KR20190103073A

KR20190103073A - Plate heater

Info

Publication number: KR20190103073A
Application number: KR1020190084145A
Authority: KR
Inventors: 김용기
Original assignee: 주식회사 참그래핀
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2019-09-04
Also published as: KR102312495B1

Abstract

The present invention relates to a planar heating element generating heat by using graphene or the like as conductive heating materials. According to the present invention, the planar heating element comprises: a first electrode connected one pole of power source; and a second electrode connected to the other pole of the power source. Cross-sectional areas of the first and second electrodes are determined at least in some areas so that the resistance of a plurality of electric circuits constituted by the first electrode, heating materials, and the second electrode is theoretically the same. According to the present invention, a current uniformly flows to the heating materials between both electrodes, thereby generating even resistance heat to increase the utility of the planar heating element.

Description

면상 발열체 {PLATE HEATER}Planar heating element {PLATE HEATER}

본 발명은 그래핀(Graphene) 등을 전도성 발열물질로 사용하는 면상 발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a planar heating element using a graphene (Graphene) or the like as a conductive heating material.

일반적으로 면상 발열체는 냉동 진열장 유리표면, 창호 시스템, 자동차 유리표면이나 시트, 욕실 거울, 전기밥솥 등에 적용될 수 있다.In general, the surface heating element may be applied to the glass surface of the freezing showcase, window system, automotive glass surface or sheet, bathroom mirror, rice cooker and the like.

일반적으로, 면상 발열체는 부도체 기판에 그래핀 등의 전도성 발열물질을 코팅하고, 예를 들면 +전극인 제1 전극과 -전극인 제2 전극을 결합시키는 구조로 이루어진다. 그리고 제1 전극 및 제2 전극에 직류 또는 교류 전압을 걸어주면 전도성 발열 물질에 전류가 흐르게 되면서 저항열이 발생하게 된다.Generally, the planar heating element has a structure in which a conductive heating material such as graphene is coated on an insulator substrate, and for example, combines a first electrode, which is a + electrode, and a second electrode, which is a − electrode. When a direct current or an alternating voltage is applied to the first electrode and the second electrode, resistance heat is generated while current flows through the conductive heating material.

그런데, 종래의 면상 발열체들은 전원 입력점 부위에서 전류의 흐름량이 많기 때문에 전원 입력점 부위에서 국부적인 과열이 발생하고, 전원 입력점으로부터 먼 부위는 상대적으로 열발생이 저조함으로 인하여 면상 발열체 전면에 걸쳐 발열이 균일하게 되지 않는 문제점이 있다. 그래서 균일한 가열이 요구되는 기기에는 종래의 면상 발열체를 적용하기가 곤란하다.However, the conventional planar heating elements have a large amount of current flow at the power input point, so that local overheating occurs at the power input point, and the area far from the power input point is relatively low in heat generation, and thus the entire surface of the planar heating element is spread over the entire surface of the planar heating element. There is a problem that the heat generation is not uniform. Therefore, it is difficult to apply a conventional planar heating element to an apparatus requiring uniform heating.

본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 양 전극과 발열 물질을 포함한 모든 전기회로 상에서 저항이 균일할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique that allows the resistance to be uniform on all electric circuits including both electrodes and heat generating materials in order to solve the problems of the prior art.

본 발명에 따른 면상 발열체는 부도체 기판; 상기 부도체 기판 상에 도포되는 발열 물질; 및 상기 발열 물질에 저항열을 발생시키기 위해 구비되는 한 쌍의 전극; 을 포함하고, 상기 한 쌍의 전극은, 전원의 일 측 극에 연결되는 제1 전극; 및 전원의 타 측 극에 연결되는 제2 전극; 을 포함하며, 상기 제1 전극, 상기 발열 물질 및 상기 제2 전극에 의해 구성되는 다수의 전기회로가 가지는 저항이 이론적으로 동일하도록 적어도 일부 부위에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 단면적이 결정된다.The planar heating element according to the present invention includes an insulator substrate; A heating material applied on the insulator substrate; A pair of electrodes provided to generate resistance heat to the heat generating material; The pair of electrodes includes: a first electrode connected to one side pole of a power source; And a second electrode connected to the other side pole of the power source. And a cross-sectional area of the first electrode and the second electrode is determined at least in part so that the resistance of the plurality of electric circuits constituted by the first electrode, the heating material, and the second electrode is theoretically the same. do.

상기 제1 전극은 제1 주전극에서 분기된 제1 분기전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 주전극에서 분기된 제2 분기전극들을 포함하며, 상기 제1 주전극과 상기 제2 주전극은 상호 마주보게 배치되되, 다수의 전기회로가 가지는 저항이 이론적으로 동일하도록 상기한 양 분기전극들에 단면적의 차를 둔다.The first electrode includes first branch electrodes branched from a first main electrode, the second electrode includes second branch electrodes branched from a second main electrode, and the first main electrode and the second main electrode. The electrodes are arranged to face each other, with the difference in cross-sectional area between the two branch electrodes so that the resistance of the plurality of electric circuits is theoretically the same.

상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로 전원이 입력되는 전원 입력점으로부터 멀어질수록 상기 분기전극들의 단면적이 커진다.The cross-sectional area of the branch electrodes increases as the distance from the power input point into which the power is input to the first electrode and the second electrode.

