KR100796315B1 - 휴대용 전기레인지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 전기레인지에 관한 것으로서, 기구적 강도를 제공하기 위해 함체 형상으로 제작되는 프레임, 상기 프레임의 상면에 평판형상으로 설치되어 열전도에 의한 조리가 이루어지도록 된 가열 플레이트로 이루어진 버너부; 상기 버너부의 가열 플레이트 이면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 하는 발열수단; 상기 발열수단에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 박막히터를 이용한 저 전력 구동이 가능한 발열수단을 구비하게 됨에 따라 충전지의 사용이 가능하고, 이로 인한 휴대 및 이동이 자유로운 전기 레인지의 제작이 가능하게 되며, 평판 형상의 가열플레이트를 형성함으로써, 사용 및 청소, 보관, 관리가 편리한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 가열 플레이트의 열전도를 통한 간접가열이 이루어지게 됨에 따라 화재의 위험이 없고, 가열 플레이트 및 발열수단의 두께가 얇게 형성됨에 따라 제품의 슬림화가 가능하고, 이로 인해 복수 개의 가열 플레이트를 힌지 결합시켜 동시에 절첩 보관하거나 펼쳐서 사용하는 등 조리 면적의 대면적화가 가능하게 되는 효과를 갖는다.

Description

휴대용 전기레인지{electric range}

도 1은 종래기술에 따른 휴대용 가스레인지를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 구조를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 정면상태의 일부 절개도.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 충전부 분리 상태를 도시한 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 버너부가 펼쳐진 상태의 사시도.

도 6은 도 5의 휴대용 전기레인지의 버너부가 접혀진 상태를 도시한 정면에서의 일부 절개도.

도 7은 본 발명에 따른 발열수단의 일실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 발열수단의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도.

도 9 내지 11는 본 발명에 따른 박막 히터 상에 형성되는 도전체 패턴의 다양한 실시 예를 보여주는 예시도.

도 12 내지 13은 본 발명에 따른 금속패드 및 박막 히터의 다양한 배치 패턴의 실시 예를 보여주는 예시도.

도 14는 본 발명에 따른 발열수단의 발열특성을 실험하기 위한 시편의 제원을 나타낸 개략도.

도 15는 도 14의 시편에 일정한 전류(50W)를 인가한 상태에서 시간 변위에 따른 온도변화 값을 측정한 그래프.

도 16은 도 14의 시편에 규정된 시간(10초)동안 인가되는 전류량의 변위에 따른 온도변화 값을 측정한 그래프.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

110,110': 버너부 111: 프레임

113: 가열 플레이트 117: 덮개

117a: 고정날개 120: 발열수단

122: 절연막 123: 박막 히터

124: 도전체 패턴 125: 금속패드

127: 보호층 130: 전원부

131: 입력단자부 132: 도킹부

133: 콘트롤부 134: 전원 스위치

135: 전원 게이지 136: 온도 게이지

137: 출력단자부 139: 충전식 배터리

본 발명은 휴대용 전기레인지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막히터를 이용한 저 전력 구동이 가능한 발열수단을 구비함으로써, 휴대 및 이동이 가능한 동시에 슬림화가 이루어지도록 한 휴대용 전기레인지에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대용 버너는 부탄가스 등을 이용하여 가정이나 야외에서 손쉽게 음식물을 조리할 수 있도록 된 발열장치이다. 이러한 휴대용 버너는 사각형상의 몸체 상단에 코펠이나 불판 등을 올려놓고 가열시킴으로써 조리가 이루어지도록 하는 버너부를 형성하고, 상기 버너부의 일측에 부탄가스를 장착시켜 연료가 공급되도록 하는 연료공급부를 형성하는 구성으로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 사각 박스형상의 휴대용 가스레인지는 몸체에 버너부의 윗면이 거의 동일면을 이루도록 설치됨에 따라 불꽃이 외부로 드러나게 되어 바람이 불 경우 불꽃이 쉽게 꺼지게 되는 문제가 있었다. 이를 보완하기 위한 방법으로 별도의 바람막이를 구비하여 가스레인지 주위의 바람이 차단되도록 하는 방법이 사용되었으나 이는 바람막이를 휴대하여야 하는 번거로움이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 하기 도 1에서와 같이 버너부가 바람의 영향을 받지 않도록 하는 동시에 몸체로 기름이 뿌려지는 것을 방지하여 사용성을 향상시킬 수 있는 휴대용 가스레인지가 제공된 바 있다.

