KR102159800B1

KR102159800B1 - 전기 히터

Info

Publication number: KR102159800B1
Application number: KR1020180097588A
Authority: KR
Inventors: 송미선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-09-25
Also published as: US20230032452A1; EP3614800B1; CN110856282A; US20200063971A1; CN110856282B; US11965658B2; KR20200021792A; EP3614800A1; US11486582B2

Abstract

본 발명은 조리기기에 적용되는 전기 히터에 관한 것으로서, 특히 제1패턴부 외측에 제2패턴부가 형성되더라도 비대칭 발열을 해소할 수 있는 면상 발열체를 포함하는 전기 히터에 관한 것이다.
본 발명은 기판(Substrate: 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연재료); 상기 기판의 일면에 형성된 제1면상 발열체(a first plane heating element); 및 상기 제1면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제2면상 발열체(a second plane heating element)를 포함하고, 상기 제1면상 발열체는, 제1영역에 위치하는 시점과 종점을 연결하는 제1패턴부와, 상기 제1영역 외측에 위치하는 한 쌍의 제1전극와, 상기 제1패턴부와 상기 제1전극들을 연결하는 한 쌍의 제1커넥터를 포함하고, 상기 제2면상 발열체는, 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역에 위치하고 시점과 종점을 연결하는 제2패턴부를 포함하며, 상기 제1커넥터들의 적어도 일부는 상기 제2영역에 위치하는 전기 히터를 제공한다.

Description

전기 히터 {Electric Heater}

본 발명은 조리기기에 적용되는 전기 히터에 관한 것으로서, 특히 제1패턴부 외측에 제2패턴부가 형성되더라도 비대칭 발열을 해소할 수 있는 면상 발열체를 포함하는 전기 히터에 관한 것이다.

일반적으로 조리기기는, 가스 또는 전기를 이용하여 조리물을 가열하여 조리하는 장치로서, 마이크로웨이브를 이용한 전자레인지, 히터를 이용한 오븐, 가스를 이용한 가스레인지, 전기를 이용한 전기레인지, 가스레인지 또는 전기레인지가 내장된 쿡탑(cooktop) 등 다양한 제품들이 보급되고 있다.

가스레인지는, 가스를 열원으로 하여 직접 화염을 발생시키는 반면, 전기레인지는가스, 전기를 이용하여 상판에 올려진 용기와 음식물을 가열한다.

가스레인지는, 화염에 의한 열손실이 크고, 불완전 연소에 따라 오염 물질을 배출하여 실내공기를 오염시킴으로, 최근에는 전기레인지에 대한 관심이 높아지고 있다.

전기레인지는, 자기유도 방식으로 자성을 띈 용기를 직접 가열하는 인덕션(induction)과, 열선을 이용하여 세라믹 상면을 가열하는 하이라이트(Hi-light)로 구분될 수 있다.

인덕션은 고온 하에서 조리 시간이 짧지만, 자성을 띈 전용의 용기를 사용해야 한다. 반면, 하이라이트는 기존의 용기를 그대로 사용할 수 있지만, 조리 시간이 상대적으로 길다.

기존의 하이라이트는 니크롬선을 이용한 발열체를 사용했으나, 발열체의 두께를 얇게 구성하기 위하여 면상 발열체를 이용한 전기 히터를 개발하고 있다.

또한, 조리 기간을 단축하기 위하여, 제한된 면적을 고온으로 가열할 수 있는 전기 히터가 적용된 하이라이트가 개발되고 있는 추세이다.

이러한 전기 히터의 일예는 대한민국 등록특허공보 10-1762159 B1(2017년08월04일)에 개시된 면상 발열장치가 있고, 이러한 면상 발열장치는 전기 절연성의 재질로 이루어진 표면을 포함하는 기판과, 기판의 표면에 부착되며 소정의 모양으로 배치되는 발열체와, 발열체에 전기를 공급하는 전력 공급부를 포함한다.

상기와 같은 전기 히터는 면상 발열체가 배치되는 모양(즉, 패턴)에 따라 가열대상의 온도분포가 상이할 수 있고, 면상 발열체는 가급적 가열대상을 최대한 고르게 가열할 수 있는 모양이나 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

전기 히터의 면상 발열체는 직선 형상이거나 호 형상인 복수개의 트랙을 포함하고, 복수개의 트랙 중 인접한 트랙들은 브릿지(또는 트랙)로 연결된 형상일 수 있다.

히터의 다른 예는 유럽공개특허공보 EP 0,228,808A2(1987년07월15일 공개)에 개시된 온도 민감장치(Temperature sensitve device)가 있고, 이러한 장치는 세라믹 코팅층에 전기통전 재료인 히터 트랙과 한 쌍의 전극이 인쇄된 형태로 구성되는데, 전극을 통하여 전류가 공급됨에 따라 히터 트랙에서 복사열을 발생시키도록 구성된다.

