KR102186970B1 - 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법 - Google Patents

난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102186970B1
KR102186970B1 KR1020190061664A KR20190061664A KR102186970B1 KR 102186970 B1 KR102186970 B1 KR 102186970B1 KR 1020190061664 A KR1020190061664 A KR 1020190061664A KR 20190061664 A KR20190061664 A KR 20190061664A KR 102186970 B1 KR102186970 B1 KR 102186970B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating element
weight
electric heating
heating
conductor
Prior art date
Application number
KR1020190061664A
Other languages
English (en)
Inventor
주진숙
Original Assignee
주진숙
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주진숙 filed Critical 주진숙
Priority to KR1020190061664A priority Critical patent/KR102186970B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102186970B1 publication Critical patent/KR102186970B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/18—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • F24D13/024—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements in walls, floors, ceilings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/02—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for accommodating service installations or utility lines, e.g. heating conduits, electrical lines, lighting devices or service outlets
    • E04F2290/023—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for accommodating service installations or utility lines, e.g. heating conduits, electrical lines, lighting devices or service outlets for heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/08—Electric heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 전기발열체의 시공이 간편하고, 단열재의 화재 염려가 없으며, 발열체의 발열효율이 높고 고온에서 안전성과 내구성이 우수하도록 한 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법은, 바닥슬래브에 일정 두께의 단열재를 평탄되게 설치하는 단계와; 상기 단열재의 상면에 전기발열체로부터 발생되는 고온의 열을 받지 않도록 발열보호판을 설치하는 단계와; 상기 발열보호판에 전기발열체를 배치하는 단계와; 상기 전기발열체의 상면에 발열이 바닥재에 전달되도록 열전도성 필름지를 설치하는 단계와; 상기 열전도성 필름지의 상면에 바닥재를 설치하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.

Description

난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법{Base slab construction method using electric heater for heating and heating element manufacturing method using of the same}
본 발명은 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전기발열체의 시공이 간편하고, 단열재의 화재 염려가 없으며, 발열체의 발열효율이 높고 고온에서 안전성과 내구성이 우수하도록 한 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 바닥난방에 있어서 온수난방은 바닥슬래브에 온수를 순환시키는 방법으로 전자파의 염려가 없는데 반해 겨울철 동파, 열효율이 낮은 단점과 함께 온수 배관으로 인해 시공이 간편하지 못한 단점을 갖는다. 이에 반해 전기난방은 판넬이나 시트에 열선을 내장하여 열을 내는 방식으로 시공비가 저렴한 장점을 갖는다. 이같이 열선에서 열을 내는 전기난방은 열선이 전도체로서 발열효율이 높으며 고온에서 안전성과 내구성을 가져야 한다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1004797호로서, '카본 발열체를 이용한 난방장치 및 그 시공방법'이 제안되어 있다. 이는 카본 발열체를 도포하여 형성한 판넬을 바닥에 설치하거나 또는 난방할 바닥 상에 직접 카본 발열체를 도포하여 카본 발열체에 전기가 공급되어 난방함으로써 보일러나 순환펌프, 압력완충장치 등을 필요로 하지 않아 난방장비의 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 카본 발열체 상에 다수의 박판상 도선부를 접착 배열시키는 시공 과정이 포함되어 있어 박판상 도선부의 배열도 용이치 못할 뿐만 아니라 접착 불량이 발생되는 경우 발열에 문제가 생길 수 있다.
한편, 카본을 이용한 종래의 발열체가 한국 등록특허 등록번호 제10-0709588호에 개시되어 있다. 그러나 종래의 발열체는 지속적으로 전류가 공급됨에 따라 축적되는 열이 증가하여 발열체의 온도가 60 ℃ 이상이 될 경우, 발열체가 녹는 문제점이 있다.
