KR102163491B1 - 탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 탄소섬유 면사, 상기 탄소섬유 면사의 양단부에 접촉하는 전도성 부재, 상기 전도성 부재와 접촉하는 전원 연결부, 및 상기 탄소섬유 면사의 표면과 이면에 위치하는 필름층을 포함하는 탄소섬유 발열 패치를 제공한다.

Description

탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법{CARBON FIBER HEATING PATCH AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}
본 발명의 일 구현예는 탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 탄소섬유를 적용한 발열체(이하, '탄소섬유 발열체'라 함)는 전기 전도성이 우수하여 저전압에서 구동이 가능한 특징이 있다. 또한, 탄소섬유 발열체는 전자파 발생을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 원적외선 방사 특성으로 인하여 친환경적인 발열체로 통한다.
다만, 탄소섬유 발열체는 수 천 내지 수 십 만개의 필라멘트(섬유경 5 내지 8㎛)로 이루어진 다발로 제품화되고 있다. 다만, 탄소섬유 원사를 적용할 경우 가격이 높고 전도부와 접촉하는 일부 필라멘트만 발열거동에 참여하기 때문에 발열 효율이 높지 않은 문제가 있다.
이는, 종래의 탄소섬유 다발은 스프레딩(spreading) 처리를 행하지 않았기 때문에 탄소섬유 다발의 필라멘트 중 일부 필라멘트만 전도부와 접착하여 발열 구동에 참여하게 되기 때문이다. 특히나 탄소섬유 다발의 표면 내측에 위치한 필라멘트는 발열 거동에 참여하지 못하는 데드존(dead zone)을 이루게 된다. 따라서, 탄소섬유 발열체를 구동하는 데에는 일정 수준 이상의 전압이 필요한 상황이다.
이에 따라, 원사를 적용한 탄소섬유 발열체는 다발의 단위 면적당 발열 효율이 크게 떨어지는 문제가 있다.
또한, 탄소섬유 발열체 다발의 두께가 두껍게 형성되어 슬림화가 곤란하다. 더해서, 유연성이 없으며 내열성에 취약한 문제가 있다. 뿐만 아니라, 탄소섬유 발열체에 커넥터를 설치하기 곤란하므로, 자동화가 어려워 규격화된 제품의 대량생산이 곤란한 문제도 있다.
탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
구체적으로, 광폭화 및 슬림화 단계를 통해 초슬림형 탄소섬유 발열 패치를 제공할 수 있다. 이에, 유연성, 발열 특성이 우수한 탄소섬유 발열 패치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예인 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 면사, 상기 탄소섬유 면사의 양단부에 접촉하는 전도성 부재, 상기 전도성 부재와 접촉하는 전원 연결부, 및 상기 탄소섬유 면사의 표면과 이면에 위치하는 필름층을 포함할 수 있다.
이때, 상기 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛ 일 수 있다.
상기 탄소섬유 면사 폭당 필라멘트의 개수는 100 내지 1,000개/mm일 수 있다.
상기 필름층은 폴리이미드계 필름, PET필름, 나일론필름, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 필름층은 이에 제한하지 않고, 통상적으로 열라미네이션이 가능한 모든 필름을 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사 두께 대비 폭의 비(폭/두께)는 50 내지 2,000일 수 있다.
상기 탄소섬유 발열 패치는 복수개의 탄소섬유 면사를 포함하고, 전체 면적 100%에 대한 상기 탄소섬유 면사의 면적은 10 내지 90%일 수 있다.
상기 탄소섬유 면사 간의 간격은, 상기 탄소섬유 면사의 폭에 대해 0.5 내지 10배일 수 있다.
상기 필름층의 두께는 0.01 내지 0.5mm일 수 있다.
상기 탄소섬유 발열패치는 상기 필름층의 표면과 이면에 커버층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 커버층은 면, 부직포, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예인 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 위치하는 제1 탄소섬유 면사, 상기 제1탄소섬유 면사와 교차하며, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 위치하는 제2탄소섬유 면사, 상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 위치하는 제1전도성 부재, 및 상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 위치하는 제2전도성 부재를 포함하는 탄소섬유 발열 패치를 제공할 수 있다.
상기 탄소섬유 발열 패치는, 상기 전도성 부재와 접촉하는 전원 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 면사의 표면과 이면에 커버층을 더 포함하며, 상기 커버층은 면, 부직포, 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상기 커버층의 일면 또는 양면에 점착층, 접착층 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 특징 외에는 먼저 전술한 발열 패치의 구성과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 일 구현예인 탄소섬유 발열 패치의 제조방법은 탄소섬유 면사를 제조하는 단계, 전도성 부재가 부착된 제1필름층을 준비하는 단계, 제2필름층을 준비하는 단계, 상기 제1필름층 상에 탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 상기 전도성 부재에 전원 연결부를 부착하는 단계, 및 상기 제2필름층을 상기 탄소섬유 면사 표면에 적층한 후 핫 프레싱 하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛일 수 있다.
