KR101602066B1 - Heating apparatus using planar heating element - Google Patents

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KR101602066B1
KR101602066B1 KR1020140152348A KR20140152348A KR101602066B1 KR 101602066 B1 KR101602066 B1 KR 101602066B1 KR 1020140152348 A KR1020140152348 A KR 1020140152348A KR 20140152348 A KR20140152348 A KR 20140152348A KR 101602066 B1 KR101602066 B1 KR 101602066B1
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김종형
이찰리
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

Provided are a planar heating element and a method for manufacturing the same. The planar heating element comprises: a base layer; a metal mesh electrode disposed on the base layer; and a heating layer disposed on the base layer to touch the metal mesh electrode. The method for manufacturing the planar heating element comprises the following steps of: forming the metal mesh electrode on the base layer; and forming the heating layer touching the metal mesh electrode on the base layer. Since the metal mesh electrode is formed in a cloth shape or a mesh shape to be easily transformed, the planar heating element including the metal mesh electrode can be applied to various types of subjects that may have a curved surface.

Description

면상 발열체를 이용한 발열 장치{HEATING APPARATUS USING PLANAR HEATING ELEMENT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heating apparatus using a planar heating element,

본 발명은 면상 발열체를 이용한 발열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat generating device using an area heating element.

면상 발열체는 종래의 난방 장치에 비해 높은 열효율을 갖는 등의 장점이 있어 많이 연구개발되고 있다. 일반적으로 상기 면상 발열체는 베이스층, 상기 베이스층에 발열체용 조성물이 도포되어 형성된 발열층, 및 상기 베이스층 위에 배치되어 상기 발열층에 전류를 제공하는 금속판 전극을 포함한다. The surface heat generating element has advantages such as high thermal efficiency as compared with the conventional heating apparatus, and thus much research and development has been made. In general, the planar heating element includes a base layer, a heating layer formed by applying a composition for a heating element to the base layer, and a metal plate electrode disposed on the base layer and providing a current to the heating layer.

상기 면상 발열체는 변형이 용이하지 않아 구부러지는 경우 손상되기 쉽고 다양한 형태의 발열체를 제조하는데 한계가 있다. 또, 상기 면상 발열체가 구부러져서 휘어지는 경우 상기 금속판 전극이 상기 베이스층으로부터 분리되어 상기 발열층으로 전류가 일정하게 공급되지 못하여 발열 효율이 떨어질 수 있다.Since the planar heating elements are not easily deformed, they are liable to be damaged when they are bent and there are limitations in manufacturing various types of heating elements. In addition, when the planar heating element is bent and bent, the metal plate electrode is separated from the base layer, and current can not be constantly supplied to the heating layer, so that heat generation efficiency may be lowered.

또, 종래의 발열체용 조성물은 흑연을 포함한다. 상기 흑연은 도전성과 내정전성을 가지고 있고, 발열층 전체에 전류를 고르게 분산시킬 수 있고, 환경적으로 안전하고, 저렴할 뿐만 아니라 비교적 다루기 쉽기 때문에 각종 발열 장치의 발열재로 사용되고 있다. 그러나, 종래의 발열체용 조성물은 흑연을 균일하게 분산시키기 위해 계면활성제 등의 분산제를 포함하고 있으나, 상기 발열체용 조성물로 코팅하여 발열층을 형성하는 경우 흑연과 합성수지 용액의 비중 차이로 흑연이 발열층 하부로 침전되어 전체적인 전기전도성이 불균일하고 굴절시 발열층이 쉽게 파열되는 문제점이 있다.The conventional composition for a heating element includes graphite. The graphite has electrical conductivity and resistance to static electricity, and can distribute the current evenly throughout the heating layer, is environmentally safe, is not only inexpensive, but also relatively easy to handle, and thus is used as a heating material for various heating devices. However, a conventional composition for a heating element contains a dispersant such as a surfactant to uniformly disperse graphite. However, when a heating layer is formed by coating with the composition for a heating element, graphite diffuses due to difference in specific gravity between graphite and a synthetic resin solution, There is a problem that the whole electric conductivity is uneven and the heat generating layer is easily ruptured during refraction.

