KR102604024B1 - Electric sofa using surface heating element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 관한 것으로서, 탄소 나노소재인 면상발열체를 이용하여 면상발열체를 이용한 전기쇼파 내부의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있으며, 저전력으로 작동하는 면상발열체를 이용함에 따라 온도를 상승시키기 위해 소모되는 전기에너지의 양을 줄일 수 있고, 면상발열체를 구성하는 유리원판에 CNT 잉크를 코팅하여 전기적 특성이 우수한 발열층을 형성할 수 있고, 탄소입자가 작은 물성 특징을 갖는 발열층을 통해 전기통로와의 접촉 표면적을 증가시켜 전기적 안정성을 향상시키면서도 전선과의 접촉저항을 최소화 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파는, 바닥부와 천장부 및 복수개의 측벽을 포함하는 하우징; 및 상기 바닥부와 천장부 및 측벽 중 적어도 어느 하나 이상에 설치되며, 상기 하우징의 내부 온도를 상승시키는 면상발열체를 포함한다.The present invention relates to an electric sofa using a planar heating element. By using a planar heating element made of carbon nanomaterial, the temperature inside the electric sofa using a planar heating element can be quickly raised. By using a planar heating element that operates at low power, the temperature can be increased. It is possible to reduce the amount of electrical energy consumed to raise The purpose is to improve electrical stability by increasing the contact surface area with the electric passage and minimize contact resistance with the wire.
The electric sofa using a planar heating element according to the present invention includes a housing including a floor, a ceiling, and a plurality of side walls; And it is installed on at least one of the floor, ceiling, and side walls, and includes a planar heating element that increases the internal temperature of the housing.
Description
본 발명은 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소 나노소재인 면상발열체를 이용하여 면상발열체를 이용한 전기쇼파 내부의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있으며, 저전력으로 작동하는 면상발열체를 이용함에 따라 온도를 상승시키기 위해 소모되는 전기에너지의 양을 줄일 수 있고, 면상발열체를 구성하는 유리원판에 CNT 잉크를 코팅하여 전기적 특성이 우수한 발열층을 형성할 수 있고, 발열층과 전기통로와의 접촉 표면적을 증가시켜 전기적 특성 및 전기적 안정성을 향상시킬 수 있는 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 관한 것이다.The present invention relates to an electric sofa using a planar heating element, and more specifically, by using a planar heating element made of carbon nanomaterial, the temperature inside the electric sofa using a planar heating element can be quickly raised, and the planar heating element that operates at low power is used. As it is used, the amount of electrical energy consumed to increase the temperature can be reduced, and by coating the glass disk that makes up the planar heating element with CNT ink, a heating layer with excellent electrical characteristics can be formed. This relates to an electric sofa using a planar heating element that can improve electrical characteristics and electrical stability by increasing the contact surface area.
일반적으로 면상발열체는 통상의 열선 방식에 비해 면적으로 발열하므로 발열률이 우수하고 전력 소모 율이 작아 20~40%의 전력소비를 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있으며, 유해 전자파의 발생이 거의 없고, 평활성과 내구성이 높은 편이라 상당히 유용하게 사용된다.In general, planar heating elements are known to have an excellent heat generation rate and low power consumption rate because they generate heat in an area compared to a normal heating wire method, and can reduce power consumption by 20 to 40%. They rarely generate harmful electromagnetic waves and have a smooth surface. It has high durability and is very useful.
면상발열체는 이러한 여러 가지 유용성으로 인해 난방용 매트리스, 보온이물, 담요, 건물벽면, 파티션 내부, 주택의 난방장치 등에 설치되어 난방용으로 사용되거나, 차량의 유리에 설치되어 성애 방지용으로 사용되는 등 다양한 분야에 적용된다.Due to these various usefulness, planar heating elements are installed in heating mattresses, insulating materials, blankets, building walls, inside partitions, and home heating devices and used for heating, or installed on vehicle windows and used to prevent frost, etc. Applies to.
뿐만 아니라, 면상발열체는 비닐하우스와 같은 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지하는 각종 동결방지장치 등에도 적용되고 있다.In addition, planar heating elements are also applied to agricultural equipment such as greenhouses and various anti-freeze devices that melt snow on roads or parking lots or prevent freezing.
나아가, 면상발열체는 냉동 진열장 표면, 창호 시스템, 욕실 거울, 가전제품, 고글 등과 같은 스포츠 용품 등에도 적용되고 있다.Furthermore, planar heating elements are also applied to refrigeration display case surfaces, window systems, bathroom mirrors, home appliances, and sporting goods such as goggles.
이러한 종래의 면상발열체는, 통상적으로 유리원판의 양측에 +극 도전체와 -극 도전체를 일정간격으로 위치시키고, 이들 +극 도전체와 -극 도전체를 통전시키도록 하며, 탄소카본발열체를 +극 도전체와 -극도전체 사이에 위치시키게 된다.In this conventional planar heating element, the + pole conductor and the - pole conductor are usually placed at regular intervals on both sides of the glass disk, these + pole conductors and the - pole conductor are energized, and the carbon carbon heating element is used. It is placed between the +pole conductor and the -pole conductor.
이로 인해 +극 도전체와 -극 도전체에 인가된 전기에너지에 의해 탄소카본발열체 발열됨으로써 열에너지를 얻도록 구성되어 있다.As a result, it is configured to obtain heat energy by generating heat in the carbon carbon heating element by electrical energy applied to the + electrode conductor and - electrode conductor.
그러나, 종래의 면상발열체에 적용되는 탄소카본발열체는 실버페이스트로 형성되는 전기통로와 탄소카본발열체 간의 접촉 표면적이 넓지 않기 때문에 전기적 특성 및 전기적 안정성을 우수하지 못한 문제점이 있다.However, the carbon carbon heating element applied to the conventional planar heating element has a problem in that the electrical characteristics and electrical stability are not excellent because the contact surface area between the electrical passage formed of silver paste and the carbon carbon heating element is not large.
본 발명은 탄소 나노소재인 면상발열체를 이용하여 면상발열체를 이용한 전기쇼파의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있으며, 저전력으로 작동하는 면상발열체를 이용함에 따라 온도를 상승시키기 위해 소모되는 전기에너지의 양을 줄일 수 있고, 면상발열체를 구성하는 유리원판에 CNT 잉크를 코팅하여 전기적 특성이 우수한 발열층을 형성할 수 있고, 탄소입자가 작은 물성 특징을 갖는 발열층을 통해 전기통로와의 접촉 표면적을 증가시켜 전기적 안정성을 향상시키면서도 전선과의 접촉저항을 최소화 할 수 있는 면상발열체를 이용한 전기쇼파를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can quickly increase the temperature of an electric sofa using a planar heating element using a planar heating element made of carbon nanomaterial, and by using a planar heating element that operates at low power, the amount of electrical energy consumed to increase the temperature is reduced. By coating CNT ink on the glass disk that makes up the planar heating element, a heating layer with excellent electrical properties can be formed, and the contact surface area with the electrical path can be increased through a heating layer with small carbon particles. The purpose is to provide an electric sofa using a planar heating element that can minimize contact resistance with wires while improving electrical stability.
