电加热器的制作方法

本发明涉及应用于烹饪设备的电加热器，尤其涉及一种包括面状发热体的电加热器，所述面状发热体在有限的面积内能够确保邻近的多个桥(bridge)之间的最小绝缘间隙。

背景技术：

通常，烹饪设备是利用燃气或电来对烹饪物进行加热，由此进行烹饪的装置，目前正普及着利用微波的微波炉、利用加热器的烤箱、利用燃气的燃气灶、利用电的电灶、内置有燃气灶或电灶的炉灶面(cooktop)等多种产品。

对于燃气灶，将燃气作为热源而直接产生火焰，相反，电灶利用燃气、电来对放置于上板的容器和食物进行加热。

对于燃气灶，由火焰所产生的热损失较大，并且随着不完全燃烧而排出污染物质并污染室内空气，因此，近年来电灶备受人们的关注。

电灶可分为：以磁感应方式直接对具有磁性的容器进行加热的电磁炉(induction)；利用热线对陶瓷上面进行加热的电陶炉(hi-light)。

对于电磁炉而言，在高温下烹饪时间较短，但是需要使用具有磁性的专用容器。相反，对于电陶炉而言，虽以直接使用现有的容器，但是烹饪时间相对较长。

对于现有的电陶炉而言，使用了采用镍铬丝的发热体，但是，为了使发热体的厚度形成为较薄，正开发着利用面状发热体的电加热器。

另外，为了缩短烹饪时间，采用了能够将有限的面积加热成高温的电加热器的电陶炉成为了研发趋势。

作为这种电加热器的一例，已有韩国授权专利公报10-1762159b1(2017年08月04日)中公开的一种面状发热装置，这种面状发热装置包括：基板，其表面由电绝缘材质形成；发热体，其附着于基板的表面，并且以规定的形状配置；以及电力供应部，其用于向发热体供电。

对于如上所述的电加热器而言，根据面状发热体的配置形状(即，图案)，加热目标的温度分布可能会变得不同，面状发热体优选形成为尽量能够最大限度地对加热目标进行均匀加热的形状或形态。

电加热器的面状发热体包括多个直线形状或弧形状的轨道(track)，在多个轨道中的相邻的轨道可以具有由桥(或轨道)相连接的形状。

作为加热器的另一例，已有欧洲公开专利公报ep0,228,808a2(1987年07月15日公开)中公开的温度敏感装置(temperaturesensitvedevice)，这种装置构成为将作为导电材料的加热器轨道和一对电极印刷于陶瓷涂层的形态，并且随着电流的施加，通过电极从加热器轨道产生辐射热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国授权专利公报10-1762159b1(2017年08月04日)

专利文献2：欧洲公开专利公报ep0,228,808a2(1987年07月15日公开)如上所述的现有的面状发热体包括图案部，一个热线在所述图案部的有限的面积内形成为规定图案，这种图案部形成为左右对称的形状。

详细地说，由具有从中心越朝向外侧越变大的圆弧形状的多个轨道、和用于使所述轨道串联连接的多个桥构成。

但是，当电流沿着图案部的热线流过时，根据热线的位置类别而测量到的电压的大小不同，并且考虑到相邻的多个轨道或相邻的多个桥之间的电位差，设计成保持绝缘间隙。

根据现有技术，将左右相向的一对桥之间的绝缘间隙设计成均匀，其可以看作是考虑到一对桥之间的最大电位差而设定绝缘间隙的。

因此，由于桥之间的绝缘间隙的部分不会发热，因此，不仅使发热面积减小，而且难以均匀地进行高温发热，并且在有限的面积内形成规定图案的热线的长度将会变短，从而在有限的面积内实现所需电力受到限制。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种包括面状发热体的电加热器，考虑到有限的面积内的电位差，能够使所述面状发热体的多个桥之间的间隔最优化。

