to 2 kW is consumed in order to heat the large volume heater 12 to a high temperature, and after the iron is turned off, the heater 12 ) Cooling is slow.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 옷감이 닿는 금속판에 절연막을 장착하고 절연막 위에 박막 히터를 장착시킨 상태 또는 옷감이 닿는 비 금속판에 박막 히터를 장착시킨 상태에서 금속 패드를 통하여 박막 히터로 저전력 전원을 공급하여 박막 히터의 발열을 통해 금속판 표면 온도를 순간적으로 가열시키는 방식의 다리미 발열 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems and to meet the above demands, wherein a thin film heater is mounted on a non-metal plate to which a cloth is mounted or a thin film heater is mounted on an insulating film and a thin film heater is mounted on the insulating film. It is an object of the present invention to provide an iron heating device of a method in which a low power power is supplied to a thin film heater through a metal pad in a mounted state, thereby heating the surface of a metal plate instantaneously through heat generation of the thin film heater.

본 발명의 일 실시예에 따른 발열 장치는 하부에 장착된 금속판; 상기 금속판의 내측 표면에 장착되어 상기 금속판을 전기적으로 절연시키고 발생된 열을 상기 금속판으로 전도시키는 절연막; 상기 절연막의 일 측에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터; 및 상기 박막 히터의 일측 및 타측에 장착되어 외부로부터 공급된 전원을 상기 박막 히터로 균일하게 공급하는 금속 패드;를 포함한다.Heating device according to an embodiment of the present invention is a metal plate mounted on the lower; An insulating film mounted on an inner surface of the metal plate to electrically insulate the metal plate and conduct heat generated to the metal plate; A thin film heater mounted on one side of the insulating film to receive power from the outside and instantaneously generate high temperature by its electric resistance; And metal pads mounted on one side and the other side of the thin film heater to uniformly supply power supplied from the outside to the thin film heater.

본 발명의 다른 실시예에 따른 발열 장치는 하부에 장착된 비금속판; 상기 비금속판의 일 측에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터; 및 상기 박막 히터의 일측 및 타측에 장착되어 외부로부터 공급된 전원을 상기 박막 히터로 균일하게 공급하는 금속 패드;를 포함한다.Heating device according to another embodiment of the present invention is a non-metal plate mounted on the bottom; A thin film heater mounted on one side of the non-metal plate to receive power from the outside and instantaneously generate high temperature by its own electrical resistance; And metal pads mounted on one side and the other side of the thin film heater to uniformly supply power supplied from the outside to the thin film heater.

상기 발열장치의 박막 히터에는 일 측면에 전원 공급 초기에 보다 빠른 시간 안에 상기 박막 히터 면 전체에 균일하게 발열이 일어나도록 하고 상기 박막 히터의 전극 도입부와 박막 히터 중앙부의 온도차를 줄이기 위한 도전체 패턴이 형성될 수 있으며, 상기 금속 패드는 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 패턴을 형성할 수 있다.The thin film heater of the heating device has a conductor pattern for generating heat evenly on the entire surface of the thin film heater in a faster time at the initial power supply to one side and reducing the temperature difference between the electrode introduction portion of the thin film heater and the central portion of the thin film heater. The metal pad may form a pattern to form a plurality of heat generating thin film cells.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 3 및 도 4는 금속판을 사용한 본 발명에 따른 순간 가열 방식의 다리미 발열 장치에 대한 실시 예의 배면 투시도 및 측면 투시도로서, 도면 부호 21은 금속판, 도면 부호 22는 절연막, 도면 부호 23은 박막 히터, 도면 부호 24는 금속 패드를 각각 나타낸다. 3 and 4 are rear and side perspective views of an embodiment of the iron heating apparatus of the instantaneous heating method according to the present invention using a metal plate, 21 is a metal plate, 22 is an insulating film, 23 is a thin film heater, Reference numeral 24 denotes metal pads, respectively.

도 5 내지 8은 금속판과 도면체 패턴을 사용한 본 발명에 따른 순간 가열 방식의 다리미 발열 장치에 대한 실시 예의 배면 투시도 및 측면 투시도로서, 도면 부호 25는 도전체 패턴, 도면 부호 26은 보호층을 각각 나타낸다.5 to 8 are rear and side perspective views of an embodiment of an iron heating apparatus of an instantaneous heating method according to the present invention using a metal plate and a conductor pattern, wherein reference numeral 25 denotes a conductor pattern and reference numeral 26 denotes a protective layer, respectively. Indicates.

도 9 및 도 10은 비 금속판을 사용한 본 발명에 따른 다리미의 발열장치의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면으로 도면 부호 27은 비 금속판, 23은 박막 히터, 24는 금속 패드를 각각 나타낸다.9 and 10 are views for explaining an embodiment of the heat generating device of the iron according to the present invention using a non-metal plate, 27 is a non-metal plate, 23 is a thin film heater, 24 is a metal pad, respectively.

도 11 내지 14는 비 금속판과 도전체 패턴을 사용한 본 발명에 따른 다리미 의 발열장치의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면으로 25는 도전체 패턴, 26은 보호층을 각각 나타낸다. 11 to 14 are views for explaining another embodiment of the heat generator of the iron according to the present invention using a non-metal plate and the conductor pattern, 25 is a conductor pattern, 26 is a protective layer, respectively.

본 발명에 따른 순간 가열 방식의 다리미 발열 장치는 다리미의 전원 플러그를 댁내 콘센트에 꽂는 사용자의 행위에 의해 금속 패드(24)를 통하여 박막 히터(23)로 저전력(예; 500 W 등)의 외부 전원이 공급되면 박막 히터(23)가 매우 빠른 속도로 발열(온도 상승, 즉 다리미 사용이 가능할 정도의 온도로 상승, 예; 200 ℃ 등)되고 금속판(21)으로 열이 전도된다. 이러한 상태에서 사용자가 다리미의 금속판(21)으로 옷감의 주름을 다려서 펴게 되는 것이다.The instantaneous heating method of the iron heating device according to the present invention is an external power source of low power (eg 500 W) to the thin film heater 23 through the metal pad 24 by the user's action of plugging the power plug of the iron into the home outlet When the thin film heater 23 is supplied, the thin film heater 23 generates heat at a very high speed (temperature rise, that is, rises to a temperature such that an iron can be used, eg, 200 ° C., etc.), and heat is conducted to the metal plate 21. In this state, the user irons the wrinkles of the cloth with the metal plate 21 of the iron to spread.

