KR20140046737A - 세라믹 히터 발열체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹 히터 발열체를 제조하는데 있어 고화제 혹은 경화제를 포함하지 않고 알루미나 시멘트 10∼20중량％, 카본 30∼40중량％, 물 40∼50중량％, 게르마늄 등 다양한 종류의 천연석의 종석 또는 석분 10∼20중량％ 로 혼합시킨 저온 제조용 세라믹 히터 조성물에 관한 것이다.
[색인어]
세라믹 히터 발열체, 조리기기, PTC, 흑연, 물
[색인어]
세라믹 히터 발열체, 조리기기, PTC, 흑연, 물
Description
본 발명은 일반적인 세라믹 히터의 고온 소성에 의한 제조 방식이 아닌 저온에서 제조가 가능하도록 하는 세라믹 히터 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 세라믹 히터를 구성하는 발열체로 가장 널리 사용되어지는 것은 PTC 세라믹 히터로서 강유전체인 바륨 티타네이트(BaTiO 3 )를 주성분으로 하여 여기에 Si, Ti, Fe, V, Cu, Pb, 및 Sn 성분을 포함하여 상온에서 낮은 비저항을 가지며 강유전체의 전이온도 이상에서는 높은 비저항을 가져 저온특성이 좋으며 발열량이 우수하고 냉각수의 빠른 가열성능으로 겨울철 성애제거 및 난방효과를 상승시키며, 내구수명 연장에 의하여 품질을 향상시킬 수 있어 가장 널리 사용되어 왔다.
그러나, PTC 세라믹 히터는 1400도 이상의 고온소성을 통하여 제조되어지는데 소성로의 사소한 온도편차에 의해서 특성편차가 심해 제조가 까다롭고 쉽게 깨지며 전압, 전류 파괴에 의해 히터로서의 기능을 상실하는 경우가 많았다.
전기적 파괴에 의한 세라믹 히터의 균열은 자칫 화재의 위험을 불러오기도 한다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 일반적인 세라믹 히터의 고온 소성에 의한 제조 방식이 아닌 저온에서 제조가 가능하도록 물을 혼합하여 상온에서도 고강도의 세라믹 히터를 생산할 수 있으며, 아울러 이온작용과 원자로 바꾸는 작용으로 전기적 특성의 변화가 발생하여 카본 본연의 특성보다 전기 사용량을 줄이면서 동일한 발열이 가능하도록 고안되었으며 온도 변화에 따른 수축 팽창과 저항변화를 작게 함과 아울러, 고출력이 가능하도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명에 의한 세라믹 히터는 알루미나 시멘트 및 카본과 고화제를 포함하는 세라믹 히터에 있어서 알루미나 시멘트 20∼30중량％, 카본 30∼40중량％, 물 40∼50중량％, 게르마늄 등 다양한 종류의 천연석의 종석 또는 석분 10∼20중량％로 이루어지며, 카본은 천연 카본(탄소, 흑연), 또는 가공 카본(탄소, 흑연)을 단독 또는 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 물을 포함한 무기물의 이온작용에 의한 전기적 특성 변화로 발열 소재인 카본에 전기적 영향을 주어 전력사용량을 줄이는 효과를 얻을 수 있으며 고열량이 가능하다.
이하 본 발명에 대한 구체적인 내용을 설명한다.
본 발명에 의한 세라믹 히터는 알루미나 시멘트 및 카본과 물을 포함하는 세라믹 히터에 있어서 알루미나 시멘트 20∼30중량％, 카본 30∼40중량％, 물 40∼50중량％, 게르마늄 등 다양한 종류의 천연석의 종석 또는 석분 10∼20중량％로 이루어지며, 카본은 천연 카본(탄소, 흑연), 또는 가공 카본(탄소, 흑연)을 단독 또는 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
알루미나와 시멘트의 혼합비율이 50:50의 경우 시멘트의 사용량이 높아 고온의 발열을 요구하는 경우에는 시멘트의 구조 문제가 발생할 수 있어 고온 용도의 히터를 제작할 시에는 알루미나와 시멘트의 혼합비율을 70:30으로 알루미나의 사용량을 늘려서 시멘트의 사용량을 줄여 시멘트 구조 문제에 대응토록 한다.
또한, 천연석의 종석 또는 석분을 이용하여 시멘트의 사용량을 줄이면서 물의 고화특성에 의한 고강도 발현으로 인한 히터의 고형화가 가능한 동시에 원적외선, 근적외선 등 천연석 고유의 특성을 히터에 적용할 수 있도록 한다.
다만, 천연석을 사용할 경우 시멘트의 고형 능력이 저하되지 않는 최소 또는 최대한의 범위까지를 혼합하여 사용하여 강도저하 문제로 인한 히터의 수명 단축에 영향을 주지 않도록 한다.
카본은 카본의 종류에 따라 온도 특성과 저항 특성이 달라지게 되므로 히터의 사용온도에 따른 적절한 카본을 선택하여 혼합하며 승온속도가 빨라지거나 느려질 수 있는 요인이 있기에 혼합비율을 목표 온도와 시간에 맞게 조절하여 제작해야 한다.
Claims (1)
- 알루미나 시멘트 및 카본, 물을 포함하는 세라믹 히터 발열체에 있어서,
알루미나 시멘트 20∼30중량％, 카본 30∼40중량％, 물40∼50중량％, 게르마늄 등 다양한 종류의 천연석의 종석 또는 석분 10∼20중량％로 이루어진 것을 특징으로 하는 세라믹 히터 발열체
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- 2012-10-11 KR KR1020120112754A patent/KR20140046737A/ko not_active Application Discontinuation
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