상기 분기전극들은 각각 두 개의 가지전극으로 나뉘어 구비되며, 서로 극이 다르면서 인접하는 가지전극들은 동일한 단면적을 가기고 있고, 하나의 분기전극을 이루는 가지전극들은 전원입력점에서 먼 가지전극이 전원입력점에서 가까운 가지전극보다 단면적이 더 크다. The branch electrodes are divided into two branch electrodes, and the branch electrodes having different poles and adjacent branch electrodes have the same cross-sectional area, and branch electrodes forming one branch electrode are branched electrodes far from the power input point. The cross-sectional area is larger than the branch electrodes close to the point.

상호 반대 극을 가진 주전극과 분기전극 간에 직접적인 전기회로가 구성되는 것을 차단하기 위해, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 상기 제1 주전극 또는 상기 제2 주전극에서 분기되는 차단전극을 더 포함한다.The first electrode or the second electrode may further include a blocking electrode branched from the first main electrode or the second main electrode to prevent direct electrical circuits between the main electrode and the branch electrode having opposite poles. Include.

상기 제1 전극은 제1 주전극에서 분기된 제1 분기전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 주전극에서 분기된 제2 분기전극들을 포함하며, 상기 제1 분기전극과 상기 제2 분기전극은 원호 형태로서 원의 중심에서 바깥 측으로 갈수록 분기전극들의 단면적인 커진다.The first electrode includes first branch electrodes branched from a first main electrode, the second electrode includes second branch electrodes branched from a second main electrode, and the first branch electrode and the second branch electrode. The electrodes are arc-shaped, and the cross-sectional area of the branch electrodes becomes larger from the center of the circle to the outside.

전류가 흐르는 거리가 긴 전기회로일수록 해당 전기회로를 구성하는 전극의 적어도 일부 부위의 단면적이 커진다.The longer the electric current flows, the larger the cross-sectional area of at least a part of the electrode constituting the electric circuit.

본 발명에 의하면 양 전극의 사이에 있는 모든 부위에서 전류가 최대한 동일하게 흐르기 때문에, 양 전극 사이에 있는 모든 부위에서 저항열이 균일하게 발생되고, 이로 인해 면상 발열체에 대한 활용성을 높일 수 있다.According to the present invention, since the current flows in all the portions between the two electrodes as much as possible, resistance heat is uniformly generated in all the portions between the two electrodes, thereby increasing the utility of the planar heating element.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.
도 2는 도 1의 전극에서 대표적인 2개의 전기회로를 발췌한 발췌도이다.
도 3은 도 1의 분기전극들의 폭의 차를 설명하기 위한 참조도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 면상 발열체의 전극을 예시하고 있다.1 illustrates an electrode of a planar heating element according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an excerpt of two representative electrical circuits from the electrode of FIG. 1.
3 is a reference diagram for describing a difference in widths of branch electrodes of FIG. 1.
4 illustrates an electrode of a planar heating element according to a second embodiment of the present invention.
5 illustrates an electrode of a planar heating element according to a third embodiment of the present invention.
6 illustrates an electrode of a planar heating element according to a fourth embodiment of the present invention.
7 illustrates an electrode of a planar heating element according to a fifth embodiment of the present invention.
8 illustrates an electrode of a planar heating element according to a sixth embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하며, 중복되는 기술적 내용에 대해서는 생략하거나 압축한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and overlapping technical contents will be omitted or compressed.

참고로, 본 발명에 대한 설명에서는 부도체 기판에 발열 물질이 고르게 도포되었음을 가정하며, 그러한 기반 하에 본 발명의 특징적인 부분인 제1 전극과 제2 전극의 설치 구조를 중점으로 기술한다. For reference, the description of the present invention assumes that the heating material is evenly applied to the non-conductive substrate, and on the basis of this, the installation structure of the first electrode and the second electrode, which is a characteristic part of the present invention, will be described.

<제1 실시예><First Embodiment>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 면상 발열체(100)에서의 전극 설치를 예시한 도이다. 1 is a diagram illustrating an electrode installation in the planar heating element 100 according to the first embodiment of the present invention.

제1 실시예의 면상 발열체(100)는 발열물질에 저항열을 발생시키기 위해 한 쌍으로 구비되는 제1 전극(110)과 제2 전극(120)을 포함한다.The planar heating element 100 of the first embodiment includes a first electrode 110 and a second electrode 120 provided in pairs to generate resistance heat to the heating material.

제1 전극(110)은 제1 전원 입력점(111), 제1 주전극(112), 다수의 제1 분기전극(113)을 포함한다.The first electrode 110 includes a first power input point 111, a first main electrode 112, and a plurality of first branch electrodes 113.

제1 전원 입력점(111)은 전원의 +극과 연결되거나 -극과 연결된다.The first power input point 111 is connected to the + pole of the power source or to the-pole.

제1 주전극(112)은 제1 전원 입력점(111)을 기준으로 좌우 방향으로 ∪자 형상으로 연장 형성된다.The first main electrode 112 extends in a U-shape in a horizontal direction based on the first power input point 111.

