KR20200122839A - Portable cooking utensils using surface heating elements - Google Patents
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Abstract
본 발명은 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠핑, 낚시 등과 같은 야외 활동 중 물 또는 음식물을 조리할 때 사용하되, 플렉시블한 소재로 구성되어 보관 중 부피가 감소하여 휴대성이 좋고, 연소된 불이 외부로 노출되지 않아 화재 발생을 미연에 차단한 안전하면서도 사용의 편의성을 높인 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 인가된 전원 및 신호에 의해 발열하는 면상발열체와, 상기 면상발열체의 일면에 배치되는 단열층과, 상기 면상발열체와 단열층을 감싸며 배치되어 이들을 보호하는 보호층 및 상기 면상발열체의 발열 정도를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 보호층은, 완충재와 열전도성 매개체를 혼합하여 형성하되, 완충재로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 실리카, 카본 나이트라이드, 폴리술폰, 테프론 도는 저융점 유리 중 선택되는 어느 하나를 포함하며, 상기 보호층 전체 100중량부에 대해, 상기 완충재는 50~95중량부, 상기 열전도성 매개체는 5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a portable cooker using a planar heating element, and more particularly, it is used when cooking water or food during outdoor activities such as camping and fishing. It relates to a portable cooker using a planar heating element that is safe and convenient to use, which prevents the occurrence of fire because the burned fire is not exposed to the outside.
To this end, the present invention provides a planar heating element that generates heat by an applied power source and a signal, an insulating layer disposed on one side of the planar heating element, and a protective layer that surrounds and protects the planar heating element and the heat insulating layer, It includes a control unit for controlling the degree, and the protective layer is formed by mixing a buffer material and a thermally conductive medium, and as a buffer material, an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a melamine resin, a silicone resin, silica, carbon nitride, poly It includes any one selected from sulfone, Teflon or low-melting glass, and with respect to the total 100 parts by weight of the protective layer, the buffer material comprises 50 to 95 parts by weight, and the thermally conductive medium comprises 5 to 50 parts by weight. do.
Description
본 발명은 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠핑, 낚시 등과 같은 야외 활동 중 물 또는 음식물을 조리할 때 사용하되, 플렉시블한 소재로 구성되어 보관 중 부피가 감소하여 휴대성이 좋고, 연소된 불이 외부로 노출되지 않아 화재 발생을 미연에 차단한 안전하면서도 사용의 편의성을 높인 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable cooker using a planar heating element, and more particularly, it is used when cooking water or food during outdoor activities such as camping and fishing. It relates to a portable cooker using a planar heating element that is safe and convenient to use, which prevents the occurrence of fire because the burned fire is not exposed to the outside.
면상발열체(面狀發熱體)는, 면 상태의 열이 나는 물체란 뜻으로 얇은 면상의 전도성 발열체에 금속 전극을 양측 끝에 설치한 후 절연재로 절연 처리하여 금속 전극에 정격 전압을 인가하면 면 전체에서 발열이 되도록 한 것으로, 에너지 소비 효율이 높고 부피가 크지 않아 난방 및 가열 조리기 등에 사용되는 것이다.Planar heating element means an object that generates heat in the state of a surface. After installing metal electrodes on both ends of a thin surface conductive heating element, insulating with an insulating material and applying a rated voltage to the metal electrode, the entire surface is It is designed to generate heat, and it is used in heating and heating cookers due to its high energy consumption efficiency and low volume.
또한 면상발열체는 시공이 간편하고, 원료의 형태에 따라 단열재, 판넬 등과 접합하여 사용 가능하기 때문에 활용 용도가 넓다.In addition, since the planar heating element is easy to construct and can be used by bonding with insulation materials and panels depending on the type of raw material, its application is wide.
