KR20100010653U - 세라믹 히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열전체가 텅스턴 전극으로 이루어진 세라믹 히터에 관한 것으로, 특히 텅스턴 전극의 패턴 구조를 개선함으로써 세라믹 기판의 크랙을 방지하여 수명 시간을 크게 연장시키도록 하는 것이다.

이를 위해, 본 고안은 세라믹 기판 양측단에 배열된 전극 간격을 중앙부에서 바깥측으로 갈수록 좁게하고, 세라믹 기판 상,하단에 배열된 전극의 끝단부 면적을 중앙부의 전극 폭 면적보다 좁게 구성함을 특징으로 한다.

Description

세라믹 히터{Ceramic heater}

본 고안은 발열전체가 텅스턴 전극으로 이루어진 세라믹 히터에 관한 것으로, 특히 텅스턴 전극의 패턴 구조를 개선함으로써 세라믹 기판의 크랙을 방지하여 수명 시간을 크게 연장시키도록 하는 것이다.

일반적으로, 세라믹 히터는 세라믹 기판과 세라믹 기판 사이에 일정간격과 면적을 일정하게 배열한 패턴구조를 가진 전극을 개재시킨 후 성형처리 하여 왔다.

이와같은 구조의 종전 세라믹 히터(10)는 도1에서 도시한 바와 같이 전원을 인가하게 되면 전극(20)이 발열하게 되는데, 텅스턴 전극의 열팽창계수와 세라믹 기판(30)의 열팽창 계수가 달라 전극과 기판 상,하,좌,우 측면 상의 기판부위(A,B 부분)에서 크랙이 발생하게 된다. 즉, 전극(20)과 기판(30) 사이에 있어서, 전극 부분에서 발생된 열은 세라믹 기판을 통해 외부로 방출 되어 열이 외부로 빼앗기게 되므로 세라믹 기판과 열이 외부로 빼앗긴 전극 사이에서 온도가 차이가 나고 이로 인해 열 평형이 깨지므로 크랙이 발생된다.

본 고안은 전극에서 발생하는 열확산을 조절해서 세라믹 기판의 크랙이 발생되지 않도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 고안은 세라믹 기판 양측단에 배열된 전극 간격을 중앙부에서 바깥측으로 갈수록 좁게하고, 세라믹 기판 상,하단에 배열된 전극의 끝단부 면적을 중앙부의 전극 폭 면적보다 좁게 구성함을 특징으로 한다.

본 고안은 기판 양단에서 발생된 열이 외부로 확산되어 방출되더라도 세라믹 기판 양측단에 배열된 전극의 간격이 좁게 형성되어 있어 열확산이 전극 중앙부보다 더 확산되므로 외부로 방출되는 열 보충이 이루어져 기판과 전극 사이의 기판부위에서의 열평형이 이루어지게 됨으로써 기판부위의 크랙이 발생되지 않게 되고, 또한 기판 상,하단에 배열된 전극의 끝단부 폭 면적이 중앙부의 전극 폭 면적보다 좁게 되어 있어 기판 상하단에서 발생된 열이 외부로 확산 방출되더라도 전극의 폭면적이 좁게되어 있어 열확산이 기판 내부 중앙에 전극보다 크게 발생되어 기판과 전극 사이의 기판부위에서의 열평형이 이루어짐으로써 기판부위에서의 크랙이 발생되지 않게 되어 세라믹 기판의 수명시간을 크게 연장할 수 있게 되는 효과를 가진 다.

도 1은 일반적인 세라믹 히터의 사시도이고, 도 2는 종래 세라믹 히터의 전극 배열 구성도, 도 3는 본 고안의 전극 배열 구성도, 도 4는 본 고안의 측단면도, 도 5는 본 고안의 요부 확대도이다.

상기 제시된 도면을 통해 본 고안을 설명한다.

세라믹기판(3)과 기판(3) 사이에 텅스턴 전극(2)을 배열한후 성형처리 하는 세라믹히터(1)에 있어서, 세라믹 기판(3) 양측단에 배열된 전극(2) 간격(D₁)을 중앙부의 배열된 전극(2)의 간격(D₂)보다 좁게 배열하고, 세라믹 기판(3) 상,하단에 배열된 전극(2)의 끝단부 폭면적을 중앙부의 전극(2) 폭면적 보다 좁게 구성한 것이다. 도면중 2A는 단자이다.

상기에 있어서, 세라믹기판(3) 상,하단에서 끝단부의 폭면적이 중앙직보다 좁은 전극(2)의 배열은 원호상으로 배열시킨다. 즉, 열평형이 상대적으로 불균형이 이루어지는 전극(2)과 기판(3) 부위(A')에서의 열확산이 더 이루어지게 하는 것이다.

이와같은 구성의 본 고안은 전극(2)에 전원이 인가되면 전극(2)이 발열하게 되고, 발열된 열은 기판(3) 좌,우,상,하 또는 전,후로 확산된다.

이때, 기판(3) 양단에서 외부로 열이 확산되더라도, 기판(3) 양단의 전극(2) 과 전극(2) 사이의 간격이 좁게 배열되어 있어 배열된 전극(2)의 중앙부보다 기판(3) 양단의 전극(2) 부위에서 열이 확산되므로 외부로 빼앗긴 열을 보충하게 되므로 기판(3)과 전극(2) 사이의 기판 부위(A)에서의 열평형이 이루어져 이 부위(A)의 크랙이 발생되지 않게 된다.

또한, 기판(3) 상,하단에서 발생된 열 역시 외부로 확산되지만, 기판(3) 상,하단에 배열된 전극(2)의 폭이 중아부보다 상대적으로 좁게 형성되어 있어 이 부분에서 열이 크게 발생되어 외부로 빼앗긴 열을 보충하게 되므로 기판(3)과 전극(2) 사이의 기판부위(B)에서의 열평형이 이루어져 기판부위(B)이 크랙이 발생되지 않는다.

더구나, 기판(3) 상하단의 폭이 좁게 형성된 전극(2)의 배열을 원호상으로 배열하게 되므로 상대적으로 열의 불균형이 일어나는 기판(3)의 부위(A')에서의 크랙을 방지하게 된다.

도 1은 일반적인 세라믹 히터의 사시도.

도 2는 종래 세라믹 히터의 전극배열 정면도.

도 3은 본 고안의 전극배열을 보인 세라믹 히터의 정면도.

도 4는 도3의 측단면도.

도 5는 본 고안의 요부 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 세라믹 히터 2 : 전극

3 : 세라믹 기판

Claims (2)

1. 세라믹기판(3)과 기판(3) 사이에 텅스턴 전극(2)을 배열한후 성형처리 하는 세라믹히터(1)에 있어서, 세라믹 기판(3) 양측단에 배열된 전극(2) 간격(D₁)을 중앙부의 배열된 전극(2)의 간격(D₂)보다 좁게 배열하고, 세라믹 기판(3) 상,하단에 배열된 전극(2)의 끝단부 폭면적을 중앙부의 전극(2) 폭면적 보다 좁게 구성함을 특징으로 하는 세라믹 히터.
2. 제1항에 있어서,

   세라믹기판(3) 상,하단에서 끝단부의 폭면적이 중앙에 배열된 전극(2)보다 좁은 전극(2)의 배열은 원호상으로 배열시켜 구성함을 특징으로 하는 세라믹 히터.

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