한편, 겨울철 비닐하우스 등에 실내 온도를 높이기 위해 비닐하우스 내부에 보일러 등의 난방 장치를 설치한다. 그러나 보일러 등의 난방 장치는 배관 등 설치가 복잡하고 연료비가 많이 든다. 따라서, 상기 난방 장치에 비해 높은 열효율을 갖고 설치가 용이한 면상 발열체로 대체 사용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 현재 판매되고 있는 면상 발열체로 겨울철 비닐하우스 내에 열을 효율적으로 안정적으로 제공하는데 한계가 있다.On the other hand, in order to raise the room temperature in the vinyl house in winter, a heating device such as a boiler is installed inside the vinyl house. However, heating equipment such as boilers is complicated in installation of piping and the like and fuel cost is high. Accordingly, attempts have been made to use a planar heating element having a higher thermal efficiency and easier installation than the heating device. However, there is a limitation in providing heat efficiently and stably in the plastic greenhouse in the winter due to the surface heating element sold at present.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 우수한 발열 효율과 안정성을 갖는 발열 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a heating device having excellent heat efficiency and stability.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 발열 장치는, 면상 발열체 및 상기 면상 발열체를 수용하는 케이스 부재를 포함한다. 상기 면상 발열체는, 판형 지지체, 상기 판형 지지체의 상부면 및 하부면 위에 배치되는 베이스층, 상기 베이스층 위에 배치되는 금속망 전극, 및 상기 베이스층 위에 상기 금속망 전극과 접촉하도록 배치되는 발열층을 포함할 수 있다.A heating device according to an embodiment of the present invention includes a planar heating element and a case member that houses the planar heating element. The planar heating element includes a plate-shaped support, a base layer disposed on upper and lower surfaces of the plate-shaped support, a metal mesh electrode disposed on the base layer, and a heating layer disposed in contact with the metal mesh electrode on the base layer. .

상기 금속망 전극은 제1 금속사와 제2 금속사를 교차시켜 직물 형태 또는 체망 형태로 짜서 형성될 수 있다.The metal mesh electrode may be formed in the form of a cloth or a saw-tooth by crossing the first metal yarn and the second metal yarn.

상기 금속망 전극은 상기 베이스층에 재봉되어 결합될 수 있다.The metal mesh electrode may be sewn and bonded to the base layer.

상기 발열층은 발열체용 조성물을 상기 베이스층에 도포하여 형성될 수 있고, 상기 발열체용 조성물은 친수성 표면을 갖는 흑연, 전도성 카본블랙, 및 폴리아크릴 에멀젼을 포함할 수 있다.The heating layer may be formed by applying a composition for a heating element to the base layer, and the composition for a heating element may include graphite, conductive carbon black, and a polyacryl emulsion having a hydrophilic surface.

상기 베이스층은 곡면을 가질 수 있는 소재로 형성될 수 있다.The base layer may be formed of a material having a curved surface.

상기 금속망 전극은 상기 판형 지지체 일측에서 상기 판형 지지체의 측면과 접촉될 수 있다.The metal mesh electrode may be in contact with a side surface of the plate-like support at one side of the plate-like support.

상기 면상 발열체는, 상기 판형 지지체의 상기 상부면 또는 상기 하부면 위에 배치되어 상기 면상 발열체를 상기 케이스 부재 내에 고정시키는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.The planar heating element may further include a fixing member disposed on the upper surface or the lower surface of the plate-like support and fixing the planar heating element within the case member.

상기 케이스 부재는 그 내부와 외부를 연결하는 관통홀을 가질 수 있다.The case member may have a through hole that connects the inside and the outside of the case member.

상기 케이스 부재는 파이프 형상을 가질 수 있다.The case member may have a pipe shape.

본 발명의 실시예들에 따르면, 금속망 전극이 직물 형태 또는 체망 형태로 형성되어 변형이 용이하기 때문에 안정성이 우수한 면상 발열체를 간단한 공정으로 제조할 수 있다. 상기 금속망 전극은 상기 발열층과의 접촉성이 향상되어 상기 발열층에 더욱 안정적으로 전류를 공급할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the metal mesh electrode is formed in the form of a cloth or a saw-tooth, it can be easily deformed, so that a planar heating element having excellent stability can be manufactured by a simple process. The metallic mesh electrode can improve the contact with the heating layer and supply a more stable current to the heating layer.