도 1은 종래기술에 따른 휴대용 가스레인지를 도시한 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 종래 기술의 가스레인지는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 중앙에 내장되어 불꽃을 점화시키는 버너부(20) 및, 상기 버너부(20)에 가스를 공급하고 조절레버(32)를 통해 가스량을 조절하는 가버너(30)와, 상기 몸체(10)의 상부에 끼워져 설치되고 중앙이 관통되어 가버너(30)가 끼워지며 표면에 기름이 배출되는 배출구멍(42)(44)이 뚫린 오목한 원형받침판(40)과, 상기 몸체(10)의 일체에 슬라이드 결합되고 상기 원형받침판(40)의 배출구멍(42)(44)을 통해서 빠져나오는 기름을 저장하는 기름받이(50)로 구성된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 가스레인지는 불꽃이 점화되는 헤드(22) 및 코펠 등을 지지시키기 위한 구조물인 지지 다리편(46) 등의 구조가 외부로 돌출되어 번거롭고, 특히 가스레인지 몸체(10)의 상단이 개구됨에 따라, 찌개류 또는 고기구이 등과 같은 음식물의 조리 시, 국물이나 기름이 흘러들어 청소 및 관리가 어려워지는 문제가 있고, 구석구석에 스며들어 찌든 때로 인해 버너가 외관이 지저분해질 뿐만 아니라, 위생적이지 못한 문제점이 있었다.

무엇보다도 상기한 바와 같은 종래기술의 가스레인지 형태들이 모두 불꽃 점화 방식을 이용한 것으로서, 야외 활동(특히 건조기의 산)에서의 사용 시 화재의 위험이 있어, 반입이 금지되는 불편함이 있고, 산소가 부족한 고산지대에서는 사용 이 곤란한 문제가 있었다.

또한, 이러한 형태의 가스레인지는 조리 시, 레인지 상면이 조리 용기에 막혀지는 형태로서 불꽃이 하측으로 역류하게 됨에 따라 가스통 가열로 인한 폭발사고가 일어나는 문제가 있었다.

또한, 종래기술은 야외에서 주변의 기온이 너무 낮은 경우, 주위로 열을 빼앗겨 열효율성이 떨어졌고, 우천시에는 불이 꺼져 사용이 어려운 문제가 있었다.

상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 박막히터를 이용한 저 전력 구동이 가능한 발열수단을 구비하는 휴대용 전기레인지를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 버너부의 가열 플레이트를 평판 형상으로 설계하고, 슬림화된 복수 개의 가열 플레이트를 힌지 결합시켜 동시에 절첩 보관하거나 펼쳐서 사용하는 등 조리 면적의 대면적화가 가능하도록 된 휴대용 전기레인지를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 발열수단의 구성 및 제작이 쉽고, 제품 전체의 디자인 설계가 자유로우며, 사용자의 조작이 편리하도록 된 휴대용 전기레인지를 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 전원부를 차량용 전원 및 가정용 공급전원을 포함하는 다양함 형태의 전원을 공급받도록 형성하고, 다양한 출력단자를 통해 각종 전기 제품을 구동할 수 있도록 함으로써, 야외활동에서 다목적 충전기로서 사용이 가능한 휴대용 전기레인지를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 휴대용 전기레인지는 기구적 강도를 제공하기 위해 함체 형상으로 제작되는 프레임, 상기 프레임의 상면에 평판형상으로 설치되어 열전도에 의한 조리가 이루어지도록 된 가열 플레이트로 이루어진 버너부; 상기 버너부의 가열 플레이트 이면에 형성되는 박막히터에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 하는 발열수단; 상기 발열수단에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

여기서, 상기 버너부와 전원부가 기구적, 전기적으로 분리 결합되는 구조로 이루어지고, 상기 전원부는 탈착이 가능한 충전용 배터리가 내장되는 구성을 특징으로 한다.