本发明的另一目的在于，提供一种包括面状发热体的电加热器，所述面状发热体能够使发热面积最大化，并且能够均匀地进行高温发热。

本发明的又一目的在于，提供一种包括能够在有限的面积内实现较高的所需电力的面状发热体的电加热器。

本发明的电加热器的一例，其包括：基板(substrate：能够在绝缘基板的表面形成导体图案的绝缘材料)；以及面状发热体(anplaneheatingelement)，其形成于所述基板的一表面，所述面状发热体包括图案部，其使所述图案部的位于最外侧的始点和终点相连接的，所述图案部包括：圆弧形状的多个轨道，其彼此隔开，并且形成为从所述图案部的内侧越朝向外侧越变长；以及多个桥，其使多个所述轨道串联连接，所述桥设置于穿过所述图案部的中心的基准线的两侧，位于所述图案部的最内侧且以所述基准线为中心而相向的一对桥之间的最内侧间隔gin小于，位于所述图案部的最外侧且以所述基准线为中心而相向的一对桥之间的最外侧间隔gout。

另外，在本发明中，优选地，以所述基准线为中心而相向的一对桥之间的间隔g，形成为从所述图案部的最内侧越朝向最外侧越变大。

此时，所述桥可形成为具有规定长度的弧形状。

本发明的电加热器的另一例，其包括：基板(substrate：能够在绝缘基板的表面形成导体图案的绝缘材料)；以及面状发热体(anplaneheatingelement)，其形成于所述基板的一表面，所述面状发热体包括：第一图案部，其使所述第一图案部的位于最外侧的始点和终点相连接，以及第二图案部，其包围所述第一图案部的至少一部分，并且使所述第二图案部的位于最内侧的始点和终点相连接，所述第一图案部包括：圆弧形状的多个第一轨道，其彼此隔开，并且形成为从所述第一图案部的中心越朝向外侧越变长；以及多个第一桥，其使多个所述第一轨道串联连接，所述第二图案部包括：圆弧形状的多个第二轨道，其在所述第一轨道的外侧彼此隔开，并且形成为从内侧越朝向外侧越变长；以及多个第二桥，其使多个所述第二轨道串联连接，所述第一桥和所述第二桥形成于穿过所述第一图案部的中心的基准线的两侧，位于所述第一图案部的最内侧且以所述基准线为中心而相向的一对第一桥之间的最内侧第一间隔g1in，小于位于所述第二图案部的最外侧且以所述基准线为中心而相向的一对第二桥之间的最外侧第二间隔g2out。

另外，在本发明中，优选地，以所述基准线为中心而相向的一对第一桥之间的第一间隔g1，形成为从所述第一图案部的最内侧越朝向最外侧越变大。

另外，在本发明中，所述面状发热体还包三图案部的第三图案部，所述第三图案部包围所述第二图案部的至少一部分，并且使所述第三图案部的位于最外侧的始点和终点相连接，所述第三图案部包括：圆弧形状的多个第三轨道，其在所述第二轨道的外侧彼此隔开，并且形成为从所述第三图案部的内侧越朝向外侧越变长；多个第三桥，其使多个所述第三轨道串联连接，所述第三桥形成于穿过所述第一图案部的中心的基准线的两侧，所述最内侧第一间隔g1in小于，位于所述第三图案部的最外侧且以所述基准线为中心而相向的一对第三桥之间的最外侧第三间隔g3out。