한국 등록특허 등록번호 제10-1004797호 한국 등록특허 등록번호 제10-0709588호
본 발명은 전기발열체의 시공이 간편하고, 단열재의 화재 염려가 없으며, 발열체의 발열효율이 높고 고온에서 안전성과 내구성이 우수하도록 한 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법은,
바닥슬래브에 일정 두께의 단열재를 평탄되게 설치하는 단계와;
상기 단열재의 상면에 전기발열체로부터 발생되는 고온의 열을 받지 않도록 발열보호판을 설치하는 단계와;
상기 발열보호판에 전기발열체를 배치하는 단계와;
상기 전기발열체의 상면에 발열이 바닥재에 전달되도록 열전도성 필름지를 설치하는 단계와;
상기 열전도성 필름지의 상면에 바닥재를 설치하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기발열체는 비전도성 수지로 피복되어져 나란한 한 쌍의 전극선과; 나란한 전극선에 양단이 전기적으로 연결되어 상호 일정 간격을 가지고 나란하게 배열되어 있는 발열체와; 전극선과 발열체가 전기적으로 연결되는 각 부분에 T자 형태로 형성되어 비전도성 수지로 피복된 전극접속부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단열재에는 전기발열체의 전극선을 따라 형성된 전극선 포설홈과, 발열체를 따라 일정 간격마다 형성된 발열보호판 포설홈이 형성되고, 상기 발열보호판은 비철금속의 판재로 가공되어 상기 단열재의 발열보호판 포설홈에 결합되도록 절곡되어 하방으로 돌출된 발열체 받이턱이 일정 간격마다 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극접속부에는 단열재에 강제적으로 삽입되어 전기발열체의 설치 위치를 고정시키기 위해 걸림 단턱을 갖는 위치고정핀이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체는 전도체 70 내지 80 중량%와 외피층(전도체 보호외피) 20 내지 30 중량%로 이루어지고,
상기 전도체는 a) 벤토나이트 5 내지 15 중량%; b) 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%; c) 고분자 복합수지 40 내지 60 중량%; d) 카본블랙 20 내지 30 중량%; e) 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%; f) 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%;가 혼합된 전도체 복합물이 건조된 것이고, 상기 외피층은 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합물인 외피 복합물이 건조된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 발열체를 제조하는 방법은 S1) 벤토나이트 5 내지 15 중량%, 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%, 고분자 복합수지 40 내지 60 중량, 카본블랙 20 내지 30 중량%, 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%, 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%;를 용융 혼합하여 전도체 복합물을 제조하는 단계; S2) 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합하여 외피 복합물을 제조하는 단계; S3) 상기 전도체 복합물과 외피 복합물을 압출기에 넣고 외피 복합물이 전도체 복합물을 감싸는 형태가 되도록 압출성형하는 단계; 및 S4) 상기 S3)의 압출성형단계의 결과물을 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법에 따르면, 전기발열체는 전극선과 발열체간의 전기적 접속이 이루어진 후 사출된 비전도성 수지층내에 포설되기 때문에 전기적 발열불량이 발생될 소지가 없다. 또한 발열 보호판이 시공되어 단열재의 화재 염려가 없다. 또한 발열보호판, 전기발열체가 단열재에 조립식으로 설치되므로 시공이 간편해진다. 또한, 전기발열체는 탄소나노튜브 성분을 갖는 발열체에 의해 발열효율이 높으며 고온에서 안전성과 내구성을 발휘한다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단열재에 발열보호판 및 전기발열체가 설치된 상태에서의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단열재, 발열보호판, 전기발열체 및 열전도성 필름지가 분리된 사시도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 적용되는 단열재의 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 적용되는 전기발열체의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 바닥슬래브에 난방이 시공된 일부 단면도.
도 7은 도 5의 전기발열체에 포함된 발열체의 단면구성도.
도 8은 도 5의 전기발열체의 전극접속부에 위치고정핀이 추가적으로 설치된 요부사시도.
도 9는 도 8에 도시된 위치고정핀의 사용상태도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 바닥슬래브 난방의 시공순서도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발열체의 제조 공정순서도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
단열재 시공(S10)
본 발명의 실시 예에 따른 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법은, 먼저 도 1, 도4 및 도 6과 같이 바닥슬래브(10)에 일정 두께를 갖는 단열재(12)를 평탄되게 설치하는 단계를 갖는다. 단열재(12)는 무기단열재 또는 유기단열재가 될 수 있다. 본 실시 예에서 단열재(12)는 유기단열재의 한 종류인 PE 폼을 사용하였다. PE 폼은 단위크기를 갖는 것으로, 바닥슬래브(10)의 전체 면적에 서로간에 이격이 없도록 설치된다.
