KR100574721B1 - A plane heater and thereof method - Google Patents

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KR100574721B1 KR1020040027740A KR20040027740A KR100574721B1 KR 100574721 B1 KR100574721 B1 KR 100574721B1 KR 1020040027740 A KR1020040027740 A KR 1020040027740A KR 20040027740 A KR20040027740 A KR 20040027740A KR 100574721 B1 KR100574721 B1 KR 100574721B1
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Abstract

본 발명은 마이카(운모)와 내열성 수지에 원적외선방사효율을 높이기 위해 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면 처리하여 열과 압력을 통해 경질 또는 연질의 시트 상으로 제조된 마이카 시트를 면상발열지의 상,하 표면층에 열과 압력을 통해 부착시킨 구조의 고온 면상발열체를 구성함으로써 면상발열체의 온도를 200℃ 이상 까지도 발열시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다. The present invention is a mica sheet prepared by hard or soft sheet through heat and pressure by incorporating transition element oxide or anion material or surface treatment in liquid phase to increase far infrared radiation efficiency in mica (mica) and heat resistant resin. The object of the present invention is to construct a high-temperature planar heating element having a structure attached to the upper and lower surface layers through heat and pressure, so that the temperature of the planar heating element can be generated to 200 ° C or more.

이를 위해 구성되는 본 발명의 고온 면상발열체는, 세라믹 등을 첨가하여 기능성을 부가하고 펄프와 탄소섬유로부터 제조된 면상발열지나 고분자화합물에 탄소를 분산하거나 탄소섬유를 직조한 면상발열지 및, 이 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재를 포함하여 이루어진 고분자합성수지의 면상발열체를 구비하되; 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모) 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에 미량의 음이온소재를 혼입하거나 원적외선방사효율 증대 및 음이온방출 효과를 위한 안료를 액상으로 표면처리하고 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하면서 일정 압력으로 가압하여 제조된 판상의 마이카 시트를 전극부재가 배설된 면상발열지의 상,하 표면층에 고온 가압을 통해 부착시킨 구조로 이루어진다.The high-temperature planar heating element of the present invention constituted for this purpose is a planar heating paper obtained by adding a ceramic or the like and dispersing carbon in a planar heating paper or a polymer compound made from pulp and carbon fiber or woven carbon fiber, and this planar It is provided with a planar heating element of the polymer synthetic resin comprising an electrode member disposed for drawing the wire in the longitudinal direction or the transverse direction of the heating paper; 30-80% by weight of mica (mica) and fine-grained particles of 5 mm or less in diameter and 20-70% by weight of heat-resistant resin are mixed with a small amount of anion material or a pigment for increasing the far-infrared radiation efficiency and anion-releasing effect The plate-shaped mica sheet manufactured by pressurizing at a constant pressure while surface-treating and heating to a temperature condition of 80 ~ 200 ℃ is made of a structure attached to the upper and lower surface layers of the surface heating paper on which the electrode member is disposed by high pressure.

면상발열지, 고온 면상발열체, 음이온소재, 마이카, 운모, 내열성 수지, 전이원소산화물Planar heating paper, high temperature planar heating element, anion material, mica, mica, heat resistant resin, transition element oxide

Description

고온 면상발열체 및 그 제조방법{A plane heater and thereof method} High-temperature planar heating element and its manufacturing method {A plane heater and Julia method}             

도 1 은 본 발명의 일실시예에 관한 고온 면상발열체를 보인 분리 사시도,1 is an exploded perspective view showing a high-temperature planar heating element according to an embodiment of the present invention,

도 2 는 본 발명의 고온 면상발열체를 보인 분리 단면도,2 is an exploded cross-sectional view showing a high-temperature planar heating element of the present invention;

도 3 은 본 발명의 고온 면상발열체를 보인 결합 사시도,3 is a perspective view showing a high-temperature planar heating element of the present invention,

도 4 는 본 발명의 고온 면상발열체를 보인 결합 단면도,4 is a cross-sectional view showing a high-temperature planar heating element of the present invention,

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 관한 고온 면상발열체를 나타낸 분리 단면도,5 is an exploded cross-sectional view showing a high-temperature planar heating element according to another embodiment of the present invention;

도 6 은 도 5 에 도시된 고온 면상발열체의 결합 단면도,6 is a cross-sectional view of the high-temperature planar heating element shown in FIG.

도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 고온 면상발열체를 나타낸 보인 분리 사시도,Figure 7 is an exploded perspective view showing a high temperature planar heating element according to another embodiment of the present invention,

도 8 는 도 7 에 도시된 고온 면상발열체의 결합 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view of the high temperature planar heating element shown in FIG. 7.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

100, 100a, 100b : 면상발열체 110 : 면상발열지100, 100a, 100b: planar heating element 110: planar heating paper

120 : 전극부재 130 : 마이카 시트120: electrode member 130: mica sheet

140 : 실버페이스트 150 : 고분자 절연시트140: silver paste 150: polymer insulating sheet

본 발명은 본 출원인의 특허출원 제2004-7897호를 개량한 고온 면상발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세분말 또는 일정 크기의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면 처리하여 열과 압력을 통해 경질 또는 연질의 시트 상으로 제조된 마이카 시트를 일면의 종방향 또는 횡방향으로 전극부재가 배설된 면상발열지의 상,하면에 부착시킨 고온 면상발열체 및 그 제조방법에 관한 것이다.        The present invention relates to a high-temperature planar heating element improved from the applicant's patent application No. 2004-7897, and more particularly, mica (mica) and heat-resistant resin (e.g., epoxy resin, alkyd) made of fine powder or granules of a certain size. Mica sheet manufactured by mixing anion material into resin or silicone or surface-treating in liquid phase to form a hard or soft sheet through heat and pressure. It relates to a high-temperature planar heating element attached to the lower surface and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 전기의 통전에 의한 면상발열체는 온도조절이 용이할 뿐만 아니라 공기가 오염되지 않아 위생적이며, 소음이 없기 때문에 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다. 또한, 이러한 면상발열체는 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고 및 막사 등의 산업용 난방장치, 각종 산업용 가열장치, 비닐 하우스와 농산물 건조시스템의 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지할 수 있는 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 거울이나 유리의 김서림 방지장치, 건강보조용, 축산용 등에도 이용되고 있다.       In general, the planar heating element by the electricity supply is not only easy to control the temperature, but also sanitary because the air is not polluted, and is widely used for residential heating devices such as apartments or general houses because there is no noise. In addition, these planar heating elements can prevent the melting of snow or freezing of roads and parking lots, such as heating in commercial buildings, industrial heating in workshops, warehouses and barracks, various industrial heating devices, agricultural facilities in vinyl houses and agricultural product drying systems. In addition to various freeze protection devices that can be used, such as leisure, winter, home appliances, anti-fog of mirrors and glass, health supplement, animal husbandry.