另外，在本发明中，优选地，所述最外侧第二间隔g2out小于所述最外侧第三间隔g3out。

此时，所述第一桥、所述第二桥、所述第三桥可形成为具有规定长度的弧形状。

根据本发明的电加热器，通过将电位差较小的桥之间的间隔形成为小于电位差较大的桥之间的间隔，来考虑到有限的面积内的电位差而能够使多个桥之间的间隔最优化。

另外，根据本发明的电加热器，通过将多个桥紧凑地排列在有限的面积内，来能够使发热面积最大化，并且能够使发热面积以高温均匀地发热。

另外，根据本发明的电加热器，通过增加图案部(其包括设置于有限的面积内的多个桥)的热线整体长度，来能够在有限的面积内实现较高的所需电力。

附图说明

图1是示出应用本发明一实施例的电加热器的电灶的立体图。

图2是应用本发明一实施例的电加热器的电灶的控制框图。

图3是示出本发明一实施例的电加热器的剖视图。

图4是示出本发明一实施例的三重(triple)式面状发热体的俯视图。

图5是将图4中所示的多个桥之间的间隔放大并示出的图。

图6是示出本发明另一实施例的三重式面状发热体的俯视图。

图7是将本发明的桥之间的间隔放大并示出的图。

附图标记说明

100：第一面状发热体110：第一图案部

111：第一轨道112：第一桥

121：第一阳极电极122：第一阴极电极

g1in：最内侧第一间隔g1：第一间隔

g1out：最外侧第一间隔g2：第二间隔

g3：第三间隔

具体实施方式

下面，参照附图对本实施例进行详细说明。但是，本实施例中所公开的内容能够确定本实施例所具有的发明思想的范围，本实施例所具有的发明思想包括对所提到的实施例进行构成要素的追加、删除、变更等的实施变形。

图1是示出应用本发明一实施例的电加热器的电灶的立体图，图2是应用本发明一实施例的电加热器的电灶的控制框图。

本发明的电加热器1可构成炉灶面等的电灶(以下，称作电灶)的一部分。

电灶可包括用于形成外观的箱体2。电加热器1可配置于箱体2的上部。箱体2的上表面可以被打开，电加热器1可配置于箱体2的上表面。

电灶可包括：对电灶进行操作的输入部3；以及用于显示电灶的信息等各种信息的显示器4。并且，电灶还可以包括电力供应部5，其与电加热器1连接，并且向电加热器1施加电流。电灶还可以包括控制部6，其根据输入部3的输入而对电力供应部5和显示器4进行控制。

电加热器1可以以其上表面露出与外部的方式设置于箱体2。被电灶加热的加热目标可放置于电加热器1的上表面，电加热器1的上表面可以是用于安置加热目标的加热目标安置面。

图3是示出本发明一实施例的电加热器的剖视图。

电加热器1可包括：基板10，其由能够在绝缘基板表面形成导体图案的绝缘材料形成；和多个面状发热体100、200、300，其形成于基板10的一表面。

基板10可以是能够在表面形成导体图案的绝缘基板。基板10的上表面可以是用于安置加热目标的加热目标安置面13。基板10的下表面可以是用于形成面状发热体100、200、300的面状发热体形成面14。

基板10可以构成为其整体由绝缘材质形成的底座11，也可以包括：由绝缘材质或非绝缘材质形成的底座11；和形成于底座11的一表面的绝缘层12。

底座11可以是玻璃，绝缘层12可以以涂布或印刷等工法的施工方法形成于这种玻璃的下表面。

面状发热体100、200、300可直接形成于绝缘材质的底座11的一表面，也可以形成于绝缘层12。

底座11可形成为用于放置加热目标的板形状，并且可形成为加热目标能够容纳于其内部的容器形状。

绝缘层12可形成于底座11的下表面。绝缘层12可形成于底座11的整个下表面，也可以只形成于底座11的下表面中的一部分区域。绝缘层12可以只形成于用于形成面状发热体100、200、300的区域。绝缘层12可构成基板10的整个下表面，或者可以构成基板10的下表面的一部分。

面状发热体100、200、300可形成于绝缘层12的下表面14。面状发热体100、200、300的大小可以小于基板10的大小，基板10的下表面可包括：用于形成面状发热体100、200、300的加热区域h；和位于加热区域h周边的非加热区域uh。

电加热器1还可以包括用于包围面状发热体100、200、300的涂层18。涂层18可以由电绝缘材质形成，并且能够保护面状发热体100、200、300。

本实施例的基板10可以由柔性材质构成，例如，也可以由柔性绝缘薄膜(film)构成。在此情况下，电加热器1可以是柔性面状加热器。当然，这种柔性面状加热器也可以如电灶的上板那样，附着于用于放置加热目标的构件并对加热目标进行加热。

图4是示出本发明一实施例的三重式面状发热体的俯视图。

如图4所示，本发明一实施例的三重式面状发热体在同一平面形成有第一面状发热体100、第二面状发热体200以及第三面状发热体300，所述第一面状发热体100位于中心，所述第二面状发热体200设置成包围所述第一面状发热体100，所述第三面状发热体300设置成包围所述第二面状发热体200。