본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파는, 프레임; 상기 프레임의 상면에 배치되며 사용자가 착석하게 되는 착석부; 및 상기 착석부의 내부에 보온성을 유지하기 위해 매립되는 면상발열체를 포함한다.An electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention includes a frame; a seating portion disposed on the upper surface of the frame and on which the user sits; And it includes a planar heating element embedded in the seating area to maintain heat retention.
그리고, 상기 면상 발열체는, 전극이 형성된 유리원판; 및 상기 유리원판 상에 CNT 잉크가 코팅되어 통전에 의해 발열되는 발열층을 포함하되, 상기 발열층은, 상기 유리원판이 안착되는 가열부와, 상기 가열부의 일측과 타측에 각각 배치되는 왕복구동부와, 상기 왕복구동부에 의해 상기 가열부 상에 안착된 유리원판의 상부를 왕복 주행하는 트롤리 및 상기 트롤리에 적어도 하나 이상으로 탑재되며 상기 유리원판 상에 CNT 잉크를 분사하는 스프레이부를 포함하는 가열 및 도포기에 의해 형성되되, 상기 CNT 잉크는 상기 유리원판이 가열된 상태 또는 가열과 동시에 분사되면서 내재된 수분이 증발되어 상기 발열층으로 형성된다.And, the planar heating element includes a glass disk on which electrodes are formed; and a heating layer coated with CNT ink on the glass disc to generate heat by applying electricity, wherein the heating layer includes a heating unit on which the glass disc is seated, a reciprocating drive unit disposed on one side and the other of the heating unit, and , a heating and applicator including a trolley that reciprocates on the top of the glass disk seated on the heating unit by the reciprocating drive unit, and a spray unit that is mounted on the trolley and sprays CNT ink on the glass disk. The CNT ink is formed as the heating layer by evaporating the moisture contained in the glass plate while the glass plate is heated or sprayed simultaneously with heating.
또한, 상기 유리원판에 PVB 필름을 통해 부착되며, 그림, 문구, 로고 중 적어도 어느 하나 이상이 인쇄된 보호유리를 더 포함한다.In addition, it is attached to the glass plate through a PVB film and further includes a protective glass on which at least one of a picture, text, or logo is printed.
본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파는, 탄소 나노소재인 면상발열체를 이용하여 면상발열체를 이용한 전기쇼파 내부의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있으며, 저전력으로 작동하는 면상발열체를 이용함에 따라 온도를 상승시키기 위해 소모되는 전기에너지의 양을 줄일 수 있고, 면상발열체를 구성하는 유리원판에 CNT 잉크를 코팅하여 전기적 특성이 우수한 발열층을 형성할 수 있고, 탄소입자가 작은 물성 특징을 갖는 발열층을 통해 전기통로와의 접촉 표면적을 증가시켜 전기적 안정성을 향상시키면서도 전선과의 접촉저항을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.The electric sofa using a planar heating element according to the present invention can quickly increase the temperature inside the electric sofa using a planar heating element by using a planar heating element made of carbon nanomaterial, and by using a planar heating element that operates at low power, the temperature is lowered. The amount of electrical energy consumed to raise the temperature can be reduced, and a heating layer with excellent electrical properties can be formed by coating the glass disk that makes up the planar heating element with CNT ink. A heating layer with physical properties of small carbon particles can be formed. This has the effect of increasing the contact surface area with the electric passage, improving electrical stability while minimizing contact resistance with the wire.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파를 도시한 도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 면상발열체의 순서를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 세척건조기를 통해 유리원판을 세척 및 건조하는 과정을 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 열처리기 및 냉각기를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 가열 및 도포기를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 유리원판에 전도성물질과, 발열층 및 보호유리가 적층된 상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 유리원판에 전도성물질과, 발열층과, 전선 및 보호유리가 적용된 상태를 도시한 정면도.Figure 1 is a diagram showing an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the sequence of the planar heating element applied to the electric sofa using the planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing the process of washing and drying a glass disk through a washing dryer applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a front view showing a heat processor and cooler applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a front view showing a heating and applicator applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which a conductive material, a heating layer, and a protective glass are laminated on a glass disk applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a front view showing a state in which a conductive material, a heating layer, an electric wire, and a protective glass are applied to a glass disk applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout the specification, similar parts are given the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파를 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파의 순서를 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 세척건조기를 통해 유리원판을 세척 및 건조하는 과정을 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 열처리기 및 냉각기를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 가열 및 도포기를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 유리원판에 전도성물질과, 발열층 및 보호유리가 적층된 상태를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파에 적용된 유리원판에 전도성물질과, 발열층과, 전선 및 보호유리가 적용된 상태를 도시한 정면도이다.Figure 1 is a diagram showing an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a block diagram showing the sequence of an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention. 3 is a side view showing the process of washing and drying a glass disk through a washing dryer applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a planar heating element according to an embodiment of the present invention. It is a front view showing a heat treater and a cooler applied to an electric sofa used, and Figure 5 is a front view showing a heating and applicator applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing a state in which a conductive material, a heating layer and a protective glass are laminated on a glass plate applied to an electric sofa using a planar heating element according to an embodiment, and Figure 7 is an electrical diagram using a planar heating element according to an embodiment of the present invention. This is a front view showing the state in which the conductive material, heating layer, wires, and protective glass are applied to the glass plate applied to the sofa.
본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파(100)는, 탄소 나노소재인 면상발열체(P)를 이용하여 온도를 신속하게 상승시켜 사용자에게 제공할 수 있으며, 저전력으로 작동하는 면상발열체(P)를 이용함에 따라 온도를 상승시키기 위해 소모되는 전기에너지의 양을 줄일 수 있는 제품이다.The
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파(100)는 프레임(110)과, 착석부(120) 및 면상발열체(P) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.To this end, the
프레임(110)은 대략 "ㄴ"자 단면 형상으로 형성될 수 있다.The
그리고, 프레임(110)의 후방에는 사용자의 등을 지지하는 등받이(111)가 형성된다.Additionally, a
아울러, 프레임(110)의 양측 가장자리에는 사용자의 팔을 지지하기 위한 팔걸이가 각각 형성될 수 있다.In addition, armrests may be formed on both edges of the
프레임(110)은 안착부를 포함하며, 착석부(120)는 안착부의 상면에 배치된다.The
착석부(120)는 외피(121) 및 외피(121)의 내부에 채움되며 쿠션완충재로 형성되는 쿠션층(122)을 포함한다.The
그리고, 쿠션층(122)은 피아폼(P,E,Foam), 우레탄, 펠트, 스폰지, 솜, 스펀지 등과 같은 쿠션완충재를 선택적으로 조합하여 완성될 수 있다.Additionally, the
면상발열체(P)는 착석부(120) 내부에 보온을 유지하기 위해 매립될 수 있다.The planar heating element (P) may be embedded in the
면상발열체(P)에는 콘센트에 전기적으로 연결되는 전원입력 플러그가 포함되며, 이로 인해 외부전원을 인가 받아 작동할 수 있다.The planar heating element (P) includes a power input plug that is electrically connected to an outlet, which allows it to operate by receiving external power.
