KR20100093650A - Electric film heater with high sticking pad - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고밀착 열접촉 패드를 구비한 전기가열보온장치에 관한 것으로, 상세히는 전기가열보온장치의 상판과 용기 사이의 접촉 불량으로 인한 열적 손실을 최소화할 수 있도록 전기가열보온장치의 상판 위에 내열성 실리콘 재질로 이루어진 고밀착 열접촉 패드를 부착하여 상판과 용기 사이에 틈새가 발생하지 않도록 완전히 밀착시킴으로써 열효율을 극대화할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electric heating thermostat having a high-contact thermal contact pad, in detail, heat resistance on the upper plate of the electric heating thermostat so as to minimize the thermal loss due to poor contact between the top plate and the container of the electric heating thermostat. By attaching a high-contact thermal contact pad made of silicone material, it is possible to maximize thermal efficiency by making a close contact between the top plate and the container so as not to generate a gap.
필름히터형 전기가열보온장치란 도 1에 개략적으로 도시한 바와 같이 열전도성이 우수한 금속이나 세라믹 기판(1)의 저면에 분말 저항발열체를 실크 스크린기기로 인쇄하여 건조 및 소성과정을 거쳐 제작된 필름히터(2)에 전기를 인가하여 발생된 열을 생활용 용기(3)에 열을 전달하여 음식을 조리하거나 데우는 기기를 말한다.Film heater type electric heating thermostat is a film produced through the drying and firing process by printing the powder resistance heating element on the bottom surface of the metal or
필름히터형 전기가열보온장치는 기존의 복사열을 내는 니켈코일의 히터나 튜브형 히터의 전기조리기기보다 열효율 면에서 월등히 앞서 있다. 즉, 전기를 열로 변환시켜 상판에 열을 발생시키는 것은 기존의 히터보다 30%이상 높은 효율을 가지고 있다. 그런데 상판에 전달된 열이 조리기구에 고스란히 전달되어야 시스템적으 로 열효율이 높고 에너지 소비가 덜한 제품으로 인정받을 수 있는 것이다. The film heater type electric heating thermostat is far ahead of the conventional electric heater of nickel coil heater or tube type heater that emits radiant heat. That is, generating heat on the upper plate by converting electricity into heat has an efficiency of 30% or more higher than that of a conventional heater. However, when the heat transferred to the top plate is transferred to the cooking utensils, it can be recognized as a product with high thermal efficiency and low energy consumption.
일반적으로 전기가열보온장치의 상판과 조리기구 사이의 접촉이 일정 수준 이상만 되면 열수로 현상에 의해 열의 전달은 별 무리가 없지만, 그 접촉 면적이 현저히 작으면 발생된 열 중에 신속히 조리기구에 전달되지 못한 열은 열확산의 병목현상과 같은 저항에 의해 조리기구가 아닌 다른 주변의 구성물로 열전달을 하게 되는데, 이것은 바로 열적손실이자 주변의 구성물의 기능 저하 및 장애를 가져올 수 있다.In general, if the contact between the top plate of the electric heating thermostat and the cooking utensil is more than a certain level, the heat transfer is not overwhelmed by the hot water channel phenomenon. However, if the contact area is significantly small, the heat is not rapidly transmitted to the cooker. Unsuccessful heat transfers heat to other components other than the cookware due to resistance such as thermal diffusion bottleneck, which is a thermal loss, which can lead to functional degradation and failure of the surrounding components.
전기가열보온장치의 상판으로 사용되는 금속이나 세라믹은 어느 수준 이상의 평탄도는 가지나 기울기의 편차가 전혀 없는 것은 아니다. 또한, 어떠한 상판도 표면거칠기가 0인 것은 없다. 도 2에 도시된 바와 같이 전기가열보온장치의 상판(1; 기판)으로 사용되는 금속이나 세라믹글라스는 모두가 일정 수준의 표면거칠기가 있고, 또한 표면거칠기도 일정하지 않은 편차를 갖고 있다.The metal or ceramic used as the top plate of the electric heating thermostat has a certain level of flatness but it is not without any variation in the slope. In addition, no top plate has a surface roughness of zero. As shown in FIG. 2, both metal and ceramic glass used as the upper plate 1 (substrate) of the electric heating thermostat have a certain level of surface roughness, and also have a non-uniform variation in surface roughness.