또한 다리미의 전원 플러그를 댁내 콘센트로부터 뽑는 사용자의 행위에 의해 금속 패드(24)를 통한 박막 히터(23)로의 외부 전원 공급이 차단되면 박막 히터(23)가 매운 빠른 속도로 냉각(온도 하강, 즉 다리미에 의해 사용자가 화상 등을 당하지 않을 정도의 온도로 하강)되고 금속판(21)으로 열이 전달되지 않는다.In addition, when the external power supply to the thin film heater 23 through the metal pad 24 is cut off by the user's action of unplugging the power plug of the iron from the home outlet, the thin film heater 23 is cooled at a very high speed (that is, the temperature decreases, that is, The iron lowers to a temperature such that a user does not suffer burns) and heat is not transmitted to the metal plate 21.

본 발명에 사용되는 금속판(11)은 알루미늄, 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등 열전도도가 우수한 금속을 사용한다. 금속판(11)의 두께는 바람직하게는 0.3㎜ 내지 3㎜ 이내의 범위이다. The metal plate 11 used in the present invention uses a metal having excellent thermal conductivity, such as aluminum and stainless steel. The thickness of the metal plate 11 is preferably in the range of 0.3 mm to 3 mm.

절연막(22)은 박막 히터(23)에서 발열된 열이 빠른 속도로 금속판(21)으로 전도될 수 있도록 두께를 최대한 얇게 함과 아울러 금속판(21)과 박막 히터(23) 간을 전기적으로 절연시킬 수 있도록 알루미나(산화 알루미늄, Al₂O₃) 또는 마그네시 아(산화 마그네슘, MgO) 등과 같은 세라믹 재질 또는 폴리머 물질을 이용한 절연막 또는 상기 두 가지 절연막의 혼합 물질 등으로 이루어진다.The insulating film 22 is made to be as thin as possible so that heat generated from the thin film heater 23 can be conducted to the metal plate 21 at a high speed, and electrically insulates the metal plate 21 from the thin film heater 23. An insulating film using a ceramic material or a polymer material such as alumina (aluminum oxide, Al ₂ O ₃ ) or magnesia (magnesium oxide, MgO) or the like, or a mixed material of the two insulating films.

그리고, 절연막(22)은 박막 히터(23)에서 발생한 열이 빠른 속도로 금속판(21)으로 전도될 수 있을 정도의 얇은 두께를 갖도록 함과 아울러 금속판(21)과 박막 히터(23) 간을 전기적으로 절연시킬 수 있을 정도로 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 200 μm 범위가 열전도의 효율성을 위해 바람직하며, 재질에 따라 두께에 차이가 발생할 수도 있다.In addition, the insulating film 22 has a thin thickness such that heat generated from the thin film heater 23 can be conducted to the metal plate 21 at a high speed, and the electrical insulation between the metal plate 21 and the thin film heater 23 is electrically conducted. The range of 0.5 μm to 500 μm, in particular 0.5 μm to 200 μm, is sufficient for the efficiency of thermal conduction, and the thickness may vary depending on the material.

이러한 절연막(22)의 조건은 다음과 같다.The conditions of this insulating film 22 are as follows.

절연막(22)이 금속판(21)과 박막 히터(23) 간을 전기적으로 절연시켜야 되는데, 외부 전원을 공급받는 박막 히터(23)를 전기적으로 고립(Electrical isolation) 시키기 위해서는 박막 히터(23)로 100 V 정도의 전압이 인가될 때에 절연막(22)의 파괴가 발생하지 않으며 절연막(22)의 전기적 누설 전류가 20 μA 이하로 되어야 한다.The insulating film 22 should electrically insulate between the metal plate 21 and the thin film heater 23. In order to electrically isolate the thin film heater 23 which is supplied with external power, the thin film heater 23 may be 100. The breakdown of the insulating film 22 does not occur when a voltage of about V is applied, and the electrical leakage current of the insulating film 22 should be 20 μA or less.

또한, 박막 히터(23)에서 고온의 열이 발열 될 때에 절연막(22)이 금속판(21) 및 박막 히터(23)로부터 각각 물리적 탈착이 발생하지 않도록 절연막(22)과 금속판(21) 간의 접촉성, 절연막(22)과 박막 히터(23) 간의 접촉성이 우수해야 된다.In addition, when the high temperature heat is generated in the thin film heater 23, the insulating film 22 has a contact property between the insulating film 22 and the metal plate 21 so that physical desorption does not occur from the metal plate 21 and the thin film heater 23, respectively. The contact between the insulating film 22 and the thin film heater 23 should be excellent.

또한, 박막 히터(23)에서 고온의 열이 발생할 때에 절연막(22)이 금속판(21) 및 박막 히터(23)와 각각 화학적 반응을 일으키지 않도록 절연막(22)의 표면 조도가 우수해야 한다. 즉, 절연막(22)의 표면 조도가 우수하지 못할 경우에 절연막 (22)이 박막 히터(23)의 전기적 비저항 특성에 영향을 미치기 때문에 절연막(22)은 박막 히터(23)의 전기적 비저항 특성에 영향을 미치지 않을 정도의 표면 조도를 갖는 것이 바람직하다.In addition, when the high temperature heat is generated in the thin film heater 23, the surface roughness of the insulating film 22 should be excellent so that the insulating film 22 does not chemically react with the metal plate 21 and the thin film heater 23, respectively. That is, when the surface roughness of the insulating film 22 is not excellent, since the insulating film 22 affects the electrical resistivity of the thin film heater 23, the insulating film 22 affects the electrical resistivity of the thin film heater 23. It is desirable to have a surface roughness of a degree that does not affect.

전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 절연막(22)으로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 금속판(21) 표면을 아크(Arc) 방식을 이용하여 산화시킨 산화 절연막 등이 사용되거나 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 금속판(21) 표면에 폴리머(Polymer) 계열 물질(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등)을 코팅시킨 폴리머 절연막 등이 사용되거나 산화 절연막과 폴리머 절연막을 금속판(21) 표면에 동시에 형성시킨 이중 절연막 등이 사용된다.As the insulating film 22 to satisfy the above-described conditions, an oxide insulating film or the like obtained by oxidizing the surface of the metal plate 21 made of a metal material such as aluminum or stainless steel using an arc method is used or aluminum or stainless steel. A polymer insulating film coated with a polymer-based material (Polyimide, Polyamide, Teflon, PET, etc.) is used on the surface of the metal plate 21 of a metal material such as steel, or an oxide insulating film and a polymer insulating film are simultaneously applied to the surface of the metal plate 21. The formed double insulating film is used.