다수의 제1 분기전극(113)은 제1 주전극(112)으로부터 분기되어서 내측 방향, 즉, 후술할 제2 전극(120) 측 방향으로 연장 형성된다.The plurality of first branch electrodes 113 branch from the first main electrode 112 to extend inwardly, that is, in a side direction of the second electrode 120 to be described later.

마찬가지로, 제2 전극(120)은 제2 전원 입력점(121), 제2 주전극(122), 다수의 제2 분기전극(123)을 포함한다. Similarly, the second electrode 120 includes a second power input point 121, a second main electrode 122, and a plurality of second branch electrodes 123.

제2 전원 입력점(121)은 앞선 제1 전원 입력점(111)과 반대의 극으로 전원에 연결된다.The second power source input point 121 is connected to the power source by the pole opposite to the first power source input point 111.

제2 주전극(122)은 제1 주전극(112)과 마주보면서 상호 이격되게 배치되며, 제2 전원 입력점(121)을 기준으로 좌우 방향으로 ∪자 형상으로 연장 형성된다.The second main electrode 122 is disposed to be spaced apart from each other while facing the first main electrode 112 and extends in a U-shape in a left and right direction with respect to the second power input point 121.

제2 분기 전극(23)들은 제2 주전극(122)으로부터 분기되어서 외측 방향, 즉, 제1 주전극(112) 측 방향으로 연장된다.The second branch electrodes 23 branch from the second main electrode 122 and extend in an outward direction, that is, in a direction toward the first main electrode 112.

본 실시예에서 제1 분기전극(113)들과 제2 분기전극(123)들은 상호 교호적으로 배치되어서 제1 분기 전극(113)과 제2 분기 전극(123) 사이에 있는 발열물질을 따라 전류가 흐를 수 있도록 되어 있다. 즉, 서로 이웃하는 제1 분기 전극(113)들 사이에 제2 분기 전극(123)이 한 개씩 위치하는 방식으로 배치되는 것이다. In the present exemplary embodiment, the first branch electrodes 113 and the second branch electrodes 123 are alternately disposed so that a current flows along the heating material between the first branch electrode 113 and the second branch electrode 123. It is supposed to flow. That is, the second branch electrodes 123 are disposed between the neighboring first branch electrodes 113 one by one.

제1 전원 입력점(111)이 전원의 +극과 연결될 경우, 본 실시예에서의 전류는 제1 전원 입력점(111), 제1 주전극(112), 다수의 제1 분기전극(113), 발열물질, 다수의 제2 분기전극(123), 제2 주전극(122) 및 제2 전원 입력점(121)으로 이어지는 다수의 전기회로를 따라서 이동한다. 이 때, 전류가 발열물질을 거쳐 이동하면서 발열물질의 저항으로 인해 저항열이 발생하게 되는 것이다.When the first power source input point 111 is connected to the positive pole of the power source, the current in the present embodiment is the first power source input point 111, the first main electrode 112, and the plurality of first branch electrodes 113. , And move along a plurality of electrical circuits leading to the heating material, the plurality of second branch electrodes 123, the second main electrode 122, and the second power input point 121. At this time, as the current moves through the heating material, resistance heat is generated due to the resistance of the heating material.

본 발명에 따르면, 제1 전원 입력점(111)에서부터 제2 전원 입력점(121)으로 이어지는 이론상 가능한 모든 전기회로들의 저항이 모두 동일할 것이 요구된다. 그래야 양 분기전극(113, 123)들 사이에 있는 발열물질을 거치는 전류량이 모든 면적에서 동일하게 되고, 그로 인해 발열 물질이 있는 전면적에 걸쳐서 동일한 저항열이 발생할 수 있게 되는 것이다.According to the invention, it is required that all the theoretically possible resistances of the electric circuits from the first power input point 111 to the second power input point 121 be the same. Thus, the amount of current passing through the heating material between the two branch electrodes 113 and 123 becomes the same in all areas, thereby allowing the same resistance heat to be generated over the entire area of the heating material.

도 2의 (a), (b)는 예를 들어 도 1에서 두 개의 전기회로를 발췌한 발췌도이다.2 (a) and 2 (b) are excerpts illustrating two electric circuits of FIG. 1, for example.

도 2를 참조하면 양 전원 입력점(111, 121)에서 가장 가까운 제1 분기전극(113-N)과 제2 분기전극(123-N)이 포함된 제1 전기회로(EC1)와 양 전원 입력점(111, 121)로부터 가장 먼 제1 분기전극(113-F)과 제2 분기전극(123-F)이 포함된 제2 전기회로(EC2)를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2, a first electric circuit EC1 including a first branch electrode 113 -N and a second branch electrode 123 -N closest to both power input points 111 and 121 and a positive power input are included. The second electric circuit EC2 including the first branch electrode 113 -F and the second branch electrode 123 -F farthest from the points 111 and 121 may be identified.

도 2에서 보면, 제1 전기회로(EC1)가 제2 전기회로(EC2)보다 상당히 짧음을 알 수 있다.2, it can be seen that the first electric circuit EC1 is considerably shorter than the second electric circuit EC2.

