KR100665705B1 - Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof - Google Patents

Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100665705B1
KR100665705B1 KR1020030038006A KR20030038006A KR100665705B1 KR 100665705 B1 KR100665705 B1 KR 100665705B1 KR 1020030038006 A KR1020030038006 A KR 1020030038006A KR 20030038006 A KR20030038006 A KR 20030038006A KR 100665705 B1 KR100665705 B1 KR 100665705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating element
sheet
functional compound
conductive
conductive metal
Prior art date
Application number
KR1020030038006A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040107130A (en
Inventor
김규탁
이성호
Original Assignee
김규탁
이성호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김규탁, 이성호 filed Critical 김규탁
Priority to KR1020030038006A priority Critical patent/KR100665705B1/en
Publication of KR20040107130A publication Critical patent/KR20040107130A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100665705B1 publication Critical patent/KR100665705B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/034Heater using resistive elements made of short fibbers of conductive material

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 시트형 발열체에 있어서, 도전성 금속섬유와 기질로서 비도전성 섬유가 혼합되어 바인더에 의해 결착된 부직포형 발열체와, 선택적으로 발열체에 도포되는, 탄소분말, 황토분말, 숯, 옥, 및 토르말린으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 기능성화합물과 상기 기능성화합물을 결착하는 바인더와 작업성 향상을 위한 희석재와 증류수 및 기능성화합물 분산용 분산재로 이루어진 혼합물로 도포된 방사체와 상기 발열체 또는 방사체의 양 측면에 아크방지처리가 된 후 형성된 도선과 발열체의 양면에 라미네이팅 물질로 코팅된 절연코팅층이 포함되는 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체 및 이의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a sheet-type heating element comprising a nonwoven fabric heating element in which a conductive metal fiber and a non-conductive fiber are mixed as a substrate and bound by a binder, and carbon powder, ocher powder, charcoal, jade, and tourmaline, which are selectively applied to the heating element. Anti-arc on the radiator and the heating element or both sides of the heating element coated with a mixture consisting of at least one functional compound selected from the group consisting of: a binder binding the functional compound, a diluent for improving workability, and a dispersant for dispersing distilled water and a functional compound; Provided is a sheet-type heating element using a conductive metal fiber and a functional compound including an insulating coating layer coated with a laminating material on both sides of the conductive wire and the heating element formed after the treatment, and a method of manufacturing the same.

면상발열체, 도전성 금속섬유, 아크방지처리, 원적외선 발열시트, 음이온, 초전도발열체Planar heating element, conductive metal fiber, arc prevention treatment, far infrared heating sheet, anion, superconducting heating element

Description

도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체 및 이의 제조방법{ELECTRIC CONDUCTIVE METAL FIBER AND FUNCTIONAL COMPOUND USING SEAT TYPE HEATER AND PREPARING THEREOF} Sheet-type heating element using conductive metal fiber and functional compound and manufacturing method thereof {ELECTRIC CONDUCTIVE METAL FIBER AND FUNCTIONAL COMPOUND USING SEAT TYPE HEATER AND PREPARING THEREOF}             

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제조방법의 공정도. 1 is a process chart of the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 발열체의 표면도.Figure 2 is a surface view of the heating element according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방사체가 면상 도포된 시트형 발열체의 표면도.Figure 3 is a surface view of the sheet-like heating element coated on the radiator according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방사체가 띠상의 문양 도포된 시트형 발열체의 표면도.Figure 4 is a surface view of the sheet-like heating element is a band-shaped pattern applied to the radiator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 도전성 금속섬유를 이용한 시트형 발열체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 도전성 극세섬유를 이용하여 저항의 균일성과 온도분포의 균일성을 갖는 내구성있는 시트형발열체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sheet-like heating element using a conductive metal fiber and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a durable sheet-like heating element having a uniformity of resistance and uniformity of temperature distribution using a conductive microfiber.

종래 사용되는 발열체는 기름 또는 가스 난방과는 달리 사용이 편리하고 실내공기를 오염하지 않고 쾌적한 난방을 할 수 있기 때문에 주거 및 상가용 바닥난방, 전기매트, 온돌침대 등의 발열체로 널리 사용되고 있다. 근자에는 상기 발열체가 주거용 난방뿐만 아니라 농업용, 산업용, 의료용 등의 발열체로서 그 용도를 확장하고 있는 추세이다.Conventional heating elements are widely used as heating elements for residential and mall floor heating, electric mats, ondol beds, etc., because they are convenient to use and can provide comfortable heating without contaminating indoor air, unlike oil or gas heating. In recent years, the heating element is expanding its use as a heating element not only residential heating, but also agricultural, industrial, and medical.

상기 발열체의 발열원으로는 니크롬선을 사용한 선상발열체와 탄소섬유 및 탄소분말을 이용한 시트형 발열체로 대별된다. 선상발열체의 경우 니크롬선 한 가닥으로 열을 발산하기 때문에 급격한 온도 상승, 습기에 의한 부식 등에 의해 니크롬선이 단선돼 발열체의 수명이 다하는 문제점을 갖고 있으며, 선상의 형태를 면상화한 발열체이기 때문에 고른 열 분포를 얻을 수 없는 단점이 있다. 또한 탄소섬유 및 탄소분말을 소재로 한 발열체는 저항열에 의한 도전성 탄소화합물의 열화, 산화 등에 의한 경시변화로 인해 발열체의 발열능력 저하와 수명이 단축되는 경우가 발생할 수 있으며, 미립자 탄소섬유(탄소분말)를 함침 또는 인쇄공정을 통해 발열체를 제조하기에 탄소 도막두께가 일정하나 전기 전도도를 낮출 수 없어 고온발열체를 제조하기 위해 한 쌍 이상의 전극을 사용하여야 하는 문제점이 있다. As the heat generating source of the heating element, a linear heating element using nichrome wire and a sheet-type heating element using carbon fiber and carbon powder are roughly classified. In the case of the linear heating element, since the nichrome wire is dissipated by one strand of nichrome wire, the nichrome wire is disconnected due to rapid temperature rise and moisture corrosion, and the life of the heating element is exhausted. There is a disadvantage that the heat distribution cannot be obtained. In addition, a heating element made of carbon fiber and carbon powder may cause a decrease in heat generation capacity and shorten the life of the heating element due to deterioration of the conductive carbon compound due to heat of resistance and oxidation. In order to produce a heating element through impregnation or printing process, the carbon film thickness is constant, but there is a problem in that one or more pairs of electrodes are used to manufacture a high temperature heating element because electrical conductivity cannot be lowered.