산화 절연막을 형성하는 일 실시예를 설명하면 다음과 같다. An embodiment of forming an oxide insulating film will be described below.

알칼리 전해액에 담가져 있는 알루미늄(Al) 또는 베릴륨(Be) 또는 티타늄(Ti) 또는 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속 소재의 금속판(21) 표면에 외부로부터 아크 등의 전기적 에너지를 인가시켜 금속판(21) 표면 상의 금속 원자와 외부의 산소가 전기/화학적 반응을 일으키도록 하여 금속판(21) 표면의 특성을 산화막 형태로 변환시키는 것에 의해 형성될 수 있다.The metal plate 21 is formed by applying electrical energy such as an arc to the surface of the metal plate 21 made of a metal material such as aluminum (Al), beryllium (Be), titanium (Ti) or stainless steel (immersed in an alkaline electrolyte solution) from the outside. 21) It can be formed by converting the properties of the surface of the metal plate 21 into the form of an oxide film by causing the metal atoms on the surface and external oxygen to cause an electrochemical reaction.

산화 절연막으로는 Al₂O₃, ZrO₃, Y₂O₃ 등이 사용되며, 이 산화 절연막을 금속판 위에 플라즈마 스프레이 코팅 방식(Plasma Spray Coating) 등으로 형성할 수도 있다. 이하, 산화 절연막을 금속판 위에 형성하는 공정의 일 실시 예에 대해 설명 하면 다음과 같다.Al ₂ O ₃ , ZrO ₃ , Y ₂ O _3, and the like are used as the oxide insulating film, and the oxide insulating film may be formed on a metal plate by using a plasma spray coating method. Hereinafter, an embodiment of a process of forming an oxide insulating film on a metal plate will be described.

용기(bath) 내에 채워져 있는 알칼리 전해액의 농도를 평가하고, 알루미늄 소재의 금속판(21)에 외부 전원이 공급될 수 있도록 알루미늄 소재의 금속판(21)에 도선을 연결한 상태에서 이 알루미늄 소재의 금속판(21)을 용기 내의 알칼리 전해액에 담그고 나서 이 알루미늄 소재의 금속판(21)으로 외부 전원을 공급하여 알루미늄 소재의 금속판(21) 표면을 산화시킨다.Evaluate the concentration of the alkaline electrolyte solution filled in the bath, and in order to connect external power to the aluminum plate 21 made of aluminum, the wires are connected to the metal plate 21 made of aluminum. 21) is immersed in the alkaline electrolyte in the container, and then external power is supplied to the aluminum plate 21 made of aluminum to oxidize the surface of the plate 21 made of aluminum.

산화 절연막 형성 공정에 의해 고주파 교류(AC) 형태의 강한 전원이 알루미늄 소재의 금속판(21)에 가해짐에 따라 순간적으로 알루미늄 소재의 금속판(21) 표면에 아크가 발생하며, 그에 따라 산화가 치밀하고 핀홀(pinhole)의 농도가 매우 작은 산화 절연막이 알루미늄 소재의 금속판(21) 표면에 형성된다.As a strong power source in the form of a high frequency alternating current (AC) is applied to the metal plate 21 made of aluminum material by the oxide insulating film forming process, an arc is instantaneously generated on the surface of the metal plate 21 made of aluminum material. An oxide insulating film having a very small pinhole concentration is formed on the surface of the metal plate 21 made of aluminum.

이러한 산화 절연막 형성 공정에 의해 알루미늄 소재의 금속판(21) 표면에는 산화 알루미늄이 형성될 수 있거나 티타늄 소재의 금속판(21) 표면에는 산화 티타늄이 형성될 수 있거나 베릴륨 소재의 금속판(21) 표면에는 산화 베릴륨이 형성될 수 있는 것이다.Aluminum oxide may be formed on the surface of the metal plate 21 made of aluminum, or titanium oxide may be formed on the surface of the metal plate 21 made of titanium, or beryllium oxide may be formed on the surface of the metal plate 21 made of beryllium. This can be formed.

한편, 폴리머 절연막은 금속 소재의 금속판(21) 표면에 전기적 절연성이 확보되는 폴리머 계열의 물질을 균일한 두께로 코팅시키는 것에 의해 형성된다.On the other hand, the polymer insulating film is formed by coating a polymer-based material having a uniform thickness on the surface of the metal plate 21 of the metal material to ensure electrical insulation.

특히, 이러한 폴리머 절연막은 박막 히터(23)에서 열이 발생할 때에 열적 변형이 발생하지 않아야 한다. 또한, 폴리머 절연막은 박막 히터(23)에서 고온의 열이 발생할 때에, 금속판(21) 및 박막 히터(23)로부터 각각 물리적 탈착이 발생하지 않도록 접촉성이 우수해야 하고, 금속판(21) 및 박막 히터(23)와 각각 화학적 반응 을 일으키지 않도록 표면 조도가 우수해야 한다.In particular, the polymer insulating film should not generate thermal deformation when heat is generated in the thin film heater 23. In addition, the polymer insulating film should be excellent in contactability so that physical desorption does not occur from the metal plate 21 and the thin film heater 23, respectively, when high temperature heat is generated in the thin film heater 23, and the metal plate 21 and the thin film heater Surface roughness should be good so as not to cause chemical reaction with (23).

폴리머 절연막을 형성하는 공정의 일 실시 예에 대해 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the process of forming the polymer insulating film will be described below.

폴리머 절연막은 액상의 유기 폴리머 물질이 이용되어 형성되는데, 금속 소재의 금속판(21) 표면에 균일한 두께로 코팅된다.The polymer insulating film is formed using a liquid organic polymer material, and is coated with a uniform thickness on the surface of the metal plate 21 made of a metal material.

여기서, 코팅 방식으로는 스핀 코팅 방식(spin coating), 스프레이 코팅 방식(spray coating), 디핑 코팅 방식(dipping coating), 스크린 프린팅 방식(screen printing) 등이 사용된다.Here, as the coating method, a spin coating method, a spray coating method, a dipping coating method, a screen printing method, or the like is used.