일반적으로 저항은 발열물질 뿐 아니라 양 주전극(112, 122)과 양 분기전극(113, 123)에서도 존재함을 알 수 있다. 즉, 양 전기회로(EC1, EC2)의 길이 측면에서만 보면 제1 전기회로(EC1)가 제2 전기회로(EC2)보다 작은 저항을 가짐을 알 수 있다. 따라서 제1 전기회로(EC1)를 통해 전류가 더 많이 흐르고, 이는 해당 회로에 있는 양 분기전극(113-N, 123-N) 사이의 발열물질에서 저항열이 더 발생함을 알 수 있다.In general, it can be seen that the resistance is present in both the main electrodes 112 and 122 and the both branch electrodes 113 and 123 as well as the heating material. In other words, it can be seen that the first electric circuit EC1 has a smaller resistance than the second electric circuit EC2 when viewed only in the length side of both electric circuits EC1 and EC2. Therefore, more current flows through the first electric circuit EC1, which indicates that more heat of resistance is generated in the heating material between the two branch electrodes 113-N and 123-N in the circuit.

그런데, 본 발명에서는 도 3에서 과장되게 비교 도시된 바와 같이, 제2 전기회로(EC2)를 구성하는 양 분기전극(113-F, 123-F)의 폭(W_F1, W_F2)을 제1 전기회로(EC1)를 구성하는 양 분기전극(113-N, 123-N)의 폭(W_N1, W_N2)보다 넓게 함으로써, 제2 전기회로(EC2)를 구성하는 양 분기전극(113-F, 123-F)의 저항이 제1 전기회로(EC1)을 구성하는 양 분기전극(113-N, 123-N)의 저항보다 작도록 한다. 이러한 분기전극(112, 113)의 폭의 차는 전기회로들의 전체 저항이 동일할 수 있는 값에서 결정된다. 여기서는 제2 전기회로(EC2)를 구성하는 양 분기전극(113-F, 123-F)의 도포 두께와 제1 전기회로(EC1)을 구성하는 양 분기전극(113-N, 123-N)의 도포 두께는 이상적으로 동일한 것으로 가정한다.However, in the present invention, as shown in an exaggerated comparison in FIG. 3, the widths W _F1 and W _{F2 of} the two branch electrodes 113-F and 123-F constituting the second electric circuit EC2 are determined to be first. The bifurcation electrodes 113-F constituting the second electric circuit EC2 are made wider than the widths W _N1 and W _{N2 of the} bifurcation electrodes 113-N and 123-N constituting the electric circuit EC1. , The resistance of 123 -F is smaller than the resistance of both branch electrodes 113 -N and 123 -N constituting the first electrical circuit EC1. The difference in width of these branch electrodes 112, 113 is determined at a value at which the overall resistance of the electrical circuits may be the same. Herein, the coating thicknesses of the two branch electrodes 113 -F and 123 -F constituting the second electric circuit EC2 and the two branch electrodes 113 -N and 123 -N constituting the first electric circuit EC1 are described. The application thickness is assumed to be ideally the same.

즉, 제2 전기회로(EC2)를 구성하는 양 분기전극(113-F, 123-F)에서의 저항과 제1 전기회로(EC1)을 구성하는 양 분기전극(113-N, 123-N)에서의 저항의 차를 두며, 이 때, 그 저항의 차는 이상적으로 제1 전기회로(EC1)의 저항과 제2 전기회로(EC2)의 저항이 동일한 값을 가지도록 설정된다.That is, the resistances at the two branch electrodes 113 -F and 123 -F constituting the second electric circuit EC2 and the two branch electrodes 113 -N and 123 -N constituting the first electric circuit EC1. In this case, the difference in resistance is ideally set such that the resistance of the first electrical circuit EC1 and the resistance of the second electrical circuit EC2 have the same value.

물론, 저항은 도선의 단면적에 반비례하므로, 양 분기전극(113, 123)들의 두께를 변화시키거나, 폭과 두께를 모두 변화시키는 방식을 취해 단면적의 차를 두도록 할 수도 있을 것이다. 물론, 분기전극(113, 123)을 프린팅하는데 있어서 두께보다는 폭에 변화를 두게 하는 것이 공정상 유리하므로, 본 실시예에서와 같이 분기전극(113, 123)들 간에 폭의 차를 두는 것이 바람직하게 고려될 수 있을 것이다. Of course, since the resistance is inversely proportional to the cross-sectional area of the conductive wire, it may be possible to vary the cross-sectional area by changing the thickness of both branch electrodes 113 and 123 or changing both the width and the thickness. Of course, it is advantageous to have a change in width rather than thickness in printing the branch electrodes 113 and 123. Therefore, it is preferable to leave a difference in width between the branch electrodes 113 and 123 as in this embodiment. May be considered.

즉, 본 실시예에 따르면, 분기전극(113, 123)들이 전원 입력점(111, 121)으로부터 가까울수록 그 폭을 좁히고, 전원 입력점(111, 121)으로부터 멀어질수록 그 폭이 넓힘으로써, 이론적으로는 고려될 수 있는 모든 전기회로들의 저항이 동일해질 수 있게 한다.That is, according to the present exemplary embodiment, the closer the branch electrodes 113 and 123 are to the power input points 111 and 121, the narrower the width thereof, and the farther from the power supply input points 111 and 121, the wider the width thereof is. Theoretically, it allows the resistance of all electrical circuits that can be considered to be equal.

<제2 실시예>Second Embodiment

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 면상 발열체(200)에서의 전극 설치를 예시한 도이다.4 is a diagram illustrating an electrode installation in the planar heating element 200 according to the second embodiment of the present invention.

본 실시예에서의 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 제1 실시예에서와 달리 양 전원 입력점(211, 221)이 일 측으로 치우쳐 있다. 그렇지만, 본 실시예에서도 양 분기전극(213, 223)들이 전원 입력점(211, 223)에서 멀어질수록 그 폭이 넓어져서 궁극적으로 고려될 수 있는 모든 전기회로에서의 저항들이 동일할 수 있도록 하고 있다.Unlike the first embodiment, the first electrode 210 and the second electrode 220 in this embodiment have both power input points 211 and 221 biased to one side. However, in the present embodiment, both of the branch electrodes 213 and 223 move away from the power input points 211 and 223 so that their width becomes wider so that the resistances in all the electric circuits that can be considered ultimately are the same. have.

본 실시예에서는 분기전극(213, 223)들과 평행한 부분을 가지는 제2 주전극(222)이 제1 주전극(212)에서 분기된 분기전극(213)과 직접 이웃하지 못하도록 제2 주전극에서 분기된 차단전극(223-I)을 설치함으로써 제1 전원 입력점(211)에서 가장 가까운 제1 분기전극(213-N)과 제2 주전극(222)의 평행한 부분 간에 전기회로가 구성되지 않도록 한다. 당연히, 실시하기에 따라서는 제1 주전극이 분기전극들과 평형한 부분을 가지도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 차단전극은 제1 주전극으로부터 분기될 것이다.In the present exemplary embodiment, the second main electrode 222 having a portion parallel to the branch electrodes 213 and 223 does not directly neighbor the branch electrode 213 branched from the first main electrode 212. An electrical circuit is constructed between the parallel portions of the first branch electrode 213 -N and the second main electrode 222 which are closest to the first power input point 211 by providing a blocking electrode 223-I branched from the first power supply input point 211. Do not Of course, depending on the implementation, the first main electrode may be configured to have an equilibrium with the branch electrodes, in which case the blocking electrode will diverge from the first main electrode.

<제3 실시예>Third Embodiment

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 면상 발열체(300)의 전극 설치를 예시한 도이다.5 is a diagram illustrating an electrode installation of the planar heating element 300 according to the third embodiment of the present invention.

도 5의 예는 제1 전극(310)과 제2 전극(320)이 별도의 전원 입력점(311, 321)으로부터 주전극(312, 322)이 평행하게 연장되어 있다. 그리고 각 주전극(312, 322)으로부터 분기전극(313, 323)들이 상호 교호적으로 배치된다. 여기서도 마찬가지로 분기전극(313, 323)들이 전원 입력점(311, 321)으로부터 멀어질수록 그 폭이 넓어진다.In the example of FIG. 5, the first electrode 310 and the second electrode 320 extend in parallel from the separate power input points 311 and 321. Branch electrodes 313 and 323 are alternately arranged from the main electrodes 312 and 322. Here too, the branch electrodes 313 and 323 become wider as they move away from the power input points 311 and 321.

<제4 실시예>Fourth Example

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 면상 발열체(400)의 전극 설치를 예시한 도이다.6 is a diagram illustrating an electrode installation of the planar heating element 400 according to the fourth embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 면상 발열체(400)도 제1 전원 입력점(411), 제1 주전극(412) 및 제1 분기전극(413)을 포함하는 제1 전극(410)과 제2 전원 입력점(421), 제2 주전극(422) 및 제2 분기전극(423)을 포함하는 제2 전극(420)을 구비한다.The planar heating element 400 according to the present embodiment also includes a first electrode 410 and a second power input point including a first power input point 411, a first main electrode 412, and a first branch electrode 413. A second electrode 420 including a 421, a second main electrode 422, and a second branch electrode 423 is provided.

본 실시예에서는 양 분기전극(413, 423)들이 원호의 형태로 배치된다. 그리고 제1 전원 입력점(411)과 제2 전원 입력점(421)은 가장 바깥에 있는 반지름이 가장 큰 분기전극(413L)의 중심을 가로지르는 지름 상의 상호 대응되는 양측에 배치된다. 즉, 제1 전원 입력점(411)과 제2 전원 입력점(421)은 상호 간에 가능한 한 가장 멀리 이격되게 배치된다.In this embodiment, both branch electrodes 413 and 423 are arranged in the form of an arc. The first power source input point 411 and the second power source input point 421 are disposed at both sides corresponding to each other on a diameter across the center of the branch electrode 413L having the largest outer radius. That is, the first power source input point 411 and the second power source input point 421 are arranged to be spaced apart from each other as far as possible.

그리고 분기전극(413, 423)은 서로 반지름이 다른 원호들로 구비되고, 반대 극이 서로 이웃하도록 교호적으로 배치된다. The branch electrodes 413 and 423 are provided with arcs having different radii from each other, and are alternately arranged such that opposite poles are adjacent to each other.

본 실시예에도 전류의 이동 거리가 긴 전기회로를 구성하는 분기전극(413, 423)일수록 그 폭(또는 두께일 수 있음)이 넓어지도록 하기 위해, 중심에서 바깥측 방향으로 갈수록 분기전극(413, 423)의 폭이 넓어지도록 구성한다.Also in this embodiment, the branch electrodes 413 and 423 constituting the electric circuit having a long moving distance of the current become wider (or may be thicker) so that the branch electrodes 413, 423) is configured to be wider.

<제5 실시예>Fifth Embodiment

도 7의 면상 발열체(500)의 경우에는 도 6과는 달리 양 전극(510, 520)들의 양 전원 입력점(511, 521)이 동일 방향에 모아져 배치되고, 주전극(512, 522)에서 분기된 분기전극(513, 523)들이 양측으로 나뉘어 원호 형태로 구성된다. 물론, 이러한 경우에도 원의 중심에서 바깥 측으로 갈수록 분기전극(513, 523)들의 폭(두께)이 넓어진다.In the case of the planar heating element 500 of FIG. 7, unlike FIG. 6, both power input points 511 and 521 of the positive electrodes 510 and 520 are collected and arranged in the same direction, and branched from the main electrodes 512 and 522. The branched electrodes 513 and 523 are divided into two sides and formed in an arc shape. Of course, even in this case, the width (thickness) of the branch electrodes 513 and 523 increases from the center of the circle to the outer side.

<제6 실시예>Sixth Embodiment

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 면상 발열체(600)에서의 전극 설치를 예시한 도이다. 8 is a diagram illustrating an electrode installation in the planar heating element 600 according to the sixth embodiment of the present invention.

제6 실시예의 면상 발열체(600)는 발열물질에 저항열을 발생시키기 위해 한 쌍으로 구비되는 제1 전극(610)과 제2 전극(620)을 포함한다.The planar heating element 600 of the sixth embodiment includes a first electrode 610 and a second electrode 620 provided as a pair to generate resistance heat to the heating material.

제 1 내지 제3 실시예 등과 마찬가지로 제1 전극(610)은 제1 전원 입력점(611), 제1 주전극(612), 다수의 제1 분기전극(613)을 포함하며, 제2 전극(620)은 제2 전원 입력점(621), 제2 주전극(622), 다수의 제2 분기전극(623)을 포함한다.Like the first to third embodiments, the first electrode 610 includes a first power input point 611, a first main electrode 612, and a plurality of first branch electrodes 613, and includes a second electrode ( The 620 includes a second power input point 621, a second main electrode 622, and a plurality of second branch electrodes 623.

본 실시예는 제1 분기전극(613)이 두 개의 가지전극(613a, 613b)으로 구비되고, 제2 분기전극(623)이 두 개의 가지전극(623a, 623b)로 구비된다는 점에서 그 특징이 있다.This embodiment is characterized in that the first branch electrode 613 is provided with two branch electrodes 613a and 613b, and the second branch electrode 623 is provided with two branch electrodes 623a and 623b. have.

본 실시예에서도 양 분기전극(613, 623)들은 전원 입력점(611, 621)에서 멀어질수록 그 전체 단면적이 증가한다. 다만, 양 분기전극(613 / 623)들이 가지전극(613a, 613b / 623a, 623b)으로 나뉘어 구비되는데, 이 때, 하나의 분기전극(613 / 623)을 구성하는 가지전극(613a, 613b / 623a, 623b)은 당연히 동일 극을 가진다.In this embodiment, both branch electrodes 613 and 623 increase in their cross-sectional area as they move away from the power input points 611 and 621. However, both branch electrodes 613/623 are divided into branch electrodes 613a, 613b / 623a, and 623b. In this case, the branch electrodes 613a, 613b / 623a constituting one branch electrode 613/623 are provided. 623b naturally has the same pole.

본 실시예에서는 서로 다른 극이면서 인접하는 가지전극들(예를 들어 613a과 613b)은 동일한 폭(W₀, 구체적으로는 동일한 단면적)을 가짐으로써 양자 사이로 전류의 흐름이 균일하게 이루어지도록 구성되고, 하나의 분기전극(예를 들면 623)을 이루는 가지전극(623a, 623b)들은 전원입력점(621)에서 먼 가지전극(623a)의 폭(W₁, 구체적으로는 단면적)이 전원입력점(621)에서 가까운 가지전극(623b)의 폭(W₀, 구체적으로는 단면적)이 더 크다(W₀ < W₁). 이러한 구조를 통해 양 분기전극(613, 623) 사이에 있는 발열물질의 전 영역에 걸쳐 더욱 균일한 전류의 흐름이 분포될 수 있다. 물론, 이러한 구조는 도 8에 구성되는 모든 분기전극(613, 613)들이 가진다.In this embodiment, the branch electrodes (for example, 613a and 613b) that are different poles and adjacent poles have the same width (W ₀ , specifically the same cross-sectional area), so that the current flows uniformly between them. The branch electrodes 623a and 623b constituting one branch electrode (for example, 623) have a width W ₁ , specifically, a cross-sectional area, of the branch electrode 623a far from the power input point 621. ), The width W ₀ , specifically the cross-sectional area, of the branch electrode 623b close to () is greater (W ₀ <W ₁ ). Through this structure, a more uniform flow of current can be distributed over the entire region of the heating material between the two branch electrodes 613 and 623. Of course, this structure has all the branch electrodes 613 and 613 shown in FIG.

