KR102199815B1 - Plate heater having touch switch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치가 구비되어 사용자가 면상 발열 히터의 온-오프(on-off) 동작을 쉽고 간편하게 제어할 수 있고, 면상 발열 히터가 구비되는 설비의 설계를 단순화할 수 있는 동시에 이로써 다양한 종류의 설비에 용이하게 적용 가능한, 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a surface heating heater provided with a contact type switch. Specifically, the present invention is provided with a contact type switch by a capacitive sensor so that the user can easily and conveniently control the on-off operation of the planar heating heater, and design of the facility equipped with the planar heating heater The present invention relates to a planar heating heater equipped with a contact type switch, which can be simplified and thus easily applied to various types of equipment.
면상 발열 히터는 면상의 지지 플레이트에 전극, 발열체 등이 인쇄된 컴팩트한 형태의 히터로 소형화 및 경량화가 요구되는 전기 전자 제품, 예를 들어, 프린터, 복사기, 난방기, 오븐, 조리기 등의 다양한 용도에 적용될 수 있다.The planar heating heater is a compact heater in which electrodes, heating elements, etc. are printed on a support plate on a plane, and is suitable for various applications such as electric and electronic products requiring miniaturization and weight reduction, for example, printers, copiers, heaters, ovens, and cookers. Can be applied.
종래의 면상 발열 히터는 별도로 구비된 스위치를 통해 동작시켜야 하므로 상기 면상 발열 히터가 적용되는 설비에서 설비의 운영자와 면상 발열 히터로부터 온열감을 제공받는 사용자가 다른 사람인 경우, 예를 들어, 자동차의 운전자 이외의 탑승자가 자신에게 온열감을 제공하기 위한 면상 발열 히터로서 상기 탑승자의 압좌석 등받이 뒷면에 구비된 면상 발열 히터 등을 동작시키고자 하는 경우, 사용자가 직접 면상 발열 히터의 동작을 제어할 수 있도록 하기 위한 스위치가 별도로 구비되어야 하는 등의 이유로 상기 설비의 설계가 복잡해지고, 또한 이로써 적용 가능한 설비가 제한되는 문제가 있다. 또한, 탑승자에게 온열감을 제공하기 위해서는 면상 발열 히터의 표면온도를 70℃내지 130℃ 내외로 가열해야 하는데, 신체 접촉시 저온 화상의 위험이 있다. 이 때, 일정 이상의 하중, 예를들어 1kgf 이상의 하중이 가해졌을 때, 자동으로 전류의 세기를 줄이거나 면상 발열 히터의 작동을 중지할 수 있는 기능을 할 수 있다.Since the conventional planar heating heater must be operated through a switch provided separately, in the facility to which the planar heating heater is applied, if the operator of the facility and the user receiving the heat sensation from the planar heating heater are different people, for example, other than the driver of a car. To allow the user to directly control the operation of the surface heating heater when the occupant of the passenger wants to operate the surface heating heater provided on the back of the seat back of the passenger as a surface heating heater for providing a feeling of heat to himself. The design of the facility is complicated due to reasons such as that a switch must be separately provided, and there is a problem in that the applicable facility is limited. In addition, in order to provide a feeling of warmth to the occupants, the surface temperature of the planar heating heater must be heated to around 70°C to 130°C, but there is a risk of low temperature burns when contacting the body. In this case, when a load of a certain amount or more, for example, a load of 1 kgf or more, is applied, the current intensity can be automatically reduced or the operation of the surface heating heater can be stopped.
