KR101046571B1 - 고대기용 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이미용 기구인 고대기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 머리카락에 열을 가하는 역할을 수행하는 고대기용 히터에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 고대기용 히터는 폴리이미드 계열의 필름에 금속히터를 패턴설계하여 도금한 히터 패턴과, 상기 히터 패턴의 상부면과 하부면에 코팅되고 일정 온도에서 녹아내리는 고분자 필름과, 상기 고분자 필름의 상부면에 라미네이팅되고 알루미늄 하우징에 접속되어 알루미늄 하우징의 온도를 읽어내는 금속박판과, 상기 고분자 필름의 하부면에 열융착된 세라믹판과, 상기 각 판과 필름의 적층체를 수납하는 알루미늄 하우징을 포함하여 구성된다.

고대기, 히터, 고분자 필름, 고성능 제어

Description

고대기용 히터{Heater for hair-iron}

본 발명은 이미용 기구인 고대기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 머리카락에 열을 가하는 역할을 수행하는 고대기용 히터에 관한 것이다.

일반적으로 고대기는 200℃ 내외의 온도로 머리카락에 열을 가하여 머리카락을 펴거나 굽히면서 원하는 형태의 헤어스타일을 연출하는데 사용하는 기구로서, 이러한 고대기에는 모발의 가열을 위한 히터가 설치된다.

도 1은 고대기의 일예를 도시한 사시도로서, 통상 고대기는 스프링 힌지(2)에 의해 연결되어 벌려진 상태로 유지되는 집게 모양의 본체(1)와, 이 본체(1)의 선단부 내측에 서로 마주보도록 설치되어 외부로 부터 공급되는 전원에 의해 가열되는 한쌍의 히터(3)로 구성된다.

또한 상기와 같은 고대기는 히터(3)가 가열된 상태에서 히터(3) 사이에 머리카락을 위치시킨 후 본체(1)를 오무리면 머리카락이 히터(3)에 의해 압착 되며, 이러한 상태에서 본체(1)를 머리카락 끝부분을 향해 당기면서 머리카락을 직선으로 펴거나 또는 롤 형상으로 감아 원하는 헤어스타일을 연출하게 된다.

이때 히터(3)의 온도가 너무 높으면 고온에 의해 머리카락이 손상되기 쉽고 반대로 너무 낮으면 머리카락을 원하는 형태로 펴거나 구부리는 작업이 잘 되지 않으므로 머리카락과 직접적으로 접촉하는 히터(3)는 항상 일정한 온도로 유지되는 것이 중요하다.

도 2는 상기와 같은 고대기에 사용되어 온 종래의 히터를 나타낸 단면도로서, 종래의 히터는 히터 패턴(11)의 상하에 세라믹판(12)(13)을 접착하여 일측 세라믹판(12)을 히터 표면이 되는 알루미늄판(14)에 접속시키고 다른 일측 세라믹판(13)에는 히터의 온도 감지를 위한 온도센서(15)를 접촉시켜 고정한 구조로 되어 있다.

상기에서 히터 패턴(11)은 얇은 세라믹판에 금속 페이스트를 패턴 인쇄한 것으로, 이러한 히터 패턴(11)은 1차 소결을 하여 단자에 와이어를 브레이징하는 과정을 거치게 되며, 1차 소결된 히터 패턴(11)의 상부와 하부면에 각각 세라믹판(12)(13)을 포개어 접속시키고 약 1600℃의 온도에서 소성을 하여 두 세라믹판 사이에 금속 히터 패턴(11)이 밀착 고정되게 한 후 상부 세라믹판(12)과 하부 세라믹판(13)에 각각 알루미늄판(14)과 온도센서(15)를 접착 고정하는 과정으로 제조된다.

또한 상기 온도센서(15)는 Ntc(Negative temperature coefficient)방식의 온도센서로서, 이러한 방식의 온도센서를 채용한 고대기에서는 온도센서(15)가 히터의 표면에 접촉한 상태로 부특성 온도계수를 활용하여 알루미늄판(14)표면의 온도를 간접적으로 제어하게 된다.

