KR102174044B1 - 발열체 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발열체 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 열선이 작업된 난연성 폴리우레탄 스폰지(polyurethan foam)의 전·후면부에 난연성 폴리우레탄(polyurethan, PU)으로 코팅된 원단을 고주파를 이용하여 특정 형태로 접착시켜 원단이 열선에 과도하게 밀착되지 않도록 하고, 이를 통해 과열 및 저온 현상을 방지하는 한편, 열판을 접었을 때 열선에 대한 직접적인 끊김이나 꺽임 등을 최소화하여 화재 등을 사전에 방지할 수 있는 발열체 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

발열체 모듈 및 그 제조방법{HEATING MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 발열체 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 열선이 작업된 난연성 폴리우레탄 스폰지(polyurethan foam)의 전·후면부에 난연성 폴리우레탄(polyurethan, PU)으로 코팅된 원단을 고주파를 이용하여 특정 형태로 접착시켜 원단이 열선에 과도하게 밀착되지 않도록 하고, 이를 통해 과열 및 저온 현상을 방지하는 한편, 열판을 접었을 때 열선에 대한 직접적인 끊김이나 꺽임 등을 최소화하여 화재 등을 사전에 방지할 수 있는 발열체 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동절기에는 두껍게 제작된 다양한 섬유제품들 사용하여 차가운 공기의 유입을 막고 사용자의 체온을 보존한다. 이러한 섬유제품들은 방석, 이불, 침낭 및 의류 등일 수 있다. 또한, 최근에는 건강 상의 이유로 발열 기능이 부가된 섬유제품을 이용하는 사용자들도 증가하는 추세에 있다. 예를 들어 기존 보온을 위해 사용하였던 방석이나 이불 및 의류 등에 발열기능을 추가한 제품들이 사용되고 있다.
이처럼 다양한 섬유제품들에 발열기능을 추가하기 위해서는 발열패드와 같은 발열체를 섬유제품 내에 삽입하게 되는데, 이러한 발열패드는 섬유커버의 중공형 공간 내에 삽입하여 봉재하거나 착탈식으로 분리할 수 있도록 수납되어 사용될 수 있다.
종래의 발열패드는 보편적으로 다양한 섬유제품의 내피 및 외피 중 어느 한 부위와 완충부재의 일면 사이에 설치된 발열선을 구비하고, 상기 발열선에 전기적으로 연결된 별도의 케이블을 통해 배터리에 접속함으로써 발열되는 구조를 갖고 있다.
그러나, 지금까지 알려진 종래기술에 따른 발열패드가 내장된 섬유제품들은 사용자의 반복적인 움직임에 따라 내부에 내장된 발열패드가 반복적으로 접히거나 펼쳐지고, 이 과정에서 발열패드를 구성하는 열선이나 케이블이 피로강도에 의해 절단되어 정상적으로 동작할 수 없거나 단락으로 인한 화재 등이 발생하는 문제가 있었다.
KR 20-0402130 Y1, 2005. 11. 21. KR 10-2019-0112927 A, 2019. 10. 08. KR 20-0262730 Y1, 2002. 01. 18. KR 10-2016-0000877 A, 2016. 01. 05.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 열선패드의 과열 및 저온 현상을 방지하는 한편, 열판을 접었을 때 열선에 대한 직접적인 끊김이나 꺽임 등을 최소화하고, 또한 접속 케이블의 꺽임 등을 방지하여 화재 발생 등을 사전에 방지할 수 있는 발열체 모듈 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 난연성 폴리우레탄으로 코팅된 제1 및 제2 원단; 및 난연성 폴리우레탄 스티로폼으로 이루어지고, 내부에 열선이 매립되거나, 표면에 부착되고, 상기 제1 및 제2 원단 사이에 고주파 접착방식으로 점 점착된 열패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 모듈을 제공한다.
