KR20100010498U - 온도센서를 구비한 발열체 및 이를 구비한 머리 인두 - Google Patents

Abstract

본 고안은 머리 인두와 같은 전열제품에 사용되는 발열체에 관한 것으로서, 전류공급에 의해 열을 발생시키는 발열부재; 온도를 측정하는 감지부와 상기 감지부에서 측정된 온도정보를 외부로 송출하는 리드부를 가지며, 상기 발열부재의 일면에 설치되는 온도센서; 상기 발열부재의 일면에 설치되고, 상기 온도센서의 감지부와 상기 발열부재의 일면 사이의 밀착성이 일정하게 유지되도록 상기 온도센서의 감지부를 상기 발열부재에 고정시키는 고정틀; 및 상기 고정틀 내에 충전되는 충전재를 포함하고, 상기 고정틀은 온도변화에 따른 상기 충전재의 잦은 수축 및 팽창과 경화 시 충전재의 균열에 의한 감지부의 유리층이 파손되지 않도록 상기 온도센서의 감지부를 완전히 수용함과 더불어 상기 충전재와 상기 감지부 간의 접촉을 최소화시키는 수납부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

머리 인두, 발열체

Description

온도센서를 구비한 발열체 및 이를 구비한 머리 인두{A Heater with Temperature Senser and Hair Iron having the Same}

본 고안은 발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 머리 인두 등에 사용되는 온도센서가 부착된 발열체 및 이를 구비한 머리 인두에 관한 것이다.

머리 인두, 헤어 드라이기 등과 같은 생활 가전기기는 열을 발생시키기 위한 발열체를 구비하고 있다. 그리고 이들 발열체는 장치에 내장된 제어부에 의해 발열온도가 제어가 이루어질 수 있도록 온도센서를 구비하고 있다. 도 1 및 도 2는 일반적인 머리 인두(속칭 고대기)에 장착되는 발열체를 도시한 것이다.

종래 발열체(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 발열부재(210), 고정틀(220), 온도센서(230) 그리고 고정틀(220)에 충전되어 온도센서(230)를 고정시키는 에폭시 수지(240, 도 2 참조)로 이루어진다. 여기서, 발열부재(210)는 일반적으로 전기저항 값이 큰 세라믹 재질이 많이 사용되고, 고정틀(220)은 성형이 용이한 고온용 플라스틱 재질이 많이 사용되며, 온도센서(230)의 감지부는 내부에 측정회로를 수용하기 쉽고 온도전달효율이 좋고 고온 사용이 가능한 유리재질을 많이 사용한다.

한편, 고정틀(220)은 온도센서(230)를 발열부재(210)의 중앙에 위치시킬 수 있도록 중앙으로 돌출된 돌기(232)와 에폭시 수지(240)의 충전이 용이하도록 윗면이 완전히 개방된 구조를 갖는다. 그런데, 이러한 종래 발열체(200)는 몇가지 단점이 있다.

첫째, 종래 발열체(200)는 에폭시 수지(240)의 충전을 용이하도록 하기 위해 고정틀(220)의 윗면이 개방되어 있고 내부 공간이 넓어 유격이 크므로, 에폭시 수지(240)의 충전 시 에폭시 수지(240)의 유입과 진동에 의해 온도센서(230)의 감지부가 상승되어 온도센서(230)의 감지부와 온도측정 대상인 발열부재(210) 사이의 거리가 멀어져 감지부와 발열부재(210) 간의 밀착성이 나쁘다(도 2참조). 따라서, 종래 발열체(200)는 온도센서(230)의 측정값에 의한 정확한 온도제어가 어렵다. 즉, 온도센서(230)가 발열체(200)의 실제 온도를 측정하는데 걸리는 시간이 지연되므로, 머리 인두와 같이 수초 만에 수백도까지 상승하는 발열체(200)의 온도를 실시간으로 정확히 측정하여 제어하기 어렵다. 또한, 온도센서(230)의 감지부와 발열부재(210) 사이의 위치와 밀착성이 에폭시 수지 (240)의 충전작업마다 달라질 수 있으므로, 일정한 성능의 제품을 보장하기 어렵다.

