KR102318691B1 - Flexible heating sheet using fabric electrode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 박막 전극의 충분한 통전성을 확보할 수 있고, 또한 반복적인 구부림이나 휨, 또는 가열과 냉각의 반복에 의해서도 박막 전극이 쉽게 박리되지 않도록 하여 내구성을 향상시킬 목적으로, 유연성 및 내열성을 가진 박막의 베이스 기재(10)에 통전시 발열 가능한 발열층(20)이 배치되고, 상기 발열층(20)에 연결되어 전기를 인가하는 전극을 포함하는 유연성 발열 시트에 있어서, 상기 전극은 도전사를 이용하여 면 형태로 제조한 도전성 섬유 전극(40)으로 이루어지고, 상기 도전성 섬유 전극(40)이 상기 발열층(20)의 표면에 접촉된 유연성 발열 시트가 제공된다.The present invention relates to a flexible heating sheet using a fiber electrode, and more specifically, it is possible to ensure sufficient conductivity of the thin film electrode, and the thin film electrode is not easily peeled off even by repeated bending or bending, or repeated heating and cooling. In order to improve durability, a heating layer 20 capable of generating heat when energized is disposed on the base substrate 10 of a thin film having flexibility and heat resistance, and an electrode connected to the heating layer 20 to apply electricity. In the flexible heating sheet containing A heating sheet is provided.
Description
본 발명은 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 유연성 박막 필름 상에 발열 페이스트 및 도전성 페이스트를 각각 소정 패턴으로 형성한 다음, 상기 도전성 페이스트 상에 도전성 섬유 전극을 부착함으로써 유연성(flexible)이 있으면서 통전(通電)성과 내구성을 극대화시킨 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible heating sheet using a fiber electrode, and more specifically, by forming a heating paste and a conductive paste in a predetermined pattern on a flexible thin film, respectively, and then attaching a conductive fiber electrode on the conductive paste. It relates to a flexible heating sheet using a fiber electrode that maximizes conductivity and durability while being flexible.
일반적으로 유연성 발열 시트는 내열성 및 절연성을 가지는 피이티(PET; Polyethyleneterephthalate) 필름에 발열층을 형성하기 위해 전도성 카본 페이스트를 일정 패턴으로 인쇄하고, 상기 발열층에 전기를 인가하기 위해 구리 박판 등의 금속전극이 하단부의 물질 위에 접착되지 않고 얹혀져 있는 구조로 삽입된 후 그 위에 다시 PET 필름을 열압착하여 제조되며, 이러한 유연성 발열 시트는 두께가 얇은 박막 형태로 제조되기 때문에 바닥 난방이나 전기 온돌 패널, 매트 등 다양한 분야에 적용되고 있다.In general, a flexible heating sheet is formed by printing a conductive carbon paste in a predetermined pattern to form a heating layer on a polyethyleneterephthalate (PET) film having heat resistance and insulation, and a metal such as a thin copper plate to apply electricity to the heating layer. It is manufactured by thermocompression bonding the PET film again after the electrode is inserted in a structure in which the electrode is placed on top of the material at the bottom rather than being adhered to it. It is applied in various fields such as
이러한 기술과 관련된 일 예로서 대한민국 공개특허 제10-2011-0104247호에서는 TPU 시트 표면에 전도성 카본 블랙 페이스트를 스크린 인쇄하여 발열부를 형성하고, 상기 발열부 양단에 전도성 은분을 스크린 인쇄하여 전도부(도전층)를 형성한 다음, 은편을 상기 전도부(도전층) 위에 부착하여 단자부를 형성하고, 상기 단자부 끝단에 전선을 연결하며, 상기 TPU 시트에 합지부를 형성하여서 된 피티씨 유연 면상발열체(특허문헌 1)를 제안한 바 있다.As an example related to this technology, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0104247, a conductive carbon black paste is screen-printed on the surface of a TPU sheet to form a heating part, and conductive silver powder is screen-printed on both ends of the heating part to form a conductive part (conductive layer). ), and then attaching a silver piece on the conductive part (conductive layer) to form a terminal part, connecting an electric wire to the end of the terminal part, and forming a laminated part on the TPU sheet (Patent Document 1) has been proposed
그러나 특허문헌 1과 같이 은분과 같은 도전성 페이스트를 인쇄하여 형성한 전도부(도전층) 위에 은편 또는 동이나 알루미늄과 같은 금속 박판을 부착한 전극 형태의 경우, 전도부(도전층)와 금속 박판 전극 간의 열에 의한 수축 및 팽창계수의 차이에 따라 여러 가지 문제점이 발생한다.However, as in Patent Document 1, in the case of an electrode in which a silver piece or a thin metal plate such as copper or aluminum is attached on a conductive part (conductive layer) formed by printing a conductive paste such as silver powder, the heat between the conductive part (conductive layer) and the thin metal plate electrode Various problems occur according to the difference in the coefficient of contraction and expansion.
즉, 유연성 발열 시트는 그 사용상 구부러짐과 가열 및 냉각이 반복적으로 일어나는데, 페이스트(은분)를 인쇄한 전도부(도전층)와 금속 박판 전극은 열에 의한 팽창과 수축량이 차이가 있기 때문에 두 개 요소 간에 부분적 혹은 전체적으로 들뜨거나 공극이 발생하여 통전성이 양호하지 않게 되고, 나아가 공극 발생 부분에서 아크(스파크) 현상이 발생하여 화재가 발생할 수 있는 위험성을 내포한다.In other words, the flexible heating sheet is bent, heated and cooled repeatedly during its use, but the conductive part (conductive layer) printed with paste (silver powder) and the thin metal electrode have a difference in the amount of expansion and contraction due to heat. Alternatively, the whole is lifted or voids are generated, so that conductivity is not good, and furthermore, an arc (spark) phenomenon occurs in the void-generating portion, thereby implying a risk of fire.
이러한 문제점을 해결하기 위해 일부에서는 페이스트 인쇄 전도부와 금속 박판 전극을 서로 부착하지 않고, 얹혀 놓는 구조로 전극을 형성하고 있으나, 이와 같이 두 개의 이형 요소를 단순히 맞대어 놓으면, 유연성이 필요한 곳에서 사용시 구부림 등 물리적인 외부 작용에 의해 전극의 꺾임이나 휨이 발생함에 따라 금속 박판 전극의 특성상 원형 복원력이 없어서 두 전극 간의 이격에 의해 공극이 형성되어 전술한 바와 같이 아크(스파크) 현상이 발생하게 된다.In order to solve this problem, some form the electrode in a structure in which the paste-printed conductive part and the thin metal electrode are placed on top of each other without attaching them to each other. As the bending or bending of the electrode occurs due to an external physical action, there is no circular restoring force due to the characteristics of the thin metal electrode, so a gap is formed by the separation between the two electrodes, and an arc (spark) phenomenon occurs as described above.
더욱이 두 개의 전극을 맞댄 구조는 각 요소 간에 밀착력이 약하기 때문에 인입 전압이 낮거나 직류 전원을 사용할 경우 각 전극층 간의 상하(수직) 통전성이 부족하게 되어 발열 능력을 상실할 뿐 아니라 전기적 안전성 측면에서 심각한 문제점을 야기한다.Moreover, since the structure in which the two electrodes face each other has a weak adhesion between each element, when the incoming voltage is low or a DC power supply is used, the vertical (vertical) conduction between each electrode layer is insufficient, resulting in loss of heating ability and a serious problem in terms of electrical safety. causes
따라서, 일부에서는 금속 박판 전극을 배제하고, 도전성 페이스트를 인쇄한 것만으로 통전용 전극을 형성하고 있으나, 이 경우 박막 형태로 이루어진 도전성 페이스트 전극층만으로는 통전량에 한계가 있어 통전시 전극층에 고열이 발생하고, 발열층의 거리당 발열 온도 편차가 심하기 때문에 대형 발열 시트에 적용하는 것이 불가능할 뿐 아니라 소형 발열체에도 적용하는 것이 곤란하다.Therefore, in some cases, a thin metal plate electrode is excluded and an electrode for electricity is formed only by printing a conductive paste. , it is impossible to apply to a large heating sheet because the heating temperature deviation per distance of the heating layer is severe, and it is difficult to apply it to a small heating element as well.
또한, 크랙이나 스크래치, 산화 등으로 인한 페이스트 전극층의 손상 발생시시 발열 능력이 저하됨은 물론 화재의 위험성을 내포하는 문제점도 있다.In addition, when the paste electrode layer is damaged due to cracks, scratches, oxidation, etc., there is a problem that heat generation ability is lowered as well as a risk of fire.
한편, 유연성을 극대화하기 위한 종래 기술의 일 예로서 대한민국 등록특허 제10-0641693호(특허문헌 2)에서는, 섬유사가 씨줄 및 날줄로서 직조된 직물형 발열부를 구비한 면상발열체에 있어서, 상기 직물형 발열부의 일측에 전원인가를 위한 한 쌍의 도전부가 평직으로 소정치 간격지게 직조되고, 상기 한 쌍의 도전부는 다수의 전극사가 다수 열로 직조되어 날줄방향으로 마련되어, 소정 간격으로 다열 직조되는 발열사가 씨줄로서 교차되어 섞어 짜여져 상기 한 쌍의 도전부와 통전 가능하게 직조되되, 상기 발열사는 상기 한 쌍의 도전부의 타측의 평면 직물에 일정 간격으로 지그재그 형상으로 섬유사에 섞어 짜여져 직조되고, 상기 발열사의 일단부는 상기 한 쌍의 도전부 중 한쪽의 도전부에 섞어 짜여져 직조되고, 상기 발열사의 타단부는 상기 한쪽의 도전부와의 전기적인 비연결관계를 달성하도록 상기 한 쪽의 도전부의 너비 이상의 비직조되도록 점핑된 점핑부를 구비하여서 된 면상발열체가 제안된 바 있다.On the other hand, in the Republic of Korea Patent No. 10-0641693 (Patent Document 2) as an example of the prior art for maximizing flexibility, in the planar heating element having a fabric-type heating part in which a fiber yarn is woven as a weft and warp, the fabric type A pair of conductive parts for power application on one side of the heating part are woven at a predetermined interval in plain weave, and the pair of conductive parts are woven in a plurality of rows with a plurality of electrode yarns and are provided in the warp direction, and the heating yarns woven in multiple rows at a predetermined interval are woven with a weft yarn. Doedoe intersecting and interwoven with the pair of conductive parts and woven so as to be able to conduct electricity, the heating yarn is interwoven with the fiber yarns in a zigzag shape at regular intervals on the flat fabric on the other side of the pair of conductive parts and woven, and one end of the heating yarn part is interwoven and woven with one conductive part of the pair of conductive parts, and the other end of the heating yarn is non-woven more than the width of the one conductive part to achieve an electrical non-connection relationship with the one conductive part A planar heating element has been proposed with a jumping jumping part.
특허문헌 2와 같은 발열체는 발열부와 도전부 등이 모두 직물 형태로 제직된 것이기 때문에 유연성이 우수하기는 하나, 직조 방식으로 발열소재와 전극부위를 연결한 발열체 구조는 전술한 내용과 같이 발열부와 도전부를 서로 부착하지 않고 얹어놓은 구조로써 그 밀착력이 상호 엮어져 있는 구조이므로 이 전극 구조 또한 열에 의한 수축 및 팽창이나 물리적 힘에 의해 굽힘 또는 휨 발생시 이격에 의한 공극이 발생하게 되어 아크(스파크)가 발생하게 되고, 또한 전압이 낮아지거나 직류 전원 사용시 발열부와 도전부 간의 밀착력이 없기 때문에 통전량이 저하되어 발열 능력을 상실하는 문제점을 내포한다.The heating element as in Patent Document 2 has excellent flexibility because both the heating part and the conductive part are woven in the form of a fabric. It is a structure in which the and conductive parts are placed on top of each other without attaching the adhesive force to each other, so this electrode structure also causes voids due to separation when bending or bending due to contraction and expansion due to heat or physical force, resulting in arc (spark) In addition, when the voltage is lowered or there is no adhesion between the heating part and the conductive part when the DC power is used, the amount of current is reduced and the heating ability is lost.
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 박막 전극의 충분한 통전성을 확보할 수 있고, 또한 반복적인 구부림이나 휨, 또는 가열과 냉각의 반복에 의해서도 박막 전극이 쉽게 박리되지 않도록 하며, 페이스트 형태의 발열층 및/또는 도전층을 보호하여 크랙, 스크래치, 산화 등을 방지함으로써 내구성을 향상시킬 수 있음은 물론, 높은 밀착력으로 통전시 통전량의 저하를 방지할 수 있도록 하는 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the problems inherent in the above prior art can ensure sufficient conductivity of the thin film electrode, and also prevent the thin film electrode from being easily peeled off even by repeated bending or bending, or repeated heating and cooling. , It is possible to improve durability by protecting the heating layer and/or conductive layer in the form of paste to prevent cracks, scratches, oxidation, etc. An object of the present invention is to provide a flexible heating sheet used.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트는, 유연성 및 내열성을 가진 박막의 베이스 기재에 통전시 발열 가능한 발열층이 배치되고, 상기 발열층에 연결되어 전기를 인가하는 전극을 포함하는 유연성 발열 시트에 있어서, 상기 전극은 도전사를 이용하여 면 형태로 제조한 도전성 섬유 전극으로 이루어지고, 상기 도전성 섬유 전극이 상기 발열층의 표면에 접촉된 것을 특징으로 한다.In a flexible heating sheet using a fiber electrode of the present invention for achieving the above object, a heating layer capable of generating heat when energized is disposed on a base substrate of a thin film having flexibility and heat resistance, and an electrode connected to the heating layer to apply electricity In the flexible heating sheet comprising a, the electrode is made of a conductive fiber electrode manufactured in the form of cotton using a conductive yarn, characterized in that the conductive fiber electrode is in contact with the surface of the heating layer.
이때 상기 발열층은 발열 페이스트를 상기 베이스 기재에 인쇄하여 이루어지고, 상기 도전성 섬유 전극은 한 쌍이 각각 상기 발열층의 서로 다른 부분에서 면 접촉된 것일 수 있다.In this case, the heating layer may be formed by printing a heating paste on the base substrate, and a pair of conductive fiber electrodes may be in surface contact with each other at different portions of the heating layer.
다른 관점에서 본 발명의 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트는, 유연성과 내열성을 가진 박막의 베이스 기재에 통전 시 발열 가능한 발열층 및 상기 발열층에 연결된 도전층이 각각 배치되고, 상기 도전층에 전기를 인가하는 박막 전극을 더 포함하되, 상기 박막 전극은 도전사를 직조한 직물이나 편성물 또는 부직포와 같은 면 형태로 제조된 도전성 섬유 전극으로 이루어지고, 이러한 섬유 전극을 상기 도전층 상에 도전성 접착제를 매개로 부착하여 상호 통전이 가능하도록 면 접촉된 것을 특징으로 한다.In another aspect, in the flexible heating sheet using the fiber electrode of the present invention, a heating layer capable of generating heat when electricity is supplied to a thin film base substrate having flexibility and heat resistance and a conductive layer connected to the heating layer are respectively disposed, and electricity is applied to the conductive layer It further comprises a thin film electrode for applying, wherein the thin film electrode is made of a conductive fiber electrode made of a cotton form such as a woven fabric or knitted fabric or nonwoven fabric woven with a conductive yarn, and the fiber electrode is applied on the conductive layer via a conductive adhesive It is characterized in that the surfaces are in contact with each other to enable mutual conduction by attaching them.
이때 상기 발열층은 발열 페이스트를 상기 베이스 기재에 인쇄하여 이루어지고, 상기 도전층은 도전성 페이스트를 상기 베이스 기재에 인쇄하여 이루어지되 한 쌍이 각각 상기 발열층의 서로 다른 부분에 연결되며, 상기 도전성 섬유 전극은 한 쌍이 각각 상기 도전층 상에 면 접촉된 것일 수 있다.At this time, the heating layer is made by printing a heating paste on the base substrate, and the conductive layer is made by printing a conductive paste on the base substrate. A pair of silver may be in surface contact with each of the conductive layers.
바람직한 실시 예로서, 상기 도전성 섬유 전극의 두께는 0.001~0.5mm인 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment, the thickness of the conductive fiber electrode is characterized in that 0.001 ~ 0.5mm.
또한, 상기 도전성 섬유 전극이 직물 형태인 경우, 가로 및 세로 각 1인치당 실의 올 수는 10~2500인 것을 특징으로 한다.In addition, when the conductive fiber electrode is in the form of a fabric, the number of threads per 1 inch each in width and length is 10 to 2500.
또한. 상기 도전성 섬유 전극은 도전성 접착제 또는 도전성 점착제를 매개로 면 부착된 것을 특징으로 한다.In addition. The conductive fiber electrode is characterized in that the surface is attached via a conductive adhesive or a conductive adhesive.
본 발명의 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트에 의하면, 소정 면적을 가진 도전층 위에 소정 면적을 가진 도전성 섬유 전극이 상호 도전성 접착제를 매개로 면 접촉(부착)되므로 통전성을 향상시킬 수 있고, 일정 정도의 신축성을 가진 섬유 전극을 통해 반복적인 구부림 및 가열과 냉각의 반복 등 어떤 조건이나 환경 하에서도 면 접촉 부분이 쉽게 들뜨거나 분리되지 않게 되어 발열체의 전기적 안전성과 발열 내구성을 향상시킬 수 있으며, 장시간 사용 후라도 최초의 발열 성능을 그대로 유지할 수 있다.According to the flexible heating sheet using the fiber electrode of the present invention, the conductive fiber electrode having a predetermined area on the conductive layer having a predetermined area is in surface contact (attached) through the mutual conductive adhesive, so that conductivity can be improved, and the conductivity can be improved to a certain degree. Through the flexible fiber electrode, the surface contact part is not easily lifted or separated under any conditions or environment, such as repeated bending and repeated heating and cooling, so that the electrical safety and heat durability of the heating element can be improved. It can maintain the original thermal performance as it is.
이에 따라, 상용 교류 전류를 인가시키는 것 외에 저전압 직류 전류를 안정적으로 인가시킬 수 있게 되어 휴대용 발열체로의 적용이 가능할 뿐 아니라, 소형 발열체를 비롯하여 기존 대비 보다 넓은 대형 발열체에 직류 전류를 인가시키는 것이 가능하여 다양한 발열 제품에 적용할 수 있는 범용성을 가지는 이점이 있으며, 기존에는 불가능하였던 직류 방식의 발열체를 롤투롤 공정으로 대량생산이 가능하게 되어 보다 안정적인 품질의 발열체를 보다 낮은 단가로 제공할 수 있게 되는 등의 효과를 가진다.Accordingly, it is possible to apply a low-voltage direct current stably in addition to applying a commercial alternating current, so that it can be applied to a portable heating element, and it is possible to apply a direct current to a large heating element wider than before, including a small heating element. Thus, it has the advantage of having versatility that can be applied to various heating products, and it is possible to mass-produce a DC heating element, which was not possible before, through a roll-to-roll process, which makes it possible to provide a heating element of more stable quality at a lower price. have effects such as
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선을 절개한 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트 중 도전성 섬유 전극의 실물 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트 중 도전성 섬유 전극의 구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트의 유연성을 보이기 위해 불특정 지점을 자유롭게 굴절시킨 상태의 실물 사진.1 is a plan view of a heating sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of Figure 1;
3 is a real photograph of a conductive fiber electrode in a heating sheet according to an embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram of a conductive fiber electrode in a heating sheet according to an embodiment of the present invention.
5 is a real photograph of a state in which unspecified points are freely refracted to show the flexibility of the heating sheet according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 양태를 예시하고, 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 양태에만 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.Since the present invention can have various modifications and can have various embodiments, preferred embodiments of the present invention will be exemplified below, and the present invention will be described in detail based thereon. However, this is not intended to limit the present invention to only the illustrated embodiments, and the spirit and scope of the present invention includes ordinary modifications or equivalents to substitutes of the illustrated forms.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'된다는 것은 '직접적으로 연결'되거나 어떠한 요소를 두고 '간접적으로 연결'된 경우를 포함하며, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아닌, 다른 구성요소가 추가될 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, that a part is 'connected' to another part includes a case in which it is 'directly connected' or 'indirectly connected' with an element, and 'includes' a certain element is specifically opposite. Unless otherwise stated, it means that other components may be added, rather than excluding other components.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트의 평면도, 도 2는 도 1의 A-A선을 절개한 확대 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트 중 도전성 섬유 전극의 실물 사진, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트 중 도전성 섬유 전극의 구조, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 시트의 유연성을 보이기 위해 불특정 지점을 자유롭게 굴절시킨 상태의 실물 사진이다.1 is a plan view of a heating sheet according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a real photograph of a conductive fiber electrode in a heating sheet according to an embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a structure of a conductive fiber electrode in a heating sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a real photograph of a state in which unspecified points are freely refracted to show the flexibility of the heating sheet according to an embodiment of the present invention. .
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이 본 발명의 유연성 발열 시트는, 크게 베이스 기재(10), 발열층(20), 도전층(30), 도전성 섬유 전극(40)을 포함하여 구성된다.1 and 2 , the flexible heating sheet of the present invention is largely configured to include a
상기 베이스 기재(10)는, 유연성 및 내열성을 가진 박막 필름 형태로서, 그 재질의 일 예로서 공지의 PET 필름 또는 TPU 필름일 수 있고, 또한, 합성수지 필름, 섬유, 부직포, 종이 등일 수 있으며, 그 외에 유연성 및 내열성을 가진 것이면 그 소재나 재질 및 형태에 제한은 없다.The
상기 발열층(20)은 도전성 카본 페이스트와 같이 전기가 인가되었을 때 자체적으로 발열하는 특성을 가진 페이스트 또는 잉크 상 물질을 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 에칭, 옵셋, 포토그라비, 함침, 코팅 등 다양한 방식을 통해 상기 베이스 기재(10)의 표면에 대하여 소정의 면적과 소정의 패턴으로 형성된다.The
상기 도전층(30)은 상기 발열층(20)과 접촉되어 통전 가능하게 된 것으로, 금, 은, 동과 같은 도전성 금속분이 함유된 페이스트를 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 에칭, 옵셋, 포토그라비, 함침, 코팅 등 다양한 방식을 통해 상기 베이스 기재(10)의 표면에 대하여 소정의 면적과 소정의 패턴으로 형성되며, 이때 상기 도전층(30)은 전기적으로 분리된 한 쌍이 배치되고, 각각의 도전층(30)은 상기 발열층(20)의 서로 다른 부분에 연결됨으로써 상기 발열층(20)에 전기를 인가하는 전극 기능을 가진다.The
상기 도전성 섬유 전극(40)은 전기 도전 성질을 가지는 실 형태의 도전사를 제직(製織)이나 편성(編成)과 같은 공지의 방식으로 직조하거나 기계적, 화학적 또는 열처리 과정을 통해 섬유집합체를 결속시켜서 부직포 형태로 제조된 것으로, 이러한 면 형태의 도전성 섬유 전극(40) 역시 전기적으로 분리된 한 쌍을 각각 상기 도전층(30)에 부착한다. 이때 상기 도전성 섬유 전극(40)은 소정 면적을 가진 면 형태로 제조되고 도전성 접착제(41) 또는 점착제를 매개로 상하 수직 통전이 가능하도록 상기 도전층(30)의 표면에 면 접착될 수 있다.The
도 3 및 도 4를 참조하는 바와 같이 상기 도전성 섬유 전극(40)은, 소정 폭과 소정 길이를 가진 띠 형태로 제조될 수 있고, 도전성 섬유 전극(40)의 일측 면에 도전성 접착제(41)를 도포한 다음, 상기 도전성 접착제(41)의 표면에 박리지(42)를 점착시켜서 일종의 테이프 형태로 제조된 것일 수 있다.3 and 4, the
상기 도전성 접착제(41)는 도전성 점착 또는 접착 조성물을 통칭하는 것으로서 조성물 내에 도전성 분말이 혼합되어 있고 내열성을 가지기 때문에 통전성을 가지는데, 이러한 도전성 접착제(41)의 제조방법은 예컨대 대한민국 공개특허 제1990-0001014호 등 다수의 특허문헌에서 공지된 것이므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.The
본 발명에서, 상기 도전성 섬유 전극(40)에 유연성을 부여하기 위해서 상기 도전성 섬유 전극(40)의 두께는 0.1~0.2mm로 제조하는 것이 바람직하다. 물론 도전성 섬유 전극(40)의 유연성을 더 극대화하기 위해서 그 최소 두께를 0.001mm까지 감소시킬 수 있고, 또한 유연성을 해치지 않는 범위 내에서 그 최대 두께를 0.5mm까지 증가시킬 수 있다.In the present invention, in order to provide flexibility to the
직물과 같은 제직이나 편성 또는 부직포 제조 방식을 통해 도전성 섬유 전극(40)의 두께를 0.001mm 이하로 하는 것은 그 제조가 용이하지 않고, 반대로 0.5mm 이상으로 제조하면 유연성이 저하되기 때문에 본 발명이 목적하는바, 즉 유연성을 가진 발열 시트를 제공하는 목적과 부합하지 않는다.It is not easy to make the thickness of the
도 3은 도전성 섬유 전극(40)의 실물 사진으로서, 그 두께는 0.14mm이며, 이러한 두께의 도전성 섬유 전극(40)을 이용하여 유연성 발열 시트를 제조한 결과, 일반 금속 박막 전극과 달리 도 5와 같이 충분한 유연성을 확보할 수 있었으며, 통전하여 가열과 냉각을 반복하였을 경우에도 도전층과 섬유 전극의 이격이 발생하지 않아 안정적인 전력 공급을 확인할 수 있었다.3 is an actual photograph of the
따라서, 앞서 설명한 바와 같이 도전성 섬유 전극(40)의 제조의 용이성, 충분한 통전량 및 유연성 확보를 동시에 고려할 때 상기 도전성 섬유 전극(40)의 두께는 0.1~0.2mm 범위 내에서 제조하는 것이 바람직하다.Therefore, as described above, the thickness of the
한편, 상기 도전성 섬유 전극(40)이 상기 도전층(30)에 면 접촉될 때 두 요소 간의 상하 수직 통전성을 충분히 확보할 수 있고, 동시에 두 요소 간의 접촉 면적을 최대화하는 것이 중요하기 때문에, 도전성 섬유 전극(40)의 밀도를 고려할 필요가 있다.On the other hand, when the
다만, 도전성 섬유 전극(40)의 밀도는 상기에서 언급한 부직포 형태로 제조할 때 고려할 필요가 없으나, 제직 방식으로 직조할 때 도전층과의 밀착력에 영향을 미치기 때문에 고려할 필요가 있다.However, the density of the
직조 방식으로 제조된 도전성 섬유 전극(40)의 밀도는 예를 들면 가로 및 세로 1인치 내에 있는 경사와 위사의 올 수로 표현할 수 있다.The density of the
본 발명에서 상기 도전성 섬유 전극(40)의 가로 및 세로 각 1인치당 실의 올 수는 10~2500의 범위로 제조할 수 있으며, 전술한 바와 같이 도전성 섬유 전극(40)의 바람직한 두께(0.1~0.2mm)가 적용된 경우에는 도전성 섬유 전극(40)의 밀도가 100~260일 수 있다.In the present invention, the number of threads per 1 inch in width and length of the
도전성 섬유 전극(40)의 밀도가 10 이하이면 밀도가 낮기 때문에 도전층(30)과의 통전성 및 접착성이 저하되고, 반대로 2500 이상이면 제직이나 편성 등의 공정이 까다롭기 때문에 바람직하지 않다.If the density of the
한편, 전술한 실시예에서는 베이스 기재(10) 상에 발열층(20)과 도전층(30)이 함께 배치된 실시예를 들었으나, 발열 시트의 용도에 따라 도전층(30)이 생략될 수 있다. 즉 베이스 기재(10) 위에 발열층(20)이 배치되고, 도전성 섬유 전극(40)이 도전성 접착제(41)를 매개로 발열층(20)에 직접 연결되는 경우에도 발열층(20)이 발열 가능하다.On the other hand, in the above-described embodiment, the embodiment in which the
여기서 상기 발열층(20)은 발열 페이스트를 상기 베이스 기재(10)에 소정 패턴으로 인쇄하여 이루어질 수 있고, 상기 도전성 섬유 전극(40)은 한 쌍이 각각 상기 발열층(20)의 서로 다른 부분에서 면 접촉될 수 있다.Here, the
이와 같이 상술한 설명은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시예나 형상 및 수치에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형 실시가 가능하고, 그러한 수정 및 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.As such, the above description has been described according to a limited embodiment showing the technical spirit of the present invention, but the present invention is not limited to a specific embodiment or shape and numerical value, and by changing, mixing, etc., some of the components of the embodiments. Various modifications and variations can be made by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains without departing from the gist of the invention, and such modifications and variations are not to be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention. it won't be
10... 베이스 기재
20... 발열층
30... 도전층
40... 도전성 섬유 전극
41... 도전성 접착제
42... 박리지10... base material
20... heating layer
30... conductive layer
40... conductive fiber electrode
41... conductive adhesive
42... release paper
Claims (7)
상기 전극은 도전사를 이용하여 면 형태로 제조한 도전성 섬유 전극으로 이루어지고, 상기 도전성 섬유 전극이 상기 도전층의 표면에 대해 도전성 접착제 또는 도전성 점착제를 매개로 면 부착되며,
상기 발열층은 발열 페이스트를 상기 베이스 기재에 인쇄하여 이루어지고,
상기 도전층은 도전성 페이스트를 상기 베이스 기재에 인쇄하여 이루어지되 한 쌍이 각각 상기 발열층의 서로 다른 부분에 연결되며,
상기 도전성 섬유 전극은 한 쌍이 각각 상기 도전층 상에 면 접촉되며,
상기 도전성 섬유 전극의 두께는 0.001~0.5mm이고,
상기 도전성 섬유 전극이 직물 형태인 경우, 가로 및 세로 각 1인치당 실의 올 수는 10~2500인 것을 특징으로 하는 섬유 전극을 이용한 유연성 발열 시트.In the flexible heating sheet, the flexible heating sheet further comprising an electrode for applying electricity to the conductive layer, wherein a heating layer capable of generating heat when energized and a conductive layer connected to the heating layer are respectively disposed on the base substrate of a thin film having flexibility and heat resistance,
The electrode is made of a conductive fiber electrode manufactured in the form of a cotton using a conductive yarn, and the conductive fiber electrode is attached to the surface of the conductive layer through a conductive adhesive or a conductive adhesive,
The heating layer is made by printing a heating paste on the base substrate,
The conductive layer is made by printing a conductive paste on the base substrate, and a pair is connected to different parts of the heating layer, respectively,
A pair of the conductive fiber electrodes are surface-contacted on the conductive layer, respectively,
The thickness of the conductive fiber electrode is 0.001 ~ 0.5mm,
When the conductive fiber electrode is in the form of a fabric, the flexible heating sheet using a fiber electrode, characterized in that the number of threads per 1 inch in width and length is 10 to 2500.
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