바람직하게, 상기 열선의 단부에 접속된 PCB(Printed Circuit Board); 상기 PCB에 접속되어 상기 PCB를 통해 상기 열선으로 전원을 공급하는 접속 케이블; 상기 PCB에 상부를 덮도록 부착된 화재 방지용 보호커버; 및 상기 화재 보호용 보호커버를 덮도록 상기 열패드의 전면과 후면부에 각각 부착되어 상기 접속 케이블과 상기 열패드 사이의 경계부위에서 상기 접속 케이블이 꺽이는 것을 방지하는 꺽임 방지용 보호커버를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 PCB는 표면에 실리콘이 도포되고, 상기 화재 방지용 보호커버는 난연성 폴리우레탄 스폰지로 이루어지며, 상기 꺽임 방지용 보호커버는 PVC(Polyvinyl chloride)로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 열패드는 원형 또는 장방형 형태로 상기 제1 및 제2 원단에 점 접착된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 표면에 난연성 폴리우레탄으로 코팅된 제1 및 제2 원단을 제작하는 단계; 난연성 폴리우레탄 스티로폼에 열선을 매립 또는 부착하여 열패드를 제조하는 단계; 상기 열선의 단부에 PCB(Printed Circuit Board)를 납땜 접속하는 단계; 상기 PCB에 접속 케이블을 납땜 접속하는 단계; 상기 PCB에 실리콘을 도포하는 단계; 상기 실리콘이 도포된 상기 PCB를 덮도록 화재 방지용 보호커버를 부착하는 단계; PVC(Polyvinyl chloride) 재질로 이루어지고, 상기 화재 보호용 보호커버를 덮도록 상기 열패드의 전면과 후면부에 꺽임 방지용 보호커버를 각각 부착하는 단계; 및 고주파 접착방식을 이용하여 상기 열패드를 상기 제1 및 제2 원단 사이에 접착하되, 상기 열패드의 일부를 상기 제1 및 제2 원단 사이에 특정 형태로 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 모듈의 제조방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명은 열선이 작업된 열패드의 전·후면부에 제1 및 제2 원단을 고주파를 이용하여 접착시켜 제조함으로써 제1 및 제2 원단이 열패드의 열선에 과도하게 밀착되지 않도록 하여 과열 및 저온 현상을 방지하는 한편, 열판을 접었을 때 열선에 대한 직접적인 끊김이나 꺽임 등을 최소화하여 화재 등을 사전에 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명은 열패드를 제1 및 제2 원단 사이에 특정 부위만을 고주파 접착함으로써 상기 열패드와 상기 제1 및 제2 원단 간의 접착부위를 최소화하여 상기 열패드를 접을 때 상기 열패드에 형성된 열선의 끊김이나 꺽임을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명은 열선의 단부와 접속 케이블을 연결할 때 PCB를 이용하여 상기 열선과 상기 접속 케이블을 납땜으로 연결함으로써 접속 불량을 최소화할 수 있다.
넷째, 본 발명은 PCB 상에 실리콘을 도포한 후 난연 폴리우레탄 스폰지로 이루어진 화재 방지용 보호커버를 덧대는 방식으로 부착하여 스파크 등으로 인한 화재를 방지할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 열패드와 접속 케이블 간의 경계부위를 덮도록 PVC 재질로 이루어진 꺽임 방지용 보호커버를 상기 열패드의 전면과 후면부에 서로 접면하도록 서로 고주파 접착방식으로 부착함으로써 접속 케이블이 꺽이는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈을 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 발열체 모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제1 및 제2 원단을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 열패드를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈의 제조방법을 도시한 흐름도.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈의 제조과정을 도시한 도면들.
본 발명의 이점 및 특징, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작과 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 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. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈을 설명하기 위해 간략하게 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발열체 모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈(10)은 제1 및 제2 원단(11, 12)과, 제1 및 제2 원단(11, 12) 사이에 접착된 열패드(13)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 및 제2 원단을 도시한 도면으로서, 제1 및 제2 원단(11, 12)이 고주파 접착방식에 의해 열패드(13)에 접착되기 전 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 및 제2 원단(11, 12)은 각각 섬유(천연 또는 합성섬유) 재질로 이루어진 베이스와, 불에 잘타지 않도록 상기 베이스의 표면에 난연성 폴리우레탄(polyurethan, PU)으로 코팅된 코팅막을 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 열패드를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 4과 같이, 본 발명에 따른 열패드(13)는 난연성 폴리우레탄 스티로폼(polyurethan foam)으로 이루어진 베이스에 열선(13a)이 매립 또는 부착된 구조로 이루어진다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제1 및 제2 원단(11, 12)을 준비한다(S1). 이때, 제1 및 제2 원단(11, 12)은 각각 섬유 재질로 이루어진 베이스에 불에 잘타지 않도록 상기 베이스의 표면에 난연성 폴리우레탄(polyurethan, PU)을 코팅하여 제조한다.
이후, 난연성 폴리우레탄 스티로폼에 열선(13a)을 작업한다(S2). 이때, 열선(13a)은 다양한 형태로 상기 난연성 폴리우레탄 스티로폼에 매립 또는 부착될 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈의 제조과정을 도시한 도면들이다.
도 5 및 도 6과 같이, 열선(13a)의 단부에 PCB(Printed Circuit Board, 14)를 접속한다(S3). 이때, 열선(13a)은 납땝 용접공정을 이용하여 PCB(14)에 접속한다.
PCB(14)는 열선(13a)으로 전원을 공급하는 접속 케이블(15)을 열선(13a)과 연결하기 위한 접속 기판이다. 이때, 접속 케이블(15)은 외부 전원을 공급하는 전원공급장치와 전기적으로 접속되기 위해 종단부에 접속잭 또는 접속포트가 구비될 수 있다.
이후, 도 5, 도 7 및 도 8과 같이, PCB(14)에 실리콘을 도포한 후(S4), 그 상부를 덮도록 화재 방지용 보호커버(16)를 부착한다(S5). 이때, 화재 방지용 보호커버(16)는 난연성 폴리우레탄 스폰지로 이루어져 스파크로 인한 화재의 위험을 방지한다.
이후, 도 8 및 도 9와 같이, 접속 케이블(15)과 열패드(13) 사이의 경계부위에서 접속 케이블(15)이 꺽이는 것을 방지하기 위해 화재 보호용 보호커버(16)를 덮도록 꺽임 방지용 보호커버(17)를 열패드(13)의 전면과 후면부에 각각 부착한다(S6). 이때, 꺽임 방지용 보호커버(17)는 PVC(Polyvinyl chloride) 재질로 이루어진다.
