KR101556938B1 - 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세라믹 발열체의 외각에 나사산을 형성한 금속단자를 감싸 덮은 후 고정부재를 이용하여 세라믹 발열체를 고정하는 방식으로 단자를 연결함으로써, 종래와 같이 납땜공정을 이용하지 않아 고온 발열이 가능함은 물론 세라믹 발열체의 손상 없이 금속단자를 연결할 수 있고, 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시를 삽입하여 고정함으로써, 열팽창계수차에 의한 금속단자와 세라믹 발열체가 이격될 때, 완충작용을 통해 단락의 발생을 최소화하고, 접촉저항의 증가로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있어 전기제품의 수명이 증가되며, 연성이 있는 금속 메시를 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 삽입하여 금속단자를 조여 고정하는 방식을 이용함으로써, 금속단자와 세라믹 발열체 사이의 이격의 발생을 최소화하여 금속단자의 탈리 문제를 해결할 수 있어 최종 제품에 적용시 기계적 강도를 높일 수 있고, 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시가 삽입되어 접촉저항의 발생을 최소화하고 발열체 외부의 저항 발열을 최소화함으로써, 적은 양의 전기를 공급함에도 불구하고 세라믹 발열체 외부의 발열을 줄이고 세라믹 발열체 내부에서만 발열할 수 있도록 하여 최종 전기제품의 소비전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법{Structure and method for connecting ceramic heating element and metallic contact grid}

본 발명은 세라믹 발열체의 외각에 나사산을 형성한 금속단자를 감싸 덮은 후 고정부재를 이용하여 세라믹 발열체를 고정하는 방식으로 단자를 연결함으로써, 종래와 같이 납땜공정을 이용하지 않아 고온 발열이 가능함은 물론 세라믹 발열체의 손상 없이 금속단자를 연결할 수 있고, 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시를 삽입하여 고정함으로써, 열팽창계수차에 의한 금속단자와 세라믹 발열체가 이격될 때, 완충작용을 통해 단락의 발생을 최소화하고, 접촉저항의 증가로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있어 전기제품의 수명이 증가되며, 연성이 있는 금속 메시를 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 삽입하여 금속단자를 조여 고정하는 방식을 이용함으로써, 금속단자와 세라믹 발열체 사이의 이격의 발생을 최소화하여 금속단자의 탈리 문제를 해결할 수 있어 최종 제품에 적용시 기계적 강도를 높일 수 있고, 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시가 삽입되어 접촉저항의 발생을 최소화하고 발열체 외부의 저항 발열을 최소화함으로써, 적은 양의 전기를 공급함에도 불구하고 세라믹 발열체 외부의 발열을 줄이고 세라믹 발열체 내부에서만 발열할 수 있도록 하여 최종 전기제품의 소비전력을 절감할 수 있는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법에 관한 기술이다.

세라믹 발열체를 제품에 적용하여 사용하기 위해서 금속단자를 연결하여 사용하는데, 종래의 세라믹 발열체에 금속단자를 연결하는 방법은 첫째로는, 세라믹 발열체에 금속단자를 직접 납땜을 하는 것이고, 둘째로는, 세라믹 발열체에 나사산을 형성하여 금속단자와 상호간에 나사 결합을 하여 연결하는 방식을 사용하고 있는 것이다.

그런데, 종래의 첫째 방식인 납땜 연결 방식은 세라믹 발열체의 높은 열전도와 발열량으로 인하여 납땜이 손상되는 문제가 발생하며, 종래의 둘째 방식인 세라믹 발열체에 나사산을 형성하여 결합하는 방식은 취성 파괴에 약한 세라믹 발열체의 특성상 기계적 강도가 떨어져 사용상의 문제가 발생한다.

또한, 세라믹 발열체의 표면과 금속단자 표면의 접촉 결합시 재료간의 열팽창계수의 차이에 의해 이격이 발생하여 단락이 발생하고, 저항이 급속히 증가하는 문제가 발생한다.