따라서, 면상 발열 히터의 온-오프(on-off) 동작을 쉽고 간편하게 제어할 수 있고, 탑승자의 신체 접촉에 의한 저온 화상을 방지함으로써 면상 발열 히터가 구비되는 설비의 설계를 단순화할 수 있는 동시에 이로써 다양한 종류의 설비에 용이하게 적용 가능한 면상 발열 히터가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 예를 들어, 면상 발열 히터의 온-오프 동작과 신체 접촉에 의한 동작을 구분하기 위해서 온 동작은 3초 이상의 5kgf 이상의 압력이 인가되었을 때 작동하게 하고, 인체 접촉은 1kgf 이상의 하중이 인가되는 순간 전류의 세기를 줄이거나 오프 작동할 수 있도록 할 수 있다.Therefore, it is possible to easily and conveniently control the on-off operation of the planar heating heater, and by preventing low-temperature burns caused by physical contact of the occupant, it is possible to simplify the design of the facility equipped with the planar heating heater. There is an urgent need for a surface heating heater that can be easily applied to various types of equipment. For example, in order to distinguish between the ON-OFF operation of the surface heating heater and the operation by body contact, the ON operation is operated when a pressure of 5kgf or more is applied for 3 seconds or more, and the human body contact is the instantaneous current when a load of 1kgf or more is applied. You can reduce the intensity or make it work off.
본 발명은 면상 발열 히터로부터 온열감을 제공받는 사용자가 온-오프(on-off) 동작을 쉽고 간편하게 제어할 수 있도록 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a planar heating heater provided with a contact type switch so that a user receiving a feeling of heat from the planar heating heater can easily and conveniently control an on-off operation.
본 발명은 면상 발열 히터가 구비되는 설비의 설계를 단순화할 수 있는 동시에 이로써 다양한 종류의 설비에 용이하게 적용 가능한 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a planar heating heater equipped with a contact type switch that can be easily applied to various types of facilities while simplifying the design of a facility equipped with a planar heating heater.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은In order to solve the above problems, the present invention
접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터로서, 사용자에게 온열감을 제공하기 위한 히터부; 및 상기 히터부와 결합하고 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 스위치부를 포함하고, 상기 스위치부는 사용자의 인체 일부와의 접촉에 의해 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 접촉식 스위치를 포함하는, 면상 발열 히터를 제공한다.A surface heating heater provided with a contact type switch, comprising: a heater unit for providing a feeling of heat to a user; And a switch part coupled to the heater part and controlling an on-off operation of the heater part, wherein the switch part turns on-off the heater part by contact with a part of the user's human body. It provides a planar heating heater comprising a contact switch for controlling the operation.
여기서, 상기 접촉식 스위치는 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Here, the contact type switch provides a planar heating heater, characterized in that it includes a contact type switch by a capacitance sensor.
또한, 상기 접촉식 스위치는 전기전도막 표면에 형성되고 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the contact type switch provides a planar heating heater, characterized in that it includes a pair of electrodes formed on the surface of the electrically conductive film and spaced at a predetermined interval.
그리고, 상기 접촉식 스위치는 전기전도막 및 상기 전기전도막 내부에 매립되고 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the contact type switch provides a planar heating heater, characterized in that it includes an electrically conductive film and a pair of electrodes buried in the electrically conductive film and spaced apart at predetermined intervals.
한편, 상기 한 쌍의 전극은 트랜스퍼 전극(Tx) 및 리시브 전극(Rx)을 포함하고, 상기 트랜스퍼 전극(Tx)에 전압이 인가되는 경우 상기 트랜스퍼 전극(Tx)과 상기 리시브 전극(Rx) 사이의 전기전도막에 미세 전류가 흐르게 되고, 상기 리시브 전극(Rx)에는 상기 미세 전류의 전류량을 측정할 수 있는 전류계가 연결되며, 상기 스위치부는 상기 전류계에 의해 측정된 전류량의 변화를 감지하여 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Meanwhile, the pair of electrodes includes a transfer electrode (Tx) and a receive electrode (Rx), and when a voltage is applied to the transfer electrode (Tx), between the transfer electrode (Tx) and the receive electrode (Rx) A minute current flows through the electric conductive film, and an ammeter capable of measuring the current amount of the minute current is connected to the receive electrode Rx, and the switch unit senses a change in the amount of current measured by the ammeter, and the heater unit It provides a planar heating heater, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the on-off (on-off) operation.