상기한 바와 같은 다수의 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명은 이론적으로 구성되는 모든 전기회로들의 저항을 동일하게 함으로써 발열물질에서 저항열이 고르게 발생되도록 한다. 이를 위해 다수의 전기회로가 가지는 저항이 이론적으로 동일하도록 전기회로를 이루는 제1 전극(110, 210, 310, 410, 510, 610)과 제2 전극(120, 220, 320, 420, 520, 620)의 적어도 일부 부위에서 단면적이 달라지도록 결정된다.As described through a number of embodiments as described above, the present invention allows the resistance heat of the heating material to be evenly generated by equalizing the resistance of all the electrical circuits theoretically configured. To this end, the first electrodes 110, 210, 310, 410, 510, and 610 and the second electrodes 120, 220, 320, 420, 520, and 620 forming the electrical circuits have theoretically the same resistances of the plurality of electrical circuits. It is determined that the cross-sectional area is different at least in part of).

보다 구체적으로는 제1 전극(110, 210, 310, 410, 510, 610)과 제2 전극(120, 220, 320, 420, 520, 620)의 분기전극(113, 213, 313, 413, 513, 613 / 123, 223, 323, 423, 523, 623)들에 단면적의 차를 두는 방식으로 다수의 전기회로들이 가지는 저항을 동일하게 가져갈 수 있으며, 이러한 경우 제1 전극(110, 210, 310, 610) 및 제2 전극(120, 220, 320, 620)으로 전원이 입력되는 전원 입력점(111, 211, 311, 611 / 121, 221, 321, 621)으로부터 멀어질수록 분기전극(113, 213, 313, 613 / 123, 223, 323, 623)들의 단면적이 커지도록 결정되거나, 또는 분기전극(413, 513 / 423, 523)들이 원호 형태로서 교호적으로 배치될 때 원의 중심에서 바깥 측으로 갈수록 분기전극(413, 413 / 323, 523)들의 단면적이 커지도록 한다.More specifically, the branch electrodes 113, 213, 313, 413, 513 of the first electrode 110, 210, 310, 410, 510, 610 and the second electrode 120, 220, 320, 420, 520, 620. , 613/123, 223, 323, 423, 523, 623, the same resistance can be taken by a plurality of electrical circuits by the difference in cross-sectional area, in this case the first electrode (110, 210, 310, 610 and the branch electrodes 113 and 213 away from the power input points 111, 211, 311, 611/121, 221, 321, and 621 through which power is input to the second electrodes 120, 220, 320, and 620. , 313, 613/123, 223, 323, 623 are determined to increase the cross-sectional area, or when the branch electrodes (413, 513/423, 523) are alternately arranged in the form of an arc, from the center of the circle to the outside The cross-sectional area of the branch electrodes 413, 413/323, and 523 is increased.

즉, 전류가 흐르는 거리가 긴 전기회로일수록 해당 전기회로를 구성하는 전극(110, 210, 310, 410, 510, 610 / 120, 220, 320, 420, 520, 620)이나 분기전극(113, 213, 313, 413, 513, 613 / 123, 223, 323, 423, 523, 623)의 전체 또는 적어도 일부 부위의 단면적이 커지도록 제1 전극(110, 210, 310, 410, 510, 610)과 제2 전극(120, 220, 320, 420, 520, 620)이 설계되고 결정되는 것이다.That is, the longer the electric current flows, the more the electrodes 110, 210, 310, 410, 510, 610/120, 220, 320, 420, 520, 620 or branch electrodes 113, 213 constituting the electric circuit. And the first electrodes 110, 210, 310, 410, 510, 610 so as to increase the cross-sectional area of all or at least a portion of the parts 313, 413, 513, 613/123, 223, 323, 423, 523, and 623. The two electrodes 120, 220, 320, 420, 520, and 620 are designed and determined.

참고로, 도 1의 확대된 A 부분을 참조하면, 제1 분기전극(113)으로부터 제2 주전극(122)로 직접 이동하는 전류의 흐름이 발생하지 않도록 해당 부위의 발열물질에 전류의 흐름을 차단할 수 있는 절개선(C)이나 또는 부(不)도포 영역을 두는 것이 고려될 수 있다. 물론, 이러한 절개선(C)이나 부(不)도포 영역은 분기전극(113, 123)과 주전극(112, 122) 간에 의도하지 않은 전류의 흐름이 발생할 수 있는 부위에 구비될 수 있으며, 나머지 실시예들에서도 마찬가지로 구비될 수 있다.For reference, referring to the enlarged portion A of FIG. 1, the current flows to the heating material of the corresponding portion so that a current flowing directly from the first branch electrode 113 to the second main electrode 122 does not occur. It may be considered to have an incision C or an overcoating area that may be blocked. Of course, such an incision C or a negative coating region may be provided at a portion where an unintended flow of current may occur between the branch electrodes 113 and 123 and the main electrodes 112 and 122, and the rest may be provided. Similar embodiments may be provided.

마찬가지로 도 8의 확대된 B 부분을 참조하면, 가지전극(613a, 613b / 623a, 623b) 사이에도 절개선(C)이나 부(不)도포 영역을 두는 것이 바람직하다.Similarly, referring to the enlarged B portion of FIG. 8, it is preferable to have an incision line C or a negative coating region between the branch electrodes 613a, 613b / 623a, and 623b.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예들에 의해 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예들에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments, but since the above-described embodiments have only been described with reference to preferred examples of the present invention, the present invention is limited to the above embodiments. It should not be understood that the scope of the present invention should be understood by the claims and equivalent concepts described below.