상기 발열층을 형성하는데 사용되는 발열체용 조성물은 친수성 표면을 갖는 흑연을 포함하기 때문에 폴리아크릴 에멀젼 내에 흑연이 균일하게 분산될 수 있고, 상기 발열체용 조성물로 형성된 발열층은 그 저항치가 균일하여 발열온도 편차를 줄일 수 있으며, 발열 효율이 향상될 수 있다. 또, 발열온도 편차로 인한 고장을 방지할 수 있어 상기 면상 발열체의 수명도 연장될 수 있다.Since the composition for a heating element used for forming the heating layer contains graphite having a hydrophilic surface, graphite can be uniformly dispersed in the polyacryl emulsion, and the heating layer formed of the composition for a heating element has uniform heat resistance The deviation can be reduced, and the heat generation efficiency can be improved. In addition, failure due to temperature fluctuation of the heat can be prevented, and the lifetime of the surface heat emission element can be extended.

면상 발열체가 케이스 부재 내에 배치되어 흙, 농약, 물 등에 노출되는 비닐하우스 등의 환경에서 안정적으로 설치되어 사용될 수 있다.The planar heating element may be disposed in the case member and installed stably in an environment such as a plastic house exposed to soil, agricultural chemicals, water, etc.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 장치를 나타낸다.
도 2는 도 1의 면상 발열체의 A-A'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속망 전극을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 방법을 나타낸다.1 shows a heating device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the planar heating element of FIG.
3A and 3B illustrate a metal mesh electrode according to an embodiment of the present invention.
4A to 4D show a method of manufacturing the planar heating element according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The objects, features and advantages of the present invention will be easily understood by the following embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure may be thorough and complete, and that those skilled in the art will be able to convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.

도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The sizes of the elements in the figures, or the relative sizes between the elements, may be exaggerated somewhat for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat modified by variations in the manufacturing process or the like. Accordingly, the embodiments disclosed herein should not be construed as limited to the shapes shown in the drawings unless specifically stated, and should be understood to include some modifications.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 장치를 나타내고. 도 2는 도 1의 면상 발열체의 A-A'라인을 따라 취한 단면도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속망 전극을 나타낸다.1 shows a heating device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the planar heating element of FIG. 1, and FIGS. 3a and 3b show a metal net electrode according to an embodiment of the present invention.

도 1 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 발열 장치(10)는 면상 발열체(100)와 케이스 부재(200)를 포함한다.Referring to FIGS. 1, 2, 3A, and 3B, the heating device 10 includes a planar heating element 100 and a case member 200.

면상 발열체(100)는 판형 지지체(105), 베이스층(110), 금속망 전극(120) 및 발열층(130) 및 고정 부재(140)를 포함할 수 있다.The planar heating element 100 may include a plate-shaped support 105, a base layer 110, a metal mesh electrode 120, a heating layer 130, and a fixing member 140.

판형 지지체(105)는 직육면체의 판형상을 가지며, 목재나 합성수지 등으로 형성될 수 있다. 판형 지지체(105)는 면상 발열체(100)의 다른 구성들을 지지할 수 있다. The plate-like support 105 has a rectangular parallelepiped shape and may be formed of wood, synthetic resin, or the like. The plate-like support 105 can support other configurations of the planar heating element 100.

베이스층(110)은 판형 지지체(105)의 상부면 및 하부면 위에 각각 배치된다. 베이스층(110)은 부직포, PET 또는 PE 등의 시트지 등으로 형성될 수 있다.The base layer 110 is disposed on the upper and lower surfaces of the plate-like support 105, respectively. The base layer 110 may be formed of a nonwoven fabric, a sheet of PET or PE, or the like.