그리고, 상기 전기전도막은 ITO(Indium Tin Oxide), 카본나노튜브(CNT), 메탈메쉬 및 은 나노와이어(Ag nano wire) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the electrically conductive film is formed from a conductive paste including at least one conductive particle selected from the group consisting of ITO (Indium Tin Oxide), carbon nanotube (CNT), metal mesh, and silver nanowire. It characterized in that it provides a planar heating heater.
또한, 상기 전기전도막은 상기 히터부의 발열면에 적층되는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the electrically conductive film provides a planar heating heater, characterized in that laminated on the heating surface of the heater unit.
한편, 상기 히터부는 하부 또는 상부에서부터 베이스 기판, 전극 패턴 및 발열체가 적층됨으로써 형성되고, 상기 히터부의 최하부에는 상기 스위치부가 결합되며, 상기 히터부는 이의 최하부에 발열체가 적층되는 경우 상기 히터부와 상기 스위치부 사이에 절연 필름을 추가로 포함하고, 상기 전극 패턴은 극성이 상이하고 서로 이격된 한 쌍의 전극을 포함하며, 상기 발열체는 양 말단 각각이 상기 한 쌍의 전극 각각에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Meanwhile, the heater unit is formed by stacking a base substrate, an electrode pattern, and a heating element from a lower or upper portion, and the switch unit is coupled to a lowermost portion of the heater unit, and the heater unit and the heater unit when a heating element is stacked at the lowermost portion thereof. An insulating film is further included between the portions, the electrode pattern includes a pair of electrodes having different polarities and spaced apart from each other, and the heating element has both ends in contact with each of the pair of electrodes. , Provide an area heating heater.
또한, 상기 히터부는 최상부에 단열재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the heater unit provides a planar heating heater, characterized in that it further comprises a heat insulating material on the top.
본 발명에 따른 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터는 특히 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치가 구비됨으로써 사용자가 온-오프(on-off) 동작을 쉽고 간편하게 제어할 수 있고, 면상 발열 히터가 구비되는 설비의 설계를 단순화할 수 있는 동시에 이로써 다양한 종류의 설비에 용이하게 적용 가능한 우수한 효과를 나타낸다. 탑승자의 신체 접촉에 의한 저온 화상을 방지하는 효과가 있다.The planar heating heater equipped with a contact type switch according to the present invention is provided with a contact type switch by a capacitive sensor, so that the user can easily and conveniently control the on-off operation, and a planar heating heater is provided. At the same time, it is possible to simplify the design of the equipment to be used, thereby exhibiting excellent effects that can be easily applied to various types of equipment. It has the effect of preventing low-temperature burns caused by physical contact of the occupants.
도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시예의 면상 발열 히터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 A-A’ 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 면상 발열 히터의 투과도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 스위치부 전극에 관한 다른 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 히터부에 관한 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 구성층들이 순차적으로 적층된 상태의 히터부의 투시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서 B-B' 단면구조를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a perspective view schematically showing a planar heating heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section A-A' in the planar heating heater shown in FIG. 1.
3 schematically shows the transmittance of the planar heating heater shown in FIG. 1.
4 and 5 illustrate another embodiment of a switch electrode in the planar heating heater shown in FIG. 1, respectively.
6 schematically shows another embodiment of a heater unit in the planar heating heater shown in FIG. 1.
FIG. 7 schematically shows a perspective view of a heater in a state in which the constituent layers shown in FIG. 6 are sequentially stacked.
FIG. 8 schematically shows the cross-sectional structure BB′ in FIG. 7.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the spirit of the invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Throughout the specification, the same reference numbers indicate the same elements.
