KR200366636Y1 - 면상발열체의 저항치 유지구조 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 필름형태로 구성되는 면상발열체의 저항치가 인위적인 조작에 의해 기준 저항치와 동일해지도록 하여 불량률을 감소하고 생산성을 높이기 위한 면상발열체의 저항치 유지구조에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 절연체인 수지필름의 표면에 발열체인 카본 성분을 지그재그로 피복하고, 발열체의 양단부에는 (+),(-)의 극성을 띠는 2개의 전극을 각각 구비하여 여기에 전원선을 각각 연결하여 된 면상발열체에 있어서, 발열체의 저항치가 당해 기기에서 요구하는 기준 저항치 미만일 때 기준 저항치와 발열체 저항치의 차에 해당하는 저항치를 갖는 일반 저항을 일측 전원선 상에 설치하여 발열체와 직렬로 연결되게 한 것으로, 이와 같이 하면 기준 저항치와의 저항치 차이를 일반 저항을 통해 보상해주어 발열 온도, 발열 시간 등의 콘트롤이 원활해지고 발열량은 기준 저항치를 갖는 것과 큰 차이가 없어 대상이 되는 기기에 원활히 사용할 수 있는 것이며, 이에 따라 아주 정밀하게 저항치를 맞추지 않아도 되어 작업성 및 생산성이 향상되고, 그럼에도 불구하고 폐기되는 면상발열체가 거의 없게 되는 것이다.

Description

면상발열체의 저항치 유지구조{Structure to maintain value of resistance in plane heater}

본 고안은 면상발열체의 저항치 유지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필름형태로 구성되는 면상발열체의 저항치가 인위적인 조작에 의해 기준 저항치와 동일해지도록 하여 불량률을 감소하고 생산성을 높이기 위한 것이다.

주지하다시피, 면상발열체는 전원이 인가되면 면상으로 발열되는 히터의 한 종류로서, 넓은 면적에서 균등한 열의 발생이 필요한 전기요, 바닥재, 순간온수기 등 다양한 분야에 사용되고 있으며, 최근에는 모발의 건조와 성형을 가능하게 하는 미용기기에도 접목되어 사용되고 있다.

이러한 면상발열체는 통상 발열을 요하는 대상물의 표면에 발열체를 이루는 카본 성분이 띠 형상을 가지고 지그재그로 피복되고, 발열체의 양단부에는 (+),(-)의 극성을 전하는 2개의 전극이 구비되어 각 전극에 전원선이 각각 연결되며, 발열체의 표면에는 누전 또는 감전 방지를 위한 수지필름 형태의 절연체가 덮여 구성되는데, 수지필름으로 된 절연체의 표면에 카본 성분의 발열체를 지그재그로 피복하여 필름히터 형태로 제조하고, 필름히터의 발열체 피복면에 접착성분을 발라 발열을 요하는 대상물에 부착하여 사용하는 경우도 있다.

도 1은 필름히터가 적용된 미용기기의 한 예로서, 본 출원인이 선출원한 등록실용신안 제 338803 호에 따른 파마용 로드를 나타내고 있다.

일반적으로 파마는 모발에 약품을 처리하고 웨이브를 형성하기 위해 로드에 모발을 천과 함께 와인딩한 후 고무줄 등으로 고정한 상태로 히팅 후드를 통해 외부에서 열을 가하거나 상온에서 건조하여 모발에 중화제를 도포함으로써 모발이 어느정도의 시간까지는 일정한 웨이브의 형태를 가지도록 세팅하는 것인바, 이러한 일반적인 파마방법은 외부로부터 열이 가해지는 것이므로 열이 모발에 골고루 전달되지 않아 파마에 많은 시간이 소요됨은 물론 웨이브의 형태가 균일하지 못한 단점이 있었다.

이를 감안하여 등록실용신안 제 338803 호에서는 절연체(11)인 수지필름에 발열체(12)인 카본 성분을 피복하고, 발열체(12)의 양단부에 각각 전극(13)을 구비하며, 이 전극(13)이 전원선(14)에 의해 각각의 단자(15)와 연결되게 구성한 면상발열체인 필름히터(10)를 파마용 로드(20)의 내부에 부착하고, 각 단자(15)에 전원을 인가하여 발열체(12)가 발열토록 하며, 발열체(12)의 열이 파마용 로드(20)로 전도되게 하여 모발을 균일하게 성형할 수 있도록 구성한 것이다.

이러한 파마용 로드(20)를 통해 발열되는 온도는 원활한 모발 성형을 위해 최대 150℃정도가 되도록 설정되며, 이를 위해 필름히터(10)는 그 저항치가 100Ω정도가 되도록 제조하게 된다.