이러한 문제점을 해결하고자 하는 많은 시도들 중에서 대한민국 공개특허 제특1987-11498호에서는 면전체가 균일하게 발열하고 소정의 열량을 발생하는 시트형 발열체를 재현성 좋게 제조할 수 있도록 열경화성 수지와 경화제와 증점제로 된 수지조성물에 도전성 섬유가 혼합 분산된 혼합물을 상기 수지조성물을 함침할 수 있는 시이트상물에 적층하고, 상기 수지조성물이 시이트상 성행재료의 상기 혼합물의 층에 다시 상기 수지조성물을 함침할 수 있는 시이트상물을 적층하여 가압상태로 가열경화시키는 시트형 발열체의 제조방법이 제안되었다. Among many attempts to solve this problem, Korean Unexamined Patent Publication No. 1987-11498 discloses a thermosetting resin, a resin of a curing agent and a thickener so that the whole surface of the sheet is uniformly generated and a sheet-type heating element that generates a predetermined amount of heat can be produced with good reproducibility. A mixture in which the conductive fibers are mixed and dispersed in a composition is laminated on a sheet-like material that can impregnate the resin composition, and the resin composition further includes a sheet-like material that can impregnate the resin composition into the layer of the mixture of sheet-like active material. A method for producing a sheet-like heating element that is laminated and heat cured in a pressurized state has been proposed.

상기 시트형 발열체의 제조방법은 종래 시트형 발열체가 합성수지에 도전성 섬유와 열경화성 수지에서 시이트상 성형재료를 만들고 이어서 가압가열하여 성형하는 방법이 가압시 도전성 섬유가 이동해버려, 면전체가 균일하게 발열하지 않거나, 재현성이 나빠서 소정의 열량을 발생하지 못한다는 단점을 개선하는 점은 있으나 전도성 탄소섬유의 산화, 열화에 의한 내구성 감소나 전기 전도도의 제어측면을 전혀 고려하지 못한 점과 발열소재 자체가 하드형이기에 굴곡성과 라미네이팅 소재의 선택을 자유롭게 할 수 없고 열경화형 수지의 사용으로 생산능력 저하와 제조비용의 상승 측면을 전혀 고려하지 못한 점이 있었다.The method of manufacturing the sheet-like heating element is a conventional sheet-like heating element is made of a sheet-like molding material from a conductive fiber and a thermosetting resin in a synthetic resin and then pressurized heating to form a method in which the conductive fiber is moved when pressed, the entire surface does not evenly generate heat, Although there is an improvement in the disadvantage that it does not generate a predetermined amount of heat due to poor reproducibility, it does not take into consideration the durability reduction due to oxidation and deterioration of the conductive carbon fiber or the control aspect of the electrical conductivity, and because the heating material itself is a hard type, The choice of laminating materials was not free, and the use of thermosetting resins did not allow for the reduction of production capacity and the increase of manufacturing cost.

또한 대한민국 공개특허 제특2002-39608호에서는 탄소섬유를 위사 또는 경사로 하고, 전열특성이 있는 금속사를 경사 또는 위사로 하여 직조한 제품을 방사층으로 사용하는 시트형 발열체가 공개되었다. 그러나 상기 방식에서 금속사의 직조가 기술적으로 용이하지 않고 이에 과도한 제조비용이 발생되며 직물형태의 밀도 형태에 따른 발열특성 및 내구성에 대한 검토가 이루어지지 않았다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-39608 discloses a sheet-like heating element using a woven product using carbon fiber as a weft or warp yarn and a metal yarn having heat transfer characteristics as a warp or weft yarn as a radiation layer. However, the weaving of the metal yarn in the above method is not technically easy and excessive manufacturing cost is generated therein, and the heat generation characteristics and durability according to the density form of the fabric form have not been examined.

한편, 시트형 발열체는 전극부의 접촉저항에 의한 과열에 대하여 완전할 수 없을 뿐 아니라, 발열체와 전극선 사이의 접촉저항 증가로 접촉면에서 아크열에 의한 온도상승으로 화재위험과 내구성 저하의 문제점이 있다. 또한 아크가 발생하는 경우 제품의 내구성에도 문제를 야기할 수 있어 시트형 발열체의 안정성, 내구성 면에서 다양한 시도가 이루어지고 있다. 대한민국 공개실용신안 제실1987-15658호 에서는 양 측면부를 따라 전원공급용 전극대를 구비하며, 표리면을 절연시트에 의하여 전기절연시킨 시트형 발열체의 상기 절연시트의 외면에 양도전 필름을 접착하고 이 양도전 필름에 상기 시트형 발열체에의 전원공급선 또는 온도감지선의 리드선에 형성된 릴레이 스위치의 코일 일단을 접속하고 코일의 타단을 전원공급선의 각각에 다이오드를 통하여 접속한 시트형 발열체의 안전장치가 제안되었다. 상기 개시된 장치는 소정의 목적을 달성할 수 있으나 시트형 발열체에 별도의 장치가 부가되어야 한다는 점과 국부적인 온도상승은 감지할 수 있으나 전방위적으로 국부저항 증가에 의한 고열발생은 감지할 수 없다는 점에서 본질적인 문제의 해결은 될 수 없는 것이다. 특히 시트형 발열체가 바닥 등에 내장되어 있는 경우 시공상의 문제점과 하자보수가 어려운 문제가 있어 시트형 발열체의 근본적인 구조적 해결책이 소망되었다.On the other hand, the sheet-like heating element may not be perfect for overheating due to contact resistance of the electrode portion, and there is a problem of fire risk and durability deterioration due to an increase in temperature due to arc heat at the contact surface due to an increase in contact resistance between the heating element and the electrode wire. In addition, if an arc occurs, it may cause problems in the durability of the product, and various attempts have been made in terms of stability and durability of the sheet-type heating element. Korean Utility Model Utility Model No. 1987-15658 has electrode poles for power supply along both side portions, and transfers a conductive film to the outer surface of the insulating sheet of the sheet-type heating element in which the front and back surfaces are electrically insulated by the insulating sheet. A safety device for a sheet-type heating element has been proposed in which a coil end of a relay switch formed on a power supply line to the sheet-type heating element or a lead line of a temperature sensing line is connected to all the films, and the other end of the coil is connected to each of the power supply lines through a diode. The above-described apparatus can achieve a predetermined purpose, but a separate device must be added to the sheet-shaped heating element, and local temperature rise can be detected, but high heat generation due to an increase in local resistance can not be detected. The essential problem cannot be solved. In particular, when the sheet-type heating element is embedded in the floor, there is a problem in construction and difficult to repair the problem, a fundamental structural solution of the sheet-type heating element is desired.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 전도성 금속섬유와 기능성 화합물을 이용하여 발열성능이 우수하고 온도의 균일성과 물성변화가 적은 시트형 발열체를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a sheet-type heating element having excellent heat generating performance and low temperature uniformity and physical property change by using a conductive metal fiber and a functional compound.

본 발명의 다른 목적은 인체에 유익한 성분을 투입하여 원적외선 및 음이온 방사량이 극대화되며 전자파 발생이 없는 인체에 안전한 시트형 발열체를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a sheet-like heating element that is safe for the human body without the generation of electromagnetic radiation to maximize the amount of far-infrared radiation and anion by introducing a beneficial component to the human body.

본 발명의 또 다른 목적은 시트형 발열체의 도선에 아크방지처리를 함으로서 발열체상의 통전의 안전성을 확보하고 내구성이 향상된 시트형 발열체를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a sheet-type heating element having an arc prevention treatment on the conducting wire of the sheet-type heating element to secure the safety of the energization on the heating element and to improve durability.