도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시예의 면상 발열 히터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 A-A’ 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 면상 발열 히터의 투과도를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a perspective view schematically showing a planar heating heater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a section A-A' in the planar heating heater shown in FIG. 1, and FIG. 3 is It schematically shows the transmittance of the planar heating heater shown in FIG. 1.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 면상 발열 히터는 사용자에게 온열감을 제공하기 위한 히터부(100) 및 상기 히터부(100)의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 스위치부(200)를 포함할 수 있고, 상기 스위치부(200)는 상기 히터부(100)의 일면, 특히 상기 히터부(100)의 발열면에 적층되어 서로 일체로 결합될 수 있다.As shown in Figures 1 to 3, the planar heating heater according to the present invention controls the
여기서, 상기 히터부(100)는 외부로부터 전원이 인가되는 경우 발열하여 복사광을 사용자에게 조사함으로써 온열감을 제공할 수 있고, 상기 스위치부(200)는 상기 히터부(100)에 대한 전원의 인가 여부를 제어함으로써 상기 히터부(100)의 온-오프(on-off) 동작을 제어할 수 있다.Here, when power is applied from the outside, the
구체적으로, 상기 히터부(100)는 하부에서부터 베이스 기판(110), 전극 패턴(120), 발열체(130), 절연층(140)이 순차적으로 적층됨으로써 형성될 수 있고, 특히 상기 전극 패턴(120)에는 극성이 상이하고 일정한 간격으로 서로 이격된 한 쌍의 전극이 구비되며, 상기 발열체(130)는 복수개가 구비될 수 있고 각각의 발열체(130)는 양 말단이 상기 한 쌍의 전극 각각에 접속될 수 있다.Specifically, the
이로써, 외부의 전원이 상기 한 쌍의 전극에 인가되는 경우 상기 발열체(130)에 전류가 흐르게 되고, 상기 발열체(130)는 이의 고유 저항에 의해 발열을 하여 전도에 의해 상기 절연층(140)을 통해 상기 센서부(200)로 열에너지를 전달하고, 결과적으로 가열된 센서부(200)는 복사광 조사에 의해 사용자에게 온열감을 제공하게 된다.Accordingly, when external power is applied to the pair of electrodes, current flows through the
여기서, 상기 히터부(100)는 상기 발열체(130)의 발열에 의한 열에너지 손실을 최소화하고 대부분의 열에너지가 상기 베이스 기판(110)을 통해 상기 센서부(200)로 전달될 수 있도록 상기 베이스 기판(110)의 하부면에 단열재(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.Here, the
한편, 상기 스위치부(200)는 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치를 포함할 수 있고, 상기 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치는 상기 히터부(100)의 절연층(140) 상부면에 적층되는 전기전도막(210), 상기 전기전도막(210) 상부 표면에 형성되거나 상부표면이 노출된 상태로 상기 전기전도막(210) 내부에 매립되며 일정 간격으로 서로 이격된 한 쌍의 전극(220,230) 및 상기 한 쌍의 전극(220,230)을 외부로부터 보호하기 위한 보호필름(240)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
구체적으로, 상기 한 쌍의 전극은 트랜스퍼(transfer) 전극(Tx)(220) 및 리시브(receive) 전극(Rx)(230)을 포함할 수 있으며, 상기 트랜스퍼 전극(Tx)(220)에는 CMOS 드라이브 등에 의해 미세 전압이 인가되고 이로써 상기 트랜스퍼 전극(Tx)(220)과 상기 리시브 전극(Rx)(230) 사이에는 상기 전기전도막(210)을 통해 미세 전류가 흐르게 되며, 상기 리시브 전극(Rx)(230)에는 상기 미세 전류의 전류량을 측정할 수 있는 전류계 등이 구비될 수 있다.Specifically, the pair of electrodes may include a transfer electrode (Tx) 220 and a receive electrode (Rx) 230, and the transfer electrode (Tx) 220 includes a CMOS drive A fine voltage is applied by such as, whereby a fine current flows between the transfer electrode (Tx) 220 and the receive electrode (Rx) 230 through the electrical
여기서, 상기 트랜스퍼 전극(Tx)(220) 및 상기 리시브 전극(Rx)(230)의 일부, 예를 들어, 상기 전기전도막(210)의 가장자리에 인접하여 배치되는 부분 위에는 단자 연결용 은(Ag) 페이스트 전극(미도시)이 추가로 구비될 수 있다.Here, a portion of the transfer electrode (Tx) 220 and the receive electrode (Rx) 230, for example, silver (Ag) for terminal connection on a portion disposed adjacent to the edge of the electrically conductive layer 210 ) A paste electrode (not shown) may be additionally provided.
