KR100721708B1 - A steam iron - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다리미 본체와, 상기 본체 내부에 장착되어 다림수를 저수하도록 된 용기와, 상기 본체의 상측 및 내부에 배치되며 상기 용기 내의 물을 단계적으로 조절 급수하도록 된 스팀량 조절버튼 및 급수관과, 상기 본체의 저면에 장착되고, 그 상면에 다수의 증기 분출공 들과 일체형으로 제작되는 다수의 보스가 돌출 형성되도록 한 하부 가열판과, 상기 하부 가열판의 상면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 한 제2 발열부와, 상기 제2 발열부와 소정 간격 이격된 상태로 설치되는 상부 가열판과, 상기 상부 가열판 저면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 한 제1 발열부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.The present invention provides an iron main body, a container mounted inside the main body to store iron water, steam amount adjusting buttons and a water supply pipe disposed above and inside the main body to adjust and supply water in the container step by step, and It is mounted on the bottom surface of the main body, and the upper surface of the lower heating plate is formed so that a plurality of bosses integrally formed with a plurality of steam blowing holes protrude, and the electric power is applied to the thin film heater formed on the upper surface of the lower heating plate The first heating unit is configured to apply electric power to the second heating unit, the upper heating plate installed in a state spaced apart from the second heating unit, and the thin film heater formed on the bottom surface of the upper heating plate to generate electrical power. Characterized in that it comprises a heat generating portion.
상기 본 발명은 가열판을 예열하기 위한 별도의 준비시간을 필요로 하지 않기 때문에 다리미가 예열되는 동안 다리미를 들고 있거나 거치대에 거치시켜 놓는 등의 번거로움이 없이 곧바로 다림질을 수행할 수 있어 편리할 뿐만 아니라 사용자의 시간을 절약할 수 있는 효과를 갖게 된다.The present invention does not require a separate preparation time for preheating the heating plate, so it is convenient to perform ironing immediately without the hassle of holding an iron or placing it on a cradle while the iron is preheated. It will have the effect of saving user's time.
Description
도 1은 종래의 스팀다리미의 내부구조를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a conventional steam iron.
도 2는 종래의 스팀다리미의 저면구조를 도시한 저면도.Figure 2 is a bottom view showing the bottom structure of a conventional steam iron.
도 3은 본 발명에 따른 스팀다리미의 내부를 일부 절개된 상태로 도시한 정면도.Figure 3 is a front view showing the inside of the steam iron partially cut in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 스팀다리미의 상, 하부 가열판의 결합구조를 도시한 요부 단면도.Figure 4 is a sectional view showing the main part of the coupling structure of the upper, lower heating plate of the steam iron according to the present invention.
도 5는 도 4의 "A"부 상세도.5 is a detail view of the portion “A” of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 증기분출공 형성구조를 도시한 상세도.Figure 6 is a detailed view showing a steam jet hole formation structure of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 발열부의 일실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도.Figure 7 is an enlarged cross-sectional view showing a cross-sectional structure for explaining an embodiment of the heat generating unit according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 발열부의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도.Figure 8 is an enlarged cross-sectional view showing a cross-sectional structure for explaining another embodiment of the heat generating unit according to the present invention.
도 9 내지 11는 본 발명에 따른 박막 히터 상에 형성되는 도전체 패턴의 다양한 실시 예를 보여주는 예시도.9 to 11 are exemplary views showing various embodiments of a conductor pattern formed on a thin film heater according to the present invention.
도 12 내지 13은 본 발명에 따른 금속패드 및 박막 히터의 다양한 배치 패턴 의 실시 예를 보여주는 예시도.12 to 13 are exemplary views showing embodiments of various arrangement patterns of the metal pad and the thin film heater according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 발열부의 발열특성을 실험하기 위한 시편의 제원을 나타낸 개략도.Figure 14 is a schematic diagram showing the specifications of the specimen for testing the heat generating characteristics of the heat generating unit according to the present invention.
도 15는 도 14의 시편에 일정한 전류(50W)를 인가한 상태에서 시간 변위에 따른 온도변화 값을 측정한 그래프.15 is a graph measuring a temperature change value according to time displacement in a state in which a constant current (50 W) is applied to the specimen of FIG. 14.
도 16은 도 14의 시편에 규정된 시간(10초)동안 인가되는 전류량의 변위에 따른 온도변화 값을 측정한 그래프.FIG. 16 is a graph measuring a temperature change value according to a displacement of an amount of current applied for a time (10 seconds) specified in the specimen of FIG. 14.
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101: 본체 103: 용기101: main body 103: container
105: 스팀조절버튼 107: 조절부재105: steam control button 107: adjusting member
109: 급수관 110: 상부 가열판109: water supply pipe 110: upper heating plate
113: 정합돌기 120,120': 제1/제2 발열부113: registration protrusion 120,120 ': first / second heating portion
122: 절연막 123: 박막 히터122: insulating film 123: thin film heater
124: 도전체 패턴 125: 금속패드124: conductor pattern 125: metal pad
127: 보호층 130: 하부 가열판127: protective layer 130: lower heating plate
131: 보스 131a: 열융착부131:
133: 증기분출공 135: 패킹부재133: steam jet hole 135: packing member
140: 전원부140: power supply
본 발명은 스팀다리미에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다리미가 예열되는 동안 다리미를 들고 있거나 거치대에 거치시켜 놓는 등의 번거로움이 없이 곧바로 다림질을 수행할 수 있도록 하기 위해 가열판의 순간 고온발열이 가능한 스팀다리미에 관한 것이다.The present invention relates to a steam iron, and more particularly, steam capable of instantaneous high temperature heating of the heating plate in order to be able to perform ironing immediately without the hassle of holding the iron or placing it on the holder while the iron is warmed up. It's about an iron.
일반적으로 알려진 바와 같이, 스팀 다리미는 전기 저항에 의한 발열 작용 을 이용하여 가열판을 고온으로 가열하고, 고온으로 가열된 가열판에 대해 소정량의 물을 공급함으로써, 생성된 수증기를 가열판에 형성된 증기 분출공을 통하여 분출 시킴과 동시에 고열로 달구어진 가열판을 이용하여 옷감의 구겨진 주름을 다려서 펼 때 사용하는 전기 기기인 것이다.As is generally known, the steam iron heats the heating plate to a high temperature by using an exothermic action by electric resistance, and supplies a predetermined amount of water to the heating plate heated to a high temperature, thereby generating steam generated in the heating plate. It is an electric device that is used to blow out the wrinkles of the cloth by using a hot plate heated at the same time while blowing through.