이러한 면상발열체는 금속 발열체와 비금속 발열체가 있으며, 발열체와 전열체를 일체화한 시드히터, 원적외선히터, 세라믹히터, 석영관히터, 애칭히터, 할로겐히터, 탄소나노튜브히터 등도 발열체로 통칭하고 있다.Such a planar heating element includes a metal heating element and a non-metallic heating element, and a seed heater, a far-infrared ray heater, a ceramic heater, a quartz tube heater, a nickname heater, a halogen heater, a carbon nanotube heater, etc. are also collectively referred to as a heating element.
현재 알려진 면상발열체의 문제점으로는 발열체에서 발생한 열의 대부분이 주변 공기의 대류에 의하여 전달되기 때문에 사용 시간에 따라 효율이 떨어져 안정적인 온도를 유지하지 못할 뿐만 아니라 에너지 손실이 큰 문제점이 있었다. 특히 온도가 상승하면 경우에 따라 열선이 결선되거나 변형되어 발열체 기능을 발휘하지 못하거나 성능이 현격히 떨어지는 문제가 있다. 또한 물 속이나 사용되는 발열체, 화공약품 등의 발열체의 경우 내구성이 취약하여 교체주기가 짧은 문제점이 있었다.As a problem of the currently known surface heating element, since most of the heat generated from the heating element is transferred by convection of the surrounding air, the efficiency decreases depending on the usage time, so that a stable temperature cannot be maintained, and energy loss is large. In particular, when the temperature rises, the heating element may be wired or deformed in some cases, resulting in a problem in that the heating element cannot function or the performance is significantly deteriorated. In addition, in the case of heating elements such as heating elements and chemicals used in water, there is a problem of short replacement cycles due to poor durability.
한편, 낚시, 캠핑 등과 같이 야외 활동 중 물 또는 음식물을 조리하기 위해서 주로 휴대용 버너를 사용하는데, 휴대용 버너의 경우 연소된 불이 바람에 의해 꺼지거나 직선 방향이 아닌 사선 방향 등으로 변경되어 가열 효율이 좋지 않고, 주위에 가연성 물질이 있는 경우 화재 발생의 문제점이 있고, 겨울철 야외 온도가 낮은 경우 휴대용 버너의 원료인 부탄가스가 사용 중 온도가 급하강하여 연료 소모 효율이 급격하게 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, portable burners are mainly used to cook water or food during outdoor activities such as fishing and camping.In the case of portable burners, the burned fire is extinguished by the wind or changed to a diagonal direction instead of a straight line, so heating efficiency is reduced. It is not good, and there is a problem of fire occurrence when there is a combustible material around it, and when the outdoor temperature in winter is low, butane gas, a raw material of the portable burner, rapidly decreases during use, resulting in a problem in which the fuel consumption efficiency decreases rapidly.
또한, 등산 중에는 휴대용 조리기구의 사용이 제한되기 때문에 보통 보온병에 따뜻한 음료를 보관하여 음용하는 것 이외에는 따뜻한 음료를 취식할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the use of portable cooking utensils is limited during mountaineering, there is a problem in that it is impossible to eat hot beverages other than storing and drinking warm beverages in a normal thermos.
대한민국 등록특허 제10-1065281호는, ‘휴대용 레인지’에 관한 것으로, 전기에너지를 공급받아 열에너지로 변환하는 면상 발열층을 포함하며, 구부러질 수 있게 유연한 시트 형태로 형성된 투광성의 레인지 본체 및 상기 레인지 본체의 발열 정도를 제어할 수 있게 구성된 제어부를 포함한다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1065281 relates to a'portable range', comprising a planar heating layer that receives electrical energy and converts it into thermal energy, and includes a translucent range body formed in a flexible sheet form to be bent, and the range It includes a control unit configured to control the degree of heat generation of the main body.