이로써, 상기 한 쌍의 전극(220,230) 사이의 전기전도막(210)에 부분적으로 사용자의 손가락 등이 접촉하는 경우, 상기 전기전도막(210)을 통해 흐르는 전류의 일부가 상기 사용자의 손가락 등으로 유입되어 상기 전류계 등에 의해 측정되는 미세 전류의 전류량이 변화하게 되고, 별도의 제어부를 통해 이를 감지하여 상기 히터부(100)에 대한 전원 인가 여부를 제어함으로써 상기 히터부(100)의 온-오프(on-off) 동작을 제어할 수 있다.Accordingly, when a user's finger or the like partially contacts the electric
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 히터부(100)와 상기 스위치부(200)의 적층 구조에서 상기 히터부(100)의 발열체(130)는 상기 스위치부(200)의 트랜스퍼 전극(Tx)(220)와 리시브 전극(Rx)(230)의 사이에 상기 각각의 전극(220,230)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있고, 이로써 상기 발열체(130)의 발열시 상기 한 쌍의 전극(220,230)으로 직접적으로 열에너지가 전달됨으로써 상기 한 쌍의 전극(220,230)이 열화되는 문제를 해결할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 3, in the stacked structure of the
도 4 및 5는 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 스위치부 전극에 관한 다른 실시예를 각각 도시한 것이다.4 and 5 illustrate another embodiment of a switch electrode in the planar heating heater shown in FIG. 1, respectively.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 스위치부(200)로서 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치에 구비된 한 쌍의 전극, 즉 트랜스퍼 전극(Tx)(220)과 리비스 전극(Rx)(230)은 상기 전기전도막(210) 위에 다양한 형태로 형성될 수 있고, 앞서 기술한 바와 같이, 상기 트랜스퍼 전극(Tx)(220)과 리비스 전극(Rx)(230) 사이에 상기 발열부(100)의 발열체(130)가 배치되어 서로 중첩되지 않도록 설계될 수 있다.4 and 5, as the
한편, 본 발명에 따른 면상 발열 히터는 적용되는 용도에 따라 상기 히터부(100)와 상기 스위치부(200)의 상하 위치가 바뀔 수 있고, 상기 히터부(100) 및 상기 스위치부(200)의 상하면 역시 서로 바뀔 수 있다.On the other hand, in the planar heating heater according to the present invention, the upper and lower positions of the
이러한 구조를 통해, 본 발명에 따른 접촉식 스위치가 구비된 면상 발열 히터는 사용자가 온-오프(on-off) 동작을 쉽고 간편하게 제어할 수 있고, 면상 발열 히터가 구비되는 설비의 설계를 단순화할 수 있는 동시에 이로써 다양한 종류의 설비에 용이하게 적용 가능한 우수한 효과를 나타낸다.Through this structure, the planar heating heater equipped with a contact type switch according to the present invention allows the user to easily and conveniently control the on-off operation, and simplifies the design of the facility equipped with the planar heating heater. At the same time, it exhibits excellent effects that can be easily applied to various types of equipment.
도 6은 도 1에 도시된 면상 발열 히터에서 히터부에 관한 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 도 6에 도시된 구성층들이 순차적으로 적층된 상태의 히터부의 투시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 6은 도 6에서 B-B' 단면구조를 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically shows another embodiment of a heater in the planar heating heater shown in FIG. 1, and FIG. 6 schematically shows a perspective view of a heater in a state in which the constituent layers shown in FIG. 6 are sequentially stacked. 6 schematically shows a cross-sectional structure BB′ in FIG. 6.
