KR20100011873U - 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지에 관한 것으로서, 원하는 온도까지 급속하게 가열할 수 있고, 전기 레인지 내부의 방열 성능을 향상시켜 회로기판을 보호하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 고안은, 조리용기가 안착되는 핫플레이트(10)와; 핫플레이트가 놓여지는 상판부(21)와; 컨트롤부(40) 및 디스플레이부(50)를 구비하고 상기 상판부(21)의 하부에 구비되는 중간몸체(22)와; 중간몸체(22)와 결합되며 전기 레인지의 구동을 제어하는 회로기판(70)이 설치된 하부몸체(23)와; 하부몸체(23)에 장착되어 상기 핫플레이트를 가열하는 발열부재를 포함하여 이루어지는 전기 레인지에 있어서, 상기 발열부재는, Al₂O₃ 재질로 이루어진 원형의 제1세라믹층(81), 제1세라믹층(81)의 상면에 도포되는 텅스텐 와이어 히터층(82), 텅스텐 와이어 히터층(82)위에 구비되는 제2세라믹층(83), 제1세라믹층(81)과 제2세라믹층(83)의 표면에 도포되는 몰리브덴 합금층(84), 몰리브덴 합금층(84)의 상하 표면에 도포되는 니켈 도금층(85)을 가열하여 제조한 세라믹 히터인 것을 특징으로 한다.

세라믹 히터, 전기 레인지, 핫플레이트

Description

원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지{ELECTRIC RANGE HAVING CIRCULAR CERAMIC HEATER}

본 고안은 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전기 레인지의 발열부재를 세라믹 히터로 제조함으로써, 원하는 온도까지 급속하게 가열할 수 있어 열효율을 높일 수 있고, 전기 레인지 내부의 방열 성능을 향상시켜 회로기판이 고온에 의해 영향을 받는 것을 최소화 할 수 있는 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지에 관한 것이다.

일반적으로 전기 레인지(Electric Range)는 전기 히터나 별도의 발열체를 열원으로 사용하여 음식물을 조리하는 데 사용되는 조리기구를 말한다.

전기 레인지는, 화재의 위험성이 가스 레인지에 비해 낮고, 가스 레인지와 같이 실내의 산소를 태워 일산화탄소량을 증가시키지 않기 때문에 인체에 유해하지 않다. 또한, 전기 사용료가 가스 사용료에 비해 저렴하다는 장점이 있다.

이러한 장점으로 인하여 가격이 비싸다는 단점에도 불구하고 최근 전기 레인지의 사용량은 증가하는 추세에 있다.

이러한 전기 레인지에는, 본체 내부에 구비된 히팅 코일을 가열하여 발생하 는 복사열을 사용하는 방식, 자기 코일에 전류를 공급하여 와류 전류를 발생시켜 조리용기 자체를 발열시킴으로써 음식물을 조리하는 방식 등이 있다.

위 방식 중에서 후자의 방식은 전자 유도 가열방식으로서, 이러한 전자 유도 방식을 이용하는 전기 레인지를 통상 인덕션(Induction) 전기 레인지 또는 인덕션 쿠커(Induction Cooker)라 부르고 있다. 도 1 및 도 2는 이러한 인덕션 전기 레인지의 일례를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 종래의 인덕션 전기 레인지(이하 간단히 '전기 레인지'라 한다)는, 레인지 본체의 상면에 구비되어 음식물 조리용기(도시 생략)가 놓여지는 핫플레이트(Hot Plate, 10)를 구비한다.

상기 핫플레이트(10)는 보통 원형으로 되어 있으며, 전기 레인지 본체위에 장착되어 전원의 공급에 의해 고온으로 가열된다. 이 핫플레이트(10) 위에 조리용기를 올려놓으면 조리 용기내의 음식조리가 가능하게 된다.

전기 레인지의 본체중 상판부(21)는 통상 세라믹 글래스로 형성되며, 그 일측에는 컨트롤부(40)를 조작하기 위한 터치 접점(25)이 구비되어 있다.

상기 상판부(21)의 하부에는 컨트롤부(40) 및 디스플레이부(50)를 구비한 중간몸체(22)가 구비되어 있다.

상기 컨트롤부(40)는 터치 접점(25)의 터치에 의해 전원의 공급 및 차단, 음식물 선택 기능, 온도 조절 기능, 시간 설정 기능 등을 수행한다. 상기 컨트롤부(40)는 후술할 회로기판(70)과 전기적으로 연결되어 있다.

디스플레이부(50)는 상기 컨트롤부(40)의 작동 상태를 액정으로 표시하여 준 다.

상기 중간몸체(22)의 하부에는 하부몸체(23)가 조립되어 있다. 상기 하부몸체에는 전기 레인지를 전기적으로 제어하기 위한 회로기판(70)이 장착되어 있다. 상기 회로기판(70)은 인덕션 히터 코일(30)에 유도되는 전류를 제어한다.

상기 회로기판(70)의 상부에는 발열부재인 인덕션 히터 코일(Induction Heater Coil, 30)이 하부몸체(23)에서 돌출 형성된 지지돌기(24)에 결합되어 있다. 상기 회로기판(70)은 상기 지지돌기(24)에 의해 인덕션 히터 코일와 소정거리 이격된 상태를 유지하고 있다.

상기 인덕션 히터 코일(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 원판상의 절연부재(31)위에 코일이 원형으로 감겨진 구조로 되어 있다.

상기 인덕션 히터 코일(30)에 전류를 공급하면 전자 유도가열 방식에 의해 상기 핫플레이트(10)에서 열이 발생하게 된다. 이 열을 이용하여 조리용기(도시 생략)를 가열함으로써 음식물을 조리할 수가 있다.

또한, 상기 인덕션 히터 코일(30)의 중앙 부위에는 온도를 감지하기 위한 센서(60)가 구비되어 있다. 상기한 센서(60)는, 조리용기의 안착여부를 감지함과 동시에, 설정된 온도 이상으로 온도가 상승될 경우 이를 감지하여 전원을 자동적으로 차단하는 기능을 수행한다.

상기한 구조의 전기 레인지는, 전원에 연결하기만 하면 되므로 사용이 매우 간편하다는 장점이 있다. 또한, 그 크기가 그다지 크지 않으므로 휴대하기가 쉽다는 장점도 있다.

또한, 상기한 전기 레인지는 가스 레인지에 비해 화재의 위험성이 적고 안전하므로, 콘도미니엄 등에서 사용하기가 아주 적합하다는 잇점이 있다.

그러나, 상기한 종래의 전기 레인지는 원하는 온도까지 가열되는 데 시간이 오래 소요되어 음식물 조리시간이 길어지게 된다는 문제점이 있다.

또한, 온도에 민감한 회로기판이 고온에 노출됨으로써 장시간 사용시 오작동이 발생할 우려가 높다는 문제점도 지적되고 있다.

본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전기 레인지를 원하는 온도까지 신속하게 가열할 수 있도록 하여, 에너지 효율을 높임과 동시에 음식물 조리시간을 단축할 수 있는 전기 레인지를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 전기 레인지 내부의 방열 성능을 향상시켜 고온에 의해 회로기판이 오작동 되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 전기 레인지를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 전기 레인지에 의하면, 음식물 조리용기가 안착되는 핫플레이트와; 상기 핫플레이트가 놓여지는 상판부와; 전원공급, 가열온도, 시간 등을 조절하는 컨트롤부 및 디스플레이부를 구비하고 상기 상판부의 하부에 구비되는 중간몸체와; 상기 중간몸체와 결합되며 전기 레인지의 구동을 제어하는 회로기판이 설치된 하부몸체와; 상기 하부몸체에 장착되어 상기 핫플레이트를 가열하는 발열부재를 포함하여 이루어지는 전기 레인지에 있어서, 상기 발열부재는, Al₂O₃ 재질로 이루어진 원형의 제1세라믹층, 상기 제1세라믹층의 상면에 도포되는 페이스트 상태의 텅스텐 와이어 히터층, 상기 텅스텐 와이어 히터층위에 구비되는 Al₂O₃ 재질의 제2세라믹층, 상기 제1세라믹층과 제2세라믹층의 상하 표면에 도포되는 몰리브덴 합금층, 상기 몰리브덴 합금층의 상하 표면에 도포되는 니켈 도금층으로 이루어지고, 위와 같이 적층된 금속층을 1500~1800℃로 가열하여 금속층간에 확산이 일어나도록 함으로써 제조한 세라믹 히터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세라믹 히터와 회로기판의 사이에 방열부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열부재의 상하에 세로방향으로 다수의 냉각핀이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열부재의 일측에 냉각팬이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 전기 레인지를 설정된 온도까지 급속하게 가열할 수 있으므로 음식물 조리에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있고, 에너지 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 전기 레인지 내부의 방열 성능을 향상시킴으로써, 회로기판이 고온의 영향을 받아 오작동되는 현상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 종래의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지의 분해사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지의 측면도 이며, 도 6은 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 원형 세라믹 히터를 제조하기 전의 단면도이다.