또한, 폴리머 물질로는 폴리이미드(polyimide) 계열 물질, 폴리아미드(polyamide) 계열 물질, 테프론(teflon) 계열 물질, 페인트(paint) 계열 물질, 실버-스톤(silver-ston), 테프젤-에스(tefzel-s), 에폭시(epoxy), 고무(rubber) 등이 사용되거나 자외선(UV)에 대한 감광성이 있는 물질도 사용될 수 있다.In addition, the polymer material may be a polyimide-based material, a polyamide-based material, a teflon-based material, a paint-based material, silver-ston, Tefgel-S ( tefzel-s), epoxy, rubber, or the like, or a material that is sensitive to ultraviolet light (UV) may be used.

폴리이미드 계열 물질을 스프레이 코팅 방식으로 금속판(21)에 형성하는 공정의 일 실시 예는 다음과 같다.An embodiment of a process of forming a polyimide-based material on the metal plate 21 by spray coating is as follows.

금속판(21)을 아세톤(aceton), 아이소 프로필 알코올(IPA; Iso Propyl Alcohol) 등으로 유기 세척시키고 나서, 금속판(21)을 고속(예; 2,000 rpm 이상)으로 자전시키면서 폴리이미드 계열 물질을 금속판(21)에 스프레이(분사)한 후에 금속판(21) 표면에 코팅된 폴리이미드 계열 물질을 열처리한다.After the metal plate 21 is organically washed with acetone, isopropyl alcohol (IPA), or the like, the polyimide-based material is rotated at a high speed (for example, 2,000 rpm or more). After spraying (spraying) 21, the polyimide-based material coated on the metal plate 21 surface is heat-treated.

스프레이 코팅 방식의 폴리머 절연막 형성 공정에 의해 금속판(21) 표면에는 열적 안정성이 우수하고 글래시 템퍼러쳐(GT; glassy temperature)가 300 ℃이상인 폴리머 절연막이 형성된다.A polymer insulating film having a high thermal stability and a glassy temperature (GT) of 300 ° C. or more is formed on the surface of the metal plate 21 by a spray coating method of forming a polymer insulating film.

또한, 폴리이미드 계열 물질 열처리 과정에서 폴리이미드 계열 물질을 서서히 냉각시킴으로써 폴리머 절연막과 금속판(21)간의 접착성이 우수해 지며, 스프레이 코팅 과정에서 폴리머 계열 물질을 금속판(21) 표면에 코팅시킴으로써 두께 균일도가 우수해 지며, 폴리머 절연막의 핀홀의 농도가 매우 작아져서 전기적 누설 전류가 발생되지 않는다.In addition, by gradually cooling the polyimide-based material during the heat treatment of the polyimide-based material, the adhesion between the polymer insulating film and the metal plate 21 is excellent, and the uniformity of the thickness by coating the polymer-based material on the metal plate 21 during the spray coating process. Is excellent, the pinhole concentration of the polymer insulating film is very small, and no electrical leakage current is generated.

한편, 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막은 금속 소재의 금속판(21) 표면에 산화 절연막을 형성시키고 나서 이 산화 절연막 위에 폴리머 계열의 물질을 균일한 두께로 코팅시키거나 반대로 금속 소재의 금속판 표면에 폴리머 계열 물질을 코팅하고 그 위에 산화 절연막을 형성시킬 수 있다.On the other hand, the double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film forms an oxide insulating film on the surface of the metal plate 21 of the metal material, and then coats the polymer-based material with a uniform thickness on the oxide insulating film, or conversely, The base material may be coated and an oxide insulating film formed thereon.

이러한 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막의 전체 두께는 산화 절연막을 단독으로 금속판(21) 표면에 형성시킨 결과의 두께 및 폴리머 절연막을 단독으로 금속판(21) 표면에 형성시킨 결과의 두께 각각의 합에 비해 작으며, 각각의 단독 절연막에 비해 절연 파괴를 최소화할 수 있다.The total thickness of the double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film is equal to the sum of the thickness of the result of forming the oxide insulating film on the surface of the metal plate 21 alone and the thickness of the result of forming the polymer insulating film on the surface of the metal plate 21 alone. Compared with each other, the dielectric breakdown can be minimized.

여기서, 산화 절연막 절연 파괴의 주된 사유로는 산화 절연막에 형성되는 핀홀에 기인하여 이 핀홀 내로 박막 히터(23)로 공급된 외부 전원이 전달되는 것에 의해 절연 파괴가 발생될 수도 있다.Here, the main reason for the oxide insulating film insulation breakdown may be caused by the external power supplied to the thin film heater 23 being transferred into the pinhole due to the pinhole formed in the oxide insulating film.

그리고, 폴리머 절연막 절연 파괴의 주된 사유로는 폴리머 절연막 형성 시에 액상의 피알(PR) 도포에 의한 기포 발생 등에 기인하여 폴리머 절연막이 고화된 후 기포가 있던 부분에 절연 파괴가 발생될 수도 있다.The main reason for the breakdown of the polymer insulating film may be due to bubble generation due to the application of liquid Pr at the time of forming the polymer insulating film, and then the dielectric breakdown may occur at the portion where the bubble was present after the polymer insulating film was solidified.

따라서, 산화 절연막 또는 폴리머 절연막 각각에 내재된 절연 파괴 발생을 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막으로 보완하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to supplement the dielectric breakdown inherent in each of the oxide insulating film and the polymer insulating film with a double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film.

이러한 절연막(22)의 두께는 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 200 μm 범위가 열전도의 효율성을 위해 바람직하며(재질에 따라 두께에 차이가 발생함), 절연막(22)의 절연 파괴 전압(breakdown voltage)은 1,000 V 이상이며, 절연막(22)의 누설 전류(leakage current)는 100 V 전압이 될 때에 20 μA 이하이며, 박막 히터(23)에서 열이 발생할 때에(thermal cycle) 절연막(22)이 금속판(21) 및 박막 히터(23) 각 각으로부터 탈착(박리)이 발생하지 않도록 한다.The thickness of the insulating film 22 is in the range of 0.5 μm to 500 μm, in particular, 0.5 μm to 200 μm, which is preferable for the efficiency of heat conduction (the thickness varies depending on the material), and the dielectric breakdown voltage of the insulating film 22. (breakdown voltage) is 1,000 V or more, leakage current (leakage current) of the insulating film 22 is 20 μA or less when the voltage is 100 V, and the insulating film 22 when heat is generated in the thin film heater 23 (thermal cycle) ) So that desorption (peeling) does not occur from each of the metal plate 21 and the thin film heater 23.

