KR101436554B1 - 면상발열체 및 면상발열체 제조방법 - Google Patents

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KR101436554B1 KR1020130054151A KR20130054151A KR101436554B1 KR 101436554 B1 KR101436554 B1 KR 101436554B1 KR 1020130054151 A KR1020130054151 A KR 1020130054151A KR 20130054151 A KR20130054151 A KR 20130054151A KR 101436554 B1 KR101436554 B1 KR 101436554B1
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Abstract

본 발명은 면상발열체 및 면상발열체 제조방법이 개시되는 것으로, 카본층(11)이 길이방향으로 프린팅 도포되는 제1시트(10)와; 상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포되어 상기 카본층(11)의 양측단을 덮어주는 제1전극층(20)과; 상기 제1시트(10)와 대응되게 위치되어 상기 카본층(11)이 덮어지도록 제1시트(10)와 열가압융착되는 제2시트(30)와; 상기 제2시트(30)의 양측단에 프린팅 도포되되 상기 제1전극층(20)에 덮어지는 제2전극층(40)을 포함하고, 상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에는 단차홈부(50)와; 상기 단차홈부(50)로부터 연장되는 연장카본층(60)이 더 구비되고, 상기 제1전극층(20)이 상기 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포될 때 상기 제1전극층(20)을 구성하는 프린팅 도료가 상기 단차홈부(50)측으로 인입되어 프린팅 도포되도록 이루어진다.
본 발명은 면상발열체의 제1전극층이 덮어지는 카본층에 단차홈부가 형성되어 있음에 따라 제1전극층의 프린팅 도포시에 단차홈부측으로 인입되어 도포되도록 함으로써 제1전극층과 카본층과의 접촉력 향상은 물론 비접촉부분을 방지할 수 있음에 따라 비접촉에 의한 쇼트 등의 전기적인 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

면상발열체 및 면상발열체 제조방법{heating sheet and manufacture method of heating sheet}
본 발명은 면상발열체 및 면상발열체 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 면상발열체의 양측에 대응되게 구비되는 전극층에 단차진 홈부를 더 구비하여 줌으로써 프린팅 도포되는 전극층이 단차진 홈부로 인입되도록 함으로써 전극부층의 비접촉에 따른 쇼트 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 한 면상발열체 및 면상발열체 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동절기에 추운 실내의 온도를 상승시키기 위한 수단으로 온수를 순환시켜 주는 보일러나 또는 전기히터에 의해 덥혀진 공기를 실내로 송풍하는 온풍기 또는 발열코일이나 발열램프와 같은 발열식전기장치가 구비되는 전기히터 등이 많이 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 장치들을 이용한 난방 방법은 열원으로 사용되는 기름이나 전기 소모가 매우 크기 때문에 과도한 경비가 발생되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 실내 전체적인 공간에 대한 온도를 상승시키기에는 다소 역부족인 문제점이 있다.
물론, 실내 전체적인 공간에 대한 온도를 상승시키기 위해 보일러 등과 같은 난방장치들을 하루 종일 가동시키거나 또는 여러 개의 온풍기나 전기히터를 구비할 수 있으나, 이에 따른 경제적인 부담이 가중되는 것이 현실이다.
이에 따라, 난방성이 우수할 뿐만 아니라 전기 소모량이 적고, 난방에 따른 경비가 절감되는 카본 시트 및 전기 전도선을 이용한 대체 소재의 개발이 이루어지고 있다.
이러한 소재 중, 특히 카본 시트 및 전기 전도선을 이용한 면상 발열 시트의 경우에는 보다 적은 양의 전기로 충분한 열에너지를 확보할 수 있도록 할 뿐만 아니라 사용시 전기로 인한 위험이 감소되기 때문에 식당이나 또는 주택 등에서 많이 사용되고 있는 실정이다.
하지만, 종래 사용되고 있는 면상발열체의 경우 발열체인 카본 시트에 전기 전도선으로 구리선 등의 금속선이 접착되어 있는 구조를 포함하는데, 이러한 카본 시트와 전기 전도선은 긴밀하게 접촉되어야 할 뿐만 아니라 이러한 접촉이 계속적으로 유지되어야 함에도 불구하고, 카본 시트와 전기 전도선이 외부의 충격으로 인하여 서로 이격되기 쉬운 문제가 있고, 또한, 시트를 접어서 운반하거나 하는 경우 전기 전도선이 꺾여 접촉 불량의 문제가 발생하거나 심지어 전기 전도선이 절단되는 문제가 발생하며, 또한, 접촉 불량의 문제가 발생하거나 절단된 전기 전도선에 전기를 보내는 경우 쇼트가 발생되며 이로 인한 전기화재가 일어날 수 있는 위험이 있다.
종래 기술의 일예로서, 등록특허 10-1171470호인 저전압 면상 발열 시트의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 면상 발열 시트가 안출된 바 있으며, 이는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube)를 그라비아로 인쇄한 필름을 발열부로 사용함으로써, 6 ~ 24볼트의 저전압에서도 용이하게 면상 발열이 일어날 수 있도록 하고, 시트의 전면에서 고르게 발열이 일어 날 수 있도록 하고 있다.
종래 기술의 다른 예로서, 등록특허 10-0703238호인 온열 매트 또는 방석용 카본 면상발열매트 및 그 제조 방법이 안출된 바 있으며, 이는 카본 시트에 형성된 접합구멍을 통해 보강필름들이 서로 접착되고 이 접합구멍의 접착력이 카본 시트와 보강필름사이의 접착력을 보강함으로서 카본 시트와 보강필름 사이가 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 전선의 일부가 접합구멍을 통과하며 접착제에 의해 보강필름들 사이에 견고하게 고정되고 이러한 전선이 카본 시트와 접속을 이룸으로서 전선과 카본 시트 사이의 접촉불량을 방지할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 대개의 면상발열체가 2장의 시트와 이 2장의 시트 사이에 위치되는 카본층과 상기 카본층의 양측에 도포되는 제1전극층 및 제1전극층에 대응되게 덮어지는 제2전극층으로 이루어지고 2장의 시트가 서로 열융착에 의해 융착됨으로써 구비되는 바, 상기 카본층에 도포되는 제1전극층과 카본층간의 접촉이 정교하게 이루어지지 못하게 되어 일부 비접촉부분이 발생되기 때문에 이들 비접촉부분에 의해 쇼트 현상이 나타나게 되는 것으로, 종래 기술들은 이와 같인 비접촉부분에 의해 야기되는 쇼트 현상은 전혀 해결하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 10-1171470호(2012.07.27 등록) 대한민국등록특허 10-0703238호(2007.03.28 등록)
본 발명은 면상발열체의 카본층과 이 카본층에 프린팅 도포되는 제1전극층 간의 비접촉이 발생되지 않도록 함으로써 면상발열체의 비접촉에 의한 쇼트 등의 전기안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 면상발열체 및 면상발열체 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 면상발열체는, 카본층이 길이방향으로 프린팅 도포되는 제1시트와; 상기 제1시트에 프린팅 도포된 카본층의 양측단에 프린팅 도포되어 카본층의 양측단을 덮어주는 제1전극층과; 상기 제1시트와 대응되게 위치되어 상기 카본층이 덮어지도록 제1시트와 열가압융착되는 제2시트와; 상기 제2시트의 양측단에 프린팅 도포되되 상기 제1전극층에 덮어지는 제2전극층을 포함하고, 상기 제1시트에 프린팅 도포된 카본층의 양측단에는 단차홈부와; 상기 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층이 더 구비되고, 상기 제1전극층이 상기 카본층의 양측단에 프린팅 도포될 때 제1전극층도료가 상기 단차홈부측으로 인입 구비되도록 이루어진다.
상기 단차홈부와 연장카본층은, 회사의 로고 또는 면상발열체의 품명 등을 식별하는 로고형으로 이루어진다.