도 1에 도시된 면상 발열 히터의 히터부(100)는 복수개의 발열체(130)가 서로 병렬로 연결된 반면, 도 6에 도시된 히터부(100’)는 복수개의 발열체(130’)가 서로 직렬로 연결될 수 있고, 이러한 직렬형 구조를 갖기 위해 하부에서부터 베이스 기판(110’), 전극 플레이트(120’), 절연 필름(150’), 발열체(130’), 보호 필름(140’) 등이 순차적으로 적층됨으로써 형성될 수 있다.In the
여기서, 상기 베이스 기판(110’)은 상기 베이스 기판(110’) 위에 적층되는 상기 전극 플레이트(120’)의 형상에 상응하는 형상을 보유할 수 있고, 상기 전극 플레이트(120’)는 포토리소그래피에 의한 에칭 등에 의해 폭이 약 0.05 내지 10 mm로 형성될 수 있는 간극(125’)으로 서로 이격된 복수개의 전극을 포함할 수 있고, 서로 이격되어 전기적으로 연결되지 않은 복수개의 전극은 상기 복수개의 발열체(130’)에 의해 전체가 서로 전기적으로 연결된다.Here, the
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전극 플레이트(120’) 위에 적층되는 절연 필름(150’)에는 레이저장치에 의한 식각 등에 의해 상기 전극 플레이트(120’)의 전극 표면까지 타공된 복수개의 타공라인(151’)이 형성되고, 상기 절연 필름(300) 위에 적층되는 발열체(130’) 각각의 양 말단은 각각 상기 타공라인(151’)을 통해 인접한 한 쌍의 전극 각각에 접속하게 됨으로써 복수개의 전극은 전체가 서로 전기적으로 연결된다.Specifically, as shown in FIG. 6, the insulating
나아가, 상기 전극 플레이트(120’)에 포함되는 복수개의 전극은 복수개의 행 및 열로 배치될 수 있고, 인접한 행 또는 열의 일측 말단에 배치되는 전극(123’,124’)은 인접한 행 또는 열에 모두 포함될 수 있는 형상을 보유함으로써, 복수개의 전극이 복수개의 행 및 열로 배치되는 경우에도 전체가 서로 전기적으로 연결될 수 있다.Further, a plurality of electrodes included in the
따라서, 상기 복수개의 발열체(130’)를 통해 서로 전기적으로 연결되는 복수개의 전극 중 양 말단에 배치되는 한 쌍의 말단 전극(121’,122’)이 서로 다른 극성을 갖고, 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 말단 전극(121’,122’)에 전압이 인가되는 경우 상기 복수개의 발열체(130’)는 전체적으로 직렬로 연결되어 도 7 및 8에 도시된 '전류의 흐름'에 따라 전류가 흐른다.Accordingly, among the plurality of electrodes electrically connected to each other through the plurality of
상기 전극 플레이트(120’) 위에 적층된 절연 필름(150’)은 앞서 기술한 바와 같이, 하부의 전극 플레이트(120’) 표면까지 타공된 복수개의 타공라인(151’)이 형성될 수 있고, 상기 복수개의 타공라인(151’) 중 서로 인접한 한 쌍의 전극 각각의 표면과 연결되는 한 쌍의 타공라인(151’) 사이의 길이에 따라 상기 한 쌍의 타공라인(151’) 각각을 통해 각각의 말단이 상기 한 쌍의 전극 각각에 접속하는 발열체(130’)의 폭이 결정되므로, 상기 한 쌍의 타공라인(151’) 사이의 길이 조절에 의해 발열성능을 조절할 수 있다.The insulating
특히, 상기 한 쌍의 타공라인(151’)은 상기 한 쌍의 타공라인(151’) 각각에 양 말단 각각이 삽입되는 발열체(130’)에서 전류의 방향과 평행한 폭이 임의의 모든 지점에서 동일하도록 형성될 수 있고, 예를 들어, 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이로써, 각각의 발열체(130’)는 임의의 모든 전류의 방향에서 저항이 동일하게 되고, 결과적으로 발열이 균일하여 온도 균일도를 구현할 수 있다.In particular, the pair of
상기 히터부(100,100’)에 있어서, 상기 베이스 기판(110,110’)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyelene terepthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴로니트릴(poly acrylonitrile; PAN), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 실리콘, 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 테프론(tefron), 액정고분자(liquid crystal polymer; LCP), 폴리에테르에테르케톤(poly ether ether ketone; PEEK), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.In the heater unit (100,100'), the base substrate (110,110') is polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (polyethyelene terepthalate; polyurethane; PU), silicone, polycarbonate (PC), Tefron, liquid crystal polymer (LCP), polyether ether ketone (PEEK), polyethersulphone (PEEK) ), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (polyethyelenen napthalate; PEN), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (polyallylate), cellulose tree It may be made of at least one plastic material selected from the group consisting of acetate (cellulose triacetate; CTA), cellulose acetate propinonate (CAP), and the like.
또한, 상기 전극 패턴(120) 및 상기 전극 플레이트(120’)는 구리, 알루미늄, 스틸, 이들의 합금 등의 금속소재로 이루어질 수 있고, 상기 발열체(130,130’)는 혼합 바인더와 전도성 입자를 포함하는 발열체 조성물을 인쇄한 후 건조시켜 형성할 수 있다.In addition, the
상기 혼합 바인더는 300℃ 가량의 온도에서도 내열성을 가질 수 있도록, 페놀계 수지, 아세탈계 수지, 이소시아네이트계 수지, 에폭시계 수지 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2종 이상을 포함할 수 있고, 상기 전도성 입자는 상기 발열체(130,130’)의 내열성도 향상시킬 수 있는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트, 활성탄소 등의 탄소 입자를 포함하고, 추가로 은, 구리, 니켈 등의 금속 분말을 포함할 수 있다.The mixed binder may include two or more selected from the group consisting of phenolic resins, acetal resins, isocyanate resins, epoxy resins, etc. so as to have heat resistance even at a temperature of about 300°C, and the conductive particles It includes carbon particles such as carbon black, carbon nanotubes, graphite, activated carbon, etc., which can also improve heat resistance of the
한편, 상기 스위치부(200)를 구성하는 접촉성 스위치에서, 상기 전기전도막은 ITO(Indium Tin Oxide), 카본나노튜브(CNT), 은 나노와이어(Ag nano wire) 등을 포함하는 전도성 페이스트로부터 코팅 또는 스퍼터링 등에 의한 증착을 통해 형성될 수 있고, 상기 한 쌍의 전극(220,230)은 상기 전극 패턴(120) 또는 상기 전극 플레이트(120’)와 동일하거나 상이한 금속 소재로 이루어질 수 있고, 다양한 패턴으로 형성될 수 있으며 패턴 형상에 따라 포토레지스트, 증착, 임프린트, 스크린 인쇄 공법 등에 의해 형성될 수 있다.On the other hand, in the contact switch constituting the
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 할 것이다. Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims described below. You will be able to do it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, it should be seen that all are included in the technical scope of the present invention.
