KR100740923B1 - 라운드형 세라믹 히터 및 그 제조방법 - Google Patents

라운드형 세라믹 히터 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상용화된 세라믹 조성의 그린 시트에 저항 인쇄층을 인쇄하고 그 위에 보호층으로 그린 시트를 적층한 후 라운드형의 소성 지그를 이용하여 환원 분위기에서 동시 소결하여 제조되는 라운드형 세라믹 히터 및 제조방법에 관한 것으로, 제조시 슬리팅 공정을 통하여 한번에 다량의 제품을 얻을 수 있어 양산성이 좋으며, 프리라미네이션 공정을 통하여 그린 시트의 수축률을 임의로 조절할 수 있으므로 라운드 형상 가공에 유용하게 적용되고 원하는 전기적 특성을 갖는 다양한 형상의 라운드 세라믹 히터를 제조할 수 있다.
세라믹, 라운드, 히터, 슬리팅, 프리라미네이션

Description

라운드형 세라믹 히터 및 그 제조방법 {ROUND-TYPE CERAMIC HEATER AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 라운드형 세라믹 히터의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소성 지그의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 라운드형 세라믹 히터의 외관도이다.
도 4는 본 발명의 라운드형 세라믹 히터가 적용된 히터장치의 단면도이다.
도 5는 기존의 판형 세라믹 히터가 적용된 히터장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12 : 세라믹 그린 시트 14 : 저항 인쇄층
16 : 보호층 18 : 리드선
20 : 소성 지그
본 발명은 세라믹 히터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 라운드형의 소성 지그를 이용한 소결공정에 의해 제조되는 라운드형 세라믹 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
세라믹 히터는 세라믹 그린 시트(Green sheet) 또는 세라믹 기판에 열선을 인쇄하여 1,600℃ 이상의 고열에서 소결하여 만들어진 발열체로서, 판형, 봉형 또는 파이프형 세라믹 히터로 구분된다.
그러나, 이러한 기존의 세라믹 히터는 특정한 형상을 요구하는 제품에는 그 응용이 제한된다는 단점을 가진다. 예를 들면, 미용용 고데기와 같이 인체에 대하여 열적으로 민감한 제품의 경우, 열전달 매체가 되는 열전도판(heat sink) 등에서 열분포 특성이 좋지않아 온도편차가 심하게 되고, 그결과 모발의 모양이 제대로 성형되지않거나 모발 손상 또는 두피 화상 등을 초래할 수 있다.
도 5는 기존의 판형 세라믹 히터가 적용된 히터장치의 단면도로, 판형 세라믹 히터(1)와, 열전도판(3)으로 구성된다.
도 5를 참조하면, 열전도판(3)은 판형 세라믹 히터(1)가 안착되는 내면이 평평한 안착부(5)와, 라운드형 곡면을 갖는 몸체부(7)로 이루어지는데, 안착부(5)의 가장자리 두께(T1)가 안착부(5)의 중앙부의 두께(T2) 보다 더 두껍다.
이러한 두께의 차이는 히터장치의 전반적인 열분포 특성을 저하시키는 주요인이 되는데, 이로 인하여 온도편차가 심해지게 될 뿐만 아니라 원하는 온도까지의 가열속도도 떨어지는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 라운드형의 소성 지그를 이용한 소결공정에 의해 제조되는 라운드형 세라믹 히터, 그 제조방법, 및 히터 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 온도편차가 없고 원하는 온도까지의 가열속도가 크게 향상된 라운드형 세라믹 히터, 그 제조방법, 및 히터 장치를 제공하는데 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 라운드형 세라믹 히터의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 소성 지그의 사시도이다.
도 1를 참조하면, 라운드형 세라믹 히터(10)는 세라믹 그린 시트(12)와, 저항 인쇄층(14)과, 보호층(16)과, 리드선(18)으로 구성된다.
본 발명에 따른 라운드형 세라믹 히터(10)는 세라믹 그린 시트(12) 상에 원하는 저항특성을 갖는 저항 인쇄층(14)을 스크린 인쇄하고, 저항 인쇄층(14) 상에 저항 인쇄층 보호를 위한 보호층(16)을 형성하여 세라믹 히터 성형체를 완성한 후, 세라믹 히터 성형체를 도 2의 소성 지그(20)에 안착시켜 소결하며, 저항 인쇄층(14)에 리드선(18)을 연결함으로써 제조된다.
저항 인쇄층(14)은 부분 발열이 발생하지 않도록 단자부가 넓고 패턴 폭이 거의 동일한 곡면을 가지도록 일체로 형성된다. 따라서, 전류흐름이 원활하고 부분 발열이 없이 일정한 온도를 유지할 수 있으며, 발열 회로가 세라믹 내부에 있어 수명이 반영구적이고, 온도저항계수(Temperature Coefficient of Resistance)가 낮아 발열속도가 빠르며 전류의 양이 일정하므로 안전한 히터를 만들 수 있게 된다.
소성 지그(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 하나 이상의 U자형 홈(22)을 연결 시키는 라운드 형상으로 이루어지며, U자형 홈(22)의 일측에는 세라믹 히터 성형체의 안착을 용이하게 하는 소성 기준부(Stopper)(24)를 구비하고 있다. 바람직하게, 라운드형의 소성 지그는 열 충격성이 우수한 세라믹 재질로 이루어진다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 라운드형 세라믹 히터의 외관도로서, 소성 지그의 U자형 홈(22)의 곡율을 조절함으로써 다양한 곡률을 가지는 라운드형 세라믹 히터 제조가 가능하다.
실시예1
절연성이 우수한 알루미나(Al2O3)로 이루어진 세라믹 그린 시트(12) 상에 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 저항성 페이스트 재질의 저항 인쇄층(14)을 스크린 인쇄하고, 저항 인쇄층(14) 상에 세라믹 그린 시트(12)의 조성과 동일한 보호층(16)을 적층하여 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계와, 세라믹 히터 성형체를 라운드형의 소성 지그(20)에 안착시켜 환원분위기에서 1520 ~ 1580℃로 소결하는 소결단계와, 브레이징(Brazing) 공법으로 저항 인쇄층(14)에 리드선(18)을 연결하는 리드선 결합단계에 의해 라운드형 세라믹 히터(10)가 제조된다.
실시예2
절연성이 우수한 알루미나(Al2O3)로 이루어진 세라믹 그린 시트(12) 상에 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 저항성 페이스트 재질의 저항 인쇄층(14)을 스크린 인쇄하고, 저항 인쇄층(14)이 인쇄된 세라믹 그린 시트(12)를 프리라미네이션(Pre-lamination) 공정을 통해 인위적으로 수축률을 조절하고, 저항 인쇄층(14) 상에 세 라믹 그린 시트(12)의 조성과 동일한 보호층(16)을 적층하고, 보호층(16)의 노출면에 절단작업용 슬리팅(Slitting) 라인을 가공하여 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계와, 세라믹 히터 성형체를 라운드형의 소성 지그(20)에 안착시켜 환원분위기에서 1520 ~ 1580℃로 소결하는 소결단계와, 브레이징 공법으로 저항 인쇄층(14)에 리드선(18)을 연결하는 리드선 결합단계에 의해 라운드형 세라믹 히터(10)가 제조된다.
실시예3
절연성이 우수한 알루미나(Al2O3)로 이루어진 세라믹 그린 시트(12) 상에 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 저항성 페이스트 재질의 저항 인쇄층(14)을 스크린 인쇄하고, 저항 인쇄층(14) 상에 세라믹 그린 시트(12)의 조성과 동일한 보호층(16)을 적층하고, 보호층(16)을 프리라미네이션 공정을 통해 인위적으로 수축률을 조절하고, 세라믹 그린 시트(12)의 노출면에 절단작업용 슬리팅 라인을 가공하여 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계와, 세라믹 히터 성형체를 라운드형의 소성 지그(20)에 안착시켜 환원분위기에서 1520 ~ 1580℃로 소결하는 소결단계와, 브레이징 공법으로 저항 인쇄층(14)에 리드선(18)을 연결하는 리드선 결합단계에 의해 라운드형 세라믹 히터(10)가 제조된다.
실시예 1, 2, 3에 의해 형성된 세라믹 히터 그린 시트는 테이프 케스팅(Tape casting)공법을 통해 두께 조절이 용이하게 성형이 가능하며, 상기의 실시 예에서의 저항성 페이스트는 쓰리롤(Three roll) 공정을 통해 제조되어진다. 또한, 슬리 팅 공정을 통하여 한번에 다량의 제품을 얻을 수 있어 양산성이 좋으며, 특히 프리라미네이션 공정은 세라믹 그린 시트에 인위적으로 압력을 가하여 세라믹 그린 시트의 밀도를 달리함으로써 수축률을 제어할 수 있는 공정으로, 이 공정을 적용하면 소결시 세라믹 그린 시트의 수축률을 달리하여 라운드 형상을 형성하는데 유용하게 작용한다.
실시예4
본 발명의 라운드형 세라믹 히터가 적용된 히터장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 라운드형 세라믹 히터가 적용된 히터장치의 단면도로, 라운드형 세라믹 히터(10)와, 열전도판(30)으로 구성된다.
도 4를 참조하면, 열전도판(30)은 라운드형 세라믹 히터(10)가 안착되고 라운드형 곡면을 갖는 안착부(32)와, 라운드형 곡면을 갖는 몸체부(34)로 이루어지며, 라운드형 세라믹 히터(10)가 안착부(32)에 안착될 때 안착부(32)의 가장자리 두께(T3)가 안착부(32)의 중앙부의 두께(T4)가 동일함을 알 수 있다. 이와 같이, 라운드형 세라믹 히터(10)가 열전도판(30)의 곡면을 따라 안착될 수 있으므로 히터장치의 전반적인 열분포 특성을 저하시키는 주요인이 제거되며, 그결과 온도편차가 발생되지 않아 원하는 온도까지의 가열속도도 증가하게 된다.
본 발명의 히터장치가 고데기와 같이 인체를 대상으로 하는 열적으로 민감한 제품에 적용된다면, 열분포 특성 및 열효율이 크게 향상될 수 있으며, 세라믹에서 원적외선이 방출되어 인체에 유익한 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상기한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술을 기반으로 다양한 형상으로의 응용이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 라운드형 세라믹 히터는 상용화된 세라믹 조성의 그린 시트에 저항 인쇄층을 인쇄하고 그 위에 보호층으로 그린 시트를 적층한 후 라운드형의 소성 지그를 이용하여 환원 분위기에서 동시 소결한 것으로, 저항 패턴이 단자부가 넓고 패턴 폭이 거의 동일한 곡면을 가지도록 일체로 형성되어 전류흐름이 원활하고 부분 발열이 없이 일정한 온도를 유지할 수 있으며, 발열 회로가 세라믹 내부에 있어 수명이 반영구적이고, 온도저항계수가 낮아 발열속도가 빠르며 전류의 양이 일정하므로 안전한 히터를 만들 수 있다는 장점을 가진다.
특히, 제조시 슬리팅 공정을 통하여 한번에 다량의 제품을 얻을 수 있어 양산성이 좋으며, 프리라미네이션 공정을 통하여 그린 시트의 수축률을 임의로 조절할 수 있으므로 라운드 형상 가공에 유용하게 적용되고 원하는 전기적 특성을 갖는 다양한 형상의 라운드 세라믹 히터를 제조할 수 있어 그 응용분야 및 형상에 대한 제약을 극복할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 고데기와 같이 인체를 대상으로 하는 열적으로 민감한 제품의 경우, 열분포 특성 및 열효율이 크게 향상되어 온도편차가 없고 원하는 온도까지의 가열속도가 빠르며, 세라믹에서 원적외선이 방출되어 인체에 유익한 장점이 있다.
본 발명에 따른 라운드형 세라믹 히터는 휨, 구부림 등의 환경에서도 발열 기능이 무난히 제공되고 굴곡진 바닥 또는 좁고 긴 공간에도 설치가 자유로워 차량 용, 의학용, 산업용, 가전제품, 미용기기 등 다양한 분야에 적용가능하다.