박막 히터(23)는 절연막(22) 위에 수십 μm 이하(예, 0.05 μm ~ 30 μm 범위, 재질에 따라 두께에 차이가 발생함)의 두께를 갖는 박막 형태로 장착되며, 금속 패드(24)를 통하여 외부 전원(직류 전원 또는 교류 전원)이 공급되면 자체 전기 저항에 의해 줄 열(joule heating)을 발생시킨다.The thin film heater 23 is mounted on the insulating film 22 in the form of a thin film having a thickness of several tens of μm or less (for example, in a range of 0.05 μm to 30 μm, and a thickness varies depending on a material). When external power supply (DC power supply or AC power supply) is supplied through, Joule heating is generated by its electric resistance.

여기서, 박막 히터(23)의 박막 특성, 즉 작은 부피로 인해 발열 속도 및 냉각 속도가 매우 빠르게 이루어질 수 있고, 자체 전기 저항에 의한 발열 온도는 400 ℃를 초과할 수 있고, 기존의 시이즈 히터와는 다르게 가파른 온도 상승도 가능하며, 증기 발생도 연속적으로 할 수 있다. Here, the thin film characteristics of the thin film heater 23, that is, the small volume, the heat generation rate and the cooling rate can be made very fast, the heat generation temperature due to its own electrical resistance can exceed 400 ℃, and with the conventional siege heater Differential temperature rises are possible and steam generation can be continuous.

이러한 박막 히터(23)의 조건은 다음과 같다.The conditions of the thin film heater 23 are as follows.

박막 히터(23)는 박막 특성으로 인해 기존의 시이즈 히터에 비해 빠른 속도로 온도 상승이 가능하나, 이러한 박막 특성으로 인해 전류 흐름 속도(current flux) 등이 매우 커질 수 있기 때문에 자체적인 전기적/열적/화학적 내성이 요구된다.The thin film heater 23 can increase the temperature at a faster rate than the conventional siege heater due to the thin film property, but due to this thin film property, the current flux can be very large, and thus its own electrical / thermal Chemical resistance is required.

즉, 박막 히터(23)는 전기적으로 높은 내압(heater strength)을 가져야 하며, 금속 패드(24)를 통하여 지속적으로 인가되는 에너지에 대한 자체 저항성이 높아야지만 박막 히터(23)의 장시간 수명 유지가 가능하다.That is, the thin film heater 23 should have a high electric strength (heater strength) electrically, but the self-resistance to the energy continuously applied through the metal pad 24 should be high, but the long life of the thin film heater 23 can be maintained. Do.

또한, 박막 히터(23)는 절연막(22) 위에 장착되는데, 발열로 인해 절연막(22)이 탈착되지 않도록 하고 금속판(21)과 절연막(22) 간의 박리가 발생하지 않도록 해야 한다.In addition, the thin film heater 23 is mounted on the insulating film 22, so that the insulating film 22 is not detached due to heat generation and the peeling between the metal plate 21 and the insulating film 22 should not occur.

또한, 박막 히터(23)는 열 충격이 지속적으로 가해지는 소자인데, 이러한 열충격에 의해 자체 저항 변화가 허용 수치 이내에서 일어나야 한다.In addition, the thin film heater 23 is a device to which the thermal shock is continuously applied, and the change of its resistance must occur within the allowable value due to the thermal shock.

또한, 박막 히터(23)는 공기 중(산소)에 노출된 상태에서 고온으로 온도가 올라가는 경우가 있으므로, 산화에 의해 자체 저항이 현저히 증가하지 않아야 한다.In addition, since the temperature of the thin film heater 23 is elevated to a high temperature in the state exposed to air (oxygen), its resistance should not increase significantly by oxidation.

전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 박막 히터(23)의 소재로는 융점이 높은 단일 금속(예; Ta, W, Pt, Ru, Hf, Mo, Zr, Ti 등)이 사용되거나 이들 금속을 조합한 2성분계 금속 합금물(예; TaW 등)이 사용되거나 금속-질화물(metal-nitride)을 조합한 2성분계 금속-질화물 계열(예; WN, MoN, ZrN 등)이 사용되거나 금속-규화물(metal-silicide)을 조합한 2성분계 금속-규화물 계열(예; TaSi, WSi 등)이 사용되거나 Ag/Pd과 같은 후막 도전성 페이스트 등이 사용된다.In order to satisfy the conditions described above, a thin metal having a high melting point (eg, Ta, W, Pt, Ru, Hf, Mo, Zr, Ti, etc.) may be used as the material of the thin film heater 23, or the metal may be used. Combined two-component metal alloys (e.g. TaW, etc.) are used, or two-component metal-nitride series (e.g., WN, MoN, ZrN, etc.) combined with metal-nitride is used, or metal-silicides ( Two-component metal-silicide series (for example, TaSi, WSi, etc.) combining metal-silicide is used, or a thick film conductive paste such as Ag / Pd is used.

그리고, 박막 히터(23)가 수십 μm 이하(예; 0.05 μm ~ 30 μm 범위 등, 재질에 따라 두께에 차이가 발생함) 두께를 갖도록 한다.In addition, the thin film heater 23 has a thickness of several tens of μm or less (eg, a difference in thickness occurs depending on a material, such as a range of 0.05 μm to 30 μm).

특히, 박막 히터(23)의 온도가 순간적으로 상승하게 하기 위해서, 즉 자체적 으로 뜨겁게 달궈지는데 걸리는 시간이 최소화되기 위해서는 박막 히터(23) 자체의 히트 커패시티(heat capacity)를 매우 작게 하면 된다.In particular, in order to increase the temperature of the thin film heater 23 instantaneously, that is, to minimize the time taken to heat itself by itself, the heat capacity of the thin film heater 23 itself may be made very small.

즉, 박막 히터(23)의 히트 커패시티는 두께를 매개변수로 하는 함수로 표현되는데, 박막 히터(23)의 두께가 얇아질수록 그 값이 작아진다. 반면에 박막 히터(23)의 수명은 두께가 얇아질수록 짧아질 수 있다.That is, the heat capacity of the thin film heater 23 is expressed as a function using the thickness as a parameter, and as the thickness of the thin film heater 23 becomes thinner, the value thereof becomes smaller. On the other hand, the life of the thin film heater 23 may be shorter as the thickness becomes thinner.