그러므로, 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시를 삽입하여 고정하므로 열팽창계수차에 의한 금속단자와 세라믹 발열체가 이격될 때, 완충작용을 통해 단락의 발생을 최소화하고, 접촉저항의 증가로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있어 전기제품의 수명이 증가되며, 연성이 있는 금속 메시를 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 삽입하여 금속단자를 조여 고정하는 방식을 이용하므로 금속단자와 세라믹 발열체 사이의 이격의 발생을 최소화하여 금속단자의 탈리 문제를 해결할 수 있어 최종 제품에 적용시 기계적 강도를 높일 수 있는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

KR 10-2012-0012594(2012. 2. 8)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 세라믹 발열체의 외각에 나사산을 형성한 금속단자를 감싸 덮은 후 고정부재를 이용하여 세라믹 발열체를 고정하는 방식으로 단자를 연결함으로써, 종래와 같이 납땜공정을 이용하지 않아 고온 발열이 가능함은 물론 세라믹 발열체의 손상 없이 금속단자를 연결할 수 있는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시를 삽입하여 고정함으로써, 열팽창계수차에 의한 금속단자와 세라믹 발열체가 이격될 때, 완충작용을 통해 단락의 발생을 최소화하고, 접촉저항의 증가로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있어 전기제품의 수명이 증가되는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 연성이 있는 금속 메시를 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 삽입하여 금속단자를 조여 고정하는 방식을 이용함으로써, 금속단자와 세라믹 발열체 사이의 이격의 발생을 최소화하여 금속단자의 탈리 문제를 해결할 수 있어 최종 제품에 적용시 기계적 강도를 높일 수 있는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시가 삽입되어 접촉저항의 발생을 최소화하고 발열체 외부의 저항 발열을 최소화함으로써, 적은 양의 전기를 공급함에도 불구하고 세라믹 발열체 외부의 발열을 줄이고 세라믹 발열체 내부에서만 발열할 수 있도록 하여 최종 전기제품의 소비전력을 절감할 수 있는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조는 원통형인 봉상의 형태 또는 직사각형의 형태의 세라믹 발열체와; 상기 세라믹 발열체를 감싸 연결하기 위한 한쪽 끝단에 나사산이 형성되어 있으며, 세라믹 발열체의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되는 금속단자와; 상기 세라믹 발열체와 금속단자의 사이에 삽입되는 금속 메시와; 상기 세라믹 발열체와 금속 메시와 금속단자를 결합하고 고정하며, 볼트, 너트의 조합, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나인 고정부재; 을 포함함을 특징으로 한다.

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또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결방법은 원통형인 봉상의 형태 또는 직사각형의 형태의 세라믹 발열체를 준비하는 단계와; 상기 준비한 세라믹 발열체의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되며, 세라믹 발열체를 한쪽 끝단에 나사산이 형성된 금속단자로 감싸는 단계와; 상기 세라믹 발열체와 금속단자의 사이에 금속 메시를 삽입하는 단계와; 상기 세라믹 발열체와 금속 메시와 금속단자를 결합하고 볼트, 너트의 조합, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나인 고정부재로 고정하는 단계; 을 포함함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명은 세라믹 발열체의 외각에 나사산을 형성한 금속단자를 감싸 덮은 후 고정부재를 이용하여 세라믹 발열체를 고정하는 방식으로 단자를 연결함으로써, 종래와 같이 납땜공정을 이용하지 않아 고온 발열이 가능함은 물론 세라믹 발열체의 손상 없이 금속단자를 연결할 수 있다.

둘째, 본 발명은 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시를 삽입하여 고정함으로써, 열팽창계수차에 의한 금속단자와 세라믹 발열체가 이격될 때, 완충작용을 통해 단락의 발생을 최소화하고, 접촉저항의 증가로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있어 전기제품의 수명이 증가된다.

셋째, 본 발명은 연성이 있는 금속 메시를 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 삽입하여 금속단자를 조여 고정하는 방식을 이용함으로써, 금속단자와 세라믹 발열체 사이의 이격의 발생을 최소화하여 금속단자의 탈리 문제를 해결할 수 있어 최종 제품에 적용시 기계적 강도를 높일 수 있다.

넷째, 본 발명은 금속단자와 세라믹 발열체의 사이에 금속 메시가 삽입되어 접촉저항의 발생을 최소화하고 발열체 외부의 저항 발열을 최소화함으로써, 적은 양의 전기를 공급함에도 불구하고 세라믹 발열체 외부의 발열을 줄이고 세라믹 발열체 내부에서만 발열할 수 있도록 하여 최종 전기제품의 소비전력을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 결합된 형태의 단면을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 분해된 형태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 결합된 형상을 나타낸 사진도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결방법을 나타낸 도면.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 결합된 형태의 단면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 분해된 형태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조의 결합된 형상을 나타낸 사진도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조는 세라믹 발열체(10)와; 상기 세라믹 발열체를 감싸 연결하기 위한 한쪽 끝단에 나사산이 형성된 금속단자(20)와; 상기 세라믹 발열체와 금속단자의 사이에 삽입되는 금속 메시(30)와; 상기 세라믹 발열체와 금속 메시와 금속단자를 결합하고 고정하는 고정부재(40); 을 구비한다.