Claims (8)

  1. 세라믹 그린 시트 상에 원하는 저항특성을 갖는 저항 인쇄층을 스크린 인쇄하고, 상기 저항 인쇄층 상에 상기 저항 인쇄층 보호를 위한 보호층을 형성하여 세라믹 히터 성형체를 완성한 후, 상기 세라믹 히터 성형체를 소성 지그에 안착시켜 소결하며, 상기 저항 인쇄층에 리드선을 연결함으로써 제조되고,
    상기 소성 지그는 하나 이상의 U자형 홈을 연결시키는 라운드 형상으로 이루어지며, 상기 U자형 홈의 일측에는 상기 세라믹 히터 성형체의 안착을 용이하게 하는 소성 기준부를 구비하는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹 히터 성형체는 환원분위기에서 1520 ~ 1580℃로 소결되는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1 세라믹 그린 시트 상에 저항 인쇄층을 스크린 인쇄하고, 상기 저항 인쇄층 상에 제2 세라믹 그린 시트를 적층하여 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계와;
    상기 세라믹 히터 성형체를 소성 지그에 안착시켜 소결하는 소결단계와;
    브레이징 공법으로 상기 저항 인쇄층에 리드선을 연결하는 리드선 결합단계를 포함하며,
    상기 소성 지그는 하나 이상의 U자형 홈을 연결시키는 라운드 형상으로 이루어지고, 상기 U자형 홈의 일측에는 상기 세라믹 히터 성형체의 안착을 용이하게 하는 소성 기준부를 구비하는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계는,
    프리라미네이션 공정을 통해 상기 제1 또는 제2 세라믹 그린 시트의 수축률을 임의로 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 세라믹 히터 성형체를 완성하는 단계는,
    상기 제1 또는 제2 세라믹 그린 시트의 노출면에 절단작업용 슬리팅 라인을 가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 세라믹 히터 성형체는 환원분위기에서 1520 ~ 1580℃로 소결되는 것을 특징으로 하는 라운드형 세라믹 히터 제조방법.
  8. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0141656B1 (ko) * 1994-12-10 1998-08-17 우덕창 로드 또는 튜브형 세라믹 히터의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0141656B1 (ko) * 1994-12-10 1998-08-17 우덕창 로드 또는 튜브형 세라믹 히터의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190098627A (ko) * 2018-02-14 2019-08-22 엘지이노텍 주식회사 히터 코어, 발열 모듈 및 이를 포함하는 디바이스
KR102554397B1 (ko) * 2018-02-14 2023-07-11 엘지이노텍 주식회사 히터 코어, 발열 모듈 및 이를 포함하는 디바이스

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