따라서, 본 발명에서는 박막 히터(23)의 온도를 순간적으로 상승시키고 수명을 연장시키기 위한 두 가지 조건을 만족시키기 위해 다양한 시뮬레이션(simulation)과 실험을 통하여 박막 히터(23)의 최적 두께 범위를 도출할 수 있었다. 한편, 박막 히터(23)의 소재에 따라 약간의 차이는 있을 수 있다.Accordingly, in the present invention, the optimum thickness range of the thin film heater 23 may be derived through various simulations and experiments to satisfy two conditions for instantaneously raising the temperature of the thin film heater 23 and extending the life thereof. Could. On the other hand, there may be a slight difference depending on the material of the thin film heater (23).

즉, 다음의 수식에 근거하여 박막 히터(23)의 최적의 두께를 도출한다.That is, the optimum thickness of the thin film heater 23 is derived based on the following formula.

여기서,

(resistivity)는 박막 히터(23) 소재의 고유한 비저항 값이고, Rs(sheet resistance)는 박막 히터(23)의 면 저항값이고, t(thickness of film)는 박막 히터(23)의 두께이다. 한편, 두께와 고유 비저항 값은 비례 관계에 있음을 알 수 있다.here,

(resistivity) is a specific resistivity value of the thin film heater 23 material, Rs (sheet resistance) is the sheet resistance value of the thin film heater 23, t (thickness of film) is the thickness of the thin film heater 23. On the other hand, it can be seen that the thickness and the specific resistivity value have a proportional relationship.

따라서, 박막 히터(23) 소재의 비저항 값 범위를 고려하여 전술한 매개변수를 입력 데이터로 이용하여 시뮬레이션을 하면 제품 특성에 따른 박막 히터(23)의 최적 두께 범위가 재질에 따라 도출된다(예; 0.05 μm ~ 30 μm 등).Therefore, when the simulation using the above-described parameters as input data in consideration of the specific resistance value range of the thin film heater 23 material, the optimum thickness range of the thin film heater 23 according to the product characteristics is derived according to the material (eg; 0.05 μm to 30 μm, etc.).

이러한 박막 히터(23)는 진공 증착 방식 등에 의해 절연막(22) 위에 형성되는데, 진공증착 방식으로는 후막 스크린 인쇄 방법, PVD(Sputtering, Reactive Sputtering, Co-Sputtering, Evaporation, E-beam 등) 및 CVD(LPCVD, PECVD 등)이 사용된다.The thin film heater 23 is formed on the insulating film 22 by a vacuum deposition method, such as a thick film screen printing method, PVD (Sputtering, Reactive Sputtering, Co-Sputtering, Evaporation, E-beam, etc.) and CVD. (LPCVD, PECVD, etc.) are used.

상기 박막 히터의 상부 측에는 다리미 내부에서 생성된 스팀으로부터 상기 박막 히터를 보호하기 위한 보호층이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 히터 보호층의 소재로는 무기 히터 보호층 류(SiNx, SiOx), 유기 히터 보호층 류(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등) 등이 사용될 수 있다.The upper side of the thin film heater is preferably formed with a protective layer for protecting the thin film heater from the steam generated inside the iron. Herein, inorganic heater protective layers (SiNx, SiOx), organic heater protective layers (Polyimide, Polyamide, Teflon, PET, etc.) may be used as the material of the heater protective layer.

보호층은 도전체 패턴이 형성된 박막 히터와 도전체 패턴이 형성되어 있지 않은 상태의 박막 히터 모두에 형성될 수 있다.The protective layer may be formed on both the thin film heater in which the conductor pattern is formed and the thin film heater in the state in which the conductor pattern is not formed.

한편, 도 15 내지 17에서와 같이, 박막 히터의 일 측면에는 여러 가지 형상 및 모양을 갖는 박막 히터보다 전기 저항이 낮으며 열전도율이 높은 도전체 패턴(25)이 형성될 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 15 to 17, one side of the thin film heater may be formed of a conductor pattern 25 having a lower electrical resistance and higher thermal conductivity than a thin film heater having a variety of shapes and shapes.

도전체 패턴이 형성되지 않은 박막 히터를 사용할 경우 전원 공급 초기에 박막 히터의 전극 도입부와 중앙 부분 사이에 온도 차가 발생하여 박막 히터 면 전체에 균일한 온도 분포가 이루어지지 못하거나 박막 히터의 일 부분에 과발열 현상이 발생하여 박막 히터나 절연막 등에 손상이 발생할 수도 있다.In the case of using a thin film heater without a conductor pattern, a temperature difference occurs between the electrode introduction portion and the center portion of the thin film heater at the initial stage of power supply, so that a uniform temperature distribution cannot be made on the entire surface of the thin film heater or at a part of the thin film heater. Overheating may occur and damage to the thin film heater or the insulating film.

이러한 현상을 방지하고 전원 공급 초기에 박막 히터 면 전체에 균일한 발열이 일어날 수 있도록 하기 위하여, 박막 히터의 일 측면에 도 15 내지 17과 같이 여러 가지 형태 및 모양의 도전체 패턴을 형성할 수 있다.In order to prevent such a phenomenon and to generate uniform heat generation on the entire surface of the thin film heater at the initial power supply, conductor patterns of various shapes and shapes may be formed on one side of the thin film heater as shown in FIGS. 15 to 17. .

또한, 박막 히터에 도전체 패턴을 형성함으로써, 박막 히터 생산시 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터보다 생산 수율을 향상시킬 수 있다. 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터는 박막 히터 전체 중 일부분의 미세한 두께 차이나 스크래치 등의 일부 박막의 손상으로도 전체 저항체의 품질 저하를 가져와 박막 히터의 생산 수율을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.In addition, by forming a conductor pattern in the thin film heater, it is possible to improve the production yield than a single thin film heater in which the conductor pattern is not formed in the production of the thin film heater. This is because a single thin film heater without a conductor pattern may have a deterioration in the quality of the entire resistor due to a slight thickness difference of a part of the entire thin film heater or damage to some thin films such as scratches, thereby lowering the yield of the thin film heater.