상기와 같은 종래의 고대기는 히터의 구조와 온도 제어방식이 적절하지 않기 때문에 고대기의 특성상 가장 중요한 성능인 온도 복원능력, 즉 히터가 식은 상태에서 재차 설정온도까지 도달하는 능력이 떨어지는 문제가 있다.

그 이유는 다음과 같다.

고대기 히터(3)의 온도가 내려간 상태에서 설정 온도로 급속하게 복원시키기 위한 온도제어, 즉 고성능 제어를 위해서는 히터의 설계시 낮은 저항으로 설계하여 순간적으로 고열을 발생시키면 되는데, 종래의 고대기는 세라믹판(12)의 선팽창 계수와 알루미늄판(14)의 선팽창 계수가 서로 달라 순간 고열의 발생시 열적 스트레스에 의해 세라믹판(12)(13)에 미세한 금이 가거나 깨지게 된다.

특히 알루미늄판(14)이 차가운 상태에서 세라믹판(12)(13)의 내부열이 순간적으로 올라가면 선팽창에 의해 세라믹판(12(13)이 쉽게 깨지게 되며, 세라믹판(12(13)이 깨지면 히터 패턴(11)이 끊어져 동작이 되지 않게 된다.

따라서 종래 고대기에서는 히터를 낮은 저항으로 설계하는 것이 어렵다.

또한 종래의 고대기는 알루미늄판(14)의 표면온도를 간접적으로 제어하는 Ntc방식의 온도센서(15)를 채용함에 따라 히터의 내부온도와 알루미늄판 표면온도의 갭이 크기 때문에 히터를 서서히 가열하지 않을 경우 알루미늄판(14)에 오버 히팅이 발생하여 안정성에 문제가 발생한다.

그리고 온도센서(15)가 오동작을 하거나 또는 온도센서(15)가 파손된 상태에서 전원이 공급되는 경우 히터가 최대 발열온도인 약 800℃ 까지 올라가 안전사고 를 유발할 우려도 있다.

본 발명의 목적은 빠른 시간내에 설정 온도로 복원시키는 온도 복원능력이 우수하고 과열에 의한 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 고대기용 히터를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 고대기용 히터는 폴리이미드 계열의 필름에 금속히터를 패턴설계하여 도금한 히터 패턴과, 상기 히터 패턴의 상부면과 하부면에 코팅되고 일정 온도에서 녹아내리는 고분자 필름과, 상기 고분자 필름의 상부면에 라미네이팅되어 알루미늄판의 온도를 읽어내는 금속박판과, 상기 고분자 필름의 하부면에 열융착된 세라믹판과, 상기 각 판과 필름을 수납하는 알루미늄판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고분자 필름은 폴리이미드, 폴리아미드, 실리카 중 어느 하나로 되어 있다.

본 발명에 따르면 히터 패턴이 플랙시블한 구조이어서 고열의 발생시에도 깨지거나 금이가지 않으므로 히터를 낮은 저항으로 설계하여 순간적으로 고열을 발생시키는 것이 가능하고, 이에 따라 히터의 온도 복원능력이 향상된다.

또한 금속박판의 정온도 특성을 이용하여 이에 접속된 알루미늄판 하우징의 평균 온도변화를 읽을 수 있으므로 히터의 고성능 제어가 가능하고, 고분자 필름이 온도휴즈의 역할을 하여 히터의 과열에 의한 안전사고를 사전에 예방할 수 있게 된 다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고대기용 히터의 단면도로서, 본 발명에 따른 히터는 히터 패턴(21)과, 상기 히터 패턴의 상부면과 하부면에 코팅된 고분자 필름(22)과, 상기 고분자 필름의 상부면에 라미네이팅된 금속박판(23)과, 상기 고분자 필름의 하부면에 열융착된 세라믹판(24)과, 상기 각 판과 필름을 수납하는 알루미늄 하우징(25)과, 상기 세라믹판(24)과 알루미늄 하우징(25) 사이에 설치되어 금속박판(23)을 알루미늄 하우징(25)에 밀착시키는 역할을 하는 판스프링(26)으로 이루어져 있다.

상기 히터 패턴(21)은 약 20미크론 내외의 폴리이미드 계열 필름에 금속히터를 패턴 설계하여 도금한 것으로 플랙시블하고 저항오차가 작은 특성을 가진다.

상기 고분자 필름(22)의 재질로는 폴리이미드나 폴리아미드 또는 실리카가 주로 사용되며, 재질에 따라 멜팅온도는 조금씩 차이가 있으나 대략 350℃ 이상에서는 녹아내리는 특성을 가진다.

상기 금속박판(23)과 알루미늄 하우징(25)은 거의 전체면적(약 90% 이상)에 걸쳐 서로 접속한 상태로 접착 고정되어 있다.

상기와 같이 된 본 발명의 히터는 히터 패턴(21)이 플랙시블하여 깨지거나 금이가지 않으므로 히터에 순간적으로 고열이 발생하는 경우에도 히터의 파손으로 인한 제품의 불량이 발생하지 않는다.

따라서 히터를 낮은 저항으로 설계하여 순간 고열을 발생시키는 것이 가능하 고 이에따라 온도 복원능력이 향상된다.

또한 상기 금속박판(23)은 정온도 특성을 가지고 있고 이 금속박판(23)이 알루미늄 하우징(25)과 거의 전체 면적에 걸쳐 접속함은 물론 판스프링(26)에 의해 알루미늄 하우징(25)과 밀착하여 있기 때문에 알루미늄 하우징(25)에 접촉된 면적의 평균온도를 알아내어 고성능 제어를 가능하게 하여 준다.

즉, 금속박판(23)은 정온도 특성에 의해 일정한 선형성을 가진 커브로 저항치가 증가하게 되는데, 예를들어 20-200℃ 까지 일정한 선형성을 가진 커브를 함수로 만들어 셋팅하여 주면 히터의 가열시 히터 전체에 퍼져있는 변화된 저항치를 읽어 그 구간내의 알루미늄 하우징(25) 표면온도를 실시간으로 읽어들이게 되므로 정확한 온도의 제어가 가능하다.

한편, 상기 고분자 필름(22)은 대략 350℃ 이상에서 녹아내리는 특성이 있기 때문에 예를들어 온도센서가 오동작을 하거나 작동이 되지 않는 상태에서 히터에 전원이 공급되는 경우에도 히터의 온도가 350℃ 이상이 되면 고분자 필름(22)이 녹으면서 히터 패턴(21)의 패턴이 자동적으로 끊어지므로 히터의 과열에 의한 안전사고를 막을 수 있게 된다.

즉, 히터가 과열되는 경우 고분자 필름(22)은 온도휴즈와 같이 작용하게 된다.

도 1은 고대기의 일에를 도시한 사시도

도 2는 고대기에 적용된 종래의 히터의 일예를 나타낸 단면도

도 3은 본 발명의 고대기용 히터를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명에 따른 고대기용 히터를 나타낸 분해사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3 : 히터 21 : 히터 패턴

22 : 고분자 필름 23 : 금속박판

24 : 세라믹판 25 : 알루미늄 하우징

26 : 판스프링

Claims (3)

1. 폴리이미드 계열의 필름에 금속히터를 패턴설계하여 도금한 히터 패턴과,

   상기 히터 패턴의 상부면과 하부면에 코팅되고 일정 온도에서 녹아내리는 고분자 필름과,

   상기 고분자 필름의 상부면에 라미네이팅되어 알루미늄 하우징의 온도를 읽어내는 금속박판과,

   상기 고분자 필름의 하부면에 열융착된 세라믹판과,

   상기 각 판과 필름을 수납하는 알루미늄 하우징을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고대기용 히터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹판과 알루미늄 하우징 사이에 판스프링을 설치하여 금속박판이 알루니늄 하우징에 밀착되게 한 것을 특징으로 하는 고대기용 히터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리이미드, 폴리아미드, 실리카 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고대기용 히터.

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