그런데, 파마용 로드는 통상 24조가 한 세트로 구성되어 하나의 컨트롤러에 의해 그 발열온도, 발열시간 등이 한꺼번에 조작되는데, 필름히터(10)의 발열량은 전류의 제곱에 비례하고 저항의 곱에 비례하므로 필름히터(10)의 저항치가 기준 저항치인 100Ω근처이면 발열량에 있어서는 크게 차이가 없으나, 각 파마용 로드(20)에 적용되는 필름히터(10) 저항치가 기준 저항치와 오차가 있어 각 필름히터(10)의 저항치가 균일하지 않고 서로 차이가 있게 되면 각각의 파마용 로드(20)에서 발열 온도, 발열 시간 등이 서로 상이해지게 되는 등 컨트롤이 정확히 이루어질 수 없으므로 각각의 파마용 로드(10)를 모두 정밀하고 균일하게 컨트롤할 수 있도록 각 필름히터(10)의 저항치는 오차허용 범위를 기준 저항치의 ±1Ω정도로 매우 좁게 제한하게 된다.

따라서, 필름히터의 제조과정에서 필름히터의 저항치를 오차허용 범위이내로 맞추기 위하여 수시로 저항치를 측정하면서 작업할 수밖에 없어 작업이 매우 복잡하고 어려우며, 상기와 같이 집중하여 작업을 하더라도 필름히터의 저항치를 좁은 오차허용 범위이내로 맞추기는 매우 어려워 불량률이 최고 30%에 육박하게 되는 단점이 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 면상발열체를 제조한 후 테스터를 통해 저항치를 점검하여 기준 저항치 미만의 저항치를 가진 면상발열체에 부족한 저항치에 해당하는 일반 저항을 그 전원리드선상에 개재하여 면상발열체의 발열체와 직렬로 연결되게 하여 기준 저항치를 가진 것과 동등한 작용을 할 수 있게 함으로써 면상발열체의 제조 작업성을 향상시킴은 물론 불량 발생 가능성을 완전히 배제한 면상발열체의 저항치 유지구조를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 면상발열체의 예시도로서,

도 1a는 종래 기술에 따른 면상발열체가 파마용 로드에 적용된 상태의 절개 사시도.

도 1b는 종래 기술에 따른 면상발열체의 전개도.

도 2는 본 고안에 따른 면상발열체의 예시도로서,

도 2a는 본 고안에 따른 면상발열체가 파마용 로드에 적용된 상태의 절개 사시도.

도 2b는 본 고안에 따른 면상발열체의 전개도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 면상 발열체 101 : 절연체

102 : 발열체 103 : 전극

104 : 전원선 105 : 단자

106 : 일반 저항

이하, 본 고안을 제시되는 실시예 및 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 면상발열체(100)는 넓은 면적에서 균등한 열의 발생이 필요한 모든 장치에 적용이 가능한데, 특히 여러개의 면상발열체(100)가 하나의 컨트롤러에 의해 조작되는 경우에 적용함이 바람직하며, 이에 면상발열체(100)가 필름히터 형태로 제작되어 파마용 로드와 같은 미용기기에 적용된 것을 예로 하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이 절연체(101)인 수지필름의 표면에 발열체(102)인 카본 성분을 지그재그로 피복하고, 발열체(102)의 양단부에는 2개의 전극(103)을 각각 구비하며, 각 전극(103)은 전원선(104)을 통해 각각의 단자(105)에 연결하여 면상발열체(100)를 필름히터 형태로 제조함에 있어, 발열체(102)의 저항치가 파마용 로드에서 요구하는 기준 저항치인 100Ω 미만인 경우 100Ω과 발열체(102) 저항치의 차에 해당하는 저항치를 갖는 일반 저항(106)을 전원선(104) 중 어느 하나에 설치하여 발열체(102)와 직렬 연결하게 된다.

이때, 면상발열체(100)의 저항치가 기준 저항치와 5Ω이상 차이가 날 경우에는 발열량에 차이가 발생될 수 있으므로 대상에서 제외함이 바람직하며, 따라서 일반 저항(106)은 5Ω이하로 구성하게 된다.

또한, 일반 저항(106)은 니크롬선으로 된 코일형 저항으로 구성하게 되는데, 이외에도 소형의 저항치를 갖는 것이면 무엇이든 적용 가능하다.

아울러, 발열체(102)의 저항치가 기준 저항치인 100Ω의 오차허용 범위인 ±1Ω이내, 즉 99∼101Ω의 범위에 들어올 경우에는 일반 저항(106)이 필요없음은 자명하며, 또한 일반 저항(106)은 면상발열체(100)인 필름히터의 최대 발열온도인 150℃보다 높은 170℃ 정도의 온도에서도 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것으로 구성하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 면상발열체의 저항치 유지구조는 다음과 같은 작용을 한다.

먼저, 절연체(101)인 수지필름의 표면에 발열체(102)인 카본 성분을 지그재그로 피복하고, 발열체(102)의 양단부에는 (+),(-)의 극성을 띠는 2개의 전극(103)을 각각 구비하여 여기에 전원선(104)을 각각 연결하여 면상발열체(100)를 필름히터 형태로 제조함에 있어, 발열체(102)를 피복하는 과정은 카본 성분을 바인더에 혼합하여 절연체(101)인 수지필름의 전면에 피복한 후 에칭하여 필요한 두께로 부식 처리하고, 필요한 패턴으로 노광한 후 현상하는 과정으로 진행되며, 이때의 부식 처리된 패턴의 두께를 통해 필요한 저항치를 맞추게 된다.

일반적으로, 면상발열체(100)인 필름히터를 제조할 때 원하는 저항치를 얻기 위해 에칭 후 곧바로 테스터를 사용하여 그 저항치를 측정하게 되는데, 종래에는 온도조절의 정확성 및 신속성을 위해 기준 저항치인 100Ω을 기준으로 오차허용 범위를 ±1Ω으로 제한하여 오차허용 범위인 ±1Ω이내의 저항치를 갖는 것은 곧바로 다음 단계로 들어가는 반면 오차허용 범위를 넘으면서 기준 저항치를 초과하는 것은 다시 한번 에칭공정에 들어가고, 오차허용 범위를 넘으면서 기준 저항치 미만의 저항치를 갖는 것은 불량이므로 폐기하였다.

그러나, 기준 저항치 근처의 저항치를 가지면 기준 저항치를 갖는 것과 발열량에 있어서는 무시할 수 있을 정도의 차이밖에 없으므로 저항치만 기준 저항치 또는 그 오차허용 범위내로 맞춘다면 이를 폐기하지 않고 사용할 수 있다.

본 고안은 이러한 점에 착안하여 안출한 것으로, 면상발열체(100)인 필름히터의 제조시 절연체(101)인 수지필름에 발열체(102)인 카본 성분을 포함한 바인더를 피복하고 에칭하여 부식처리한 후 테스터를 사용하여 그 저항치를 측정할 때 기준 저항치인 100Ω을 기준으로 오차허용 범위인 ±1Ω이내에 들어오거나 그 미만인 것은 다음 단계로 이송하고, 기준 저항치의 오차 허용범위를 초과하는 것은 다시 에칭에 들어가게 하며, 노광-현상이 완료되어 패턴이 형성된 후 발열체(102)의 저항치가 기준 저항치인 100Ω 미만인 것은 기준 저항치인 100Ω과 발열체(102) 저항치의 차에 해당하는 저항치를 갖는 일반 저항(106)을 전원선(104) 중 어느 하나에 설치하여 발열체(102)와 직렬로 연결되게 하는 것이다.

이와 같이 하면, 발열량에 있어서는 기준 저항치를 갖는 것과 큰 차이가 없어 원하는 온도로 파마용 로드(20)를 발열시킬 수 있고, 또 전체적인 저항치가 일반 저항(106)을 통해 인위적으로 기준 저항치와 동일하게 맞춰지므로 발열 온도, 발열 시간 등의 컨트롤이 전체적인 파마용 로드(20)에서 균일하고 정확하게 또 신속하게 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 본 고안의 실시예에서는 면상발열체(100)가 필름히터 형태로 제조되어 미용기기에 적용된 것을 예로 하였지만, 면상발열체(100)가 적용되는 여러 장치에 모두 적용할 수 있음은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 기존에 폐기되던 기준 저항치 미만의 면상발열체에 그 저항치와 기준 저항치의 차에 해당하는 저항치를 갖는 일반 저항을 발열체의 저항과 직렬로 설치하여 기준 저항치와의 차이를 보상해줌으로써 발열온도, 발열 시간 등의 콘트롤이 원활해지고 발열량은 기준 저항치를 갖는 것과 큰 차이가 없어 대상이 되는 기기에 원활히 사용할 수 있는 것이며, 이에 따라 아주 정밀하게 저항치를 맞추지 않아도 되어 작업성 및 생산성이 향상되고, 그럼에도 불구하고 폐기되는 면상발열체가 거의 없게 되는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 절연체(101)인 수지필름의 표면에 발열체(102)인 카본 성분을 지그재그로 피복하고, 상기 발열체(102)의 양단부에는 2개의 전극(103)을 각각 구비하여 여기에 전원선(104)을 각각 연결하여 구성된 면상발열체(100)를 발열 대상물에 부착하며, 상기 발열 대상물을 여러조 구비하여 하나의 컨트롤러에 의해 조작되게 함에 있어서,

   상기 발열체(102)의 저항치가 상기 발열 대상물에서 요구하는 기준 저항치 미만일 때 상기 기준 저항치와 상기 발열체(102) 저항치의 차에 해당하는 저항치를 갖는 일반 저항(106)을 상기 일측 전원선(104) 상에 설치하여 상기 발열체(102)와 직렬로 연결되게 한 것을 특징으로 하는 면상발열체의 저항치 유지구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발열 대상물은 파마용 로드(20)인 것을 특징으로 하는 면상발열체의 저항치 유지구조.