상기 필름을 준비하는 단계에서 상기 필름은 폴리이미드계 필름, PET필름, 나일론필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. . 상기 필름층은 이에 제한하지 않고, 통상적으로 열라미네이션이 가능한 모든 필름을 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사와 상기 필름을 핫 프레싱하는 하는 단계는 120 내지 400℃ 온도에서 실시할 수 있다.
구체적으로, 0.5 내지 20MPa 압력에서 핫 프레싱할 수 있다.
또한, 상기 전도성 부재는 박막 형태일 수 있다.
상기 탄소섬유 면사의 양단부가 상기 전도성 부재와 접촉할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예인 탄소섬유 발열 패치의 제조방법은, 탄소섬유 면사를 제조하는 단계, 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 제1탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 제2탄소섬유 면사를 배치, 상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 제1전도성 부재를 형성하는 단계, 및 상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 제2전도성 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전도성 부재를 형성하는 단계 이후에, 상기 전도성 부재에 전원 연결부를 부착하는 단계, 및 상기 탄소섬유 면사 표면에 커버층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 탄소섬유 표면에 커버층을 형성하는 단계는, 상기 커버층의 일면 또는 양면에 점착층, 접착층 또는 이들의 조합을 형성하여 탄소섬유 면사 표면에 접착할 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 일 구현예 또는 다른 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치의 제조방법에서 상기 전도성 부재를 형성하는 단계는, 전도성 페이스트로 함침하는 단계, 전도성 박막을 부착하는 단계, 전도성 물질을 스퍼터링법으로 증착하는 단계, 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면 탄소섬유 발열 패치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
탄소섬유 원사를 광폭화 및 슬림화하여, 슬림해진 탄소섬유 면사 (Spread tow) 발열 패치는 유연성이 우수할 수 있다. 뿐만 아니라, 광폭화로 인해 초슬림화된 탄소섬유 면사내의 전원 전도부와 접촉하는 필라멘트의 극대화로 발열 거동에 참여하는 필라멘트가 증가할 수 있다. 이에 따라, 발열 승온 시간이 단축되고 면상 발열 효율특성이 우수한 탄소섬유 발열 패치를 제공할 수 있다.
더해서, 규격화된 제품의 대량 생산이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치를 개략도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소섬유 발열 패치의 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 탄소섬유 발열 패치의 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터가 상기 베이스 원단에 내장되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(female connector)에 USB 연결 케이블의 커넥터(male connector)가 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터에 전도체가 접속되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(female connector)가 커버층의 외부로 노출되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치(1)는, 탄소섬유 면사(10), 상기 탄소섬유 면사의 표면과 이면에 위치하는 필름층(20), 상기 탄소섬유 면사의 양단부에 접촉하는 전도성 부재(30), 및 상기 전도성 부재와 접촉하는 전원 연결부(40)를 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 통해 본 발명의 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치를 상세히 설명할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치를 나타낸 도면이다.
먼저, 탄소섬유 발열 패치(1)는 탄소섬유 면사(10)를 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛일 수 있다.
이때, 상기 탄소섬유 면사는 탄소섬유 발열 패치의 발열체일 수 있다.
이는 후술하는 탄소섬유 다발을 슬림화하는 단계에 의한 것일 수 있다. 상기와 같이, 탄소섬유 면사의 두께를 얇게 함으로써 발열 패치의 슬림화가 가능할 수 있다.
구체적으로, 탄소섬유 면사의 두께가 상기 범위일 경우, 유연성이 우수할 수 있다. 더 구체적으로, 필름과 합지할 경우 굽힘 파손을 최소화 할 수 있으며, 표면 면상 발열체로서 효율성이 우수한 발열체를 제조할 있다.
상기 탄소섬유 면사의 폭은 1 내지 1,000mm일 수 있다. 보다 구체적으로는, 2.5 내지 500mm일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
이는 후술하는 탄소섬유 다발을 광폭화하는 단계에 의한 것일 수 있다. 구체적으로, 탄소섬유 다발을 광폭화하여 상기 범위와 같은 폭의 탄소섬유 면사를 발열 패치에 포함함으로써, 대부분의 필라멘트가 발열 거동에 참여할 수 있다. 이에 따라, 전도부와 접착하지 못하는 데드존 발생이 감소할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사 폭당 포함되는 필라멘트의 개수는 100 내지 1,000개/mm 일 수 있다. 다만, 이는 요구하는 발열특성에 따라 달라질 수 있다. 이에, 제한하지 않는다.
구체적으로, 전술한 광폭화 단계 이전에 탄소섬유 다발의 폭 당 포함된 필라멘트의 개수는 2,000내지 5,000/mm 개였다.