100, 200, 300, 400, 500, 600 : 면상 발열체
110, 210, 310, 410, 510, 610; 제1 전극
111, 211, 311, 411, 511, 611; 제1 전원 입력점
112, 212, 312, 412, 512, 612; 제1 주전극
113, 213, 313, 413, 513, 613; 제1 분기전극
120, 220, 320, 420, 520, 620; 제2 전극
121, 221, 321, 421, 521, 621; 제2 전원 입력점
122, 222, 322, 422, 522, 622; 제2 주전극
123, 223, 323, 423, 523, 623; 제2 분기전극100, 200, 300, 400, 500, 600: Planar heating element
110, 210, 310, 410, 510, 610; First electrode
111, 211, 311, 411, 511, 611; 1st power input point
112, 212, 312, 412, 512, 612; First main electrode
113, 213, 313, 413, 513, 613; First branch electrode
120, 220, 320, 420, 520, 620; Second electrode
121, 221, 321, 421, 521, 621; Second power input point
122, 222, 322, 422, 522, 622; Second main electrode
123, 223, 323, 423, 523, 623; Second branch electrode

Claims

부도체 기판;
상기 부도체 기판 상에 도포되는 발열 물질; 및
상기 발열 물질에 저항열을 발생시키기 위해 구비되는 한 쌍의 전극; 을 포함하고,
상기 한 쌍의 전극은,
전원의 일 측 극에 연결되는 제1 전극; 및
전원의 타 측 극에 연결되는 제2 전극; 을 포함하며,
상기 제1 전극, 상기 발열 물질 및 상기 제2 전극에 의해 구성되는 다수의 전기회로가 가지는 저항이 이론적으로 동일하도록 적어도 일부 부위에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 단면적이 결정되는
면상 발열체.Non-conductive substrate;
A heating material applied on the insulator substrate; And
A pair of electrodes provided to generate resistance heat to the heat generating material; Including,
The pair of electrodes,
A first electrode connected to one side pole of the power source; And
A second electrode connected to the other side pole of the power source; Including;
The cross-sectional area of the first electrode and the second electrode is determined at least in a portion so that the resistance of the plurality of electric circuits constituted by the first electrode, the heating material, and the second electrode is theoretically the same.
Planar heating element.

제1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 제1 주전극에서 분기된 제1 분기전극들을 포함하고,
상기 제2 전극은 제2 주전극에서 분기된 제2 분기전극들을 포함하며,
상기 제1 주전극과 상기 제2 주전극은 상호 마주보게 배치되되, 다수의 전기회로가 가지는 저항이 이론적으로 동일하도록 상기한 양 분기전극들에 단면적의 차를 두는
면상 발열체.According to claim 1,
The first electrode includes first branch electrodes branched from the first main electrode,
The second electrode includes second branch electrodes branched from a second main electrode,
The first main electrode and the second main electrode are disposed to face each other, and the difference between the cross-sectional areas of the two branch electrodes so that the resistance of the plurality of electrical circuits theoretically equal.
Planar heating element.

제2 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로 전원이 입력되는 전원 입력점으로부터 멀어질수록 상기 분기전극들의 단면적이 커지는
면상 발열체.The method of claim 2,
The cross-sectional area of the branch electrodes increases as the distance from the power input point into which the power is input to the first electrode and the second electrode increases.
Planar heating element.

제3 항에 있어서,
상기 분기전극들은 각각 두 개의 가지전극으로 나뉘어 구비되며,
서로 극이 다르면서 인접하는 가지전극들은 동일한 단면적을 가기고 있고,
하나의 분기전극을 이루는 가지전극들은 전원입력점에서 먼 가지전극이 전원입력점에서 가까운 가지전극보다 단면적이 더 큰
면상 발열체. The method of claim 3, wherein
The branch electrodes are divided into two branch electrodes, respectively,
Adjacent branch electrodes with different poles have the same cross-sectional area,
Branch electrodes forming a branching electrode have a larger cross-sectional area than branch electrodes close to the power input point.
Planar heating element.

제1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 제1 주전극에서 분기된 제1 분기전극들을 포함하고,
상기 제2 전극은 제2 주전극에서 분기된 제2 분기전극들을 포함하며,
상기 제1 분기전극과 상기 제2 분기전극은 원호 형태로서 원의 중심에서 바깥 측으로 갈수록 분기전극들의 단면적인 커지는
면상 발열체.According to claim 1,
The first electrode includes first branch electrodes branched from the first main electrode,
The second electrode includes second branch electrodes branched from a second main electrode,
The first branch electrode and the second branch electrode are arc-shaped, and the cross-sectional area of the branch electrodes increases from the center of the circle toward the outside.
Planar heating element.

제1 항에 있어서,
전류가 흐르는 거리가 긴 전기회로일수록 해당 전기회로를 구성하는 전극의 적어도 일부 부위의 단면적이 커지는
면상 발열체.According to claim 1,
The longer the electric current flows, the larger the cross-sectional area of at least a portion of the electrode constituting the electric circuit.
Planar heating element.