본 발명의 또 다른 목적은 도전성 금속섬유가 배향성을 갖고 균일하게 분포되어 최적의 발열효율과 통전안전성이 확보되는 시트형 발열체의 제조방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a sheet-type heating element, in which conductive metal fibers are oriented and uniformly distributed to ensure optimal heating efficiency and current safety.

본 발명의 또 다른 목적은 발열체에 고온발열부와 저온발열부를 동시에 제공함으로서 열효율과 인체가 느끼는 온열감을 이용하여 에너지절약측면도 극대화시키는 시트형 발열체의 제조방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a sheet-type heating element that maximizes energy saving side by using thermal efficiency and thermal feeling felt by a human body by simultaneously providing a high temperature heating part and a low temperature heating part to a heating element.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시트형 발열체에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a sheet-type heating element,

도전성 금속섬유와 기질로서 비도전성 섬유가 혼합되어 바인더에 의해 결착된 부직포형 발열체와, 선택적으로 발열체에 도포되는, 탄소분말, 황토분말, 숯, 옥, 및 토르말린으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 기능성화합물과 상기 기능성화합물을 결착하는 바인더와 작업성 향상을 위한 희석재와 증류수 및 기능성화합물 분산용 분산재로 이루어진 혼합물로 도포된 방사체와 상기 발열체 또는 방사체의 양 측면에 아크방지처리가 된 후 형성된 도선과 발열체의 양면에 라미네이팅 물질로 코팅된 절연코팅층이 포함되는 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체를 제공한다.A functional compound selected from the group consisting of carbon powder, ocher powder, charcoal, jade, and tourmaline, which is a nonwoven fabric heating element mixed with a conductive metal fiber and a non-conductive fiber as a substrate and bound by a binder, and optionally applied to the heating element. And a radiator coated with a mixture consisting of a binder for binding the functional compound, a diluent for improving workability, and a dispersant for dispersing distilled water and a functional compound, and a conductor and a heating element formed after arc-treating treatment on both sides of the heating element or the radiator. It provides a sheet-type heating element using a conductive metal fiber and a functional compound comprising an insulating coating layer coated with a laminating material on both sides of the.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

또한 본 발명은 시트형 발열체의 제조방법에 있어서, 뭉쳐있는 도전성 섬유와 비도전성 섬유를 섬유 개체로 나누는 타면단계와, 상기 타면된 각 섬유는 랜덤 분포가 되도록 혼섬단계와, 상기 혼섬된 도전성 섬유와 비도전성섬유를 웹형태로 제조하는 웹형성단계와, 형성된 웹을 면상의 시트 형태로 결합하는 웹결합단계로 이루어진 발열체형성단계; 상기 형성된 발열체를 200℃ 이상의 고온에서 열변형되는 것을 방지하기 위하여 열처리 단계; 선택적으로 황토분말, 탄소분말, 숯, 옥, 토르말린으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 기능성화합물, 증류수, 바인더, 분산제, 희석재로 이루어진 혼합물을 상기 형성된 발열체에 도포하는 방사체형성단계; 상기 형성된 발열체 또는 방사체의 양 측면에 접점부위의 안정성을 부여하기 위한 아크방지처리단계; 및 양 측면에 전선이 도입되고 절연필름으로 상기 발열체 또는 방사체의 양면을 코팅하는 절연코팅단계를 포함하는 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체의 제조방법를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a sheet-like heating element, the other surface step of dividing the aggregated conductive fibers and non-conductive fibers into a fiber individual, and the mixed fiber step so that each of the other surface fibers are random distribution, and the mixed fiber and the non-fiber A heating element forming step comprising a web forming step of manufacturing the malleable fibers in a web form, and a web bonding step of bonding the formed web into a sheet form on a face; A heat treatment step for preventing the formed heating element from being thermally deformed at a high temperature of 200 ° C. or more; A radiator forming step of applying a mixture of functional compounds, distilled water, binders, dispersants, and diluents, optionally selected from the group consisting of ocher powder, carbon powder, charcoal, jade, and tourmaline to the formed heating element; An arc preventing process for imparting stability of contact portions to both side surfaces of the formed heating element or radiator; And a wire is introduced on both sides and provides a method for producing a sheet-type heating element using a conductive metal fiber and a functional compound comprising an insulating coating step of coating both sides of the heating element or the radiator with an insulating film.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체를 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a sheet-like heating element using a conductive metal fiber and a functional compound produced by the above production method.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명에 바람직한 일실시예에 의한 시트형 발열체의 제조공정으로 나타낸 공정도이고 도 2는 발열체의 제조상태를 도식화한 것이다.1 is a process chart showing the manufacturing process of the sheet-like heating element according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of the manufacturing state of the heating element.

도전성 금속섬유, 비도전성 섬유를 바인더를 결합시켜 섬유상 시트로 제조하는 발열체 형성단계(110)를 거친다. 상기 발열체 형성단계(110)는 뭉쳐있는 도전성 섬유와 비도전성 섬유를 섬유 개체로 나누는 타면단계(112)와, 상기 타면된 각 섬유는 랜던한 분포가 되도록 혼섬단계(114)와, 상기 혼섬된 도전성 섬유와 기타 섬유를 웹(web) 형태로 제조하는 웹형성단계(116)와, 형성된 웹을 면상의 시트 형태로 결합하는 웹결합단계(118)로 이루어진다. 상기 도전성 섬유는 20 내지 60중량%가, 비도전성 섬유 40 내지 80 중량%가, 바인더는 5 내지 10 중량%를 결합시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 타면되어 혼합된 섬유는 일 방향으로 배양성을 유지하는 것이 발열특성면에서 바람직하며, 도 2는 X축으로 배향된 것을 나타낸 것이고 본 발명에 있어서 배향성은 X으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. The conductive metal fibers and the non-conductive fibers are bonded to a binder to form a heating element forming step 110 to form a fibrous sheet. The heating element forming step 110 is the other surface step 112 for dividing the aggregated conductive fibers and non-conductive fibers into a fiber object, and the blended step 114 so that each of the other surface fiber is a random distribution, and the mixed conductive Web forming step 116 for producing fibers and other fibers in the form of a web (web), and a web bonding step 118 for combining the formed web in the form of a sheet on the face. 20 to 60% by weight of the conductive fibers, 40 to 80% by weight of the non-conductive fibers, it is preferable that the binder is bonded 5 to 10% by weight. In addition, the fiber mixed with the other surface is preferable to maintain the culture in one direction in terms of the exothermic characteristics, Figure 2 shows that the alignment in the X-axis and in the present invention, the orientation is more preferably made of X.