所述第一面状发热体100由第一图案部110和与所述第一图案部110相连接的一对第一电极121、122构成，热线在所述第一图案部110的圆形的第一区域以规定的形状排列。

所述第一图案部110可以是以600℃以上进行发热的发热部，构成所述第一图案部110的热线沿着多种路径使位于第一区域的最外侧的始点和终点之间相连接，并且可以以穿过所述第一图案部110的中心的基准线b/l为中心设置于左右两侧。

当然，所述第一图案部110在以所述基准线b/l为中心的两侧可以相向，或者可以以对称的形状形成为多种多样。

根据实施例，所述第一图案部110可包括：多个第一轨道111，其具有从中心越朝向外侧越变大的圆弧形状；和多个第一桥112，其用于使多个所述第一轨道111串联连接。

所述第一图案部110所形成的面积和构成所述第一图案部110的热线的长度可设定成与所需电力成比例，通过将后述的彼此对称的多个第一桥112之间的间隔形成为较短，来增加发热面积，同时能够将有限的面积内的所需电力形成为较高。

所述一对第一电极121、122是以200℃以下进行发热或几乎不发热的非发热部，其包括用于使电流流入的第一阳极电极121和用于使电流流出的第一阴极电极122。

所述第一阳极电极121和第一阴极电极122是非发热部，优选隔开规定间隔水平地配置于后述的作为发热部的第二图案部210和第三图案部310的外侧。

所述第一阳极电极121从所述第一图案部110的始点延伸，所述第一阴极电极122从所述第一图案部110的终点延伸。

然而，为了相对于所述第一图案部110大幅度地降低发热温度，将所述第一电极121、122的电阻形成为较小，而其厚度可形成为大于所述第一图案部110的厚度。

若电流供应到如上所述那样构成的第一面状发热体，则电流将会依次流过所述第一阳极电极121、所述第一图案部110以及所述第一阴极电极122。

所述第二面状发热体200由第二图案部210和与所述第二图案部210相连接的一对第二电极221、222构成，热线在第二图案部210的包围所述第一图案部110的环形状的第二区域以规定的形状排列。

与上述第一图案部110相同地，所述第二图案部210也可以是以600℃以上进行发热的发热部，构成所述第二图案部210的热线沿着多种路径使位于第二区域的始点和终点之间相连接，并且在以所述基准线b/l为中心的左右侧可以相向，或者可以以对称的形状形成为多种多样。

根据本实施例，与所述第一图案部110相同地，所述第二图案部210也可以形成为左右对称的形状，并且包括多个第二轨道211和多个第二桥212。

优选地，为了保持较低的所述第一图案部110、第二图案部210之间的电位差，所述第二图案部210的始点和终点位于第二区域的最内侧以与所述第一图案部110的始点和终点靠近。

所述第二图案部210所形成的面积和构成所述第二图案部210的热线的长度也可以设定成与所需电力成比例，通过将后述的彼此对称的多个第二桥212之间的间隔形成为较短，来增加发热面积，同时能够将有限的面积内的电力需求高。

所述一对第二电极221、222也是以200℃以下进行发热或几乎不发热的非发热部，其包括第二阳极电极221和第二阴极电极222。

所述第二阳极电极221和第二阴极电极222也是非发热部，优选隔开规定间隔水平地配置于所述第二图案部210的外侧。

所述第二阳极电极221从所述第二图案部210的始点延伸，所述第二阴极电极222从所述第二图案部210的终点延伸。

然而，为了相对于所述第二图案部210大幅度地降低发热温度，将所述第二电极221、222的电阻形成为较小，而其厚度可形成为大于所述第二图案部210的厚度。

通过将所述第一图案部110和所述第二图案部210的始点和终点配置成相邻，来能够使所述第一电极121、122和所述第二电极221、222也位于相同的方向，并且通过一个供电部向所述第一阳极电极121和所述第二阳极电极221施加电流。

