WO2012144740A2 - 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지 및 그 제조방법 - Google Patents

온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지 및 그 제조방법 Download PDF

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    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material

Definitions

  • the present invention relates to an electric range, and more particularly, it is possible to precisely control the temperature in a specific temperature range, the temperature self-regulating type that can reduce the power consumption by adjusting the heating range according to the size of the cooking vessel (SR) : Self-Regulation)
  • the present invention relates to an electric range using a planar heating element and a method of manufacturing the same.
  • the electric range is composed of a coil heating element using a metal material such as nichrome wire, tungsten, molybdenum, and the like in a predetermined area under the tempered glass.
  • the heating element is in the form of a coil
  • the structure of the heater product there are many restrictions on the implementation of the structure of the heater product, and a lot of time is required to raise and lower the temperature, resulting in a problem in that the energy conversion efficiency is worse and power consumption is increased.
  • the product due to the three-dimensional structure of the coil form, the product becomes bulky, heavy weight, and causes another problem that the consumption of the heat generating material increases.
  • the thick film-type heating part is coated by applying a paste in which nano-grade ceramics and metal materials are mixed on a glass substrate or a stainless substrate in Korea Utility Model Publication No. 20-0399652 (registered October 19, 2005).
  • the present invention discloses a hot plate having a thick film type heating element having excellent energy conversion efficiency and durability, and having a durable and compact structure and size by supplying electrical energy to the thick film type heating part and converting it into thermal energy.
  • the hot plate provided with the thick film-type heating element of the above-described registered utility model is not easy to precise temperature control, and even after rising to a constant boiling point temperature, there is a problem of excessive energy loss since it maintains the same power supply at the boiling temperature continuously. .
  • the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an accurate temperature control in a specific temperature range, self-regulation (SR) heating element capable of self-control of power and temperature over time It is possible to maintain a uniform temperature by applying, and to provide an electric range and a method of manufacturing the same that can significantly reduce the power consumption.
  • SR self-regulation
  • Another object of the present invention is to provide an electric range capable of adjusting the heating area according to the size of the container.
  • the upper surface is open case;
  • a heat resistant substrate coupled to the upper surface of the case; Is disposed in contact with the lower portion of the heat-resistant substrate or spaced apart a predetermined distance, the paste is a mixture of the electrical resistance material component, the insulation binder component and the temperature control material component is cured to generate heat under the power supply, the temperature self-regulation function SR heating element (self-regulating heating element) to maintain a constant temperature of the predetermined region by performing;
  • An operation unit installed in the case to allow a user to adjust the heating temperature of the SR heating element; It is connected to the operation unit characterized in that it comprises a controller for controlling the heating temperature by controlling the power applied to the SR heating element.
  • the electrical resistance material component of the SR heating element is 50 to 75% by weight
  • the insulating binder component is 5 to 16% by weight
  • the temperature control material component is characterized in that 10 to 40% by weight. .
  • the method comprising the steps of preparing an SR heating element forming paste in which the electrical resistance material component, the insulation binder component and the temperature control material component are mixed; Applying the SR heating element-forming paste to a surface of a heat resistant substrate at a predetermined thickness; Provided is a method of manufacturing an electric range to which a temperature self-regulating planar heating element including the step of curing the SR heating element forming paste is provided.
  • the method comprising the steps of preparing an SR heating element forming paste in which the electrical resistance material component, the insulating binder component and the temperature control material component are mixed; Applying the SR heating element-forming paste to a surface of a heat resistant base plate at a predetermined thickness; Curing the paste for forming the SR heating element;
  • a method of manufacturing an electric range using a temperature self-regulating planar heating element including a step of installing a heat resistant substrate and a base plate such that the SR heating element is attached to the surface of the heat resistant substrate or has a predetermined distance therebetween.
  • the temperature of the SR heating element of the hot plate is kept constant while controlling the heating state in response to the surrounding temperature environment, there is an advantage of reducing power consumption.
  • the SR heating element when divided into a plurality of to generate power independently to generate heat, it is possible to change the heat generating area according to the size of the container, thereby preventing the waste of power consumption.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric range according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating main parts of the electric range of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of an SR heating element configured in the electric range of FIG. 1.
  • Figure 4 is a graph showing the temperature control performance according to the embodiment and the comparative example of the SR heating element of the electric range according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the power test results of the SR heating element of the electric range according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows the impedance test results of the SR heating element of the electric range according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows the results of the temperature change of the SR heating element of the electric range according to an embodiment of the present invention.
  • an electric range according to an embodiment of the present invention includes a case 10, a heat resistant substrate 21 coupled to an upper surface of the case 10, and a heat resistant substrate 21.
  • a hot plate 20 made of an SR heating element 22 which is applied to the lower surface and generates heat by electric energy supplied from the outside, and is installed in the case 10 so that a user may install the hot plate 20.
  • the control unit 30 is configured to control the operation of the SR heating element 22 of, and the controller 40 is connected to the operation unit 30 to control the operation of the SR heating element 22.
  • the SR heating element 22 has a ring-shaped second heating element (22) formed at a predetermined interval apart from the center of the first heating element (22a) and the first heating element (22a) in order to enable a variable range of heat generation ( 22b), and is divided into a ring-shaped third heating element 22c formed to be spaced apart from the second heating element 22b by a predetermined interval.