대한민국 등록특허공보 10-1762159 B1(2017년08월04일) 유럽공개특허공보 EP 0,228,808A2(1987년07월15일 공개)

그런데, 기존의 면상 발열체는, 제한된 면적 내에 하나의 열선이 소정의 패턴 모양으로 형성된 발열부를 포함하는데, 500℃ 이상의 고온으로 발열시키기 위하여, 발열부가 높은 저항을 가지도록 설계된다. 따라서, 패턴의 형상 또는 전극들의 위치에 따라 전위차가 크게 발생되고, 전위차가 큰 부분에서 과도한 국부 발열이 발생될 뿐 아니라 열선이 파괴되는 문제점이 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 제1면상 발열체 외측에 제2면상 발열체가 구비될 수 있고, 하나의 전원 공급부가 제1,2면상 발열체와 각각 통전하도록 구비된다. 도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 면상 발열체가 적용된 전기 히터의 발열 해석 결과 및 실제 발열 상태가 도시된 도면이다. 종래 기술에 따르면, 제1패턴부 외측에 제2패턴부가 구비되는데, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1,2패턴부가 형성된 영역 전체가 hot zone을 형성하지 못하고, 제2패턴부가 형성된 영역 중 일부분에 dead zone이 나타난다. 이때, hot zone 은 500℃ 이상의 온도 분포를 나타내는 영역으로 정의될 수 있고, dead zone 은 200 ℃ 이하의 온도 분포를 나타내는 영역이나, hot zone 보다 300℃ 이하의 온도 분포를 나타내는 영역일 수 있다. 즉, 가열 영역 중 hot zone 에 비해 dead zone 이 현저하게 온도 분포가 낮게 나타난다. 이와 같은 종래 기술의 전기 히터는, 제2패턴부가 형성된 영역 중 dead zone 이 발생됨으로, 미관상 좋지 못하고, 사용자가 불량으로 오해할 수 있다. 또한, 제2패턴부가 형성된 영역 중 dead zone 만큼 고온 발열 면적이 감소함으로, 발열 온도가 낮아지고, 발열 효율이 떨어질 수 있다. 또한, 제2패턴부 중 dead zone 부분과 그 반대 방향의 부분이 비대칭 형상으로 구성됨으로, 제2패턴부가 형성된 전체 영역에 의해 걸쳐 균일하게 발열시키는데, 한계가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제1패턴부 외측에 제2패턴부를 형성하더라도, 제2패턴부가 형성된 영역 중 발열량이 상대적으로 낮은 영역을 없앨 수 있는 면상 발열체를 포함하는 전기 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 제2패턴부에 의한 고온 발열 면적을 최대한 넓힐 수 있는 면상 발열체를 포함하는 전기 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 제1,2패턴부가 형성된 영역를 대칭 형상으로 발열시킬 수 있는 면상 발열체를 포함하는 전기 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 기판(Substrate: 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연재료); 상기 기판의 일면에 형성된 제1면상 발열체(a first plane heating element); 및 상기 제1면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제2면상 발열체(a second plane heating element)를 포함하고, 상기 제1면상 발열체는, 제1영역에 위치하는 시점과 종점을 연결하는 제1패턴부와, 상기 제1영역 외측에 위치하는 한 쌍의 제1전극과, 상기 제1패턴부와 상기 제1전극들을 연결하는 한 쌍의 제1커넥터를 포함하고, 상기 제2면상 발열체는, 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역에 위치하고 시점과 종점을 연결하는 제2패턴부를 포함하며, 상기 제1커넥터들의 적어도 일부는 상기 제2영역에 위치하는 전기 히터를 제공한다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1패턴부의 시점과 종점은, 상기 제1영역의 최외측에 위치하고, 상기 제2패턴부의 시점과 종점은, 상기 제2영역의 최내측에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1패턴부는, 서로 이격되고 상기 제1영역의 중심에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제1트랙과, 상기 제1트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제1브릿지를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1트랙들과 제1브릿지들 및 제1커넥터들은, 전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되고, 상기 제1트랙들과 제1브릿지들 및 제1커넥터들은, 상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭될 수 있다.

일예로, 상기 제1커넥터의 폭(W₁)은, 상기 제1트랙의 폭(W_{1_0})에 대해 1 ~ 1.5배 범위 내에서 형성되고, 상기 제1커넥터들 사이의 간격(D₁)은, 20mm 이상으로 형성되며, 상기 제1전극의 두께(T₁)는, 상기 제1패턴부의 두께(T_{1_0}) 보다 적어도 1.5 배 이상 두껍게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제2면상 발열체는, 상기 제1영역 외측에 위치하는 한 쌍의 제2전극과, 상기 제2패턴부와 제2전극들을 연결하는 한 쌍의 제2커넥터를 더 포함하고, 상기 제2커넥터들은, 상기 제1커넥터들 외측에 나란히 구비되며, 상기 제2커넥터들의 적어도 일부는 상기 제2영역에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서, 상기 제2패턴부는, 서로 이격되고 상기 제2영역의 내측에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제2트랙과, 상기 제2트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제2브릿지를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2트랙들과 제2브릿지들 및 제2커넥터들은, 전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되고, 상기 제2트랙들과 제2브릿지들 및 제2커넥터들은, 상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1,2커넥터들은, 적어도 한 쌍의 제2브릿지 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

일예로, 상기 제2커넥터의 폭(W₂)은, 상기 제2트랙의 폭(W_{2_0})에 대해 1 ~ 1.5배 범위 내에서 형성되고, 상기 제2커넥터와 제2브릿지 사이의 가장 근접한 간격(D₃)은, 상기 제1커넥터들 사이의 간격(D₁) 보다 작고, 상기 제1,2커넥터 사이의 간격(D₂) 보다 크게 형성되며, 상기 제2전극의 두께(T₂)는, 상기 제2패턴부의 두께(T_{2_0}) 보다 적어도 1.5 배 이상 두껍게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은, 상기 제2면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제3면상 발열체(a third plane heating element)를 더 포함하고, 상기 제3면상 발열체는, 상기 제2영역을 둘러싸는 제3영역에 위치하고 시점과 종점을 연결하는 제3패턴부와, 상기 제3패턴부에 연결된 한 쌍의 제3전극을 포함하고, 상기 제1,2커넥터의 적어도 일부는 상기 제3영역에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서, 상기 제3패턴부의 시점과 종점은, 상기 제3영역의 최외측에 위치되고, 상기 제3전극들은, 상기 제1,2전극와 반대 방향에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제3패턴부는, 서로 이격되고 상기 제3영역의 내측에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제3트랙과, 상기 제3트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제3브릿지를 포함하고, 상기 제3트랙들과 제3브릿지들은, 상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1,2커넥터의 적어도 일부는, 적어도 한 쌍의 제3브릿지 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 여러 개의 패턴부를 내측에서 외측 방향으로 형성하더라도 상대적으로 발열량이 낮은 영역을 없앨 수 있고, 가열 면적을 최대한 넓힐 수 있으며, 전체 면적에 걸쳐 균일하게 발열시킬 수 있다.