본 고안에 따른 전기 레인지는, 도 4에 도시된 바와 같이, 음식물 조리용기가 안착되는 핫플레이트(10)와; 상기 핫플레이트가 놓여지는 상판부(21)와; 전원공급, 가열온도, 시간 등을 조절하는 컨트롤부(40) 및 디스플레이부(50)를 구비하고 상기 상판부(21)의 하부에 구비되는 중간몸체(22)와; 상기 중간몸체(22)와 결합되며 전기 레인지의 구동을 제어하는 회로기판(70)이 설치된 하부몸체(23)와; 상기 하부몸체(23)에 장착되어 상기 핫플레이트를 가열하는 세라믹 히터(80)를 구비한다.

세라믹 히터(80)를 제외한 위 구성요소들은 종래기술에서 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 하고, 이하, 본 고안의 특징부에 대해서만 설명하기로 한다.

본 고안의 특징 중의 하나는, 종래와 같이 인덕션 히터 코일을 사용하지 않고 원형 세라믹 히터를 사용하여 핫플레이트를 가열한다는 데 있다.

본 고안에 따른 원형 세라믹 히터(80)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 절연부재(31)위에 세라믹 히터(80)가 장착되어 구성된다. 도면부호 86은 상기 세라믹 히터(80)에 전원을 공급하는 전극선을 나타낸 것이다.

상기 세라믹 히터(80)는, 도 7에 상세히 도시된 바와 같이, Al₂O₃ 재질로 이루어진 원형의 제1세라믹층(81), 상기 제1세라믹층(81)의 상면에 도포되는 페이스 트(Paste) 상태의 텅스텐 와이어 히터층(82), 상기 텅스텐 와이어 히터층(82)위에 구비되는 Al₂O₃ 재질의 제2세라믹층(83), 상기 제1세라믹층(81)과 제2세라믹층(83)의 상하 표면에 도포되는 몰리브덴 합금층(84), 상기 몰리브덴 합금층(84)의 상하 표면에 도포되는 니켈 도금층(85)을 포함하여 이루어진다.

위와 같이 금속층을 형성한 다음 1500~1800℃로 가열하면, 각 금속층간에 확산이 일어나면서 융합되어 도 6에 도시된 바와 같은 세라믹 히터가 제조된다.

이하, 본 고안에 따른 세라믹 히터의 제조과정을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, Al₂O₃ 재질로 이루어진 원형의 제1세라믹층(81)에 페이스트(Paste) 상태의 텅스텐 와이어 히터층(82)을 도포한다. 이때 텅스텐 와이어 히터의 전극선(86)은 제1세라믹층(81)의 외부로 인출시켜 놓는다. 이 전극선은 추후 회로기판(50)과 전기적으로 연결된다.

이어서, 상기 텅스텐 와이어 히터층(82)위에 Al₂O₃ 재질로 된 원형의 제2세라믹층(83)을 적층한다.

그 다음, 상기 제2세라믹층(83)의 상면과 제1세라믹층(81)의 하면에 액체 상태의 몰리브덴 합금층(84)을 도포한다. 그리고 나서, 상기 몰리브덴 합금층(84)의 상하면에 액체 상태의 니켈 도금층(85)을 도포한다.

이렇게 적층이 완료된 후 1500~1800℃의 온도로 가열하면, 각 금속층간에 확산이 일어나면서 각 층이 서로 융합하여 세라믹 히터의 제조가 완료된다.

또한, 본 고안은 세라믹 히터(80)와 회로기판(70)의 사이에 방열부재(90)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 회로기판(70)은 온도에 민감하기 때문에 세라믹 히터(80)와 일정거리 이격되어 설치되어야 한다.

본 고안은, 상기 회로기판(70)이 세라믹 히터(80)의 가열에 의한 영향을 최소화하기 위해 상기 세라믹 히터(80)와 회로기판(70) 사이에 방열부재(90)를 구비한다.

또한, 상기 방열부재(90)는, 방열의 효과를 증대시키기 위해 상하면에 세로방향의 냉각핀을 구비하고 있다.

상기 방열부재에 형성되는 냉각핀을 세로방향으로 형성하는 것은, 공기가 후술할 냉각팬(100)과 통기공(110) 사이에서 원활하게 흐르도록 하기 위한 것이다.

상기 방열부재(90)의 일측에는 회로기판(70)과 전기적으로 연결된 냉각팬(100)이 구비되어 있다. 상기 냉각팬(100)은 전기 레인지 내부의 온도를 저하시키기 위한 것으로서, 전기 레인지 내부의 온도가 일정 온도 이상으로 상승할 경우 자동적으로 작동되도록 구성된다. 물론, 컨트롤부(40)를 조작하여 수동으로 작동시킬 수 도 있다.

이하, 위와 같이 구성된 본 고안의 작동 과정을 설명한다.

먼저, 전기 레인지의 핫플레이트(10)에 음식물 조리용기(도시 생략)을 올려놓고, 전선(120)을 전원에 연결한 다음, 컨트롤부(40)를 조작하여 전기 레인지를 작동시킨다.

이어서, 디스플레이부(50)를 보면서 원하는 기능을 선택한다. 이때, 원하는 온도를 조절할 수 있으며 필요시 타이머 기능을 활용할 수 도 있다.

본 고안에 따른 세라믹 히터는 원하는 온도에 신속하게 도달하기 때문에 사용자가 음식물을 빠른 시간내에 조리할 수가 있다. 기존의 전기 레인지는 약 650℃정도까지 상승되는 것이 일반적이나, 본 고안에 따른 전기 레인지는 약 850℃ 까지 급속하게 가열할 수 있다.

음식물의 조리가 완료되면 컨트롤부(40)를 터치하여 전원을 차단시킨다. 이때, 핫플레이트(10)는 아직 뜨거운 상태를 유지하고 있으므로 조리용기의 취급시 주의하여야 한다.

이상은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이며, 본 고안은 이에 한정되지 아니한다. 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 고안의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안은 원하는 온도까지 급속하게 가열할 수 있어 음식물 조리시간을 단축시키고 전기 레인지의 방열 성능을 향상시켜 회로기판의 오작동을 최소화한 것으로서, 전기 레인지 제조분야에 널리 이용될 수 있다.

도 1은, 종래의 전기 레인지의 일례를 도시한 사시도.

도 2는, 도 1에 도시된 종래 전기 레인지의 분해사시도.

도 3은, 종래의 전기레인지의 발열부재를 도시한 도면.

도 4는, 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지의 분해사시도.

도 5는, 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지의 측면도.

도 6은, 본 고안에 따른 원형 세라믹 히터를 도시한 도면.

도 7은, 도 6에 도시된 원형 세라믹 히터를 제조하기 전의 단면도..

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 핫플레이트(Hot Plate) 21: 상판부

22: 중간몸체 23: 하부몸체

30: 인덕션 히터코일(Induction Heater Coil)

40: 컨트롤(Control)부 50 : 디스플레이(Display)부

60 : 온도센서 70 : 회로기판

80 : 세라믹 히터(Ceramic Heater)

90 : 방열부재 100 : 냉각팬

110 : 통기공

Claims (4)

1. 음식물 조리용기가 안착되는 핫플레이트(10)와; 상기 핫플레이트가 놓여지는 상판부(21)와; 전원공급, 가열온도, 시간 등을 조절하는 컨트롤부(40) 및 디스플레이부(50)를 구비하고 상기 상판부(21)의 하부에 구비되는 중간몸체(22)와; 상기 중간몸체(22)와 결합되며 전기 레인지의 구동을 제어하는 회로기판(70)이 설치된 하부몸체(23)와; 상기 하부몸체(23)에 장착되어 상기 핫플레이트를 가열하는 발열부재를 포함하여 이루어지는 전기 레인지에 있어서,

   상기 발열부재는,

   Al₂O₃ 재질로 이루어진 원형의 제1세라믹층(81),

   상기 제1세라믹층(81)의 상면에 도포되는 페이스트(Paste) 상태의 텅스텐 와이어 히터층(82),

   상기 텅스텐 와이어 히터층(82)위에 구비되는 Al₂O₃ 재질의 제2세라믹층(83),

   상기 제1세라믹층(81)과 제2세라믹층(83)의 상하 표면에 도포되는 몰리브덴 합금층(84),

   상기 몰리브덴 합금층(84)의 상하 표면에 도포되는 니켈 도금층(85)을 포함하여 이루어지고, 위와 같이 적층된 금속층을 1500~1800℃로 가열하여 금속층간에 확산이 일어나도록 함으로써 제조한 세라믹 히터(80)인 것을 특징으로 하는 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 히터(80)와 회로기판(70)의 사이에 방열부재(90)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 방열부재(90)의 상하에 세로방향으로 다수의 냉각핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 방열부재(90)의 일측에 냉각팬(100)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 원형 세라믹 히터를 구비한 전기 레인지.

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