본 발명에 있어서 사용되는 도전성 금속섬유는 고온에서도 열화 및 산화되지 않으며 인접사간에 접촉이 원활하게 이루어져 균일한 저항과 균일한 온도 발현이 구현될 수 있어야 하며, 열화현상이 없고 내열도 및 전열특성이 우수하고 섬유상으로 1150℃까지 견딜 수 있어 시간 경과에 따른 물성변화가 없는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 의한 시트형 발열체에 사용되는 도전성 섬유는 섬도 5 내지 15 ㎛, 길이 5 내지 50mm의 극세 금속사가 바람직하며 전기비저항이 72 내지 100

Figure 112003021006422-pat00001
.cm, 내열성(42℃에서 10% 강도저하), 인장강도 106 내지 140 kg/mm2 정도의 도전성 섬유가 바람직하다. 특히 시트형 발열체의 발열특성은 도전성 금속사의 함량과 형상에 많은 영향을 받으므로 섬도 5 내지 10㎛, 길이 10 내지 20mm인 극세사가 보다 바람직하며, 상기 비도전성 섬유로서 유리섬유, 아라미드섬유,(또는 합성섬유로서 폴리에스테르 또는 펄프)와의 혼합성이 양호해진다. The conductive metal fiber used in the present invention does not deteriorate and oxidize even at high temperature, and smoothly contacts between adjacent yarns so that uniform resistance and uniform temperature expression can be realized, and there is no deterioration and heat resistance and heat transfer characteristics. It is preferred that it is excellent and can withstand up to 1150 ℃ in fibrous form and there is no change in physical properties over time. Therefore, the conductive fiber used for the sheet-like heating element according to the present invention is preferably a fine metal yarn of 5 to 15 ㎛ fineness, 5 to 50 mm in length and has an electrical resistivity of 72 to 100
Figure 112003021006422-pat00001
.cm, heat resistance (10% strength reduction at 42 DEG C), and conductive fibers having a tensile strength of about 106 to 140 kg / mm 2 are preferable. In particular, since the heat generation characteristics of the sheet-like heating element are greatly influenced by the content and shape of the conductive metal yarn, microfibers having a fineness of 5 to 10 μm and a length of 10 to 20 mm are more preferable, and as the non-conductive fiber, glass fiber, aramid fiber, or synthetic Good blendability with polyester or pulp) as fibers.

또한 바인더는 아크릴 또는 폴리에스테르수지 바인더를 웹상에 결합시켜 부직포 상의 시트로 제조한다. 하기 표 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 발열체 성분표이다.The binder is also made into a sheet on a nonwoven fabric by bonding an acrylic or polyester resin binder onto a web. Table 1 is a heating element table according to a preferred embodiment of the present invention.

구 분division 재 질material 중량비(%)Weight ratio (%) 역 할Role 초극세 도전성 금속섬유Ultra-fine conductive metal fiber 스테인레스, Cu, Ag, AL 등Stainless, Cu, Ag, AL etc 20 - 60%20-60% 전기저항에 의한 발열작용Exothermic action by electric resistance 비도전성 섬유Non-conductive fiber 유리 및 레이온섬유 아라미드섬유, 펄프, 합성섬유(폴리에스테르)Glass and Rayon Fiber Aramid Fiber, Pulp, Synthetic Fiber (Polyester) 40 - 80%40-80% 금속사와 혼합하여 섬유상으로 제조되는 중간재Intermediate material produced in fiber form by mixing with metal yarn 바인더bookbinder 아크릴/폴리에스테르 수지, 에폭시, 우레탄, 폴리올리핀계 수지Acrylic / polyester resins, epoxy, urethane, polyolefin resins 5 - 10%5-10% 도전성 섬유와 비도전성 섬유의 결합재Bonding material of conductive fiber and non-conductive fiber

상기 형성된 발열체는 200℃ 이사의 고온에서 열변형되는 것을 방지하기 위하여 열처리 단계(120)를 거치며 본 단계는 통상의 열처리방식을 사용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.The formed heating element is subjected to a heat treatment step 120 to prevent thermal deformation at a high temperature of 200 ℃ moving this step can be used because a conventional heat treatment method will not be described in detail.

상기 열처리 단계(120)를 거친 발열체에 또는 그 상부에 선택적으로 방사체 및 2차 발열층를 형성하는 단계가 이루어질 수 있다. 상기 발열체는 황토분말, 탄 소분말, 숯, 옥, 토르말린으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 기능성화합물 20 내지 40중량%와, 증류수 50 내지 70중량%와, 아크릴수지, 폴리에스테르수지 등의 바인더 5 내지 40 중량%와, 분산제 1 내지 5중량%와, 희석재 1 내지 3%를 혼합한 혼합물에 상기 발열체를 함침 또는 상기 발열체의 상부에 인쇄하는 방식으로 적층시킬 수 있다. 바람직하게는 스크린 인쇄방식으로 적층할 수 있다. 상기 기능성화합물은 인체에 유익한 원적외선 및 또는 음이온 방사량과 발열효울을 증대시키기 위한 수단으로서 입도는 2 내지 100㎛의 미립분말을 사용하고 상기 바인더와 전체적으로 21 내지 70중량%로 혼합하여 고온발열부와 저온발열부를 동시에 갖도록 할 수 있다. 상기 방사체는 본 발명에 있어서 그 자체로는 인체에 유익한 성분을 방사하는 역할을 할 수 있으며 기능성화합물의 종류와 함량(특히 탄소분말의 성분 등)에 따라 2차 발열체로서의 역할을 할 수 있음을 의미한다. A step of selectively forming a radiator and a secondary heating layer on or above the heating element that has undergone the heat treatment step 120 may be performed. The heating element is a binder such as 20 to 40% by weight of functional compounds selected from the group consisting of ocher powder, carbon powder, charcoal, jade, tourmaline, 50 to 70% by weight of distilled water, acrylic resin, polyester resin and the like. The heating element may be impregnated or printed on top of the heating element in a mixture of about 40% by weight to about 1% by weight, 1 to 5% by weight of the dispersant, and 1 to 3% of the diluent. Preferably, it can be laminated by screen printing. The functional compound is a means for increasing the far-infrared rays and / or anion radiation and the exothermic effect, which is beneficial to the human body, and using a fine powder having a particle size of 2 to 100 μm and being mixed with the binder at 21 to 70% by weight as a whole, a high temperature heating part and a low temperature. It is possible to have a heat generating portion at the same time. In the present invention, the radiator may itself serve to radiate beneficial components to the human body, and may serve as a secondary heating element depending on the type and content of the functional compound (particularly, components of carbon powder, etc.). do.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예로서 발열체 상부에 방사체를 적층한 것이다. 상기 합성섬유(특히 폴리에스테르), 유리섬유, 아라미드 섬유 또는 펄프로 이루어진 기질(210)은 도전성 금속섬유(220)와 혼섬되어 부직포(웹 형태)형태로 발열체(200)가 이루어지고, 상기 발열체(200) 상부에는 상기 혼합물의 방사체(310 또는 410)가 적층될 수 있다. 도 3은 상기 방사체(310)가 일정 간격의 띠선의 문양으로 도포되어 있는 것을 나타낸 것으로 상기 도포된 부분과 비도포 부분의 비율은 1 : 1 정도임이 바람직하다. 또한 도 4는 상기 발열체(200)의 전장에 방사체(410)를 도포한 것을 나타낸 것이다. 상기 도포방식에서 어느 방식을 채택할 것인가는 에너지 소모 측면에서 선택적으로 고려될 수 있는 사항이다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 방사체의 성분은 하기 표 2와 같다.3 and 4 is a laminate of the radiator on the heating element as a preferred embodiment of the present invention. The substrate 210 composed of the synthetic fiber (particularly polyester), glass fiber, aramid fiber or pulp is mixed with the conductive metal fiber 220 to form the heating element 200 in the form of a nonwoven fabric (web form), and the heating element ( 200, the radiator 310 or 410 of the mixture may be stacked on the top. Figure 3 shows that the radiator 310 is applied in the pattern of bands at regular intervals, the ratio of the coated portion and the non-coated portion is preferably about 1: 1. In addition, Figure 4 shows that the radiator 410 is applied to the entire length of the heating element (200). Which method to adopt in the coating method is a matter that can be selectively considered in terms of energy consumption. Components of the radiator according to an embodiment of the present invention are shown in Table 2.

구 분division 재 질material 중량비(%)Weight ratio (%) 역 할Role 기능성화합물Functional compound 활성탄, 황토, 숯, 카본분말, 토로말린 등Activated carbon, ocher, charcoal, carbon powder 20 - 70%20-70% 원적외선/음이온 방사Far Infrared / Anion Radiation 바인더bookbinder 아크릴, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리프로필렌 수지Acrylic, polyester, epoxy, polypropylene resin 5 - 40%5-40% 기능성화합물의 결합제 역할Binders of Functional Compounds 증류수Distilled water 50 -70%50 -70% 희석재Thinner 이소프로필알코올, 메틸에틸케톤Isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone 1 - 3%1-3% 작업성 향상Improve workability 분산재Dispersant 고중합 알킬암모니움High Polymerization Alkyl Ammonium 1 - 5%1-5% 기능성화합물분산용For dispersing functional compounds

발열체 형성단계(110, 또는 방사체 형성단계 130)를 거친 발열체는 아크방지처리단계(130)를 거친다. 본 단계의 목적은 전원공급 접촉부위의 높은 전류밀도 형성으로 저항열(접촉저항)의 발생을 억제하고 ㎛ 단위의 전극두께로 인한 움직임과 유연성은 전기의 흐름을 저해하는 요소가 되므로 전기의 원활한 흐름을 유지할 수 있도록 통전안전성을 부여하며, 동박 표면에 접점 및 통전 점착물에 의한 금속산화물의 형성을 방지하고 접촉력 향상으로 열이나 움직임에 의한 마찰을 감소시켜 접점부위의 안정성을 부여하기 위함이다. 본 발명에 있어서 아크방지방식은 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다. 도전성페이스트에 의한 접점부위의 저항값을 낮춤으로써 전극선과 발열체사이에 집중저항과 경계저항을 낮추고, 플렉시블한 시트형 발열체의 특성상 유동성과 금속 산화피막형성을 고려하여 전극(Coppr foil)을 통전 및 접점 윤활제로 함침하고 동시에 접촉저항을 줄이기 위해 전극윗면에 수지가 적층된 것을 사용함으로써 절연필름과의 접착력을 향상하여 코팅함으로서 접촉저항에 의한 아크발생을 방지할 수 있다. The heating element that has undergone the heating element forming step 110 or the radiator forming step 130 passes through the arc prevention treatment step 130. The purpose of this step is to prevent the generation of resistance heat (contact resistance) by forming a high current density at the power supply contact area, and the movement and flexibility due to the electrode thickness in μm will inhibit the flow of electricity. It is to provide electricity safety to maintain the current, and to prevent the formation of metal oxide by the contact and the current-carrying adhesive on the surface of the copper foil and to improve the contact force to reduce the friction caused by heat or movement to give the stability of the contact site. In the present invention, the arc protection method may be implemented by various methods. By lowering the resistance value of the contact part by the conductive paste, the concentrated resistance and the boundary resistance between the electrode wire and the heating element are lowered, and the copper foil is energized and the contact lubricant is considered in consideration of the fluidity and the metal oxide film formation due to the characteristics of the flexible sheet type heating element. By impregnating with and simultaneously using a resin laminated on the electrode to reduce the contact resistance by improving the adhesion with the insulating film can be prevented arc generation by contact resistance.

상기 아크방지처리단계(130)를 거친 발열체는 양 측면에 전선이 도입되고 마지막으로 절연코팅단계(140)를 거친다. 절연성능을 향상시키기 위해 발열체(200)의 표면 및 이면 모두를 코팅하게 되며 절연필름으로는 PET계 수지가 사용될 수 있고 고온처리시에는 MLB 라미네이팅 방식도 가능하다. 이때 상기와 같이 전선으로 사용되는 동박(Copper Foil)은 일면에 수지로 적층된 재질을 사용한다.The heating element passed through the arc prevention treatment step 130 is introduced into the wires on both sides and finally undergoes an insulating coating step (140). In order to improve the insulation performance, both the front and rear surfaces of the heating element 200 are coated. As the insulating film, a PET-based resin may be used, and MLB laminating may be used at high temperature. At this time, the copper foil (Copper Foil) used as the wire as described above uses a material laminated with a resin on one surface.

실시예 1 : 발열성능Example 1 Exothermic Performance

탄소면상 발열체와 본 발명에 의한 시트형 발열체의 발열성능을 비교한 것이다. The heat generation performance of the carbon-side heating element and the sheet-like heating element according to the present invention is compared.

시험조건Exam conditions 항 목Item 탄소면상 발열체Carbon face heating element 본원 시트형 발열체Sheet-type heating element 도전성 물질 비율Conductive Material Ratio 20%20% 20%20% 발열체 규격Heating element standard 500 X 1000500 X 1000 500 X 1000500 X 1000 사용전압 (V)Voltage (V) 110V110 V 110 V110 V 실내온도 (℃)Room temperature (℃) 2020 2020

상기 조건으로 양 발열체를 테스트 한 결과 본 발명에 의한 시트형 발열체가 약 40% 정도 발열온도가 높게 측정되었으며 이는 탄소면상 발열체와 비교시 동일한 온도를 기준으로 사용전압을 낮출 수 있어 보다 안정한 시트형 발열체를 제공할 수 있음을 나타낸다. 구체적 결과는 하기 표와 같다.As a result of testing both heating elements under the above conditions, the sheet-type heating element according to the present invention has a high heating temperature of about 40%, which can lower the operating voltage based on the same temperature as compared with the carbon-type heating element, thereby providing a more stable sheet-type heating element. It can be done. Specific results are shown in the table below.