본 발명의 전기 히터에 따르면, 제1영역에 형성된 제1패턴부을 감싸는 제2영역에 제2패턴부가 형성되고, 제1패턴부가 발열 가능한 제1커넥터들에 의해 제1전극들이 연결되며, 제2패턴부가 형성된 제2영역에 제1커넥터들이 위치된다.

따라서, 제2패턴부가 형성된 제2영역 중 상대적으로 발열량이 낮은 dead zone 에 제1커넥터들을 형성하여 발열시킴으로서, 미관을 향상시킬 수 있고, 사용자가 불량으로 오해할 소지를 없앨 수 있다.

또한, 제2영역에 위치한 제2패턴부와 제1,2커넥터가 발열됨에 따라 제2영역의 발열 면적을 최대한 넓힐 수 있으므로, 발열 온도와 발열 효율을 높일 수 있다.

또한, 제2영역에 위치한 제2패턴부과 제1,2커넥터를 대칭 형상으로 구성함으로, 제2영역 전체에 의해 걸쳐 균일하게 발열시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1,2커넥터의 폭(W₁,W₂)을 제1,2패턴부를 구성하는 열선의 두께(W_{1_0},W_{2_0})에 비해 1 ~ 1.5 배 범위 내에서 구성함으로써, 제2영역 중 제한된 부분에 제1,2커넥터를 형성하더라도 발열 온도를 효과적으로 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1전극들과 직접 연결되는 제1커넥터들 사이의 간격(D₁)을 제1,2패턴부들 가운데 서로 인접하게 위치된 열선들 사이의 간격(D₂,D₃) 보다 넓게 구성함으로써, 제1커넥터들 사이에 충분한 절연 갭을 유지할 수 있어 절연 파괴를 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, hot zone 내부에 패턴부와 커넥터를 형성하고, hot zone 외부에 전극을 형성하는데, 전극을 패턴부보다 상대적으로 두껍게 형성함으로써, 전극의 과잉 발열을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 면상 발열체가 적용된 전기 히터에 대한 발열 해석 결과 및 실제 발열 상태가 도시된 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 적용된 전기레인지가 도시된 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 적용된 전기레인지의 제어 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 도시된 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 패턴 타입의 면상 발열체가 도시된 평면도.
도 6은 도 5에 적용된 제1,2커넥터가 확대 도시된 도면.
도 7은 도 6의 A-A'선에 따른 단면도.
도 8은 도 6의 B-B'선에 따른 단면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 패턴 타입의 면상 발열체에 대한 발열 해석 결과 및 실제 발열 상태가 도시된 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트리플 패턴 타입의 면상 발열체가 도시된 평면도.
도 11은 도 10의 C-C'선에 따른 단면도.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 적용된 전기레인지가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 적용된 전기레인지의 제어 블록도이다.

본 발명의 전기 히터(1)는 쿡탑 등의 전기레인지(이하, 전기레인지라 칭함)의 일부를 구성할 수 있다.

전기레인지는 외관을 형성하는 캐비닛(2)을 포함할 수 있다. 전기 히터(1)는 캐비닛(2)의 상부에 배치될 수 있다. 캐비닛(2)은 상면이 개방될 수 있고, 전기 히터(1)는 캐비닛(2)의 상면에 배치될 수 있다.

전기레인지는 전기레인지를 조작하는 입력부(3)와, 전기레인지의 정보 등의 각종 정보를 표시하는 디스플레이(4)를 포함할 수 있다. 그리고, 전기레인지는 전기 히터(1)에 연결되어 전기 히터(1)에 전류를 인가하는 전력 공급부(5)를 더 포함할 수 있다. 전기레인지는 입력부(3)의 입력에 따라 전력 공급부(5) 및 디스플레이(4)를 제어하는 제어부(6)를 더 포함할 수 있다.

전기 히터(1)는 그 상면이 외부로 노출되게 캐비닛(2)에 설치될 수 있다. 전기레인지에 의해 가열되는 가열대상은 전기 히터(1)의 상면에 올려질 수 있고, 전기 히터(1)의 상면은 가열대상이 안착되는 가열대상 안착면일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 히터가 도시된 단면도이다.

전기 히터(1)는 기판(10)과, 기판(10)의 일면에 형성된 복수개의 면상 발열체(100,200)를 포함할 수 있다.

기판(10)은 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연기판일 수 있다. 기판(10)의 상면은 가열대상이 안착되는 가열대상 안착면(13)일 수 있다. 기판(10)의 하면은 면상 발열체들(100,200)이 형성되는 면상 발열체 형성면(14)일 수 있다.

기판(10)은 그 전체가 절연재질로 형성된 베이스(11)로만 구성되는 것이 가능하고, 절연재질 또는 비 절연재질로 형성된 베이스(11)와, 베이스(11)의 일면에 형성된 절연층(12)을 포함하는 것도 가능하다.

베이스(11)는 글래스일 수 있고, 절연층(12)은 이러한 글래스의 하면에 코팅이나 인쇄 등의 공법으로 형성될 수 있다.

면상 발열체들(100,200)은 절연재질의 베이스(11) 일면에 직접 형성되는 것이 가능하고, 절연층(12)에 형성되는 것도 가능하다.

베이스(11)는 가열대상이 올려지는 판체 형상으로 형성되는 것이 가능하고, 그 내부에 가열대상이 수용될 수 있는 용기 형상으로 형성되는 것이 가능하다

절연층(12)은 베이스(11)의 하면에 형성될 수 있다. 절연층(12)은 베이스(11)의 하면 전체에 형성되는 것이 가능하고, 베이스(11)의 하면 중 일부 영역에만 형성될 수 있다. 절연층(12)는 면상 발열체들(100,200)이 형성될 영역에만 형성되는 것이 가능하다. 절연층(12)은 기판(10)의 하면 전체를 구성하거나 기판(10)의 하면 일부를 구성할 수 있다.

면상 발열체들(100,200)은 절연층(12)의 하면(14)에 형성될 수 있다. 면상 발열체들(100,200)은 기판(10) 보다 크기가 작을 수 있고, 기판(10)의 하면은 면상 발열체들(100,200)이 형성되는 가열영역(H)과, 가열영역(H) 주변의 비가열영역(UH)을 포함할 수 있다.

히터(1)는 면상 발열체들(100,200)을 감싸는 코팅층(18)을 더 포함할 수 있다. 코팅층(18)는 전기 절연성 재질로 형성될 수 있고, 면상 발열체들(100,200)을 보호할 수 있다.

본 실시예의 기판(10)은 플랙서블 재질로 구성되는 것이 가능하고, 예를 들면, 플랙서블 절연필름으로 구성되는 것도 가능하다. 이 경우, 전기 히터(1)는 플랙서블 면상 히터일 수 있다. 이러한 플랙서블 면상 히터는 전기레인지의 상판과 같이, 가열대상이 올려지는 부재에 부착되어 가열대상을 가열하는 것도 가능함은 물론이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 패턴 타입의 면상 발열체가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 듀얼 패턴 타입의 면상 발열체는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 동일 평면에 제1면상 발열체(100)와 제2면상 발열체(200) 및 제3면상 발열체(300)가 형성된 것으로서, 상기 제1면상 발열체(100)가 중심에 위치되고, 상기 제2면상 발열체(200)가 상기 제1면상 발열체(100)를 둘러싸도록 위치된다.

상기 제1면상 발열체(100)는 하나의 열선으로 구성된 것으로서, 제1영역(Z1)에 열선이 소정의 형상으로 배열된 제1패턴부(110)와, 상기 제1패턴부(110)에 전류를 공급하는 한 쌍의 제1전극(121,122)과, 상기 제1패턴부(110)와 제1전극들(121,122) 사이를 연결하는 한 쌍의 제1커넥터(131,132)로 구성된다.

상기 제1패턴부(110)와 제1커넥터들(131,132)은 전류가 공급됨에 따라 발열하는 발열부로 구성되지만, 상기 제1전극들(121,122)은 전류가 공급되더라도 상기 발열부에 비해 발열량이 대폭 낮거나, 거의 발열하지 않는 비 발열부로 구성될 수 있다.

상기 제2면상 발열체(200)는 상기 제1면상 발열체(100)와 다른 하나의 열선으로 구성된 것으로서, 상기 제1영역(Z1)을 둘러싸는 제2영역(Z2)에 열선이 소정의 형상으로 배열된 제2패턴부(210)와, 상기 제2패턴부(210)에 전류를 공급하는 한 쌍의 제2전극(221,222)과, 상기 제2패턴부(210)와 제2전극들(221,222) 사이를 연결하는 한 쌍의 제2커넥터(231,232)로 구성된다.

상기 제2패턴부(210)와 제2커넥터들(231,232)은 상기 제1패턴부(110)와 제1커넥터들(131,132)과 같이 발열부로 구성되고, 상기 제2전극들(220)은 상기 제1전극들(121,122)과 같이 비발열부로 구성될 수 있다.

상기 제1영역(Z1)은 중심에 위치한 제한된 면적으로서, 상기 제1패턴부(110)는 상기 제1영역(Z1)에 위치되고, 상기 제2영역(Z2)은 상기 제1영역(Z1)을 둘러싸는 제한된 면적으로서, 상기 제2패턴부(210)가 상기 제2영역(Z2)에 위치된다.

상기 제1,2영역(Z1,Z2)의 면적은 각각 필요 전력(P)에 비례하여 설계될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제1영역(Z1)은 원형, 타원형 등의 둥근 형상으로 구성되고, 상기 제2영역(Z2)은 상기 제1영역(Z1) 외측에 링 형상으로 구성된다. 물론, 상기 제1,2영역(Z1,Z2)의 직경은 각각 필요 전력(P)이 클수록 크게 설정될 수 있다.

상기 제1패턴부(110)은 상기 제1영역(Z1)에 촘촘하게 배열된 메인 발열부로 구성되는데, 상기 제1영역(Z1)의 최외측에 위치한 시점과 종점 사이를 연결하고, 도 5에 도시된 제1패턴부(110)의 중심을 기준으로 좌우 대칭된 형상으로 구성된다.

물론, 상기 제1패턴부(110)을 구성하는 열선의 길이는 상기 제1영역(Z1)의 크기 즉, 필요 전력(P)에 비례하여 설정되고, 시점과 종점 사이에 다양한 경로를 따라 형성될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제1패턴부(110)은, 좌우 방향에 중심에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상이고 직경 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수개의 제1트랙(111)와, 상기 제1트랙들(111)을 직렬로 연결하는 복수개의 제1브릿지(112)로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 제1트랙들(111)과 제1브릿지들(112)은 좌우 대칭 형상으로 구성되고, 상기 제1영역(Z1)은 좌우 대칭 형태로 발열될 수 있다.

또한, 상기 제1트랙들(111)은 상하 대칭 형상이고, 상기 제1브릿지들(112)은 상하 비대칭 형상이지만, 상기 제1트랙들(111)과 제1브릿지들(112)이 상기 제1영역(Z1) 전체에 걸쳐 형성됨으로, 상기 제1영역(Z1)은 상하 대칭 형태로 발열된다.

상기 제2패턴부(210)은 상기 제2영역(Z2)에 촘촘하게 배열된 메인 발열부로 구성되는데, 상기 제2영역(Z2)의 최내측에 위치한 시점과 종점을 연결하고, 마찬가지로 도 5에 도시된 제1패턴부(110)의 중심을 기준으로 좌우 대칭 형상으로 구성된다.

물론, 상기 제2패턴부(210)을 구성하는 열선의 길이도 상기 제2영역(Z2)의 크기 즉, 필요 전력(P)에 비례하여 설정되고, 시점과 종점 사이에 다양한 경로를 따라 형성될 수 있다.

이때, 상기 제2패턴부(210)의 시점과 종점은 상기 제1패턴부(110)의 시점과 종점과 인접하게 위치하는데, 이러한 구성을 통하여 상기 제1,2패턴부(110,210)을 따라 전류가 흐를 때, 상기 제1,2패턴부(110,210) 사이의 전위차를 줄일 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제2패턴부(210)은, 상기 제1패턴부(110)과 마찬가지로 복수개의 제2트랙(211)과, 복수개의 제2브릿지(212)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1패턴부(110)의 시점과 종점이 상기 제1전극들(131,132)과 연결될 수 있도록 상기 제2브릿지들(212) 사이의 간격이 상기 제1브릿지들(112) 사이의 간격 보다 상대적으로 넓게 구성되고, 상기 제2브릿지들(212) 사이에 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)이 위치된다.

따라서, 상기 제2트랙들(211)과 제2브릿지들(212)은 좌우 대칭 형상으로 구성되고, 상기 제2영역(Z2)도 좌우 대칭 형태로 발열될 수 있다.

또한, 상기 제2트랙들(211)은 상하 대칭 형상이고, 상기 제2브릿지들(212)은 상하 비대칭 형상이지만, 상기 제2브릿지들(212) 사이에 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)이 위치됨으로, 상기 제2영역(Z2)도 상하 대칭 형태로 발열될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1,2패턴부(110,210)을 구성하는 각 열선의 길이와 폭 및 간격은, 필요 전력과 재료 등에 의해 다양하게 설계될 수 있으며, 한정되지 아니한다.

상기 제1전극들(121,122)는 전류가 입력되는 제1양극 전극(121)과, 전류가 출력되는 제2음극 전극(122)으로 구성되고, 상기 제1양극 전극(121)과 제1음극 전극(122)이 수평하게 위치될 수 있다.

상기 제1전극들(121,122)은 상기 제1패턴부(110)와 제1커넥터들(131,132)에 비해 발열량이 상대적으로 낮은 비발열부로 구성되고, 상대적으로 발열량이 낮은 제1전극들(121,122)을 가열 대상이 올려지는 가열 영역 즉, 제1,2영역(Z1,Z2)에 형성하는 것은 바람직하지 않다.

따라서, 상기 제1전극들(121,122)은 가열 영역을 벗어난 상기 제2영역(Z2) 외측 어디에 위치되는 것이 바람직하다.

상기 제2전극들(221,222)도 마찬가지로 상기 제2영역(Z1) 외측에 위치된 제2양극 전극(221) 및 제2음극 전극(222)으로 구성되고, 상기 제1양극 전극(121)과 제1음극 전극(122)의 양측에 수평하게 위치될 수 있다.

이때, 상기 제1,2양극 전극(121,221)은 선택적으로 전류가 공급될 수 있도록 각각 외부의 입력 단자와 연결되고, 서로 이격되도록 설치된다.

반면, 상기 제1,2음극 전극(122,222)은 그라운드에 접지된 단자와 연결되고, 서로 맞닿게 설치되더라도 무방하다.

상기와 같이 구성되는 제1,2전극들(121,122,221,222)은 실제 냄비, 후라이팬 등과 같은 조리용 용기가 올려지는 제1,2영역(Z1,Z2) 외측에 위치되고, 외부 단자들과 납땜하거나, 도전성 접착제에 의한 접착하거나, 페이스트를 형성하여 연결할 수 있다.

그런데, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)이 과잉 발열될 경우, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)의 연결 부분이 손상될 수 있다.

따라서, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)이 최대 200℃ 이상으로 과잉 발열되는 것을 방지하기 위하여, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1,2전극들(121,22,221,222)의 저항을 낮춰주도록 구성할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)의 두께(T₁,T₂)는 상기 제1,2패턴부(110,210) 또는 상기 제1,2커넥터(131,132,231,232)의 두께(T_{1_0},T_{2_0}) 보다 적어도 1.5배 이상 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 제1,2패턴부(110,210)과 제1,2전극들(121,122,221,222) 및 제1,2커넥터들(131,132,231,232)가 동일한 두께(T_{1_0},T_{2_0})로 코팅되고, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222) 위치에 소정의 두께(T₁-T_{1_0},T₂-T_{2_0})로 오버 코팅(over coat)되거나, 적어도 두 번 이상 인쇄되는 방법으로 제작될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

상기 제1커넥터들(131,132)은 상기 제1패턴부(110)와 같은 온도로 발열할 수 있는 보조 발열부로 구성되는데, 상기 제1패턴부(110)의 시점과 종점으로부터 상기 제1전극들(121,122)까지 연장된 부분이며, 상기 제2영역(Z2)에 구비된다.