둘째, 종래 발열체(200)는 고정틀(220)에 충전된 에폭시 수지(240)의 상단부분이 감지부에 직접 닿는 형태이므로, 에폭시 수지(240)의 경화 및 냉각과정에서 유리재질인 온도센서(230)의 감지부가 파손되기 쉽다. 즉, 일반적으로 발열체(200)에 사용되는 온도센서(230)의 감지부는 매우 작고 경도가 낮으므로, 에폭시 수지(240)의 잦은 수축 및 팽창에 의한 균열에 의해 쉽게 파손된다. 특히, 감지부의 파손은 온도센서(230)의 불량검사의 신뢰도를 크게 떨어뜨리므로, 발열체(200)의 전체적인 불량으로까지 확대시킬 수 있는 중요한 문제점을 야기한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 온도센서의 파손을 최소화할 수 있는 온도센서가 구비된 발열체 및 이를 구비한 머리 인두에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 한 실시예에 따르면, 전류공급에 의해 열을 발생시키는 발열부재; 온도를 측정하는 감지부와 상기 감지부에서 측정된 온도정보를 외부로 송출하는 리드부를 가지며, 상기 발열부재의 일면에 설치되는 온도센서; 상기 발열부재의 일면에 설치되고, 상기 온도센서의 감지부와 상기 발열부재의 일면 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 상기 온도센서의 감지부를 상기 발열부재에 고정시키는 고정틀; 및 상기 고정틀 내에 충전되는 충전재를 포함하고, 상기 고정틀은 온도변화에 따른 상기 충전재의 수축 및 팽창에 의해 상기 온도센서의 감지부가 파손되지 않도록 상기 온도센서의 감지부를 완전히 수용함과 더불어 충전재와 감지부 간의 접촉을 최소화시키는 수납부를 구비한 발열체가 제공된다.

바람직하게는, 상기 고정틀은 상기 온도센서의 감지부가 상기 발열부재의 일면에 완전밀착되도록 상기 감지부 또는 리드부를 안내하는 지지대를 구비하는 것이 좋다.

더욱 바람직하게는, 상기 고정틀은 상기 온도센서의 감지부가 삽입될 수 있는 개방구를 갖는 반 밀폐구조의 형상인 것이 좋다.

아울러, 본 고안의 다른 실시형태에 따르면, 전술된 발열체 중 어느 하나를 구비한 머리 인두가 제공된다.

본 고안은 에폭시 수지와 같은 충전재의 팽창 및 수축에 의해 온도센서가 파손되는 현상을 현저하게 감소킬 수 있다. 따라서 본 고안에 따르면, 온도센서의 파손으로 인한 발열체의 오작동을 줄일 수 있으며, 발열체의 오작동으로 인한 발열체의 수명단축 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 고안을 설명함에 있어서, 본 고안의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

(제1실시예)

도 3은 본 고안의 제1실시예에 따른 온도센서가 구비된 발열체의 분리사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 발열체의 결합 사시도이고, 도 5는 에폭시 수지 충전이후 상태의 도 4에 도시된 발열체의 부분 단면도이다.

본 실시예에 따른 발열체(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 발열부재(10), 고정틀(20), 온도센서(30)를 포함한다.

발열부재(10)는 종래와 같은 세라믹 재질의 저항체로서, 설치가 용이한 얇은 박판형태이며, 전류를 공급받기 위한 한 쌍의 전극 단자(12)를 구비하고 있다. 발 열부재(10)의 재질로 세라믹을 언급하고 그 형태로 박판형태를 언급 하였으나, 발열체(100)가 설치되는 전열기구의 종류에 따라 다른 재질이나 다른 형태로 변형될 수 있음은 본 고안의 속한 기술분야에 있어서 자명한 사실이다.

본 실시예의 고정틀(20)은 윗면이 개방된 형태로 내부에 밑면 전체가 개방된 직육면체 또는 정육면체 형태의 수납부(21)를 구비하며, 수납부(21)는 일부분에 내부로 소통하는 개방구(22)를 갖는다. 이와 같이 이루어진 고정틀(20)은 발열부재(10)의 중앙에 접착 또는 결합된 뒤 온도센서(30)의 측정부(즉, 감지부(32))가 발열부재(10)에서 이탈되지 않고 정위치에 위치되도록 고정시키는 구실을 한다.