상기와 같이, 탄소섬유 면사의 폭당 발열체로 작용한 필라멘트의 개수를 제어하여 광폭화함으로써, 발열 패치의 단위 면적당 발열 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 전원 인가량을 제어함으로써, 고효율성의 면상 발열체로서 적용이 가능하다.
구체적으로, 상기 탄소섬유 면사 두께 대비 폭의 비(폭/두께)는 50 내지 2,000 일 수 있다.
전술한 바와 같이, 광폭화 및 슬림화 단계에 의해 제조된 탄소섬유 면사의 두께 대비 폭의 비가 상기와 같은 경우, 동일 인가 전류량 대비 발열면적의 증가로 발열 패치의 단위 면적당 발열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 탄소섬유 발열 패치는 복수개의 탄소섬유 면사를 포함하고, 상기 탄소섬유 발열 패치 전체 면적 100%에 대한 상기 탄소섬유 면사 발열체의 면적은 10 내지 90%일 수 있다. 탄소섬유 면적이 상기 범위일 경우, 고효율 면상 발열 효과가 우수할 수 있다.
구체적으로, 상기 탄소섬유 면사 간의 간격은, 상기 탄소섬유 면사의 폭에 대해 0.5 내지 10배일 수 있다.
탄소섬유 면사 간의 간격이 상기와 같을 경우, 발열 효과가 우수할 수 있다. 구체적으로, 탄소섬유 면사 발열체 간격이 좁을수록 승온 시간이 빠르고 발열패치의 온도 균일성이 우수할 수 있다. 반면, 탄소섬유 면사 발열체 간격이 넓을수록, 에너지 효율이 우수할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사는 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 코팅층은 열경화성 수지, 핫멜트 타입 열가소성 수지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
구체적으로, 탄소섬유 면사 표면에 코팅층을 더 포함함으로써, 탄소섬유 면사를 이루는 필라멘트를 고정시킬 수 있다. 더해서, 상기 코팅층은 절연층의 역할을 할 수 있다. 이에, 코팅층을 포함하는 탄소섬유 면사를 서로 교차하도록 적층하여도 합선 현상이 유발되지 않을 수 있다.
상기 탄소섬유 면사(10) 표면과 이면에 필름층(20)이 위치할 수 있다.
구체적으로, 상기 탄소섬유 표면에 위치하는 제1필름층(21) 및 상기 탄소섬유 이면에 위치하는 제2필름층(22)을 포함할 수 있다.
상기 필름층의 두께는 0.01 내지 0.5mm 일 수 있다. 구체적으로, 필름층의 두께가 상기 범위일 경우 슬림화에 의한 유연성 효과가 우수할 수 있다.
구체적으로, 상기 필름층은 폴리이미드계 필름, PET필름, 나일론필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며, 열합지로 접합이 가능한 모든 필름을 사용할 수 있다.
상기와 같은 필름을 필름층으로 사용할 경우, 탄소섬유 면사와 전도성 부재가 접촉되는 영역이 증대될 수 있다. 이에, 발열구동이 가능한 탄소섬유 면사의 필라멘트가 극대화되어 온도 효율성이 우수할 수 있다. 또한, 초슬림화를 통한 접힘 내구성이 우수할 수 있다.
상기 탄소섬유 면사(10)의 양단부에 접촉하는 전도성 부재(30)를 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서에서 탄소섬유 면사의 양단부라 함은, 상기 탄소섬유 면사의 길이 방향의 양 끝단부를 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도성 부재(30)는 탄소섬유 면사(10)의 양단부에 최소 2면 이상 접촉될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 전도성 부재(30)는 탄소섬유 면사(10)의 양단부와 2면 이상 접촉하며, 상기 탄소섬유 면사(10)의 가장자리 부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 전도성 부재는 플러스(+) 전극과 마이너스(-) 전극이 서로 만나지 않는 형태일 수 있다.
상기와 같이 전도성 부재를 포함함으로써, 후술하는 전원 연결부를 통해 탄소섬유 면사에 전기를 효율적으로 공급할 수 있다.
상기 전도성 부재(30)와 접촉하는 전원 연결부(40)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전원 연결부(40)는 커넥터, USB 커넥터, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며 전원을 연결할 수 있는 것이라면 모두 가능하다.
더 구체적으로, 상기 전원 연결부(40)를 통해 외부 전원과 탄소섬유 발열 패치와 연결이 가능하다. 또한, 상기 전원 연결부(40)는 탄소섬유 발열 패치의 가장 상부층의 외부로 노출된 형태일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며 상부층에 내장될 수도 있다.
이는 본원 도 7 내지 11에 도시된 일례를 통해 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터가 상기 베이스 원단에 내장되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(female connector)에 USB 연결 케이블의 커넥터(male connector)가 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터에 전도체가 접속되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치에 사용되는 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(female connector)가 커버층의 외부로 노출되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 7에 상기 외부 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(41)가 상기 커버층에 내장되어 있는 경우를 도시하고 있으며, 도 8에는 USB 커넥터(female connector)(41)에 USB 연결 케이블(50)의 커넥터(male connector)(51)가 연결될 수 있다.