이후, 도 10과 같이, 열패드(13)를 제1 및 제2 원단(11, 12) 사이에 위치시킨 후 고주파 접착방식을 이용하여 일부(특정 부위)를 접착하여 발열체 모듈(10)을 완성한다(S7). 이때, 고주파 접착에 의해 접착되는 접착부위(11a, 12a)는 특정 형태, 예를 들면 원형 및 장방형으로 점 접촉되고, 이들이 반복적인 패턴으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발열체 모듈(10)은 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명은 열선(13a)이 작업된 난연성 폴리우레탄 스폰지로 이루어진 열패드(13)의 전·후면부에 난연성 폴리우레탄(polyurethan, PU)으로 코팅된 제1 및 제2 원단(11, 12)을 고주파를 이용하여 특정 부위만을 접착시켜 제조함으로써 제1 및 제2 원단(11, 12)이 열패드(13)의 열선(13a)에 과도하게 밀착되지 않도록 하고, 이를 통해 과열 및 저온 현상을 방지하는 한편, 열판을 접었을 때 열선(13a)에 대한 직접적인 끊김이나 꺽임 등을 최소화하여 화재 등을 사전에 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명은 열패드(13)를 제1 및 제2 원단(11, 12) 사이에 특정 부위에만 특정 패턴으로 고주파 접착함으로써 열패드(13)와 제1 및 제2 원단(11, 12) 간의 접착부위를 최소화하여 열패드(13)를 접을 때 끊김이나 꺽임을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명은 열선(13a)의 단부와 접속 케이블(15)을 연결할 때 PCB(14)를 이용하여 열선(13a)과 접속 케이블(15)을 납땜으로 연결함으로써 접속 불량을 최소화할 수 있다.
넷째, 본 발명은 PCB(14) 상에 실리콘을 도포한 후 난연 폴리우레탄 스폰지로 이루어진 화재 방지용 보호커버(16)를 덧대는 방식으로 부착하여 스파크 등으로 인한 화재를 방지할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 열패드(13)와 접속 케이블(15) 간의 경계부위를 덮도록 PVC 재질로 이루어진 꺽임 방지용 보호커버(17)을 열패드(13)의 전면과 후면부에 서로 고주파 접착방식으로 부착함으로써 접속 케이블(15)이 꺽이는 현상을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 발열체 모듈
11 : 제1 원단
12 : 제2 원단
13 : 열패드
13a : 열선
14 : PCB
15 : 접속 케이블
16 : 화재 방지용 보호커버
17 : 꺽임 방지용 보호커버

Claims (5)

  1. 난연성 폴리우레탄으로 코팅된 제1 및 제2 원단; 및
    난연성 폴리우레탄 스티로폼으로 이루어지고, 열선이 내부에 매립되거나 표면에 부착되고, 상기 제1 및 제2 원단 사이에 일부가 고주파 접착방식으로 점 점착된 열패드;
    상기 열선의 단부에 접속되며, 표면에 실리콘이 도포된 PCB(Printed Circuit Board);
    상기 PCB에 접속되어 상기 PCB를 통해 상기 열선으로 전원을 공급하는 접속 케이블;
    상기 PCB의 상부를 덮도록 부착되며, 난연성 폴리우레탄 스폰지로 이루어진 화재 방지용 보호커버; 및
    상기 화재 방지용 보호커버를 덮도록 상기 열패드의 전면과 후면부에 각각 부착되어 상기 접속 케이블과 상기 열패드 사이의 경계부위에서 상기 접속 케이블이 꺽이는 것을 방지하며, PVC(Polyvinyl chloride)로 이루어진 꺽임 방지용 보호커버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열패드는 원형 또는 장방형 형태로 상기 제1 및 제2 원단에 점 접착된 것을 특징으로 하는 발열체 모듈.
  5. 표면에 난연성 폴리우레탄으로 코팅된 제1 및 제2 원단을 제작하는 단계;
    난연성 폴리우레탄 스티로폼에 열선을 매립 또는 부착하여 열패드를 제조하는 단계;
    상기 열선의 단부에 PCB(Printed Circuit Board)를 납땜 접속하는 단계;
    상기 PCB에 접속 케이블을 납땜 접속하는 단계;
    상기 PCB에 실리콘을 도포하는 단계;
    상기 실리콘이 도포된 상기 PCB를 덮도록 난연성 폴리우레탄 스폰지로 이루어진 화재 방지용 보호커버를 부착하는 단계;
    PVC(Polyvinyl chloride) 재질로 이루어지고, 상기 화재 방지용 보호커버를 덮도록 상기 열패드의 전면과 후면부에 꺽임 방지용 보호커버를 각각 부착하는 단계; 및
    고주파 접착방식을 이용하여 상기 열패드를 상기 제1 및 제2 원단 사이에 접착하되, 상기 열패드의 일부를 상기 제1 및 제2 원단 사이에 특정 형태로 접착하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 모듈의 제조방법.
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