온도센서(30)는 발열부재(10)의 발열온도를 측정하는 측정기구로서, 실질적으로 온도를 측정하는 감지부(32)와 이 감지부(32)에 전기적 신호를 송출하거나 또는 이 감지부(32)에서 측정된 값을 외부기기로 송출하는 리드부(34)로 이루어진다. 여기서, 감지부(32)는 온도측정을 위한 전기회로 또는 칩을 포함한 유리체로 이루어지며, 전술한 수납부(21)의 내부에 수용된다.

참고로, 수납부(21)에 온도센서(30)의 감지부(32)가 완전히 수용되면, 감지부(32)의 안정된 고정을 위해 충전재(예를 들어 에폭시 수지(40) 또는 실리콘 등(도 5 참조))가 고정틀(20)에 충전된다.

이와 같이 이루어진 실시예에 따른 발열체(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 결합형태와 단면구조를 가지며, 온도센서(30)의 감지부(32)와 충전재인 에폭시 수지(40) 또는 실리콘이 고정틀(20, 특히 수납부(21))에 의해 완전히 수용되는 구조라는 점에서 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 고안은 고정틀(20)에 에폭시 수지(40) 또는 실리콘 등이 충전될 때 온도센서(30)의 감지부(32)가 에폭시 수지(40) 또는 실리콘 등에 의해 들떠 발열부재(10)로부터 멀어지는 것을 최대한 방지할 수 있다. 또한, 본 고안은 전술한 바와 같이 수납부(21)에 충전된 에폭시 수지(40)가 외부로 덜 노출되므로, 발열체(100) 주변의 온도변화에 의해 에폭시 수지(40)가 수축 및 팽창하는 열변형폭이 작다. 따라서, 본 고안에 따르면, 종래 발열체의 문제점이었던 에폭시 수지(40)의 열변형에 의한 온도센서(30) 감지부(32)의 파손을 최대한 방지할 수 있다.

다음에서는 본 고안의 다른 실시형태에 대해서 살펴보겠다. 도 6은 본 고안의 제2실시예에 따른 발열체의 부분 단면도이고, 도 7은 본 고안의 제3실시예에 따른 발열체의 부분 단면도이고, 도 8은 본 고안의 제4실시예에 발열체의 분리 사시도이다.

(제2실시예)

본 고안의 제2실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1실시형태의 수납부(21)에 제1가이드(24)가 더 구비된 점에 있어서 제1실시예와 다르다.

제2실시예에 따른 발열체(100)는 온도센서(30)의 감지부(32)와 발열부재(10) 간의 간격을 최소화시키기 위한 것으로서, 수납부(21)의 내부에 제1가이드(24)를 더 형성한 점에 그 특징이 있다.

즉, 제1가이드(24)는 발열부재(10)의 일측 안쪽면에 형성되며, 아래쪽에서 위쪽으로 갈수록 돌출되는 폭이 커지는 경사벽을 이룬다. 이러한 제1가이드(24)의 형상은 도 6에 도시된 바와 같이 온도센서(30)의 감지부(32)를 발열부재(10)의 일 면으로 밀어서 감지부(32)와 발열부재(10) 사이의 거리를 좁혀주거나 또는 감지부(32)를 발열부재(10)의 일면에 밀착시켜주는 구실을 하므로, 온도센서(30)에 의한 발열부재(10)의 온도측정 정확성을 향상시켜주는 구실을 한다.

이는, 종래 기술에서 전술한 바와 같이 온도센서(30)의 감지부(32)와 발열부재(10) 사이가 벌어져, 온도센서(30)에 의한 발열부재(10)의 온도측정 시정수가 길어지는(즉, 응답속도가 늦어지는) 문제점을 해소하기 위한 것이다. 따라서 본 실시예에 따르면, 온도센서(30)에 의한 발열부재(10)의 온도측정 시정수가 짧아져(즉, 응답속도가 빨라져) 발열부재(10)의 발열온도를 더욱 정확하고 신속하게 제어할 수 있는 장점이 있다.

(제3실시예)

본 고안의 제3실시예는 온도센서(30)에 의한 온도측정 정밀도의 증대와 시정수의 감소를 더욱 향상시키고, 수납부(21) 내부로 에폭시 수지(40)가 원활하게 유입되도록 하기 위한 것으로서, 제2실시형태에 제2가이드(26)와 복수의 구멍(28)을 더 구비된 점에서 전술된 실시예들과 다르다.

제2가이드(26)는 수납부(21)의 타측 안쪽면(즉, 제1가이드(24)의 반대편)에 형성되며, 제1가이드(24)와 반대로 아래쪽에서 위쪽으로 갈수록 돌출되는 폭이 작아지는 경사벽을 이룬다. 이와 같이 이루어진 제2가이드(26)는 온도센서(30)의 감지부(32), 특히 감지부(32)에서도 보다 실질적으로 온도를 측정하는 부분(감지부(32)의 앞부분)이 도 7에 도시된 바와 같이 발열부재(10)에 근접하도록 유도하는 구실을 한다. 따라서, 본 실시예에 따르면 온도센서(30)에 의한 온도측정 시정수를 더욱더 낮출 수 있다.

복수의 구멍(28)은 수납부(21)의 여러 면에 외부에서 내부로 소통되도록 형성된다. 이러한 구멍들(28)은 에폭시 수지(40)의 고정틀(20) 내부로의 유입을 원활하게 하고, 수납부(21)의 내부에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 구실을 한다.

(제4실시예)

본 고안의 제4실시예는 수납부(21)의 형태에 있어서 전술된 실시예와 다르다. 즉, 전술한 실시예에서는 수납부(21)가 직육면체 또는 정육면체의 형태인 것으로 도시되어 있으나, 본 실시예에서와 같이 고정틀 내부의 체적공간을 온도센서(30)의 감지부(32)만 수용할 수 있는 크기로 최소화할 수 있는 반 원통 또는 그 밖의 형태로 변경할 수 있다. 위와 같은 형태는 수납부(21) 내부로 충전되는 에폭시 수지(40)의 양을 최소화시키므로, 에폭시 수지(40)의 경화과정에서 발생하는 균열에 의한 온도센서(30)의 파손율을 최소화시킬 수 있다.

참고로, 위에서 열거된 발열체(100)들은 머리 인두에 사용되어 그 효과를 극대화시킬 수 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 에폭시 수지 충전이전 상태의 종래의 온도센서가 구비된 발열체를 나타낸 사시도이고,

도 2는 에폭시 수지 충전이후 상태의 도 1에 도시된 발열체의 부분 단면도이고,

도 3은 본 고안의 제1실시예에 따른 온도센서가 구비된 발열체의 분리사시도이고,

도 4는 도 3에 도시된 발열체의 결합 사시도이고,

도 5는 에폭시 수지 충전이후 상태의 도 4에 도시된 발열체의 부분 단면도이고,

도 6은 본 고안의 제2실시예에 따른 발열체의 부분 단면도이고,

도 7은 본 고안의 제3실시예에 따른 발열체의 부분 단면도이고,

도 8은 본 고안의 제4실시예에 발열체의 분리 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: (온도센서를 구비한) 발열체 10: 발열부재

20: 고정틀 21: 수납부

22: 개방구 24: 제1가이드

26: 제2가이드 28: 구멍

30: 온도센서 32: 감지부

34: 리드부 40: 에폭시 수지, 실리콘

Claims (4)

1. 전류공급에 의해 열을 발생시키는 발열부재;

   온도를 측정하는 감지부와 상기 감지부에서 측정된 온도정보를 외부로 송출하는 리드부를 가지며, 상기 발열부재의 일면에 설치되는 온도센서;

   상기 발열부재의 일면에 설치되고, 상기 온도센서의 감지부와 상기 발열부재의 일면 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 상기 온도센서의 감지부를 상기 발열부재에 고정시키는 고정틀; 및

   상기 고정틀 내에 충전되는 충전재를 포함하고,

   상기 고정틀은 온도변화에 따른 상기 충전재의 잦은 수축 및 팽창에 의한 균열에 의해 상기 온도센서의 감지부가 파손되지 않도록 상기 온도센서의 감지부를 완전히 수용함과 더불어 상기 충전재와 상기 감지부 간의 접촉을 최소화시키는 수납부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도센서를 구비한 발열체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정틀은 상기 온도센서의 감지부가 상기 발열부재의 일면에 접촉되도록 상기 감지부 또는 리드부를 안내하는 지지대를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도센서를 구비한 발열체.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 고정틀은 상기 온도센서의 감지부가 삽입될 수 있는 개방구를 갖는 반 밀폐구조의 형상인 것을 특징으로 하는 온도센서를 구비한 발열체.
4. 청구항 3에 기재된 발열체를 구비한 머리 인두.

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