전술한 바와 같은 면상발열체의 발열원으로는 니크롬 등의 발열선이 많이 사용되고 있으나, 니크롬 등의 발열선으로 만든 면상발열체에서는 전기가 한 선을 통 해 흐르기 때문에 발열선의 어느 한 부분이라도 끊어지면 전기가 통하지 않게 되어 면상발열체가 작동을 하지 않는 사용상의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 면상발열체에서는 발열선 부위만이 부분발열이기 때문에 온도분포가 불균일하며, 니크롬 등의 금속들은 원적외선의 방사율이 낮기 때문에 이들을 이용한 면상발열체는 가열효율이 낮다는 문제점이 있다.As a heat generating source of the planar heating element as described above, a heating element such as nichrome is used a lot, but in the planar heating element made of a heating element such as nichrome, since electricity flows through one line, electricity does not pass when any part of the heating line is broken. Problems may arise that the planar heating element does not work. In addition, in the planar heating element, the temperature distribution is nonuniform because only the heating line part is partially heat-producing, and the planar heating element using them has a low heating efficiency because metals such as nichrome have low emissivity of far infrared rays.

전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 면상발열체의 면상발열지로는 탄소섬유를 펄프부재 내에 분산시킨 탄소섬유지나 흑연 판상의 분말이나 탄소분말을 분산시킨 전도성 고분자 발열시트가 사용되고 있다. 이처럼 탄소섬유를 펄프부재 내에 분산시킨 탄소섬유지와 전도성 고분자 시트를 이용한 면상발열체들의 구조는 탄소섬유지나 전도성 고분자시트의 상,하 표면층에 전기절연과 방수를 위한 고분자 절연층이 라미네이팅되어 있는 형태로 구성되어 있다. 따라서, 탄소섬유지와 전도성 고분자 시트를 이용한 면상발열체에서는 발열체의 전체면에서 균일 발열이 가능하여 니크롬 등의 발열선을 이용한 면상발열체의 문제점인 발열선 부위만의 부분발열에 의한 불균일한 온도분포를 해결할 수가 있다.As the planar heating paper of the planar heating element according to the prior art as described above, a carbon fiber paper in which carbon fibers are dispersed in a pulp member, or a conductive polymer heating sheet in which powder or carbon powder in graphite plate form is dispersed. The structure of the planar heating elements using the carbon fiber paper and the conductive polymer sheet in which the carbon fibers are dispersed in the pulp member is formed by laminating the polymer insulating layer for electrical insulation and waterproofing on the upper and lower surface layers of the carbon fiber paper or the conductive polymer sheet. Consists of. Therefore, in the planar heating element using carbon fiber paper and conductive polymer sheet, uniform heating is possible on the entire surface of the heating element, so that the uneven temperature distribution due to the partial heating of only the heating element part, which is a problem of the planar heating element using the heating line such as nichrome, can be solved. have.

또한, 탄소섬유지와 전도성 고분자시트에서 모두 전도성 필러로 원적외선 방사 특성이 뛰어난 탄소섬유나 탄소분말이 사용되고 있다. 따라서, 탄소섬유지나 전도성 고분자 시트를 이용한 면상발열체는 가열하고자 하는 물체에 부착하여 사용하는 접촉가열 방식의 면상발열체뿐만 아니라 물체와 일정거리를 유지하며 가열할 수 있는 원적외선 방사 면상발열체로 매우 적합하다. 이러한 접촉가열식 면상발열체나 원적외선 방사 면상발열체의 제조에는 탄소섬유를 펄프내에 분산시킨 탄소섬유 지를 사용하는 것이 탄소분말을 고분자 내에 분산시킨 전도성 고분자 시트를 사용하는 것보다 장점이 있다.In addition, carbon fiber or carbon powder having excellent far-infrared radiation characteristics is used as the conductive filler in both the carbon fiber paper and the conductive polymer sheet. Accordingly, the planar heating element using carbon fiber paper or conductive polymer sheet is very suitable as a planar heating element of contact heating type used by attaching to an object to be heated, as well as a far-infrared radiating planar heating element that can be heated at a constant distance from the object. The use of carbon fiber paper in which carbon fibers are dispersed in pulp is more advantageous than the use of conductive polymer sheets in which carbon powder is dispersed in a polymer.

한편, 종래의 기술에 따른 면상발열체는 면상발열지의 상,하 표면층에 에폭시수지나 우레탄수지로 도포하여 발열히터로써 사용하고 있는 것이 대부분이다. 그러나, 전술한 바와 같은 에폭시수지나 우레탄수지는 내열성에 있어서 발열온도의 한계가 있기 때문에 300℃ 이상의 온도까지 발열시키는데 문제가 있다. 따라서, 에폭시수지나 우레탄수지가 적용된 구조의 종래 기술에 따른 면상발열체는 가열효율이 낮은 문제점을 갖고 있다.On the other hand, the planar heating element according to the prior art is applied to the upper and lower surface layers of the planar heating paper with epoxy resin or urethane resin is mostly used as a heating heater. However, the epoxy resin and the urethane resin as described above have a problem of generating heat up to a temperature of 300 ° C. or higher because there is a limit of exothermic temperature in heat resistance. Therefore, the planar heating element according to the prior art of the structure in which the epoxy resin or urethane resin is applied has a problem of low heating efficiency.

더구나, 전술한 바와 같이 면상발열지의 상,하 표면층에 에폭시수지나 우레탄수지로 도포하여 발열히터로써 사용하고 있는 종래 기술의 면상발열체는 에폭시수지나 우레탄수지의 특성으로 인하여 쉽게 부러지거나 깨지는 문제가 있다. 따라서, 종래의 기술에 따른 면상발열체는 쉽게 부러지거나 깨지는 파손의 문제로 인하여 유지에 따른 문제가 발생하게 된다.In addition, the planar heating element of the prior art, which is used as a heating heater by applying epoxy resin or urethane resin to the upper and lower surface layers of the planar heating paper, as described above, has a problem of being easily broken or broken due to the characteristics of the epoxy resin or urethane resin. . Therefore, the planar heating element according to the prior art is a problem due to the maintenance due to the problem of breakage easily broken or broken.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 특허출원 제2004- 7897호를 개량 발명한 것으로, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물(MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 ) 등의 소성고형화를 통한 안료 나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 열과 압력을 통해 경질 또는 연질의 시트 상으로 제조된 마이카 시트를 면상발열지의 상,하 표면층에 열과 압력을 통해 부착시킨 구조의 고온 면상발열체를 구성함으로써 면상발열체의 온도를 300℃ 이상 까지도 발열시킬 수 있도록 개량한 고온 면상발열체 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the invention has been improved patent application No. 2004-7897, mica (mica) and heat-resistant resin (eg epoxy resin, made of fine powder or granules of 5mm or less in diameter) Alkyd resins and silicones) are mixed with pigments or anion materials through plastic solidification such as transition element oxides (MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, NiO, Cr 2 O 3 ), or surface treated in liquid phase High temperature improved to generate heat up to 300 ℃ or higher by constructing a high temperature planar heating element of mica sheet made of hard or soft sheet on top and bottom surface layer of planar heating paper by heat and pressure The purpose is to provide a planar heating element and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물(MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 ) 등의 소성고형화를 통한 안료나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 이루어진 마이카 시트를 이용하여 고온 면상발열체를 제조함으로, 면상발열체로써의 특성(얇은 두께, 유연성, 균일한 온도분포 및 빠른 온도상승 등)은 유지하면서도 다양한 형태의 고온 면상발열체를 제조할 수 있다.Another object of the present invention is to convert the transition element oxide (MnO 2 , Fe 2 O 3 , and the like) into mica (mica) and heat resistant resins (such as epoxy resins, alkyd resins, and silicones) formed of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less. By producing a high temperature planar heating element using a mica sheet formed by mixing pigments or anion materials through plastic solidification such as CuO, NiO, Cr 2 O 3 ) or surface treatment in a liquid state, the characteristics as a planar heating element (thin thickness, flexibility) , Uniform temperature distribution and rapid temperature rise) can be produced in various forms of high-temperature planar heating element.