어떠한 값의 표면거칠기를 가지는 상판은 조리기구가 올려질 때 접촉하지 못한 면은 공기층으로 남게 되는데, 이때 공기층은 위에서 설명한 바와 같이 열전달의 장애요인이 된다.The top plate having a surface roughness of a certain value is left in contact with the air layer when the cooking utensil is raised, the air layer is a barrier to heat transfer as described above.
또한, 전기가열보온장치 상판의 표면거칠기 뿐만아니라 도 3에 도시된 바와 같이 조리용기(3)의 바닥면(3a) 형상 또한 편평하지 않거나 어느 정도의 굴곡 또는 표면거칠기를 가지므로 이 역시 열전달효율 저하의 요인이 된다.In addition, not only the surface roughness of the upper surface of the electric heating thermostat, but also the shape of the bottom surface 3a of the
기존의 가열 또는 보온장치들은 머그컵이나 커피잔 등의 바닥의 단순 평탄도 문제뿐만 아니라 굴곡에 대해서도 아무런 대응없이 단순히 수평적인 상판으로 가열과 보온을 시도함으로써 열전달을 현저히 저하시켜 목적하는 온도를 유지하는데 상당한 에너지를 낭비하고 주변의 구성물에 좋지 않은 영향을 주었다. Conventional heating or thermostats not only have a problem of simple flatness of the bottom of mugs or coffee mugs, but also attempt to heat and insulate with the horizontal top plate without any response to bends. It wasted energy and adversely affected the surrounding components.
또한, 기존의 장치는 머그컵이나 커피잔의 가열보온장치로만 사용하여 동일 기능을 요구하는 찌개 등을 담는 용기류에 대해서는 구조적으로 대응을 하지 못했다.In addition, the existing apparatus was not used to structurally respond to the container containing the stew, etc. requiring the same function by using only as a thermostat of a mug or coffee mug.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기가열보온장치 특히, 필름히터형 전기가열보온장치의 열효율을 향상시킬 수 있도록 전기가열보온장치 상판의 표면거칠기와 조리기구의 바닥형태 및 평탄도, 표면거칠기로 인한 열전달 손실문제를 해결할 수 있도록 하고, 머그컵이나 커피잔과 같이 바닥(저면)의 굴곡이 심한 용기뿐만 아니라 찌개류 등을 담는 용기의 가열과 보온을 겸할 수 있도록 하는데 있다.The present invention has been made to improve the above problems, an object of the present invention is to improve the surface efficiency of the electric heating thermostat, in particular, film heater type electric heating thermostat surface roughness and cooking utensils of the top plate of the electric heating thermostat To solve the problem of heat transfer due to the bottom shape, flatness and surface roughness of the floor, and to heat and insulate the container containing stew, as well as a container with a strong bend in the bottom, such as a mug or a coffee cup. It is.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기가열보온장치의 상판 위에 변형성이 우수한 겔상태의 실리콘층을 도포하고, 이 겔 상태의 실리콘층 위에 변형성이 약한 시트형태의 실리콘층을 코팅하여서 된 고밀착 열접촉 패드를 갖는 필름히터 전기가열보온장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a high adhesion by applying a gel layer of excellent deformability on the upper plate of the electric heating thermostat, and coating a silicon layer in the form of a weak sheet on the gel layer of the gel state. Provided is a film heater electric heating thermostat having a thermal contact pad.