도 1은 종래의 스팀다리미의 내부구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 스팀다리미의 저면구조를 도시한 저면도 이다.1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a conventional steam iron, Figure 2 is a bottom view showing the bottom structure of a conventional steam iron.
동 도면에서 보는 바와 같은 종래의 스팀다리미는 다리미 본체(1)의 내측에 적정량의 물이 담겨지는 용기(2)가 설치되고, 그 하측에는 발열체(3)가 인서트된 가열판(4)이 배치된다.In the conventional steam iron as shown in the figure, a
상기 가열판(4)의 적당한 곳에는 다수의 증기 분출공(5)이 형성되며, 그 증기 분출공(5)들의 사이에는 급수영역(6)이 형성된다.In the appropriate place of the
상기 급수영역(6)의 상측면에는, 후술하는 급수영역(6)의 상측면을 향해 급 수되는 물방울들이 뭉쳐지며 쉽게 기화되어 스팀성능이 저하되는 것을 방지하기 위해 수용성 코팅액을 도포하여 사용된다.On the upper side of the
한편, 상기 본체(1)의 적당한 곳에는 스팀량 조절버튼(7)이 설치되고, 상기 스팀량 조절버튼(7)의 하측에는 선택적으로 승, 하강 되며 상기 가열판(4)에 대해 소정량의 물을 공급하는 조절부재(8)와 급수관(9)이 배치된다.On the other hand, the steam
또한, 상기 본체(1)의 전방에는 상기 용기(2)내의 물을 펌핑하는 펌핑부(10)와, 펌핑된 물을 분사하는 분사부(11)가 배치된다.In addition, a pumping unit 10 for pumping water in the
따라서, 본체(1)에 대해 전원을 공급하면, 상기 가열판(4)에 인서트된 상기 발열체(3)가 고열로 발열되며, 그 고열은, 상기 가열판(4)으로 열전도 되어 가열판(4)을 고열로 달구게 된다.Therefore, when power is supplied to the
상기와 같이, 가열판(4)이 고열로 달구어진 상태에서 피 다림물에 대해 스팀다림질을 할 때에는 상기 스팀량 조절버튼(7)을 단계적으로 동작시킨다.As described above, when steaming the iron to be heated in a state in which the
즉, 조절버튼(7)을 단계적으로 동작시키면, 상기 급수관(9)을 밀폐하는 상기 조절부재(8)가 승, 하강되며, 그 개폐정도에 따라 고열로 달구어진 상기 가열판(4)에 형성된 상기 급수영역(6)에 대해 소정량의 물이 단계적으로 급수된다.That is, when the control button (7) is operated in stages, the control member (8) for sealing the water supply pipe (9) is raised and lowered, and the heating plate (4) formed on the
이와 같이, 급수되는 소정량의 물은 상기 발열체(3)에 의해 고열로 발열된 상기 급수영역(6)의 상측으로 떨어짐과 동시에 기화되며, 그 기화된 수증기는 상기 증기 분출공(5)을 통하여 분출되는 것이다.In this way, the predetermined amount of water to be supplied is vaporized at the same time as the upper side of the
그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 스팀다리미는 발열체(3)에 의한 가열 판(4)의 가열이 더디게 이루어져 예열에 많은 시간이 소요됨에 따라 바쁜 아침시간에 다리미를 사용하는 사용자의 마음을 조급하게 하거나, 다리미를 예열시켜 놓은 상태로 다른 일을 하다 예열사실을 잊어버리는 경우 다리미가 과열되는 문제점이 있었다.However, the steam iron of the prior art as described above has a slow heating of the heating plate (4) by the heating element (3) takes a lot of time for preheating in a hurry to the mind of the user using the iron in a busy morning Or if you forget the preheating facts while doing other things while the iron is preheated, the iron was overheated.
또한, 종래의 스팀다리미는 발열체(3)의 발열에 필요한 전력 소모량이 많아 전기 사용에 대한 비용부담이 큰 문제가 있었고, 이에 많은 양의 옷감을 모아두었다가 한꺼번에 다림질을 하는 등의 불편함을 감수해야 했고, 발열체(3)를 발열시킬 수 있을 정도의 대용량 충전지의 탑재가 어려워 스팀다리미의 무선화가 사실상 불가능한 문제점이 있었다.In addition, the conventional steam iron has a large cost burden for the use of electricity because the power consumption required for the heat generation of the heating element (3) has a big problem, and a large amount of cloth is collected, and at the same time to bear the inconvenience of ironing at once. In addition, since it is difficult to mount a large-capacity rechargeable battery capable of generating heat to the
또한, 종래의 스팀다리미는 가열판(4)에 물방울을 떨어뜨리는 방식으로 스팀을 발생하게 됨에 따라 스팀 발생 시 가열판(4)의 온도가 떨어지게 되어 다림질 성능이 저하되는 문제점이 있었고, 다림질이 끝난 후에 전원을 끄더라도, 가열판(4)이 냉각되는데 오랜 시간이 소요됨에 따라 뒤처리가 지연되는 문제가 있었다.In addition, the conventional steam iron has a problem in that the steam is generated by dropping the water droplets on the
마지막으로, 상기와 같은 종래기술의 스팀다리미는 발열체의 부피가 크고 이를 기구적으로 설치하기 위한 지지 구조물이 추가로 장착됨에 따라 제품의 크기가 커지는 한편, 상기한 구조물의 대부분이 금속재로 구성됨에 따라 다리미의 무게가 무거워지는 문제가 있었다.Lastly, the steam iron of the prior art as described above has a large volume of the heating element and the size of the product increases as the support structure for mechanically installing the heating element is added, while the majority of the structure is made of a metal material There was a problem that the iron is heavy.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다리미가 예 열되는 동안 다리미를 들고 있거나 거치대에 거치시켜 놓는 등의 번거로움이 없이 곧바로 다림질을 수행할 수 있도록, 가열판의 순간 고온발열이 가능한 스팀다리미를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the conventional problems as described above is the instantaneous high temperature heating of the heating plate so that ironing can be performed immediately without the hassle of holding the iron or placing it on the holder while the iron is warmed up To provide a possible steam iron.