优选地，为了在所述第一电极121、122和第二电极221、222之间保持较低的电位差，所述第一阳极电极121和所述第二阳极电极221彼此相邻配置，所述第一阴极电极122和所述第二阴极电极222彼此相邻配置。

若电流供应到如上所述那样构成的第二面状发热体200，则电流将会依次流过所述第二阳极电极221、所述第二图案部210以及所述第二阴极电极222。

所述第三面状发热体300由第三图案部310和与所述第三图案部310相连接的一对第三电极321、322构成，热线在第三图案部310的包围所述第二图案部210的环形状的第三区域以规定的形状排列。

与所述第一图案部110相同地，所述第三图案部310也可以是以600℃以上进行发热的发热部，构成所述第三图案部的热线沿着多种路径使位于第三区域的始点和终点之间相连接，并且在以所述基准线b/l为中心的左右侧可以相向，或者可以以对称的形状形成为多种多样。

但是，若所述第二图案部210的始点和终点位于第二区域的最内侧，则难以将所述第三图案部的始点和终点设置成靠近于所述第二图案部的始点和终点。

因此，为了降低所述第二图案部210和所述第三图案部310之间的电位差，所述第三图案部310的始点和终点优选设置于第三区域的最外侧，使得其远离所述第二图案部的始点和终点。

所述第三图案部310所形成的面积和构成所述第三图案部310的热线的长度也可以设定成与所需电力成比例。

所述一对第三电极321、322也是以200℃以下进行发热或几乎不发热的非发热部，其包括第三阳极电极321和第三阴极电极322，并且优选隔开规定间隔水平地配置于所述第三图案部310的外侧。

所述第三阳极电极321从所述第三图案部310的始点延伸，所述第三阴极电极322从所述第三图案部310的终点延伸，为了大幅度地降低发热温度，所述第三电极321、322的厚度也可以形成为大于所述第三图案部310的厚度。

所述第三电极321、322位于与所述第一电极121、122以及所述第二电极221、222相反的方向，并且通过与连接于所述第一电极121、122以及所述第二电极221、222的供电部不同的供电部，向所述第三阳极电极321施加电流。

若电流供应到如上所述那样构成的第三面状发热体300，则电流将会依次流过所述第三阳极电极321、所述第三图案部310以及所述第三阴极电极322。

图5是将图4中所示的多个桥之间的间隔放大并示出的图。

以所述基准线b/l(图4中示出)为中心，排列有一对第一桥112a～112f，并且从圆形的第一区域的内侧到外侧可以以一列排列有多个。

若电流沿着所述第一图案部110的路径从所述第一图案部110(图4中示出)的始点流向终点，则测量到的电压从所述第一图案部110(图4中示出)的始点越朝向终点越变低，呈现出位于所述第一区域的最内侧的第一桥112a、112b之间的电位差较小，并且呈现出位于所述第一区域的最外侧的第一桥112e、112f之间的电位差较大。

因此，考虑到电位差，将相邻的一对第一桥112a～112f之间的绝缘间隙设计成不同，位于所述第一区域的最内侧的第一桥112a、112b之间的间隔、即最内侧第一间隔g1in优选小于，位于所述第一区域的最外侧的第一桥112e、112f之间的间隔、即最外侧第一间隔g1out。

当然，相邻的一对第一桥112a～112f之间的间隔、即第一间隔g1可以构成为，从所述第一区域越朝向外侧越变大。

另一方面，以所述基准线为中心，一对第二桥212a、212b以对称的形状排列，当考虑到环形状的第二区域时，优选只设置有一对第二桥212a、212b。

若电流沿着所述第二图案部210(图4中示出)的路径从所述第二图案部210(图4中示出)的始点流向终点，则测量到的电压从所述第二图案部210(图4中示出)的始点越朝向终点越变低，位于所述第二区域的第二桥212a、212b之间的电位差呈现出，与位于所述第一区域的最内侧的第一桥112a、112b之间的电位差相比相对较大。