또한, 도 9에는 상기 전원 연결부의 일 예로서, USB 커넥터(41)에 전도체(42)가 접속되어 있는 상태를 도시하고 있으며, 도 10에는 USB 커넥터(female connector)(41)가 커버층의 외부로 노출되어 있는 경우를 도시하고 있다.
상기 탄소섬유 발열패치는 상기 필름층의 표면과 이면에 커버층을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 커버층은 면, 부직포, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 발열 패치의 폭 또는 길이 방향으로 위치하는 탄소섬유 면사(10)와 그리고 상기 탄소섬유 면사의 양단부에 위치하는 전도성 부재(30)를 포함할 수 있다.
이는 본원 도 2에 개시된 바와 같다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 위치하는 제1 탄소섬유 면사(11), 상기 제1탄소섬유 면사와 교차하며, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 위치하는 제2탄소섬유 면사(12), 상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 위치하는 제1전도성 부재(31), 상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 위치하는 제2전도성 부재(32)를 포함하는 탄소섬유 발열 패치를 제공할 수 있다.
이는 본원 도 3 및 도 4에 개시된 바와 같다.
상기 탄소섬유 발열 패치는 상기 제1전도성 부재(31) 또는 제2전도성 부재(32) 중 어느 하나와 접촉하는 전원 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1탄소섬유 면사(11)와 제2탄소섬유 면사(12)는 상기 제1전도성 부재(31) 및 제2전도성 부재(32)에 의해, 각각 전원 연결부로부터 전기적으로 접촉될 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명의 다른 일 구현예에 의한 탄소섬유 발열 패치는 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 위치하는 제1 탄소섬유 면사(11)와, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 위치하는 제2탄소섬유 면사(12)가 교차하는 형태일 수 있다.
다만, 상기 제1탄소섬유 면사(11)와 제2탄소섬유 면사(12)의 표면에는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
전술하였듯이, 코팅층은 탄소섬유 면사를 이루는 필라멘트를 고정시킬 수 있다. 더해서, 상기 코팅층은 절연층의 역할을 할 수 있다. 이에, 코팅층을 포함하는 탄소섬유 면사를 서로 교차하도록 적층하여도 합선 현상이 유발되지 않을 수 있다.
이는 본원 도 2 및 도 4를 통해서도 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1탄소섬유 면사(11)와 제2탄소섬유 면사(12)가 서로 교차하며 격자(메쉬) 형태로 배열된 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 격자 형태로 교차되어 배열될 경우 각각의 탄소섬유가 교차하는 지점에서 열점(발열)이 있을 수 있다. 이에, 일방향 배열보다 발열 효율이 증대될 수 있다.
이는, 상기 제1탄소섬유 면사(11)와 제2탄소섬유 면사(12) 표면의 코팅층이 절연층 역할을 함에 따라, 합선 현상이 유발되지 않기 때문이다.
마지막으로, 상기 탄소섬유 면사의 표면과 이면에 커버층을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 커버층은 면, 부직포, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
또한, 상기 커버층의 일면 또는 양면에 점착층, 접착층 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기와 같은 커버층은 탄소섬유 면사와 점접착 호환성뿐만 아니라, 인체, 의류 등 다양한 기재(적용 대상물)에 탈부착이 가능한 점착형 부직포 등으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 대략 60도(℃)의 온도에서 상기 커버층과 탄소섬유 면사를 접착하는 경우, 상기 탄소섬유 면사는 상기 커버층의 일면에 고정되므로 탄소섬유 다발의 틀어짐을 방지할 수 있다.
전술한 특징을 제외한 다른 구성은 전술한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 일 구현예인 탄소섬유 발열 패치의 제조방법은 하기와 같다.
구체적으로, 탄소섬유 면사를 제조하는 단계, 전도성 부재가 부착된 제1필름층을 준비하는 단계, 제2필름층을 준비하는 단계, 상기 제1필름층 상에 탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 상기 전도성 부재에 전원 연결부를 부착하는 단계, 및 상기 제2필름층을 상기 탄소섬유 면사 표면에 적층한 후 핫 프레싱 하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 탄소섬유 면사를 제조하는 단계를 실시할 수 있다.
상기 단계는 탄소섬유 다발을 광폭화(spreading)하여 탄소섬유 면사를 제조하는 단계 및 광폭화된 탄소섬유 면사를 슬림(slim)화하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 광폭화하는 단계에서 탄소섬유 다발은 코일(미도시)로부터 언와인딩(unwinding) 되면서 공급될 수 있다.
상기 탄소섬유 다발은 진공과 열풍에 의해 발생된 기류에 의하여 설정된 폭으로 펼쳐질 수 있다. 구체적으로, 진공 펌프에 의하여 생성되는 진공은 흡인 기류를 발생시켜 탄소섬유 다발을 강력하게 흡인할 수 있다. 한편 열풍기에서 생성되어 탄소섬유 다발 쪽으로 분출되는 열풍이 탄소섬유 다발과 부딪치면서 탄소섬유 다발을 원하는 폭으로 펼쳐지게 하면서 목적하는 두께로 슬림화한다.
상기 탄소섬유 다발은 폭당 2,000내지 5,000개/mm의 필라멘트를 포함할 수 있다. 상기 탄소섬유 다발에 포함된 필라멘트의 평균 직경은 5 내지 8㎛일 수 있다.
여기서, 상기 탄소섬유 다발의 폭(W)은 탄소섬유 다발의 길이(L) 방향에 수직한 방향의 크기를 가리키며, 상기 탄소섬유 다발의 두께는 탄소섬유 다발의 폭(W)과 길이(L)가 이루는 평면에 대하여 직교하는 방향의 크기를 가리킨다.
이에 전술한 광폭화 단계에 의해, 상기 탄소섬유 다발은 초기 폭 대비 2배 내지 10배로 광폭화할 수 있다. 이에 따라 제조된 탄소섬유 면사의 폭은 1 내지 1,000mm일 수 있다. 보다 구체적으로는, 2.5 내지 500mm일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
또한, 슬림화 단계에 의해 광폭화된 탄소섬유 다발 내 필라멘트는 초기 두께 대비 1/2 내지 1/25 비로 슬림화할 수 있다. 이에 따라 제조된 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛일 수 있다.
상기 탄소섬유 면사 폭당 필라멘트의 개수는 개수 100 내지 1,000개/mm 일 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소섬유 면사 두께 대비 폭의 비(폭/두께)는 50 내지 2,000일 수 있다.
상기 탄소섬유 면사의 구성에 따른 효과는 앞서 기술한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략한다.
구체적으로, 탄소섬유 면사를 제조하는 단계는 상기 탄소섬유 면사 표면을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅하는 단계는 광폭화된 탄소섬유 면사를 코팅액에 침지하는 단계, 및 상기 탄소섬유 면사 표면의 코팅액을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 열경화성 수지, 핫멜트 타입 열가소성 수지, 또는 이들의 조합을 코팅액으로 사용할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며, 탄소섬유 면사를 이루는 필라멘트를 광폭화된 상태로 고정하기 위한 물질이라면 모두 가능하다.
이와 같이 코팅하는 경우, 탄소섬유 면사를 이루는 필라멘트를 고정시킬 수 있다.
이후, 전도성 부재가 부착된 제1필름층을 준비하는 단계를 실시할 수 있다.
상기 단계에서 필름은 폴리이미드계 필름, PET필름, 나일론필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며, 통상적으로 열라미네이션이 가능한 모든 필름을 포함할 수 있다.
상기와 같은 필름을 필름층으로 사용할 경우, 탄소섬유 면사와 전도성 부재가 접촉되는 영역이 증대될 수 있다. 이에, 발열구동이 가능한 탄소섬유 면사의 필라멘트가 극대화되어 온도 효율성이 우수할 수 있다. 또한, 초슬림화를 통한 접힘 내구성이 우수할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 종류의 필름을 사용하지 않을 경우, 이후 핫 프레싱 단계에서 필름층 구조의 변형이 있을 수 있다. 또한, 화재의 위험성이 있을 수 있다.
또한, 상기 제1필름층에 부착된 전도성 부재는 박막 형태일 수 있다.
이후, 제2필름층을 준비하는 단계를 실시할 수 있다.
상기 제2필름층의 필름도 폴리이미드계 필름, PET필름, 나일론필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며, 통상적으로 열라미네이션이 가능한 모든 필름을 포함할 수 있다.
이후, 상기 제1필름층 상에 탄소섬유 면사를 배치하는 단계를 실시할 수 있다.
이때, 상기 탄소섬유 면사의 양단부는 상기 제1필름층에 부착된 전도성 부재와 접촉될 수 있다.
본 명세서에서 상기 탄소섬유 면사의 양단부라 함은 상기 탄소섬유 면사의 길이 방향의 양 끝단부를 가리킬 수 있다.
이에 따라, 상기 전도성 부재는 탄소섬유 면사의 양단부에 최소 2면 이상 부착할 수 있다. 더 구체적으로, 상기 전도성 부재는 탄소섬유 면사의 양단부와 2면 이상 접촉하며, 상기 탄소섬유 면사의 가장자리 부에 부착할 수 있다.
또한, 상기 제1필름층 상에 탄소섬유 면사를 배치할 때, 복수 개의 탄소섬유 면사를 이용하여 배치할 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소섬유 면사 사이 간격이 상기 탄소섬유 면사의 폭에 대해 0.5 내지 10배로 배치할 수 있다.
이와 같이 배치하는 경우, 발열 효과가 우수할 수 있다. 이러한 이유는 탄소섬유 면사에서 발생되는 열이 필름 층을 따라 전도되어 발열패치 면적 전체를 발열하기 때문이다.
구체적으로, 탄소섬유 면사 발열체 간격이 좁을수록 승온 시간이 빠르고 발열패치의 온도 균일성이 우수할 수 있다. 반면, 탄소섬유 면사 발열체 간격이 넓을수록, 에너지 효율이 우수할 수 있다.
다만, 너무 좁을 경우 전력 소모량이 증가할 수 있다. 또한, 너무 넓을 경우, 승온 시간이 길고 온도 균일성이 저하될 수 있다. 이에, 상기 범위로 탄소섬유 면사를 배치할 수 있다.
또한, 상기 탄소섬유 면사는 일방향으로 배치할 수 있다. 한편으론 탄소섬유 면사가 교차하도록 배치할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
이후, 상기 전도성 부재에 전원 연결부를 부착하는 단계를 실시할 수 있다.
상기 전원 연결부는 커넥터, USB 커넥터, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니며 전원을 연결할 수 있는 것이라면 모두 가능하다.
더 구체적으로, 상기 전원 연결부를 통해 외부 전원과 탄소섬유 발열 패치와 연결이 가능하다.
마지막으로, 상기 제2필름층을 상기 탄소섬유 면사 표면에 적층한 후 핫 프레싱 하는 단계를 실시할 수 있다.
전술한 단계에서, 전도성 부재가 부착된 제1필름층 상에 탄소섬유 면사를 배치하였다. 이후, 상기 단계에서 탄소섬유 면사 표면에 제2필름층을 더 적층하여 핫 프레싱을 실시할 수 있다.
이에 따라, 탄소섬유 면사와 전도성 부재의 표면과 이면에 필름층이 위치한 상태일 수 있다.
이때, 상기 핫 프레싱 단계는 120 내지 400℃ 온도에서 실시할 수 있다.
구체적으로, 0.5 내지 20MPa 압력에서 실시할 수 있다.
상기 조건에서 핫 프레싱함으로써, 탄소섬유 면사와 필름을 효율적으로 접착할 수 있다. 상기와 같이 핫 프레싱하는 경우 필름의 변형을 최소화하며 탄소섬유 면사와 접착할 수 있다.
더 구체적으로, 핫 프레싱 온도가 120℃ 미만인 경우 필름의 융착이 용이하지 않아 들뜸 현상이 유발될 수 있다. 한편, 핫 프레싱 온도가 400℃를 초과하는 경우, 접착 필름의 표면이 녹아 탄소섬유 발열 패치의 유연함과 두께의 일관성을 유지할 수 없다.
이후, 상기 필름 표면과 이면에 커버층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 커버층은 면, 부직포, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 탄소섬유 면사를 제조하는 단계, 탄소섬유 발열 패치의 폭 또는 길이 방향으로 상기 탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 상기 탄소섬유 면사의 양단부에 전도성 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 탄소섬유 면사를 제조하는 단계, 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 제1탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 제2탄소섬유 면사를 배치하는 단계, 상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 제1전도성 부재를 형성하는 단계, 및 상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 제2전도성 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치의 제조방법에서, 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 제1탄소섬유 면사를 배치하는 단계와, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 제2탄소섬유 면사를 배치하는 단계를 실시할 수 있다.
전술하였듯이, 상기 제1탄소섬유 면사(11)와 제2탄소섬유 면사(12)의 표면에는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
전술하였듯이, 코팅층은 탄소섬유 면사를 이루는 필라멘트를 고정시킬 수 있다. 더해서, 상기 코팅층은 절연층의 역할을 할 수 있다. 이에, 코팅층을 포함하는 탄소섬유 면사를 서로 교차하도록 적층하여도 합선 현상이 유발되지 않을 수 있다.
이후, 상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 1전도성 부재를 형성하는 단계, 및 상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 제2전도성 부재를 형성하는 단계를 실시할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도성 부재를 형성하는 단계는, 전도성 페이스트로 함침하는 단계; 전도성 박막을 부착하는 단계; 전도성 물질을 스퍼터링법으로 증착하는 단계; 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전도성 박막을 부착하는 단계는 상기 전도성 페이스트로 함침하는 단계 이전 단계 또는 상기 전도성 페이스트로 함침하는 단계 이후에 실시할 수 있다. 구체적으로, 페이스트로 함침한 후 건조 이후에 실시할 수 있다. 이에, 상기 전도성 박막은 상기 전도성 페이스트가 함침된 부분에 부착될 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다.