이러한 면상발열체(P)는 쿠션층(122)의 내부에 매립될 수 있다.This planar heating element (P) may be embedded within the
이와 같은 경우, 면상발열체(P)는 발열작동에 의해 착석부(120)에 착석한 사용자에게 열기를 간접적으로 제공하고, 쿠션층(122)을 통해 쿠션감도 제공할 수 있다.In this case, the planar heating element (P) indirectly provides heat to the user seated in the
다른 일 예로, 면상발열체(P)는 착석부(120)의 상면에 배치되어 사용자에게 열기를 직접적으로 전달하거나 또는, 착석부(120)의 저면에 배치되어 사용자에게 열기를 간접적으로 전달하도록 구현될 수 있다.As another example, the planar heating element (P) may be disposed on the upper surface of the
부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체(P)를 이용한 전기쇼파(100)는 면상발열체(P)를 착석부(120)의 저면에 배치하는 경우, 보호 케이스를 더 포함할 수 있다.Additionally, the
구체적으로, 보호 하우징은 프레임(110)의 상면에 안착된다.Specifically, the protective housing is seated on the upper surface of the
보호 하우징은 대략 직사각형 판 형상으로 형성될 수 있다.The protective housing may be formed into an approximately rectangular plate shape.
보호 하우징의 상면에는 수용홈이 형성되고, 면상발열체(P)는 수용홈에 수용된다.A receiving groove is formed on the upper surface of the protective housing, and the planar heating element (P) is accommodated in the receiving groove.
그리고, 착석부(120)는 보호 하우징과 면상발열체(P)의 상면에 공동으로 안착된다.And, the
이로 인해, 보호 하우징이 착석부(120) 및 사용자의 하중을 지지하여, 면상발열체(P)의 파손을 방지하고, 면상발열체(P)에서 발생되는 열기가 매트리스를 타고 상승되어 사용자에게 제공되도록 할 수 있다.Due to this, the protective housing supports the
이상 설명한 면상발열체(P)는 (+) 전극과 (-) 전극이 연결되어 전류가 흐르며 열을 발생시킨다.In the planar heating element (P) described above, the (+) electrode and the (-) electrode are connected and current flows to generate heat.
이를 위해 면상발열체(P)는 내열의 강화유리판 및 강화유리판의 표면에 전류가 흐를 수 있도록 형성되는 도전발열막을 포함할 수 있다.To this end, the planar heating element (P) may include a heat-resistant tempered glass plate and a conductive heating film formed on the surface of the tempered glass plate to allow current to flow.
강화유리판은 도전발열막이 고르게 분포되어 적층될 수 있게 하며, 도전발열막은 열매체를 충분히 가열할 수 있는 열을 발생시킨다.The tempered glass plate allows the conductive heating film to be evenly distributed and laminated, and the conductive heating film generates heat enough to heat the heat medium.
이러한 도전발열막은 통상의 증착 또는 분사 등의 방식으로 형성된다.This conductive heating film is formed by conventional deposition or spraying methods.
도전발열막층은 고투과성을 갖는 투명도전성 전극재료가 사용되는데, 투명도전성 재료로서 안티몬을 함유하는 산화주석(Antimony Tin Oxide; ATO)이나, 인듐을 함유하는 산화주석(Indium Tin Oxide; 이하 'ITO'라 함)등을 이용한다.The conductive heating film layer uses a transparent conductive electrode material with high transparency. The transparent conductive material is either antimony-containing tin oxide (ATO) or indium-containing tin oxide (ITO). ), etc. are used.
이중에서도 특히 비저항의 낮음 등의 이유로 ITO가 폭넓게 사용되고 있다.Among these, ITO is widely used for reasons such as low resistivity.
한편, 필요에 따라 내열성, 내화학성 및 내마모성이 높으며, 고온, 고전압에 대한 안전성이 높고 저항 및 고투 과율을 갖는 불소를 함유하는 산화주석(Fluorine doped Tin Oxide; FTO)을 이용할 수 있다.Meanwhile, if necessary, fluorine-containing tin oxide (FTO), which has high heat resistance, chemical resistance, and wear resistance, high safety against high temperature and high voltage, resistance, and high transmittance, can be used.
도전발열막은 전기를 이용해 열을 발생하는 층으로 상술에 한정하는 것은 아니며, 이러한 도전발열막의 형성은 통상 종래의 알려진 공지기술이 적용될 수 있다.The conductive heating film is a layer that generates heat using electricity and is not limited to the above description. For the formation of such a conductive heating film, conventionally known techniques may be applied.
이상 설명한 면상발열체는 전극이 형성된 유리원판 및 발열층을 포함한다.The planar heating element described above includes a glass disc on which electrodes are formed and a heating layer.
그리고, 면상발열체는 유리원판(1)을 연마하는 연마단계와, 유리원판(1)을 세척 및 건조하는 세척건조단계와, 유리원판(1)을 천공하는 천공단계와, 유리원판(1)에 전도성 물질(10a,10b)을 인쇄하는 인쇄단계와, 유리원판(1)을 열처리하는 열처리단계와, 열처리 된 유리원판(1)을 냉각하는 냉각단계 및 유리원판(1)과 상기 유리원판(1)에 인쇄된 전도성 물질(10a,10b)에 발열층(20)인 CNT(Carbon Nano Tube : 탄소나노튜브, 이하, 'CNT'라 함) 발열잉크를 코팅하는 코팅단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계를 통해 제조될 수 있다.In addition, the planar heating element includes a polishing step of polishing the glass disk (1), a washing and drying step of washing and drying the glass disk (1), a perforation step of perforating the glass disk (1), and a polishing step of polishing the glass disk (1). A printing step of printing the conductive materials (10a, 10b), a heat treatment step of heat treating the glass original plate (1), a cooling step of cooling the heat-treated glass original plate (1), and a glass original plate (1) and the glass original plate (1) ) at least one of the coating steps of coating the CNT (Carbon Nano Tube, hereinafter referred to as 'CNT') heating ink, which is the
먼저, 연마단계(S100)는 일정크기로 재단된 유리원판(1)을 연마하는 단계이다.First, the polishing step (S100) is a step of polishing a glass original plate (1) cut to a certain size.
구체적으로, 연마단계는 글라인더와 같은 연마기기를 통해 유리원판(1)의 각 가장자리 및 각 모서리 부분을 연마하면, 유리원판(1)의 날카로운면과, 거친면 및 뾰족한 면 등을 부드럽게 할 수 있다.Specifically, in the polishing step, each edge and each corner of the
이때, 유리원판(1)은 강화유리로 형성될 수 있다.At this time, the glass
이와 같이, 유리원판(1)의 각 가장자리 및 각 모서리를 연마함에 따라, 면상발열체를 제조하는 과정에서 작업자의 손이 베이는 것을 방지할 수 있다.In this way, by grinding each edge and each corner of the
한편, 연마단계 이후에는 세척건조단계(S200)가 수행된다.Meanwhile, after the polishing step, a washing and drying step (S200) is performed.
세척건조단계는 유리의 표면에 묻어 있는 먼지나 기타 각종 이물질을 제거하는 단계이다.The washing and drying step is to remove dust and other foreign substances from the surface of the glass.
세척건조단계는 세척 건조기(30)를 통해 수행된다.The washing and drying step is performed through a washing dryer (30).
도 2에 도시된 바와 같이, 세척 건조기(30)는 세척부(32) 및 건조부(33)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the washing dryer 30 may include a
세척부(32) 및 건조부(33)는 유리원판(1)을 이송시키는 컨베이어(31)의 상측으로 서로 나란하게 배치된다.The
유리원판(1)은 컨베이어(31)에 의해 이송되면서 세척부(32) 및 건조부(33)를 순차적으로 거치게 된다.The
세척부(32)는 컨베이어(31)의 상측에서 유리원판(1)을 향해 세척수를 분사하도록 구성된다.The
그리고, 건조부(33)는 세척부(32)의 후방에 배치되며, 컨베이어(31)의 상측에서 유리원판(1)을 향해 온풍을 분사하도록 구성된다.Additionally, the drying
즉, 세척부(32)에서 분사되는 세척수로 유리원판(1)의 표면에 묻어 있는 먼지나 기타 각종 이물질을 제거할 수 있고, 건조부(33)에서 분사되는 온풍으로 유리원판(1)의 표면에 묻어 있는 물기를 건조할 수 있는 것이다.That is, dust and other various foreign substances on the surface of the glass
이와 같이 세척 건조기(30)를 통해 유리원판(1)의 상면을 세척 및 건조한 다음에는 유리원판(1)을 180도 뒤집어서 컨베이어(31)에 올려, 유리원판(1)의 밑면이 이었던 부분을 상면으로 하여 세척부(32) 및 건조부(33)를 통해 세척 및 건조하면 된다.In this way, after washing and drying the upper surface of the glass
한편, 세척건조단계 이후에는 천공단계(S300)가 수행된다.Meanwhile, after the washing and drying step, a drilling step (S300) is performed.
천공단계는 연마단계를 거친 유리원판(1)에 한 쌍의 전선(3)을 통과시키기 위한 한 쌍의 홀(1a)을 천공하는 단계이다.The drilling step is a step of drilling a pair of holes (1a) for passing a pair of wires (3) in the glass disk (1) that has gone through the polishing step.
이때, 한 쌍의 홀(1a)은 유리원판(1) 중에서 전도성 물질(10a,10b)이 인쇄되는 라인에 천공된다.At this time, a pair of holes 1a is drilled in the line where the
도면에는 유리원판(1)의 우측과 좌측 가장자리에 전도성 물질(10a,10b)이 인쇄된 예를 도시하였는 바, 홀(1a)도 유리원판(1)의 우측과 좌측 가장자리 라인에 각각 천공된다,The drawing shows an example in which conductive materials (10a, 10b) are printed on the right and left edges of the glass plate (1). Holes (1a) are also perforated on the right and left edge lines of the glass plate (1), respectively.
일 예로, 유리원판(1)의 천공은 전동드릴을 통해 수행될 수 있다.As an example, drilling of the
전동드릴은 실린더나 캠과 같은 승강장치를 통해 유리원판(1)에 대해 자동으로 승강될 수 있다.The electric drill can be automatically raised and lowered relative to the glass disc (1) through a lifting device such as a cylinder or cam.
작업테이블의 상면에 유리원판(1)을 안착한 다음, 실린더 또는 캠으로 형성된 승강장치를 통해 전동드릴을 유리원판(1)으로 하강시킴으로써, 유리원판(1)에 전선(3)을 돌출시키기 위한 홀(1a)을 천공할 수 있다.After seating the glass disc (1) on the upper surface of the work table, lowering the electric drill to the glass disc (1) through a lifting device formed by a cylinder or cam, a hole (3) for protruding the wire (3) into the glass disc (1) 1a) can be drilled.
이때, 전선(3)은 +극 및 -극으로 하여 총 2개가 한 쌍으로 적용될 수 있다. 그리고, 후술되는 전도성 물질(10a,10b)은 유리원판(1)의 일측과 타측에 각각 2줄씩 인쇄됨으로, 전선(3)은 총 2쌍으로 적용되어, 유리원판(1)의 일측과 타측에 배치된 전도성 물질(10a,10b)에 전기적으로 연결된다.At this time, a total of two wires (3) can be applied as a pair, with + and - poles. In addition, since the conductive materials (10a, 10b), which will be described later, are printed in two lines each on one side and the other side of the glass plate (1), the wires (3) are applied in total of two pairs, and are applied to one side and the other side of the glass plate (1). It is electrically connected to the disposed
전도성 물질(10a,10b)에 전선(3)을 각각 연결하는 방법은 면상발열체 분야에서 상용화 된 기술이므로, 구체적인 설명은 생략한다.Since the method of connecting the wires 3 to the
한편, 천공단계 이후에는 인쇄단계(S400)가 수행된다.Meanwhile, after the perforation step, a printing step (S400) is performed.
인쇄단계는 유리원판(1)에 전기를 흐르게 하기 위한 전도성 물질(10a,10b)을 인쇄하는 단계이다.The printing step is a step of printing conductive materials (10a, 10b) to allow electricity to flow on the glass plate (1).