금속 패드(24)는 박막 히터(23)의 일 측 및 타 측에 여러 가지 모양 및 형태로 각각 장착되어 있으며, 외부로부터 공급된 전원을 박막 히터(23)로 균일하게 공급한다. 여기서, 금속 패드(24)를 박막 히터(23)의 일 측 및 타 측에 각각 형성함으로써, 박막 히터(23)의 모든 면에서 균일한(일정한) 전류 밀도를 가질 수 있도록 할 수 있는 것이다.The metal pads 24 are mounted on one side and the other side of the thin film heater 23 in various shapes and forms, respectively, and uniformly supply power supplied from the outside to the thin film heater 23. Here, by forming the metal pad 24 on one side and the other side of the thin film heater 23, it is possible to have a uniform (constant) current density on all sides of the thin film heater 23.

특히, 박막 히터(23)의 모든 면에서 균일한 전류 밀도를 가질 수 있도록 하기 위해서 가능하면 금속 패드(24)의 폭을 박막 히터(23)의 폭보다 더 크거나 같게 한다.In particular, the width of the metal pad 24 should be greater than or equal to the width of the thin film heater 23 if possible so as to have a uniform current density on all sides of the thin film heater 23.

한편, 본 발명의 금속 패드(24)는 도 18과 도 19에서와 같이 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 여러 가지 위치, 모양, 크기 및 개수를 가지는 패턴을 형성할 수도 있다.Meanwhile, the metal pad 24 of the present invention may form a pattern having various positions, shapes, sizes, and numbers such that a plurality of heat generating thin film cells are formed as shown in FIGS. 18 and 19.

또한 박막 히터(23)에서 열이 발열 될 때에, 금속 패드(24)의 온도에 대한 안정성을 보장하고, 산화에 의한 저항 증가를 막고, 박막 히터(23)로부터 탈착되지 않도록 하기 위해서 금속 패드(24)의 소재로는 Al, Au, W, Pt, Ag, Ta, Mo, Ti 등과 같은 금속이 사용된다.In addition, when heat is generated in the thin film heater 23, the metal pad 24 is ensured to ensure the stability of the temperature of the metal pad 24, to prevent an increase in resistance due to oxidation, and not to be detached from the thin film heater 23. ), Metals such as Al, Au, W, Pt, Ag, Ta, Mo, Ti and the like are used.

부가적으로, 본 발명의 다른 실시예로, 스팀 다리미에서는 다리미 내부에서 스팀을 생성하여 옷감 등으로 분무하는 기능이 있는데, 다리미 내부에서 생성되는 스팀, 이물질 등으로부터 박막 히터(23)를 보호하기 위해 박막 히터(23)의 상부측에 보호층을 형성시킨다. 이러한 보호층은 금속 상판과 함께 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 보호층의 소재로는 무기 히터보호층류(SiNx, SiOx), 유기 히터보호층류(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등) 등이 사용될 수 있다.Additionally, in another embodiment of the present invention, the steam iron has a function of generating steam in the iron and spraying with cloth, etc., to protect the thin film heater 23 from steam, foreign matters, etc. generated inside the iron. A protective layer is formed on the upper side of the thin film heater 23. This protective layer is preferably formed with a metal top plate. Herein, inorganic heater protective layers (SiNx, SiOx), organic heater protective layers (Polyimide, Polyamide, Teflon, PET, etc.) may be used as the material of the protective layer.

본 발명에 따른 또 다른 다리미의 발열장치는, 하부에 장착된 비금속판(27); 상기 비 금속판의 일 측에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터(23); 및 상기 박막 히터의 일 측 및 타 측에 장착되어 외부로부터 공급된 전원을 상기 박막 히터로 균일하게 공급하는 금속 패드(24);를 포함한다.Another iron heating device according to the present invention, the non-metal plate 27 mounted on the bottom; A thin film heater 23 mounted on one side of the non-metal plate to receive power from the outside and instantaneously generate high temperature by its own electrical resistance; And a metal pad 24 mounted on one side and the other side of the thin film heater to uniformly supply power supplied from the outside to the thin film heater.

도 9 및 도 14에 도시된 바와 같이, 금속판 대신 비 금속판(20)이 사용된 경우에는 비 금속판과 박막 히터 사이에 절연막을 구비하지 않아도 된다. 9 and 14, when the non-metal plate 20 is used instead of the metal plate, an insulating film may not be provided between the non-metal plate and the thin film heater.

상기 박막 히터(23)의 일 측면에는 금속판을 사용하는 경우와 마찬가지로 전원 공급 초기에 보다 빠른 시간 안에 상기 박막 히터 면 전체에 균일하게 발열이 일어나도록 하고 상기 박막 히터의 전극 도입부에서 과 발열 현상이 일어나는 것을 방지하기 위한 도전체 패턴(25)과 박막 히터(23)를 외부 이물질 등으로부터 보호하기 위한 히터 보호층(26)이 형성될 수 있다.As in the case of using a metal plate on one side of the thin film heater 23, the heat generation is uniformly generated in the entire surface of the thin film heater in a faster time at the initial power supply, and the overheating phenomenon occurs at the electrode inlet of the thin film heater. The heater protection layer 26 may be formed to protect the conductor pattern 25 and the thin film heater 23 from external foreign matters.

또한, 상기 금속 패드(24)는 금속판을 사용하는 경우와 마찬가지로 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 패턴을 형성할 수 있다.In addition, as in the case of using a metal plate, the metal pad 24 may form a pattern to form a plurality of heat generating thin film cells.

비 금속판의 소재로는 적어도 250℃ 이상에서도 견디는 열 강화 플라스틱, 내열성 수지, 세라믹, 유리, 도자기 등이 사용된다.As the material of the non-metal plate, heat-reinforced plastics, heat-resistant resins, ceramics, glass, ceramics, etc., which endure at least 250 ° C or more are used.

도 20에는 본 발명이 적용된 다리미 발열장치가 도시되어 있으며, 도 21에는 도 20에 도시된 다리미 발열장치에 50 와트(Watt)를 인가했을 때 시간에 따른 표면 온도 변화를 측정한 그래프가 도시되어 있으며, 도 22에는 도 20에 도시된 다리미 발열장치에 10초 동안 전력 변화를 주었을 때의 표면 온도 변화를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 한편, 도 20 내지 22에 도시된 수치는 다리미 발열장치의 일실시예에 대한 수치이며, 박막 히터, 절연막, 금속 패드, 금속판 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등에 따라 서로 다른 결과로 도출될 수 있음을 밝혀 둔다.20 shows an iron heating device to which the present invention is applied, and FIG. 21 shows a graph measuring surface temperature change with time when 50 watts are applied to the iron heating device shown in FIG. 20. FIG. 22 is a graph illustrating measurement of surface temperature change when a power change is applied to the iron heating device shown in FIG. 20 for 10 seconds. On the other hand, the figures shown in Figures 20 to 22 is a value for one embodiment of the iron heating device, with different results depending on the resistance value, thickness, material, etc. of each component such as a thin film heater, insulating film, metal pad, metal plate, etc. Note that it can be derived.