보다 더 구체적으로, 상기 전도성 물질을 스퍼터링법으로 증착하는 단계는 상기 전도성 페이스트로 함침하는 단계 이전 단계 또는 상기 전도성 페이스트로 함침하는 단계 이후에 실시할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 전도성 물질을 증착하는 단계는 상기 페이스트로 함침하는 단계와 상기 페이스트 함침, 건조 단계를 생략하고 실행할 수 있다. 이 경우, 상기 전도성 물질을 증착하는 단계는 상기 탄소섬유 면사 제조 단계를 행한 후 실행할 수 있다.
또한, 상기 전도성 박막은 용이한 전원 인가를 위해 탄소섬유 면사의 양단부에서 상기 탄소섬유 면사의 폭 방향으로 일정 길이 돌출될 수 있다.
이는 본원 도 2에도 도시되어 있다.
먼저, 상기 전도성 부재를 형성하는 단계는 탄소섬유 면사의 양단부에 전도성 페이스트를 함침하는 방법을 이용할 수 있다. 상기 단계는 함침 후 건조하는 단계까지 포함할 수 있다.
이때, 전도성 페이스트는 슬러리 형태일 수 있다.
구체적으로, 전도성 페이스트는 은(Ag) 페이스트(paste), 금(Au) 페이스트, 구리(Cu) 페이스트, 니켈(Ni) 페이스트, 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube) 페이스트 등에서 선택되는 어느 하나의 페이스트 또는 이들 중 적어도 어느 하나 이상의 페이스트를 포함하는 합성 페이스트 일 수 있다.
전도성 페이스트를 이용할 경우, 탄소섬유 면사의 길이 방향 양단부를 목적하는 길이만큼 용이하게 함침시킬 수 있다.
한편으로는, 전도성 박막(foil)을 부착하는 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 전도성 박막은 전도성 페이스트가 함침된 부분 상에 더 부착될 수 있다. 다만, 상기 전도성 박막의 일단부는 용이한 전원 인가를 위하여 상기 탄소섬유 면사의 양단부에서 상기 탄소섬유 면사의 폭 방향으로 일정한 길이 돌출될 수 있다.
이때, 전도성 박막(foil)은 구리(Cu) 박막, 은(Ag) 박막, 금(Au) 박막, 니켈(Ni) 박막 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다. 상기 전도성 박막의 두께는 100nm 내지 500nm일 수 있다.
또한, 전도성 물질을 스퍼터링법으로 증착하는 방법을 이용할 수 있다.
구체적으로, 전도성 물질을 진공 상태에서 증발시켜 박막을 형성하는 스퍼터링(sputtering)법을 이용할 수 있다.
이때, 전도성 물질은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 탄소섬유, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한 전도성 물질(구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 등)이 박막으로 형성된 필름층을 적용할 수도 있다. 이 때 필름층 박막 전도부에 탄소섬유 면사를 일정한 간격으로 위치하도록 배열한 적층체 위에 순수 필름층을 배치한 후, 전원 인가 회로를 연결한 후 핫 프레싱하여 초슬림 필름 타입으로 제조가 가능하였다.
상기 전도성 페이스트, 상기 전도성 박막, 및 전도성 물질은 탄소섬유 면사 내 필라멘트의 효율적인 발열을 위하여 탄소섬유보다 큰 전기 전도성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 탄소섬유 면사와의 접촉저항이 최소화 되어 저전압(예컨대, DC 5V 등) 발열 구현이 가능하게 된다.
본원 도 2 내지 도 4를 통해 전도성 부재의 부착 예를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치를 개략도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 면사에 전도성 부재가 부착되는 일례를 개략도로 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전도성 부재는 플러스(+) 전극과 마이너스(-) 전극을 인가할 수 있도록 탄소섬유 면사의 양단부에 일자 형태로 부착될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 탄소섬유 면사의 2면에 각각 ㄱ 자 또는 ㄴ 자 형태로 부착될 수 있다. 이때 제1탄소섬유 면사와 제2제1탄소섬유 면사는 각각 서로 교차할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 탄소섬유 면사의 양단부에 일자 형태로 부착될 수 있다. 이때, 제1탄소섬유 면사와 제2제1탄소섬유 면사는 각각 서로 교차할 수 있다.
즉, 상기와 같이 전도성 부재를 포함함으로써, 탄소섬유 면사에 전기를 효율적으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도성 부재를 형성하는 단계 이후에, 상기 전도성 부재에 전원 연결부를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에, 전원 열결부를 통해 공급되는 전원이 전도성 부재에 의해 탄소섬유 면사에 전달될 수 있다.
더 구체적으로, 탄소섬유 면사를 제조하는 단계는 전술한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다.
이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
탄소섬유 발열 패치용 탄소섬유 면사를 제조하였다.
이후, 상기 탄소섬유 면사 필라멘트 표면을 열경화성 수지로 코팅하였다.
또한, 동박의 전도성 부재가 부착된 폴리이미드계 필름(제1필름층)과 순수 폴리이미계 필름(제2필름층)을 준비하였다.
상기 탄소섬유 면사 7개를 준비한 후, 상기 탄소섬유 면사의 폭 대비 4배 간격으로 배치하였다.
이후, 상기 탄소섬유 면사 양단부가 폴리이미드 필름(제1필름층)에 부착된 동박 전도성 부재와 접촉하도록 배치하였다. 이후, 상기 전도성 부재에 USB 커넥터 전원 연결부를 부착하였다.
마지막으로, 상기 제1필름층 상에 일정 간격으로 배치된 탄소섬유 면사 표면에 제2필름층을 배치, 적층한 후 핫 프레싱하였다. 이때, 온도와 프레스 압력은 260℃, 10MPa로 하였다.
이는 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소섬유 발열 패치의 사진이다.
다만, 이는 본 발명의 일 구현예에 따른 예시를 개시한 것일 뿐, 이에 한정하지 않는다.
실시예 2
실시예 1에 따른 탄소섬유 발열 패치에 커버층을 더 포함하였다.
이는 도 6에 도시된 바와 같다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 탄소섬유 발열 패치의 사진이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 탄소섬유 발열 패치 상에 커버층을 더 형성함으로써 다양한 목적으로 이용할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유 발열 패치는 상용의류 및/또는 피부에 탈부착이 가능할 수 있다, 또한, 순수 DC 전원을 사용하여 전자파가 발생하지 않으므로 인체에 무해하고, 원적외선을 방사하여 인체에 유익하다.
또한, 상기 발열 패치의 주요 적용 가능분야 아래와 같지만, 발열이 필요한 모든 분야에 제품화가 가능함은 물론이다.
- 섬유 적용 분야: 방석, 점퍼, 신발, 와이셔츠, 장갑 등의 섬유제품에 적용 가능.
- 피부 적용 분야: 한방 및 의료용 파스, 생리통 완화, 통증 억제, 진통소염 약 성분을 종전보다 깊숙히 침투하여 통증을 완화할 수 있음.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 탄소섬유 발열 패치
10: 탄소섬유 면사
11: 제1탄소섬유 면사
12: 제2탄소섬유 면사
20: 필름층
21: 제1필름층
22: 제2필름층
30: 전도성 부재31: 제1전도성 부재
32: 제2전도성 부재
40: 전원 연결부
41: USB 커넥터
42: 전도체
50: USB 연결 케이블
51: USB 연결 케이블의 커넥터(male connector)

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 위치하는 제1 탄소섬유 면사;
    상기 제1 탄소섬유 면사와 교차하며, 탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 위치하는 제2 탄소섬유 면사;
    상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 일단부에 위치하는 제1 전도성 부재; 및
    상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 위치하는 제2 전도성 부재를 포함하고,
    상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛이고,
    상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 두께 대비 폭의 비(폭/두께)는 50 내지 2,000인 탄소섬유 발열 패치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄소섬유 발열 패치는 복수개의 탄소섬유 면사를 포함하고,
    전체 면적 100%에 대한 상기 탄소섬유 면사의 면적은 10 내지 90%인 탄소섬유 발열 패치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 탄소섬유 면사 간의 간격은, 상기 탄소섬유 면사의 폭에 대해 0.5 내지 10배인 탄소섬유 발열 패치.
  5. 삭제
  6. 탄소섬유 면사를 제조하는 단계;
    탄소섬유 발열 패치의 폭 방향으로 제1탄소섬유 면사를 배치하는 단계;
    탄소섬유 발열 패치의 길이 방향으로 제2탄소섬유 면사를 배치하는 단계;
    상기 제1탄소섬유 면사 및 제2탄소섬유 면사의 일단부에 제1전도성 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 탄소섬유 면사 및 제2 탄소섬유 면사의 타단부에 제2전도성 부재를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 탄소섬유 면사의 두께는 5 내지 300㎛이고,
    상기 탄소섬유 면사의 두께 대비 폭의 비(폭/두께)는 50 내지 2,000이고,
    상기 탄소섬유 면사를 제조하는 단계는,
    탄소섬유 다발을 광폭화(spreading)하여 탄소섬유 면사를 제조하는 단계; 및
    광폭화된 탄소섬유 면사를 슬림(slim)화하는 단계를 포함하는 탄소섬유 발열 패치의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소섬유 다발을 광폭화(spreading)하여 탄소섬유 면사를 제조하는 단계는,
    탄소섬유 다발의 초기 폭 대비 2배 내지 10배로 광폭화하는 탄소섬유 발열 패치의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광폭화된 탄소섬유 면사를 슬림(slim)화하는 단계는,
    탄소섬유 다발 내 필라멘트의 초기 두께 대비 1/2 내지 1/25 비로 슬림화하는 탄소섬유 발열 패치의 제조방법.
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