KR101376107B1 - 발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터 - Google Patents
발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터 Download PDFInfo
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Abstract
이 발명은 선 형태의 카본발열체를 갖는 플란히터에 있어서 발열면 전체에 균일한 온도분포가 가능하도록 하면서도 방수가 도모되도록 개선된 플란히터에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 절연성베이스필름(10)에 다수의 선 형태의 카본발열체(12)가 등간격으로 도포되어 구비되는 것에 있어서, 상기 다수의 카본발열체(12)가 상호 접속되도록 저저항전극체(13)가 적층되고, 상기 저저항전극체(13) 상면에는 그 저저항전극체(13) 보다 면적이 작은 통전전극체(14)가 적층되고, 상기 절연성베이스필름(10) 상면에는 카본발열체(12)와 저저항전극체(13) 및 통전전극체(14)가 외부로부터 밀폐되게 하는 절연층(15)이 코팅되고, 상기 절연층 (15)외면에 코팅되는 절연필름(16) 및 절연성베이스필름원단(10) 외면에는 금속박막필름(17,17')이 각각 적층되고, 상기 각각의 금속박막필름(17,17') 외면에는 그 금속박막필름(17,17')보다 크기가 큰 방습보호필름(18,18')이 각각 씌워지도록 부착되게 하고 상호 겹쳐지는 테두리단부(18a)가 밀봉되게 구성되도록 이루어진 것이다.
따라서, 본 발명은 절연성베이스필름(10)에 다수의 선 형태의 카본발열체(12)가 등간격으로 도포되어 구비되는 것에 있어서, 상기 다수의 카본발열체(12)가 상호 접속되도록 저저항전극체(13)가 적층되고, 상기 저저항전극체(13) 상면에는 그 저저항전극체(13) 보다 면적이 작은 통전전극체(14)가 적층되고, 상기 절연성베이스필름(10) 상면에는 카본발열체(12)와 저저항전극체(13) 및 통전전극체(14)가 외부로부터 밀폐되게 하는 절연층(15)이 코팅되고, 상기 절연층 (15)외면에 코팅되는 절연필름(16) 및 절연성베이스필름원단(10) 외면에는 금속박막필름(17,17')이 각각 적층되고, 상기 각각의 금속박막필름(17,17') 외면에는 그 금속박막필름(17,17')보다 크기가 큰 방습보호필름(18,18')이 각각 씌워지도록 부착되게 하고 상호 겹쳐지는 테두리단부(18a)가 밀봉되게 구성되도록 이루어진 것이다.
Description
본 발명은 판 형태의 플란히터(Flain heater)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발열이 균일하게 발생하고 방수가 도모 되도록 개선된 플란히터에 관한 것이다.
일반적으로 플란히터는 전기통전에 의해 발열하는 판 형태의 히터로서 다른 명칭으로는 면상발열체라고도 불리우고 있는 히터이다.
이러한 플란히터는 온도조절이 용이하고 공기를 오염시키지 않아 유해가스의 위험이 없으며, 소음이 발생하지 않기 때문에 가정용으로는 히팅매트, 히팅패드, 매트리스, 이불에도 채용되고 있으며, 레저용이나 방한용 발열의류 등에도 이용되고 있다.
또한, 산업용으로는 건물의 난방 또는 가열장치, 비닐하우스와 농수산물 건조장치 및 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙 방지장치 등에 이용되는 등 폭넓게 활용되고 있으며, 근래에는 원적외선이 발생하는 카본발열체의 장점을 이용하여 건강보조용품이나 축산용 난방장치 등에도 사용하고 있는 추세에 있는 등 많이 활용되고 있는 히터이다.
따라서, 플란히터가 출시되던 초기에는 니크롬 등의 금속발열선이 주로 이용되었으나, 이는 금속발열선 부위에만 국부과열이 일어나 온도분포의 균일성이 떨어지는 단점이 있을 뿐만 아니라 금속발열선의 어느 한 부분이라도 끊어지게 되면 전기가 통하지 않게 되어 플란히터가 작동을 하지 않는 사용상의 문제점이 발생할 수 있기 때문에 근래에는 금속발열선 대신에 카본발열체를 채용한 플란히터가 주로 이용되고 있다.