하나의 제1커넥터(131)가 상기 제1패턴부(110)의 시점과 상기 제1양극 전극(121) 사이를 연결하고, 나머지 다른 하나의 제1커넥터(132)가 상기 제1패턴부(110)의 종점과 상기 제1음극 전극(122) 사이를 연결한다.

상기 제1커넥터들(131,132)은 상기 제1양극 전극(121)과 제1음극 전극(122)과 바로 연결됨으로, 전류가 흐르는 동안, 상기 제1커넥터들(131.132) 사이의 전위차가 크게 발생되고, 상기 제1커넥터들(131.132)이 단락될 수 있다.

따라서, 상기 제1커넥터들(131,132) 사이의 단락을 방지하기 위하여, 상기 제1커넥터들(131,132)이 절연 갭을 유지할 수 있도록 멀리 설치되야 하는데, 상기 제1커넥터들(131,132) 사이의 간격(D1)이 적어도 20mm 이상 유지하도록 서로 평행하게 위치될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

상기 제2커넥터들(231,232)도 마찬가지로 상기 제2패턴부(210)와 같은 온도로 발열할 수 있는 보조 발열부로 구성되는데, 상기 제2패턴부(120)의 시점과 종점으로부터 상기 제2전극들(221,222)까지 연장된 부분이며, 상기 제2영역(Z2)에 구비된다.

하나의 제2커넥터(231)가 상기 제2패턴부(210)의 시점과 상기 제2양극 전극(221) 사이를 연결하고, 나머지 다른 하나의 제2커넥터(232)가 상기 제2패턴부(210)의 종점과 상기 제2음극 전극(222) 사이를 연결한다.

상기 제2커넥터들(231,232)은 상기 제1커넥터들(131,132) 외측에 서로 평행하게 위치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 제1,2커넥터들(131,132,231,232)은 도 6에 도시된 바와 같이 직선 형태로, 적어도 한 쌍의 제2브릿지(212) 사이에 위치하는 것이 바람직하며, 그 길이와 폭 및 간격이 조정될 수 있다.

물론, 상기 제1커넥터들(131,132)의 길이(L₁)가 상기 제2커넥터들(231,232)의 길이(L₂) 보다 더 길게 형성된다.

상세하게, 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)은 직선 형태로 일정 영역 안에 포함될 수 있는 길이가 한정되고, 이로 인하여 충분한 발열 온도를 구현하기 위하여 저항을 더 크게 구성하기 위하여 열선의 길이를 늘리는데 한계가 있다.

실시예에 따르면, 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)의 저항을 높이기 위하여, 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)의 폭(W₁,W₂)은 상기 제1,2트랙(111,211)의 폭(W_{1_0},W_{2_0})보다 1 ~ 1.5배 범위 내에서 더 길게 형성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

또한, 전류가 흐르는 동안, 서로 인접하게 위치된 제1,2커넥터들(131,132,231,232)과 제2브릿지들(112,212) 사이에 전위차가 발생되는데, 절연 갭을 유지하기 위하여 그 사이의 간격을 크게 유지하는 것이 바람직하다.

실시예에 따르면, 전위차가 가장 큰 제1커넥터들(131,132) 사이의 간격(D₁)이 가장 크게 유지되고, 전위차가 가장 작은 제1,2커넥터들(131,132,231,232) 사이의 간격(D₂)이 가장 작게 유지된다.

그리고, 근접한 제2커넥터들(231,232)과 제2브릿지들(212) 사이의 간격(D₃)은 상기 제1커넥터들(131,132) 사이의 간격(D₁) 보다 작고, 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232) 사이의 간격(D₂) 보다 크게 유지될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 패턴부 타입의 면상 발열체에 대한 발열 해석 결과 및 실제 발열 상태가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 듀얼 패턴 타입의 면상 발열체는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 제1,2패턴부와 제1,2커넥터가 제1,2영역 전체에 걸쳐 형성됨으로, 제1,2영역이 600℃ 이상으로 빨갛게 표시되고, 좌우 대칭 및 상하 대칭으로 발열된다.

따라서, 상대적으로 현저하게 발열량이 낮은 dead zone 없이 제1,2영역 전체를 600℃ 이상의 고온으로 가열함으로, 조리 시간을 단축시킬 수 있다.

반면, 제1,2패턴부에 비해 저항을 낮게 구성한 제1,2전극들이 제2영역의 외측에 형성됨으로, 제2영역 외측 부분이 200℃ 이하로 검게 표시되고, 과잉 발열되지 않는다.

따라서, 제1,2전극의 과잉 발열을 방지함으로, 외부 단자와 연결 부분에 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 10 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트리플 패턴 타입의 면상 발열체가 도시된 도면이다.

본 발명의 트리플 패턴 타입의 면상 발열체는 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이 동일 평면에 제1면상 발열체(100)와 제2면상 발열체(200) 및 제3면상 발열체(300)가 형성된 것으로서, 상기 제1면상 발열체(100)가 중심에 위치되고, 상기 제2면상 발열체(200)가 상기 제1면상 발열체(100)를 둘러싸도록 위치되며, 상기 제3면상 발열체(300)가 상기 제2면상 발열체(200)를 둘러싸도록 위치된다.

상기 제1면상 발열체(100)와 제2면상 발열체(200)는 상기에서 설명한 듀얼 패턴 타입의 전기 히터와 동일하게 구성되며, 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 제3면상 발열체(300)는 상기 제1,2면상 발열체(100,200)와 또 다른 하나의 열선으로 구성된 것으로서, 상기 제2영역(Z2)을 둘러싸는 제3영역(Z3)에 열선이 소정의 형상으로 배열된 제3패턴부(310)과, 상기 제3패턴부(310)에 전류를 공급하는 한 쌍의 제3전극(321,322)으로 구성된다.

상기 제3영역(Z3)은 상기 제3패턴부(310)가 위치하는 링 형상의 영역으로서, 상기 제2영역(Z2) 외측에 링형으로 구성되며, 그 면적 또는 직경은 필요 전력(P)에 비례하도록 설계될 수 있다.

이때, 상기 제1,2,3전극들(121,122,221,222,321,322)은 상기 제3영역(Z3) 외측에 위치되고, 상기 제1,2커넥터들(121,122,221,222)은 상기 제2,3영역(Z2,Z3)을 가로지도록 위치된다.

상기 제3패턴부(310)은 상기 제3영역(Z3)에 촘촘하게 배열된 발열부로 구성되는데, 상기 제3영역(Z3)의 최외측에 위치한 시점과 종점 사이를 연결하고, 도 10에 도시된 제1패턴부(110)의 중심을 기준으로 좌우 대칭된 형상으로 구성된다.

물론, 상기 제3패턴부(310)를 구성하는 열선의 길이도 상기 제3영역(Z3)의 크기 즉, 필요 전력(P)에 비례하여 설정되고, 시점과 종점 사이에 다양한 경로를 따라 형성될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제3패턴부(310)도 상기 제1,2패턴부(110,210)과 마찬가지로 복수개의 제3트랙(311)와, 복수개의 제3브릿지(312)로 구성될 수 있으며, 적어도 한 쌍의 제3브릿지(312) 사이에 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)이 위치된다.

따라서, 상기 제3패턴부(310)도 상기 제2패턴부(210)과 마찬가지로 좌우 대칭 형상으로 구성되고, 상기 제3영역(Z3)이 좌우 대칭 형태로 발열될 수 있다.

또한, 상기 제3패턴부(310)은 상하 비대칭 형상으로 구성되지만, 상기 제3브릿지들(132) 사이에 상기 제1,2커넥터들(131,132,231,232)이 위치됨으로, 상기 제3영역(Z3)도 상하 대칭 형태로 발열될 수 있다.

상기 제3전극들(321,322)은 상기 제3패턴부(310)에 비해 발열량이 대폭 작은 비발열부로 구성되는데, 상기 제3패턴부(310)의 시점과 연결되는 제3양극 전극(321)과, 상기 제3패턴부(310)의 종점과 연결되는 제3음극 전극(322)으로 구성되고, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)과 반대 방향에 위치된다.

물론, 상기 제3전극들(321,322)은 외부 단자와 연결 위치를 고려하여 상기 제1,2전극들(121,122,221,222)과 같은 방향에 위치될 수 있으며, 상기 제1,2전극들(121,122,221,222) 외측에 수평하게 구비될 수 있다.

상기와 같이, 여러 개의 패턴부를 형성하더라도 패턴부과 전극 사이를 연결하는 커넥터를 포함하고, 커넥터가 패턴부가 형성되는 영역에 위치하여 발열될 수 있다.

본 발명의 전기 히터는 조리기기에 적용될 수 있는 면상 발열체를 포함하는 것으로서, 복수개의 패턴부로 면상 발열체를 구성하더라도 가열 영역의 발열량이 현저히 낮은 dead zone을 없앨 수 있고, 가열 면적을 최대할 넓힐 수 있으며, 가열 영역을 좌우 대칭 및 상하 대칭으로 균일하게 가열할 수 있다.

100 : 제1히터 110 : 제1패턴부
121,122 : 제1전극들 131,132 : 제1커넥터들
200 : 제2히터 210 : 제2패턴부
221,222 : 제2전극들 231,232 : 제2커넥터들
300 : 제3히터 310 : 제3패턴부
321,322 : 제3전극들

Claims

기판(Substrate: 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연재료);
상기 기판의 일면에 형성된 제1면상 발열체(a first plane heating element); 및
상기 제1면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제2면상 발열체(a second plane heating element)를 포함하고,
상기 제1면상 발열체는,
제1영역에 위치하는 시점과 종점을 연결하는 제1패턴부와,
상기 제1영역 외측에 위치하는 한 쌍의 제1전극과,
상기 제1패턴부와 상기 제1전극들을 연결하는 한 쌍의 제1커넥터를 포함하고,
상기 제2면상 발열체는,
상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역에 위치하고 시점과 종점을 연결하는 제2패턴부와,
상기 제1영역 외측에 위치하는 한 쌍의 제2전극와,
상기 제2패턴부와 제2전극들을 연결하는 한 쌍의 제2커넥터를 더 포함하고,
상기 제2커넥터들은,
상기 제1커넥터들 외측에 나란히 구비되며,
상기 제1커넥터들 및 상기 제2커넥터들의 적어도 일부는 상기 제2영역에 위치하고,
상기 제1커넥터들 및 상기 제2커넥터들은, 전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되는 전기 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1패턴부의 시점과 종점은,
상기 제1영역의 최외측에 위치하는 전기 히터.
제2항에 있어서,
상기 제1패턴부는,
서로 이격되고 상기 제1영역의 중심에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제1트랙과,
상기 제1트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제1브릿지를 포함하고,
상기 제1트랙들과 제1브릿지들은,
전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되는 전기 히터.
제3항에 있어서,
상기 제1트랙들과 제1브릿지들 및 제1커넥터들은,
상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭되는 전기 히터.
제3항에 있어서,
상기 제1커넥터의 폭(W₁)은,
상기 제1트랙의 폭(W_{1_0})에 대해 1 ~ 1.5배 범위 내에서 형성되는 전기 히터.
제3항에 있어서,
상기 제1커넥터들 사이의 간격(D₁)은,
20mm 이상으로 형성되는 전기 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1전극의 두께(T₁)는,
상기 제1패턴부의 두께(T_{1_0}) 보다 적어도 1.5 배 이상 두껍게 형성되는 전기 히터.
제1항에 있어서,
상기 제2패턴부의 시점과 종점은,
상기 제2영역의 최내측에 위치하는 전기 히터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2패턴부는,
서로 이격되고 상기 제2영역의 내측에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제2트랙과,
상기 제2트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제2브릿지를 포함하고,
상기 제2트랙들과 제2브릿지들은,
전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되는 전기 히터.
제10항에 있어서,
상기 제2트랙들과 제2브릿지들 및 제2커넥터들은,
상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭되는 전기 히터.
제11항에 있어서,
상기 제1,2커넥터들은,
적어도 한 쌍의 제2브릿지 사이에 위치하는 전기 히터.
제11항에 있어서,
상기 제2커넥터의 폭(W₂)은,
상기 제2트랙의 폭(W_{2_0})에 대해 1 ~ 1.5배 범위 내에서 형성되는 전기 히터.
제11항에 있어서,
상기 제2커넥터와 제2브릿지 사이의 가장 근접한 간격(D₃)은,
상기 제1커넥터들 사이의 간격(D₁) 보다 작고, 상기 제1,2커넥터 사이의 간격(D₂) 보다 크게 형성되는 전기 히터.
제1항에 있어서,
상기 제2전극의 두께(T₂)는,
상기 제2패턴부의 두께(T_{2_0}) 보다 적어도 1.5 배 이상 두껍게 형성되는 전기 히터.
제1항에 있어서,
상기 제2면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제3면상 발열체(a third plane heating element)를 더 포함하고,
상기 제3면상 발열체는,
상기 제2영역을 둘러싸는 제3영역에 위치하고 시점과 종점을 연결하는 제3패턴부와,
상기 제3패턴부에 연결된 한 쌍의 제3전극을 포함하고,
상기 제1,2커넥터의 적어도 일부는 상기 제3영역에 위치하는 전기 히터.
제16항에 있어서,
상기 제3패턴부의 시점과 종점은,
상기 제3영역의 최외측에 위치되고,
상기 제3전극은,
상기 제1,2전극와 반대 방향에 위치하는 전기 히터.
제17항에 있어서,
상기 제3패턴부는,
서로 이격되고 상기 제3영역의 내측에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제3트랙과,
상기 제3트랙들을 직렬로 연결하는 복수개의 제3브릿지를 포함하고,
상기 제3트랙들과 제3브릿지들은,
상기 제1영역의 중심을 지나는 기준선에 대해 대칭되는 전기 히터.
제18항에 있어서,
상기 제1,2커넥터의 적어도 일부는,
적어도 한 쌍의 제3브릿지들 사이에 위치하는 전기 히터.
기판(Substrate: 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연재료);
상기 기판의 일면에 형성된 제1면상 발열체(a first plane heating element); 및
상기 제1면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제2면상 발열체(a second plane heating element)를 포함하고,
상기 제1면상 발열체는,
시점과 종점을 연결하는 제1패턴부와,
상기 제1패턴부 외측에 위치하는 한 쌍의 제1전극와,
상기 제1패턴부와 상기 제1전극들을 연결하는 한 쌍의 제1커넥터를 포함하고,
상기 제2면상 발열체는,
상기 제1패턴부를 둘러싸도록 위치하고 시점과 종점을 연결하며 일측에 개구부가 형성된 제2패턴부와,
상기 제1패턴부 외측에 위치하는 한 쌍의 제2전극와,
상기 제2패턴부와 제2전극들을 연결하는 한 쌍의 제2커넥터를 포함하며,
상기 제1커넥터들의 적어도 일부는 상기 제2패턴부의 개구부에 위치하고,
상기 제1커넥터들 및 상기 제2커넥터들은, 전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되는 전기 히터.
기판(Substrate: 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연재료);
상기 기판의 일면에 형성된 제1면상 발열체(a first plane heating element); 및
상기 제1면상 발열체 외측에 위치하도록 상기 기판의 일면에 형성된 제2면상 발열체(a second plane heating element)를 포함하고,
상기 제1면상 발열체는,
시점과 종점을 연결하는 제1패턴부와,
상기 제1패턴부 외측에 위치하는 한 쌍의 제1전극와,
상기 제1패턴부와 상기 제1전극들을 연결하는 한 쌍의 제1커넥터를 포함하고,
상기 제2면상 발열체는,
상기 제1패턴부의 외둘레를 둘러싸고 시점과 종점을 연결하는 제2패턴부를 포함하며,
상기 제2패턴부는,
서로 이격되고 내측에서 외측으로 갈수록 커지는 원호 형상인 복수개의 제2패턴과,
상기 제2패턴들을 직렬로 연결하는 복수개의 제2브릿지를 포함하고,
상기 제1커넥터들의 적어도 일부는 적어도 한 쌍의 제2브릿지 사이에 위치하고,
상기 제1커넥터들은, 전류가 흐름에 따라 발열하는 발열부로 구성되는 전기 히터.