본 발명에서 상기 전기가열보온장치의 상판 위에 변형성이 우수한 고밀착 열접촉 패드를 접착함으로써 전기가열보온장치 상판과 조리기구 바닥면의 평탄도 및 표면거칠기에 따른 이격공간 즉, 공기층을 메워줌으로써 전기가열보온장치 상판에서 조리기구로의 열전달을 효과적으로 해주는 역할을 하는 것으로, 고밀착 열접촉 패드는 전기가열보온장치 상판 위에 부착되고 이 고밀착 열접촉 패드 위에 조리기구가 올려짐으로써 상판 아래의 필름히터에서 발생된 열이 조리용기에 전달되는 과 정에서의 열손실을 최소화할 수 있게 된다.In the present invention, by adhering a high adhesion thermal contact pad having excellent deformability on the upper plate of the electric heating thermostat, the electric heating by filling the separation space, that is, the air layer according to the flatness and surface roughness of the upper surface of the electric heating thermostat and the cooking utensil It serves to effectively transfer heat from the top of the thermostat to the cooking utensils. The high-contact thermal contact pads are attached to the top of the electric heating thermostat and the cookware is placed on the high-contact thermal contact pads. It is possible to minimize the heat loss in the process of transferring heat to the cooking vessel.
본 발명에서 사용되는 고밀착 열접촉 패드는 조리용기와 접촉되는 것인 만큼 최고온도 400℃에서도 견딜 수 있는 내열성 실리콘 소재를 사용한다.The high adhesion thermal contact pad used in the present invention uses a heat-resistant silicone material that can withstand temperatures up to 400 ° C. as it comes into contact with the cooking vessel.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 머그컵이나 커피잔 등의 굴곡이 심한 바닥을 가지는 용기에 대응하기 위해 상판의 중심부를 솟아오르게 하여 머그컵이나 커피잔 바닥 저면의 중심부와 상판이 완전히 밀착될 수 있도록 하고, 찌개류 등을 담은 용기에도 사용할 수 있도록 하기 위해 중심부의 솟은 높이만큼 테두리부를 솟아 오르게 하여 찌개류를 조리하기 위한 용기의 안정적인 가열보온 받침대로서의 역할도 겸하도록 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the center of the top plate is raised so as to correspond to a container having a severely curved bottom such as a mug or a coffee mug so that the center and the top plate of the bottom of the bottom of the mug or coffee mug are completely in contact with each other. In order to be able to use it in a container containing a back so that the rim rises by the height of the center, it also serves as a stable heating and thermal insulation base of the container for cooking stew.
본 발명은 전기가열보온장치의 상판과 조리용기 바닥면의 표면거칠기나 굴곡 등으로 인한 밀착성 저하로 인하여 전기가열보온장치 상판에서 조리용기로의 열전달효율이 떨어지는 것을 변형성이 우수한 내열성 실리콘 재질의 고밀착 열접촉 패드가 개재되어 전기가열보온장치 상판에서 조리용기 바닥으로의 열전달효율을 높일 수 있으므로 전기가열보온장치의 열효율을 극대화할 수 있고, 전기가열보온장치 상판의 중심부와 테두리 부를 솟아오르게 하여 머그컵이나 커피잔에도 사용할 수 있고, 찌개류의 음식용기에도 사용 할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.The present invention is a high adhesion of heat-resistant silicone material excellent in deformability that the heat transfer efficiency from the top of the electric heating thermostat to the cooking vessel due to the degradation in adhesion due to the