  • the case 10 is made of the same or similar configuration as the case that is built in a conventional electric range made of a heat insulating material or made of a heat insulating material so that heat inside is not transmitted to the outside.
  • the operation unit 30 is a temperature control knob 31 for controlling the heating temperature of the first, second, third heating elements 22a, 22b, 22c constituting the SR heating element 22, and the first, second, third A range adjusting knob 32 is provided to selectively control the heating or non-heating state of the heating elements 22a, 22b, 22c to adjust the heating range.
  • the operation unit 30 is configured by a knob (knob) method to turn by hand, it can be configured in a variety of known methods, such as a button or a touch panel differently.
  • the controller 40 includes a power supply device (not shown) connected to an external power source, and includes a first heating element 22a and a second heating element 22b and a third heating element 22c and an electric wire of the SR heating element 22. Are independently connected to each other, and selectively supply electric energy to the first, second and third heating elements 22a, 22b and 22c of the SR heating element 22 through the power supply device according to the operation of the operation unit 30.
  • the heat generation temperature and heat generation range of the 1,2,3 heating elements 22a, 22b, 22c are controlled. That is, when the user wants to heat the small container SC, the range adjusting knob 32 of the operation unit 30 is set to the first position, and the temperature adjusting knob 31 is operated to operate the first heating element 22a.
  • the second and third heating elements 22b and 22c do not generate heat, and electrical energy is supplied only to the first heating element 22a through the controller 40, and the first heating element 22a is set in a temperature range.
  • the vessel SC is heated while maintaining.
  • the range adjusting knob 32 is set to the third position and the temperature adjusting knob 31 is used.
  • the heat generating temperature is set, the electrical energy is supplied to all of the first, second, and third heating elements 22a, 22b, and 22c through the controller 40, and the first, second, and third heating elements 22a, 22b, and 22c are supplied. Generates heat while maintaining the set temperature.
  • the heat resistant substrate 21 of the hot plate 20 may be configured using a metal such as ceramic, tempered glass, stainless steel, or the like. On the surface of the heat resistant substrate 21, a display line indicating a heat generating region may be displayed on a portion corresponding to the SR heat generator 22.
  • the SR heating element 22 receives heat from the power supply device of the controller 40 to generate heat.
  • Such SR heating element 22 is to perform a temperature self-regulation function, so that the temperature is kept constant in the set temperature range while adjusting the heating state in response to the ambient temperature environment. That is, the SR heating element 22 continuously maintains the set temperature of the predetermined region temperature around the SR heating element 22, such that the predetermined region temperature around the SR heating element 22 is lower than a temperature value set due to external influence or the like.
  • the predetermined area temperature around the SR heating element 22 quickly reaches the set temperature, and when the predetermined area temperature around the SR heating element 22 becomes high, the predetermined area around the SR heating element 22 is turned off. Allow the temperature to lower.
  • the heat generating state of the SR heating element 22 is adjusted according to the difference between the predetermined region temperature around the SR heating element 22 and the set temperature, and as the difference between the predetermined region temperature and the set temperature around the SR heating element 22 increases, the temperature is increased. It has the ability to generate heat and allow rapid temperature rise.
  • the self-regulation function of the SR heating element 22 is a film or coating film of a predetermined thickness made by curing a paste in which an electric resistance material component, an insulation binder component, and a temperature control material component are mixed. Is implemented by The SR heating element 22 may be directly attached or applied to the lower surface of the heat resistant substrate 21, but may be attached to the lower portion of the heat resistant substrate 21 after being applied on a heat resistant base plate such as metal or at a predetermined distance. It may be installed spaced apart.
  • the SR heating element 22 is divided into three parts, that is, the first heating element 22a, the second heating element, and the third heating element 22c, each of which is independently connected to the controller 40.
  • Power supply but may alternatively be composed of a single body or divided into two or more parts separated from each other.
  • a conduction path 23 is formed on a surface of the SR heating element 22, and a power line 41 of a power supply device of the controller 40 is located in the conduction path 23. Then, the SR heating element 22 receives the power through the conductive path 23 to generate heat in the range of approximately 50 ⁇ 450 °C.
  • the SR heating element 22 is formed by hardening a paste in which an electric resistance material component, an insulating binder component, and a control material component are mixed. Such SR heating element 22 may be formed by coating by screen print.
  • the SR heating element 22 may be heat-treated in a conveyor furnace that emits infrared rays for 8 to 12 minutes at 130 to 160 ° C., and then heat-treated at 180 ° C. for 20 minutes.
  • the conductive path 23 is formed on the surface of the SR heating element 22 so that the power line 41 of the power supply device of the controller 40 is positioned in the conductive path 23 to receive power and generate heat.
  • SR heating element 22 is configured to have 50 to 75% by weight of the electrical resistance material component, 5 to 16% by weight of the insulating binder component, 10 to 40% by weight of the temperature control material component do.
  • the content of the electrical resistance material component is less than 50% by weight is not preferable to realize the heat generating performance of the heating element, when it exceeds 75% by weight is not preferable because the stability of the temperature control is lowered.
  • the content of the insulating binder component is less than 5% by weight, it is not preferable because the bonding strength of the composition is lowered.
  • the content of the insulating binder component is more than 16% by weight, the component content of other compositions such as the resistance component is low, so that the exothermic performance is lowered. I can't.
  • the content of the temperature control material component is less than 10% by weight, it is not desirable to be insufficient to realize the function of adjusting to a specific temperature, and when the content of the temperature control material exceeds 40% by weight, the content of other components such as the resistance component is too small. Not preferred.
  • the SR heating element 22 forms a paste in a powder mixture state in which the electrical resistance material component includes nickel (Ni) and aluminum (Al).
  • the electrical resistivity component is composed of nickel 50 to 60% by weight of the electrical resistance material component, aluminum 40 to 50% by weight of the electrical resistive material component, nickel 53% by weight of the electrical resistive material component, aluminum It is preferably configured to have 47% by weight of this electrical resistive substance component.
  • the electrical resistance material component of the SR heating element 22 may include molybdenum (Mo), boron (B), silicon (Si), and the like as corrective ingredients.
  • Mo molybdenum
  • B boron
  • Si silicon
  • the molybdenum is 0.05 to 0.2 at% of the paste
  • the boron is to be composed of 0.005 to 0.02 at% of the paste
  • the molybdenum is preferably composed of 0.1 at% of the paste
  • the boron is composed of 0.01 at% of the paste.
  • the electrical resistive substance is added to nickel and aluminum by adding corrective ingredients such as molybdenum (Mo), boron (B), and silicon (Si) for 4 to 12 hours (preferably 6- 10 hours) in a closed space of a planetary ball mill.
  • Mo molybdenum
  • B boron
  • Si silicon
  • the dispersion value between particles constituting the electric resistance material component of the SR heating element 22 is formed in a range of 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably, the dispersion value between particles in a range of 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the specific surface area is preferably 200 m 2 / g or less.
  • the dispersion value between the particles constituting the electrical resistance material component is linked to the temperature coefficient of resistance (TCR) of the SR heating element 22, and the resistance temperature coefficient of the SR heating element 22 is the electrical resistance material component. It is controlled by the dispersion value between particles.
  • the dispersion value between the particles constituting the electrical resistance material component is controlled by the time the electrical resistance material component stays in the closed space of the planetary ball mill.
  • the insulating binder component of the SR heating element 22 may be selected from a polyester, an epoxy resin, an epoxy-phenol lacquer composition, and the like.
  • the insulating binder component is composed of 10 to 16% by weight of the paste
  • nanostructured silicon (Si) powder which is a stabilizing additive, may be added to the insulating binder component.
  • Si may be composed of 0.3 to 0.7 at% of the paste, preferably 0.4 to 0.6 at%.
  • Such silicon shortens the formation time of the structure of the SR heating element 22 when manufacturing the SR heating element 22, and allows the resistance temperature coefficient of the SR heating element 22 that is set and implemented to be maintained for a long time.
  • the SR heating element 22 serves to adjust to about 50 ⁇ 450 °C in the energized state through the temperature control material component.
  • a specific material must be included as an appropriate temperature control material component to prevent overheating of the heating element and to contribute to the proper power consumption.
  • the temperature control material of the SR heating element 22 forms a paste in a lead-free-glass powder mixture.
  • the glass powder mixture is formed from a group consisting of SiO2, BaO, B2O3, and Al2O3. It is preferred that it is at least one oxide selected.
  • the temperature control material component of the SR heating element 22 may be manufactured in a closed space of a planetary ball mill for 4-12 hours (preferably 6-10 hours) without oxygen inflow.
  • the temperature control material component of the SR heating element 22 is such that the dispersion (dispersion) value between particles is formed in the range of 0.05 to 2 ⁇ m, preferably to form the dispersion value between particles in the range of 0.1 to 1.0 ⁇ m .
  • the dispersion value between particles constituting the thermostat component is controlled by the time that the thermostat component stays in the closed space of the planetary ball mill.
  • a corrective ingredient including ZnO, Al, TiO2, Bi2O3BaTiO, etc. may be added. (discretisation) can be formed in the range of 0.05 to 0.4 ⁇ m, preferably to be formed in the range of 0.1 to 0.3 ⁇ m.
  • the temperature control material component of the SR heating element 22 has a mixture including niobium (Nb), antimony (Sb), yttrium (Y), lanthanum (La), and the like as a donor. Such donors are added to obtain high volume conductivity.
  • SR heating element 22 according to an embodiment of the present invention configured as described above has a resistance value of 0.05 to 1.9 ⁇ / ⁇ (preferably 0.09 to 0.9 ⁇ / ⁇ ), SR according to an embodiment of the present invention
  • the heating element 22 changes the resistance value of the SR heating element 22 by adjusting the weight ratio of the electrical resistance material component, the insulation binder component, and the temperature control material component.
  • the SR heating element 22 according to the embodiment of the present invention configured as described above is a resistance thermometer of 500 to 50 ⁇ 10 -4 / °C (preferably 560 ⁇ 10 -6 to 40 ⁇ 10 -4 / °C) It has a number (TCR), the SR heating element 22 according to the embodiment of the present invention changes the resistance temperature coefficient of the SR heating element 22 by adjusting the weight ratio of the electrical resistance material component, insulating binder component, temperature control material component Let's go.
  • the SR heating element (22) made up of components such as the epoxy resin 7g, nickel-aluminum (Ni-53%, Al- 47%) 70g, SiO 2 -BaO-B 2 O 3 -Al 23 g of 2 O 3 was dispersed in 200 g of ethanol, premixed and stirred at high speed to prepare SR heating element 22 (Example 1) of the present invention, and 20 g of epoxy phenol lacquer resin, NiAl [(Ni-53%, Al 60g of -47%) (45wt%)]-B (5wt%)-Mo (30wt%)-Si (20wt%) was dispersed in 200g of ethanol, premixed and stirred at high speed to prepare the planar heating element of Comparative Example 1. Next, a power test, an impedance, and a temperature control test were performed for Example 1 and Comparative Example 1, and the results are shown in FIGS. 4 to 7.
  • Figure 4 is a graph showing the temperature control performance according to Example 1 and Comparative Example 1, line 1 shows a temperature increase curve according to Comparative Example 1, line 2 of the SR heating element 22 according to the present invention It is shown that the temperature increase, the SR heating element 22 (Example 1) of the present invention can be seen that the resistance value increases rapidly when the temperature is above a certain value.
  • Example 1 the resistance value (impedance) increases with time, and thus the power usage decreases.
  • Comparative Example 1 the impedance is almost constant and the power consumption is almost constant. Therefore, the SR heating element 22 of the present invention can increase the resistance value with time to reduce the power consumption, and the power and temperature self-regulation with time due to the increase in the resistance value (material characteristics). You can see that this is possible.
  • the SR heating element 22 maintains a constant temperature while controlling the heat generation state in response to an ambient temperature environment, there is an advantage of reducing power consumption.
  • the heat generating area may be changed according to the size of the container, thereby preventing the waste of power consumption.
  • the present invention can be usefully applied to a cooking appliance for cooking food by heating of a heating element such as an electric range.

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Abstract

본 발명은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고 열손실이 적어서 전력사용량이 절감되는 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) 면상발열체를 적용한 전기레인지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기레인지는 상부면이 개방된 케이스와; 상기 케이스 상부면에 결합되는 내열성 기판과; 상기 내열성 기판의 하부에 연접하거나 일정 거리 이격되게 배치되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element)와; 상기 케이스에 설치되어 사용자가 상기 SR 발열체의 발열온도를 조정할 수 있도록 하는 조작부와; 상기 조작부와 연결되어 상기 SR 발열체로 인가되는 전원을 제어하여 발열온도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지 및 그 제조방법
본 발명은 전기레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 조리 용기의 크기에 따라 발열 범위의 조정이 가능하여 전력사용량을 절감할 수 있는 온도 자가조절형(SR: Self-Regulation) 면상발열체를 적용한 전기레인지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기레인지는 강화유리 하측에 니크롬선, 텅스턴, 몰리브덴 등과 같은 금속 물질을 사용한 코일 형태의 발열체를 소정의 면적으로 설치한 구성으로 이루어진다.
그러나, 발열체가 코일 형태인 경우에는 전열기 제품의 구조 구현에 많은 제약이 따르며, 온도를 올리고 내리는데 많은 시간이 요구되면서 에너지 변환 효율이 나빠 전력 낭비가 커지는 문제점이 발생한다. 그리고, 상기 코일 형태의 입체 구조로 인하여 제품의 부피가 커지게 되며, 무게가 무거워지고, 발열 재료의 소비가 많아지는 또 다른 문제점을 발생시키게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록실용신안공보 20-0399652(2005. 10. 19. 등록)에 유리기판이나 스테인레스 기판 상에 나노급 세라믹과 금속물질이 복합된 페이스트를 도포하여 후막형 발열부를 구성하고, 상기 후막형 발열부에 전기에너지를 공급하여 열에너지로 변환시킴으로써 에너지 변환 효율 및 내구성이 우수하고 내구성 및 콤팩트한 구조와 크기를 갖는 후막형 발열체가 구비된 핫플레이트가 개시되어 있다.
하지만, 상기한 등록실용신안의 후막형 발열체가 구비된 핫플레이트는 정확한 온도조절이 용이하지 않고, 일정한 비등점 온도까지 상승한 이후에도 지속적으로 비등 온도에 동일한 전력공급을 유지하고 있어서 에너지 손실이 과다한 문제가 있다.
또한, 종래의 후막형 발열체를 구비한 핫플레이트를 비롯한 전기레인지들은 용기의 크기에 상관없이 항상 동일한 면적을 발열시키므로 작은 용기를 가열하는 경우 용기의 외측면까지 불필요하게 가열하여 전력소비를 낭비하게 되는 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능한 SR(Self-Regulation) 발열체를 적용하여 온도를 균일하게 유지할 수 있으며, 전력소비량을 대폭 절감할 수 있는 전기레인지 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 용기의 크기에 따라 발열면적의 조정이 가능하도록 한 전기레인지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기레인지는, 상부면이 개방된 케이스와; 상기 케이스 상부면에 결합되는 내열성 기판과; 상기 내열성 기판의 하부에 연접하거나 일정 거리 이격되게 배치되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(self regulation heating element)와; 상기 케이스에 설치되어 사용자가 상기 SR 발열체의 발열온도를 조정할 수 있도록 하는 조작부와; 상기 조작부와 연결되어 상기 SR 발열체로 인가되는 전원을 제어하여 발열온도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 50 내지 75 중량%이고, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%이며, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 범주에 따르면, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와; 내열성 기판의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와; 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 한 범주에 따르면, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와; 내열성 베이스플레이트의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와; 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계 및; 상기 SR 발열체가 내열성 기판의 표면에 부착되거나 일정 거리 유격을 가지면서 결합되도록 내열성 기판과 베이스플레이트를 설치하는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 핫플레이트의 SR 발열체가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되므로 전력소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, SR 발열체가 복수개로 분할되어 독립적으로 전원을 인가받아 발열하는 경우, 용기의 크기에 따라 발열 면적을 가변시킬 수 있으므로 소비전력의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기레인지의 요부 단면도이다.
도 3은 도 1의 전기레인지에 구성된 SR 발열체의 구조를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지의 SR 발열체의 실시예와 비교예에 따른 온도 조절 성능을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지의 SR 발열체의 전력실험 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지의 SR 발열체의 임피던스 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지의 SR 발열체의 온도변화 실험 결과를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기레인지 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기레인지는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 상부면에 결합되는 내열성 기판(21)과 상기 내열성 기판(21)의 하부면에 도포되어 외부에서 공급되는 전기에너지에 의해 발열하는 SR 발열체(self regulation heating element)(22)로 이루어진 핫플레이트(20)와, 상기 케이스(10)에 설치되어 사용자가 상기 핫플레이트(20)의 SR 발열체(22)의 작동을 제어할 수 있도록 된 조작부(30)와, 상기 조작부(30)와 연결되어 상기 SR 발열체(22)의 작동을 제어하는 컨트롤러(40)를 포함한 구성으로 이루어진다. 여기서, 상기 SR 발열체(22)는 발열 범위의 가변이 가능하도록 하기 위하여 중앙의 제1발열체(22a)와, 상기 제1발열체(22a)의 외측에 일정 간격 이격되게 형성된 링형태의 제2발열체(22b), 상기 제2발열체(22b)의 외측에 일정 간격 이격되게 형성된 링형태의 제3발열체(22c)로 분할 구성된다.
상기 케이스(10)는 내부의 열이 외부로 전달되지 않도록 단열재가 내장되거나 단열성 재질로 이루어진 통상의 전기레인지에 구성되는 케이스와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어진다.
상기 조작부(30)는 상기 SR 발열체(22)를 구성하는 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c)의 발열온도를 제어하는 온도조절노브(31)와, 상기 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c)의 발열 또는 비발열 상태를 선택적으로 제어하여 발열 범위를 조정하는 범위조절노브(32)를 구비한다. 물론, 이 실시예에서 상기 조작부(30)는 손으로 돌리는 노브(knob) 방식으로 구성되었으나, 이와 다르게 버튼이나 터치패널 등 공지의 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
상기 컨트롤러(40)는 외부 전원과 연결되는 전원장치(미도시)를 구비하며, 상기 SR 발열체(22)의 제1발열체(22a) 및 제2발열체(22b), 제3발열체(22c)와 전선에 의해 독립적으로 연결되어, 상기 조작부(30)의 조작에 따라 상기 전원장치를 통해 SR 발열체(22)의 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c)에 전기에너지를 선택적으로 공급하여 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c)의 발열온도 및 발열범위를 제어한다. 즉, 사용자가 작은 용기(SC)를 가열하고자 할 경우에 상기 조작부(30)의 범위조절노브(32)를 1번 위치에 맞추고, 온도조절노브(31)를 작동하여 제1발열체(22a)에서 발열되는 온도를 조절하면, 제2,3발열체(22b, 22c)는 발열하지 않고 컨트롤러(40)를 통해 제1발열체(22a)에만 전기에너지가 공급되고, 제1발열체(22a)가 설정된 온도범위를 유지하면서 용기(SC)를 가열하게 된다. 또한, 사용자가 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c) 모두를 사용하여 큰 용기(BC)를 가열하고자 할 경우에는 범위조절노브(32)를 3번 위치에 맞추고 온도조절노브(31)를 돌려서 발열온도를 설정하면, 컨트롤러(40)를 통해서 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c) 모두에 전기에너지가 공급되어 제1,2,3발열체(22a, 22b, 22c)가 설정온도를 유지하면서 발열하게 된다.
상기 핫플레이트(20)의 내열성 기판(21)은 세라믹이나 강화유리, 스테인레스스틸 등의 금속 등을 사용하여 구성할 수 있다. 상기 내열성 기판(21)의 표면에는 상기 SR 발열체(22)와 대응하는 부분에 발열 영역을 나타내는 표시선이 표시될 수 있다.
상기 SR 발열체(22)는 컨트롤러(40)의 전원장치로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이와 같은 SR 발열체(22)는 온도 자가조절 기능을 수행하게 되는 것으로, 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 설정온도 범위로 일정하게 유지되도록 한다. 즉, SR 발열체(22)는 SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도를 지속적으로 유지하도록 하는데, SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도가 외부의 영향 등으로 설정된 온도값보다 낮아지게 되면 고온으로 발열하여 SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도가 설정된 온도로 신속하게 도달하도록 하고, SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도가 높아지면 오프 동작하면서 SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도가 낮추어지도록 한다. 또한, SR 발열체(22)는 SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간의 차이에 따라 발열상태가 조절되는데, SR 발열체(22) 주위의 정해진 영역 온도와 설정된 온도 간 차이가 클수록 고온으로 발열하여 신속한 온도 상승이 도모되도록 하는 성능을 가지고 있다.
이와 같은 SR 발열체(22)의 자가온도조절(Temperature Self-regulation) 기능은 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)를 경화시켜 제작한 일정 두께의 필름 또는 코팅막에 의해 구현된다. 상기 SR 발열체(22)는 상기 내열성 기판(21)의 하부면에 직접 부착되거나 도포될 수도 있지만, 금속 등의 내열성 베이스플레이트 상에 도포된 후 상기 내열성 기판(21)의 하부에 부착되거나 또는 일정 거리 이격되게 설치될 수도 있다.
또한, 이 실시예에서 상기 SR 발열체(22)는 3부분, 즉 제1발열체(22a)와 제2발열체, 제3발열체(22c)로 분할 구성되며, 각각은 상기 컨트롤러(40)에 독립적으로 연결되어 전원을 공급받지만, 이와 다르게 단일체로 이루어지거나, 혹은 서로 분리된 2 이상의 부분으로 분할 구성될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 SR 발열체(22)의 표면에는 전도로(conduction path)(23)가 형성되며, 상기 컨트롤러(40)의 전원장치의 전원선(41)이 전도로(23)에 위치되어, SR 발열체(22)가 전도로(23)를 통해 전원을 전도받아 대략 50~450℃의 범위로 발열하게 된다.
전술한 것과 같이, 상기 SR 발열체(22)는 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어지게 된다. 이와 같은 SR 발열체(22)는 스크린 프린트(screen print)에 의한 코팅에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 상기 SR 발열체(22)는 130~160℃에서 8~12분 동안 적외선 광선이 나오는 컨베이어 용광로(conveyor furnace)에서 열처리된 후, 다시 180℃에서 20분간 열처리되어 만들어질 수 있다. 그리고, SR 발열체(22)의 표면에 전도로(23)를 형성하여 컨트롤러(40)의 전원장치의 전원선(41)이 전도로(23)에 위치되면서 전원을 전도받아 발열하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 전기저항물질 성분이 50 내지 75 중량%, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%를 가지도록 구성된다.
상기 전기저항물질 성분의 함량이 50 중량% 미만인 경우에는 발열체의 발열 성능을 구현하기에 미흡하기에 바람직하지 못하고, 75 중량%를 초과하는 경우에는 온도조절의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 절연바인더 성분의 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 조성물의 결합력이 저하되기 때문에 바람직하지 못하고, 16 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 조성물의 성분 함량이 적어서 발열성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 그리고, 온도조절물질 성분의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 특정 온도로 조절하는 기능을 실현하기에 부족하기에 바람직하지 못하고, 40 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 성분들의 함량이 너무 적게 되어 바람직하지 못하다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 전기저항물질 성분이 니켈(Ni)과 알루미늄(Al)을 포함하는 분말 혼합물 상태로 페이스트를 이루도록 한다. 이와 같은 전기저항물질 성분은 니켈이 전기저항물질 성분의 50 내지 60 중량%, 알루미늄이 전기저항물질 성분의 40 내지 50 중량%를 가지도록 구성되는데, 니켈이 전기저항물질 성분의 53 중량%, 알루미늄이 전기저항물질 성분의 47 중량%를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, SR 발열체(22)의 전기저항물질 성분은 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등을 교정 성분(corrective ingredients)으로 가질 수 있다. 여기서, 몰리브덴은 페이스트의 0.05 내지 0.2at%, 보론은 페이스트의 0.005 내지 0.02at%로 구성되도록 하는데, 몰리브덴은 페이스트의 0.1at%, 보론은 페이스트의 0.01at%로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 전기저항물질 성분은 니켈, 알루미늄에 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등의 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가하여 산소 유입없이 4~12시간 동안(바람직하게는 6-10시간 동안) 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조될 수 있다. 여기서, SR 발열체(22)의 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.1 내지 10㎛ 범위에서 형성되도록 하는데, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5㎛ 범위에서 입자 간 분산(dispersion)값이 형성되도록 한다. 그리고, 비표면적(specific surface area)은 200 ㎡/g 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 SR 발열체(22)의 저항온도계수(TCR:temperature coefficient of resistance)와 연동되는 것으로, SR 발열체(22)의 저항온도계수는 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값에 의해 조절된다. 여기서, 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 전기저항물질 성분이 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에 머무는 시간에 의해 조절되게 된다.
그리고, 상기 SR 발열체(22)의 절연바인더 성분은 폴리에스테르(polyester), 에폭시(epoxy)수지, 에폭시-페놀 라커(epoxy phenol laquer) 조성물 등에서 선택된 것으로 이루어진다. 상기 절연바인더 성분이 페이스트의 10 내지 16 중량%로 구성될 경우, 안정화 첨가물인 나노구조의 규소(Si) 분말이 절연바인더 성분에 첨가될 수 있다. 여기서, 이와 같은 규소는 페이스트의 0.3 내지 0.7at%로 구성될 수 있는데, 0.4 내지 0.6at%으로 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 규소는 SR 발열체(22) 제조시 SR 발열체(22)의 구조 형성 시간을 단축시키며, 설정되어 구현된 SR 발열체(22)의 저항온도계수가 장기간 유지될 수 있도록 한다.
또한, 상기 SR 발열체(22)는 온도조절물질 성분을 통하여 통전된 상태에서 약 50~450℃로 조절하는 역할을 한다. 이와 같이 온도조절물질 성분으로서 특정한 물질이 적절한 함량으로 포함되어야 발열체의 과열을 방지하고, 적절한 전력을 소모하는데 기여하는 것이다. SR 발열체(22)의 온도조절물질 성분으로는 납성분이 없는 유리(lead-free-glass) 분말 혼합물 상태로 페이스트를 이루도록 하는데, 이와 같은 유리 분말 혼합물은 SiO₂, BaO, B₂O₃, Al₂O₃로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 이상의 산화물인 것이 바람직하다.
여기서, SR 발열체(22)의 온도조절물질 성분은 산소 유입없이 4~12시간 동안(바람직하게는 6~10시간 동안) 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조될 수 있다. 한편, SR 발열체(22)의 온도조절물질 성분은 입자 간 분산(dispersion)값이 0.05 내지 2㎛의 범위에서 형성되도록 하는데, 바람직하게는 0.1 내지 1.0㎛의 범위에서 입자 간 분산값이 형성되도록 한다. 온도조절물질 성분을 이루는 입자 간 분산값은 온도조절물질 성분이 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에 머무는 시간에 의해 조절되게 된다.
이와 같은 SR 발열체(22)의 온도조절물질 성분은 ZnO, Al, TiO₂, Bi₂O₃BaTiO 등을 포함하는 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가할 수 있는데, 이와 같은 온도조절물질 성분의 교정 성분을 이루는 입자 간 이산(discretisation)은 0.05 내지 0.4㎛ 범위에서 형성될 수 있는데, 바람직하게는 0.1 내지 0.3㎛ 범위에서 형성되도록 한다. 또한, SR 발열체(22)의 온도조절물질 성분은 나이오븀(Nb), 안티몬(Sb), 이트륨(Y), 란탄(La) 등을 포함하여 이루어진 혼합물을 공여체(donor)로 가지게 된다. 이와 같은 공여체(donor)는 높은 용적 전도도(volume conductivity)를 획득하기 위해 첨가된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 0.05 내지 1.9 Ω/□(바람직하게는 0.09 내지 0.9 Ω/□)의 저항값을 가지는데, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 온도조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 SR 발열체(22)의 저항값을 변경시키게 된다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 500 내지 50×10-4/℃(바람직하게는 560×10-6 ~ 40×10-4/℃)의 저항온도계수(TCR)를 가지는데, 본 발명의 실시예에 따른 SR 발열체(22)는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 온도조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 SR 발열체(22)의 저항온도계수를 변경시키게 된다.
상기와 같은 성분들로 이루어진 SR 발열체(22)의 성능을 알아보기 위하여, 에폭시 수지 7g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 70g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 23g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 본 발명의 SR 발열체(22)(실시예 1)를 제조하고, 에폭시 페놀 래커 수지 20g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 60g을 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 비교예 1의 면상발열체을 제조한 다음, 상기 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 전력실험, 임피던스, 온도제어 실험을 실시하였고, 그 결과를 도 4 내지 7에 도시하였다.
먼저, 도 4는 상기 실시예 1과 비교예 1에 따른 온도 조절 성능을 나타낸 그래프로, 선분 1은 비교예 1에 따른 온도 증가 곡선을 나타내고, 선분 2는 본 발명에 따른 SR 발열체(22)의 온도 증가를 나타낸 것으로, 본 발명의 SR 발열체(22)(실시예 1)는 온도가 일정값 이상이 되면 저항값이 급격히 증가하는 것을 볼 수 있다.
또한, 도 5 내지 도 7에 도시된 전력실험 결과와 임피던스 실험 결과, 온도변화 실험 결과를 참조하면, 온도는 실시예 1과 비교예 1이 유사하게 증가하고 있다. 그러나 실시예 1은 시간에 따라 저항값(임피던스)이 증가하여 전력사용량이 감소하는 것을 확인할 수 있고, 비교예 1은 임피던스도 거의 일정하게 나타나고 전력사용량도 거의 일정하게 나타난다. 따라서, 본 발명의 SR 발열체(22)는 시간에 따라 저항값이 증가하여 전력사용량을 감소시킬 수 있고, 저항값의 증가(물질 특성)로 인하여 시간에 따른 전력 및 온도 자기제어(Self-Regulation)이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 전기레인지는 SR 발열체(22)가 주위의 온도환경에 대응하여 발열 상태를 조절하면서 온도가 일정하게 유지되도록 하므로, 전력소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, SR 발열체(22)가 복수개로 분할되어 독립적으로 전원을 인가받아 발열하도록 구성될 경우, 용기의 크기에 따라 발열 면적을 가변시킬 수 있으므로 소비전력의 낭비를 방지할 수 있는 이점도 있다.
전술한 본 발명에 따른 전기레인지에 대한 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제시된 것으로 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.
본 발명은 전기레인지와 같이 발열체의 발열에 의해 음식물을 조리하는 조리기기 등에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims (27)

  1. 상부면이 개방된 케이스(10)와;
    상기 케이스 상부면에 결합되는 내열성 기판(21)과;
    상기 내열성 기판의 하부에 연접하거나 일정 거리 이격되게 배치되며, 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 페이스트(paste)가 경화되어 이루어져 전원을 공급받아 발열하되, 온도 자가조절 기능을 수행하여 정해진 영역의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 SR 발열체(22)(self regulation heating element)와;
    상기 케이스에 설치되어 사용자가 상기 SR 발열체의 발열온도를 조정할 수 있도록 하는 조작부(30)와;
    상기 조작부와 연결되어 상기 SR 발열체로 인가되는 전원을 제어하여 발열온도를 제어하는 컨트롤러(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 상기 내열성 기판의 하부면에 직접 도포 또는 부착된 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 내열성의 베이스플레이트 상부면에 도포 되거나 부착된 상태에서 상기 내열성 기판(21)의 하부면에 접촉되게 부착되거나 일정 거리 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 복수개로 분할되고, 분할된 각각의 부분들은 전선을 통해 컨트롤러에 개별적으로 연결되어 독립적으로 전원을 공급받아 제어되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조작부는 상기 SR 발열체의 분할된 부분들의 발열 또는 비발열을 선택적으로 제어하기 위한 범위조절부와, 상기 SR 발열체의 발열 온도를 제어하기 위한 온도조절부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체는 표면에 전도로(conduction path)가 형성되며, 상기 전도로에는 컨트롤러(40)의 전원선이 위치되어 컨트롤러로부터 전원을 전도받아 발열하게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 50 내지 75 중량%이고, 절연바인더 성분이 5 내지 16 중량%이며, 온도조절물질 성분이 10 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 니켈(Ni)과 알루미늄(Al)을 포함하는 분말 혼합물 상태로 상기 페이스트를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 니켈은 상기 전기저항물질 성분의 50 내지 60 중량%이고, 상기 알루미늄은 상기 전기저항물질 성분의 40 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  10. 제8항에 있어서, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분은 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 군 중에서 하나 이상이 선택되는 교정 성분(corrective ingredients)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 몰리브덴은 상기 페이스트의 0.05 내지 0.2at%이고, 상기 보론은 상기 페이스트의 0.005 내지 0.02at%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.1 내지 10㎛이고, 상기 SR 발열체의 저항온도계수(TCR:temperature coefficient of resistance)는 상기 전기저항물질 성분을 이루는 입자 간 분산값에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 폴리에스테르(polyester), 에폭시(epoxy)수지, 에폭시-페놀 라커(epoxy phenol laquer) 조성물 군 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 10 내지 16 중량%이되,
    상기 SR 발열체의 절연바인더 성분은 안정화 첨가물인 나노구조의 규소(Si) 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 규소는 상기 페이스트의 0.3 내지 0.7at%인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 납성분이 없는 유리(lead-free-glass) 분말 혼합물 상태로 상기 페이스트를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유리 분말 혼합물은 SiO₂, BaO, B₂O₃, Al₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  18. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 조절물질 성분을 이루는 입자 간 분산(dispersion)값은 0.05 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  19. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 ZnO, Al, TiO₂, Bi₂O₃BaTiO 군 중에서 하나 이상이 선택되는 교정 성분(corrective ingredients)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  20. 제19항에 있어서, 상기 교정 성분을 이루는 입자 간 이산(discretisation)은 0.05 내지 0.4㎛인 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  21. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 조절물질 성분은 나이오븀(Nb), 안티몬(Sb), 이트륨(Y), 란탄(La) 군에서 하나 이상이 선택되는 혼합물을 공여체(donor)로 포함하게 되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  22. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 저항값은 0.05 내지 1.0 Ω/□이되,
    상기 SR 발열체를 이루는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 상기 SR 발열체의 저항값이 변경되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  23. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SR 발열체의 저항온도계수는 500×10-6 내지 50×10-4/℃이되,
    상기 SR 발열체를 이루는 전기저항물질 성분, 절연바인더 성분, 조절물질 성분의 중량비 조절에 의해 상기 SR 발열체의 저항온도계수가 변경되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지.
  24. 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와;
    내열성 기판의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와;
    상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법.
  25. 전기저항물질 성분과 절연바인더 성분 및 온도조절물질 성분이 혼합된 SR 발열체 형성용 페이스트(paste)를 준비하는 단계와;
    내열성 베이스플레이트의 표면에 상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 일정 두께로 도포하는 단계와;
    상기 SR 발열체 형성용 페이스트를 경화시키는 단계 및;
    상기 SR 발열체가 내열성 기판의 표면에 부착되거나 일정 거리 유격을 가지면서 결합되도록 내열성 기판과 베이스플레이트를 설치하는 단계를 포함하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 SR 발열체 페이스트는 스크린 프린트(screen print) 방식으로 내열성 기판 또는 내열성 베이스플레이트 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법.
  27. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 전기저항물질 성분은 니켈, 알루미늄에 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 등의 교정 성분(corrective ingredients)을 첨가하여 산소 유입없이 4~12시간 동안 유성형 보올 밀(ball mill)의 폐쇄공간에서 제조되는 것을 특징으로 하는 온도 자가조절형 면상발열체를 적용한 전기레인지의 제조방법.
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