본 발명의 또 다른 목적은, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물(MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 ) 등의 소성고형화를 통한 안료나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 이루어진 마이카 시트를 이용하여 면상발열체를 제조함으로써 마이카와 내열성 수지를 통해 쉽게 부러지거나 깨지지 않는 고온 면상발열체를 제조할 수 있다.Still another object of the present invention is a transition element oxide (MnO 2 , Fe 2 O 3 ) to mica (mica) and heat resistant resins (eg epoxy resins, alkyd resins, silicon, etc.) made of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less. , CuO, NiO, Cr 2 O 3 ) by using a mica sheet made by mixing a pigment or anion material through plastic solidification or surface treatment in a liquid phase to produce a planar heating element is not easily broken or broken through mica and heat-resistant resin High temperature planar heating element can be manufactured.

또한, 본 발명은 전술한 목적들 이외에 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알 갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물(MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2 O3) 등의 소성고형화를 통한 안료나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 이루어진 마이카 시트를 이용하여 면상발열체를 제조함으로, 발열히터로써 균일한 온도분포와 고온 내열성을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 마이카가 적용된 면상발열체의 발열시 원적외선과 음이온의 방출을 통해 건강과 에너지효율면에도 이로움이 있으며 전이원소산화물인 이산화망간(MnO2)은 은성분 흡착성질과 촉매제로 오존의 농도를 낮추는 특성이 있으며, 제이산화철(Fe2O3)은 불완전연소시 발생하는 다이옥신 발생억제 효과가 있다.In addition, the present invention is a transition element oxide (MnO 2 , Fe) to the mica (mica) and heat-resistant resin (for example epoxy resin, alkyd resin and silicon, etc.) consisting of fine powder or granules of 5 mm or less in diameter in addition to the above-mentioned objects. 2 O 3 , CuO, NiO, Cr 2 O 3 ) by mixing the pigment or anionic material through plastic solidification, or by producing a surface heating element using a mica sheet formed by surface treatment in a liquid, uniform temperature distribution as a heating heater and not only it can realize the high-temperature heat resistance as well over the emission of far infrared rays and anions when the planar heating element heating the mica has been applied, and the benefits to health and energy efficiency transition element oxide, manganese dioxide (MnO 2) is a Silver Star minute adsorption properties and catalytic It has a characteristic of reducing the concentration of ozone, iron dioxide (Fe 2 O 3 ) has the effect of suppressing the generation of dioxins generated during incomplete combustion.

본 발명에 따른 기술은, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물(MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 ) 등의 소성고형화를 통한 안료나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 이루어진 마이카 시트를 이용하여 면상발열체를 제조함으로, 단시간의 온도상승 등을 통해 온도조정이 용이할 뿐만 아니라 전기료 등의 유지비를 절감할 수 있다.
According to the present invention, the transition element oxides (MnO 2 , Fe 2 O 3 ,) to mica (mica) and heat resistant resins (such as epoxy resins, alkyd resins, and silicon) made of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less are used. It is easy to adjust the temperature by short-term temperature rise by manufacturing a planar heating element using mica sheet made by mixing pigment or anion material through plastic solidification such as CuO, NiO, Cr 2 O 3 ) or surface treatment in liquid phase. In addition, maintenance costs such as electricity costs can be reduced.

상기 목적들을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은, 세라믹 등을 첨가하여 기능성을 부가하고 펄프와 탄소섬유로부터 제조된 면상발열지나 고분자화합물에 탄소 를 분산하거나 탄소섬유를 직조한 면상발열지 및, 이 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재를 포함하여 이루어진 고분자합성수지의 면상발열체를 구비하되; 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모) 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에 미량의 음이온소재를 혼입하거나 원적외선방사효율 증대 및 음이온방출 효과를 위한 안료를 액상으로 표면처리하고 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하면서 일정 압력으로 가압하여 제조된 판상의 마이카 시트를 전극부재가 배설된 면상발열지의 상,하 표면층에 고온 가압을 통해 부착시킨 구조로 이루어진다.The present invention constituted to achieve the above objects, the surface-heating paper and the surface-heating paper which disperse carbon or woven carbon fiber in a planar heating paper or a high molecular compound prepared by adding a ceramic or the like and made from pulp and carbon fiber, It is provided with a planar heating element of the polymer synthetic resin comprising an electrode member disposed for drawing the wire in the longitudinal direction or the transverse direction of the heating paper; 30-80% by weight of mica (mica) and fine-grained particles of 5 mm or less in diameter and 20-70% by weight of heat-resistant resin are mixed with a small amount of anion material or a pigment for increasing the far-infrared radiation efficiency and anion-releasing effect The plate-shaped mica sheet manufactured by pressurizing at a constant pressure while surface-treating and heating to a temperature condition of 80 ~ 200 ℃ is made of a structure attached to the upper and lower surface layers of the surface heating paper on which the electrode member is disposed by high pressure.

전술한 바와 같은 구성에서 마이카 시트는, 마이카와 내열성 수지의 혼합비율을 변화시키는 것을 통해 경질(Hard Type의 마이카 시트) 또는 연질(Flexible Type의 마이카 시트)의 특성을 갖는다. 이때, 내열성 수지는 에폭시 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 실리콘 및 셀락 중 어느 하나로 이루어지며 전이원소산화물로는 MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 등의 것이다. In the above-described configuration, the mica sheet has characteristics of hard (hard type mica sheet) or soft (flexible type mica sheet) by changing the mixing ratio of the mica and the heat resistant resin. At this time, the heat-resistant resin is made of any one of epoxy resin, alkyd resin, urethane resin, silicone and shellac, and the transition element oxides are MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, NiO, Cr 2 O 3 and the like.

한편, 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설 부착되는 전극부재는 면상발열지의 표면에 실버페이스트가 더 인쇄된 후 건조가 이루어진 상태에서 배설 부착될 수 있으며, 면상발열지와 마이카 시트 사이에는 면상발열체의 경도 및 인장강도를 향상시키기 위해 내열성 접착제로써의 실리콘 또는 경질 코팔 중 어느 하나가 더 도포될 수 있다.On the other hand, the electrode member that is attached to the wire for drawing the wire in the longitudinal direction or the transverse direction of the surface heating paper may be attached to the discharged state in the dry state after the printing more silver paste on the surface of the surface heating paper, the surface heating paper and mica sheet In order to improve the hardness and tensile strength of the planar heating element, either silicone or hard copal as a heat resistant adhesive may be further applied.

또한, 본 발명의 고온 면상발열체는 면상발열지와 마이카 시트 사이인 면상 발열지의 상,하 표면층에 한 층 이상의 고분자 절연시트가 더 배설 부착될 수 있다.In addition, in the high temperature planar heating element of the present invention, one or more polymer insulating sheets may be further attached to the upper and lower surface layers of the planar heating paper between the planar heating paper and the mica sheet.

본 발명에 따른 고온 면상발열체의 제조방법은, 배설된 전극부재에 전기의 통전이 이루어짐으로써 발열되는 고온 면상발열체에 있어서, (가) 펄프나 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자 합성수지로 제조된 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재를 배설하는 단계; 및 (나) 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모) 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에 미량의 음이온소재를 혼합하거나 전이원소산화물 등의 안료를 표면처리한 후 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하는 가운데 일정 압력으로 가압하여 제조된 판상의 마이카 시트를 상기 면상발열지 상,하 표면층에 고온 가압을 통해 부착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.In the method for producing a high temperature planar heating element according to the present invention, in the high temperature planar heating element that is generated by electric current being supplied to an electrode member disposed therein, (A) a ceramic is added from pulp or carbon fiber and made of carbon and a polymer synthetic resin. Arranging an electrode member for drawing wires in a longitudinal direction or a transverse direction of the surface heating paper; And (b) 30 to 80% by weight of mica (mica) consisting of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less and 20 to 70% by weight of heat resistant resin are mixed with a small amount of anionic material or surface treated with a pigment such as a transition element oxide. Then, the plate-shaped mica sheet manufactured by pressurizing at a predetermined pressure while heating to a temperature condition of 80 ~ 200 ℃ comprises the step of attaching to the upper surface, the lower surface layer of the planar heating paper through the high temperature pressing.

이때, 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재를 배설 부착하기 전에 상기 면상발열지의 표면에 실버페이스트를 인쇄한 후 건조시키는 단계와, 전극부재가 종방향 또는 횡방향에 배설된 면상발열지에 마이카 시트를 부착시키기 전에 면상발열지와 이에 대응하는 마이카 시트의 면에 내열성 접착제인 실리콘 또는 경질 코팔 중 어느 하나를 도포하는 단계가 더 부가될 수 있다.At this time, before the electrode member is disposed to draw the wire in the longitudinal direction or the transverse direction of the planar heating paper, printing and pasting the silver paste on the surface of the planar heating paper and drying the electrode member is disposed in the longitudinal or transverse direction. Prior to attaching the mica sheet to the planar heating paper, a step of applying either heat-resistant adhesive silicone or hard copal to the face of the planar heating paper and the corresponding mica sheet may be further added.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온 면상발열체 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a high temperature planar heating element and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 고온 면상발열체를 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 고온 면상발열체를 보인 분리 단면도이며, 도 3 은 본 발명 의 고온 면상발열체를 보인 결합 사시도이고, 도 4 는 본 발명의 고온 면상발열체를 보인 결합 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a high-temperature planar heating element according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded cross-sectional view showing a high-temperature planar heating element of the present invention, Figure 3 is a combined perspective view showing a high-temperature planar heating element of the present invention, 4 is a cross-sectional view showing a high-temperature planar heating element of the present invention.

본 발명의 고온 면상발열체는 앞서의 목적에서도 기술한 바와 같이 마이카The high temperature planar heating element of the present invention is a mica as described in the above object.

(운모)를 통해 판상의 시트로 제조한 후, 제조된 마이카 시트를 면상발열지의 상,하 표면층에 부착시킴으로써 운모의 특성을 통해 200℃ 이상의 온도까지 발열시킬 수 있도록 하기 위한 기술인 것이다. 여기서, 상기 마이카(운모)는 화성암 및 변성암의 조암광물로 그 종류가 많고 광물하적으로는 복잡한 화학성분인 규산염광물이다. 이러한 마이카(운모)는 일반적으로 육각판상의 결정으로 산출되며 아주 얇고 질긴 판상으로 분할되는 특성이 있다.After the mica sheet is formed into a sheet-like sheet, the mica sheet is attached to the upper and lower surface layers of the planar heating paper so as to heat up to a temperature of 200 ° C. or higher through the characteristics of the mica. Here, the mica (mica) is a coarse mineral of igneous rock and metamorphic rock, and is a silicate mineral having many kinds and undermining a complex chemical component. Such mica is generally produced by hexagonal crystals and is divided into very thin and tough plates.

즉, 일반적인 마이카(운모)는 독특한 전기적 특성을 가지고 있는 바, 이는 낮은 전기전도율(Conductivity)과 높은 절연강도(백운모 1500-3000, 금운모 1000-1500volts/mill) 때문에 높은 전압에도 견딘다. 상기 마이카(운모)는 낮은 전력손실(High Q Factor)과 높은 저항(백운모 1015-1016, 금운모 1012-1014 ohm/cm) 및 축전용량 안전성을 가지는 특성이 있으며, 높은 유전율(Dielectric constant; 백운모 6-8, 금운모 5-6)을 보유하므로 정전기 에너지를 순간적으로 저장할 수 있는 특성이 있다.In other words, the general mica has unique electrical properties, which withstand high voltages due to its low conductivity and high dielectric strength (Mica 1500-3000, gold mica 1000-1500 volts / mill). The mica is characterized by low power loss (High Q Factor) and high resistance (Dolomite mica 1015-1016, Geum mica 1012-1014 ohm / cm) and storage capacity stability, high dielectric constant (Dimica constant 6) -8, gold mica 5-6) has the property to store the electrostatic energy instantaneously.

상기 마이카(운모)의 특성들은 마이카(운모)가 콘덴서, 변압기, 가감 저항기The characteristics of the mica are mica, a capacitor, a transformer and a resistor.

(Rheostat), 퓨즈, 열전자 밸브 브릿지(Thermionic valve bridge), 백열전구, 진공관의 절연재 등 수많은 전기제품에 이용되는 원인이 된다. 상기 마이카(운모)는 전기제품 또는 이와 관련되는 분야에 전체의 90% 이상이 사용된다. 이러한 마이카(운모)는 압축할 수 없고, 물이나 산(불산과 진한 황산 제외), 알카리, 일반 용매와 기름 등에 반응하지 않는 화학적 불활성, 가소성(Flexibility)과 투명성 및 높은 기계적 강도 때문에 광학적 필러(optical filler), 난로와 용광로의 창, 헬륨-네온 레이저의 감속판(retardation plate), 고압증기 보일러의 계량기 유리(gauge glass), 컴퓨터 기록 헤드의 gap separator 등에 사용된다. (Rheostat), fuses, thermoelectric valve bridges, incandescent lamps, vacuum tube insulation, etc. are used in many electrical products. More than 90% of the mica is used in electrical appliances or related fields. These mica are incompressible and optical fillers due to their chemical inertness, flexibility and transparency and high mechanical strength that do not react to water or acids (except hydrofluoric acid and concentrated sulfuric acid), alkalis, common solvents and oils. fillers, windows of stoves and furnaces, retardation plates of helium-neon lasers, gauge glass of high-pressure steam boilers, gap separators of computer recording heads, and the like.

또한, 마이카(운모)는 천연적인 구조적 안정성이 있기 때문에 고온에서의 안정성과 높은 단열강도(insular strength)를 가진 이상적인 부도체이다. 이러한 마이카(운모)는 요곡성, 탄성, 높은 인장강도를 가지지만, 다소 부드럽고 손으로 자를 수 있으므로 다양한 형태로 가공되어 여러 산업에 이용된다.In addition, mica (mica) is an ideal insulator with natural structural stability at high temperatures and high insular strength. Such mica (mica) has flexibility, elasticity, high tensile strength, but is somewhat soft and can be cut by hand so that it is processed into various forms and used in various industries.