선행기술에 있어서는 대한민국 등록특허 제965745호 및 동 등록특허 제747040호와 같은 플란히터(면상발열체)가 개시되었다.
상기 선행기술에 있어서 전자의 등록특허는 판 형태의 카본발열체가 채용된 것이고, 후자의 등록특허는 선 형태의 카본발열체를 등간격으로 배치시켜서 발열되게 한 것이다.
따라서, 판 형태의 카본발열체가 채용된 경우에는 열전도 효과는 선 형태의 카본발열체 보다 큰 장점은 있으나, 부착력이 약하여 습기 및 방습에 취약하며 제조 공정단계에서 균일한 온도분포 효과를 얻을 수 없고 시공 시에 스크래치 발생 시 전면 도포 방식이기 때문에 스파크로 인한 화재 발생의 문제점을 수반하고 있다.
한편, 선 형태의 카본발열체가 채용된 경우에는 통전이나 열은 카본발열체를 선 형태로 인쇄한 부위에서만 가능하므로 발열 효과가 현저히 저하되는 문제점이 있으며, 선 형태로 인쇄된 카본발열체에서만 열이 발생 되고 카본발열체가 인쇄되지 아니한 부분에서는 열이 발생하지 않게 되어 열이 나고 안 나는 부위가 확실하게 구분되기 때문에 필연적으로 열을 전도시킬 수 있는 열전도체를 선형태의 카본발열체 위에 덮어서 사용해야 하는 불편이 초래되는 문제점이 있다.
그리고 상기한 선행기술들은 외부로 노출된 측면을 통해 습기 또는 물이 침투할 수 있는 구조로 이루어져 있기 때문에 습기나 물이 절연층 안쪽으로 침투하게 되면 카본발열체가 습기에 파손되고 누전에 의한 화재 및 감전사고가 발생하게 되는 단점이 있을 뿐만 아니라 플란히터 내부로 물이 침투하게 되면 카본발열체와 밀착된 각 구성요소들이 분리되어 열전도성이 떨어지게 되는 문제점을 수반하고 있다.
본 발명은 선 형태의 카본발열체를 갖는 플란히터에 있어서 발열면 전체에 균일한 온도분포가 가능하도록 하면서도 방수가 도모되도록 개선된 플란히터를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온도 편차 없이 균일한 발열이 되어 품질 향상이 도모되고 안전성이 도모되게 하여 제품 신뢰성이 크게 향상되도록 하려는데 있다.
본 발명은, 절연성베이스필름에 다수의 선 형태의 카본발열체가 등간격으로 도포되어 구비되는 것에 있어서, 상기 다수의 카본발열체가 상호 접속되도록 하기 위해 상기 다수의 카본발열체의 양 단에 상호 접속되도록 저저항전극체가 적층되게 하고, 상기 저저항전극체 상면에는 그 저저항전극체보다 면적이 작은 통전전극체가 적층되고, 상기 절연성베이스필름 상면에는 카본발열체와 저저항전극체 및 통전전극체가 외부로부터 밀폐되게 하는 절연층이 코팅되고, 상기 절연층 외면에 코팅되는 절연필름 및 절연성베이스필름원단 외면에는 금속박막필름이 각각 적층되고, 상기 각각의 금속박막필름 외면에는 그 금속박막필름보다 크기가 큰 방습보호필름이 각각 씌워지도록 부착되게 하고 상호 겹쳐지는 테두리단부가 밀봉되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.
상기 절연성베이스필름 상면에 코로나방전처리층을 형성시켜 카본발열체가 접착되도록 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 통전전극체는 금,은,구리,알루미늄,니켈,주석 도금이 된 전도체로 이루어지고, 절연층은 열가소성수지이며, 금속박막필름은 금,은,구리,철,납,아연,알루미늄으로 이루어지거나 이들의 혼합물로 이루어지는 것 중 어느 하나에 의해 이루어지게 하는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명은 선 형태의 카본발열체를 갖는 플란히터에 있어서 외부로 열에너지를 발산하는 발열면 전체가 균일한 온도로 분포되어 발산하게 되는 효과가 있다.
또한, 내부 부품들이 절연층에 의해서 외부의 물리적인 충격으로부터 보호되는 효과가 있고 방수가 도모되어 내부 부품의 손상이 미연에 방지되고 누전이나 감전 위험성이 배제되는 안전성이 도모되는 효과가 있다.
그리고 온도 편차 없이 균일한 발열이 되어 품질 향상이 도모되고 안전성이 도모되므로 제품 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플란히터의 전체 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 요부 구성을 보인 평면 구성도,
도 3은 본 발명의 일부를 나타낸 일측 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 요부 구성을 보인 평면 구성도,
도 3은 본 발명의 일부를 나타낸 일측 단면 구성도이다.
본 발명을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 절연성베이스필름원단(10) 위에 선 형태의 다수의 카본발열체(12)가 등간격으로 도포 되어 접착되게 구성된다.
이때, 상기 절연성베이스필름원단(10)의 상면부는 코로나방전처리 하여 코로나방전처리층(11)이 형성되게 한 다음 카본발열체(12)를 도포하여 접착력이 증대되는 상태로 접착되도록 함으로써 절연성베이스필름원단(10)과 카본발열체(12)의 접착강도가 높아지게 하는 것이다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 1에서 코로나방전처리층(11)이 절연성베이스필름원단(10)과 분리되게 도시하였으며, 코로나방전이란 2개의 전극 사이에 높은 전압을 가하면 불꽃을 발하기 이전에 전기장의 강한 부분만이 발광하여 전도성을 갖는 현상을 말한다. 즉, 2개의 전극이 모두 평판 또는 지름이 큰 구와 같은 경우의 전기장은 거의 균일하지만, 한쪽 극 또는 양극이 봉상 또는 침상으로 되어 있으면, 그 극 부근의 전기장이 특히 강해져 부분적인 방전이 일어나 빛이나 소리를 낸다. 이와 같은 처리를 코로나 방전처리라고 하는데, 이미 언급된 바와 같이 절연성베이스필름원단(10)의 상면(인쇄면)을 코로나방전처리를 하여 요철이나 흠을 발생 된 코로나방전처리층(11)에 카본발열체(12)를 도포하여 접착력이 증대되도록 하는 것이다.
또한, 상기 카본발열체(12)는 카본과 흑연을 고르게 분포시킨 카본페이스트를 이용하여 도포 되게 하는 것으로서, 상기 카본페이스트는 이미 알려진 것이므로 상세한 도면과 설명은 생략한다.
따라서, 상기 카본발열체(12)는 그 면적을 종래와는 달리 넓게 하여 등간격으로 도포 되도록 하고, 다수의 카본발열체(12)들 간의 간격이 최소화되게 하여 카본발열체(12) 사이의 공간마다 열가소성수지로 된 절연층(15)이 침투되게 부착되도록 구성되는 것으로서, 상기 열가소성수지로 된 절연층(15)은 이후에 다시 설명된다.
따라서, 기존의 플란히터는 전면도포 방식이라서 저항값이 고르지 못하며 발열 시에 구간별로 온도분포의 편차가 심하게 발생하고 절연이 좋지 못하여 습기침투에 약한 단점이 있었으나, 본 발명은 카본발열체(12)를 구비되게 하는데 있어서 기존의 전면도포의 방식과 같이 넓은 면적으로 형성되게 하면서도 등간격으로 구비되게 함에 따라 저항값이 고르게 되고 카본발열체(12)을 일정한 간격으로 배치하되 그 사이사이 간격을 줄여 열가소성수지로 된 절연층(15)이 침투되게 하였기 때문에 습기침투방지가 되고 균일한 발열상태를 이룰 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명은 열가소성수지로 된 절연층(15)이 코팅되기 전에 카본발열체(12)에 통전 되는 전류가 접촉저항이 없이 원활히 전달하는 역할을 하는 저저항전극체(13)가 카본발열체(12)의 상면부 양측에 밀착되게 적층되고, 상기 저저항전극체(13) 상면부에는 통전전극체(14)가 적층된다..