因此，考虑到电位差，将相邻的一对第二桥212a、212b之间的绝缘间隙、即第二间隔g2优选形成为大于所述最内侧第一间隔g1in。

图6是示出本发明另一实施例的三重式面状发热体的俯视图。

本发明一实施例的三重式面状发热体，由于第一面状发热体、第二面状发热体的电极以及第三面状发热体的电极位于彼此不同的方向，因此，在烹饪设备的内部需要设置两个供电部，从而烹饪设备的内部需要更多的空间。

本发明另一实施例的三重式面状发热体，由于第三面状发热体400的电极421、422位于与第一面状发热体100的电极121、122以及第二面状发热体200的电极221、222相同的方向，因此可以只设置一个供电部，并且能够使烹饪设备内部的设置空间更紧凑。

所述第一面状发热体100和所述第二面状发热体200与上述实施例相同地构成，因此省略其详细说明。

所述第三面状发热体400由第三图案部410和与所述第三图案部410相连接的一对第三电极421、422构成，热线在所述第三图案部410的包围所述第二图案部210的环形状的第三区域以规定的形状排列。

在所述第三图案部410中，由一个热线使位于所述第三区域的最外侧的始点和终点之间相连接，并且可包括多个第三轨道411和多个第三桥412，而且可形成为左右对称的形状。

所述第三电极421、422包括第三阳极电极421和第三阴极电极422，其电阻形成为大幅度地小于所述第三图案部410的电阻，由此不会高温发热。

所述第三电极421、422位于与所述第一电极121、122和第二电极221、222相同的方向，所述第一阳极电极121、所述第二阳极电极221、所述第三阳极电极421与一个供电部相连接。

当然，为了使所述第三电极421、422消除与所述第二电极121、122、221、222之间的电位差，优选地，所述第二阳极电极221和所述第三阳极电极421彼此相邻配置，所述第二阴极电极222和所述第三阴极电极422彼此相邻配置。

若电流供应到如上所述那样构成的第三面状发热体400，则电流将会依次流过所述第三阳极电极421、所述第三图案部410以及所述第三阴极电极422。

图7是将本发明的桥之间的间隔放大并示出的图。

以所述基准线b/l(图6中示出)为中心，设置有一对第一桥112a～112f，并且从第一区域的内侧到外侧可以以一列排列有多个。

如上所述，考虑到电位差，将相邻的一对第一桥之间的绝缘间隙设计成不同，所述最内侧第一间隔g1in优选形成为小于所述最外侧第一间隔g1out。

相反，以所述基准线b/l(图6中示出)为中心，设置有一对第二桥212a、212b，若考虑到环形状的第二区域，则优选只设置一对第二桥212a、212b。

如上所述，考虑到电位差，可以在相邻的一对第二桥212a、212b之间设计绝缘间隙，所述第二间隔g2优选形成为大于所述最内侧第一间隔g1in。

另一方面，以所述基准线b/l(参照图6)为中心设置有一对第三桥412a、412b，若考虑到环形状的第三区域，则优选只设置一对第三桥412a、412b。

若电流沿着所述第三图案部410的路径从所述第三图案部410(图6中示出)的始点流向终点，则测量到的电压从所述第三图案部410(参照图6)的始点越朝向终点越变低，位于所述第三区域的第三桥412a、412b之间的电位差大于，位于所述第一区域的最内侧的第一桥112a、112b之间的电位差。

因此，考虑到电位差，将相邻的第三桥412a、412b之间的绝缘间隙、即第三间隔g3优先形成为大于所述最内侧第一间隔g1in。

另一方面，若呈现出所述第三桥412a、412b之间的电位差大于所述第二桥212a、212b之间的电位差，则所述第三间隔g3优选形成为大于所述第二间隔g2。

相反，若呈现出所述第三桥412a、412b之间的电位差小于所述第二桥212a、212b之间的电位差，则所述第三间隔g3优选形成为小于所述第二间隔g2。

如上所述，考虑到电位差，可以将彼此邻接的桥之间的间隔形成为进一步变窄，并且能够使排列于有限的面积内的热线进一步变长。

因此，能够使发热面积最大化的同时均匀地进行高温发热，并且能够在有限的面积内实现较高的所需电力。