KR100709588B1 - 판상발열전기전도체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판상발열전기전도체의 제조에 있어서 제조공정의 단순화와 전원부 및 내구성을 보강하여 기존의 발열체에서 제조원가 감소와 전원부 단선 등의 위험을 현격히 감소시켜 화재의 위험을 제거하고 발열체의 내구성을 획기적으로 강화시키는 방법에 관한 것으로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

폴리올레핀수지(우레탄, PVC, PE, PET, 폴리에틸렌 등 접착성 수지류)와 수지안정제, 티탄산바륨, 산화알루미늄, 질화규소, 아연, 카본(탄소, 흑연)의 원료를 배합하여 배합된 원료를 300℃이하의 온도에서 용융 혼합하여 전원부 보강을 위한 여러 가닥의 도전성 선재(금, 은, 동, 스텐, 니크롬 등 도전성 원료로 제조한 선류)을 유연성 섬유사와 종방향 및 횡방향의 그물 상(직사각형 및 마름모형) 형태로 함께 직조된 원단을 압착로울러로 압착 판상발열전기전도체를 제조하여 상기 양측 장변부 선재에 각각 양(+)단자를, 중앙부 동선에 음(-)단자를 연결하며, 상기 판상발열전기전도체의 상/하단에 유연성을 갖는 겔(GEL)상 합성수지를 압착 또는 함침시켜 피복하여 단선이 없이 내구성이 우수한 판상발열전기전도체의 제조와 양측 장변의 양(+)단자에 선택적으로 전기를 부여함으로서 부분적인 발열이 가능케 하였다.

Description

판상발열전기전도체{THE HEATING ELEMENT}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발열체의 전체 단면도.

도 2는 도 8의 제조 공정도.

도 3은 도 9의 제조 공정도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발열체의 단면도 및 사진.

도 5는 도전선 선재의 다수를 예시한 사진

도 6은 다수의 도전성 선재를 원단과 함께 직조한 사진

도 7은 도전성 선재를 합사한 사진

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 판상발열판과 도전성 선재를 합사한 원단을 압착하여 제조된 판상발열전도체의 사진

도 9은 본 발명의 실시예에 따른 판상발열판에 도전성 실버페이스트로 극선을 형성하여 제조된 판상발열전도체의 사진

도 10은 유연성 섬유사를 직조한 원단예시 사진

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 판상발열판 20 : 선재과 섬유사의 직조 원단 예시

21 : 합사선재 단선(1개) 사진. 22 : 합사선재 분해사진

23 : 선재과 섬유사의 직조 극선 사진 24 : 극선부를 위한 다수의 선재

30, 40, 50 : 전극부 31, 51 : 양(+)단자

41 : 음(-)단자 60 : 겔(GEL)상 합성수지 피복층

100 : 발열체

기존의 기술은 전기적 저항에 의하여 발열하도록 통상 금속제인 전열선(니크롬선)을 전열기구내에 내설하여 이용하거나 전도성 카본을 원사 및 원단에 도포·함침하여 그물망 형태의 발열판을 만들거나, 필림위에 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하여 발열판을 만들어 사용하였다.

그러나, 니크롬열선은 열효율이 극히 적으며 카본사 및 원단이 형태는 카본을 주재로 하여 실을 제조하는 것으로 제조단가가 매우 높고 일정한 저항을 맞추기가 어려우며 면사가 겹쳐지거나 조밀하게 집중된 부분에서 고열이 발생하는 문제점이 있으므로, 전체에 대해 균일한 온도 분포를 만들기가 어려운 문제점이 있었으며, 필림위에 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하여 발열판을 만들어 사용한 것은 전극의 접합이 극히 취약하여 유연성 있는 곳에서는 상시 화재의 위험이 있어 취급상 상당한 주의를 요해야 하는 여러 가지 측면에서의 난해한 문제점이 있었다.

이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 서, 판상발열전기전도체의 제조에 있어서 제조공정의 단순화와 전원부 및 내구성을 보강하여 기존의 발열체에서 제조원가 감소와 전원부 단선 등의 위험을 현격히 감소시켜 화재의 위험을 제거하고 발열체의 내구성을 획기적으로 강화시키는 방법에 관한 것이며 사용자에 의해 선택적인 부분 발열이 가능하게 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도3에 예시된 장치에 의해 접착성 수지 (폴리올레핀수지, 우레탄, 아크릴, PVC, PE, PET, 폴리에틸렌, 실리콘 등) 20중량％∼80중량％, 카본제 10∼60중량％, 수지안정제 1∼5중량％, 티탄산바륨(BaTi₂O₃)3-10중량％, 산화알루미늄(Al₃O₃) 3-10중량％, 질화규소(Si₃N₄) 0.3-2중량％, 아연(Zn)3-6중량％의 원료를 1차 배합하고, 이 배합된 원료를 100 ~ 300℃의 온도에서 용융 혼합한 후에 압출시켜 판상발열판(10)을 제조하고, 이 판상발열판(10)에는 도 9에 도시된 바와 같이 도전성 실버페이스트로 양단자(31) 및 음단자(41)를 스크린 인쇄한다.
또한, 도2에 예시된 장치에 의해 상기의 판상발열판(10)에 도전성 선재가 합사된 원단(직사각형 및 마름모형, 도 8 참조)이 압출되어 내구성을 강화시킨 판상발열전기전도체를 제조할 수 있다.
또한, 도6에 예시된 바와 같이 전원부 보강을 위한 여러 가닥의 도전성 선재(금, 은, 동, 스텐, 니크롬 등 도전성 원료로 제조한 선류)을 유연성 섬유사와 종방향 및 횡방향의 그물 상 형태(직사각형 및 마름모형)로 직조된 원단(23)으로 만들고, 이 원단에 1차 배합된 원료를 100 ~ 300℃의 온도에서 용융 혼합한 것을 도2의 장치에 의해 압착 로울러로 동시 융용 혼합할 수 있다.
그리고, 도 8에 예시된 바와 같이, 판상발열판(10)의 양측 장변부 선재에 각각 양(+)단자(31, 51)를, 중앙부 동선에 음(-)단자(41)를 연결할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 판상발열판(10)의 상/하부에는 유연성을 갖는 겔(GEL)상 합성수지(60)를 압착 또는 함침시켜 피복하여 단선이 없이 내구성이 우수한 판상발열전기전도체(100)를 제조할 수도 있다.
또한, 도4와 같이 양측 장변의 양(+)단자에 선택적으로 전기를 부여함으로서 부분적인 발열이 가능케 한 판상발열전기전도체를 제조하는 것이다.
또한 판상발열전기전도체에서 극선의 형태는 도4와 같이 2줄, 혹은 3줄이 될 수도 있으며 사용 용도에 따라서는 다수의 극선이 사용될 수 있다. 극선의 형태는 도7과 도5처럼 단선과 복선으로도 제조 가능하다

상기의 배합비 및 선재의 종류는 고정적인 것이 아니고 전원전압, 소비전력, 발열량 등의 대소에 따라 각 용도에 따라 적절히 증감하거나 변경하여 사용될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 판상발열전기전도체에 따르면, 판상발열전기전도체의 제조에 있어서 제조공정의 단순화와 전원부 및 내구성을 보강하여 기존의 발열체에서 제조원가 감소와 전원부 단선 등의 위험을 현격히 감소시켜 화재의 위험을 제거하고 발열체의 내구성을 획기적으로 강화시키는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (9)

1. 전기적 특성에 의해 발열되는 판상발열전기전도체에 있어서,

   접착성 수지 20∼80중량％와 카본재 10∼60중량％, 수지안정제 1∼5중량％, 티탄산바륨(BaTi₂O₃) 3-10중량％, 산화알루미늄(Al₃O₃) 3-10중량％, 질화규소(Si₃N₄) 0.3-2중량％, 아연(Zn) 3-6중량％의 비율로 이루어진 판상발열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 판상발열전기전도체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 판상발열판에 유연성섬유사가 종방향 및 횡방향의 그물 상으로 직조 구성된 것을 압출시켜 내구성을 강화시킨 것을 특징으로 하는 판상발열전기전도체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 판상발열판에 도전성페이스트를 스크린 인쇄함으로써 전극부를 형성하는 것을 특징으로 하는 판상발열전기전도체
4. 제1항에 있어서,

   여러 가닥의 도전성 선재를 유연성 섬유사와 종방향 및 횡방향의 그물 상 형태로 직조된 원단으로 만들고, 상기 원단에 상기 판상발열판을 100 ~ 300℃의 온도에서 용융 혼합한 것을 압착 로울러로 동시 융용 혼합하는 것을 특징으로 하는 판상발열전기전도체
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 판상발열판의 상부 및 하부에 겔(GEL)상 합성수지를 피복한 것을 특징으로 하는 판상발열전기전도체.
9. 삭제

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