surface roughness or bending of the bottom of the electric heating thermostat and the cooking vessel Thermal contact pads can be used to increase the heat transfer efficiency from the top of the electric heating thermostat to the bottom of the cooking vessel, thereby maximizing the heat efficiency of the electric heating thermostat, and by raising the center and the edge of the top of the electric heating thermostat. It can be used in coffee cups, and can also be used in food containers of stew.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments that do not limit the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고밀착 열접촉 패드를 구비한 전기가열보온장치의 단면을 보여주고 있는데, 이는 금속 또는 세라믹글라스 소재로 이루어진 전기가열보온장치의 상판(10)의 저면에 분말저항발열체를 실크스크린기기로 인쇄한 필름히터(20)가 형성되어 있는 전기가열보온장치에 있어서; 상기 상판(10)에는 고밀착 열접촉 패드(30)가 형성되어 있는데, 이 고밀착 열접촉 패드(30)는 변형성이 우수한 겔 상태의 내부 실리콘층(32)과, 이 겔 상태의 내부 실리콘층(32) 위에 코팅되는 시트형태의 피막 실리콘층(34)으로 이루어져 있다.4 is a cross-sectional view of the electric heating thermostat having a high contact thermal contact pad according to an embodiment of the present invention, which is on the bottom surface of the
본 발명에서 사용되는 고밀착 열접촉 패드(30)의 소재로는 가정용이나 산업용으로 다양하게 사용되고 있는 실리콘으로, 이는 내열성을 가지면서도 어떠한 표면거칠기에도 잘 밀착되는 특성을 갖고 있다.As a material of the high adhesion
본 발명에 의한 고밀착 열접촉 패드(30)는 겔 상태의 내부 실리콘층(32)이 적정 두께로 아래에 형성되는데, 겔 상태의 내부 실리콘층(32)은 전기가열보온장치 상판(10)의 표면거칠기 상태에 관계없이 전기가열보온장치 상판(10)에 구석구석 치밀하게 접촉할 수 있다. 이를 통해 전기가열보온장치 상판(10)의 표면거칠기에 따른 공기층을 없애주어 열전달의 방해요인을 제거하게 된다. In the high-contact
한편, 전기가열보온장치 상판(10) 위에 겔 상태의 내부 실리콘층(32)만을 도포하였을 경우 조리용기와 조리용기에 담긴 피조리물의 무게에 따른 물리적 강도를 견딜 수 없으므로 일정 정도의 내구성이 필요하므로 겔 상태의 내부 실리콘층(32) 위에 시트 상의 피복 실리콘층(34)을 코팅하여 고밀착 열접촉 패드(30)가 내구성을 갖도록 한다.On the other hand, when only the
상기 실리콘 재질의 고밀착 열접촉 패드(30)는 튜브형 히터를 사용하는 핫플레이트와 같은 전도성 히터의 상판어디에나 적용되어 열접촉을 극대화하기 위한 용도로 사용될 수 있다. The high-contact
본 발명에 사용되는 고밀착 열접촉 패드는 최대온도 400℃에서 30분 정도는 충분히 견뎌야 하며, 300℃에서는 연속 사용조건으로 1,000시간, 200℃에서는 10,000시간 이상 사용하여도 아무런 물리적 화학적 변화가 없어야 한다.The high adhesion thermal contact pad used in the present invention must withstand 30 minutes at a maximum temperature of 400 ° C., and should not have any physical or chemical change even when used at 1,000 ° C. for 1,000 hours at 300 ° C. and 10,000 hours at 200 ° C. .
본 발명에서 상기 고밀착 열접촉 패드를 형성하는 겔 상태의 내부 실리콘층(32)은 도 5에 확대 도시한 바와 같이 1mm~5mm의 두께로 형성하고, 피막 실리콘층(34)은 1㎛~1mm의 두께로 형성한다.In the present invention, the
본 발명에서 상기 고밀착 열접촉 패드는 전기레인지의 상판 위에 완전히 부착된 상태로 형성되거나 냄비 받침대처럼 탈착형태로 제작할 수 있다.In the present invention, the high adhesion thermal contact pad may be formed in a state of being completely attached on the upper plate of the electric range or may be manufactured in a detachable form as a pot holder.
이와 같이 구성된 본 실시 예의 고밀착 열접촉 패드가 부착된 전기가열보온장치 상판 위에 조리용기를 올리면 도 6에 도시된 바와 같이 조리용기의 바닥면이 편평하지 않더라도 상판(10) 위에 부착되어 있는 열접촉 패드(30)가 겔 상태의 내부 실리콘층(32)의 유동성에 의해 조리용기(3)의 바닥면(3a)에 밀착되어 전기레인 지 상판(10)과 조리용기(3)의 바닥면(3a) 사이의 공기층을 제거하게 됨으로써 열전달효율을 극대화할 수 있는 것이다. When the cooking vessel is placed on the upper plate of the electric heating thermostat device having the high adhesion thermal contact pad of the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 6, even if the bottom surface of the cooking vessel is not flat, the thermal contact is attached to the
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 본 실시 예에서는 상판(10)의 구조를 중심부(12)와 테두리부(14)를 솟아오른 형태로 형성하고, 상기 중심부(12)와 테두리부(14) 사이는 머그컵이나 커피잔의 바닥 저면 테두리부가 끼워질 수 있도록 움푹한 홈부(16)를 형성하였는데, 일반적인 머그컵의 바닥 저면의 중심부는 바닥 테두리로부터 4mm 이내로 움푹하게 들어가 있다. 따라서 중심부(12)의 솟아 오른 정도는 지름이 40mm의 원형으로 2mm 정도 솟아오르게 하였고, 솟아 오른 중심부(12)의 상부에 고밀착성 실리콘 패드(30)를 2mm이상의 두께로 부착하여 도 8에 도시된 바와 같이 머그컵(4)의 저면과 완전히 밀착될 수 있도록 하였다. 또, 본 실시 예에서는 상판(10)의 테두리부(14)도 2mm의 높이로 솟아오른 형태로 형성하여 중심부(12)와 높이를 맞추었고, 테두리부(14)의 상부에 실리콘 패드(30)를 1mm 정도의 공기층(g)을 두어 2mm 두께의 실리콘패드(30)를 설치하여 머그컵(4) 사용시에 부주의로 인한 접촉시 열적 피부손상을 방지하였고, 이 공기층(g)은 도 9에 도시된 바와 같이 찌개류의 용기(5)를 사용할 때 눌려져서 사라지도록 열전달에 아무런 장애가 없도록 하였다. FIG. 7 illustrates another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
본 발명은 필름히터를 이용한 가열기능뿐만 아니라 가열된 이후에는 일정온도이내에서 운전하도록 하는 보온 기능을 두기 위해 필름히터에 바이메탈을 부착하여 온도를 일정범위에서 안정적으로 유지하도록 한다.The present invention attaches a bimetal to the film heater to maintain the temperature in a certain range in addition to the heating function using the film heater as well as a thermal function to operate within a predetermined temperature after being heated.
도 1은 필름히터형 전기레인지의 개략구성도,1 is a schematic configuration diagram of a film heater type electric range,
도 2는 필름히터형 전기레인지의 상판 표면거칠기 상태도,2 is a top surface roughness state of the film heater type electric range,
도 3은 전기레인지 상판과 조리용기 바닥면 사이의 이격상태도,3 is a state of separation between the top of the electric range and the bottom of the cooking vessel,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 필름히터형 전기레인지의 단면도,4 is a cross-sectional view of a film heater type electric range according to one embodiment of the present invention;
도 5는 고밀착 열접촉 패드의 단면도,5 is a cross-sectional view of a high adhesion thermal contact pad,
도 6은 본 발명의 전기레인지 상판에 조리용기가 올려진 상태를 도시한 단면도,6 is a cross-sectional view showing a state in which a cooking vessel is placed on the top of the electric range of the present invention,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 단면도,7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention;
도 8은 머그컵 보온시의 단면도,8 is a sectional view of mug insulation;
도 9는 찌개류 용기 보온시의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of the stew container at the time of warming.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 전기레인지 상판 20 : 필름히터10: electric range top plate 20: film heater
30 : 고밀착 열접촉 패드 32 : 내부 실리콘층30: high adhesion thermal contact pad 32: internal silicon layer
34 : 표면 실리콘층 40 : 조리용기34: surface silicon layer 40: cooking vessel
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AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20100831 Effective date: 20101229 Free format text: TRIAL NUMBER: 2010101006702; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20100831 Effective date: 20101229 |
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S901 | Examination by remand of revocation | ||
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