상기와 같이 구성된 종래기술은 펼쳐서 사용하거나 말아서 보관할 수 있어 취급의 편의성을 향상시킨 것이나, 면상 발열층의 발열 정도가 제어부의 공급된 전압에 의해서 제어된다. 즉 면상 발열층에 올려지는 용기의 크기에 관계 없이 면상 발열층은 전체가 발열되기 때문에 소모되는 전압에 비해 발열 효율이 낮은 문제점이 있었다.The prior art constructed as described above improves the convenience of handling because it can be unfolded and used or rolled and stored, but the degree of heat generation of the planar heating layer is controlled by the supplied voltage from the controller. In other words, regardless of the size of the container placed on the planar heating layer, since the entire surface heating layer generates heat, there is a problem in that the heating efficiency is lower than the consumed voltage.
또한, 상기 면상 발열층이 배치되는 베이스층과 면상 발열층을 보호하는 보호층이 내열성의 수지계열에 의해 형성된 것으로, 사용시간 중 열에 의해 변형이 발생하는 문제가 있었다.In addition, since the base layer on which the planar heating layer is disposed and the protective layer protecting the planar heating layer are formed of a heat-resistant resin series, there is a problem that deformation occurs due to heat during use time.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 면상발열체를 상호 이격된 위치에 다수 개 배치하여 용기의 크기에 따라 발열되는 면상발열체를 제어하고, 면상발열체 사이에 공기가 충진되는 대류공간이 구비되어 발열 효율을 높이고,The present invention is proposed in order to solve the above problems, by arranging a plurality of planar heating elements at mutually spaced positions to control the planar heating elements that generate heat according to the size of the container, and a convection space in which air is filled between the planar heating elements To increase the heat generation efficiency,
접촉 저항이 감소되며, 결속을 견고하게 유지시킬 수 있는 완충재와 열전도성 매개체를 혼합한 보호층을 포함한 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a portable cooker using a planar heating element including a protective layer in which contact resistance is reduced and a buffer material and a thermally conductive medium are mixed to keep the binding firmly.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,
인가된 전원 및 신호에 의해 발열하는 면상발열체와,A planar heating element that generates heat by the applied power and signal,
상기 면상발열체의 일면에 배치되는 단열층과,A heat insulating layer disposed on one side of the planar heating element,
상기 면상발열체와 단열층을 감싸며 배치되어 이들을 보호하는 보호층 및A protective layer disposed to surround the planar heating element and the heat insulating layer to protect them, and
상기 면상발열체의 발열 정도를 제어하는 제어부를 포함하고,It includes a control unit for controlling the heat generation degree of the planar heating element,
상기 보호층은,The protective layer,
완충재와 열전도성 매개체를 혼합하여 형성하되,It is formed by mixing a buffer material and a thermally conductive medium,
완충재로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 실리카, 카본 나이트라이드, 폴리술폰, 테프론 또는 저융점 유리 중 선택되는 어느 하나를 포함하며,As a buffer material, it includes any one selected from epoxy resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, silica, carbon nitride, polysulfone, Teflon or low melting point glass,
상기 보호층 전체 100중량부에 대해, 상기 완충재는 50~95중량부, 상기 열전도성 매개체는 5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.With respect to the total 100 parts by weight of the protective layer, the buffer material is characterized in that it comprises 50 to 95 parts by weight, the thermally conductive medium is 5 to 50 parts by weight.
또한, 상기 열전도성 매개체는,In addition, the thermally conductive medium,
산화 알루미늄, 질화붕소, 질화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 아연, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄 등의 금속산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 수산화물 중 선택된 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 한다.It is characterized by including any one selected from metal oxides such as aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, zinc oxide, silicon carbide, quartz, and aluminum hydroxide, metal nitride, metal carbide, and metal hydroxide.
또한, In addition,
상기 면상발열체는,The planar heating element,
다수 개가 상호 이격된 위치에서 독립적으로 발열하도록 배치되고,A plurality of dogs are arranged to generate heat independently at positions spaced apart from each other,
각 면상발열체 사이에 공기가 충진된 대류공간이 형성된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a convection space filled with air is formed between each planar heating element.
본 발명은 접촉 저항이 감소되며, 면상발열체 및 단열층과의 결속을 견고하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용기의 크기에 따라 발열하는 면상발열체를 선택함으로써 발열 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of reducing the contact resistance and not only being able to firmly maintain the binding between the planar heating element and the heat insulating layer, but also maximizing the heating efficiency by selecting the planar heating element that generates heat according to the size of the container.
도 1은 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기의 단면을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기를 접은 상태를 도시한 예시도.1 is an exemplary view showing a portable cooker using a planar heating element according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a cross-section of a portable cooker using a planar heating element according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing another embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing a folded state of the portable cooker using the planar heating element according to the present invention.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Hereinafter, other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be clearly revealed through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a portable cooker using the planar heating element according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기(1)는,First, the
도 1에 도시된 바와 같이, 인가된 전원 및 신호에 의해 발열하는 면상발열체(10)와,As shown in Figure 1, the
상기 면상발열체(10)의 일면에 배치되는 단열층(20)과,A
상기 면상발열체(10)와 단열층(20)을 감싸며 배치되어 이들을 보호하는 보호층(30) 및The
상기 면상발열체(10)의 발열 정도를 제어하는 제어부(40)를 포함한다.It includes a
상기 면상발열체(10)는, 정방형 또는 장방형의 매트 형태로 이루어지고, 다수 개가 상호 이격된 위치에 배치된다.The
이때, 면상발열체(10)는 도시된 바와 같이, 중앙에 배치된 제1면상발열체(11)와, 상기 제1면상발열체(11)의 외측에 배치된 제2면상발열체(12) 및 제2면상발열체(12)의 외측에 배치된 제3면상발열체(13)를 포함한다.At this time, as shown, the
상기 제1 내지 제3면상발열체(10)는, 탄소, 특히 탄소나노튜브(Cabon Nano Tube)가 부착된 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다. 그리고, 도면 중 도시된 제1 내지 제3면상발열체는 사각형의 형태와 이의 외측에서 일정 간격 이격되게 배치된 형태로 구성되나, 이에 한정되지 않고 원형, 삼각형, 별(star) 형태 등 다양하게 변경 가능하다.The first to third
탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루는 것으로, 전기 전도도는 구리 보다 100 ~ 1000배 우수하고, 열전도율은 자연계에서 가장 높은 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배 뛰어난 것으로 알려져 있다. 탄소섬유는 1%만 변형시켜도 끊어지는 반면에 탄소나노튜브는 15%가 변형되어도 형태를 유지하는 특성이 있다.Carbon nanotubes are hexagonal shapes made of six carbons connected to each other to form a tubular shape.The electrical conductivity is 100 to 1000 times better than that of copper, the thermal conductivity is the same as the highest diamond in nature, and the strength is 100 times superior to steel. It is known. Carbon fiber breaks even if it is deformed by only 1%, whereas carbon nanotubes have the property of maintaining their shape even if they are deformed by 15%.
또한, 알려진 바와 같이 탄소나노튜브는 원적외선 방출량이 많은 것으로, 본 발명에 따른 휴대용 조리기의 주위에 있는 사용자들의 건강을 증진시킬 수 있다.In addition, as is known, the carbon nanotubes have a large amount of far-infrared radiation, and can improve the health of users around the portable cooker according to the present invention.