금속망 전극(120)은 베이스층(110)의 양단부 위에 각각 배치될 수 있다. 판형 지지체(105) 일측에는 하나의 금속망 전극(120)이 판형 지지체(105)의 상하부면의 베이스층(110)과 접촉하도록 그 중앙부가 판형 지지체(105)의 측면과 접촉한다. 판형 지지체(105) 타측에는 분리된 두 개의 금속망 전극(120)이 판형 지지체(105)의 상하부면의 베이스층(110)과 각각 접촉한다. 금속망 전극(120)은 베이스층(110)에 재봉되어 결합될 수 있다. 금속망 전극(120)은 서로 교차하는 제1 금속사(121)와 제2 금속사(122)를 포함할 수 있다. 제1 금속사(121) 및 제2 금속사(122)는 구리 등을 이용하여 섬유 형태(금속선)로 형성될 수 있다. 금속망 전극(120)은 제1 금속사(121)와 제2 금속사(122)를 이용하여 직물 형태 또는 체망 형태로 형성될 수 있다. 금속망 전극(120)은 직물처럼 변형이 용이하기 때문에 판형 지지체(105)의 일측에서 굴곡되어 결합될 수 있다. 베이스층(120)의 양단부에 부착된 금속망 전극(120)은 각각 양극 및/또는 음극으로 기능하여 발열층(130)에 전류를 제공할 수 있다. 금속망 전극(120)은 베이스층(100)과의 접착이 안정적으로 유지되기 때문에 발열층(130)에 전류를 안정적으로 일정하게 공급할 수 있다. 금속망 전극(120)은 전기접점(121)을 통하여 전원에 연결될 수 있다. The metal mesh electrodes 120 may be disposed on both ends of the base layer 110, respectively. The center portion of the metal mesh electrode 120 is in contact with the side surface of the plate-shaped support body 105 so that one metal mesh electrode 120 is in contact with the base layer 110 on the upper and lower surfaces of the plate- The separated two metal mesh electrodes 120 are in contact with the base layer 110 on the upper and lower surfaces of the plate-like support 105, respectively. The metal mesh electrode 120 may be sewn and bonded to the base layer 110. The metal mesh electrode 120 may include a first metal thread 121 and a second metal thread 122 intersecting with each other. The first metal yarn 121 and the second metal yarn 122 may be formed in a fiber form (metal wire) using copper or the like. The metal mesh electrode 120 may be formed in the form of a fabric or a net using the first metal yarn 121 and the second metal yarn 122. Since the metal mesh electrode 120 is easily deformed like a fabric, the metal mesh electrode 120 can be bent and joined at one side of the plate- The metal mesh electrodes 120 attached to both ends of the base layer 120 may function as an anode and / or a cathode to provide current to the heating layer 130, respectively. Since the metal mesh electrode 120 is stably bonded to the base layer 100, the current can be stably and constantly supplied to the heat generating layer 130. The metal mesh electrode 120 may be connected to a power source through the electrical contact 121.

발열층(130)은 판형 지지체(105)의 상부면 및 하부면의 베이스층(110) 위에 금속망 전극(120)과 접촉하도록 배치될 수 있다. 발열층(130)은 금속망 전극(120)의 제1 금속사(121)와 제2 금속사(122) 사이 및 금속망 전극(120) 아래에도 배치되기 때문에 금속망 전극(120)과의 접촉성이 향상되어 발열층(130)에 전류가 더욱 안정적으로 공급될 수 있다. The heating layer 130 may be disposed to contact the metal mesh electrode 120 on the base layer 110 on the upper and lower surfaces of the plate- The heating layer 130 is disposed between the first metal yarn 121 and the second metal yarn 122 of the metal mesh electrode 120 and also below the metal mesh electrode 120 so that the contact with the metal mesh electrode 120 The current can be more stably supplied to the heating layer 130. [

발열층(130)은 발열체용 조성물을 포함할 수 있다. 상기 발열체용 조성물은, 친수성 표면을 갖는 흑연, 전도성 카본블랙, 및 폴리아크릴 에멀젼을 포함할 수 있다. 상기 흑연 및 상기 전도성 카본블랙는 상기 폴리아크릴 에멀젼 내에 분산되어 있다.The heating layer 130 may include a composition for a heating element. The composition for a heating element may include graphite having a hydrophilic surface, a conductive carbon black, and a polyacryl emulsion. The graphite and the conductive carbon black are dispersed in the polyacryl emulsion.

상기 흑연은 친수성 표면을 갖기 때문에 상기 폴리아크릴 에멀젼 내에서 균일하게 분산될 수 있다. 이에 의해, 상기 흑연은 발열층(130) 내에 균일하게 분산될 수 있다. 이와 같이, 상기 흑연이 발열층(130) 내에 균일하게 분산되기 때문에 발열층(130)의 저항치가 균일하여 발열온도 편차를 줄일 수 있고, 면상 발열체(100)의 수명도 연장될 수 있다. 또, 금속망 전극(120) 간 간격을 넓게 할 수 있어, 발열층(120)의 발열 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 흑연은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 10 ~ 30중량%로 포함될 수 있다.Since the graphite has a hydrophilic surface, it can be uniformly dispersed in the polyacryl emulsion. Thus, the graphite can be uniformly dispersed in the heat generating layer 130. Since the graphite is uniformly dispersed in the heat generating layer 130, the resistance value of the heat generating layer 130 can be uniform, so that a variation in the heat generating temperature can be reduced and the lifetime of the surface heating element 100 can be extended. In addition, the interval between the metal mesh electrodes 120 can be increased, and the heat generating efficiency of the heat generating layer 120 can be improved. The graphite may be contained in an amount of 10 to 30% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 전도성 카본블랙은 분말 크기가 100nm 이하의 것이 사용될 수 있다. 상기 전도성 카본블랙은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 5 ~ 20중량%로 포함될 수 있다.The conductive carbon black having a powder size of 100 nm or less may be used. The conductive carbon black may be included in an amount of 5 to 20% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 폴리아크릴 에멀젼은 폴리아크릴 수지를 물에 용해하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 폴리아크릴 에멀젼은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 30 ~ 60중량%로 포함될 수 있다.The polyacryl emulsion may be formed by dissolving a polyacrylic resin in water. The polyacryl emulsion may be contained in an amount of 30 to 60% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 발열체용 조성물은 분산제, 계면활성제, 안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. The composition for a heating element may further include additives such as a dispersant, a surfactant, and a stabilizer.

면상 발열체(100)는 발열층(130) 위에 형성되는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅층은 발열층(130)의 보호 및 절연을 위한 것으로 부직포나 시트지 등으로 형성되거나, 우레탄이나 에폭시 등의 피복제를 도포하여 형성될 수 있다. 또, 면상 발열체(100)가 흙, 농약, 물 등에 노출되는 환경에서 안정적으로 사용될 수 있도록 상기 코팅층은 방수층이거나 방수층을 포함할 수 있다.The planar heating element 100 may further include a coating layer (not shown) formed on the heating layer 130. The coating layer may be formed of a nonwoven fabric, a sheet or the like for protection and insulation of the heat generating layer 130, or may be formed by applying a coating agent such as urethane or epoxy. In addition, the coating layer may be a waterproof layer or a waterproof layer so that the surface heat emission element 100 can be used stably in an environment exposed to soil, pesticide, water, and the like.

고정 부재(140)는 발열층(130) 위에 배치되어, 면상 발열체(100)를 케이스 부재(200) 내에 고정시킨다. 도면에는 고정 부재(140)가 ㄷ자형으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 고정 부재(140)는 판형 지지체(105)의 상부면 및/또는 하부면과 케이스 부재(200)의 내부면 사이에 배치되어 면상 발열체(100)가 케이스 부재(200) 내에서 흔들리지 않고 안정적으로 고정될 수 있다. 고정 부재(140)는 스테인레스나 합성수지 등 다양한 소재로 형성될 수 있다.The fixing member 140 is disposed on the heating layer 130 to fix the area heating element 100 in the case member 200. In the figure, the fixing member 140 is shown in a C shape, but is not limited thereto. The fixing member 140 is disposed between the upper surface and / or the lower surface of the plate-like support body 105 and the inner surface of the case member 200 so that the planar heating element 100 is stably fixed in the case member 200 . The fixing member 140 may be formed of various materials such as stainless steel or synthetic resin.

케이스 부재(200)는 그 내부 공간에 면상 발열체(100)를 수용한다. 케이스 부재(200)는 면상 발열체(100)를 외부와 격리시켜 보호할 수 있어 다양한 환경에서 설치되어 사용될 수 있다. 케이스 부재(200)는 그 내부와 외부를 연결하는 관통홀(210)을 가질 수 있다. 케이스 부재(200) 내부의 습기 등이 관통홀(210)을 통해 외부로 제거될 수 있다. 케이스 부재(200)는 파이프 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 케이스 부재(200)는 면상 발열체(100)에서 발생된 열을 외부로 잘 전달하면서 절연성을 갖는 소재, 예를 들어 PVC 등으로 형성될 수 있다.The case member 200 accommodates the planar heating element 100 in its inner space. The case member 200 can isolate the surface heating element 100 from the outside and can be used in various environments. The case member 200 may have a through hole 210 connecting the inside and the outside of the case member 200. The moisture or the like inside the case member 200 can be removed to the outside through the through hole 210. The case member 200 may have a pipe shape, but is not limited thereto. The case member 200 may be formed of a material having insulating properties, for example, PVC, while transferring heat generated in the surface heating element 100 to the outside.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 방법을 나타낸다.4A to 4D show a method of manufacturing the planar heating element according to an embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 판형 지지체(105)의 상부면 및 하부면 위에 베이스층(110)을 형성한다. 판형 지지체(105)는 직육면체의 판형상을 가지며, 목재나 합성수지 등으로 형성될 수 있다. 베이스층(110)은 부직포, PET 또는 PE 등의 시트지 등으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4A, a base layer 110 is formed on upper and lower surfaces of a plate-shaped support 105. The plate-like support 105 has a rectangular parallelepiped shape and may be formed of wood, synthetic resin, or the like. The base layer 110 may be formed of a nonwoven fabric, a sheet of PET or PE, or the like.

도 4b를 참조하면, 베이스층(110) 양단부 위에 금속망 전극(120)을 형성한다. 판형 지지체(105) 일측에는 하나의 금속망 전극(120)이 판형 지지체(105)의 상하부면의 베이스층(110)과 접촉하고, 그 중앙부가 판형 지지체(105)의 측면과 접촉하도록 형성되고, 판형 지지체(105) 타측에는 분리된 두 개의 금속망 전극(120)이 판형 지지체(105)의 상하부면의 베이스층(110)과 각각 접촉하도록 형성된다. 금속망 전극(120)은 베이스층(110)에 재봉되어 결합될 수 있다. 금속망 전극(120)은 직물처럼 변형이 용이하기 때문에 판형 지지체(105)의 일측에서 굴곡되어 결합될 수 있다. Referring to FIG. 4B, a metal mesh electrode 120 is formed on both ends of the base layer 110. A metal mesh electrode 120 is formed on one side of the plate-like support 105 so as to be in contact with the base layer 110 on the upper and lower surfaces of the plate-like support 105 and the central portion thereof is in contact with the side surface of the plate- The two separated metal mesh electrodes 120 are formed on the other side of the plate-shaped support member 105 so as to be in contact with the base layer 110 on the upper and lower surfaces of the plate-shaped support member 105, respectively. The metal mesh electrode 120 may be sewn and bonded to the base layer 110. Since the metal mesh electrode 120 is easily deformed like a fabric, the metal mesh electrode 120 can be bent and joined at one side of the plate-

도 4c를 참조하면, 베이스층(110) 위에 금속망 전극(120)과 접촉하는 발열층(130)을 형성한다. 발열층(130)은 판형 지지체(105)의 상부면 및 하부면의 베이스층(110) 위에 각각 형성된다. 발열층(130)은 발열체용 조성물을 베이스층(110)에 도포하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 도포에 의해 상기 발열체용 조성물이 금속망 전극(120)의 금속망으로 침투함으로써 발열층(130)은 금속망 전극(120)의 금속망 사이 및 금속망 전극(120) 아래에도 형성될 수 있어 금속망 전극(120)과의 접촉성이 향상될 수 있다.Referring to FIG. 4C, a heating layer 130 is formed on the base layer 110 to contact the metal mesh electrode 120. The heating layer 130 is formed on the base layer 110 of the upper and lower surfaces of the plate-like support 105, respectively. The heating layer 130 may be formed by applying a composition for a heating element to the base layer 110. The heating layer 130 may be formed between the metal mesh of the metal mesh electrode 120 and the metal mesh electrode 120 because the composition for heating element penetrates into the metal mesh of the metal mesh electrode 120 by the application The contact with the metal mesh electrode 120 can be improved.

상기 발열체용 조성물은, 친수성 표면을 갖는 흑연, 전도성 카본블랙, 및 폴리아크릴 에멀젼을 포함할 수 있다. 상기 흑연 및 상기 전도성 카본블랙는 상기 폴리아크릴 에멀젼 내에 분산되어 있다.The composition for a heating element may include graphite having a hydrophilic surface, a conductive carbon black, and a polyacryl emulsion. The graphite and the conductive carbon black are dispersed in the polyacryl emulsion.

상기 흑연은 친수성 표면을 갖기 때문에 상기 폴리아크릴 에멀젼 내에서 균일하게 분산될 수 있다. 이에 의해, 상기 흑연은 발열층(130) 내에 균일하게 분산될 수 있다. 상기 흑연은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 10 ~ 30중량%로 포함될 수 있다.Since the graphite has a hydrophilic surface, it can be uniformly dispersed in the polyacryl emulsion. Thus, the graphite can be uniformly dispersed in the heat generating layer 130. The graphite may be contained in an amount of 10 to 30% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 전도성 카본블랙은 분말 크기가 100nm 이하의 것이 사용될 수 있다. 상기 전도성 카본블랙은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 5 ~ 20중량%로 포함될 수 있다.The conductive carbon black having a powder size of 100 nm or less may be used. The conductive carbon black may be included in an amount of 5 to 20% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 폴리아크릴 에멀젼은 폴리아크릴 수지를 물에 용해하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 폴리아크릴 에멀젼은 상기 발열체용 조성물 전체 중량에 대하여 30 ~ 60중량%로 포함될 수 있다.The polyacryl emulsion may be formed by dissolving a polyacrylic resin in water. The polyacryl emulsion may be contained in an amount of 30 to 60% by weight based on the total weight of the composition for a heating element.

상기 발열체용 조성물은 분산제, 계면활성제, 안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The composition for a heating element may further include additives such as a dispersant, a surfactant, and a stabilizer.

도면에 도시되지 않았지만, 발열층(130) 위에 코팅층(미도시)을 더 형성할 수 있다. 상기 코팅층은 발열층(130)의 보호 및 절연을 위한 것으로 부직포나 시트지 등으로 형성되거나, 우레탄이나 에폭시 등의 피복제를 도포하여 형성될 수 있다. 또, 면상 발열체(100)가 흙, 농약, 물 등에 노출되는 환경에서 안정적으로 사용될 수 있도록 상기 코팅층은 방수층으로 형성되거나 방수층을 포함하도록 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, a coating layer (not shown) may be further formed on the heat generating layer 130. The coating layer may be formed of a nonwoven fabric, a sheet or the like for protection and insulation of the heat generating layer 130, or may be formed by applying a coating agent such as urethane or epoxy. In addition, the coating layer may be formed of a waterproof layer or may be formed to include a waterproof layer so that the surface heat emission element 100 can be stably used in an environment in which it is exposed to soil, pesticide, water, and the like.

도 4c를 참조하면, 발열층(130) 위에 고정 부재(140)를 형성한다. 고정 부재(140)는 면상 발열체(100)를 케이스 부재(200) 내에 고정시킨다. 도면에는 고정 부재(140)가 ㄷ자형으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 도면에는 고정 부재(140)가 판형 지지체(105)의 한쪽면에만 형성되어 있으나 이에 한정되지 않고 양쪽면 모두에 형성될 수 있다. 고정 부재(140)는 스테인레스나 합성수지 등 다양한 소재로 형성될 수 있다.
Referring to FIG. 4C, a fixing member 140 is formed on the heat generating layer 130. The fixing member 140 fixes the planar heating element 100 in the case member 200. In the figure, the fixing member 140 is shown in a C shape, but is not limited thereto. In the figure, the fixing member 140 is formed on only one side of the plate-like support 105, but it is not limited thereto and may be formed on both sides. The fixing member 140 may be formed of various materials such as stainless steel or synthetic resin.

이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려 되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention have been described. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100 : 면상 발열체 105 : 판형 지지체
110 : 베이스층 120 : 금속망 전극
130 : 발열층 140 : 고정 부재
200 : 케이스 부재 210 : 관통홀100: planar heating element 105: plate-shaped support
110: base layer 120: metal mesh electrode
130: heating layer 140: fixing member
200: Case member 210: Through hole

Claims (9)

면상 발열체; 및
상기 면상 발열체를 수용하는 케이스 부재를 포함하고,
상기 면상 발열체는,
판형 지지체,
상기 판형 지지체의 상부면 및 하부면 위에 배치되는 베이스층,
상기 베이스층 위에 배치되는 금속망 전극, 및
상기 베이스층 위에 상기 금속망 전극과 접촉하도록 배치되는 발열층을 포함하고,
상기 금속망 전극은 상기 베이스층에 재봉되어 결합된 것을 특징으로 하는 발열 장치.Plane heating elements; And
And a case member for containing the planar heating element,
The planar heating element,
The plate-
A base layer disposed on an upper surface and a lower surface of the plate-
A metal mesh electrode disposed on the base layer, and
And a heating layer disposed on the base layer so as to be in contact with the metal mesh electrode,
And the metal net electrode is sewed to the base layer. 면상 발열체; 및
상기 면상 발열체를 수용하는 케이스 부재를 포함하고,
상기 면상 발열체는,
판형 지지체,
상기 판형 지지체의 상부면 및 하부면 위에 배치되는 베이스층,
상기 베이스층 위에 배치되는 금속망 전극, 및
상기 베이스층 위에 상기 금속망 전극과 접촉하도록 배치되는 발열층을 포함하고,
상기 금속망 전극은 상기 판형 지지체 일측에서 상기 판형 지지체의 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 발열 장치.Plane heating elements; And
And a case member for containing the planar heating element,
The planar heating element,
The plate-
A base layer disposed on an upper surface and a lower surface of the plate-
A metal mesh electrode disposed on the base layer, and
And a heating layer disposed on the base layer so as to be in contact with the metal mesh electrode,
Wherein the metal net electrode is in contact with a side surface of the plate-like support at one side of the plate-like support. 면상 발열체; 및
상기 면상 발열체를 수용하는 케이스 부재를 포함하고,
상기 면상 발열체는,
판형 지지체,
상기 판형 지지체의 상부면 및 하부면 위에 배치되는 베이스층,
상기 베이스층 위에 배치되는 금속망 전극,
상기 베이스층 위에 상기 금속망 전극과 접촉하도록 배치되는 발열층, 및
상기 판형 지지체의 상기 상부면 또는 상기 하부면 위에 배치되어 상기 면상 발열체를 상기 케이스 부재 내에 고정시키는 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 장치.Plane heating elements; And
And a case member for containing the planar heating element,
The planar heating element,
The plate-
A base layer disposed on an upper surface and a lower surface of the plate-
A metal mesh electrode disposed on the base layer,
A heating layer disposed on the base layer so as to be in contact with the metal mesh electrode, and
And a fixing member which is disposed on the upper surface or the lower surface of the plate-like support and fixes the planar heating element in the case member. 면상 발열체; 및
상기 면상 발열체를 수용하는 케이스 부재를 포함하고,
상기 면상 발열체는,
판형 지지체,
상기 판형 지지체의 상부면 및 하부면 위에 배치되는 베이스층,
상기 베이스층 위에 배치되는 금속망 전극, 및
상기 베이스층 위에 상기 금속망 전극과 접촉하도록 배치되는 발열층을 포함하고,
상기 케이스 부재는 그 내부와 외부를 연결하는 관통홀을 갖는 것을 특징으로 하는 발열 장치.Plane heating elements; And
And a case member for containing the planar heating element,
The planar heating element,
The plate-
A base layer disposed on an upper surface and a lower surface of the plate-
A metal mesh electrode disposed on the base layer, and
And a heating layer disposed on the base layer so as to be in contact with the metal mesh electrode,
Wherein the case member has a through hole for connecting the inside and the outside of the case member. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스층은 곡면을 가질 수 있는 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 발열 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the base layer is formed of a material having a curved surface. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속망 전극은 제1 금속사와 제2 금속사를 교차시켜 직물 형태 또는 체망 형태로 짜서 형성된 것을 특징으로 하는 발열 장치. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the metal foil electrode is formed by weaving the first metal yarn and the second metal yarn in the form of a fabric or a net. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발열층은 발열체용 조성물을 상기 베이스층에 도포하여 형성되고,
상기 발열체용 조성물은 친수성 표면을 갖는 흑연, 전도성 카본블랙, 및 폴리아크릴 에멀젼을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the heating layer is formed by applying a composition for a heating element to the base layer,
Wherein the composition for a heating element comprises graphite having a hydrophilic surface, a conductive carbon black, and a polyacryl emulsion. 삭제delete 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스 부재는 파이프 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발열 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the case member has a pipe shape.
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