본 발명의 다른 목적은 중, 소형 충전지를 이용한 저 전력 구동이 가능한 박막히터를 사용한 발열부를 구성함으로써 무선화가 이루어지는 동시에 슬림화가 구현되도록 한 스팀다리미를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a steam iron to realize a slimming at the same time by wireless construction by configuring a heating unit using a thin film heater capable of low power drive using a small, medium rechargeable battery.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 옷감을 다리기 위한 가열판과 스팀을 발생시키기 위한 가열판이 상호 분리되도록 함으로써, 스팀 발생 시에도 하부 가열판의 온도가 떨어지지 않고 그대로 유지되도록 하는 스팀다리미를 제공함에 있다.Another object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to separate the heating plate for generating the cloth and the heating plate for generating steam, so that the temperature of the lower heating plate is maintained without falling even when steam is generated. To provide a steam iron.
본 발명의 또 다른 목적은 다림질이 끝난 후에는 전원을 끄는 동시에 발열부 및 가열판이 냉각되기 시작함으로써, 빠른 시간 내에 뒤처리(정리)가 이루어지도록 하는 스팀다리미를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a steam iron which allows the post-treatment (cleaning up) to be performed in a short time by turning off the power and cooling the heating part and the heating plate after ironing.
상기한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 1실시 예에 따른 스팀다리미는 다리미 본체 내부에 다림수를 저수하도록 된 용기가 장착되고, 상기 본체의 바닥면에 복수개의 증기 분출공을 갖는 가열판이 장착되며, 상기 증기 분출공을 통해 스팀이 분출되어 다림질이 이루어지도록 된 스팀다리미에 있어서, 상기 가열판은 옷감을 다림질하기 위한 하부 가열판과, 스팀을 발생시키기 위한 상부 가열판으로 분리되고, 상기 상, 하부 가열판이 박막히터를 이용한 각각의 발열부를 장착하는 것을 특징으로 한다.Steam iron according to an embodiment of the present invention for achieving the object as described above is equipped with a container to store the iron in the iron body, a heating plate having a plurality of steam ejection holes on the bottom surface of the body is mounted In the steam iron that the steam is ejected through the steam jet hole to be ironed, the heating plate is separated into a lower heating plate for ironing the cloth, and an upper heating plate for generating steam, the upper, lower heating plate It is characterized by mounting each of the heating units using the thin film heater.
상기한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 2실시 예에 따른 스팀다리미는 다리미 본체; 상기 본체 내부에 장착되어 다림수를 저수하도록 된 용기; 상기 본체의 상측 및 내부에 배치되며 상기 용기 내의 물을 단계적으로 조절 급수하도록 된 스팀량 조절버튼 및 급수관; 상기 본체의 저면에 장착되고, 그 상면에 다수의 증기 분출공 들과 일체형으로 제작되는 다수의 보스가 돌출 형성되도록 한 하부 가열판; 상기 하부 가열판의 상면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 한 제2 발열부; 상기 제2 발열부와 소정 간격 이격된 상태로 설치되는 상부 가열판; 상기 상부 가열판 저면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 한 제1 발열부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.Steam iron according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an iron body; A container mounted inside the body to store iron water; A steam amount adjusting button and a water supply pipe disposed at upper and inner sides of the main body to adjust and supply water in the container step by step; A lower heating plate mounted on a bottom of the main body and configured to protrude from a plurality of bosses formed integrally with a plurality of steam jet holes on an upper surface thereof; A second heating unit configured to generate electric heat by applying power to the thin film heater formed on the upper surface of the lower heating plate; An upper heating plate installed to be spaced apart from the second heating unit by a predetermined interval; Characterized in that it comprises a first heating unit for applying electrical power to the thin film heater formed on the lower surface of the upper heating plate to generate electrical heat.
이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the configuration and operation according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 스팀다리미의 내부를 일부 절개된 상태로 도시한 정면도로서, 동 도면에서 보여 지는 바와 같은 본 발명에 따른 스팀다리미는 다리미 본체(101) 내부에 다림수를 저수하도록 된 용기(103)가 장착되고, 상기 본체(101)의 상측 및 내부에 상기 용기(103) 내의 물을 단계적으로 조절 급수하도록 된 스팀 량 조절버튼(105) 및 급수관(109)이 배치되며, 상기 본체(101)의 바닥면에 복수개의 증기 분출공과 별도의 발열부(120)(120') 들을 구비하도록 된 상, 하부 가열판(110)(130)이 장착되는 구성을 갖는다.3 is a front view showing the inside of the steam iron in a partially cut state according to the present invention, the steam iron according to the present invention as shown in the figure is a container to store the iron in the iron body 101 (103) is mounted, and the steam
도 4는 본 발명에 따른 스팀다리미의 상, 하부 가열판의 결합구조를 도시한 요부 단면도이고, 도 5는 도 4의 "A"부 상세도이며, 도 6은 본 발명의 증기분출공 형성구조를 도시한 상세도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the main portion showing the coupling structure of the upper and lower heating plate of the steam iron according to the present invention, Figure 5 is a detailed view "A" of Figure 4, Figure 6 is a steam jet hole forming structure of the present invention Detailed view shown.
동 도면에서 보여 지는 바와 같은 본 발명에 따른 가열판 장착구조에 대해 자세히 설명하면, 우선 다리미 본체(101)의 저면에 장착되어 바닥면을 형성하는 하부 가열판(130)이 구비된다.Referring to the heating plate mounting structure according to the present invention as shown in the drawings in detail, first is provided with a
상기 하부 가열판(130)은 옷감과 접촉하여 다림질이 이루어지는 부위로서, 다림질의 편리성을 위해 선단이 뾰족한 유선형을 이루도록 제작한다.The
또한, 상기 하부 가열판(130)의 외주연 둘레에 분포되도록 복수개의 증기 분출공(133) 들이 형성되는데, 이러한 증기 분출공(133) 들의 자리에는 관통형 보스(131) 들이 일체형으로 형성되는데, 상기 보스(131)는 상부로 소정길이 돌출된다.In addition, a plurality of
이때, 상기 복수개의 보스(131)들 중 일부는 증기 분출공(133)이 형성되지 않은 단순 돌기형태로 돌출 형성된다.At this time, some of the plurality of
그리고, 상기 하부 가열판(130)의 상면에는 박막히터(123)를 이용한 발열이 이루어지도록 된 제2 발열부(120')가 증착된다. 이와 같은 제2 발열부(120')는 박막형태로 증착되는데, 그 총 두께가 0.2mm 미만으로 증착되어 제품의 슬림화가 가능하게 될 뿐만 아니라 저 전력(예; 300 W 등) 구동이 가능한 박막 히터(123)를 사용함으로써, 외부 전원의 공급에 의해 매우 빠른 속도로 발열되어 다리미의 신속한 사용이 가능하게 된다.In addition, a
이와 같은 제2 발열부(120')의 물성 및 재질 특성에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.The physical properties and material properties of the second
그리고, 상기 제2 발열부(120') 및 하부 가열판(130)과 소정 간격 이격된 상태로 상부 가열판(110)이 설치된다.In addition, the
이때, 상기 상부 가열판(110)은 하부 가열판(130)의 보스(131) 상부에 얹혀지는 형태로 장착되는데, 각각의 보스(131)과 정합되기 위한 정합돌기(113) 들이 형성되며, 상기 정합돌기(113) 들의 중심과 보스(131) 들의 중심이 관통 형성됨으로써, 상부 가열판(110)에서 생성된 스팀이 외부로 배출되는 증기분출공(133)을 형성하게 된다.At this time, the
상기한 상부 가열판(110)은 그 저면에는 박막히터(123)를 이용한 발열이 이루어지는 제1 발열부(120)가 증착된다. 이때, 상기 제1 발열부(120)의 구성 및 작용은 제2 발열부(120')와 동일하고 이에 대한 설명은 뒤에서 하기로 한다.The
상기와 같은 보스(131) 및 정합돌기(113) 사이에는 소정의 패킹부재(135)가 설치되어 수밀이 유지되도록 할 수 있다.A
이처럼, 상부 가열판(110)이 보스(131)에 결합되고 나면, 그 상측으로 돌출된 단순돌기 형상을 별도의 가열수단을 이용해 열융착 시켜 상, 하부 가열판(110, 120) 사이에 영구적 결합이 이루어지도록 한다.As such, after the
이때, 상기 상/하부 가열판(110)(130)은 전도성(금속) 및 비전도성 재질을 모두 포함해 제작될 수 있다.In this case, the upper /
특히, 하부 가열판(130)은 제2 발열부(120')가 생략되는 형태로 제작되어 스팀 온도로만 다림질이 이루어지도록 할 수 있다.In particular, the
도 7은 본 발명에 따른 발열부의 일실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도로서, 본 발명의 제1/제2 발열부(120)(120')가 비 도전성 재질로 제작된 상/하부 가열판(110)(130) 이면에 설치되는 예를 설명하고 있다.Figure 7 is an enlarged cross-sectional view showing a cross-sectional structure for explaining an embodiment of the heat generating unit according to the present invention, the first / second
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 제1/제2 발열부(120)(120')는 비 도전성 재질로 제작된 상/하부 가열판(110)(130)와, 상기 상/하부 가열판(110)(130)의 외면에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 따른 순간가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터(123)와, 상기 박막 히터(123)에 전기적 접합이 이루어지고, 외부로부터 공급된 전원이 박막 히터(123) 전면에 균일하게 인가될 수 있도록 하는 특정 패턴을 갖는 금속패드(125)와, 상기 금속패드(125) 및 박막 히터(123)가 외부환경으로부터 보호되도록 소정 두께로 코팅된 보호층(127)으로 구성된다.As shown in the drawing, the first and
이때, 상기 비 도전성 재질의 상/하부 가열판(110)(130)의 소재로는 적어도 250℃ 이상에서도 견디는 열 강화 플라스틱, 내열성 수지, 세라믹, 유리, 도자기, 석재 등이 사용될 수 있다.In this case, as the material of the upper /
도 8은 본 발명에 따른 발열부의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도로서, 본 발명의 제1/제2 발열부(120)(120')가 도전성 재질로 제작된 상/하부 가열판(110)(130) 이면에 설치되는 예를 설명하고 있다.8 is an enlarged cross-sectional view showing a cross-sectional structure for explaining another embodiment of the heat generating unit according to the present invention, wherein the first / second heat generating unit 120 (120 ') of the present invention is made of a conductive material / An example in which the
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 제1/제2 발열부(120)(120')는 도전성 재질로 제작된 상/하부 가열판(110)(130)와, 상기 상/하부 가열판(110)(130)의 내면에 소정 두께로 코팅되어 전기적 절연특성이 제공되는 동시에 우수한 열전도 특성이 제공되도록 한 절연막(122)과, 상기 절연막(122)의 하부에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 따른 순간가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터(123)와, 상기 박막 히터(123)에 전기적 접합이 이루어지고, 외부로부터 공급된 전원이 박막 히터(123) 전면에 균일하게 인가될 수 있도록 하는 특정 패턴을 갖는 금속패드(125)와, 상기 금속패드(125) 및 박막 히터(123)가 외부환경으로부터 보호되도록 소정 두께로 코팅된 보호층(127)으로 구성된다.As shown in the drawing, the first and
여기서, 상기 도전성 재질로 제작된 상/하부 가열판(110)(130)의 두께는 0.3mm ~ 2mm로 제작하는 것이 바람직하며, 그 소재로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속이 사용되도록 할 수 있다.Here, the thickness of the upper /
이때, 도 7, 도 8에서와 같이 상기 박막 히터(123) 상에 별도의 도전체 패턴(124)를 형성함으로써, 전류가 박막 히터(123)의 전체면에 고르게 분산 공급되도록 하여 박막 히터(123)의 특정부위에 과도한 발열이 집중되는 것을 방지시켜 발열특성이 안정되도록 할 수 있다.In this case, as shown in FIGS. 7 and 8, by forming a
이하, 본 발명의 제1/제2 발열부(120)(120')를 구성하는 절연막(122), 박막히터(123), 도전체 패턴(124), 금속패드(125) 및 보호층(127) 등 각 구성요소에 대해 요구되는 물성 및 구성 조건에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the insulating
우선, 절연막(122)은 박막 히터(123)에서 발열된 열이 빠른 속도로 상/하부 가열판(110)(130)로 전도될 수 있도록 최대한 두께를 얇게 함과 아울러 상/하부 가열판(110)(130)와 박막 히터(123) 간을 전기적으로 절연시킬 수 있도록 알루미나(산화 알루미늄, Al2O3) 또는 마그네시아(산화 마그네슘, MgO) 등과 같은 세라믹 재질 또는 폴리머 물질을 이용한 절연막 또는 상기 두 가지 절연막의 혼합 물질 등으로 이루어진다.First, the insulating
그리고, 상기 절연막(122)은 박막 히터(123)에서 발열된 열이 빠른 속도로 상/하부 가열판(110)(130)로 전도될 수 있을 정도의 얇은 두께를 갖도록 함과 아울러 상/하부 가열판(110)(130)와 박막 히터(123) 간을 전기적으로 절연시킬 수 있을 정도로 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 200 μm 범위가 바람직하며, 재질 에 따라 두께에 차이가 발생할 수도 있다.In addition, the insulating
이러한 절연막(122)의 조건은 다음과 같다. The conditions of the insulating
먼저 절연막(122)이 상/하부 가열판(110)(130)와 박막 히터(123) 간을 전기적으로 절연시켜야 하며, 외부 전원을 공급받는 박막 히터(123)를 전기적으로 고립(Electrical isolation) 시키기 위해서는 박막 히터(123)로 100V 정도의 전압이 인가될 때에 절연막(122)의 파괴가 발생하지 않아야 하고 절연막(122)의 전기적 누설 전류가 20 μA 이하로 되어야 한다.First, the insulating
또한, 박막 히터(123)에서 고온의 열이 발생할 때에 절연막(122)이 상/하부 가열판(110)(130) 및 박막 히터(123)로부터 각각 물리적 탈착이 발생하지 않도록 절연막(122)과 상/하부 가열판(110)(130)간의 접촉성, 절연막(122)과 박막 히터(123) 간의 접촉성이 우수해야 한다.In addition, when the high temperature heat is generated in the
또한, 박막 히터(123)에서 고온의 열이 발생할 때에 절연막(122)이 상/하부 가열판(110)(130) 및 박막 히터(123)와 각각 화학적 반응을 일으키지 않으며 절연막(122)의 표면 조도가 우수해야 한다. In addition, when the high temperature heat is generated in the
즉, 절연막(122)의 표면 조도가 우수하지 못할 경우에 절연막(122)이 박막 히터(123)의 전기적 비저항 특성에 영향을 미치기 때문에 절연막(122)은 박막 히터(123)의 전기적 비저항 특성에 영향을 미치지 않을 정도의 표면 조도를 갖는 것이 바람직하다.That is, when the surface roughness of the insulating
전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 절연막(122)으로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면을 아크(Arc)로 산화시킨 산화 절연막이 사용되거나 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 세라믹, 유리, 도자기 등이 코팅된 절연막 또는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 폴리머(Polymer) 계열 물질(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등)을 코팅시킨 폴리머 절연막 중 하나 또는 두 가지 이상을 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 형성시킨 절연막 등이 사용된다.An oxide insulating film obtained by oxidizing the upper and
산화 절연막을 형성하는 방법의 일실시 예는 다음과 같다.An embodiment of a method of forming an oxide insulating film is as follows.
먼저, 알칼리 전해액에 담가져 있는 알루미늄(Al) 또는 베릴륨(Be) 또는 티타늄(Ti) 또는 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 외부로부터 아크 등의 전기적 에너지를 인가시켜 상/하부 가열판(110)(130) 표면 상의 금속 원자와 외부의 산소가 전기/화학적 반응을 일으키도록 하여 상/하부 가열판(110)(130) 표면의 특성을 산화막 형태로 변환시키는 것에 의해 형성되도록 한다.First, an arc or the like is applied to the upper and
이러한, 산화 절연막으로는 Al2O3, ZrO3, Y2O3 등이 사용되며, 상기 산화 절연막을 상/하부 가열판(110)(130) 위에 플라즈마 스프레이 코팅 방식(Plasma Spray Coating) 등으로 형성할 수도 있다. As the oxide insulating layer, Al 2
이하, 산화 절연막을 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 형성하는 공정의 일실시 예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the process of forming the oxide insulating layer on the upper and
먼저, 용기(bath) 내에 채워져 있는 알칼리 전해액의 농도를 평가하고, 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130)에 외부 전원이 공급될 수 있도록 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130)에 도선을 연결한 상태에서 이 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130)을 용기 내의 알칼리 전해액에 담그고 나서 이 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130)로 외부 전원을 공급하여 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면을 산화시킨다.First, the concentration of the alkaline electrolyte filled in the bath is evaluated, and the upper and
다음, 산화 절연막 형성 공정에 의해 고주파 교류(AC) 형태의 강한 전원이 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130)에 가해짐에 따라 순간적으로 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 아크(Arc)가 발생되며, 그에 따라 산화가 치밀하고 핀홀(pinhole)의 농도가 매우 작은 산화 절연막이 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 형성된다.Next, as a strong power source in the form of a high frequency alternating current (AC) is applied to the upper and
이러한 산화 절연막 형성 공정을 이용하여 알루미늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에는 산화 알루미늄이 형성될 수 있거나 티타늄 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에는 산화 티타늄이 형성될 수 있거나 베릴륨 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에는 산화 베릴륨이 형성될 수 있는 것이다.Aluminum oxide may be formed on the surface of the upper and
한편, 폴리머 절연막은 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 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 to ensure the electrical insulation on the upper and
특히, 이러한 폴리머 절연막은 박막 히터(123)에서 열이 발열될 때에 열적 변형이 적어야 된다. 또한, 폴리머 절연막은 박막 히터(123)에서 고온의 열이 발열될 때에, 상/하부 가열판(110)(130) 및 박막 히터(123)로부터 각각 물리적 탈착이 발생되지 않도록 접촉성이 우수해야 되고, 상/하부 가열판(110)(130) 및 박막 히터(123)와 각각 화학적 반응을 일으키지 않아야 하며 표면 조도가 우수해야 한다.In particular, the polymer insulating film should be less thermally deformed when heat is generated in the
상기 폴리머 절연막을 형성하는 공정의 일 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the process of forming the polymer insulating film will be described below.
우선, 폴리머 절연막은 액상의 유기 폴리머 물질이 이용되어 형성되는데, 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 균일한 두께로 코팅된다.First, the polymer insulating layer is formed by using a liquid organic polymer material, and is coated with a uniform thickness on the upper and
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) 등 이 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, etc. may be used, or a material that is sensitive to ultraviolet rays (UV) may also be used.
예를 들어, 폴리이미드 계열 물질을 스프레이 코팅 방식으로 상/하부 가열판(110)(130)에 형성하는 공정의 일실시 예는 다음과 같다.For example, one embodiment of a process of forming a polyimide-based material on the upper and
우선, 상/하부 가열판(110)(130)을 아세톤(aceton), 아이소 프로필 알코올(IPA; Iso Propyl Alcohol) 등으로 유기 세척시키고 나서, 상/하부 가열판(110)(130)을 고속(예; 2,000 rpm 이상)으로 자전시키면서 폴리이미드 계열 물질을 상/하부 가열판(110)(130)에 분사한 후에 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 코팅된 폴리이미드 계열 물질을 열처리한다.First, the upper and
이러한, 스프레이 코팅 방식의 폴리머 절연막 형성 공정에 의해 상/하부 가열판(110)(130) 표면에는 열적 안정성이 우수하고 글래시 템퍼러쳐(GT; glassy temperature)가 300 ℃이상인 폴리머 절연막이 형성된다.The polymer insulating film having a high thermal stability and a glassy temperature (GT) of 300 ° C. or more is formed on the upper and
또한, 폴리이미드 계열 물질 열처리 과정에서 폴리이미드 계열 물질을 서서히 냉각시킴으로써 폴리머 절연막과 상/하부 가열판(110)(130) 간의 접착성이 우수해 지며, 스프레이 코팅 과정에서 폴리머 계열 물질을 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 코팅시킴으로써 두께 균일도가 우수해지며, 폴리머 절연막의 핀홀의 농도가 매우 작아져서 전기적 누설 전류가 발생하지 않는다.In addition, by slowly cooling the polyimide-based material during the heat treatment of the polyimide-based material, the adhesion between the polymer insulating film and the upper and
한편, 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막은 금속 소재의 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 산화 절연막을 형성시키고 나서 이 산화 절연막 위에 폴리머 계열의 물질을 균일한 두께로 코팅시키거나 반대로 금속 소재의 가열판 표면에 폴리머 계열 물질을 코팅하고 그 위에 산화 절연막을 형성시킬 수 있다.Meanwhile, the double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film forms an oxide insulating film on the upper and
이러한 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막의 전체 두께는 산화 절연막을 단독으로 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 형성시킨 결과의 두께 및 폴리머 절연막을 단독으로 상/하부 가열판(110)(130) 표면에 형성시킨 결과의 두께 각각의 합에 비해 작게 할 수 있으며, 각각의 단독 절연막에 비해 절연 파괴를 최소화 시킬 수 있다.The total thickness of the double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film is the thickness of the result of the oxide insulating film formed on the upper and
여기서, 산화 절연막 절연 파괴의 주된 사유로는 산화 절연막에 형성되는 핀홀에 기인하여 이 핀홀 내로 박막 히터(123)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
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 compensate for the occurrence of dielectric breakdown inherent in each of the oxide insulating film or the polymer insulating film with a double insulating film of the oxide insulating film and the polymer insulating film.
이러한 절연막(122)의 두께는 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 200 μm 범위가 열 효율성을 위해 바람직하며(재질에 따라 두께에 차이가 발생함), 절연막(122)의 절연 파괴 전압(breakdown voltage)은 1,000 V 이상이며, 절연막(122)의 누설 전류(leakage current)는 100 V 전압이 될 때에 20 μA 이하이며, 박막 히터(123)에서 열이 발열될 때에(thermal cycle) 절연막(122)이 상/하부 가열판(110)(130) 및 박막 히터(123) 각각으로부터 탈착(박리)이 발생되지 않도록 한다.The thickness of the insulating
다음으로 박막 히터(123)에 대해 설명하면, 상기 박막 히터(123)는 절연막(122) 위에 0.05 μm ~ 수 μm 범위(예, 0.05 μm ~ 2 μm )의 두께를 갖는 박막 형태로 장착되며, 금속패드(125)를 통하여 외부 전원(직류 전원 또는 교류 전원)이 공급되면 자체 전기 저항에 의해 줄열(joule heating)을 발생시킨다.Next, the
여기서, 박막 히터(123)의 박막 특성, 즉 작은 부피로 인해 발열 속도 및 냉각 속도가 매우 빠르게 이루어질 수 있고, 자체 전기 저항에 의해 발열되는 온도가 500 ℃를 초과할 수도 있고, 기존의 히터와는 다르게 아주 빠른 온도 상승도 가능하다.Here, due to the thin film characteristics of the
이러한 박막 히터(123)의 조건은 다음과 같다.The conditions of the
우선, 박막 히터(123)는 박막 특성으로 인해 기존의 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.First, the
즉, 박막 히터(123)는 전기적으로 높은 내압(heater strength)을 가져야 되며, 금속패드(125)를 통하여 지속적으로 인가되는 에너지에 대한 자체 저항성이 높아야지만 박막 히터(123)의 장시간 수명 유지가 가능하다.That is, the
또한, 박막 히터(123)는 절연막(122) 위에 장착되는데, 발열로 인해 절연막(122)이 탈착되지 않도록 하고 상/하부 가열판(110)(130)와 절연막(122)간의 박리가 발생되지 않도록 해야 된다.In addition, the
또한, 박막 히터(123)는 열 충격이 지속적으로 가해지는 소자인데, 이러한 열충격에 의해 자체 저항 변화의 현저한 증가가 일어나지 않도록 해야 한다.In addition, the
또한, 박막 히터(123)는 공기 중(산소)에 노출된 상태로 고온으로 발열하는 경우도 있는데, 이러한 산화에 의해 자체 저항의 현저한 증가가 일어나지 않도록 해야 한다.In addition, the
전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 박막 히터(123)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 사용된다.In order to satisfy the above conditions, 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
그리고, 박막 히터(123)가 수 μm 이하(예; 0.05 μm ~ 2 μm 범위 등, 재질에 따라 두께에 차이가 발생함)의 두께를 갖도록 한다.In addition, the
특히, 박막 히터(123)의 온도가 순간적으로 상승되게 하기 위해서, 즉 자체적으로 뜨겁게 달궈지는데 걸리는 시간이 최소화되기 위해서는 박막 히터(123) 자체의 히트 커패시티(heat capacity)를 매우 작게 하면 된다.In particular, the heat capacity of the
즉, 박막 히터(123)의 히트 커패시티는 두께를 매개변수로 하는 함수로 표현되는데, 박막 히터(123)의 두께가 얇아질수록 그 값이 작아진다. 반면에 박막 히터(123)의 수명은 두께가 얇아질수록 짧아질 수 있다.That is, the heat capacity of the
따라서, 본 발명에서는 박막 히터(123)의 온도를 순간적으로 상승시키고 수명을 연장시키기 위한 두 가지 조건을 만족시키기 위해 다양한 시뮬레이션과 실험을 통하여 박막 히터(123)의 최적 두께 범위를 도출할 수 있다. 한편, 박막 히터(123)의 소재에 따라 약간의 차이는 있으나 미세한 차이임을 밝혀 둔다.Therefore, in the present invention, the optimum thickness range of the
즉, 다음의 수식에 근거하여 박막 히터(123)의 최적의 두께를 도출한다.That is, the optimum thickness of the
여기서, (resistivity)는 박막 히터(123) 소재의 고유한 비저항값이고, Rs(sheet resistance)는 박막 히터(123)의 면 저항값이고, t(thickness of film)는 박막 히터(123)의 두께이다. 한편, 두께와 고유 비저항값은 비례 관계에 있음을 알 수 있다.here, (resistivity) is a specific resistivity value of the
따라서, 박막 히터(123) 소재의 비저항값 범위를 고려하여 전술한 매개변수를 입력 데이터로 이용하여 시뮬레이션을 하면 각 제품의 특성에 맞게 박막 히터(123)의 최적 두께 범위가 재질에 따라(예; 0.05 μm ~ 2 μm 등) 도출된다.Therefore, when the simulation using the above-described parameters as input data in consideration of the specific resistance range of the
이러한 박막 히터(123)는 진공 증착 방식에 의해 절연막(122) 위에 형성되는데, 진공 증착 방식으로는 PVD(Sputtering, Reactive Sputtering, Co-Sputtering, Evaporation, E-beam 등) 및 CVD(LPCVD, PECVD 등)가 사용된다.The
도 9 내지 11는 본 발명에 따른 박막 히터 상에 형성되는 도전체 패턴의 다양한 실시 예를 보여주는 예시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 박막 히터(123) 상에는 박막 히터보다 전기 저항이 낮으며 열전도율이 높은 도전체 패턴(124)을 여러 가지 형상 및 모양을 다양한 간격으로 형성할 수 있다. 9 to 11 are exemplary views showing various embodiments of a conductor pattern formed on a thin film heater according to the present invention. As shown in the figure, the electrical resistance is lower than the thin film heater on the
만약, 도전체 패턴(124)이 형성되지 않은 박막 히터(123)를 사용할 경우, 전원 공급 초기에 박막 히터(123)의 전극 도입부와 중앙 부분 사이에 온도 차가 발생하여 박막 히터(123) 면 전체에 균일한 온도 분포가 이루어지지 못하거나 박막 히터(123)의 일 부분에 과 발열 현상이 발생하여 박막 히터(123)나 절연막(122) 등에 치명적인 손상(열화)을 발생시킬 수 있고 결과적으로 박막히터(123)의 수명이 극단적으로 짧아지게 될 수도 있다.If the
즉, 이러한 현상을 방지하고 전원 공급 초기에 보다 빠른 시간 안에 박막 히터(123)의 면 전체에 균일한 발열이 일어날 수 있도록 하기 위하여, 박막 히터(123) 상에 도 9 내지 11과 같이 여러 가지 형태 및 모양의 도전체 패턴(124)을 형성하게 되는 것이다.That is, in order to prevent such a phenomenon and to generate uniform heat generation on the entire surface of the
이처럼, 박막 히터(123)에 도전체 패턴(124)을 형성하게 되면, 박막 히터(123)의 생산공정에서 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터보다 생산 수율을 향상시킬 수 있게 되는데, 이는 도전체 패턴이 형성되지 않은 단일 박막 히터가 박막 히터 전체 중 일부분의 미세한 두께 차이나 스크래치 등의 일부 박막의 손상으로도 전체 저항체의 품질 저하로 이어지는 종래 문제점을 해결할 수 있게 되기 때문이다.As such, when the
다음으로 금속패드(125)에 대해 설명하면, 상기 금속패드(125)는 박막 히터(123) 상에 장착되어, 외부로부터 공급된 전원을 박막 히터(123)로 균일하게 공급하는 역할을 수행하게 된다. 여기서, 상기 금속패드(125)를 박막 히터(123) 면 전체에 고르게 접지되도록 설치함으로써, 박막 히터(123)의 모든 면에서 균일한(일정한) 전류 밀도를 가질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Next, with reference to the
특히, 박막 히터(123)의 모든 면에서 균일한 전류 밀도를 가질 수 있도록 하 기 위해서 금속패드(125)의 폭(두께)을 박막 히터(123)의 폭(두께)보다 더 크거나 같게 하는 것이 좋다.In particular, the width (thickness) of the
도 12 내지 13은 본 발명에 따른 금속패드 및 박막 히터의 다양한 배치 패턴의 실시 예를 보여주는 예시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 금속패드(125)의 형상을 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 여러 가지 위치, 모양, 크기 및 개수를 가지는 패턴으로 형성할 수 있다. 12 to 13 are exemplary views showing various arrangement patterns of the metal pad and the thin film heater according to the present invention. As shown in the drawing, the plurality of heat generating thin film cells may be formed in the shape of the
이러한 박막 셀을 형성하는 이유는 한번에 많은 전력이 공급될 때 전력 공급되는 부위의 금속패드(125)와 박막히터(123)의 접지부위가 과열로 인해 파괴되는 것을 방지시키는 동시에 발열 영역을 여러 개로 분할시켜 각 영역별 저항값의 제어가 가능하도록 하기 위함이다.The reason for forming the thin film cell is to divide the heat generating area into several parts while preventing the ground parts of the
상기한 바와 같은 금속패드(125)를 형성하는 소재는 박막 히터(123)에서 열이 발열 될 때에, 금속패드(125)의 온도에 대한 안정성을 보장하고, 산화에 의한 저항 증가를 막고, 박막 히터(123)로부터 탈착되지 않도록 하기 위한 Al, Au, W, Pt, Ag, Ta, Mo, Ti, H, Cu 등과 같은 금속이 사용될 수 있다.The material forming the
마지막으로, 상기 보호층(127)은 박막 히터(123) 및 금속 패드(125)의 외면에 장착되어 외부환경으로부터 박막 히터(123), 금속 패드(125)를 전기적/화학적으로 보호하게 되는데, 이러한 보호층(127)의 소재로는 SiNx, SiOx, AlOx, Polymer, Polyimide, 테프론 등이 사용될 수 있으며, 상기 보호층(127)의 두께는 단열성과 보호기능을 발휘할 수 있는 최적의 두께로 재질에 따라 정해지며, 약 0.1 μm 내지 20 μm 범위인 것이 바람직하다.Finally, the
이러한, 보호층(127)은 도전체 패턴(124)이 형성된 박막 히터(123)와 도전체 패턴이 형성되어 있지 않은 상태의 박막 히터(123) 모두에 형성될 수 있다.The
도 14는 본 발명에 따른 발열부의 발열특성을 실험하기 위한 시편의 제원을 나타낸 개략도이고, 도 15는 도 14의 시편에 일정한 전류(50W)를 인가한 상태에서 시간 변위에 따른 온도변화 값을 측정한 그래프가 도시되어 있으며, 도 16은 도 14의 시편에 규정된 시간(10초)동안 인가되는 전류량의 변위에 따른 온도변화값을 측정한 그래프가 도시되어 있다.14 is a schematic view showing the specifications of the specimen for testing the heating characteristics of the heat generating unit according to the present invention, Figure 15 is to measure the temperature change value according to the time displacement in a state in which a constant current (50W) is applied to the specimen of Figure 14 One graph is shown, and FIG. 16 shows a graph measuring a temperature change value according to the displacement of the amount of current applied during the time (10 seconds) specified in the specimen of FIG.
이때, 상기 도 14 내지 도 16을 통해 측정된 온도 값은 박막 히터(123), 도전체 패턴(124), 절연막(122), 금속패드(125), 상/하부 가열판(110)(130) 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등에 따라 서로 다른 결과로 도출될 수 있음을 밝혀 둔다.In this case, the temperature values measured through FIGS. 14 through 16 may include a
도 15에 도시된 바와 같이, 50 와트 전력이 인가될 시 일정 시간이 경과하면 287 ℃에서 임계(saturation) 특성이 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 15, it can be seen that a saturation characteristic appears at 287 ° C. after a predetermined time when 50 watt power is applied.
도 16에 도시된 바와 같이, 전력 변화에 따라 10초 동안 증가하는 표면 온도 변화는 선형적 증가 특성을 가지는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 16, it can be seen that the surface temperature change that increases for 10 seconds according to the power change has a linear increase characteristic.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 제1/제2 발열부(120)(120')는 제품의 설계조건을 반영하여 박막 히터, 도전체 패턴, 절연막, 금속패드, 박막셀, 발열판 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 있도록 한다.The first and second
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스팀다리미의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the steam iron according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
우선, 스팀다리미의 전원을 온(on) 시키도록 한다. 이때의 전원은 스팀다리미 후단에 장착된 충전식 전원부(140)를 통해 공급받을 수 있도록 한다.First, turn on the steam iron. At this time, the power is to be supplied through the rechargeable
상기 공급전원은 제1/제2 발열부(120)(120')의 금속패드(125)로 입력되고, 다시 박막 히터(123)의 전체 면적에 균일하게 공급되어 자체 발열이 이루어지게 된다.The power supply is input to the
상기 박막 히터(123)의 발열로 인한 고온 열은 절연막(122)을 통해 상/하부 가열판(110)(130)으로 전달된다.The high temperature heat due to the heat generation of the
이때, 가열된 하부 가열판(130)은 옷감을 다림질하는데 열교환되고, 상부 가열판(110)은 급수관(109)을 통해 공급되는 물방울을 스팀화하는데 열교환이 이루어지게 된다.In this case, the heated
이와 같은, 상기 박막 히터(123)는 저 전력의 외부 전원으로도 급속 발열이 이루어지게 되는데, 이는 350W 전원을 인가했을 경우를 보면, 30초 만에 섭씨 150도 이상으로 급속 가열되는 특성을 갖게 됨에 따라 급속 사용이 가능하게 된다.As described above, the
상기와 같이 다림질이 끝난 후에는 전원을 끄는 동시에 발열부(120)(120') 및 가열판(110)(130)의 급속 냉각이 이루어져 신속한 뒤처리가 가능하게 된다.After the ironing is finished as described above, the power is turned off and at the same time rapid cooling of the
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 구성 및 작용을 갖는 본 발명은 박막히터에 의한 발열부의 고온발열이 순간적으로 진행됨에 따라, 가열판을 예열하기 위한 별도의 준비시간을 필요로 하지 않기 때문에 다리미가 예열되는 동안 다리미를 들고 있거나 거치대에 거치시켜 놓는 등의 번거로움이 없이 곧바로 다림질을 수행할 수 있게 되기 때문에 편리할 뿐만 아니라 사용자의 시간을 절약할 수 있도록 도와주는 효과를 갖게 된다.According to the present invention having the above-described configuration and action, as the high temperature heat generation of the heat generating part by the thin film heater proceeds momentarily, the iron is held while the iron is preheated because it does not require a separate preparation time for preheating the heating plate. Ironing can be performed immediately without the hassle of mounting on a cradle, which is convenient and has the effect of helping to save user time.
또한, 본 발명의 발열부는 저 전력 구동이 가능한 박막히터를 사용함에 따라서, 전력소비에 따른 비용부담이 적고, 다리미에 탑재될 수 있는 중 소형 충전지로도 발열부의 구동이 가능하게 됨에 따라 스팀다리미의 무선화가 이루어지게 되는 효과가 있다.In addition, according to the heat generator of the present invention uses a thin film heater capable of low power driving, the cost burden according to the power consumption is less, and can be mounted on the iron, the driving of the heating unit can be driven by a small rechargeable battery of the steam iron There is an effect that the wireless is made.
또한, 본 발명의 스팀다리미는 옷감을 다리기 위한 하부 가열판과 스팀을 발생 시키기 위한 상부 가열판이 상호 분리되어 구성됨에 따라 스팀 발생 시에도 하부 가열판의 온도가 그대로 유지되어 다림질 성능을 일정하게 유지시키게 될 뿐만 아니라, 다림질이 끝난 후에는 전원을 끄는 동시에 발열부 및 가열판이 냉각되기 시작함으로써, 빠른 시간 내에 뒤처리(정리)가 이루어지게 되는 효과가 있다.In addition, according to the steam iron of the present invention, the lower heating plate for ironing the cloth and the upper heating plate for generating steam are separated from each other, so that the temperature of the lower heating plate is maintained as it is even when steam is generated, thereby maintaining a constant ironing performance. In addition, after the ironing is finished, the heat generating unit and the heating plate start to cool down at the same time, there is an effect that the post-treatment (cleanup) is made in a short time.
마지막으로, 본 발명은 발열부의 슬림화가 가능하기 때문에 다리미의 부피와 무게를 최소화 할 수 있게 되는 효과가 있다.Finally, the present invention has the effect of minimizing the volume and weight of the iron because it is possible to slim the heating portion.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060053641A KR100721708B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | A steam iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060053641A KR100721708B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | A steam iron |
Publications (1)
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---|---|
KR100721708B1 true KR100721708B1 (en) | 2007-05-25 |
Family
ID=38278164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060053641A KR100721708B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | A steam iron |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR100721708B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200056002A (en) | 2018-11-14 | 2020-05-22 | (주)동양이지텍 | Iron for steam care device of clothes |
-
2006
- 2006-06-14 KR KR1020060053641A patent/KR100721708B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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