상기 단열층(20)은 면상발열체(10)에서 발생된 열이 바닥면으로 방출되는 것을 차단하기 위한 것으로, 정방형 또는 장방형의 매트 형태로 이루어지되, 바람직하게는 제1 내지 제3면상발열체가 단열층(20)의 상면에 부착되도록 구성된다.The
상기 보호층(30)은, 상기 면상발열체(10) 및 단열층(20)을 보호하기 위한 것으로, 이는 수분이 면상발열체에 침투되지 않도록하고, 면상발열체(10)의 직상방에 올려지는 용기의 무게를 분산함으로써 면상발열체가 손상되는 것을 방지한다.The
이를 위해 상기 보호층(30)은 완충재(31)와 열전도성 매개체(32)를 포함하여 구성된다.To this end, the
상기 완충재(31)는 탄성복원력을 갖는 소재로서, 완충재로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 실리카, 카본 나이트라이드, 폴리술폰, 테프론 도는 저융점 유리 중 선택되는 어느 하나이나 이에 한정되지 않음은 물론이다.The buffer material 31 is a material having elastic resilience, and as a buffer material, any one selected from epoxy resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, silica, carbon nitride, polysulfone, Teflon or low melting point glass However, of course, it is not limited thereto.
바람직하게는 물성이 우수하여 접착력, 내화학성, 내부식성, 저렴한 비용 등의 장점이 있다고 알려진 에폭시 수지 또는 내열성, 내한성, 열적 안정성, 내후성, 전기특성, 내약품성 등이 우수하다고 알려진 실리콘 수지 중 선택되는 어느 하나가 적용될 수 있는데 이에 한정되지 않음은 물론이다.Preferably, it is selected from epoxy resins known to have advantages such as adhesion, chemical resistance, corrosion resistance, and low cost due to excellent physical properties, or silicone resins known to be excellent in heat resistance, cold resistance, thermal stability, weather resistance, electrical properties, and chemical resistance. Either one may be applied, but is not limited thereto.
가장 바람직하게는 영류(Youngs modulus)이 낮아 응력완화재로서의 특성을 가지고 있다고 알려져 있어, 최종 제조되는 보호층이 열팽창계수의 차이에 의해 면상발열체가 동작시 발생하는 열 스트레스로 인해 형성되는 응력을 용이하게 완화시킬 수 있는 실리콘 수지가 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Most preferably, it is known that it has characteristics as a stress relief material due to its low Youngs modulus, so it is easy to reduce the stress generated by the thermal stress generated when the planar heating element is operated due to the difference in the thermal expansion coefficient of the final manufactured protective layer. A silicone resin that can be relaxed may be applied, but is not limited thereto.
상기 열전도성 매개체는 면상발열체(10)가 동작 시 생성하는 열을 전도시키기 위한 것으로, The thermally conductive medium is for conducting heat generated during operation of the
산화 알루미늄, 질화붕소, 질화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 아연, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄 등의 금속산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 수산화물 중 선택된 어느 하나를 포함하여 적용될 수 있다.It may include any one selected from metal oxides such as aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, zinc oxide, silicon carbide, quartz, and aluminum hydroxide, metal nitride, metal carbide, and metal hydroxide.
바람직하게는 가격, 취급안정성, 보존성 등이 뛰어나다고 알려진 산화 알루미늄이 적용될 수 있는데, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Preferably, aluminum oxide, which is known to be excellent in price, handling stability, and storage properties, may be applied, but is not limited thereto.
이때, 열전도성 매개체는 평균 입경이 30㎛이하인 것이 적용될 수 있으나, 바람직하게는 10㎛이하인 것이 적용되는 것이고, 가장 바람직하게는 안정적으로 분산됨과 동시에 열전도율을 유지할 수 있도록 입경이 5~100nm인 것이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.At this time, the thermally conductive medium may be applied with an average particle diameter of 30 μm or less, but preferably a particle diameter of 10 μm or less is applied, and most preferably, a particle diameter of 5 to 100 nm is applied to stably disperse and maintain thermal conductivity. However, it is of course not limited thereto.
만약, 열전도성 매개체의 평균 입경이 30㎛이상인 것이 적용될 경우, 열전도성 매개체의 성분이 중력 등의 영향을 받게 되어 완충재에 고르게 혼합된 상태를 오랫동안 유지하지 못할 뿐만 아니라, 시간이 지남에 따라 열전도성 매개체 입자간 표면 장력 증가로 인해 응집이 일어날 수 있는 단점이 있다.If the average particle diameter of the thermally conductive medium is 30㎛ or more is applied, the component of the thermally conductive medium is affected by gravity, so it is not possible to maintain the state evenly mixed in the buffer for a long time, as well as the thermal conductivity over time. There is a disadvantage that aggregation may occur due to an increase in the surface tension between the media particles.
상기와 같은 완충재와 열전도성 매개체는 상기 보호층 전체 100중량부에 대해 상기 완충재는 50~95중량부, 상기 열전도성 매개체는 5~50중량부를 포함한다.The buffering material and the thermally conductive medium as described above include 50 to 95 parts by weight of the buffer material and 5 to 50 parts by weight of the thermally conductive medium based on 100 parts by weight of the total protective layer.
바람직하게는 열전도성 매개체는 10~40중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Preferably, the thermally conductive medium may be included in an amount of 10 to 40 parts by weight, but is not limited thereto.
만약 완충재가 50중량부 미만으로 포함될 경우, 열전도성 매개체의 함량이 높아짐에 따라 제조단가가 높아질 뿐만아니라, 최종 제조되는 보호층의 접착 강도가 낮아지는 단점이 있고, 95중량부 이상으로 포함될 경우, 열전도성 매개체의 함량이 상대적으로 낮게 포함되어 열의 전도가 용이하게 이루어지지 않는 단점이 있다.If the cushioning material is included in an amount of less than 50 parts by weight, the manufacturing cost increases as the content of the thermally conductive medium increases, and there is a disadvantage that the adhesive strength of the final manufactured protective layer decreases. There is a disadvantage in that the content of the thermally conductive medium is relatively low, so that heat conduction is not easily performed.
다음으로, 열전도성 매개체가 5중량부 미만으로 포함될 경우, 미량의 열전도성 매개체가 포함되어 낮은 열전도도에 의해 최종 제조되는 보호층의 열전도율이 낮아지고, 50중량부 이상으로 포함될 경우 열전도율은 높게 유지될 수 있으나, 완충재의 함량에 의해 접착강도가 낮아지는 단점이 있다.Next, when less than 5 parts by weight of the thermally conductive medium is included, the thermal conductivity of the final protective layer is lowered due to low thermal conductivity due to the low thermal conductivity of a trace amount of the thermally conductive medium, and if it is included in more than 50 parts by weight, the thermal conductivity is maintained high. However, there is a disadvantage in that the adhesive strength is lowered by the content of the buffer material.
이때, 상기 열전도성 매개체를 완충재와 혼합하기 이전에 용매에 분산시킨 후 완충재와 혼합할 수 있는데, 이때 적용되는 용매는 알코올류, 중성 용매(aprotic solvent), 양자성 용매(protic solvent) 중 선택되는 어느 하나가 적용될 수 있다.At this time, the thermally conductive medium may be dispersed in a solvent before mixing with the buffering material and then mixed with the buffering material.At this time, the applied solvent is selected from alcohols, aprotic solvents, and protic solvents. Either can be applied.
바람직하게는, 최종 제조되는 보호층의 제조단가를 낮추고, 낮은 증발온도에 의해 제조 과정에서 용이하게 증발 시킬 수 있는 알코올류가 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Preferably, alcohols that can be easily evaporated in the manufacturing process by lowering the manufacturing cost of the finally manufactured protective layer and low evaporation temperature may be applied, but are not limited thereto.
선택적으로, 알코올류 또는 중성 용매의 성질에 의해 열전도성 매개체의 입자에 표면 장력을 증가시켜 응집형상이 일어나지 않도록 양자성 용매에 분산할 수 있다.Optionally, it may be dispersed in a protonic solvent so as not to cause agglomeration by increasing the surface tension of the particles of the thermally conductive medium by the nature of alcohols or neutral solvents.
즉, 소수성을 갖는 열전도성 매개체 입자가 양자성 용매와 상호작용함으로서 친수성으로 변화되도록 하여 용매에서 열전도성 매개체 입자의 분산성이 높게 유지될 수 있도록 형성될 수 있는 것이다.That is, the thermally conductive mediator particles having hydrophobicity can be formed to be changed into hydrophilicity by interacting with the proton solvent so that the dispersibility of the thermally conductive mediator particles in the solvent can be maintained high.
구체적으로, 알코올류 용매가 적용될 경우, 에탄올이 적용되며, 중성 용매가 적용될 경우, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)이 적용되며, 양자성 용매가 적용될 경우 알파-터피네올(Alpha-terpinel)이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Specifically, when an alcohol solvent is applied, ethanol is applied, when a neutral solvent is applied, tetrahydrofuran is applied, and when a proton solvent is applied, alpha-terpinel can be applied. However, of course, it is not limited thereto.
더욱이 열전도성 매개체가 용매에 분산될 때 교반기에 의해 교반될 수 있는데, 선택적으로 요동식 교반기, 날개식 교반기, 유동식 교반기, 공기 교반기 또는 초음파 교반기 중 선택되는 어느 하나의 교반기로 교반이 수행될 수 있다.Moreover, when the thermally conductive medium is dispersed in the solvent, it may be stirred by a stirrer, and optionally, stirring may be performed with any one of agitator selected from a rocking stirrer, a blade stirrer, a flow stirrer, an air stirrer, or an ultrasonic stirrer. .
가장 바람직하게는 초음파 교반기를 이용함으로써, 짧은 시간에 분산이 고르게 수행될 수 있도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Most preferably, by using an ultrasonic stirrer, it may be formed so that dispersion can be performed evenly in a short time, but is not limited thereto.
상기 열전도성 매개체를 분산시키기 위한 용매는 열전도성 매개체 100중량부에 대하여 5~50중량부로 포함되어 분산이 수행될 수 있다.The solvent for dispersing the thermally conductive medium may be included in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermally conductive medium, so that dispersion may be performed.
바람직하게는 10~40중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Preferably, it may be included in an amount of 10 to 40 parts by weight, but is not limited thereto.
만약, 용매가 열전도성 매개체 100중량부에 대하여 5중량부 미만으로 포함되면, 용매의 양에 의해 열전도성 매개체의 분산이 고르게 수행되지 않는 단점이 있고, 50중량부 이상으로 포함되면, 용매를 제거하는데 오랜 시간이 걸리는 단점이 있다.If the solvent is contained in an amount of less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermally conductive medium, there is a disadvantage that the dispersion of the thermally conductive medium is not performed evenly depending on the amount of the solvent, and if it is contained in an amount of 50 parts by weight or more, the solvent is removed. There is a disadvantage that it takes a long time to do.
상기 제어부(40)는, 상기 면상발열체(10)의 동작을 제어하는 것으로, 제1 내지 제3면상발열체를 독립적으로 제어하는 스위치 및 상기 스위치의 동작을 통해 면상발열체로 공급하는 전원을 제어하는 회로를 포함한다.The
이러한 스위치 및 회로의 구성은 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.Since the configuration of such a switch and circuit is known, detailed illustration and description will be omitted.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 상호 이격된 위치에 배치된 다수 개의 면상발열체의 동작을 독립적으로 제어하여 용기의 크기에 따라 발열되는 면상발열체를 선택함으로서 발열 효율을 높일 수 있고,The present invention made as described above can increase the heating efficiency by independently controlling the operation of a plurality of planar heating elements disposed at mutually spaced positions and selecting a planar heating element that generates heat according to the size of the container,
상술한 보호층을 통해 면상발열체를 외부로부터 보호하며 동시에 면상발열체의 동작 시 발생한 열의 열전도율을 높일 수 있는 장점이 있다.The planar heating element is protected from the outside through the above-described protective layer, and at the same time, there is an advantage of increasing the thermal conductivity of heat generated when the planar heating element is operated.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 다수 개의 면상발열체 사이에는 공기가 충진된 대류공간(50)이 더 구비되는데, 상기 대류공간(50)은 면상발열체의 동작에 의해 발생한 열에 의해 충진된 공기가 가열되어 용기로 열을 전달하도록 구성된다.On the other hand, as shown in Figure 3, there is further provided a
즉, 면상발열체로부터 발생한 열 및 상기 대류공간(50)의 열을 통해 용기를 가열하기 때문에 상대적으로 단시간에 고온으로 용기를 가열할 수 있고, 나아가 면상발열체의 동작이 정지한 상태에서 대류공간(50)의 가열된 공기의 온도가 유지되는 시간 동안 용기에 열을 가함으로서 소정 시간의 보온 효과를 얻을 수 있는 것이다.That is, since the container is heated through the heat generated from the planar heating element and the heat of the
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , If a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, various modifications and variations are possible from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the spirit of the present invention. .
1 : 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기
10 : 면상발열체
11 : 제1면상발열체
12 : 제2면상발열체
13 : 제3면상발열체
20 : 단열층
30 : 보호층
40 : 제어부
50 : 대류공간1: Portable cooker using a planar heating element
10: planar heating element
11: first surface heating element 12: second surface heating element
13: third-sided heating element
20: insulation layer
30: protective layer
40: control unit
50: convection space
Claims (3)
상기 면상발열체(10)의 일면에 배치되는 단열층(20)과,
상기 면상발열체(10)와 단열층(20)을 감싸며 배치되어 이들을 보호하는 보호층(30) 및
상기 면상발열체(10)의 발열 정도를 제어하는 제어부(40)를 포함하고,
상기 보호층(30)은,
완충재와 열전도성 매개체를 혼합하여 형성하되,
완충재로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 실리카, 카본 나이트라이드, 폴리술폰, 테프론 또는 저융점 유리 중 선택되는 어느 하나를 포함하며,
상기 보호층 전체 100중량부에 대해, 상기 완충재는 50~95중량부, 상기 열전도성 매개체는 5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기.
Planar heating element 10 that generates heat by the applied power and signal,
A heat insulating layer 20 disposed on one side of the planar heating element 10,
The planar heating element 10 and the heat insulating layer 20 are wrapped around the protective layer 30 to protect them and
It includes a control unit 40 for controlling the degree of heat generation of the planar heating element 10,
The protective layer 30,
It is formed by mixing a buffer material and a thermally conductive medium,
As a buffer material, it includes any one selected from epoxy resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, silica, carbon nitride, polysulfone, Teflon or low melting point glass,
Portable cooker using a planar heating element, characterized in that, with respect to the total 100 parts by weight of the protective layer, the buffer material comprises 50 to 95 parts by weight, and the thermally conductive medium comprises 5 to 50 parts by weight.
상기 열전도성 매개체는,
산화 알루미늄, 질화붕소, 질화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 아연, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄 등의 금속산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 수산화물 중 선택된 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기.
The method of claim 1,
The thermally conductive medium,
Portable using a planar heating element comprising any one selected from metal oxides such as aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, zinc oxide, silicon carbide, quartz, and aluminum hydroxide, metal nitride, metal carbide, and metal hydroxide Cooker.
상기 면상발열체(10)는,
다수 개가 상호 이격된 위치에서 독립적으로 발열하도록 배치되고,
각 면상발열체 사이에 공기가 충진된 대류공간(50)이 형성된 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 휴대용 조리기.
The method of claim 1,
The planar heating element 10,
A plurality of dogs are arranged to generate heat independently at positions spaced apart from each other,
A portable cooker using a planar heating element, characterized in that a convection space 50 filled with air is formed between each planar heating element.
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