본 발명인 면상발열체 제조방법은, 투명 제1시트의 길이방향으로 균등간격의 카본층을 프린팅 도포하는 제1공정과; 카본층이 프린팅 도포된 제1시트의 양측단에 각각 제1전극층을 프린팅 도포하는 제2공정과; 투명 제2시트의 양측단에 각각 제2전극층을 프린팅 도포하되 상기 제1전극층과 대응되는 위치에 오도록 프린팅 도포하는 제3공정; 상기 제2공정에서 카본층의 양측단에 각각 제1전극층이 프린팅 도포된 제1시트와 상기 제3공정에서의 양측단에 제2전극층이 프린팅 도포된 제2시트를 밀착시켜 위치하는 제4공정; 제4공정에서 서로 밀착된 제1시트와 제2시트를 열가압에 의해 부착하는 제5공정을 포함하고, 상기 제1공정에서 투명 제1시트의 도포되는 카본층의 양측단에 상기 카본층으로부터 연장되는 단차홈부와 이 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 각각 형성하는 제6공정; 및 상기 제2공정에서 카본층이 프린팅 도포된 제1시트의 양측단에 각각 제1전극층을 프린팅 도포할 때, 상기 제6공정에서 카본층의 양측단에 구비되는 단차홈부와 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 모두 덮도록 포설하고 제1전극층의 도료가 상기 단차홈부측으로 인입되어 수용되도록 하는 제7공정이 더 포함되어 이루어진다.
본 발명은 면상발열체의 제1전극층이 덮어지는 카본층에 단차홈부가 형성되어 있음에 따라 제1전극층의 프린팅 도포시에 단차홈부측으로 인입되어 도포되도록 함으로써 제1전극층과 카본층과의 접촉력 향상은 물론 비접촉부분을 방지할 수 있음에 따라 비접촉에 의한 쇼트 등의 전기적인 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명인 면상발열체의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명인 면상발열체의 구성을 나타낸 표면 구성도이다.
도 3은 본 발명인 면상발열체의 구성을 나타낸 이면 구성도이다.
도 4는 본 발명인 면상발열체의 구성요부를 확대한 상태의 구성도이다.
도 5는 본 발명인 면상발열체의 구성요부를 나타낸 구성상태 단면도이다.
도 6은 본 발명인 면상발열체의 제조방법에 대한 공정을 나타낸 공정도이다.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체 및 면상발열체 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도시된 바와 같이 본 발명인 면상발열체는, 카본층(11)이 길이방향으로 프린팅 도포되는 제1시트(10)와, 상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포되어 상기 카본층(11)의 양측단을 덮어주는 제1전극층(20)과, 상기 제1시트(10)와 대응되게 위치되어 상기 카본층(11)이 덮어지도록 제1시트(10)와 열가압융착되는 제2시트(30)와, 상기 제2시트(30)의 양측단에 프린팅 도포되되 상기 제1전극층(20)에 덮어지는 제2전극층(40)를 포함하고, 상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에는 단차홈부(50)와, 상기 단차홈부(50)로부터 연장되는 연장카본층(60)이 더 구비되어 이루어진다.
상기 제1전극층(20)이 상기 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포될 때 상기 제1전극층(20)을 구성하는 프린팅 도료가 상기 단차홈부(50)측으로 인입되어 프린팅 도포되도록 이루어진다.
상기 카본층(11)은 제1시트(10)에 길이방향으로 프린팅되는 것으로, 전기 전도성이 우수한 카본(carbon)도료를 제1시트(10)의 표면에 프린팅 도포함으로써 구성하는 것으로 상기 카본층(11)에 의해 면상발열체의 전기열에 의한 발열이 이루어지는 바, 상기 카본층(11)의 프린팅 도포된 제1시트(10)는 이미 널리 알려진 기술인 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 단차홈부(50)와 연장카본층(60)은, 회사의 로고 또는 면상발열체의 품명 등을 식별하는 로고형으로 이루어질 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 단차홈부(50)와 연장카본층(60)을 각각 구획하되 상기 단차홈부(50)에는 카본층(11)을 도포하지 않고 상기 단자홈부(50)와 구획되어 연결되는 연장카본층(60)에는 카본 도료를 도포하여 이들의 조합에 의해 하나의 로고 또는 품명을 알리는 텍스트로 표현함으로써 별도의 인쇄작업을 진행하지 않고도 면상발열체의 품명 또는 회사의 로고를 표현할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성되는 면상발열체는, 본 발명인 면상발열체 제조방법에 의해 제조되는 것으로, 면상발열체를 제조하는 제조방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1공정(S1)과, 제2공정(S2), 제3공정(S4), 제5공정(S5)에 의해 이루어진다.
상기 제1공정(S1)은, 투명 제1시트(10)의 길이방향으로 균등간격의 카본층(11)을 프린팅 도포하는 공정이다.
이 때, 본 발명은 상기 제1공정(S1)에서 투명 제1시트의 도포되는 카본층의 양측단에 상기 카본층으로부터 연장되는 단차홈부와 이 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 각각 형성하는 제6공정(S6)이 더 포함되어 이루어진다.
상기 단차홈부(50)는 카본층이 도포되지 않음으로써 이루어지는 것으로, 상기 연장카본층(60)을 도포할 때 카본층 프린팅기(미도시)에 상기 단차홈부(50)가 형성되는 공간에 카본층의 도포를 차단하는 차단판을 위치한 상태에서 상기 연장카본층(60)을 도포하면, 상기 단차홈부(50)가 자연스럽게 구비된다.
또한, 상기 단차홈부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 카본층(11) 및 연장카본층(60)의 두께에 의해 자연스럽게 홈부로 형성되는 것으로, 이는 카본층(11) 및 연장카본층(60)을 구성하는 도료의 도포에 두께에 의해 단차짐으로써 형성되는 것이다.
상기 제2공정(S2)은, 카본층(11)이 프린팅 도포된 제1시트(10)의 양측단에 각각 제1전극층(20)을 프린팅 도포하는 공정이다.
이 때, 본 발명은 상기 제2공정(S2)에서 카본층이 프린팅 도포된 제1시트의 양측단에 각각 제1전극층을 프린팅 도포할 때, 상기 제6공정(S6)에서 카본층의 양측단에 구비되는 단차홈부와 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 모두 덮도록 포설하고 제1전극층의 도료가 상기 단차홈부측으로 인입되어 수용되도록 하는 제7공정(S7)이 더 포함되어 이루어진다.
이와 같이 제1전극층(20)을 카본층(11)이 도포된 제1시트(10)의 양측단에 도포하면, 제1전극층(20)을 이루는 도료가 제1전극층(20)의 양측단에 위치하는 상기 카본층(11)과 단차홈부(50) 및 연장카본층(60)에 모두 도포되어 이들 카본층(11)과 단차홈부(50) 및 연장카본층(60)의 표면을 모두 덮어 포설한다.
이 때, 상기 카본층(11) 및 연장카본층(60)을 구성하는 도료의 도포에 두께에 의해 단차짐에 따라 홈부로 형성되는 단차홈부(50)측으로 상기 제1전극층(20)의 도료가 인입되어 단차홈부(50)의 내측에 제1전극층(20)이 수용되어 위치된다.
이에 따라, 단차홈부(50)의 내측에 수용되는 제1전극층(20)에 의해 제1전극층(20)과 카본층(11)과의 연결이 견고하게 이루어지기 때문에 사용 도중에 전기 쇼트와 같은 현상의 발생이 방지된다.
즉, 카본층의 표면에만 전극층을 도포할 경우 도포하는 과정에서 카본층의 표면과 전극층에 들뜨거나 하는 현상에 의해 쇼트 등의 문제점이 발생되었으나, 본 발명은 도포되는 제1전극층(20)이 카본층(11)은 물론 단차홈부(50) 및 연장카본층(60)에 모두 도포되고 더욱이, 단차홈부(50)측으로 제1전극층(20)이 인입되어 수용되는 상태로 도포됨으로써 카본층(11)과 제1전극층(20)과의 들뜸을 방지하여 주어 전기 쇼트 등과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
상기 제3공정(S3)은, 투명 제2시트(30)의 양측단에 각각 제2전극층(40)을 프린팅 도포하되 상기 제1전극층(20)과 대응되는 위치에 오도록 프린팅 도포하는 공정이고, 상기 제4공정(S4)은, 상기 제2공정(S2)에서 카본층(11)의 양측단에 각각 제1전극층(20)이 프린팅 도포된 제1시트(10)와 상기 제3공정(S3)에서의 양측단에 제2전극층(40)이 프린팅 도포된 제2시트(30)를 밀착시켜 위치하는 공정이며, 상기 제5공정(S5)은, 제4공정(S4)에서 서로 밀착된 제1시트(10)와 제2시트(30)를 열가압에 의해 부착하는 공정이다.
이와 같은 제3공정(S3) 내지 제5공정(S5)은 공지된 면상발열체를 제조하는 기술과 크게 다르지 않음으로써 이에 대한 설명은 생략한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다
10 : 제1시트 11 : 카본층
20 : 제1전극층 30 : 제2시트
40 : 제2전극층 50 : 단차홈부
60 : 연장카본층
S1 : 제1공정 S2 : 제2공정
S3 : 제3공정 S4 : 제4공정
S5 : 제5공정 S6 : 제6공정
S7 : 제7공정

Claims (3)

  1. 카본층(11)이 길이방향으로 프린팅 도포되는 제1시트(10)와;
    상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포되어 상기 카본층(11)의 양측단을 덮어주는 제1전극층(20)과;
    상기 제1시트(10)와 대응되게 위치되어 상기 카본층(11)이 덮어지도록 제1시트(10)와 열가압융착되는 제2시트(30)와;
    상기 제2시트(30)의 양측단에 프린팅 도포되되 상기 제1전극층(20)에 덮어지는 제2전극층(40)을 포함하고,
    상기 제1시트(10)에 프린팅 도포된 카본층(11)의 양측단에는 단차홈부(50)와;
    상기 단차홈부(50)로부터 연장되는 연장카본층(60)이 더 구비되고,
    상기 제1전극층(20)이 상기 카본층(11)의 양측단에 프린팅 도포될 때 상기 제1전극층(20)을 구성하는 프린팅 도료가 상기 단차홈부(50)측으로 인입되어 프린팅 도포되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단차홈부(50)와 연장카본층(60)은,
    회사의 로고 또는 면상발열체의 품명 등을 식별하는 로고형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
  3. 투명 제1시트의 길이방향으로 균등간격의 카본층을 프린팅 도포하는 제1공정(S1)과;
    카본층이 프린팅 도포된 제1시트의 양측단에 각각 제1전극층을 프린팅 도포하는 제2공정(S2)과;
    투명 제2시트의 양측단에 각각 제2전극층을 프린팅 도포하되 상기 제1전극층과 대응되는 위치에 오도록 프린팅 도포하는 제3공정(S3);
    상기 제2공정에서 카본층의 양측단에 각각 제1전극층이 프린팅 도포된 제1시트와 상기 제3공정에서의 양측단에 제2전극층이 프린팅 도포된 제2시트를 밀착시켜 위치하는 제4공정(S4);
    제4공정(S4)에서 서로 밀착된 제1시트와 제2시트를 열가압에 의해 부착하는 제5공정(S5)을 포함하고,
    상기 제1공정(S1)에서 투명 제1시트의 도포되는 카본층의 양측단에 상기 카본층으로부터 연장되는 단차홈부와 이 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 각각 형성하는 제6공정(S6); 및
    상기 제2공정(S2)에서 카본층이 프린팅 도포된 제1시트의 양측단에 각각 제1전극층을 프린팅 도포할 때, 상기 제6공정(S6)에서 카본층의 양측단에 구비되는 단차홈부와 단차홈부로부터 연장되는 연장카본층을 모두 덮도록 포설하고 제1전극층의 도료가 상기 단차홈부측으로 인입되어 수용되도록 하는 제7공정(S7);이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면상발열체 제조방법.
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KR20070000255U (ko) * 2007-01-09 2007-03-08 이장훈 면상발열체
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