항 목Item 탄소시트형 발열체Carbon Sheet Type Heating Element 본원 시트형 발열체Sheet-type heating element 전극저항 (??)Electrode resistance (??) 3535 2121 전 류(A)Current (A) 4.14.1 5.135.13 소비젼력 (W)Power Consumption (W) 373373 604604 발열온도 (??)Exothermic temperature (??) 64 - 7064-70 93 - 10093-100

실시예 2 - 실내공기 상승과 발열체 표면온도 측정Example 2 Indoor air rise and heating element surface temperature measurement

탄소발열체와 본원발열체의 실내공기온도 상승에 따른 데이터 측정값이다. 하기 표에서와 같이 발열에 의한 실내공기의 상승은 같은 것으로 측정되었으며, 바닥표면온도는 본원발열체가 약 5℃ 정도 높은 것으로 나타났다. 이는 도전성 금속섬유를 사용한 본원발열체에 고온발열부와 저온발열부로 구획됨으로서 동일한 소비전력의 탄소발열체보다 표면온도를 높게 측정한 것으로 보인다.It is a data measured value according to the increase of indoor air temperature of carbon heating element and this heating element. As shown in the following table, the rise of indoor air due to heat generation was measured to be the same, and the bottom surface temperature of the present heating element was about 5 ° C higher. This is because the heat generating unit using the conductive metal fiber is divided into a high temperature heating unit and a low temperature heating unit, so that the surface temperature is higher than that of the carbon heating element having the same power consumption.

항 목Item 탄소발열체Carbon heating element 본원발열체Heating element 측정방법How to measure 시 험 조 건exam                                                  Condition 실내면적(m3)Indoor area (m 3 ) 3W X 3L X 2.4H3W X 3L X 2.4H 3W X 3L X 2.4H3W X 3L X 2.4H 가동시간(H)Uptime (H) 22 22 연속가동Continuous operation 소비젼력(kw/h)Power Consumption (kw / h) 1.81.8 1.81.8 전력량계Power meter 사용전압(V)Voltage (V) 220220 220220 실외온도(℃)Outdoor temperature (℃) -2.6-2.6 -2.6-2.6 2채널 대기온도계2-channel atmospheric thermometer 가동전 실내온도(℃)Room temperature before operation (℃) 1515 1515 2채널 대기온도계2-channel atmospheric thermometer 결 과result 실내 온도Room temperature 바닥표면온도Floor surface temperature 32 - 35(℃)32-35 (℃) 38- 40(℃)38-40 (℃) 6채널, 접점6 channels, contact H=1.9m 온도H = 1.9m temperature 22 - 24(℃)22-24 (℃) 22 - 24(℃)22-24 (℃) 6채널, 대기6 channels, standby

실시예 3 - 시험변화에 따른 발열온도 및 저항값 측정Example 3-Measurement of exothermic temperature and resistance value according to test change

하기 결과로 본원발열체는 저항이 약 54%로 감소되었고 발열온도는 25 - 40%로 증가되었다. 이는 저전압에서도 고온의 발열체를 제조할 수 있고 발열체 폭에 관계없이 발열온도를 자유롭게 선택할 수 있음을 의미한다.As a result, the heating element of the present invention had a resistance of about 54% and an exotherm temperature of 25-40%. This means that a high temperature heating element can be manufactured even at a low voltage, and the heating temperature can be freely selected regardless of the width of the heating element.

사용전압 AC 48V Voltage 48V AC 구 분division 길이(cm)Length (cm) 타소발열체Taso heating element 본원발열체Heating element 측정방법How to measure 저항(Ω)Resistance (Ω) 발열온도℃)Exothermic temperature) 저항(Ω)Resistance (Ω) 발열온도(℃)Exothermic temperature (℃) 전 극 거 리 (cm)Front pole distance (cm) 2020 50     50 3333 70-7470-74 1818 97-10097-100 접점온도계, Multi TestorContact Thermometer, Multi Testor 2525 4242 54-5654-56 2323 77-7977-79 3030 5050 43-4543-45 2727 60-6360-63 3535 5858 39-4039-40 3232 52-5452-54 4040 6767 35-3635-36 3636 44-4644-46 4545 7575 3232 4141 40-4340-43 5050 8383 3030 4545 37-3837-38 5555 9292 2828 5050 35-3635-36 6060 100100 -- 5454 33-3433-34 6565 108108 -- 5959 3131

실시예 6 - 발열체에 방사체를 선상으로 도포한 후 저항 값과 발열온도의 측정Example 6-Measurement of resistance value and exothermic temperature after coating the radiator to the heating element linearly

탄소를 선상으로 처리한 고온발열부위에서 발열온도가 높게 측정되었으며, 탄소 처리가 되지 않은 저온발열부위에서도 약간의 온도상승이 이루어졌다.The exothermic temperature was measured at the high temperature heating part treated with carbon linearly, and the temperature rise was slightly increased even at the low temperature heating part not treated with carbon.

항 목Item 발열체Heating element 방사체Emitter 고온발열부High temperature heating part 저온발열부Low temperature heating part 도전성물질 비율Conductive Material Ratio 도전성 금속 섬유(20%)Conductive Metal Fiber (20%) 도전성 금속섬유 (20%) + 탄소분말(15%)Conductive Metal Fiber (20%) + Carbon Powder (15%) 도전성 금속 섬유(20%)Conductive Metal Fiber (20%) 발열체 규격Heating element standard 500X2000mm500x2000mm 500X2000mm500x2000mm 사용전압(V)Voltage (V) 110110 110110 전극저항(Ω)Electrode resistance (Ω) 3737 1414 전류(A)Current (A) 3.13.1 8.48.4 소비젼력(W)Power Consumption (W) 354354 967967 실열온도(℃)Actual temperature (℃) 45-5045-50 89-9289-92 53-5753-57 실내온도(℃)Room temperature (℃) 2020 2020

실시예 5Example 5

시험조건 : 발열체에 극선용 동박을 놓고 라미네이팅용 PET 필름으로 코팅함Test condition: Polar copper foil is placed on heating element and coated with laminating PET film

발열온도 측정조건 :Exothermic Temperature Measurement Condition:

1. 수평 : 발열체를 바닥에 놓고 양쪽 극선의 온도를 측정1.Horizontal: Place the heating element on the floor and measure the temperature of both poles

2. 수직 : 발열체를 세워서 양쪽 극선의 온도를 측정2. Vertical: Measure the temperature of both poles by raising the heating element

3. 수직 + 천마감 : 발열체를 세워놓고 천으로 보온 마감한 후 극선의 온도 측정3. Vertical + cloth finish: Measure the temperature of the pole after putting the heating element up and keeping warm with cloth

결과result 극 선 종 류Pole line type 측정점Measuring point 온 도 변 화Temperature change 2.142.14 2.152.15 2.162.16 2.172.17 2.182.18 2.192.19 2.202.20 2.212.21 아크발생Arc generation 동박 (아크방지 처리)Copper foil (arc prevention) #1#One 18.418.4 45.445.4 47.147.1 78.878.8 85.885.8 82.382.3 100100 101.7101.7 XX #2#2 18.218.2 43.443.4 4444 79.679.6 84.884.8 80.180.1 101.6101.6 103.1103.1 XX 동박+ 은페이스트Copper foil + silver paste #1#One 18.318.3 45.445.4 46.046.0 80.180.1 86.486.4 87.287.2 112.4112.4 113.8113.8 XX #2#2 18.418.4 44.844.8 48.248.2 79.779.7 87.587.5 89.489.4 105.1105.1 109.1109.1 XX 동테이프 (도전성)Copper Tape (Conductive) #1#One 1818 4646 44.944.9 82.382.3 91.591.5 91.991.9 122.3122.3 122.8122.8 OO #2#2 17.617.6 45.245.2 44.744.7 73.973.9 83.783.7 84.384.3 115.5115.5 115.4115.4 OO 동박Copper foil #1#One 17.817.8 69.569.5 65.965.9 106.3106.3 150.1150.1 152.2152.2 -- -- OO #2#2 1818 64.664.6 66.466.4 102102 124.2124.2 128.6128.6 -- -- OO 실내온도Room temperature 2222 48.948.9 20.220.2 21.821.8 21.721.7 23.723.7 24.524.5 시험조건Exam conditions 수 평Horizontal 수 직Perpendicular 수직 + 천마감Vertical + Cloth Finish