상기 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조를 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.

상기 세라믹 발열체(10)는 원통형인 봉상의 형태가 가장 바람직하나, 이외에도 직사각형의 형태도 가능할 것이다.

상기 금속단자(20)는 상기 세라믹 발열체(10)를 감싸 연결하기 위한 한쪽 끝단에 나사산(21)이 형성되어 있는 것이다. 여기서, 상기 금속단자(20)는 세라믹 발열체(10)의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되는 것이다.

상기 금속 메시(30)는 상기 세라믹 발열체(10)와 금속단자(20)의 사이에 삽입되는 것이다.

상기 고정부재(40)는 상기 세라믹 발열체(10)와 금속 메시(30)와 금속단자(20)를 결합하고 고정하는 것이다. 여기서, 상기 고정부재(40)는 볼트, 너트의 조합이 가장 바람직하나, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나를 사용해도 무방할 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 발열체와 금속단자의 연결방법을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결방법은 세라믹 발열체(10)를 준비하는 단계와; 상기 준비한 세라믹 발열체(10)를 한쪽 끝단에 나사산(21)이 형성된 금속단자(20)로 감싸는 단계와; 상기 세라믹 발열체(10)와 금속단자(20)의 사이에 금속 메시(30)를 삽입하는 단계와; 상기 세라믹 발열체(10)와 금속 메시(30)와 금속단자(20)를 결합하고 고정부재(40)로 고정하는 단계; 을 구비한다.

상기 본 발명인 세라믹 발열체와 금속단자의 연결방법을 구성하는 각 기술적 단계들을 설명하면 다음과 같다.

첫째로는, 세라믹 발열체를 준비하는 단계로서, 원통형인 봉상의 형태의 세라믹 발열체(10)를 준비하는 것이며, 상기 봉상의 형태 이외에도 직사각형의 형태도 가능할 것이다.

둘째로는, 세라믹 발열체를 금속단자로 감싸는 단계로서, 상기 준비한 세라믹 발열체(10)를 한쪽 끝단에 나사산(21)이 형성된 금속단자(20)로 감싸는 것이다. 여기서, 상기 금속단자(20)는 세라믹 발열체(10)의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되는 것이다.

셋째로는, 금속 메시를 삽입하는 단계로서, 상기 세라믹 발열체(10)와 금속단자(20)의 사이에 금속 메시(30)를 삽입하는 것이다.

넷째로는, 고정부재로 고정하는 단계로서, 상기 세라믹 발열체(10)와 금속 메시(30)와 금속단자(20)를 결합하고 고정부재(40)로 고정하는 것이다. 여기서, 상기 고정부재(40)는 볼트, 너트의 조합, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나인 것이다.

상술한 바와 같은, 세라믹 발열체와 금속단자의 연결 구조 및 그 방법은 가정용, 산업용, 공업용, 농업용, 축산용, 자동차용 히터에 적용할 수 있으므로 그 사용 및 적용대상이 광범위하다.

도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었으며, 여기서 사용된 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 세라믹 발열체 20 : 금속단자
21 : 나사산 30 : 금속 메시
40 : 고정부재

Claims (5)

1. 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조에 있어서,
   원통형인 봉상의 형태 또는 직사각형의 형태의 세라믹 발열체와;
   상기 세라믹 발열체를 감싸 연결하기 위한 한쪽 끝단에 나사산이 형성되어 있으며, 세라믹 발열체의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되는 금속단자와;
   상기 세라믹 발열체와 금속단자의 사이에 삽입되는 금속 메시와;
   상기 세라믹 발열체와 금속 메시와 금속단자를 결합하고 고정하며, 볼트, 너트의 조합, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나인 고정부재; 을 포함함을 특징으로 하는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조에 있어서,
   원통형인 봉상의 형태 또는 직사각형의 형태의 세라믹 발열체와;
   상기 세라믹 발열체를 감싸 연결하기 위한 한쪽 끝단에 나사산이 형성되어 있으며, 세라믹 발열체의 양쪽인 상부부분과 하부부분에 삽입되어 고정되는 금속단자와;
   상기 세라믹 발열체와 금속단자의 사이에 삽입되는 금속 메시와;
   상기 세라믹 발열체와 금속 메시와 금속단자를 결합하고 고정하며, 볼트, 너트의 조합, 볼트, 와셔, 너트의 조합, 리벳, 고정 핀 중에서 어느 하나인 고정부재; 을 포함함을 특징으로 하는 세라믹 발열체와 금속단자의 연결구조.

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