상기 저저항전극체(13)는 통전 시에 통전전극체(14)와 카본발열체(12) 간의 직접적인 마찰을 방지되게 하고 계면 통전 저항 증가와 전기 집중화 현상에 의한 아크방전 현상이 발생 되는 것이 방지되도록 하기 위하여 카본발열체(12)와 통전전극체(14) 사이에 배치되게 하는 것이다.
따라서, 저저항전극체(13)는 카본발열체(12)에 통전되는 전류가 접촉저항이 없이 원활히 전달하는 역할을 수행하게 된다.
통전전극체(14)는 공급되는 전류를 원거리의 저저항전극체(13) 까지 저항을 최소화하여 카본발열체(12) 전체에서 동일한 발열성능을 갖도록 한다. 상기 통전전극체(14)는 전도성이 좋은 금,은,구리,알루미늄,니켈,주석 도금이 된 전도체로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 통전전극체(14)는 저저항전극체(13) 보다 면적이 작게 제작되어 카본발열체(12)와 직접적인 접촉을 피하게 함으로써 전극에서의 과부하에 의한 전극선의 발열 현상을 방지할 수 있어 전극선의 부분 파손 및 플란히터와의 계면통전 저항 증가에 따른 아크 현상을 방지할 수 있다.
다음, 본 발명은 열가소성수지로 된 절연층(15)이 코팅되게 부착되는 것으로서, 이미 앞서 언급된 바와 같이 카본발열체(12) 사이의 공간마다 열가소성수지로 된 절연층(15)이 침투되게 부착되도록 하는 것이다.
상기 절연층(15)은, PE나 EVA또는 EEA중 1종 또는 1종 이상이 혼용된 열가소성수지층인 절연층(15)을 형성하여 절연성베이스원단(16)에 구성된 카본발열체(12)와 저저항전극체(13) 그리고 통전전극체(14) 사이에 절연층(15)을 형성함으로써 물리적인 충격이나 습기의 침투 방지를 위해 형성되는 것이다.
그리고 절연층(15)이 카본발열체(12)와 저저항전극체(13) 및 통전전극체(14)의 상면에 형성되게 하는데, 이때 도 2에 나타낸 바와 같이 카본발열체(12)가 선 형태로 등간격으로 배치되게 형성되므로 다수의 카본발열체(12) 사이 사이에 열가소성수지인 절연층(15)이 스며들게 형성되므로 카본발열체(12)로의 습기 침투가 방지되고 공기층이 발생 되지 않게 되는 것이다.
그리고 플란히터가 고온으로 발열될 시에 절연층(15)은 카본발열체(12)와 저저항전극체(13)의 물리적인 변형을 막아주고 통전전극체(14)와의 이격을 방지하여 스파크의 위험을 최소화하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 절연층(15) 외면에는 내열성과 내충격성을 가지는 절연필름(16)이 적층 되게 코팅되는 것으로서, 상기 절연필름(16)은 PET수지필름이 바람직하다.
그리고 상기 절연필름(17) 및 절연성베이스필름원단(10) 외측으로는 고효율 열전도성소재인 금속박막필름(17,17')이 각각 부착되고, 상기 금속박막필름(17,17')의 외측으로는 방습보호필름(18,18')이 각각 부착되게 코팅되어 금속박막필름(17,17')을 완전히 덮어서 카본발열체(12)가 완전히 은폐되도록 구성된다.
상기 금속박막필름(17,17')은 금,은,구리,철,납,아연,알루미늄으로 이루어지거나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 고효율 열전도성소재의 금속박막필름(17,17') 이므로 카본발열체(12)의 균일한 온도분포를 원활하게 해주는 역할을 하게 된다.