100 : 히터부
200 : 스위치부100: heater part
200: switch unit
Claims (9)
사용자에게 온열감을 제공하기 위한 히터부; 및
상기 히터부와 결합하고 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 스위치부를 포함하고,
상기 스위치부는 사용자의 인체 일부와의 접촉에 의해 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 접촉식 스위치를 포함하고,
상기 접촉식 스위치는 전기전도막 표면에 형성되거나 상부표면이 노출된 상태로 전기전도막 내부에 매립되고 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 전극을 포함하는 정전용량 센서에 의한 접촉식 스위치이고,
상기 한 쌍의 전극은 트랜스퍼 전극(Tx) 및 리시브 전극(Rx)을 포함하고, 상기 트랜스퍼 전극(Tx)에 전압이 인가되는 경우 상기 트랜스퍼 전극(Tx)과 상기 리시브 전극(Rx) 사이의 전기전도막에 미세 전류가 흐르게 되고, 상기 리시브 전극(Rx)에는 상기 미세 전류의 전류량을 측정할 수 있는 전류계가 연결되며, 상기 스위치부는 상기 전류계에 의해 측정된 전류량의 변화를 감지하여 상기 히터부의 온-오프(on-off) 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.As a surface heating heater equipped with a contact type switch,
A heater for providing a user with a feeling of heat; And
A switch unit coupled to the heater unit and controlling an on-off operation of the heater unit,
The switch unit includes a contact type switch for controlling an on-off operation of the heater unit by contact with a part of the user's human body,
The contact type switch is a contact type switch by a capacitive sensor including a pair of electrodes formed on the surface of the electroconductive layer or exposed to the upper surface of the electroconductive layer and spaced at regular intervals,
The pair of electrodes includes a transfer electrode (Tx) and a receive electrode (Rx), and when a voltage is applied to the transfer electrode (Tx), electrical conduction between the transfer electrode (Tx) and the receive electrode (Rx) A fine current flows through the membrane, and an ammeter capable of measuring the current amount of the minute current is connected to the receive electrode Rx, and the switch unit detects a change in the amount of current measured by the ammeter to turn on the heater unit. An area heating heater, characterized in that it further comprises a control unit for controlling an on-off operation.
상기 트랜스퍼 전극(Tx) 및 상기 리시브 전극(Rx)은 각각 상기 전기전도막 가장자리에 배치되는 부분의 상부면에 단자와 연결될 수 있는 전극이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.The method of claim 1,
Each of the transfer electrode (Tx) and the receive electrode (Rx) is characterized in that an electrode that can be connected to a terminal is additionally provided on an upper surface of a portion disposed at an edge of the electrically conductive film.
상기 전기전도막은 ITO(Indium Tin Oxide), 카본나노튜브(CNT) 및 은 나노와이어(Ag nano wire)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.The method of claim 1,
The electrically conductive film is formed from a conductive paste containing at least one conductive particle selected from the group consisting of ITO (Indium Tin Oxide), carbon nanotubes (CNT) and silver nanowires (Ag nano wire). Fever heater.
상기 히터부는 하부에서부터 베이스 기판, 전극 패턴, 발열체 및 절연층이 적층됨으로써 형성되고,
상기 히터부의 절연층 상부에는 상기 스위치부가 결합되며,
상기 전극 패턴은 극성이 상이하고 서로 이격된 한 쌍의 전극을 포함하며,
상기 발열체는 양 말단 각각이 상기 한 쌍의 전극 각각에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.The method of claim 1,
The heater part is formed by stacking a base substrate, an electrode pattern, a heating element, and an insulating layer from the bottom,
The switch part is coupled to the upper part of the insulating layer of the heater part,
The electrode pattern includes a pair of electrodes having different polarities and spaced apart from each other,
The heating element is characterized in that the two ends each contact each of the pair of electrodes, planar heating heater.
상기 발열체 각각은 상기 접촉식 스위치의 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.The method of claim 7,
Each of the heating elements is characterized in that disposed between the pair of electrodes of the contact switch, planar heating heater.
상기 히터부는 최상부에 단열재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.The method according to any one of claims 1 and 5 to 8,
The heater unit, characterized in that further comprises a heat insulating material on the uppermost, planar heating heater.
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KR1020190125196A KR102199815B1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Plate heater having touch switch |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024144217A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 주식회사 테라온 | Planar heating element |
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JP5983495B2 (en) * | 2013-03-28 | 2016-08-31 | 株式会社デンソー | Radiation heater device |
-
2019
- 2019-10-10 KR KR1020190125196A patent/KR102199815B1/en active IP Right Grant
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