KR20000035181A - 피티시 요소와 고정된 저항 요소를 구비하는 이중 히터 - Google Patents

피티시 요소와 고정된 저항 요소를 구비하는 이중 히터 Download PDF

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Abstract

히터는 더 낮은 주변 온도 및/또는 높은 열 전달 환경일 때 더 큰 가열율을 제공하기 위해 상대적으로 고정된 저항 가열 요소를 포함한다. 히터는 증가된 온도 에 상응하여 증가하는 저항을 갖는 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 PTC(포지티브 온도 계수) 요소를 포함함에 의해서, 증가된 온도일 때 감소된 열에 의한 자체-조정을 제공한다. 상대적으로 고정되며 가변할 수 있는 저항 가열 요소는 히터 패드의 대향 측부 상에 전형적으로 제공되지만, 히터 패드의 단일 측부 상의 유전체 층(dielectric layer)에 의해 분리될 수 있다.

Description

피티시 요소와 고정된 저항 요소를 구비하는 이중 히터{DUAL HEATER WITH PTC AND FIXED RESISTANCE ELEMENTS}
본 발명은 PTC(포지티브 온도 계수) 히터 요소와 고정된 저항 히터 요소의 둘 다를 포함하는 히터 패드(heater pad)에 관한 것이다.
종래의 기술에서, 고정된 저항 히터는 기본적인 요소이지만, 더 높은 주변 온도 또는 더 낮은 열 전달 환경일 때, 상기 히터는 과열할 수 있다. 고정된 저항 요소를 사용하는 이중 와트수의 히터에 대한 한 예는 칸탈(KANTHAL) 4010 엔알(NR) 410-1100이다. PTC(포지티브 온도 계수) 히터, 예를 들면 와트에 대해 미국 특허 번호 제4,857,711호에 개시된 이들 PTC 히터는 증가하는 온도에 상응하여 증가하는 저항을 갖는다. 상기 증가되는 저항은 일정한 입력 전압에도 불구하고 출력 전력을 기본적으로 감소시킨다. 그렇지만, 몇몇 적용에서의 사용자는 PTC 히터에 전형적으로 사용할 수 없는 다중 설정(예를 들면 "하이" 및 "로우")을 갖는 히터를 선호한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 특히 더 높은 작동 온도에서, 자체-조정되는 히터를 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 최대의 열 전달을 위해 더 낮은 작동 온도에서 높은 전력으로 작동할 수 있는 히터를 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명의 또 다른 목적은 다중의 전력 설정을 갖는 히터를 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적은 히터 패드에 상기 히터 패드의 제 1 측부 상에 인쇄되는 PTC(포지티브 온도 계수) 히터 및 상기 히터 패드의 제 2 측부 상에 스크린 인쇄되는 보조의 고정 저항 히터를 제공함에 의해 달성된다. 단자 접속부는 높은 전력 설정 및 낮은 전력 설정을 위해 사용되도록 스위치 가능한 3개 지점의 접속부를 형성하기 위해 관통 구멍으로서 작용하는 작은 구멍(eyelet)에 의해 만들어진다. 대안적으로, 다층의 단일 측부 스크린 인쇄 히터는 두 개의 개별 히터 요소를 분리시키기 위해 유전체 층(dielectric layer)이 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명과 청구 범위, 및 첨부 도면으로부터 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 히터를 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 PTC 전도체 층을 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명의 PTC 서미스터(thermistor) 층을 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 고정된 저항 층을 도시하는 평면도.
도 5는 PTC 층과 고정된 저항 층을 분리시키기 위해 본 발명에 따른 대안적인 실시예에 사용될 수 있는 유전체 층을 도시하는 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 이중 히터 12: 히터 패드
14: 히터 요소 16: 저 전력 포지티브 단자
18: 고 전력 포지티브 단자 20: 공통 접지 단자
22: PTC 전도체 층 23: 전도체 요소
24: PTC 서미스터 층 25: 서미스터 가열 요소
26: 유전체 층
몇몇의 도면들을 통해서 유사한 도면 번호가 유사한 요소를 언급하는 상세도를 현재 참조로 하면, 도 1이 이중 히터(10)의 평면도이라는 것을 알 수 있다. 이중 히터(10)는 가열 요소, 및 가능하게는 유전체 층을 포함하는 연속 층이 이후에 설명되어지는 바와 같이, 중첩되는 기초재의 역할을 하는 히터 패드(12)를 포함한다. 고정된 저항의 꾸불꾸불한 히터 요소(14)(또한 도 4 참조)는 히터 패드(12)의 제 1 측부 상에 전형적으로 스크린(screen) 인쇄되고 고 전력 포지티브 단자(18)와 공통 접지 단자(20)를 통해 전기적인 교류를 하며, 이를 통해 전기 회로를 형성한다.
도 2는 저 전력 포지티브 단자(16) 및 공통 접지 단자(20)와 전기적인 교류를 하며 병렬의 전도체 요소(23)를 더 포함하는 PTC 전도체 층(22)의 평면도이다. PTC 전도체 층(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 PTC 서미스터 층(24)에 전기 접속부를 제공한다. PTC 전도체 층(22)은 상기 전기 접속부를 제공하기 위해 PTC 서미스터 층(24)에 바로 인접한다. 온도의 함수로서 가변 저항은 서미스터 가열 요소(25)가 병렬의 전도체 요소(23)와 접촉하도록 병렬로 제공되는 PTC 서미스터 층(24)의 고유 특성에 의해 제공된다. 전도체 요소(23)는 서미스터 가열 요소(25)에 대해 전형적으로 수직하다. 고정된 저항의 꾸불꾸불한 히터 요소(14)는 히터 패드(12){즉 고정된 저항의 꾸불꾸불한 히터 요소(14)가 상기 히터 패드(12)의 제 1 측부 상에 스크린 인쇄되며, 가변 저항 PTC 전도체 층(22) 및 서미스터 층(24)은 히터 패드(12)의 제 2 측부 상에 형성된다} 또는 도 5에 도시된 유전체 층(26){즉, 고정된 저항의 꾸불꾸불한 히터 요소(14)와 PTC 전도체 층(22) 및 서미스터 층(24)이 PTC 전도체 층(22)과 서미스터 층(24)의 조합으로부터 히터 요소(14)를 분리시키는 유전체 층(26)을 구비하는 히터 패드(12)의 단일 측부 상에 형성된다}중의 어느 하나에 의해 상기 PTC 전도체 층(22) 및 PTC 서미스터 층(24)의 조합으로부터 분리될 수 있다.
전형적으로 스위치 가능한 3개 지점의 접속부(미도시됨)는 고 전력 설정 및 저 전력 설정을 제공하기 위해 단자(16,18,20)가 사용된다.
낮은 전력의 구성에서, 전기 회로는 저 전력 포지티브 단자(16)와 접지 단자(20)의 사이에 형성되며, 그에 의해서 PTC 전도체 층(22)과 PTC 서미스터 층(24)을 통해 전기 회로를 제공한다. 상기는 높은 주변 온도 또는 낮은 열 전달 상황에서 사용을 위한 저 전력의, 자체-조정 열 소스를 제공한다.
높은 전력의 구성에서, 전기 회로는 고 전력 포지티브 단자(18)와 접지 단자(20)의 사이에 형성되며, 그에 의해서 고정된 저항의 꾸불꾸불한 히터 요소(14)를 통해 전기 회로를 제공한다. 상기는 높은 전력, 즉 낮은 주변 온도(예를 들면 32。F 미만(0。C 미만)) 또는 높은 열 전달 상황을 위해 상대적으로 조정되지 않은 열 소스를 제공한다.
따라서, 몇몇의 언급된 목적과 이점은 매우 효과적으로 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예가 여기에 상세히 개시되고 기술되었을지라도, 본 발명은 이에 의해서 결코 제한되지 않으며 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 결정되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (8)

  1. 히터에 있어서,
    기초재를 제공하는 히터 패드,
    상대적으로 고정된 저항 가열 요소, 및
    온도 증가에 상응하여 고유의 저항 증가를 갖는 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소를 포함하되,
    상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소와 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소는 상기 히터 패드에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 히터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 히터 패드, 상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소, 및 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소가 서로 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소는 제 1 포지티브 단자 및 공통 접지 단자와 전기적인 교류를 하며, 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소는 제 2 포지티브 단자 및 상기 공통 접지 단자와 전기적인 교류를 하는 것을 특징으로 하는 히터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소는 전도체 층과 서미스터(thermistor) 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 전도체 층은 병렬의 전도체 요소를 포함하고, 상기 서미스터 층은 병렬의 서미스터 요소를 포함하며, 상기 병렬의 전도체 요소가 상기 병렬의 서미스터 요소와 전기 접촉을 하고 이에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 히터.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소는 상기 히터 패드의 제 1 측부 상에 스크린(screen) 인쇄되는 것을 특징으로 하는 히터.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소는 상기 히터 패드의 제 2 측부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 히터.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소는 유전체 층에 의해 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소로부터 분리되며, 상기 상대적으로 고정된 저항 가열 요소와 상기 상대적으로 가변할 수 있는 저항 가열 요소중의 하나는 상기 히터 패드에 결합되는 것을 특징으로 하는 히터.
KR1019990048284A 1998-11-09 1999-11-03 피티시 요소와 고정된 저항 요소를 구비하는 이중 히터 KR20000035181A (ko)

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