도 20에 도시된 바와 같이, 50 와트 전력이 인가될 시 일정 시간이 경과되면 287 ℃에서 수렴(saturation) 특성이 나타남을 알 수 있다. 도 21 에 도시된 바와 같이, 전력 변화에 따라 10초 동안 증가하는 표면 온도 변화가 선형적 증가 특성을 가지는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 20, it can be seen that a saturation characteristic appears at 287 ° C. after a predetermined time when 50 watt power is applied. As shown in FIG. 21, it can be seen that the surface temperature change that increases for 10 seconds according to the power change has a linear increase characteristic.

부가적으로, 다리미 발열장치에 대한 제품 요구 사항을 반영하여 박막 히터, 절연막, 금속 패드, 금속판 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등을 서로 다르게 적용하여 표면 온도 도달 시간 및 소비 전력을 제품 특성에 맞게 감소시켜 최적의 제품을 생산할 수 있다.In addition, by reflecting the product requirements for the iron heating device, the resistance value, thickness, material, etc. of each component such as a thin film heater, an insulating film, a metal pad, and a metal plate are applied differently to improve the surface temperature arrival time and power consumption. It can be reduced according to the product characteristics to produce an optimal product.

이상, 본 발명이 실시 예를 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 단지 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of examples, the embodiments of the present invention are merely examples and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may modify or alter the present invention in various forms within the principles and scope described in the claims herein.

상기와 같은 본 발명은 다리미에 박막 히터를 장착시킴으로써, 저전력 전원으로 박막 히터를 순간적으로 높은 온도로 가열시킬 수 있으며, 그에 따라 사용자의 다리미 사용 대기 시간을 단축할 수 있도록 함과 아울러 소비 전력을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention as described above, by mounting a thin film heater on the iron, it is possible to heat the thin film heater to a high temperature instantaneously with a low power supply, thereby reducing the power consumption of the iron and reduce power consumption. It has the effect of making it possible.

또한, 본 발명은 균일한 두께를 갖는 박막 히터가 모든 면에서 거의 일정한 온도로 발열하기 때문에 다리미가 과열(overheating)되는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of preventing the iron from overheating because the thin film heater having a uniform thickness generates heat at almost constant temperature on all sides.

또한, 본 발명은 금속판 표면에 절연막을 형성하고 절연막 위에 박막 히터를 형성함으로써, 다리미 제조 공정 및 부품을 간소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of simplifying the iron manufacturing process and components by forming an insulating film on the metal plate surface and a thin film heater on the insulating film.

또한, 본 발명은 기존 스팀 다리미보다 스팀 기능이 장시간 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the steam function can be maintained for a long time than the existing steam iron.

또한, 본 발명은 다리미가 순간적으로 온도가 상승하는 것과 아울러 보다 빠른 시간 안에 온도가 하강하기 때문에 사용자가 다리미 사용을 끝내고 나서 화상을 입을 가능성을 줄이는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of reducing the likelihood of burns after the user finishes using the iron because the temperature rises in a faster time as well as the temperature of the iron rises instantaneously.

Claims

A metal plate 21 mounted below;

An insulating film 22 mounted on an inner surface of the metal plate to electrically insulate the metal plate and conduct heat generated to the metal plate;

A thin film heater 23 mounted on one side of the insulating film to receive power from the outside and instantaneously generate high temperature by its electric resistance; And

And a metal pad (24) mounted on one side and the other side of the thin film heater to uniformly supply power supplied from the outside to the thin film heater.

The method of claim 1,

In order to induce uniform heat generation of the entire surface of the thin film heater, a conductor pattern 25 is formed on one side of the thin film heater, the instantaneous heating method of the iron heating device.

The method of claim 1,

Instantaneous heating iron heating device characterized in that the metal pad 24 forms a pattern so that a plurality of heat generating thin film cells are formed.

A non-metal plate 27 mounted below;

A thin film heater 23 mounted on one side of the non-metal plate to receive power from the outside and instantaneously generate high temperature by its own electrical resistance; And

The method of claim 4, wherein

Instantaneous heating iron heating device, characterized in that the metal pad 24 forms a pattern to form a plurality of heat generating thin film cells.

The method according to any one of claims 1 to 6,

Instantaneous heating iron heating device characterized in that the protective layer (26) for protecting the thin film heater from the steam generated inside the iron on the upper side of the thin film heater (23) is formed.

The method according to any one of claims 1 to 6,

The thin film heater 23 combines a single metal or a two-component metal alloy or a metal-nitride in which the metal is combined, or a two-component metal-nitride or a metal-silicide in combination. An iron heating device of an instantaneous heating method, characterized by using any one of a component metal silicide or a thick film conductive paste.

The method according to any one of claims 1 to 6,

The metal pad 24 is set such that its width is greater than or equal to the width of the thin film heater so that current density can be uniformly supplied to the thin film heater 23, and is stable to temperature during heat generation, Instantaneous heating iron heating device characterized in that the material is made of any one of Al or Au or W or Pt or Ag or Ta or Mo or Ti to prevent the increase of resistance and physical peeling.

The method according to any one of claims 1 to 6,

The insulating film 22 is an oxide insulating film formed by oxidizing the surface of the metal plate 21 with an arc or an insulating film formed by coating ceramic or glass ware on the surface of the metal plate 21 or a polymer coated on the surface of the metal plate 21. An instantaneous heating iron heating device, characterized in that at least one insulating film of the formed polymer insulating film is formed.

The method of claim 10,

And the insulating film has an insulation breakdown voltage of 1000 V or more and a leakage current of 20 mA or less when a 100 V voltage is applied.

The method of claim 10,

The oxide insulating film is any one of aluminum oxide or beryllium oxide or titanium oxide, and the polymer of the polymer insulating film is polyimide or polyamide or teflon or paint or silver-stone ( An instantaneous heating iron heating device, characterized in that it is either silver-ston, tefzel-s, epoxy or rubber.

The method of claim 12,

The polymer material is coated on the surface of the metal plate by any one of a spin coating method, a spray coating method, a dipping coating method or a screen printing method. Iron heating device of instantaneous heating method.