도 4와 같이 단열재(12)에는 후술할 도 5에 도시된 전기발열체(16)의 전극선(161)을 따라 형성된 전극선 포설홈(121)과, 전기발열체(16)의 발열체(162)를 따라 일정 간격마다 형성된 발열보호판 포설홈(122)이 형성되어 있다. 이같이 단열재(12)에 전극선 포설홈(121)과 발열보호판 포설홈(122)이 형성되어 있어 전기발열체(16)의 조립 시공성을 향상시킨다.
발열보호판 시공(S11)
그 다음, 단열재(12)의 상면에 전기발열체(16)로부터 발생되는 고열을 받지 않도록 발열보호판(14)이 설치된다.
발열보호판(14)은 비철금속의 판재로 가공되어 단열재(12)의 발열보호판 포설홈(122)에 결합되도록 절곡되어 하방으로 돌출된 발열체 받이턱(141)이 일정 간격마다 형성되어 있다. 발열체 받이턱(141)은 사각단면을 가지나 후술할 전기발열체(16)의 발열체(162) 단면에 동일하게 대응하여 다양한 단면을 가질 수 있다. 본 실시 예에서 발열보호판(14)은 알루미늄판으로 제작하였으나 이러한 비철금속판에 한정되는 것은 아니다. 이때 발열보호판(14)은 단위 길이를 가지고 제작되어져 설치될 수 있다.
전기발열체의 설치(S12)
그 다음, 발열보호판(14)에 전기발열체(16)를 조립 배치한다.
도 5와 같이 전기발열체(16)는 비전도성 수지로 피복되어져 나란한 한 쌍의 전극선(161)과, 나란한 전극선(161)에 양단이 전기적으로 연결되어 상호 일정 간격을 가지고 나란하게 배열되어 있는 발열체(162)와, 전극선(161)과 발열체(162)가 전기적으로 연결되는 각 부분에 T자 형태로 형성되어 비전도성 수지로 피복된 전극접속부(163)로 이루어져 있다.
전기발열체(16)의 배치시 위치를 고정하기 위해 도 8과 같이 전극접속부(163)에는 단열재(12)에 강제적으로 삽입되어 전기발열체(16)의 설치 위치를 고정시키기 위해 걸림 단턱(164a)을 갖는 위치고정핀(164)이 더 형성될 수 있다.
따라서 도 9와 같이 전기발열체(16)의 위치고정핀(164)을 단열재(12)에 전극선 포설홈(121)에 강제적으로 박아넣으면, 걸림 단턱(164a)이 위치고정핀(164)의 빠짐을 억제시켜 전기발열체(16)의 배치 위치가 고정된다. 이로인해 시공자는 전기발열체(16)의 설치 고정력을 확보하게 되어 시공이 용이해진다.
이같이 전기발열체(16)에는 박판상 도선부의 배열이나 접착이 필요없기 때문에 발열에 문제가 생길 수 없는 장점을 갖는다.
여기서, 발열체(162)는 조성물 및 그 제조 방법의 특징을 가짐으로써 후술한다.
열전도성 필름지의 설치(S13)
그 다음, 도 6과 같이 전기발열체(16)의 상면에 발열이 바닥재(20)에 전달되도록 열전도성 필름지(18)를 설치함이 바람직하다.
바닥재(20)의 시공(S14)
그 다음, 도 6과 같이 열전도성 필름지(18)의 상면에 바닥재(20)를 시공한다. 바닥재(20)는 마루(원목마루, 합판 마루, 강화마루), 장판(시트), 데코 타일 등이 될 수 있다.
이와 같이 바닥슬래브에 난방이 시공되면, 전기발열체(16)에 도시안된 온도조절기가 연결되어 전기발열체(16)의 발열 온도를 제어할 수 있게 된다. 전기발열체(16)에서 소정의 온도로 발열이 이루어지면 열전도성 필름지(18)를 매개로 바닥재(20)에 고르게 발열이 전달된다. 이때 단열재(12)는 바닥슬래브(10)로 열이 전달되지 못하도록 하여 난방 효율이 향상된다. 또한 전기발열체(16)의 발열 온도를 높이더라도 발열보호판(14)에 의해 고온 전달이 차단되어 단열재(12)의 화재 위험성이 제거된다.
한편, 도 7과 같이 상기 발열체(162)는 전도체(162a)와 외피층(전도체 보호외피)(162b)로 이루어진다. 전도체(162a)는 a) 벤토나이트 5 내지 15 중량%; b) 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%; c) 고분자 복합수지 40 내지 60 중량%; 및 d) 카본블랙 20 내지 30 중량%가 혼합된 전도체 복합물이 건조된 것을 특징으로 한다. a) 벤토나이트; b) 탄소나노튜브; c) 고분자 복합수지; 및 d) 카본블랙은 공업적으로 사용될 수 있는 통상의 물질이 사용될 수 있다.
바람직하기로 발열체(162)는 전도체 복합물의 전도체(162a) 외부에 외피 복합물의 외피층(162b)을 감싼 형태의 것이 좋다. 외피층(162b)을 포함하는 경우 높은 온도에서 더욱 안전성이 높으며, 내구성이 우수한 발열체(162)를 제공할 수 있다.
구체적으로 전도체 복합물에 포함되는 상기 고분자 복합수지는 그의 전체 성분 100중량부에 대하여 폴리프로필렌 20 내지 50 중량부와 폴리에틸렌 10 내지 40 중량부가 혼합된 것일 수 있다. 상기 범위 내인 경우 초절전형으로 발열효율이 높으며, 높은 온도에서 안전성이 높은 전도체(162a)를 제조할 수 있다.
바람직하기로 전도체 복합물은 e) 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%, f) 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%를 더욱 혼합하여 건조된 것이 좋다. 이 경우 높은 온도에서 전도체(162a)의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 전도체의 분산도가 향상되어 발열효율이 높아지며, 전도체(162a)와 외피층(162b)과의 접착력이 향상되어 발열체(162)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 구체적으로 외피층(162b)을 구성하는 외피 복합물은 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합물인 것일 수 있다. 이때 상기 외피층 고분자 복합수지는 바람직하기로 그의 전체 성분 100중량부에 대하여 폴리프로필렌 20 내지 60 중량부와 폴리에틸렌 10 내지 50 중량부가 혼합된 것일 수 있다. 상기 외피층(162b)은 TPR(Thermo Plastic Rubber)을 특정성분비로 포함하여 높은 온도에서 안전성이 높으며, 그에 따라 내구성이 우수한 발열체(162)를 제공할 수 있다.
바람직하기로 발열체(162)는 상기 전도체 복합물 70 내지 80 중량%의 전도체(162a)와 외피 복합물 20 내지 30 중량%의 외피층(162b)으로 구성한 형태의 것이 좋다. 상기 범위로 구성한 경우 초절전형으로 발열효율이 높으며, 고온에서 안전성이 높으며, 내구성이 우수한 발열체(162)를 제공할 수 있다.
발열체(162)는 상기 전도체(162a)가 a) 벤토나이트; b) 탄소나노튜브; c) 고분자 복합수지; 및 d) 카본블랙을 상기 기재한 특정 성분비로 포함하고, 선택적으로 e) 유리분말, f) 유리비드를 특정 함량으로 포함하고, 특정성분의 외피 복합물로 외피층(162b)을 형성함으로써 전도체(162a)를 구성하는 성분들이 균일한 분산을 통하여 초절전형으로 난방효율을 개선시킬 수 있으며, 100℃ 내외의 고온에서도 발열체(162)의 안전성이 우수하며, 온도 또는 습도 등의 외부 영향에 따른 전도체(162a)의 변성을 최소화시킬 수 있으며, 전도체(162a)와 외피층(162b)과의 접착력이 향상되어 발열체(162)의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한 발열체(162)는 S1) 벤토나이트: 탄소나노튜브; 고분자 복합수지; 및 카본블랙을 혼합하여 전도체 복합물을 제조하는 단계; S2) 외피용 고분자 및 TPR(Thermo Plastic Rubber)을 용융 혼합하여 외피 복합물을 제조하는 단계; S3) 상기 전도체 복합물과 외피 복합물을 압출기에 넣고 외피 복합물이 압출성형된 전도체 복합물을 감싸는 형태가 되도록 압출성형하는 단계; 및 S4) 상기 S3)의 압출성형단계의 결과물을 냉각시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
S1)의 상기 전도체 복합물은 a) 벤토나이트 5 내지 15 중량%; b) 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%; c) 고분자 복합수지 40 내지 60 중량%; 및 d) 카본블랙 20 내지 30 중량%가 300 내지 320℃ 믹서에서 융용 혼합하여 상온에서 굳힌 것이다. 상기 함량범위와 온도에서 혼합이 이루어질 경우 초절전형으로 발열효율이 높으며, 높은 온도에서 안전성이 높은 전도체(162a)가 제조될 수 있다. 고분자 복합수지는 그의 전체 성분 100중량부에 대하여 폴리프로필렌 20 내지 50 중량%와 폴리에틸렌 10 내지 40 중량%가 혼합된 것을 사용할 수 있다. 바람직하기로 상기 전도체 복합물은 e) 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%, f) 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%를 더욱 혼합하여 제조될 수 있으며, 이 경우 높은 온도에서 전도체(162a)의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 전도체의 분산도가 향상되어 발열효율이 높아지며, 전도체(162a)와 외피층(162b)과의 접착력이 향상되어 발열체(162)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 S2)에서 상기 외피 복합물은 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합물인 것일 수 있으며, 상기 외피 복합물의 고분자 복합수지는 그 전체 성분 100중량부에 대하여 폴리프로필렌 20 내지 60 중량%와 폴리에틸렌 10 내지 50 중량%가 혼합된 것일 수 있다. 상기 외피 고분자와 TPR은 230 내지 250℃ 믹서에서 용융 혼합하여 굳혀 외피 복합물을 제조할 수 있다. 상기 함량범위와 온도에서 혼합이 이루어질 경우 높은 온도에서 안전성이 높으며, 내구성이 우수한 외피층(162b)을 제조될 수 있다.
또한 S3) 상기 전도체 복합물과 외피 복합물을 압출기에 넣고 외피 복합물이 압출성형된 복합물을 감싸는 형태가 되도록 압출성형하는 단계는 압출시 전도체(162a)를 구성하는 상기 전도체 복합물 70 내지 80 중량부를 외피층(162b)을 구성하는 상기 외피 복합물 20 내지 30 중량부이 감싸지도록 압출하는 것이 좋으며, 또한 상기 압출시 압출온도는 170 내지 220 ℃의 온도에서 압출되는 것이 좋다. 이 경우 초절전형으로 발열효율이 높으며, 높은 온도에서 안전성이 높으며, 내구성이 우수한 발열체(162)가 제조될 수 있다. 본 발명에서 성형되는 압출물의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 원형 또는 다각형일 수 있다.
이후 S4) 상기 S3)의 압출성형단계의 결과물을 냉각시키는 단계를 포함하며, 필요한 경우 절단의 과정을 거쳐 최종 난방용 발열체가 제조된다.
이같이 제조된 발열체(162)는 초절전형으로 발열효율이 높으며, 높은 온도에서 안전성이 높고, 내구성이 우수하다.
본 발명의 실시 예에 따른 전도체 부분은 벤토나이트 10 내지 15 중량%, CNT 10 내지 15 중량%, 카본블랙 카본블랙 20 내지 30 중량%, 폴리프로필렌 20 내지 50 중량%, 폴리에틸렌 10 내지 40 중량%를 믹서에 넣고 300 내지 320℃의 온도로 용융시켜 혼합하고, 상온에서 굳혀 전도체 복합물을 형성한다. 선택적으로 전도체 제조시 e) 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%, f) 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%를 더욱 혼합하여 전도체 복합물을 형성한다.
외피 부분은 폴리프로필렌 20 내지 60 중량%, 폴리에틸렌 10 내지 50 중량%, TPR 20 내지 30 중량%을 믹서에 넣고 230 내지 250 ℃의 온도로 용융시켜 혼합하고, 상온에서 굳혀 외피 복합물을 형성한다.
상기 전도체 복합물과 외피 복합물을 압출기를 이용하여 170 내지 220 ℃의 온도에서 상기 전도체 복합물 70 내지 80 중량%의 전도체(162a)의 외부에 상기 외피 복합물 20 내지 30 중량%의 외피층(162b)이 균일하게 피복되도록 압출한 후 냉각하고 절단하여 발열체를 제조한다.
본 발명에 적용되는 발열체는 대한민국특허 10-0709588호에 기재된 발열체에 비하여 고온에서의 안전성이 현저히 우수하며, 대한민국특허 10-1680078호에 기재된 난방용 발열체와 비교하여 복사 난방으로 전기비용을 20 내지 30% 절감한 초절전효율을 나타내며, 외피층을 개선하여 내구성이 현저히 향상된다. 또한 발열체의 원적외선의 방출로 건강에 적합한 난방이 실현된다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
12: 단열재
14: 발열보호판
16: 전기발열체
162: 발열체
162a: 전도체
162b: 외피층
18: 열전도성 필름지
20: 바닥재(20)

Claims (6)

  1. 바닥슬래브(10)에 일정 두께의 단열재(12)를 평탄되게 설치하는 단계;
    상기 단열재(12)의 상면에 전기발열체(16)로부터 발생되는 고온의 열을 받지 않도록 발열보호판(14)을 설치하는 단계;
    상기 발열보호판(14)에 전기발열체(16)를 배치하는 단계;
    상기 전기발열체(16)의 상면에 발열이 바닥재(20)에 전달되도록 열전도성 필름지(18)를 설치하는 단계; 및
    상기 열전도성 필름지(18)의 상면에 바닥재(20)를 설치하는 단계;를 포함하고,
    상기 전기발열체(16)는
    비전도성 수지로 피복되어져 나란한 한 쌍의 전극선(161);
    나란한 전극선(161)에 양단이 전기적으로 연결되어 상호 일정 간격을 가지고 나란하게 배열되어 있는 발열체(162); 및
    전극선(161)과 발열체(162)가 전기적으로 연결되는 각 부분에 T자 형태로 형성되어 비전도성 수지로 피복된 전극접속부(163);로 이루어지고,
    상기 발열체는 전도체 70 내지 80 중량%와 외피층(전도체 보호외피) 20 내지 30 중량%로 이루어지고,
    상기 전도체는
    a) 벤토나이트 5 내지 15 중량%;
    b) 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%;
    c) 고분자 복합수지 40 내지 60 중량%;
    d) 카본블랙 20 내지 30 중량%;
    e) 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%;
    f) 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%;가 혼합된 전도체 복합물이 건조된 것이고,
    상기 외피층은 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합물인 외피 복합물이 건조된 것을 특징으로 하는 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단열재(12)에는 전기발열체(16)의 전극선(161)을 따라 형성된 전극선 포설홈(121)과, 발열체(162)를 따라 일정 간격마다 형성된 발열보호판 포설홈(122)이 형성되고,
    상기 발열보호판(14)은 비철금속의 판재로 가공되어 상기 단열재(12)의 발열보호판 포설홈(122)에 결합되도록 절곡되어 하방으로 돌출된 발열체 받이턱(141)이 일정 간격마다 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전극접속부(163)에는 단열재(12)에 강제적으로 삽입되어 전기발열체(16)의 설치 위치를 고정시키기 위해 걸림 단턱(164a)을 갖는 위치고정핀(164)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법.
  5. 삭제
  6. 바닥슬래브(10)에 일정 두께의 단열재(12)를 평탄되게 설치하는 단계;
    상기 단열재(12)의 상면에 전기발열체(16)로부터 발생되는 고온의 열을 받지 않도록 발열보호판(14)을 설치하는 단계;
    상기 발열보호판(14)에 전기발열체(16)를 배치하는 단계;
    상기 전기발열체(16)의 상면에 발열이 바닥재(20)에 전달되도록 열전도성 필름지(18)를 설치하는 단계; 및
    상기 열전도성 필름지(18)의 상면에 바닥재(20)를 설치하는 단계;를 포함하고,
    상기 전기발열체(16)는
    비전도성 수지로 피복되어져 나란한 한 쌍의 전극선(161);
    나란한 전극선(161)에 양단이 전기적으로 연결되어 상호 일정 간격을 가지고 나란하게 배열되어 있는 발열체(162); 및
    전극선(161)과 발열체(162)가 전기적으로 연결되는 각 부분에 T자 형태로 형성되어 비전도성 수지로 피복된 전극접속부(163);로 이루어지고,
    상기 발열체는 전도체 70 내지 80 중량%와 외피층(전도체 보호외피) 20 내지 30 중량%로 이루어지고,
    상기 전기발열체(16)의 발열체(162)를 제조하는 방법은
    S1) 벤토나이트 5 내지 15 중량%, 탄소나노튜브 10 내지 15 중량%, 고분자 복합수지 40 내지 60 중량, 카본블랙 20 내지 30 중량%, 입경이 50 nm 내지 200 ㎛인 유리분말 1 내지 5 중량%, 입경이 1-500 ㎛인 유리비드 1 내지 10 중량%;를 용융 혼합하여 전도체 복합물을 제조하는 단계;
    S2) 고분자 복합수지 70 내지 80 중량%와 TPR(Thermo Plastic Rubber) 20 내지 30 중량%의 용융 혼합하여 외피 복합물을 제조하는 단계;
    S3) 상기 전도체 복합물과 외피 복합물을 압출기에 넣고 외피 복합물이 전도체 복합물을 감싸는 형태가 되도록 압출성형하는 단계; 및
    S4) 상기 S3)의 압출성형단계의 결과물을 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법에 적용되는 발열체의 제조 방법.
KR1020190061664A 2019-05-27 2019-05-27 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법 KR102186970B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190061664A KR102186970B1 (ko) 2019-05-27 2019-05-27 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190061664A KR102186970B1 (ko) 2019-05-27 2019-05-27 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102186970B1 true KR102186970B1 (ko) 2020-12-04

Family

ID=73776904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190061664A KR102186970B1 (ko) 2019-05-27 2019-05-27 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102186970B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102613221B1 (ko) * 2022-10-18 2023-12-13 김기창 경기장의 종목 라인 표시 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070029943A (ko) * 2005-09-12 2007-03-15 주식회사 엘지화학 단열재 및 이를 이용한 바닥 난방 시스템
KR100709588B1 (ko) 2005-05-13 2007-04-23 함창화 판상발열전기전도체
KR101004797B1 (ko) 2008-04-18 2011-01-04 김태원 카본 발열체를 이용한 난방장치 및 그 시공방법
KR101611802B1 (ko) * 2015-12-09 2016-04-26 박홍연 봉상 탄소 발열체가 설치된 온돌패널
KR20160074563A (ko) * 2014-01-20 2016-06-28 김경숙 전열 케이블 및 이를 이용한 건식 바닥 난방 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100709588B1 (ko) 2005-05-13 2007-04-23 함창화 판상발열전기전도체
KR20070029943A (ko) * 2005-09-12 2007-03-15 주식회사 엘지화학 단열재 및 이를 이용한 바닥 난방 시스템
KR101004797B1 (ko) 2008-04-18 2011-01-04 김태원 카본 발열체를 이용한 난방장치 및 그 시공방법
KR20160074563A (ko) * 2014-01-20 2016-06-28 김경숙 전열 케이블 및 이를 이용한 건식 바닥 난방 시스템
KR101611802B1 (ko) * 2015-12-09 2016-04-26 박홍연 봉상 탄소 발열체가 설치된 온돌패널

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102613221B1 (ko) * 2022-10-18 2023-12-13 김기창 경기장의 종목 라인 표시 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100337609B1 (ko) 세라믹 탄소섬유지 면상발열체
US4733057A (en) Sheet heater
US4616125A (en) Heating element
CN1148996C (zh) 电加热装置和可复原的保险丝
JP5192043B2 (ja) 発熱性板材の製造方法、その製造方法によって製造した発熱性板材、板状構造体、及び発熱システム
CN101523975A (zh) 加热元件
KR102186970B1 (ko) 난방용 전기발열체를 이용한 바닥슬래브의 난방 시공 방법 및 이에 적용되는 발열체의 제조 방법
KR101915637B1 (ko) 열성 경화 개선 구조를 갖는 절연케이블 및 그 제조방법
CN203984697U (zh) 一种电制热器
CN103415096A (zh) 湿法采暖电缆安装结构
JP2008185275A (ja) 暖房装置とその設置方法
JP2001267048A (ja) カーボンフィラメントの絶縁方法及びカーボンフィラメントと導体線との同軸処理方法
JP2005146575A (ja) 地面の加温構造とその施工方法
JP2007077757A (ja) 加熱養生方法
KR102064592B1 (ko) 탄소펠트 발열장치 및 이의 제조 방법
CN113384195A (zh) 扫地机器人及其加热模组
JP2005093076A (ja) シート状発熱体、その製造方法およびシート状発熱体製造装置
KR102278349B1 (ko) 발열케이블 구조
JPH1046515A (ja) ロードヒータ装置
CN103411255A (zh) 干法采暖电缆安装结构
JP2572921Y2 (ja) 発熱型サイディングボード
KR20100104033A (ko) 열방산을 최대화한 접속부구조
WO2017114334A1 (zh) 一种复合ptc导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管
JP2601770B2 (ja) 融雪屋根材
KR101940396B1 (ko) 수도관 동파방지용 필름히터 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant