KR200389253Y1 - PTC Heating assembly - Google Patents
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Abstract
본 고안은 PTC 발열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 소자의 발열 성질을 이용하여 각종 전기매트나 패널 등을 발열시키는데 활용될 수 있는 PTC 발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a PTC heating element, and more particularly, to a PTC heating element that can be utilized to heat various electric mats, panels, etc. by using the heat generating property of a ceramic element having positive temperature coefficient characteristics.
이를 위해 본 고안의 PTC 발열체는 전원 인가에 의해 발열되는 발열소자와,전선을 통해 공급되는 전원을 발열소자로 인가하도록 발열소자의 상면과 저면에 밀착되는 전극판과, 상기 전극판 사이에 설치한 절연소자와, 상기 전극판과 절연소자를 결합하는 결합수단을 포함하여 구성하였다.To this end, the PTC heating element of the present invention includes a heating element that is generated by power supply, an electrode plate that is in close contact with the top and bottom surfaces of the heating element, and is installed between the electrode plate to apply power supplied through the wire to the heating element. It comprises an insulating element, and coupling means for coupling the electrode plate and the insulating element.
따라서 본 고안은 높은 발열 온도의 실현와 가열시간을 단축하고, 단선의 우려가 없으며, 전자파의 발생이 거의 없고, 화재의 우려가 없으며, 소비전력을 크게 줄일 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a very useful effect of realizing high heat generation temperature and shortening the heating time, there is no fear of disconnection, little generation of electromagnetic waves, no fear of fire, and a great reduction of power consumption.
Description
본 고안은 전원의 인가에 의해 발열되는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 소자의 발열 성질을 이용하여 각종 전기매트나 패널 등을 발열시키는데 사용할 수 있는 PTC 발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a PTC (Positive Temperature Coefficient) heating element that is generated by the application of a power source, and more specifically, it is used to heat various electric mats, panels, etc. by using the heat generating property of a ceramic element having a positive temperature coefficient characteristic. It relates to a PTC heating element that can be.
일반적으로 전기를 이용하여 가열되는 각종 매트, 패널, 온돌판 등은 내장된 열선의 발열에 의해 발열되는 것으로서, 이러한 열선의 대부분은 니크롬선이나 철니크롬선을 보편적으로 사용하였다.In general, various mats, panels, ondol plates, and the like, which are heated by using electricity, are generated by heat generation of a built-in heating wire, and most of these heating wires commonly use nichrome wire or iron nichrome wire.
그러나 니크롬선이나 철니크롬선의 경우에는 그 과정에서 인체에 유해한 전자파가 발생되므로 사용자의 인체에 악영향을 미칠 우려가 매우 높은 문제점이 있었고, 사용과정에서 쉽게 단선되는 경우가 빈번하게 발생되었으며, 단선된 경우 매트나 패널 등 제품 전체를 사용할 수 없는 문제점이 발생되었다. 또한 니크롬선이나 철니크롬선과 같은 열선은 그 자체적으로 많은 전력을 소모하므로 에너지 사용의 효율성 측면과 전기료 부분에서도 많은 문제점을 지니고 있었다.However, in the case of the nichrome wire or the iron nichrome wire, there is a problem that there is a high risk of adversely affecting the user's body because electromagnetic waves are harmful to the human body in the process, and frequently disconnection occurs during the use process. There was a problem that can not use the entire product, such as mats or panels. In addition, since hot wires such as nichrome wire and iron chromium wire consume a lot of power in themselves, there are many problems in terms of efficiency of energy use and electric bills.
최근에는 니크롬선이나 철크롬선이 갖는 여러 문제점을 해결하기 위하여 카본열선, 무자계 열선, 합금 발열선 등의 각종 대체 열선들이 개발 출시되고 있다. 그러나, 대체 열선은 니크롬선이나 철니크롬선에 비하여 전자파 발생 측면과 소비전력 면에서 일부 개선된 점이 있으나, 전자파 발생을 획기적으로 줄이지 못하고, 도선 타입의 특성상 내구성이 약하여 단선되는 경우 제품 전체를 사용할 수 없는 문제점을 그대로 가지고 있었으며, 소비전력 대비 발열 효율도 낮고, 또한 신속하게 가열되지 않는 문제점이 있었다.Recently, in order to solve various problems of nichrome wire or iron chromium wire, various alternative heating wires such as carbon heating wire, non-magnetic heating wire, and alloy heating wire have been developed and released. However, the replacement hot wire has some improvements in terms of electromagnetic wave generation and power consumption compared to nichrome wire or iron nichrome wire, but it does not significantly reduce the generation of electromagnetic waves, and if the wire is disconnected due to its weak durability due to the characteristics of the wire type, the entire product can be used. There was a problem as it is, there was a problem that the heat generation efficiency is low compared to the power consumption, and also does not heat quickly.
본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 높은 발열 온도의 실현와 가열시간을 단축하고, 단선의 우려가 없으며, 전자파의 발생이 거의 없고, 화재의 우려가 없으며, 소비전력을 크게 줄일 수 있는 PTC 발열체를 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned conventional problems. The object of the present invention is to realize a high heat generation temperature and shorten the heating time, there is no fear of disconnection, almost no electromagnetic wave, and There is no concern, and it is to provide a PTC heating element which can greatly reduce power consumption.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 PTC 발열체는 전원 인가에 의해 발열되는 발열소자와, 전선을 통해 공급되는 전원을 발열소자로 인가하도록 발열소자의 상면과 저면에 밀착되는 전극판과, 상기 전극판 사이에 설치한 절연소자와, 상기 전극판과 절연소자를 결합하는 결합수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.PTC heating element of the present invention for achieving the above object is a heating element that is generated by the application of power, the electrode plate is in close contact with the top and bottom of the heating element to apply the power supplied through the wire to the heating element, the electrode It characterized in that it comprises an insulating element provided between the plate and the coupling means for coupling the electrode plate and the insulating element.
이하 본 고안의 PTC 발열체에 대한 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the PTC heating element of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 PTC 발열체의 구조를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 PTC 발열체의 조립된 상태를 나타낸 정면도로서, 도시된 바와 같이 본 고안은 크게 발열소자(200), 전극판(300), 절연소자(400), 결합수단으로 구성된다.1 is an exploded perspective view showing a structure of a PTC heating element according to the present invention, Figure 2 is a front view showing the assembled state of the PTC heating element according to the present invention, as shown in the present invention is a heating element 200, electrode The plate 300, the insulating element 400, and the coupling means.
먼저, 발열소자(200)는 전원이 인가되는 경우 내부 저항에 의해 발열되는 소자로서, 본 고안에서는 그 바람직한 실시예로 양의 온도계수(PTC, Positive Temperature Coefficient) 특성을 갖는 도전성 고분자가 포함됨 세라믹 소재의 발열소자(200)를 사용하였다.First, the heating element 200 is a device that generates heat by the internal resistance when the power is applied, in the present invention is a preferred embodiment includes a conductive polymer having a positive temperature coefficient (PTC) characteristics ceramic material The heating element 200 of was used.
여기서 양의 온도계수의 특성이란 온도의 증가에 따라 고분자 용융 영역에서의 열적 팽창으로 인해 고분자 내에 있는 충진제 입자 사이의 층이 증가하게 되어 전자의 흐름이 방해를 받게 되고, 이로 인하여 온도가 증가함에 따라 저항이 갑자기 증가하는 현상을 말한다.Here, the characteristic of the positive temperature coefficient means that the layer between the filler particles in the polymer increases due to thermal expansion in the polymer melting region with the increase of the temperature, which hinders the flow of electrons, thereby increasing the temperature. A sudden increase in resistance.
또한 발열소자(200)는 테두리면에 은이 포함된 전극지(210)를 부착하므로 전원이 인가되는 면을 보다 넓게 하였으며, 이로 인하여 발열소자(200)의 발열이 전체적이고 신속하게 발생되도록 하였다.In addition, since the heating element 200 is attached to the electrode finger 210 containing the silver on the rim surface, the surface to which the power is applied more wider, thereby causing the heat generation of the heating element 200 is generated as a whole and quickly.
전극판(300)은 전선(C)을 통해 공급되는 전원을 발열소자(200)로 인가하도록 발열소자(200)의 상면과 저면에 각각 밀착되는 것으로서, 양단부에 구멍(320)을 갖는 단자부(310)를 형성하여 납땜 등에 의해 전선(C)이 연결되도록 하였다.The electrode plate 300 is in close contact with the top and bottom surfaces of the heat generating element 200 so as to apply power supplied through the wire C to the heat generating element 200, and has a terminal portion 310 having holes 320 at both ends thereof. ) Was formed so that the wires C were connected by soldering or the like.
절연소자(400)는 상기한 두개의 전극판(300) 사이 양측에 설치되어 전극판(300)의 합선을 방지하면서 발열소자(200)와 양 전극판(300)의 결합이 견고하게 이루어지도록 하는 것으로, 본 고안에서는 그 바람직한 예로 애자를 사용하였으며, 평면과 저면에 단차면(單差面, 410)을 형성하여 전극판(300)의 단자부(310)가 용이하게 결합될 수 있도록 하고, 또한 평면에는 단자부(310)와의 결합을 위해 두개의 관통 구멍(420)을 형성하였다.The insulating device 400 is installed at both sides between the two electrode plates 300 to prevent the short circuit of the electrode plate 300 and to firmly combine the heating element 200 and the both electrode plates 300. In the present invention, the insulator is used as a preferable example, and the step portion 410 is formed on the plane and the bottom so that the terminal portion 310 of the electrode plate 300 can be easily coupled, and the plane In the two through holes 420 are formed for coupling with the terminal portion 310.
결합수단은 전극판(300)과 절연소자(400)를 결합하기 위한 것으로, 본 고안에서는 결합수단의 바람직한 예로 핀(500)을 사용하였다. 따라서 핀(500)은 전극판(300)의 단자부(310)와 절연소자(400)에 형성된 구멍(320)(420)에 결합된 이후, 상단부 또는 하단부를 리벳팅, 납땜 등을 통해 양 전극판(300)과 절연소자(400)를 견고하게 결합시키게 된다.Coupling means is for coupling the electrode plate 300 and the insulating device 400, in the present invention used a pin 500 as a preferred example of the coupling means. Therefore, the pin 500 is coupled to the terminal portion 310 of the electrode plate 300 and the holes 320 and 420 formed in the insulating element 400, and then the upper or lower portion is riveted, soldered, or the like. The 300 and the insulating device 400 are firmly coupled.
그리고 상하 전극판(300)의 대략 중앙부에는 내열절연성 테이프(600)를 테이핑하므로 발열소자(200)와 전극판(300)의 밀착된 상태를 유지하고 발열소자(200)가 전극판(300) 사이에서 빠져나가는 것을 방지하도록 하였다.In addition, since the heat-resistant insulating tape 600 is taped to the substantially center portion of the upper and lower electrode plates 300, the heating element 200 and the electrode plate 300 are kept in close contact with each other, and the heating element 200 is disposed between the electrode plates 300. To prevent them from exiting.
한편, 발열소자(200), 전극판(300), 절연소자(400)의 조립과 내열절연 테이프(600)의 테이핑이 완료된 PTC 발열체(100)는 도 3에서 도시한 바와 같이 내열절연성 커버(700)에 씌워져 사용되나, 경우에 따라서는 내열절연성 커버(700)를 사용하지 않고 직접 사용이 가능하다.Meanwhile, the PTC heating element 100 having the assembly of the heat generating element 200, the electrode plate 300, and the insulating element 400 and the taping of the heat resistant insulating tape 600 is completed, as shown in FIG. 3. It is used to cover, but in some cases can be used directly without using the heat-resistant insulating cover 700.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above in detail with reference to the drawings.
도 2에서 도시한 바와 같이 전선(C)을 통해 전극판(300)에 전류가 공급되면, 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 재질의 발열소자(200)는 전극판(300)과 상하면이 밀착된 상태이므로 내부 저항으로 인해 최고 250℃(± 10)까지 신속하게 발열되며, 이를 통해 보다 빠르고 안정적인 가열효과를 얻을 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, when a current is supplied to the electrode plate 300 through the wire C, the heating element 200 made of a ceramic material having a positive temperature coefficient characteristic is in close contact with the electrode plate 300. Due to the internal resistance, heat is generated quickly up to 250 ° C (± 10), which provides a faster and more stable heating effect.
따라서 본 고안의 PTC 발열체(100)는 일반적인 니크롬선과는 달리 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 재질의 발열소자(200)로 인하여 보다 높은 발열 온도를 실현하고, 단선의 우려가 없으므로 반영구적인 제품의 수명을 실현하는 것이 가능하다. 또한 전자파의 발생이 거의 없고, 화재의 우려가 없으며, 낮은 소비전력으로 인해 전기료를 크게 절감하고, 가열시간이 신속한 장점이 있다.Therefore, the PTC heating element 100 according to the present invention realizes a higher heat generation temperature due to the ceramic heating element 200 having a positive temperature coefficient characteristic, unlike the general nichrome wire, and there is no fear of disconnection, so the life of the semi-permanent product It is possible to realize. In addition, there is little generation of electromagnetic waves, there is no fear of fire, and due to the low power consumption, the electricity cost is greatly reduced, and the heating time is fast.
또한 본 고안의 PTC 발열체(100)는 발열소자(200)의 테두리 면에 은을 포함한 재질의 전극지(210)를 부착하므로 발열소자(200)의 평면과 저면뿐만 아니라, 전후 측면에서도 전하의 흐름이 이루어져 발열소자(200)의 발열이 가일층 신속하게 이루어질 수 있도록 하였다.In addition, since the PTC heating element 100 of the present invention attaches the electrode finger 210 made of a material including silver to the edge surface of the heating element 200, the flow of charge not only in the plane and bottom of the heating element 200, but also in front and rear sides. This was made so that the heat generation of the heating element 200 can be made more quickly.
그리고 본 고안은 절연소자(400)의 바람직한 예로 애자를 사용하므로 전기적으로 충분한 절연내력(絶緣耐力)을 가질 수 있도록 하였으며, 절연소자(400)의 상면과 저면에는 단차면(410)을 형성하므로 전극판(300)의 조립이 용이하게 이루어지고, 조립이 완료된 전극판(300)이 절연소자(400) 표면 보다 돌출되는 것을 방지하여 전체적으로 심플한 디자인을 실현할 수 있도록 하였다.In addition, the present invention uses an insulator as a preferred example of the insulating device 400 so that it can have sufficient electrical insulation strength, and the step surface 410 is formed on the top and bottom surfaces of the insulating device 400 so that the electrode The assembly of the plate 300 is made easy, and the electrode plate 300, which has been assembled, is prevented from protruding from the surface of the insulating element 400 so as to realize a simple design as a whole.
더욱이 본 고안의 PTC 발열체(100)는 내열절연성 테이프(600)를 사용하여 전극판(300)을 테이핑하므로 양 전극판(300)과 발열소자(200)를 보다 안정적으로 밀착시키면서 발열소자(200)가 외부로 빠져나가는 것을 방지하도록 하였다.Furthermore, since the PTC heating element 100 according to the present invention uses the heat resistant insulating tape 600 to tape the electrode plate 300, the heating element 200 may be more closely contacted with the positive electrode plate 300 and the heating element 200. Is prevented from escaping to the outside.
뿐만 아니라 본 고안은 도 3에서 도시한 바와 같이 별도의 내열절연성 커버(700)를 PTC 발열체(100)에 씌워 사용하는 것이 가능하므로 이물질의 침투로 인한 합선 등의 가능성을 배제할 수 있게 된다.In addition, the present invention, as shown in Figure 3 can be used by covering the separate heat-resistant insulating cover 700 to the PTC heating element 100 can be excluded the possibility of short circuit due to the infiltration of foreign matter.
한편, 이와 같이 본 고안의 실시예는 바람직한 일예를 설명한 것에 불과한 것으로, 본 고안의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.On the other hand, the embodiment of the present invention as described above is merely to describe a preferred example, the scope of application of the present invention is not limited to such, and can be changed appropriately within the scope of the same thought.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 PTC 발열체는 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 재질의 발열소자에 의해 보다 높은 온도로 가열할 수 있으며, 전극판과 전극지로 인하여 가열이 신속하게 이루어지는 매우 유용한 효과가 있다.As described above, the PTC heating element of the present invention can be heated to a higher temperature by a heating element made of a ceramic material having a positive temperature coefficient characteristic, and has a very useful effect of rapid heating due to the electrode plate and the electrode finger. .
또한 본 고안의 PTC 발열체는 세라믹 재질의 특성상 단선되지 않으므로 반영구적인 제품 수명을 실현하고, 단선 또는 과열로 인한 화재의 위험이 없는 효과가 있으며, 전자파 발생이 거의 없고, 낮은 소비전력으로 인하여 전기료도 크게 절감할 수 있는 효과도 있는 것이다.In addition, the PTC heating element of the present invention is not disconnected due to the characteristics of the ceramic material to realize semi-permanent product life, there is no risk of fire due to disconnection or overheating, there is little electromagnetic wave generation, electricity consumption is also large due to low power consumption There is also an effect that can be saved.
도 1은 본 고안의 PTC 발열체를 나타낸 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a PTC heating element of the present invention,
도 2는 본 고안의 PTC 발열체 조립 완료된 상태를 나타낸 정면도,2 is a front view showing a state in which the PTC heating element assembly of the present invention is completed,
도 3은 본 고안에 따른 PTC 발열체와 내열절연성 커버를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a PTC heating element and the heat-resistant insulating cover according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : PTC 발열체 200 : 발열소자100: PTC heating element 200: heating element
210 : 전극지 300 : 전극판210: electrode finger 300: electrode plate
310 : 단자부 320 : 구멍310: terminal portion 320: hole
400 : 절연소자 410 : 단차면 400: insulation element 410: step surface
420 : 구멍 500 : 핀420: hole 500: pin
600 : 테이프 700 : 커버600: Tape 700: Cover
C : 전선C: wire
Claims (8)
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|---|---|---|---|
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