아크방지처리를 하지 않은 동박, 동테이프를 사용한 발열체는 아크발생이 초 기에는 없었으나 장시간 가동시 전극선 접점부위에서 높은 전위차에 의한 접촉저항 발생으로 아크가 발생하는 것으로 측정되었으며, 동박의 색깔이 변색되는 현상도 발견되었다. 결국 아크가 발생 또는 진행되고 있는 발열체의 극선에 아크방지처리를 하게 되면 아크는 발생하지 않는다.The heating element using the copper foil and the copper tape without the arc protection treatment did not generate the arc at the beginning, but it was measured that the arc occurred due to the contact resistance caused by the high potential difference at the contact point of the electrode line when it was operated for a long time. The phenomenon was also found. As a result, if the arc prevention treatment is performed on the pole of the heating element in which the arc is generated or in progress, the arc does not occur.

실시예 6Example 6

보다 정밀한 아크발생방지시험을 하기 위해 상기 실시예 5와는 달리 발열체에 전극용 부재를 올려 놓고 접착테이프로 부분적으로 고정하여 접촉저항을 극대화한 것이다.Unlike Example 5, the electrode member is placed on the heating element and partially fixed with an adhesive tape to maximize the contact resistance.

1. 발열체에 동박만을 사용한 경우1. When only copper foil is used for heating element

전원을 공급함과 동시에 아크가 발생되었으며, 이때 접촉저항을 감소시키기 위해 절연소재의 물체를 올려놓고 밀착시켰더니 아크발생이 현저히 줄어들었으나 시간경과에 따라 아크발생이 계속적으로 진행되었다. 절연소재의 물체를 제거하고 아크방지처리를 하여 3차 측정하였다. 측정결과는 아크발생이 없었으며 전극선의 발열온도도 48℃ 이하로 측정되었다.At the same time as the power was supplied, an arc was generated. At this time, in order to reduce the contact resistance, an object of insulating material was placed and brought into close contact, and arc generation was significantly reduced, but arc generation continued as time passed. The object of the insulating material was removed and subjected to arc prevention treatment for the third measurement. As a result, there was no arc and the exothermic temperature of the electrode wire was also measured below 48 ℃.

2. 발열체에 동테이프를 사용한 경우2. When copper tape is used for heating element

전원공급과 동시에 아크발생은 없었으나 극선의 발열온도가 55℃로 측정되었으며, 약 1일 경과 후 아크가 발생하였다.There was no arcing at the same time as the power supply, but the heating temperature of the pole was measured at 55 ℃, and the arc occurred after about 1 day.

3. 아크방지처리된 동박을 사용한 경우3. When using arc-treated copper foil

전원공급 후 1일 후의 측정치와 3일 경과 후의 측정치가 45℃, 50℃로 약 10%의 온도상승이 있었으나 이는 발열체에서 발열되는 전도열에 의해 동박의 온도가 상승한 결과로 추정되며, 동박이 변색되거나, 아크가 발생한 흔적은 없는 것으로 판단되었다.After 1 day of power supply and after 3 days, there was a temperature increase of about 10% to 45 ° C and 50 ° C, but this is presumed to be the result of the increase in the temperature of the copper foil due to the conduction heat generated from the heating element. It was judged that there was no sign of arcing.

4. 발열체에 도전성페이스트를 인쇄 후 동박을 사용하였을 경우4. When copper foil is used after printing conductive paste on heating element

초기에는 아크방지 처리한 것과 같이 아크발생이 없었으나 동박에 변형을 주거나 마찰, 굽힘 등의 외력을 가할 때에는 일부 시편에서 아크가 발생하는 것으로 측정되었다.Initially, there was no arcing as in the anti-arc treatment, but it was measured that some specimens generate arcing when deforming the copper foil or applying external force such as friction or bending.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 시트형 발열체는 도전성 섬유가 사용됨으로서 발열성능이 우수하고 온도의 균일성과 물성변화가 적은 효과가 있다. 또한 탄소분말, 토르말린, 황토 등이 함께 형성된 방사체가 일체를 이룸으로서 부가적 발열기능과 함께 인체에 유익한 원적외선/음이온 등이 방출되고 전자파가 차폐되어 온열기능이외에 부가적인 기능성 효과를 부가적으로 구비할 수 있는 장점이 있다.As described above, the sheet-type heating element according to the embodiment of the present invention has an effect of excellent heat generation performance and low temperature uniformity and physical property change by using conductive fibers. In addition, the radiator formed with carbon powder, tourmaline, ocher, etc. together forms an additional heat generation function and emits far-infrared / anion ions, which are beneficial to the human body. There are advantages to it.

또한 발열체의 섬유들의 배향구조를 도입하고 배향성을 향상시킴으로서 전기전도성을 보강하여 발열성능을 보다 강화한 효과가 있다. In addition, by introducing the alignment structure of the fibers of the heating element and by improving the orientation has the effect of strengthening the heat generation performance by reinforcing the electrical conductivity.

또한 시트형 발열체의 도선에 아크방지처리를 함으로서 아크발생으로 인한 화재예방 및 제품의 내구성 향상에 기여할 수 있으며 통전안정성을 확보하고 전력손실을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, the arc-preventing treatment of the sheet-like heating element can contribute to the prevention of fire and the durability of the product due to the arc generation, it is effective to secure the energization stability and prevent power loss.                     

또한 발열체에 일정 간격의 띠상의 문양으로 기능성 혼합물을 도포함으로써 인체의 온열효과와 소비전력 절감에 뛰어난 효과가 있다.In addition, by applying the functional mixture in the band-like pattern of a certain interval on the heating element has an excellent effect on the thermal effect and power consumption of the human body.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

Claims (12)

시트형 발열체에 있어서,In the sheet heating element, 도전성 금속섬유와 기질로서 비도전성 섬유가 혼합되어 바인더에 의해 결착된 부직포형 발열체와; A nonwoven heating element in which conductive metal fibers and non-conductive fibers are mixed as a substrate and bound by a binder; 발열체에 도포되는, 탄소분말, 황토분말, 숯, 옥, 및 토르말린으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 기능성화합물과 상기 기능성화합물을 결착하는 바인더와 작업성 향상을 위한 희석재와 증류수 및 기능성화합물 분산용 분산재로 이루어진 혼합물로 도포된 방사체와;A functional compound selected from the group consisting of carbon powder, ocher powder, charcoal, jade, and tourmaline and a binder for binding the functional compound and a diluent for improving workability, and a dispersant for dispersing distilled water and a functional compound applied to a heating element A radiator coated with a mixture consisting of; 상기 발열체 또는 방사체의 양 측면에 아크방지처리가 된 후 형성된 도선과;Conductive wires formed after arc-protection treatment on both sides of the heating element or the radiator; 발열체의 양면에 라미네이팅 물질로 코팅된 절연코팅층이 포함됨을 특징으로 하는 부직포형 발열체.Nonwoven heating element characterized in that it comprises an insulating coating layer coated with a laminating material on both sides of the heating element. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 시트형 발열체의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the sheet-like heating element, 뭉쳐있는 도전성 섬유와 비도전성 섬유를 섬유 개체로 나누는 타면단계와, 상기 타면된 각 섬유는 랜덤 분포가 되도록 혼섬단계와, 상기 혼섬된 도전성 섬유와 비도전성섬유를 웹형태로 제조하는 웹형성단계와, 형성된 웹을 면상의 시트 형태로 결합하는 웹결합단계로 이루어진 발열체형성단계;The other surface step of dividing the aggregated conductive fibers and the non-conductive fibers into a fiber individual, and the interweaving step so that each of the masked fibers has a random distribution, and the web forming step of manufacturing the mixed fibers and the non-conductive fibers in a web form; A heating element forming step comprising a web bonding step of bonding the formed web into a sheet form on a plane; 상기 형성된 발열체를 200℃ 이상의 고온에서 열변형되는 것을 방지하기 위하여 열처리 단계;A heat treatment step for preventing the formed heating element from being thermally deformed at a high temperature of 200 ° C. or more; 선택적으로 황토분말, 탄소분말, 숯, 옥, 토르말린으로 이루어진 군으로부터 1이상 선택되는 기능성화합물, 증류수, 바인더, 분산제, 희석재로 이루어진 혼합물을 상기 형성된 발열체에 도포하는 방사체형성단계;A radiator forming step of applying a mixture of functional compounds, distilled water, binders, dispersants, and diluents, optionally selected from the group consisting of ocher powder, carbon powder, charcoal, jade, and tourmaline to the formed heating element; 상기 형성된 발열체 또는 방사체의 양 측면에 접점부위의 안정성을 부여하기 위한 아크방지처리단계; 및An arc preventing process for imparting stability of contact portions to both side surfaces of the formed heating element or radiator; And 양 측면에 전선이 도입되고 절연필름으로 상기 발열체 또는 방사체의 양면을 코팅하는 절연코팅단계를 포함함을 특징으로 하는 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체의 제조방법.An electric wire is introduced on both sides and a method of manufacturing a sheet-type heating element using a conductive metal fiber and a functional compound comprising an insulating coating step of coating both sides of the heating element or the radiator with an insulating film. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항의 제조방법에 의해 제조된 도전성 금속섬유와 기능성화합물을 이용한 시트형 발열체.A sheet-type heating element using a conductive metal fiber and a functional compound produced by the manufacturing method of claim 6.
KR1020030038006A 2003-06-12 2003-06-12 Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof KR100665705B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030038006A KR100665705B1 (en) 2003-06-12 2003-06-12 Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030038006A KR100665705B1 (en) 2003-06-12 2003-06-12 Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040107130A KR20040107130A (en) 2004-12-20
KR100665705B1 true KR100665705B1 (en) 2007-01-09

Family

ID=37381406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030038006A KR100665705B1 (en) 2003-06-12 2003-06-12 Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100665705B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100907802B1 (en) * 2008-05-20 2009-07-15 정영욱 Carbon heating element and method of producing thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100684132B1 (en) * 2005-05-26 2007-02-20 배종호 A carbon coating fabric and manufacture method of it
KR101133439B1 (en) * 2009-12-29 2012-04-10 김영일 The manufacturing method of conductive material utilizing the graphite group materials
KR101948578B1 (en) * 2017-10-11 2019-05-08 (주) 에스에스에이치 Thermal acid generator and thermosetting resin comprising the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06231869A (en) * 1993-02-08 1994-08-19 Uizumu Internatl:Kk Composite rubber heating body product and manufacture thereof
JPH09115655A (en) * 1995-10-18 1997-05-02 Kanebo Ltd Sheet type heating fabric
JPH09161953A (en) * 1995-12-01 1997-06-20 Dream Project:Kk Planar heating body
KR20020005166A (en) * 2000-08-26 2002-01-17 서영석 Carbonite fiber heating Paper and board
KR20020079297A (en) * 2001-04-12 2002-10-19 이상조 Health metal plate mat.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06231869A (en) * 1993-02-08 1994-08-19 Uizumu Internatl:Kk Composite rubber heating body product and manufacture thereof
JPH09115655A (en) * 1995-10-18 1997-05-02 Kanebo Ltd Sheet type heating fabric
JPH09161953A (en) * 1995-12-01 1997-06-20 Dream Project:Kk Planar heating body
KR20020005166A (en) * 2000-08-26 2002-01-17 서영석 Carbonite fiber heating Paper and board
KR20020079297A (en) * 2001-04-12 2002-10-19 이상조 Health metal plate mat.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100907802B1 (en) * 2008-05-20 2009-07-15 정영욱 Carbon heating element and method of producing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040107130A (en) 2004-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4534886A (en) Non-woven heating element
EP2400814A2 (en) Carbon nanotube sheet heater
KR20020005166A (en) Carbonite fiber heating Paper and board
KR100756053B1 (en) Manufacturing method of carbon fiber for sheet heater
JP2013191551A (en) Planar heating element, manufacturing method therefor, and electrode for planar heating element
KR20150071229A (en) Heating element using thermo-conductive material
CN109952810B (en) Radiant heating device
KR100665705B1 (en) Electric conductive metal fiber and functional compound using seat type heater and preparing thereof
CN101150891B (en) Nano carbon crystal material and its method for making electric heating plate
KR102044197B1 (en) Heating element for seat
KR20220161782A (en) Low electromagnetic wave heating panel and Quick warming bed having the same
KR20200022317A (en) Heating fabric
KR101804873B1 (en) Manufacturing method of flexible plane heating element and flexible plane heating element manufactured thereby
KR101760613B1 (en) Heating element for offsetting electromagnetic waves
CN100534238C (en) Far infrared radiation electrothermal sheet and its preparation method
KR200435898Y1 (en) flat type pyrogen using with conducted yarn
JPH1197160A (en) Sheet heater
KR100783184B1 (en) Method for producing of heating fabrics for AC ? DC power
KR20080030411A (en) Manufacturing method of drying carbon non-woven fabrics for plane heater and drying carbon non-woven fabrics manufactured by thereof
KR101804872B1 (en) Manufacturing method of carbon fiber for sheet heater and carbon fiber for sheet heater manufactured thereby
KR200195313Y1 (en) Heating mat
CN115141001B (en) Graphite-based electric heating material, preparation method thereof and electric heating equipment
KR20200142287A (en) Graphene-coated carbon fiber cushion with exothermic function
CN214708096U (en) Electric blanket with graphene heating sheet
KR960007905B1 (en) Heating wire

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee