KR102422925B1 - 차량 내장재용 발열체 제조 방법 - Google Patents

차량 내장재용 발열체 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 곡면을 가진 피착물의 표면과 동일한 형상으로 베이스부를 형성하는 베이스부 형성 단계; 상기 베이스부의 상면에 전극부를 형성하는 전극부 형성 단계; 및 상기 베이스부와 상기 전극부의 상면에 발열부를 적층 형성하는 발열부 형성 단계;를 포함함으로써, 미리 발열체를 피착물의 곡면 형상과 동일하게 제조한 후 피착물에 접착시켜 발열체가 변형되지 않고 피착물에 겹쳐져서 밀착되게 함으로써 전체적인 온도 분포가 균일해질 수 있게 하고 제품 품질을 향상시킨다.

Description

차량 내장재용 발열체 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING HEATING ELEMENT FOR CAR INTERIOR MATERIAL}
본 발명은 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 내장재에 장착되어 전기에너지에 의해 발열을 일으키는 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 관한 것이다.
차량에서 공조 시스템에 의한 히팅 방식은 차량 실내의 온도를 높이는 데 상당한 시간이 소요되므로 복사열을 이용하는 히터가 병행적으로 사용되고 있다.
더욱이 내연기관 엔진을 사용하지 않는 전기 자동차의 경우 엔진열을 이용할 수 없기 때문에 전기를 에너지원으로 하는 복사 히터가 적용되고 있다.
특히, 최근, 복사 히터를 차량 내장재(슈라우드, 도어트림, 필러트림, 콘솔, 헤드라이너, 크래시패드, 러기지트림 등)에 장착하여 사용하기 위한 기술 개발이 활발하다.
이러한 복사 히터의 열원체로서 열선을 이용하는 선상 발열체와 필름 형태(플렉시블한 면 형태)를 가지는 발열층을 이용하는 면상 발열체가 있다.
그러나 선상 발열체는 열선을 내장한 열선 패드를 이용하므로 면상 발열체에 비해 두께가 두꺼워질 수밖에 없고 차량에 적용할 경우 복잡한 형상의 곡면에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 선상 발열체보다는 면상 발열체가 폭넓게 사용되고 있는 실정이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량 내장재용 발열체(100)는 상면에 전극부(102)가 형성된 베이스부(101), 상기 베이스부(101)의 상면에 상기 전극부(102)와 전기적으로 연결되게 적층 형성되는 발열부(103), 및 상기 발열부(103)와 상기 베이스부(101)의 상면에 커버레이(104)가 적층된 구조를 가진다. 상기 베이스부(101)의 상면에는 상기 전극부(102) 뿐만 아니라 인체 감지 센서(미도시)가 더 형성될 수도 있으며, 종래의 차량 내장재용 발열체(100)가 적용된 복사 히터는 제어부(미도시)에서 상기 인체 감지 센서(미도시)의 신호를 수신하여 인체가 접근 또는 접촉하는 것으로 판단되면, 상기 전극부(102)에 인가되는 전원을 차단하거나 전류량을 감소시켜 상기 발열체(103)의 온도를 낮춤으로써 인체를 화상 위험으로 보호하게 된다.
이 경우, 종래의 차량 내장재용 발열체(100)는 상기 발열부(103)를 균일한 두께(상기 전극부(102)와 연결되는 부분은 두께가 약간 더 얇거나 두꺼울 수 있음), 즉, 상면이 평평한 형태를 가지도록 형성하여 평면이나 2차원 곡면에 적용하였다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 차량 내장재용 발열체(100)가 피착물(S)(차량 내장재(슈라우드, 도어트림, 필러트림, 콘솔, 헤드라이너, 크래시패드, 러기지트림 등의 기재일 수 있음))에 부착될 때 상기 피착물(S)의 형상이 3차원 곡면일 경우 절곡되는 부분에서부터 연신되어 연신된 부분(A)의 두께가 평면 부분(B)보다 얇아지게 되는데, 이 때, 상기 발열부(103)가 연신된 부분(A) 부분에서 평면 부분(B)보다 그 두께가 얇아지게 됨에 따라 전체적인 발열 온도가 불균일하게 되어 사용자의 불쾌감을 유발하고 결국 종래의 차량 내장재용 발열체(100)를 포함하는 히터 구조물의 성능도 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 차량 내장재용 발열체(100)는 피착물(S)의 3차원 곡면의 표면에 완벽하게 밀착되지 않아 주름이 발생하거나 들뜸 현상이 발생하여 종국적으로 제품 불량을 초래하는 문제점이 있었다.
한편, 전술한 종래의 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
대한민국등록특허 제10-1567218호(2015.11.02 등록)
전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 미리 발열체를 피착물의 곡면 형상과 동일하게 제조한 후 피착물에 접착시켜 발열체가 변형되지 않고 피착물에 겹쳐져서 밀착되게 함으로써 전체적인 온도 분포가 균일해질 수 있게 하고 제품 품질을 향상시키는 차량 내장재용 발열체 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결하고자 하는 과제는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 곡면을 가진 피착물의 표면과 동일한 형상으로 베이스부를 형성하는 베이스부 형성 단계; 상기 베이스부의 상면에 전극부를 형성하는 전극부 형성 단계; 및 상기 베이스부와 상기 전극부의 상면에 발열부를 적층 형성하는 발열부 형성 단계;를 포함한다.
이 경우, 상기 베이스부 형성 단계에서, 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형으로 상기 베이스부를 형성할 수 있다.
이 경우, 상기 전극부 형성 단계에서, 피착물의 표면과 동일한 형상의 표면을 가진 지그 위에 상기 베이스부 형성 단계에서 형성된 상기 베이스부를 안착시킨 상태에서 상기 전극부를 형성할 수 있다.
이때, 상기 전극부 형성 단계에서, 연성의 제 1 패드에 전도성 잉크를 묻혀 상기 전극부를 인쇄할 수 있다.
이때, 상기 전극부 형성 단계에서, 피착물의 형상에 따라 복수개의 패드를 사용하고 상기 전극부를 복수개로 분할하여 인쇄할 수 있다
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 인쇄된 상기 전극부를 건조시키는 전극부 건조 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 발열부 형성 단계에서, 연성의 제 2 패드에 발열 잉크를 묻혀 상기 발열부를 인쇄할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 인쇄된 상기 발열부를 건조시키는 발열부 건조 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형에 상기 전극부와 상기 발열부가 인쇄된 상기 베이스부를 안착시킨 상태에서 상기 발열부와 상기 베이스부의 상면에 커버레이 필름을 덮어 커버레이를 형성하는 커버레이 형성 단계;를 더 포함할 수 있다
이 경우, 상기 커버레이 형성 단계에서, 커버레이 필름을 가열 압착하여 상기 발열부와 상기 베이스부의 상면에 부착시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은, 상기 베이스부와 상기 커버레이의 외곽 라인을 절단하는 트리밍 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량 내장재용 발열체 제조 방법은 본 발명의 목적은 미리 발열체를 피착물의 곡면 형상과 동일하게 제조한 후 피착물에 접착시켜 발열체가 변형되지 않고 피착물에 겹쳐져서 밀착되게 함으로써 전체적인 온도 분포가 균일해질 수 있게 하고 제품 품질을 향상시킨다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 차량 내장재용 발열체를 개략적으로 나타내는 일측 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 내장재용 발열체가 피착물에 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 일측 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 차량 내장재용 발열체 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 5는 도 3에 도시된 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 따라 제조된 차량 내장재용 발열체의 일 예를 개략적으로 나타내는 일측 단면도이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
또한, 어떤 구성이 다른 구성에 "연결", "접속" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결', '직접적으로 접속' 또는 '직접적으로 결합'되어 있는 경우 만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 연결', '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 접속' 또는 '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 결합'되는 경우도 있을 수 있음을 의미한다. 반면에, 어떤 구성이 다른 구성에 "직접 연결", "직접 접속" 또는 "직접 결합"되어 있다고 할 때는, 중간에 다른 구성이 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, "전", "후", "상", "하", "좌", "우", "일 단", "타 단", "양 단" 등과 같은 방향성 용어가 사용될 때 이는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 예시적으로 사용되는 것이므로 제한적으로 해석되어서는 안 되고, "제 1", "제 2"등의 용어가 사용될 때 이는 각 구성을 구별하기 위한 용어로서 제한적으로 해석되어는 안 된다.
본 발명의 실시예의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 도면에서 실시예와 설명과 관계없는 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서 흐름도이고, 도 4는 도 3에 도시된 차량 내장재용 발열체 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이며, 도 5는 도 3에 도시된 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 따라 제조된 차량 내장재용 발열체의 일 예를 개략적으로 나타내는 일측 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은 베이스부 형성 단계(S10), 전극부 형성 단계(S20) 및 발열부 형성 단계(S40)를 포함한다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법은 전극부 건조 단계(S30), 발열부 건조 단계(S50), 커버레이 형성 단계(S60) 및 트리밍 단계(S70) 중 적어도 어느 하나의 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스부 형성 단계(S10)는 곡면을 가진 피착물의 표면과 동일한 형상으로 베이스부(11)를 형성하는 단계이다.
상기 베이스부 형성 단계(S10)에서, 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형으로 상기 베이스부(11)를 형성할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 베이스부 형성 단계(S10)에서, 프레스 금형을 사용하여 상기 베이스부(11)를 성형하여 형성한다. 프레스 금형은 핫프레스(hot press) 공정을 위한 것으로, 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 상부 금형(22)과 하부 금형(21)을 포함하고 있다.
이와 같이 상기 베이스부(11)를 성형 형성하기 위한 상기 하부 금형(21)과 상기 상부 금형(22)의 캐비티 표면이 피착물의 3차원 곡면 형상과 동일하게 형성됨으로써 상기 베이스부(11)도 피착물의 3차원 곡면 형상과 동일한 형상으로 성형할 수 있게 된다. 이로 인해 본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 의해 제조되는 차량 내장재용 발열체(10)는 종래의 기술과 달리 피착물에 접착시킬 때 휨 변형되지 않고 피착물에 겹쳐져서 밀착될 수 있게 된다.
상기 베이스부(11)는 피착물(차량 내장재(슈라우드, 도어트림, 필러트림, 콘솔, 헤드라이너, 크래시패드, 러기지트림 등의 기재일 수 있음))에 부착될 수 있다.
상기 베이스부(11)는 피착물에 접착층을 매개로 부착될 수 있다.
상기 베이스부(11)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN) 등의 재질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 베이스부(11)는 필름 형태로 제조되어 이하의 다른 구성들이 적층될 수 있는 형태를 가진다.
상기 전극부 형성 단계(S20)는 상기 베이스부(11)의 상면에 전극부(12)를 형성하는 단계이다.
상기 전극부 형성 단계(S20)에서, 피착물의 표면과 동일한 형상의 표면을 가진 지그(30) 위에 상기 베이스부 형성 단계(S10)에서 형성된 상기 베이스부(11)를 안착시킨 상태에서 상기 전극부(12)를 인쇄 방식으로 형성할 수 있다.
상기 지그(30)는 상기 하부 금형(21)과 별물로 구비되는 것도 가능하고, 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 상기 하부 금형(21)을 그대로 사용할 수도 있다. 상기 하부 금형(21)과 별물로 구비된 상기 지그(30)를 사용하는 경우 상기 하부 금형(21)으로부터 상기 베이스부(11)를 상기 지그(30)로 옮겨 안착시킨 후 상기 전극부(12)를 형성하게 된다. 상기 지그(30)로 상기 하부 금형(21)을 사용하는 경우 상기 상부 금형(22)을 제거한 후 상기 베이스부(11)가 상기 하부 금형(21)의 캐비티 표면에 안착된 상태에서 상기 전극부(12)를 형성하게 된다.
상기 베이스부 성형 단계(S10)와 상기 전극부 형성 단계(S20)를 동일한 공간에서 연속하여 수행하는 경우에는 상기 하부 금형(21)을 그대로 사용하는 것이 유리할 수 있으며, 두 공정 사이에 상당한 시간 간격이 있거나 별도의 공간에서 수행하는 경우에는 별물로 제조된 상기 지그(30)를 사용할 수 있다. 이하, 상기 지그(30)는 별물로 제조된 것 이외에 상기 하부 금형(21)을 포함하는 것으로 정의한다.
한편, 상기 전극부 형성 단계(S20)에서, 연성의 제 1 패드(41)에 전도성 잉크(42)를 묻혀 상기 전극부(12)를 인쇄할 수 있다.
상술하면, 상기 전극부 형성 단계(S20)에서, 상기 베이스부(11)가 피착물의 형상과 동일한 3차원 곡면 형상으로 형성되었기 때문에 그 위에 상기 전극부(12)를 인쇄하기 위해 연성의 재질로 형성된 상기 제 1 패드(41)를 사용한다. 상기 제 1 패드(41)는 고무 또는 실리콘 재질로 구성될 수 있다.
비록 도 4에서는 상기 제 1 패드(41)의 하면이 볼록한 경우를 도시하였으나, 상기 제 1 패드(41)는 그 하면이 인쇄하고자 하는 상기 베이스부(11)의 3차원 곡면 형상과 동일한 곡률을 가지도록 형성되는 것이 보다 바람직하다. 즉, 상기 제 1 패드(41)는 그 하면이 상기 베이스부(11)의 3차원 곡면 형상에 대응하여 개략적으로 동일한 곡률을 가지도록 볼록하게 구성될 수도 있고, 오목하게 구성될 수도 있을 것이다.
상기 제 1 패드(41)는 연성의 재질로 형성되므로 상기 베이스부(11)의 상면에 접촉되어 인쇄하는 과정에서 형태 변형이 발생하면서 표면의 상기 전도성 잉크(42)를 상기 베이스부(11)의 상면에 인쇄할 수 있게 된다. 즉, 상기 제 1 패드(41)의 하면에 전도성 잉크(42)를 묻힌 다음 상기 제 1 패드(41)를 하강시켜 상기 베이스부(11) 상면에 접촉하여 인쇄를 위한 압력을 가하면서 상기 베이스부(11)의 상면에 상기 전극부(12)를 인쇄 형성한다.
이때, 상기 전극부 형성 단계(S20)에서, 피착물의 형상에 따라 복수개의 상기 제 1 패드(41)를 사용하고 상기 전극부(12)를 복수개로 분할하여 인쇄할 수 있다. 즉, 피착물의 3차원 곡면의 곡률이 상기 제 1 패드(41) 중 어느 하나의 변형 한계를 넘어서는 부분에서는 그 곡률 범위에 적용할 수 있는 다른 곡률을 가진 상기 제 1 패드(41)를 별개로 구비하고 상기 전극부(12)를 복수개의 구간으로 구획하여 인쇄하는 것이 가능하다. 이러한 방식은 상기 전극부(12)의 인쇄 두께를 균일하게 형성하는 데 유리하다.
상기 전도성 잉크(42)는 은(Ag)이나 구리(Cu)를 주원료로 하여 구성되되 페이스트 형태로 상기 제 1 패드(41)에 묻혀 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 의해 제조되는 차량 내장재용 발열체(10)에서, 상기 전극부(12)는 상기 발열부(13)에 전원을 인가하는 역할을 수행한다.
상기 전극부(12)는 별도의 전원부(미도시) 및/또는 제어부(미도시)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 전극부(12) 뿐만 아니라 인체 감지 센서(미도시)도 상기 전극부(12)와 동일한 방식으로 더 형성될 수도 있다.
상기 전극부 건조 단계(S30)는 인쇄된 상기 전극부(12)를 건조시키는 단계이다. 즉, 상기 전극부 건조 단계(S30)는 상기 전극부 형성 단계(S20)에서 상기 베이스부(11)의 상면에 상기 전극부(12)의 인쇄가 완료되면 상기 전극부(12)를 형성하는 상기 전도성 잉크(42)를 고온 건조시키는 단계이다.
상기 전극부 건조 단계(S30)에서, 상기 지그(30)를 가열하여 상기 베이스부(11)에 인쇄된 상기 전도성 잉크(42)를 건조시킬 수 있다. 여기서 상기 지그(30)는 내부에 가열기구(도면 미도시)를 구비하여 캐비티 표면의 온도를 높이는 방식으로 상기 전도성 잉크(42)를 건조시킴으로써 상기 전극부(12)를 완성하게 된다.
상기 발열부 형성 단계(S40)는 상기 전극부 건조 단계(S30)에서 상기 전극부(12)가 건조되면 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 발열부(13)를 적층 형성하는 단계이다. 상기 발열부 형성 단계(S40)는 상기 지그(30)를 그대로 사용한다.
상기 발열부 형성 단계(S40)에서, 연성의 제 2 패드(51)에 발열 잉크(52)를 묻혀 상기 발열부(13)를 인쇄할 수 있다.
상술하면, 상기 발열부 형성 단계(S40)에서, 상기 베이스부(11)가 피착물의 형상과 동일한 3차원 곡면 형상으로 형성되었기 때문에 그 위에 상기 발열부(13)를 인쇄하기 위해 연성의 재질로 형성된 상기 제 2 패드(51)를 사용한다. 상기 제 2 패드(51)는 고무 또는 실리콘 재질로 구성될 수 있다.
비록 도 4에서는 상기 제 2 패드(51)의 하면이 볼록한 경우를 도시하였으나, 상기 제 2 패드(51)는 그 하면이 인쇄하고자 하는 상기 베이스부(11)의 3차원 곡면 형상과 동일한 곡률을 가지도록 형성되는 것이 보다 바람직하다. 즉, 상기 제 2 패드(51)는 그 하면이 상기 베이스부(11)의 3차원 곡면 형상에 대응하여 개략적으로 동일한 곡률을 가지도록 볼록하게 구성될 수도 있고, 오목하게 구성될 수도 있을 것이다.
상기 제 2 패드(51)는 연성의 재질로 형성되므로 상기 베이스부(11) 및 상기 전극부(12)의 상면에 접촉되어 인쇄하는 과정에서 형태 변형이 발생하면서 표면의 상기 발열 잉크(52)를 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 인쇄할 수 있게 된다. 즉, 상기 제 2 패드(51)의 하면에 상기 발열 잉크(52)를 묻힌 다음 상기 제 2 패드(51)를 하강시켜 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 접촉하여 인쇄를 위한 압력을 가하면서 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 상기 발열부(13)를 인쇄 형성한다.
이때, 상기 발열부 형성 단계(S40)에서, 피착물의 형상에 따라 복수개의 상기 제 2 패드(51)를 사용하고 상기 발열부(13)를 복수개로 분할하여 인쇄할 수 있다. 즉, 피착물의 3차원 곡면의 곡률이 상기 제 2 패드(51) 중 어느 하나의 변형 한계를 넘어서는 부분에서는 그 곡률 범위에 적용할 수 있는 다른 곡률을 가진 상기 제 2 패드(51)를 별개로 구비하고 상기 발열부(13)를 복수개의 구간으로 구획하여 인쇄하는 것이 가능하다. 이러한 방식은 상기 발열부(13)의 인쇄 두께를 균일하게 형성하는 데 유리하다.
상기 발열 잉크(52)는 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT) 등(예를 들어, 은, 구리 등의 도정성 물질도 가능)를 주원료로 하여 구성되되 페이스트 형태로 상기 제 2 패드(51)에 묻혀 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 의해 제조되는 차량 내장재용 발열체(10)에서, 상기 발열부(13)는 양 단이 상기 전극부(12)의 양극과 음극에 각각 접촉되어 전기적으로 연결되도록 구성된다. 이를 통해, 상기 발열부(13)는 상기 전극부(12)에 전원이 인가되면 상기 전극부(12)의 양극과 음극을 전기적으로 연결하는 저항체로 작용하여 발열하게 된다.
상기 발열부(13)는 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT) 등의 재질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발열부(13)는 구리, 은 등의 도전성의 물질을 페이스트 형태를 가지도록 제조할 수도 있을 것이다.
상기 발열부 건조 단계(S50)는 인쇄된 상기 발열부(13)를 건조시키는 단계이다. 즉, 상기 발열부 건조 단계(S50)는 상기 전극부 건조 단계(S30)와 마찬가지 방식으로 상기 발열부 형성 단계(S40)에서 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 상기 발열부(13)의 인쇄가 완료되면 상기 발열부(13)를 형성하는 상기 발열 잉크(52)를 고온 건조시키는 단계이다.
상기 발열부 건조 단계(S50)에서, 상기 지그(30)를 가열하여 상기 베이스부(11)와 상기 전극부(12)의 상면에 상기 발열 잉크(52)를 건조시킬 수 있다. 여기서 상기 지그(30)는 내부에 가열기구(도면 미도시)를 구비하여 캐비티 표면의 온도를 높이는 방식으로 상기 발열 잉크(52)를 건조시킴으로써 상기 발열부(13)를 완성하게 된다.
상기 발열부 건조 단계(S50)은 상기 지그(30) 또는 상기 하부 금형(21) 어디에서도 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 지그(30)은 상기 하부 금형(21)과 동일한 구성일 수 있다.
상기 커버레이 형성 단계(S60)는 상기 발열부 건조 단계(S50)에서 상기 발열부(13)가 건조되면 피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형에 상기 전극부(12)와 상기 발열부(13)가 인쇄된 상기 베이스부(11)를 안착시킨 상태에서 상기 발열부(13)와 상기 베이스부(11)의 상면에 커버레이 필름을 덮어 커버레이(14)를 형성하는 단계이다. (만일, 상기 발열부(13)가 상기 전극부(12)의 상면의 일부만 덮는 구조로 형성되는 경우라면, 상기 커버레이(14)는 상기 전극부(12)와 접촉하면서 상기 전극부(12)를 덮는 구조를 더 포함할 수 있다.)
상기 커버레이 형성 단계(S60)에서, 커버레이 필름을 가열 압착하여 상기 발열부(13)와 상기 베이스부(11)의 상면에 부착시킬 수 있다. 상술하면, 상기 커버레이 형성 단계(S60)에서, 상기 하부 금형(21) 위에 상기 전극부(12)와 상기 발열부(13)가 인쇄된 상기 베이스부(11)가 안착된 상태에서 미리 제조된 커버레이(14)를 덮고 상기 상부 금형(22)을 사용하여 가열 압착하여 부착시킬 수 있다.
상기 커버레이(14)는 상기 베이스부 성형단계(S10)와 동일하게 핫프레스 공정에 의해 미리 제조될 수 있다. 이때, 상기 커버레이(14)는 평면 형태로 제조될 수도 있고, 아니면, 상기 베이스부(11)와 마찬가지로 피착물의 3차원 곡면 형상과 동일한 형상으로 미리 제조될 수도 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 의해 제조되는 차량 내장재용 발열체(10)에서, 상기 커버레이(14)는 상기 발열부(13), 상기 베이스부(11) 뿐만 아니라 상기 전극부(120)의 일부를 덮는 구조를 가질 수 있으며, 접착층을 매개로 각 구성에 적층될 수 있다.
또한, 상기 커버레이(14)의 외측에는 사용자의 피부에 접촉되는 원단(도면 미도시)이 접착층을 매개로 부착될 수 있다.
상기 커버레이(14)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN) 등의 재질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 트리밍 단계(S70)는 상기 커버레이 형성 단계(S60)에서 상기 커버레이(14)가 형성된 후 상기 베이스부(11)와 상기 커버레이(14)의 외곽 라인을 절단하는 단계이다.
상기 트리밍 단계(S70)에서, 상기 상부 금형(22)과 상기 하부 금형(21)의 캐비티에서 상기 커버레이(14)가 가열 압착된 상태에서 상기 상부 금형(22) 및 하부 금형(21)의 외부로 노출된 상기 베이스부(11)와 상기 커버레이(14)의 외곽 라인을 절단하는 방식으로 제품을 완성할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 차량 내장재용 발열체 제조 방법은 본 발명의 목적은 미리 발열체를 피착물의 곡면 형상과 동일하게 제조한 후 피착물에 접착시켜 발열체가 변형되지 않고 피착물에 겹쳐져서 밀착되게 함으로써 전체적인 온도 분포가 균일해질 수 있게 하고 제품 품질을 향상시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.
본 발명은 차량 내장재용 발열체 제조 방법에 관한 것으로, 차량 내장재와 관련된 산업 분야에 이용 가능하다.
S10: 베이스부 형성 단계
S20: 전극부 형성 단계
S30: 전극부 건조 단계
S40: 발열부 형성 단계
S50: 발열부 건조 단계
S60: 커버레이 형성 단계
S70: 트리밍 단계
10: 발열체
11: 베이스부
12: 전극부
13: 발열부
14: 커버레이
21: 하부 금형
22: 상부 금형
30: 지그
41: 제 1 패드
42: 전도성 잉크
51: 제 2 패드
52: 발열 잉크
60: 커버레이 필름

Claims (11)

  1. 곡면을 가진 피착물의 표면과 동일한 형상으로 베이스부를 형성하는 베이스부 형성 단계;
    상기 베이스부의 상면에 전극부를 형성하는 전극부 형성 단계; 및
    상기 베이스부와 상기 전극부의 상면에 발열부를 적층 형성하는 발열부 형성 단계;
    를 포함하고,
    상기 베이스부 형성 단계에서,
    피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형으로 상기 베이스부를 형성하는 것을 특징으로 하고,
    상기 전극부 형성 단계에서,
    피착물의 표면과 동일한 형상의 표면을 가진 지그 위에 상기 베이스부 형성 단계에서 형성된 상기 베이스부를 안착시킨 상태에서 상기 전극부를 형성하는 것을 특징으로 하고,
    상기 전극부 형성 단계에서,
    연성의 제 1 패드에 전도성 잉크를 묻혀 상기 전극부를 인쇄하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 패드는,
    그 하면이 인쇄하고자 하는 상기 베이스부의 곡면 형상과 동일한 곡률을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 전극부 형성 단계에서,
    피착물의 형상에 따라 복수개의 상기 제 1 패드를 사용하고 상기 전극부를 복수개로 분할하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    인쇄된 상기 전극부를 건조시키는 전극부 건조 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 발열부 형성 단계에서,
    연성의 제 2 패드에 발열 잉크를 묻혀 상기 발열부를 인쇄하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    인쇄된 상기 발열부를 건조시키는 발열부 건조 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    피착물의 표면과 동일한 형상의 캐비티 표면을 가진 금형에 상기 전극부와 상기 발열부가 인쇄된 상기 베이스부를 안착시킨 상태에서 상기 발열부와 상기 베이스부의 상면에 커버레이 필름을 덮어 커버레이를 형성하는 커버레이 형성 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 커버레이 형성 단계에서,
    커버레이 필름을 가열 압착하여 상기 발열부와 상기 베이스부의 상면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 커버레이의 외곽 라인을 절단하는 트리밍 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 발열체 제조 방법.
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