또한, 상기 버너부는 적어도 하나 이상의 복수개가 힌지 결합되어 절첩 보관되거나, 펼쳐져 사용되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 전원부는 적어도 하나 이상의 복수 전원을 입력 받기 위한 복수 개의 입력단자부를 형성하고, 상기 입력단자부를 통해 충전된 전원을 출력 제어하도록 된 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 정면상태의 일부 절개도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 휴대용 전기레인지는 기구적 강도를 제공하기 위해 함체 형상으로 제작되는 프레임(111), 상기 프레임(111)의 상면에 평판형상으로 설치되어 열전도에 의한 조리가 이루어지도록 된 가열 플레이트(113)로 이루어진 버너부(110)와, 상기 버너부(110)의 가열 플레이트(113) 이면에 형성되는 박막히터(123)에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 하는 발열수단(120)과, 상기 발열수단(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부(130)로 구성된다.

우선, 상기 버너부(110)는 프레임(111)과 가열 플레이트(113)로 구성되는데, 상기 프레임(111)은 사각 또는 원형 등 다양한 형태의 함체로 제작될 수 있고, 그 내부에 중공의 공간부를 둠으로써, 구조적 강도를 유지시키는 한편, 공기층으로 이루어진 단열층을 형성하게 된다.

상기 가열 플레이트(113)는 열전도도가 뛰어난 재질을 사용해서 제작되는데, 도전성 재질 또는 비 도전성 재질이 사용될 수 있다.

이러한, 가열 플레이트(113)는 상면에 조리용 용기를 올려놓고 열전도를 통한 간접 가열이 이루어지도록 하거나, 직접 조리대상이 되는 식품(고기류)을 올려놓고 직접 가열하여 조리되도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 가열 플레이트(113)는 중앙이 함몰되고 테두리부가 융기된 쟁반형상으로 제작됨으로써, 조리 시 음식물이 나 물기가 흘러내리는 것이 방지되도록 할 수 있다.

또한, 상기와 같은 가열 플레이트(113)는 열전도 손실을 최소화하기 위해 상기 프레임(111)과 열적으로 분리되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해 가열 플레이트(113)와 프레임(111)의 결합부 사이에 열 차단용 패킹이 설치될 수 있다.

또한, 상기 버너부(110)와 전원부(130)가 결합된 상측으로부터 덮개(117)가 착탈 가능한 상태로 결합되도록 할 수 있는데, 이러한 덮개(117)는 우천 시에도 조리가 가능하도록 하는 보호 덮개 역할을 수행하는 것으로서, 하단 둘레에 소정 개수의 고정날개(117a)는 접히거나 펼쳐지도록 결합된다.

상기 고정날개(117a)는 조리 시 펼져진 상태로 전기레인지의 프레임(111) 둘레에 결합되는데, 이는 덮개(117)를 가열플레이트(113)의 상면에 소정 높이를 유지시켜 고정하는 역할을 수행하게 된다.

조리가 끝난 후에는 상기 고정날개(117a)를 접어서 전기레인지에 결합하게 되는데, 이때는 덮개(117)의 상면과 버너부(113)의 상부가 맞닿는 형태로 결합하게된다.

상기한 바와 같은 덮개(117)는 내부의 음식물이 조리되는 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위해 투명재질(합성수지, 유리 등)로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음, 상기 발열수단(120)은 저 전력(예; 100 W 등) 구동이 가능한 박막 히터(123)를 포함하게 되는데, 이와 같은 박막 히터(123)는 외부 전원이 공급되면 매 우 빠른 속도로 발열되고 이때의 열을 가열 플레이트(113)로 전도시켜 조리가 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 상기 발열수단(120)은 외부의 전원 공급이 차단되면 박막 히터(123)가 매우 빠른 속도로 냉각되기 때문에 가열 플레이트(113)의 표면온도가 더불어 낮아지게 되어 사용 후 별도의 냉각시간을 두지 않아도 되기 때문에 안전한 관리가 이루어질 수 있게 된다.

상기 가열 플레이트(113)의 두께는 0.3 mm ~ 2mm로 가공되는 것이 바람직하며, 그 소재로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속이 사용될 수 있다.

다음, 상기 전원부(130)는 외부의 전원을 입력받아 이를 충전하거나 충전용 배터리(139)를 외부에서 충전시켜 장착하여 사용할 수 있도록 구성한다.

이와 같은 상기 전원부(130)는 적어도 하나 이상의 복수 전원을 입력 받기 위한 복수 개의 입력단자부(131)를 형성하고, 상기 입력단자부(131)를 통해 충전된 전원을 출력 제어하도록 된 콘트롤부(133)를 형성하며, 상기 충전된 전원을 각종 전기 제품에 공급하기 위한 복수 개의 출력단자부(132)를 형성하게 된다.

이때, 상기 입력단자부(131)는 자동차용 전원 입력단자와, 가정용 전원 입력단자를 포함하게 된다.

또한, 상기 콘트롤부(133)는 전기레인지의 전원을 온/오프 시키도록 된 전원스위치(134)와 충전지의 잔류전원을 표시하는 전원 게이지(135) 및 발열온도를 표시하는 온도 게이지(136) 등을 포함하게 된다.

그리고, 상기 출력단자부(137)를 통해 공급되는 전원은 휴대용 라디오나 TV 또는 램프 등을 구동하기 위한 전원으로 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 충전부 분리 상태를 도시한 분해 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 버너부(110)와 전원부(130)가 기구적 전기적으로 분리 결합되는 착탈 구조로 제작될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 전원부(130)만을 별도 분리시켜 관리함으로써, 휴대 및 이동이 간편할 뿐만 아니라, 차량용 전원을 이용한 충전작업 등이 편리한 이점을 갖게 된다.

이와 같은 버너부(110)와 전원부(130)는 각각에 기구적, 전기적 결합이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 별도의 도킹부(132)를 형성한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 전기레인지의 버너부가 펼쳐진 상태의 사시도이고, 도 6은 도 5의 휴대용 전기레인지의 버너부가 접혀진 상태를 도시한 정면에서의 일부 절개도이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 버너부(110)의 슬림화가 가능한 구조로서, 적어도 하나 이상의 버너부(110)(110')를 힌지 결합시켜 절첩 보관하거나, 펼쳐서 사용할 수 있다.

이때, 상기 각각의 버너부(110)(110')는 중공부를 갖는 프레임(111)과 가열 플레이트(113)로 구성되고, 상기 각각의 버너부(110)(110')는 가열 플레이트(113) 가 상호 마주보는 상태로 절첩 보관되도록 한다.

도 5내지 도 6은 두 개의 버너부(110)(110')가 힌지 결합된 상태를 도시하고 있으나, 이는 필요에 따라 두 개 이상을 힌지 결합시켜 사용할 수도 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 야외에서의 사용은 물론 식당과 같은 영업점에서 간편하게 충전하여 테이블에 올려놓고 사용할 수 있게 되는 이점을 갖는다.

도 7은 본 발명에 따른 발열수단의 일실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도로서, 본 발명의 발열수단(120)이 비 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113) 이면에 설치되는 예를 설명하고 있다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 발열수단(120)은 비 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113)와, 상기 가열 플레이트(113)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.

이때, 상기 비 도전성 재질의 가열 플레이트(113)의 소재로는 적어도 250℃ 이상에서도 견디는 열 강화 플라스틱, 내열성 수지, 세라믹, 유리, 도자기 등이 사 용될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 발열수단의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면구조를 도시한 확대 단면도로서, 본 발명의 발열수단(120)이 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113) 이면에 설치되는 예를 설명하고 있다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 발열수단(120)은 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113)와, 상기 가열 플레이트(113)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.

여기서, 상기 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113)의 두께는 0.3 mm ~ 2mm로 제작하는 것이 바람직하며, 그 소재로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속이 사용되도록 할 수 있다.

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 공급되도 록 하여 박막 히터(123)의 특정부위에 과도한 발열이 집중되는 것을 방지시켜 발열특성이 안정되도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 발열수단(120)을 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.

우선, 절연막(122)은 박막 히터(123)에서 발열된 열이 빠른 속도로 가열 플레이트(113)로 전도될 수 있도록 최대한 두께를 얇게 함과 아울러 가열 플레이트(113)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.

그리고, 상기 절연막(122)은 박막 히터(123)에서 발열된 열이 빠른 속도로 가열 플레이트(113)로 전도될 수 있을 정도의 얇은 두께를 갖도록 함과 아울러 가열 플레이트(113)와 박막 히터(123) 간을 전기적으로 절연시킬 수 있을 정도로 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 200 μm 범위가 바람직하며, 재질에 따라 두께에 차이가 발생할 수도 있다.

이러한 절연막(122)의 조건은 다음과 같다.

먼저 절연막(122)이 가열 플레이트(113)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.

또한, 박막 히터(123)에서 고온의 열이 발생할 때에 절연막(122)이 가열 플레이트(113) 및 박막 히터(123)로부터 각각 물리적 탈착이 발생하지 않도록 절연막(122)과 가열 플레이트(113)간의 접촉성, 절연막(122)과 박막 히터(123) 간의 접촉성이 우수해야 한다.

또한, 박막 히터(123)에서 고온의 열이 발생할 때에 절연막(122)이 가열 플레이트(113) 및 박막 히터(123)와 각각 화학적 반응을 일으키지 않으며 절연막(122)의 표면 조도가 우수해야 한다.

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.

전술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있도록 절연막(122)으로는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면을 아크(Arc)로 산화시킨 산화 절연막이 사용되거나 가열 플레이트 표면에 세라믹, 유리, 도자기 등이 코팅된 절연막 또는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 폴리머(Polymer) 계열 물질(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등)을 코팅시킨 폴리머 절연막 중 하나 또는 두 가지 이상을 가열 플레이트(113) 표면에 형성시킨 절연막 등이 사용된다.

산화 절연막을 형성하는 방법의 일실시 예는 다음과 같다.

먼저, 알칼리 전해액에 담가져 있는 알루미늄(Al) 또는 베릴륨(Be) 또는 티타늄(Ti) 또는 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 외부로부터 아크 등의 전기적 에너지를 인가시켜 가열 플레이트(113) 표면 상의 금속 원자와 외부의 산소가 전기/화학적 반응을 일으키도록 하여 가열 플레이트(113) 표면의 특성을 산화막 형태로 변환시키는 것에 의해 형성되도록 한다.

이러한, 산화 절연막으로는 Al2O3, ZrO3, Y2O3 등이 사용되며, 상기 산화 절연막을 가열 플레이트(113) 위에 플라즈마 스프레이 코팅 방식(Plasma Spray Coating) 등으로 형성할 수도 있다.

이하, 산화 절연막을 가열 플레이트 위에 형성하는 공정의 일실시 예에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용기(bath) 내에 채워져 있는 알칼리 전해액의 농도를 평가하고, 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113)에 외부 전원이 공급될 수 있도록 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113)에 도선을 연결한 상태에서 이 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113)을 용기 내의 알칼리 전해액에 담그고 나서 이 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113)로 외부 전원을 공급하여 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113) 표면을 산화시킨다.

다음, 산화 절연막 형성 공정에 의해 고주파 교류(AC) 형태의 강한 전원이 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113)에 가해짐에 따라 순간적으로 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 아크(Arc)가 발생되며, 그에 따라 산화가 치밀하고 핀홀(pinhole)의 농도가 매우 작은 산화 절연막이 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 형성된다.

이러한 산화 절연막 형성 공정을 이용하여 알루미늄 소재의 가열 플레이트(113) 표면에는 산화 알루미늄이 형성될 수 있거나 티타늄 소재의 가열 플레이트(113) 표면에는 산화 티타늄이 형성될 수 있거나 베릴륨 소재의 가열 플레이트(113) 표면에는 산화 베릴륨이 형성될 수 있는 것이다.

한편, 폴리머 절연막은 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 전기적 절연성이 확보되는 폴리머 계열의 물질을 균일한 두께로 코팅시키는 것에 의해 형성된 다.

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, 가열 플레이트(113) 및 박막 히터(123)로부터 각각 물리적 탈착이 발생되지 않도록 접촉성이 우수해야 되고, 가열 플레이트(113) 및 박막 히터(123)와 각각 화학적 반응을 일으키지 않아야 하며 표면 조도가 우수해야 한다.

상기 폴리머 절연막을 형성하는 공정의 일 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 폴리머 절연막은 액상의 유기 폴리머 물질이 이용되어 형성되는데, 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 균일한 두께로 코팅된다.

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.

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.

예를 들어, 폴리이미드 계열 물질을 스프레이 코팅 방식으로 가열 플레이 트(113)에 형성하는 공정의 일실시 예는 다음과 같다.

우선, 가열 플레이트(113)을 아세톤(aceton), 아이소 프로필 알코올(IPA; Iso Propyl Alcohol) 등으로 유기 세척시키고 나서, 가열 플레이트(113)을 고속(예; 2,000 rpm 이상)으로 자전시키면서 폴리이미드 계열 물질을 가열 플레이트(113)에 분사한 후에 가열 플레이트(113) 표면에 코팅된 폴리이미드 계열 물질을 열처리한다.

이러한, 스프레이 코팅 방식의 폴리머 절연막 형성 공정에 의해 가열 플레이트(113) 표면에는 열적 안정성이 우수하고 글래시 템퍼러쳐(GT; glassy temperature)가 300 ℃이상인 폴리머 절연막이 형성된다.

또한, 폴리이미드 계열 물질 열처리 과정에서 폴리이미드 계열 물질을 서서히 냉각시킴으로써 폴리머 절연막과 가열 플레이트(113) 간의 접착성이 우수해 지며, 스프레이 코팅 과정에서 폴리머 계열 물질을 가열 플레이트(113) 표면에 코팅시킴으로써 두께 균일도가 우수해지며, 폴리머 절연막의 핀홀의 농도가 매우 작아져서 전기적 누설 전류가 발생하지 않는다.

한편, 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막은 금속 소재의 가열 플레이트(113) 표면에 산화 절연막을 형성시키고 나서 이 산화 절연막 위에 폴리머 계열의 물질을 균일한 두께로 코팅시키거나 반대로 금속 소재의 가열 플레이트 표면에 폴리머 계열 물질을 코팅하고 그 위에 산화 절연막을 형성시킬 수 있다.

이러한 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막의 전체 두께는 산화 절연막을 단독으로 가열 플레이트(113) 표면에 형성시킨 결과의 두께 및 폴리머 절연막을 단독으로 가열 플레이트(113) 표면에 형성시킨 결과의 두께 각각의 합에 비해 작을 수 있으며, 각각의 단독 절연막에 비해 절연 파괴를 최소화 시킬 수 있다.

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.

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.

따라서, 산화 절연막 또는 폴리머 절연막 각각에 내재된 절연 파괴 발생을 산화 절연막과 폴리머 절연막의 이중 절연막으로 보완하는 것이 바람직하다.

이러한 절연막(122)의 두께는 0.5 μm ~ 500 μm 범위, 특히 0.5 μm ~ 100 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 히 터(123)에서 열이 발열될 때에(thermal cycle) 절연막(122)이 가열 플레이트(113) 및 박막 히터(123) 각각으로부터 탈착(박리)이 발생되지 않도록 한다.

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.

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.

이러한 박막 히터(123)의 조건은 다음과 같다.

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.

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.

또한, 박막 히터(123)는 절연막(122) 위에 장착되는데, 발열로 인해 절연막(122)이 탈착되지 않도록 하고 가열 플레이트(113)와 절연막(122)간의 박리가 발생되지 않도록 해야 된다.

또한, 박막 히터(123)는 열 충격이 지속적으로 가해지는 소자인데, 이러한 열충격에 의해 자체 저항 변화의 현저한 증가가 일어나지 않도록 해야 한다.

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.

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.

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.

특히, 박막 히터(123)의 온도가 순간적으로 상승되게 하기 위해서, 즉 자체 적으로 뜨겁게 달궈지는데 걸리는 시간이 최소화되기 위해서는 박막 히터(123) 자체의 히트 커패시티(heat capacity)를 매우 작게 하면 된다.

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.

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.

즉, 다음의 수식에 근거하여 박막 히터(123)의 최적의 두께를 도출한다.

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.

따라서, 박막 히터(123) 소재의 비저항값 범위를 고려하여 전술한 매개변수를 입력 데이터로 이용하여 시뮬레이션을 하면 각 제품의 특성에 맞게 박막 히 터(123)의 최적 두께 범위가 재질에 따라(예; 0.05 μm ~ 2 μm 등) 도출된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

특히, 박막 히터(123)의 모든 면에서 균일한 전류 밀도를 가질 수 있도록 하기 위해서 금속패드(125)의 폭(두께)을 박막 히터(123)의 폭(두께)보다 더 크거나 같게 하는 것이 좋다.

도 12 내지 13은 본 발명에 따른 금속패드 및 박막 히터의 다양한 배치 패턴의 실시 예를 보여주는 예시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 금속패 드(125)의 형상을 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 여러 가지 위치, 모양, 크기 및 개수를 가지는 패턴으로 형성할 수 있다.

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.

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.

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 단열기능과 보호기능을 발휘할 수 있는 최적의 두께로 재질에 따라 정해지며, 약 0.1 μm 내지 100 μm 범위인 것이 바람직하다.

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.

도 14는 본 발명에 따른 발열수단의 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.

이때, 상기 도 14 내지 도 16을 통해 측정된 온도 값은 박막 히터(123), 도전체 패턴(124), 절연막(122), 금속패드(125), 가열 플레이트(113) 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등에 따라 서로 다른 결과로 도출될 수 있음을 밝혀 둔다.

도 15에 도시된 바와 같이, 50 와트 전력이 인가될 시 일정 시간이 경과하면 287 ℃에서 임계(saturation) 특성이 나타남을 알 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 전력 변화에 따라 10초 동안 증가하는 표면 온도 변화는 선형적 증가 특성을 가지는 것을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 발열수단(120)은 제품의 설계조건을 반영하여 박막 히터, 도전체 패턴, 절연막, 금속패드, 박막셀, 가열 플레이트 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.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 휴대용 전기레인지의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 전원부(130)의 전원 스위치를 온(ON)시켜 발열수단(120)이 가동되도록 한다. 이때, 상기 전원부(130)는 220V의 가정용 전원을 공급받아 이를 충전지에 충전한 후 야외에서 사용이 가능한 형태로 구성된다.

물론, 상기 충전 방식은 차량용 전원으로도 가능하고, 가정용 전원을 연결한 상태로도 구동이 가능하도록 한다.

이와 같은 전원부(130)에 충전된 전원은 발열수단(120)의 금속패드(125)로 입력되고, 다시 박막 히터(123)의 전체 면적에 균일하게 공급되어 자체 발열이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 박막 히터(123)는 저 전력의 외부 전원에서 급속 발열이 이루어지게 되는데, 이는 400W 전원을 인가했을 경우를 보면, 20초 만에 섭씨 120도 이상으로 급속 가열된다.

상기 박막 히터(123)의 발열은 절연막(122)을 통해 가열 플레이트(113)로 전달되고, 상기 가열 플레이트(113)는 조리용 용기를 간접 가열시켜 조리가 이루어지도록 한다.

이때, 사용자는 전원부(130)의 콘트롤부(133)를 통해 조리온도 및 잔류 전원을 확인할 수 있고, 전원스위치(134)를 조작함으로써, 온도 조절이 가능하다.

또한, 상기와 같은 본 발명은 버너부(110)와 전원부(130)를 분리 보관하거나 사용할 수 있는 이점을 갖게 되는데, 특히 전원부(130)에 별도의 출력단자부(137)를 형성함으로써, 버너부(110)를 가열시키는 용도 외에 휴대용 라디오나 TV 또는 램프와 같은 전자제품 들을 구동시킬 수 있는 전원으로 활용하는 것이 가능하게 된다.

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.

상기와 같은 본 발명은 박막히터를 이용한 저 전력 구동이 가능한 발열수단을 구비하게 됨에 따라 충전지를 이용한 전원부를 구성할 수 있게 됨에 따라 휴대 및 이동이 자유로운 전기 레인지의 제작이 가능하게 되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 버너부가 평판 형상의 가열플레이트를 형성함으로써, 사용 및 청소, 보관, 관리가 편리한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 가열 플레이트의 열전도를 통한 온도조절이 가능한 간접가열이 이루어지게 됨에 따라 화재의 위험이 없고, 가열 플레이트 및 발열수단의 두께가 얇게 형성됨에 따라 제품의 슬림화가 가능하고, 이로 인해 복수 개의 가열 플 레이트를 힌지 결합시켜 동시에 절첩 보관하거나 펼쳐서 사용하는 등 조리 면적의 대면적화가 가능하게 되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 버너부에 착탈이 자유로운 덮개를 형성함으로써, 우천시에도 사용이 가능하고, 추운 외부 환경에서도 열 손실을 최소화 시킬 수 있게 되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 발열수단의 구성 및 제작이 쉽고 간단하여 제품 전체의 디자인 설계가 자유로울 뿐 만 아니라, 간단한 전원스위치 조작으로 사용이 가능하게 됨에 따라 사용자의 조작이 편리한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 전원부는 차량용 전원 및 가정용 공급전원을 포함하는 다양한 전원을 공급받게 됨에 따라 휴대 및 이동성이 뛰어나고 충전된 전원을 다양한 형태의 출력단자를 통해 각종 전기 제품(랜턴, 라디오, TV 등)을 구동할 수 있도록 함으로써, 야외활동에서 다목적 충전기로서 사용이 가능한 효과를 갖는다.