즉, 선 형태의 카본발열체(12)가 등간격으로 배치되게 이루어져 있으나 카본발열체(12)의 열에너지가 금속박막필름(17,17')으로 전달되어 고르게 분포되므로 플란히터 표면으로 발열되는 온도가 균일한 온도로 발열되는 상태가 되는 것이다.
한편, 방습보호필름(18,18')은 금속박막필름(17,17') 보다 크게 제작되어 테두리단부(19a)가 부착되게 구성됨으로써 금속박막필름(17,17')에 습기가 유입되는 것을 차단하게 되는 역할을 수행한다.
또한, 방습보호필름(18,18')의 테두리단부(18a)가 도 3에 나타낸 바와 같이 밀봉되기 때문에 플란히터의 측면을 통해서도 내부로 습기나 물기가 침투하지 못하게 되는 것이다.
그러므로 습기나 물이 절연층(15) 안쪽으로 침투하지 못하게 차단됨으로써 카본발열체(12)가 습기에 파손되지 않게 되고 누전이 방지되어 화재 및 감전사고가 발생되는 것을 미연에 방지하게 되고 제품 안전성이 보장되는 것은 물론이거니와 제품 신뢰성이 향상되는 것이다.
본 발명은 일실시예에 의해 도시되고 설명되었지만 여기에 국한되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지 형태로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.
10:절연성베이스필름원단 11:코로나방전처리층
12:카본발열체 13:저저항전극체
14:통전전극체 15:절연층
16:절연필름 17,17':금속박막필름
18,18':방습보호필름 18a:테두리단부
12:카본발열체 13:저저항전극체
14:통전전극체 15:절연층
16:절연필름 17,17':금속박막필름
18,18':방습보호필름 18a:테두리단부
Claims (3)
- 절연성베이스필름에 다수의 선 형태의 카본발열체가 등간격으로 도포되어 구비되는 것에 있어서;
상기 다수의 카본발열체가 상호 접속되도록 하기 위해 상기 다수의 카본발열체의 양 단에 상호 접속되도록 저저항전극체가 적층되게 하고;
상기 저저항전극체 상면에는 그 저저항전극체보다 면적이 작은 통전전극체가 적층되고;
상기 절연성베이스필름 상면에는 카본발열체와 저저항전극체 및 통전전극체가 외부로부터 밀폐되게 하는 절연층이 코팅되고;
상기 절연층 외면에 코팅되는 절연필름 및 절연성베이스필름원단 외면에는 금속박막필름이 각각 적층되고;
상기 각각의 금속박막필름 외면에는 그 금속박막필름보다 크기가 큰 방습보호필름이 각각 씌워지도록 부착되게 하고 상호 겹쳐지는 테두리단부가 밀봉되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 절연성베이스필름 상면에 코로나방전처리층을 형성시켜 카본발열체가 접착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 통전전극체는 금,은,구리,알루미늄,니켈,주석 도금이 된 전도체로 이루어지고, 절연층은 열가소성수지이며, 금속박막필름은 금,은,구리,철,납,아연,알루미늄으로 이루어지거나 이들의 혼합물로 이루어지는 것 중 어느 하나에 의해 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터.
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|---|---|---|---|
| KR1020120102590A KR101376107B1 (ko) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | 발열 온도 분포가 균일하고 습기방지 기능을 갖는 플란히터 |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR101376107B1 true KR101376107B1 (ko) | 2014-03-19 |
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ID=50649086
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101376107B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019046270A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Jabil Inc. | APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING A HEATING APPARATUS CONFORMING IN ARTICLES MAY BE USED |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950022210A (ko) * | 1993-12-22 | 1995-07-28 | 양승택 | 알.에프(rf) 링크 시뮬레이터 |
| KR20040095496A (ko) * | 2003-05-09 | 2004-11-15 | 에스케이케미칼주식회사 | 열감성분을 함유하는 자기발열체 및 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-09-17 KR KR1020120102590A patent/KR101376107B1/ko active IP Right Grant
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