한편, 본 발명의 고온 면상발열체 구성은 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고온 면상발열체(100)로써 펄프나 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자 합성수지로 제조된 면상발열지(110), 이 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재(120) 및 마이카(운모)와 내열성 수지에 원적외선방사효율을 높이기 위해 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 판상으로 제조된 마이카 시트(130)의 구성으로 이루어진다.On the other hand, the high-temperature planar heating element configuration of the present invention, as shown in Figures 1 to 4, the high-temperature planar heating element 100 according to the present invention is added to the ceramic from the pulp or carbon fiber and the planar heating produced by carbon and polymer synthetic resin Paper 110, the electrode element 120 and the mica (mica) and heat-resistant resin disposed in the longitudinal or transverse direction of the planar heating paper 110 to increase the far-infrared radiation efficiency in the transition element oxide or anion It is composed of a mica sheet 130 made of a plate shape by mixing a material or surface treatment in a liquid phase.

본 발명에 따른 면상발열체(100)는 펄프나 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자 합성수지로 제조된 면상발열지(110)의 일면 종방향 또는 횡방향에 전극부재(120)를 배설한 상태에서 마이카 시트(130)를 일정 온도 조건하에서 가압을 통해 면상발열지(110)의 상,하 표면층에 부착시킴으로써 제조된다.In the planar heating element 100 according to the present invention, the ceramic member is added from pulp or carbon fiber, and the electrode member 120 is disposed in a longitudinal direction or a transverse direction of the planar heating paper 110 made of carbon and a polymer synthetic resin. The mica sheet 130 is manufactured by attaching the mica sheet 130 to the upper and lower surface layers of the planar heating paper 110 through pressure under a predetermined temperature condition.

상기 면상발열체(100)의 구성에서 마이카 시트(130)에 사용되는 마이카(운모)는 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진다. 이때, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지의 혼합 비율은 30∼80 : 20∼70중량%의 비율로 혼합된다.In the configuration of the planar heating element 100, the mica (mica) used for the mica sheet 130 is made of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less. At this time, the mixing ratio of the mica (mica) and the heat resistant resin formed in the form of fine powder or particles having a diameter of 5 mm or less is mixed at a ratio of 30 to 80:20 to 70% by weight.

이와 같이 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카Mica made of fine powder or granules of 5 mm or less in diameter

(운모) 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리한 후, 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하는 가운데 일정 압력으로 가압하게 되면 판상의 마이카 시트(130)로 제조된다.(Mica) When 30 to 80% by weight and 20 to 70% by weight of the heat resistant resin are mixed with a transition element oxide or an anionic material or surface treated in a liquid phase, and then pressurized at a constant pressure while heating at a temperature of 80 to 200 ° C. It is made of a plate-shaped mica sheet 130.

전술한 바와 같이 마이카(운모)와 내열성 수지에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 제조된 판상의 마이카 시트(130)를 전극부재(120)가 종방향 또는 횡방향으로 배설된 면상발열지(110)의 상,하 표면층에 일정 온도 조건하에서 가압하게 되면 발명이 목적하는 마이카를 이용한 고온 면상발열체(100)를 제조할 수 있게 된다.As described above, the electrode member 120 is disposed in the longitudinal or transverse direction of the plate-shaped mica sheet 130 prepared by incorporating transition element oxide or anion material into the mica and the heat resistant resin or surface treatment in a liquid phase. When the upper and lower surface layers of the planar heating paper 110 are pressed under a predetermined temperature condition, the high temperature planar heating element 100 using the mica of the present invention can be manufactured.

한편, 본 발명에 따른 고온 면상발열체(100)의 구성에서 마이카 시트(130)는 경질(Hard Type의 마이카 시트) 또는 연질(Flexible Type의 마이카 시트)로 제조될 수 있는데, 이는 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지의 비율을 조절함으로써 가능하다.On the other hand, in the configuration of the high-temperature planar heating element 100 according to the present invention, the mica sheet 130 may be made of hard (mica type of hard type) or soft (flexible type of mica sheet), which is fine powder or diameter It is possible by adjusting the ratio of the mica (mica) and the heat resistant resin which are in the form of granules of 5 mm or less.

즉, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)에 비해 내열성 수지의 혼합량을 적게 하면 경질(Hard Type의 마이카 시트)의 마이카 시트(130)를 제조할 수 있고, 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이 카(운모)에 비해 내열성 수지의 혼합량을 많게 연질(Flexible Type의 마이카 시트)의 마이카 시트(130)를 제조할 수 있다.That is, when the mixing amount of the heat-resistant resin is reduced compared to the mica (mica) having a fine powder or granules of 5 mm or less in diameter, the mica sheet 130 of hard (hard type mica sheet) can be manufactured, and the diameter is 5 mm. The mica sheet 130 of a soft type (flexible type mica sheet) can be manufactured in a larger amount of the heat-resistant resin than the mica in the following granular form.

그리고, 전술한 바와 같은 마이카 시트(130)의 제조시 사용되는 내열성 수지로는 에폭시 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 실리콘 및 셀락 중 어느 하나의 것을 사용한다. 물론, 이외에 다른 내열성 수지가 사용될 수도 있음은 당연할 것이다.In addition, any one of an epoxy resin, an alkyd resin, a urethane resin, silicone, and shellac may be used as the heat resistant resin used in manufacturing the mica sheet 130 as described above. Of course, other heat resistant resins may also be used.

도 5는 본 발명에 따른 고온 면상발열체의 다른 실시 예를 보인 분리 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 고온 면상발열체의 결합 단면도이다.5 is an exploded cross-sectional view showing another embodiment of the high temperature planar heating element according to the present invention, and FIG. 6 is a cross sectional view of the high temperature planar heating element shown in FIG.

도 5 및 도 6 에 도시된 다른 예의 고온 면상발열체(100a) 역시 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같은 예의 고온 면상발열체(100)와 마찬가지로 펄프와 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자합성수지로 제조되거나 직조된 면상발열지(110), 이 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재(120) 및 마이카(운모)와 내열성 수지에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 판상으로 제조된 마이카 시트(130)의 구성으로 이루어진다.5 and 6, the high-temperature planar heating element 100a of another example is also added with ceramics from pulp and carbon fiber, and the carbon and the polymer synthetic resin, similarly to the high-temperature planar heating element 100 of the examples shown in FIGS. 1 to 4. Manufactured or woven planar heating paper 110, the electrode element 120 and mica (mica) and excreted in the longitudinal or transverse direction of the planar heating paper 110 and mica (mica) and heat-resistant resin transition element oxide or anion It is composed of a mica sheet 130 made of a plate shape by mixing a material or surface treatment in a liquid phase.

다만, 도 5 및 도 6 에 도시된 다른 예의 고온 면상발열체(100a)는 그 제조과정에서 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위한 전극부재However, the high-temperature planar heating element 100a of another example shown in FIGS. 5 and 6 is an electrode member for drawing wires in the longitudinal or transverse direction of the planar heating paper 110 in its manufacturing process.

(120)를 배설 부착하기에 앞서 면상발열지(110)의 표면에 실버페이스트(140)를 인쇄하여 건조시키는 과정을 거치게 된다.Prior to attaching the excretory 120, the silver paste 140 is printed on the surface of the planar heating paper 110 and dried.

즉, 도 5 및 도 6 에 도시된 다른 예의 고온 면상발열체(100a)는 전극부재That is, the high-temperature planar heating element 100a of another example shown in FIGS. 5 and 6 includes an electrode member.

(120)가 배설될 위치인 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향의 표면에 실버페이스트(140)를 인쇄한 후 건조를 한 상태에서 건조된 실버페이스트(140)의 상부면으로 전극부재(120)가 배설 부착된다.Electrode member to the upper surface of the dried silver paste 140 in the dried state after printing the silver paste 140 on the surface in the longitudinal or transverse direction of the planar heating paper 110 is the position to be excreted 120 120 is excreted.

도 7은 본 발명에 따른 고온 면상발열체의 또 다른 실시 예를 보인 분리 사시도이고, 도 8 는 도 7 에 도시된 고온 면상발열체의 결합 단면도이다.Figure 7 is an exploded perspective view showing another embodiment of the high temperature planar heating element according to the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view of the high temperature planar heating element shown in FIG.

도 7 및 도 8 에 도시된 또 다른 예의 고온 면상발열체(100b) 역시 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같은 예의 고온 면상발열체(100)와 마찬가지로 펄프나 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자합성수지로 제조되거나 직조된 면상발열지(110), 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재(120) 및 마이카(운모)와 내열성 수지에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 판상으로 제조된 마이카 시트(130)의 구성으로 이루어진다.7 and 8, the high temperature planar heating element 100b of another example is also added with ceramic from pulp or carbon fiber, and the carbon and the polymer synthetic resin are similar to the high temperature planar heating element 100 of the example shown in FIGS. 1 to 4. Planar heating paper 110 made of or woven with a transition element oxide or anion to the electrode member 120 and mica (mica) and heat-resistant resin, which are disposed for wire drawing in the longitudinal or transverse direction of the surface heating paper 110 It is composed of a mica sheet 130 made of a plate shape by mixing a material or surface treatment in a liquid phase.

다만, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같은 또 다른 예의 고온 면상발열체However, another high-temperature planar heating element as shown in Figure 7 and 8

(100b)는 그 제조과정에서 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위한 전극부재(120)가 배설 부착된 면상발열지(110)의 상,하 표면층과 마이카 시트(130) 사이에 한 층 이상의 고분자 절연시트(150)를 배설 부착하여 이루어진다.100b is one or more layers of polymer between the upper and lower surface layers and the mica sheet 130 of the planar heating paper 110 having the electrode member 120 disposed on the wires in the longitudinal or transverse direction during the manufacturing process. The insulating sheet 150 is made by attaching.

즉, 도 7 및 도 8 에 도시된 또 다른 예의 고온 면상발열체(100b)는 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위한 전극부재(120)가 배설 부착된 면상발열지(110)의 상,하 표면층에 고분자 절연시트(150)를 배설 부착하고, 상,하의 고분자 절연시트(150) 각각의 외측면에 마이카 시트(130)를 부착한 구성으로 이루어진다.That is, the high-temperature planar heating element 100b of another example illustrated in FIGS. 7 and 8 has upper and lower surface layers of the planar heating paper 110 having the electrode member 120 disposed to extract wires in the longitudinal direction or the transverse direction. The polymer insulating sheet 150 is attached to the excrement, and the mica sheet 130 is attached to the outer surface of each of the upper and lower polymer insulating sheets 150.

전술한 구성에서 고분자 절연시트(150)의 전기비저항은 1×1016Ω-cm 이상이면 최적이나 1×1010Ω-cm 이상이어도 사용가능하며, 폴리에스터, 아크릴, ABS, 셀루로우즈, 불화탄소, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 폴리스타일렌, 고무, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리비닐플루오라이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 에폭시 및 에폭시 수지함침 유리직물 등을 사용할 수 있다.In the above-described configuration, the electrical resistivity of the polymer insulating sheet 150 is optimal if it is 1 × 10 16 Ω-cm or more, but may be used even if it is 1 × 10 10 Ω-cm or more, and polyester, acrylic, ABS, cellulose, carbon fluoride, polyethylene, Polypropylene, polystyrene, rubber, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl fluoride, polyamide, polyimide, polyurethane, epoxy and epoxy resin impregnated glass fabrics can be used.

한편, 도 1 내지 도 4, 도 5 및 도 6, 그리고 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같은 예의 본 발명에 따른 고온 면상발열체(100, 100a, 100b)에는 경도 및 인장강도를 향상시키기 위해 실리콘이나 경질 코팔 등의 내열성 접착제(도시하지 않음)를 면상발열지(110)와 마이카 시트(130) 사이에 도포하여 면상발열지(110)의 상,하 표면층에 마이카 시트(130)를 부착시킬 수 있다. 이때, 도 7 및 도 8 의 예에서는 면상발열지(110)와 고분자 절연시트(150) 사이 또는 고분자 절연시트(150)와 마이카 시트(130) 사이에 내열성 접착제(도시하지 않음)가 도포될 수 있다.On the other hand, the high-temperature planar heating element (100, 100a, 100b) according to the present invention of the example as shown in Figures 1 to 4, 5 and 6, and 7 and 8 in order to improve the hardness and tensile strength Or a heat resistant adhesive (not shown), such as a hard copal, may be applied between the planar heating paper 110 and the mica sheet 130 to attach the mica sheet 130 to the upper and lower surface layers of the planar heating paper 110. have. 7 and 8, a heat resistant adhesive (not shown) may be applied between the planar heating paper 110 and the polymer insulating sheet 150 or between the polymer insulating sheet 150 and the mica sheet 130. have.

본 발명의 고온 면상발열체(100)의 제조를 요약 정리하면, 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 펄프와 탄소섬유로부터 세라믹을 첨가하고 탄소와 고분자합성수지로 제조되거나 직조된 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재(120)를 배설한 후, 마이카(운모)와 내열성 수지에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 시트상으로 제조된 마이카 시트(130)를 전극부재(120)가 배설된 면상발열지(110)의 상,하 표면층에 열을 가하는 가운데 일정 압력으로 가압하여 부착시킨다.Summarizing the manufacture of the high-temperature planar heating element 100 of the present invention, as shown in Figures 1 to 4, a planar heating paper 110, which is made of woven or woven with carbon and a polymer synthetic resin added with a ceramic from pulp and carbon fiber After the electrode member 120 is disposed in the longitudinal or transverse direction of the mica sheet, the mica sheet is prepared by mixing transition element oxides or anion materials with mica and heat-resistant resin, or by surface treatment in liquid form. 130 is pressurized to a predetermined pressure while applying heat to the upper and lower surface layers of the planar heating paper 110 on which the electrode member 120 is disposed.

전술한 구성에는 면상발열지(110)의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재(120)를 배설 부착하기 전에 도 5 및 도 6 에서와 같이 면상발열지(110)의 표면에 실버페이스트(140)를 인쇄한 후 건조시키는 과정이 더 부가될 수 있다.In the above-described configuration, the silver paste is formed on the surface of the surface heating paper 110 as shown in FIGS. 5 and 6 before the electrode member 120 is disposed and attached to the wire drawing in the longitudinal direction or the horizontal direction of the surface heating paper 110. A process of printing 140 and then drying may be further added.

또한, 전극부재(120)가 종방향 또는 횡방향에 배설된 면상발열지(110)에 마이카 시트(130)를 부착시키기 전에 면상발열지(110)와 이에 대응하는 마이카 시트(130)의 면에 실리콘 또는 경질 코팔 등의 내열성 접착제(도시하지 않음)를 도포하는 과정이 부가될 수 있다. 이때, 면상발열지(110)와 이에 대응하는 마이카 시트(130)의 면에 실리콘 또는 경질 코팔 등의 내열성 접착제(도시하지 않음)를 도포하는 이유는 면상발열체의 경도 및 인장강도를 향상시키기 위함이다.In addition, before the electrode member 120 attaches the mica sheet 130 to the planar heating paper 110 disposed in the longitudinal direction or the transverse direction, the electrode member 120 is disposed on the surface of the planar heating paper 110 and the corresponding mica sheet 130. A process of applying a heat resistant adhesive (not shown) such as silicone or hard copal may be added. At this time, the reason for applying a heat-resistant adhesive (not shown) such as silicon or hard copal to the surface of the planar heating paper 110 and the corresponding mica sheet 130 is to improve the hardness and tensile strength of the planar heating element. .

한편, 전술한 바와 같은 제조과정을 통해 제조된 본 발명에 따른 고온 면상발열체(100)의 고온소재 온도측정을 시험한다. 이때, 실험실의 온도 조건은 18.2℃이고, 습도 조건은 35%이다. 시험재료는 경질(Hard Type)의 마이카 시트를 사용하며, 전열면적은 530×45mm이다. 사용전원의 Voltage Rating 는 250VAC이고, Power Rating는 833.3W으로 한다.On the other hand, the high temperature material temperature measurement of the high temperature planar heating element 100 according to the present invention manufactured through the manufacturing process as described above is tested. At this time, the temperature conditions of the laboratory is 18.2 ℃, humidity conditions are 35%. The test material uses hard type mica sheet and the heat transfer area is 530 × 45mm. The voltage rating of the power source is 250VAC and the power rating is 833.3W.

그리고, 고온소재 온도측정시험에서 시험 방법 및 조건은 첫째, 면상발열체And, in the high temperature material temperature measurement test method and conditions are first, planar heating element

(100)의 하측면은 단열(겹면 10t 2매이고, 히터 하측면은 불연소재로 처리함)처리하고 있다. 둘째, 센서부착은 히터와 하측면의 불연소재 사이에 부착하고 있다(5포인트). 이러한 시험조건을 표 1 과 같은 온도 결과를 얻을 수 있다.The lower side of the 100 is insulated (10 t 2 lap faces and the lower face of the heater is treated with a non-combustible material). Second, the sensor is attached between the heater and the nonflammable material on the lower side (5 points). These test conditions can be obtained in the temperature results shown in Table 1.

표 1Table 1

센서 시간(분)          Sensor time (minutes) 1One 22 33 44 55 비고Remarks 66 180180 164164 190190 160160 182182 1212 206206 190190 214214 198198 200200 1818 206206 200200 224224 214214 206206 2424 212212 204204 228228 220220 216216 3030 214214 204204 230230 220220 218218 3636 208208 204204 230230 222222 220220 4242 208208 208208 252252 228228 220220 4848 216216 290290 288288 236236 296296 5252 292292 306306 300300 244244 292292 6060 296296 310310 282282 290290 300300 6666 302302 312312 288288 306306 300300 7272 304.1304.1 312.7312.7 291.2291.2 310.7310.7 301.5301.5

표 1 에 도시된 바와 같이 일정 시간의 경과 후(72분 경과 후) 히터의 발열온도가 300℃ 이상까지 발열함을 알 수 있고, 온도 분포 또한 균일함을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the heating temperature of the heater generates heat up to 300 ° C. or more after a certain time (72 minutes) and the temperature distribution is also uniform.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 고온 면상발열체(100, 100a, 100b)는 마이카(운모)의 특성을 통해 300℃ 이상까지 발열온도를 높일 수 있다. 또한, 발열시 마이카(운모)로부터 방사 방출되는 원적외선 및 음이온을 통해 건강에 이로움을 줄 수 있다.As described above, the high-temperature planar heating elements (100, 100a, 100b) according to the present invention can increase the exothermic temperature up to 300 ° C or more through the characteristics of the mica (mica). In addition, it can be beneficial to health through the far-infrared and negative ions radiated from the mica (mica) when exothermic.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 열과 압력을 통해 경질 또는 연질의 시트 상으로 제조된 마이카 시트를 면상발열지의 상,하 표면층에 열과 압력을 통해 부착시킨 구조의 면상발열체를 구성함으로써 면상발열체의 온도를 300℃ 이상 까지도 발열시킬 수 있는 효과와 종래의 면상발열체에 대해 내구성 및 온도균일성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, a transition element oxide or an anionic material is incorporated into a mica (mica) and a heat resistant resin (for example, an epoxy resin, an alkyd resin, and a silicon) formed of fine powder or granules having a diameter of 5 mm or less, or The surface heating element has a surface heating element of 300 ° C or more by constituting the surface heating element having a structure in which the mica sheet manufactured in the form of a hard or soft sheet by heat and pressure is attached to the upper and lower surface layers of the surface heating paper by heat and pressure. It is possible to improve the durability and temperature uniformity with respect to the effect that can generate heat and the conventional planar heating element.

본 발명의 다른 효과로는 마이카(운모)와 내열성 수지의 혼합에 의해 이루어진 마이카 시트를 이용하여 면상발열체를 제조함으로써 면상발열체로써의 특성(얇은 두께, 유연성, 균일한 온도분포 및 빠른 온도상승 등)은 유지하면서도 다양한 형태의 면상발열체를 제조할 수 있는 효과가 있다.Another effect of the present invention is to produce a planar heating element using a mica sheet made of a mixture of mica (mica) and a heat-resistant resin as a planar heating element (thin thickness, flexibility, uniform temperature distribution, rapid temperature rise, etc.) While maintaining the effect of producing a planar heating element of various forms.

본 발명의 또 다른 효과로는 펄프와 탄소섬유의 면상발열지와 마이카(운모)의 90% 정도의 원적외선 방사율및 고온에 의한 방사에너지의 증대로 에너지 절감및 원적외선 효과가 발현되며, 또한 전이원소산화물과 음이온소재의 혼입에 의한 음이온의 방출에 의해 건강에도 이로움이 있도록 하는 효과가 있다.Another effect of the present invention is the energy saving and far-infrared effect is expressed by the increase in the radiation energy due to the far-infrared emissivity and the high temperature of about 90% of the surface heating paper and mica (pulp) of pulp and carbon fiber, and also the transition element oxide There is an effect to benefit the health by the release of negative ions by the mixing of and anion materials.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모)와 내열성 수지(예컨데 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등)에 전이원소산화물이나 음이온소재를 혼입하거나 액상으로 표면처리하여 이루어진 마이카 시트를 이용하여 면상발열체를 제조함으로써 단시간의 온도상승 등을 통해 온도조정이 용이할 뿐만 아니라 전기료 등의 유지비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the technology according to the present invention is to mix the transition element oxide or anionic material in the mica (mica) and heat-resistant resin (such as epoxy resin, alkyd resin and silicon) consisting of fine powder or granules of diameter 5mm or less or in liquid phase By producing a planar heating element using a mica sheet formed by surface treatment, it is easy to adjust the temperature through a short temperature rise, etc., and also has an effect of reducing maintenance costs such as electric charges.

Claims (14)

세라믹 등을 첨가하여 기능성을 부가하고 펄프와 탄소섬유로부터 제조된 면상발열지나 고분자화합물에 탄소를 분산하거나 탄소섬유를 직조한 면상발열지 및, 이 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설되는 전극부재를 포함하여 이루어진 고분자합성수지의 면상발열체로 구비하되,Functionality is added by adding ceramics and the like to heat dissipate the carbon in the planar heating paper or polymer compound made from pulp and carbon fiber or planar heating paper made of carbon fiber, and to pull out the wire in the longitudinal or transverse direction of the planar heating paper. It is provided with a planar heating element of a polymer synthetic resin comprising an electrode member to be excreted, 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카(운모) 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에다 전이원소산화물이나 미량의 음이온소재를 혼입 또는 액상으로 표면 처리하고 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하면서 일정 압력으로 가압하여 제조된 판상의 마이카 시트를 상기 전극부재가 배설된 면상발열지의 상,하 표면층에 일정 온도 조건에서 가압을 통해 부착시킨 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.30 to 80% by weight of mica (mica) with fine powder or granules of 5 mm or less in diameter and 20 to 70% by weight of heat-resistant resin are mixed or surface-treated with a transition element oxide or a small amount of anion material in a liquid or 80 to 200 ° C A high temperature planar heating element characterized in that the plate-shaped mica sheet manufactured by pressing at a predetermined pressure while heating at a temperature condition of the plate-shaped mica sheet is attached to the upper and lower surface layers of the planar heating paper, on which the electrode member is disposed, under a certain temperature condition. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 마이카 시트는 마이카와 내열성 수지의 혼합비율을 변화시키는 것을 통해 경질 또는 연질의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.The mica sheet is a high-temperature planar heating element, characterized in that it has a hard or soft characteristics by changing the mixing ratio of the mica and the heat resistant resin. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 면상발열지는 펄프에 탄소섬유를 혼입한 면상발열지, 고분자화합물에 탄소를 분산한 면상발열지, 탄소섬유를 직조한 면상발열지인 것을 특징으로 하는 고온 면상발멸체.The planar heating paper is a planar heating paper in which carbon fibers are mixed in pulp, a planar heating paper in which carbon is dispersed in a high molecular compound, and a planar heating paper in which carbon fibers are woven. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 면상발열지와 마이카 시트 사이에는 상기 면상발열체의 경도 및 인장강도를 향상시키기 위해 실리콘이나 경질 코팔 중 어느 하나의 내열성 접착제가 더 도포된 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.High temperature planar heating element characterized in that the heat-resistant adhesive of any one of silicon or hard copal is further applied between the planar heating paper and the mica sheet to improve the hardness and tensile strength of the planar heating element. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 배설 부착되는 전극부재는 상기 면상발열지의 표면에 실버페이스트가 더 인쇄된 후 건조가 이루어진 상태에서 배설 부착되는 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.High-temperature planar heating element characterized in that the electrode member is attached to the discharge in the longitudinal direction or the transverse direction of the planar heating paper is excreted in a dry state after the silver paste is further printed on the surface of the planar heating paper. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 면상발열지와 마이카 시트 사이인 면상발열지의 상,하 표면층에는 한 층 이상의 고분자절연시트가 더 배설 부착된 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.High-temperature planar heating element, characterized in that one or more polymer insulating sheets are further attached to the upper and lower surface layers of the planar heating paper between the planar heating paper and the mica sheet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전이원소산화물은 MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 등으로 고온의 소성을 통해 고형화한 것을 안료화 하여 마이카 시트에 혼입하거나 표면 처리한 것을 특징 으로 하는 고온 면상발열체.The transition element oxide is MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, NiO, Cr 2 O 3 The high-temperature planar heating element characterized in that the solidified by the high temperature firing to be incorporated into the mica sheet or surface treatment. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음이온소재는 희토류 또는 토르마린 등으로 이를 혼입하거나 표면 처리하여 원적외선과 음이온의 방출특성을 갖는 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체.The anion material is a high-temperature planar heating element characterized in that it has a release property of far infrared rays and anions by incorporating it into the rare earth or tourmaline or surface treatment. 배설된 전극부재에 전기의 통전이 이루어짐으로 발열되는 면상발열체에 있어서,In the planar heating element that generates heat by applying electricity to the electrode member is disposed, (가) 펄프와 탄소섬유로부터 세라믹 첨가하고 탄소와 고분자 합성수지 제조되거나 직조된 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재를 배설하는 단계; 및(A) disposing the electrode member for wire extraction in the longitudinal or transverse direction of the addition of ceramic from the pulp and carbon fiber, and the carbon and polymer synthetic resin produced or woven surface heating paper; And (나) 미세분말 또는 지름이 5mm 이하의 알갱이 형태로 이루어진 마이카 30∼80중량%와 내열성 수지 20∼70중량%에 전이원소산화물이나 미량의 음이온소재를 혼합하거나 표면처리한 후 80∼200℃의 온도 조건으로 가열하면서 일정 압력으로 가압하여 제조된 판상의 마이카 시트를 상기 면상발열지 상,하 표면층에 일정 온도의 조건에서 가압을 통해 부착시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.(B) 30 to 80% by weight of mica in the form of fine powder or granules of 5 mm or less in diameter and 20 to 70% by weight of heat-resistant resin are mixed or surface treated with a transition element oxide or a small amount of anionic material at 80 to 200 ° C. A method of manufacturing a high-temperature planar heating element, comprising the step of attaching a plate-shaped mica sheet manufactured by pressing at a predetermined pressure while heating to a temperature condition, by pressing the planar mica sheet on the upper and lower surface layers of the planar heating paper under a certain temperature condition. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 면상발열지의 종방향 또는 횡방향에 전선 인출을 위해 전극부재를 배설 부착하기 전에 상기 면상발열지의 표면에 실버페이스트를 인쇄한 후 건조시키는 단계가 더 부가된 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.A method of manufacturing a high temperature planar heating element, characterized in that the step of printing the silver paste on the surface of the planar heating paper before drying and attaching the electrode member in the longitudinal direction or transverse direction of the planar heating paper is further added. . 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 전극부재가 종방향 또는 횡방향에 배설된 면상발열지에 상기 마이카 시트를 부착시키기 전에 상기 면상발열지와 이에 대응하는 마이카 시트의 면에 내열성 접착제인 실리콘 또는 경질 코팔 중 어느 하나를 도포하는 단계가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.The step of applying any one of the heat-resistant adhesive silicone or hard copal to the surface of the planar heating paper and the corresponding mica sheet before the electrode member is attached to the planar heating paper disposed in the longitudinal or transverse direction Method for producing a high-temperature planar heating element, characterized in that it is further added. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 마이카 시트는 상기 마이카와 내열성 수지의 혼합비율을 변화시키는 것을 통해 경질 또는 연질의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.The mica sheet is a method for producing a high-temperature planar heating element, characterized in that it has a hard or soft characteristics by changing the mixing ratio of the mica and the heat resistant resin. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 전이원소산화물은 MnO2, Fe2O3, CuO, NiO, Cr2O3 등으로 고온의 소성을 통해 고형화한 것을 안료화 하여 마이카 시트에 혼입하거나 표면 처리한 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.The transition element oxide of the high-temperature planar heating element characterized in that the solidified by the high temperature firing, such as MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, NiO, Cr 2 O 3 and the like mixed into the mica sheet or surface treated Manufacturing method. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 음이온소재는 희토류, 토르마린중 어느 하나인 것을 혼입하거나 액상 표면처리한 것을 특징으로 하는 고온 면상발열체의 제조방법.The anion material is a rare earth, tourmaline any one of the mixed or liquid surface treatment method for producing a high-temperature planar heating element, characterized in that.
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