Claims (15)

1. 기구적 강도를 제공하기 위해 함체 형상으로 제작되는 프레임(111), 상기 프레임(111)의 상면에 평판형상으로 설치되어 열전도에 의한 조리가 이루어지도록 된 가열 플레이트(113)로 이루어진 버너부(110);

   상기 버너부(110)의 가열 플레이트(113) 이면에 형성되는 박막히터(123)에 전원을 인가시켜 전기적 발열이 이루어지도록 하는 발열수단(120);

   상기 발열수단(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부(130);

   를 포함하는 휴대용 전기레인지.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 버너부(110)와 전원부(130)가 기구적 전기적으로 분리 결합되는 구조로 이루어지고, 상기 전원부(130)는 충전용 배터리(139)를 내장하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 버너부(110)와 전원부(130)가 결합된 상측으로부터 덮개(117)가 착탈 가능한 상태로 결합되어 조리가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전 기레인지.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 버너부(110)는 적어도 하나 이상의 복수개가 힌지 결합되어 절첩 보관되거나, 펼쳐져 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 전원부(130)는 적어도 하나 이상의 복수 전원을 입력 받기 위한 복수 개의 입력단자부(131)를 형성하고, 상기 입력단자부(131)를 통해 충전된 전원을 출력 제어하도록 된 콘트롤부(133)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,

   상기 발열수단(120)은,

   비 도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113);

   상기 가열 플레이트(113)의 이면에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 따른 순간가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박 막 히터(123); 및

   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);

   를 포함하는 휴대용 전기레인지.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 발열수단(120)은,

   도전성 재질로 제작된 가열 플레이트(113);

   상기 가열 플레이트(113)의 이면에 소정 두께로 코팅되어 전기적 절연특성이 제공되는 동시에 우수한 열전도 특성이 제공되도록 한 절연막(122);

   상기 절연막(122)의 하부에 박막 형태로 장착되어 외부로부터 전원을 공급받아 자체 전기 저항에 따른 순간가열에 의하여 순간적으로 고온 발열되는 박막 히터(123); 및

   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);

   를 포함하는 휴대용 전기레인지.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 금속패드(125) 및 박막 히터(123)가 외부환경으로부터 보호되도록 소정 두께의 보호층(127)이 코팅되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 박막 히터(123) 상에 전류가 흐르기 위한 도전체 패턴(124)을 형성함으로써, 금속패드(125)를 통해 인가된 전류가 박막 히터(123)의 면 전체에 균일하게 공급되고, 발열특성이 안정되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 금속패드(125)가 복수 개의 발열 박막 셀이 형성되도록 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
11. 제 7항에 있어서,

    상기 박막 히터(123)가 단일 금속 또는 상기 금속을 조합한 2 성분계 금속 합금물 또는 금속-질화물(metal-nitride)을 조합한 2 성분계 금속-질화물 또는 금 속-규화물(metal-silicide)을 조합한 2 성분계 금속-규화물 또는 후막 도전성 페이스트 중 어느 하나를 소재로 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
12. 제 7항에 있어서,

    상기 금속패드(125)는 상기 박막 히터(123)로 전류 밀도가 균일하게 전원을 공급할 수 있도록 그 폭이 상기 박막 히터의 폭보다 크거나 같도록 설정되고, 발열시 온도에 대해 안정하고 산화에 따른 저항 증가 및 물리적 박리가 방지되는 Al 또는 Au 또는 W 또는 Pt 또는 Ag 또는 Ta 또는 Mo 또는 Ti 중 어느 하나를 소재로 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
13. 제 7항에 있어서,

    상기 절연막(122)은 가열 플레이트(113)의 표면을 아크로 산화 형성한 산화 절연막 또는 가열 플레이트(113)의 표면에 폴리머를 코팅 형성한 폴리머 절연막 또는 상기 산화 절연막과 폴리머 절연막을 상기 가열 플레이트의 표면에 형성한 이중 절연막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 절연막(122)이 1000 V 이상의 절연 파괴 전압을 가지며, 100 V 전압이 인가될 때에 20 ㎂ 이하의 누설 전류를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 산화 절연막은 산화 알루미늄 또는 산화 베릴륨 또는 산화 티타늄을 포함하는 금속 산화물 중 어느 하나이고, 상기 폴리머 절연막의 상기 폴리머는 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아미드(polyamide) 또는 테프론(teflon) 또는 페인트(paint) 또는 실버-스톤(silver-ston) 또는 테프젤-에스(tefzel-s) 또는 에폭시(epoxy) 또는 고무(rubber) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 전기레인지.

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