전도성 물질(10a,10b)은 (+) 전극과 (-) 전극 즉, 전술한 전선(3)이 각각 연결되어 전기가 흐르게 되며, 이로 인해 열을 발생시킨다.The
전도성 물질(10a,10b)은 실버 페이스트(silver paste)로 형성될 수 있다.The
전도성 물질(10a,10b)은 잉크 형태로써, 유리원판(1)의 일측과 타측에 각각 일정길이의 선 형태로 인쇄되어 전기통로를 형성하게 된다.The
아울러, 전도성 물질(10a,10b)은 유리원판(1)의 표면에 전류가 흐를 수 있도록 하며, 발열층(20)을 충분히 가열할 수 있는 열을 발생시킨다.In addition, the
전도성 물질(10a,10b)을 인쇄하는 방식은 스크린 프린팅, 오프셋 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소 프린팅, 레터프레스 프린팅, 잉크젯 프린팅 및 롤투롤 그라비아 프린팅 중 적어도 어느 하나의 방식을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The method of printing the
이때, 전기통로는 전도성 물질(10a,10b)로 인쇄된 선을 의미할 수 있고, 선에 의한 패턴을 의미할 수도 있다. 전기통로는 저항값을 조절하여 발열 온도를 설정할 수 있고, 발열체의 저항값은 열 처리 조건 및 전도성 물질(10a,10b)의 조건에 따라 조절할 수 있다.At this time, the electric path may mean a line printed with conductive material (10a, 10b), or it may mean a pattern by the line. The heating temperature of the electric passage can be set by adjusting the resistance value, and the resistance value of the heating element can be adjusted according to the heat treatment conditions and the conditions of the
부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파(100)에서 전도성 물질(10a,10b)은 실버 페이스트(silver paste)에 한정되지 않으며, 은나노 잉크와, 카본 페이스트(carbon paste) 및 탄소나노튜브 중 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있음을 밝힌다.Additionally, in the
다른 한편으로, 전도성 물질(10a,10b)은 고투과성을 갖는 투명도전성 전극재료가 사용될 수 있다. 투명도전성 재료로서 안티몬을 함유하는 산화주석(Antimony Tin Oxide; ATO)이나, 인듐을 함유하는 산화주석(Indium Tin Oxide; 이하 'ITO'라 함)등이 사용될 수 있다.On the other hand, the
한편, 인쇄단계 이후에는 유리원판(1)을 건조하는 건조단계(S500)가 수행된다.Meanwhile, after the printing step, a drying step (S500) of drying the glass
건조단계는 온풍이나 열풍을 발생시키는 장비를 통해 수행되거나 또는, 건조실에서 유리원판(1)을 자연건조 함으로써 수행될 수 있다.The drying step may be performed using equipment that generates warm air or hot air, or may be performed by naturally drying the
이러한 건조단계를 통해 전도성 물질(10a,10b)을 건조하여 유리원판(1)에 정착시킬 수 있다.Through this drying step, the
그리고, 전도성 물질(10a,10b)을 건조하면, 전도성 물질(10a,10b)은 전기를 흐르게 할 수 있는 길을 만들어준다.And, when the
한편, 건조단계 이후에는 유리원판(1)에 전도성 물질(10a,10b)을 침착(정착)시키면서 유리원판(1)의 강도를 향상시키기 위한 열처리단계(S600)가 수행된다.Meanwhile, after the drying step, a heat treatment step (S600) is performed to improve the strength of the
열처리단계는 열처리기(40)에 의해 수행될 수 있다.The heat treatment step may be performed by the
열처리기(40)는 챔버(41) 및 가열수단(42)을 포함한다.The
챔버(41)는 일면에 유리원판(1)이 출입하는 출입구가 형성되고, 내부에는 유리원판(1)이 수용되는 수용공간이 형성된다.The
가열수단(42)은 챔버(41)의 내부 양측벽에 각각 배치되어 유리원판(1)을 사이에 두고 서로 대향된다. 가열수단(42)은 히터나 열선 등 열을 발생시킬 수 있는 제품으로 적용될 수 있다.The heating means 42 are disposed on both inner walls of the
유리원판(1)은 복수개의 집게부(43)에 의해 홀딩 된 상태로 챔버(41)에 출입할 수 있다.The
집게부(43)에는 일정길이를 갖는 수직봉(44)이 각각 결합된다.
수직봉(44)들의 상측은 하나의 수평프레임(45)에 공동으로 고정된다.The upper sides of the
그리고, 수평프레임(45)은 이송장치(46)에 의해 수평방향으로 왕복 이송되면서 집게부(43)들에 홀딩 된 유리원판(1)을 챔버(41)의 내부 또는 외부로 이송된다.Then, the
일 예로, 이송장치(46)는 서로 이격되도록 배치되는 한 쌍의 회전체 및 한 쌍의 회전체에 무한궤도를 형성하면서 정방향 또는 역방향으로 회전되는 회전부재를 포함할 수 있다.As an example, the
회전체는 풀리 또는 스프로켓으로 형성될 수 있다.The rotating body may be formed of a pulley or sprocket.
회전부재는 회전체가 풀리로 형성되는 경우 타이밍 밸트로 형성되고, 스프로켓으로 형성되는 경우 체인으로 형성된다.The rotating member is formed as a timing belt when the rotating body is formed as a pulley, and as a chain when formed as a sprocket.
한 쌍의 회전체 중 어느 하나는 모터의 동력으로 정방향 또는 역방향으로 회전된다.One of the pair of rotating bodies is rotated in the forward or reverse direction by the power of the motor.
그리고, 회전부재에는 수평프레임(45)이 결합된다.And, a
따라서, 모터로 회전체를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 회전부재가 모터의 회전방향에 대응되게 회전된다. 결국, 모터를 통해 회전체의 회전방향을 제어하여 유리원판(1)을 챔버(41)의 내부 또는 외부로 이송시킬 수 있다.Therefore, when the motor rotates the rotating body in the forward or reverse direction, the rotating member is rotated corresponding to the rotation direction of the motor. Ultimately, the
챔버(41)의 내부공간으로 이송된 유리원판(1)은 히터 또는 열선의 발열작동을 통해 열처리 된다.The
이때, 열처리 단계에서 히터 또는 열선을 통한 유리원판(1)의 열처리 온도는 약 700℃ 내지 900℃ 일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.At this time, the heat treatment temperature of the
이와 같이 유리원판(1)을 열처리하면 전도성 물질(10a,10b)(실버페이스트)이 유리원판(1)에 침착 된다. 그리고, 침착된 전도성 물질(10a,10b)은 추후 진행되는 납땜공정에서 전선(3)이 유리원판(1)에 전기를 공급할 수 있는 전기 통로 역할을 한다.When the
아울러, 열처리에 의해 유리원판(1)을 일정수준으로 강화하여 구조적 안정성을 확보할 수 있다.In addition, structural stability can be secured by strengthening the
이로 인해 유리원판(1) 각종 충격이나 강풍 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.As a result, the
이때, 본 발명에서 이송장치(46)는 전술한 회전체 및 회전부재에 한정되지 않으며, 로드레스 실린더, 리니어 실린더, 랙 피니언 중 선택되는 어느 하나로 대체될 수도 있음을 밝힌다.At this time, it should be noted that the
한편, 열처리 단계 이후에는 냉각단계(S700)가 수행된다.Meanwhile, after the heat treatment step, a cooling step (S700) is performed.
냉각단계는 열처리 된 유리원판(1)을 일정온도 이상으로 냉각하는 단계이다.The cooling step is a step of cooling the heat-treated
냉각단계는 냉각기(50)에 의해 수행될 수 있다.The cooling step may be performed by the cooler 50.
냉각기(50)는 챔버(41)의 입구측에 서로 대향되게 배치되는 한 쌍의 플레이트와, 평판플레이트(51)에 서로 수직, 수평 방향으로 일정간격 이격되도록 배치되며 유리원판(1)을 향해 냉기를 분사할 수 있는 다수개의 분사노즐(52) 및 분사노즐(52)들에 압축공기를 공급하는 에어콤프레셔(미도시)를 포함한다.The cooler 50 includes a pair of plates opposing each other on the inlet side of the
따라서, 열처리 단계를 완료하여 챔버(41)에서 인출된 유리원판(1)은 평판플레이트(51)의 사이에 위치되고, 분사노즐(52)들은 유리원판(1)을 향하게 된다.Accordingly, the glass
분사노즐(52)들은 일정영역이 평판플레이트(51)의 내부에 매립되고, 나머지 영역을 평판플레이트(51)로부터 돌출되어 유리원판(1)과 마주한다.A certain area of the
그리고, 평판플레이트(51)의 내부에는 분사노즐(52)들과 각각 연결되는 분기관(미도시)이 매립된다.Additionally, branch pipes (not shown) connected to each of the
분기관은 그 내부가 서로 연결된 구조로 이루어진다.The branch pipes are structured so that their interiors are interconnected.
분기관의 일측은 에어콤프레셔와 연결되는 공급관(미도시)이 연결된다.One side of the branch pipe is connected to a supply pipe (not shown) connected to the air compressor.
이로 인해, 평판플레이트(51)의 사이에 유리원판(1)을 위치시킨 다음 에어콤프레셔를 작동시키면, 에어콤프레셔에서 발생되는 냉기가 분사노즐(52)들을 통해 유리원판(1)에 고루게 분사된다.For this reason, when the
한편, 냉각단계 이후에는 테이핑 단계가 수행될 수도 있다.Meanwhile, a taping step may be performed after the cooling step.
테이핑 단계는 유리원판(1)의 가장자리를 따라 테이프를 부착하여 추후 진행되는 코팅단계에서 유리원판(1)의 가장자리에 CNT 잉크가 도포되는 것을 방지하는 단계이다.The taping step is a step of attaching tape along the edge of the
유리원판(1)에 CNT 잉크를 도포하여 건조한 이후에는, 유리원판(1)에서 테이프를 제거한 다음, 유리원판(1)의 가장자리에 PVB 필름을 부착한 후 보호필름을 부착하면 된다.After applying and drying the CNT ink on the glass plate (1), remove the tape from the glass plate (1), attach the PVB film to the edge of the glass plate (1), and then attach the protective film.
한편, 테이핑 단계 이후에는 코팅단계(S800)가 수행된다.Meanwhile, after the taping step, a coating step (S800) is performed.
코팅단계는 유리원판(1) 및 유리원판(1)에 인쇄된 전도성 물질(10a,10b)인 전기 통로에 CNT 잉크를 분사하여 발열층(20)을 형성하는 단계이다.The coating step is a step of forming the
CNT는 벌집모양의 길다란 탄소구조물로서 원통의 지름이 수십 나노미터이고, 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이룬다. CNT는 구리와 전기전도가 유사하고, 전기가 인가되면 발열하는 특성을 가지며, 전기적, 기계적 특성이 우수하다.CNT is a long honeycomb-shaped carbon structure with a cylinder diameter of several tens of nanometers, and hexagons made of six carbon atoms are connected to each other to form a tube shape. CNT has similar electrical conductivity to copper, has the property of generating heat when electricity is applied, and has excellent electrical and mechanical properties.
아울러, CNT는 종래의 탄소계 발열잉크보다 탄소입자가 작아서 전도성 물질(10a,10b)에 의해 형성되는 전기통로와의 접촉 표면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 발열층(20)과 유리원판(1)의 접촉부분 및 발열층(20)과 전기통로의 접촉부분에 형성되는 미세한 공간이 축소되어 전기적 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, CNTs have smaller carbon particles than conventional carbon-based heating inks, so they can increase the contact surface area with the electrical path formed by the
아울러, 본 코팅단계에서는 탄소 입자가 수십 나노미터로 작은 CNT 잉크를 유리원판(1)에 적용하여 접촉 표면적을 증가시킴으로써, 전선(3)과의 접촉저항을 최소화 할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.In addition, in this coating step, CNT ink with carbon particles as small as tens of nanometers is applied to the glass plate (1) to increase the contact surface area, thereby providing the effect of minimizing contact resistance with the wire (3). .
이상 설명한 CNT 잉크를 유리원판(1)에 코팅하기 위해 가열 및 도포기(60)가 사용된다.A heating and
즉, 코팅단계는 가열 및 도포기(60)를 통해 유리원판(1)을 자동으로 가열한 후, 유리원판(1) 및 전기 통로에 CNT 잉크를 자동으로 도포하는 방식으로 수행된다.That is, the coating step is performed by automatically heating the
도 4에 도시된 바와 같이, 가열 및 도포기(60)는 가열부(61)와, 왕복구동부(62)와, 트롤리(63) 및 스프레이부(64)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the heating and
가열부(61)는 평평한 판 형상으로 형성될 수 있다.The
가열부(61)의 저면 양측에는 지지다리(612)가 결합된다.
따라서, 가열부(61)는 지면으로부터 소정거리 이격된 상태에서 유리원판(1)을 지지한다.Accordingly, the
가열부(61)의 상면에는 적어도 하나 이상의 유리원판(1)이 안착된다.At least one
가열부(61)의 내부에는 CNT 잉크에 포함된 수분을 증발시키도록 발열작동 하는 가열원(611)이 매립된다.A
가열원(611)은 열선, 히팅 코일 등과 같이 전원을 공급 받아 발열작동하는 제품으로 적용될 수 있다.The
가열원(611)은 가열부(61) 전체를 고루게 가열시키도록 싸인파 패턴, 톱니파 패턴 등으로 매립될 수 있다.The
가열부(61)는 가열원(611)에 의해 발생되는 열을 유리원판(1)에 고루게 전달하도록 열전도성이 우수한 금속과 같은 재질로 형성될 수 있다.The
왕복구동부(62)는 2개 한 쌍으로 구성되어 가열부(61)의 일측과 타측에 각각 배치된다.The
왕복구동부(62)는 트롤리(63) 및 스프레이부(64)를 유리원판(1)을 따라 이동시킬 수 있도록 로드레스 실린더나 리이너 실린더와 같은 공압실린더, 랙피니언 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 도면에는 공압실린더로 형성된 예를 도시하였다.The
트롤리(63)는 대략 'ㄷ'자 단면 형상으로 형성될 수 있다.The
트롤리(63)는 저면 양측이 왕복구동부(62)의 피스톤에 각각 결합된다.Both sides of the bottom of the
따라서, 트롤리(63) 및 트롤리(63)에 탑재되는 스프레이부(64)는 왕복구동부(62)에 의해 유리원판(1)의 상면을 따라 이동된다.Accordingly, the
스프레이부(64)는 트롤리(63) 탑재되어 유리원판(1)의 상면을 따라 이동되면서 CNT 잉크를 분사한다.The
트롤리(63)에는 스프레이부(64)에 공급하기 위한 CNT 잉크가 저장된 저장통(미도시)이 설치될 수 있다.A reservoir (not shown) storing CNT ink to be supplied to the
이때, 스프레이부(64)는 압축공기를 분사하는 타입의 제품으로 적용되어, 유리원판(1)에 CNT 잉크를 고루게 분사할 수 있고, 결국, 유리원판(1)에 균일한 두께의 발열층(20)을 형성할 수 있다.At this time, the
전술한 바와 같이 가열부(61)에는 1개 또는 2개 이상의 유리원판(1)이 안착될 수 있으므로, 스프레이부(64)도 유리원판(1)과 대응되는 개수로 적용될 수 있다.As described above, since one or two or
스프레이부(64)를 복수개로 적용함으로써, 한번에 여러 개의 유리원판(1)에 CNT 잉크를 분사하여 발열층(20)을 형성하는 것이 가능하다.By applying a plurality of
나아가, 스프레이부(64)는 유리원판(1) 간의 간격에 대응되게 위치조절 되도록 구현될 수 있다.Furthermore, the
이를 위해, 트롤리(63)에는 레일부(65)를 수평 설치하고, 스프레이부(64)에는 레일부(65)를 따라 좌,우 방향으로 슬라이딩되는 슬라이더(66)를 설치함으로써, 스프레이부(64)와 유리원판(1)을 수직방향으로 1:1 대향시킬 수 있다.To this end, the
이상 설명한 코팅단계에서는 가열부(61)로 유리원판(1)을 미리 가열한 다음, 스프레이부(64)를 통해 CNT 잉크를 자동으로 고루게 도포함으로써, CNT 잉크에 포함된 수분을 즉시 증발시킬 수 있다. 따라서, 유리원판(1)에 CNT 잉크만 신속하고 안정적으로 침착 및 고착시킬 수 있다.In the coating step described above, the
이로 인해, 유리원판(1)에 도포된 CNT 잉크를 건조하는 공정을 생략할 수 있어, 면상 발열체를 제조하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.Because of this, the process of drying the CNT ink applied to the
나아가, 가열부(61)에서 코팅단계를 거친 유리원판(1)을 제거하는 과정에서 CNT 잉크가 번지는 현상을 방지할 수도 있다.Furthermore, it is possible to prevent the CNT ink from spreading during the process of removing the
부가적으로, 코팅단계에서 가열원(611)에 의한 유리원판(1)의 가열온도는 약 100℃ 내지 150℃ 일 수 있으나, 본 발명에서 유리원판(1)의 가열온도는 전술한 온도 범위에 한정되지 않음을 밝힌다.Additionally, the heating temperature of the glass
유리원판(1)의 가열온도는 유리원판(1)의 크기, CNT 잉크의 물성, CNT 잉크의 양, 기타 다양한 조건에 따라 선택적으로 변경가능 하다.The heating temperature of the
한편, 유리원판(1)에 CNT 잉크를 인쇄한 다음에는 유리원판(1)에 전도성 물질(10a,10b)에 의해 형성되는 전기 통로에 전선(3)을 각각 연결한다.Meanwhile, after printing CNT ink on the
이때, 전기 통로는 유리원판(1)의 전면에만 형성될 수 있다. 그리고, 전선(3)은 유리원판(1)의 후면 방향에서 전술한 천공단계에 의해 유리원판(1)에 형성된 홀(1a)을 관통하여 전기 통로에 납땜 방식으로 고정될 수 있다.At this time, the electric passage may be formed only on the front surface of the
전선(3)을 전기 통로에 연결하는 방식은 면상발열체 기술분야에서 상용화 된 기술이므로, 구체적인 설명은 생략한다.Since the method of connecting the wire (3) to the electric passage is a commercialized technology in the field of planar heating element technology, detailed description will be omitted.
한편, 유리원판(1)의 전기 통로에 전선(3)을 연결한 다음에는 유리원판(1)의 전면에 보호유리(2)를 부착하는 부착단계(S900)가 수행된다.Meanwhile, after connecting the electric wire 3 to the electric path of the glass
보호유리(2)는 PVB(Polyvinyl Butyral) 접합필름을 통해 유리원판(1)에 부착될 수 있다.The protective glass (2) can be attached to the glass plate (1) through a PVB (Polyvinyl Butyral) bonding film.
전술한 바와 같이, PVB(Polyvinyl Butyral) 접합필름은 유리원판(1)의 가장자리 영역에 부착될 수 있다.As described above, the PVB (Polyvinyl Butyral) bonding film may be attached to the edge area of the glass
다른 예로, PVB(Polyvinyl Butyral) 접합필름은 유리원판(1)의 가장자리 영역 뿐만 아니라 가장자리의 안쪽 영역에도 부착될 수 있다.As another example, the PVB (Polyvinyl Butyral) bonding film may be attached not only to the edge area of the
이때, 유리원판(1)과 보호유리(2)의 부착은 진공압착기를 통해 이루어질 수 있다.At this time, the attachment of the
일 예로, 유리원판(1)에 PVB(Polyvinyl Butyral) 접합필름을 부착한 다음, 그 위에 보호유리(2)를 안착한 후, 진공압착기를 통해 유리원판(1)과 보호유리(2)를 약 2~3시간 압착함으로써, 유리원판(1)에 보호유리(2)를 부착할 수 있다.As an example, a PVB (Polyvinyl Butyral) bonding film is attached to the
종래의 면상발열체는 보호유리(2) 없이 유리원판(1)의 전기 통로 끝부분에 전선(3)을 납땜하여 사용하였으나, 이 경우 전선(3)이 노출됨으로 인해 쉽게 끊어지는 문제점이 발생하였다.The conventional planar heating element used a wire (3) soldered to the end of the electric passage of the glass plate (1) without a protective glass (2), but in this case, the wire (3) was exposed, causing a problem of being easily broken.
그러나, 본 발명에 따른 면상발열체를 이용한 전기쇼파는 보호유리(2)를 유리원판(1)에 부착하여 전기 통로와, 전선(3) 및 발열층(20)을 완전히 덮어 보호함에 따라, 전선(3)이 끊어지는 것을 방지하고, 전기 통로나 발열층(20)이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.However, the electric sofa using a planar heating element according to the present invention attaches the protective glass (2) to the glass disk (1) to completely cover and protect the electric passage, wire (3), and heating layer (20), thereby protecting the wire ( 3) can be prevented from being broken, and the electric passage or the
부가적으로 보호유리(2)는 유리원판(1)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.Additionally, the
그리고, 보호유리(2)에도 연마단계와, 세척건조단계 및 열처리 단계 중 적어도 어느 하나 이상이 수행될 수 있다.Also, at least one of a polishing step, a washing drying step, and a heat treatment step may be performed on the
다음으로, 유리원판(1)에 도포된 CNT의 미세구조에 대해 설명한다.Next, the microstructure of CNTs applied to the
하기 그림들은 유리원판(1)의 표면에 CNT가 도포된 시료에 대한 전자현미경 이미지 분석을 수행한 것이다.The following figures show electron microscope image analysis of a sample coated with CNTs on the surface of a glass plate (1).
분석장비는 Hitachi, S-4200, Japan을 사용하였고, 가속전압은 15KV이다.The analysis equipment used was Hitachi, S-4200, Japan, and the acceleration voltage was 15KV.
그리고, 유리원판(1) 표면에 도포된 저항별 CNT 5종(200옴,400옴, 600옴, 800옴, 1k옴)이다.In addition, there are five types of CNT for each resistance (200 ohm, 400 ohm, 600 ohm, 800 ohm, 1k ohm) applied to the surface of the glass plate (1).
분석방법은 동일 저항 시편에 대한 배율별 이미지 분석(0.5K~50.0K)은 200Ω(0.5~30.0K), 400Ω(0.5~50.0K), 600Ω(0.5~50.0K), 600Ω 50.0K, 바인더 추정 이미지, 800Ω(1.0~50.0K), 1.000Ω(0.5~30.0K)이다.The analysis method is image analysis by magnification (0.5K~50.0K) for the same resistance specimen: 200Ω (0.5~30.0K), 400Ω (0.5~50.0K), 600Ω (0.5~50.0K), 600Ω 50.0K, and binder estimation. Image, 800Ω (1.0~50.0K), 1.000Ω (0.5~30.0K).
그리고, 저항변화에 따른 이미지를 교차분석 하였으며, 그 종류로는 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (1.0K), 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (10.0K), 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (30.0K), 600옴, 1000옴 시편 중 바인더 노출 이미지 분석(10.K)이다.In addition, images according to resistance changes were cross-analyzed, and the types included image analysis by resistance compared to the same magnification (1.0K), image analysis by resistance compared to the same magnification (10.0K), and image analysis by resistance compared to the same magnification (30.0K). ), Binder exposure image analysis (10.K) among 600 ohm and 1000 ohm specimens.
분석결과는 다음과 같다.The analysis results are as follows.
가. 동일 저항 시편에 대한 배율별 이미지 분석(0.5K~50.0K)go. Image analysis by magnification for the same resistance specimen (0.5K~50.0K)
A. 200Ω(0.5~30.0K)A. 200Ω(0.5~30.0K)
그림 1 내지 4를 참고하면 낮은 배율에서는 CNT의 이미지가 관찰되지 않고 CNT 코팅면 위에 분포하는 10um 크기 내외의 비전도성 Particle Material이 다수 관찰되었다.Referring to Figures 1 to 4, at low magnification, the image of the CNT was not observed, and many non-conductive particle materials of about 10um in size were observed distributed on the CNT coating surface.
CNT의 두께는 10nm~ 50nm 정도로 분포하며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.The thickness of CNTs was observed to range from 10 nm to 50 nm and their lengths varied.
바인더로 보이는 비전도성 물질(10a,10b)들이 고르게 분포되지 않고 뭉쳐 있는 것이 관찰되었다.It was observed that the non-conductive materials (10a, 10b), which appear to be binders, were not evenly distributed and clumped together.
충분한 양의 CNT가 고루 분포되어 있어 유리 표면에 의한 이미지는 관찰되지 않는다.Because a sufficient amount of CNTs are evenly distributed, no image is observed on the glass surface.
B. 400Ω(0.5~50.0K)B. 400Ω (0.5~50.0K)
그림 5 내지 그림 9를 참고하면 낮은 배율에서는 CNT의 이미지가 관찰되지 않고 CNT 코팅면 위에 분포하는 10 um 크기 내외의 비전도성 Particle Material이 다수 관찰되었다.Referring to Figures 5 to 9, at low magnifications, the image of the CNT was not observed, and many non-conductive particle materials of about 10 um in size were observed distributed on the CNT coating surface.
그리고, CNT 의 두께는 10nm~ 50nm 정도로 분포하며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the thickness of CNTs was observed to range from 10 nm to 50 nm and their lengths varied.
또한, 바인더로 보이는 물질들이 고르게 분포되지 않고 뭉쳐 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that materials that appeared to be binders were not evenly distributed and were clumped together.
그리고, 유리표면에 의한 이미지는 정확히 관찰되지 않았으며, 바인더와 CNT가 고루 분포되어 있는 것이 관찰되었다.Additionally, the image of the glass surface was not observed accurately, and it was observed that the binder and CNT were evenly distributed.
C. 600Ω(0.5~50.0K)C. 600Ω (0.5~50.0K)
그림 10 내지 그림 14를 참고하면 낮은 배율에서는 CNT 코팅면 위에 분포하는 10um 크기 내외의 비전도성 Particle Material이 다수 관찰되었다.Referring to Figures 10 to 14, at low magnification, many non-conductive particle materials of around 10um in size were observed distributed on the CNT coating surface.
그리고, CNT 의 두께는 10nm~ 50nm 정도로 분포하며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the thickness of CNTs was observed to range from 10 nm to 50 nm and their lengths varied.
또한, 바인더로 보이는 물질들이 고르게 분포되지 않고 뭉쳐 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that materials that appeared to be binders were not evenly distributed and were clumped together.
그리고, 유리원판(1) 표면에 의한 이미지로 추정되는 이미지가 저배율에서 다수 관찰되었다.In addition, many images presumed to be images of the surface of the
또한, 바인더와 CNT가 고루 분포되어 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that the binder and CNTs were evenly distributed.
그리고, 일부 고배율에서 CNT가 도포되지 않고 바인더가 노출된 것으로 추정되는 이미지가 관찰되었다.Also, at some high magnifications, images were observed in which CNTs were not applied and the binder was assumed to be exposed.
C-1 600Ω 50.0K, 바인더 추정 이미지C-1 600Ω 50.0K, binder estimation image
그림 15 내지 17을 참고하면 여러 영역에서 CNT가 도포되지 않고 바인더로 추정되는 영역이 관찰되었다.Referring to Figures 15 to 17, CNTs were not applied in several areas and areas presumed to be binders were observed.
그리고, 200~400옴 사이에서는 관찰되지 않았던 노출된 바인더 이미지가 600옴부터 여러 영역에서 고루 보이고 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that the exposed binder image, which was not observed between 200 and 400 ohms, was evenly visible in various areas starting from 600 ohms.
이때, 노출된 바인더 영역의 크기는 10um 내외로 관찰되었다.At this time, the size of the exposed binder area was observed to be around 10um.
D. 800Ω(1.0~50.0K)D. 800Ω (1.0~50.0K)
그림 18 내지 21을 참고하면 낮은 배율에서는 CNT 코팅면 위에 분포하는 10 um 크기 내외의 비전도성 Particle Material이 다수 관찰되었다.Referring to Figures 18 to 21, at low magnification, many non-conductive particle materials of about 10 um in size were observed distributed on the CNT coating surface.
그리고, CNT 의 두께는 10nm~ 50nm 정도로 분포하며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the thickness of CNTs was observed to range from 10 nm to 50 nm and their lengths varied.
또한, 바인더로 보이는 물질들이 고르게 분포되지 않고 뭉쳐 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that materials that appeared to be binders were not evenly distributed and were clumped together.
그리고, 유리표면에 의한 이미지로 추정되는 이미지가 저배율에서 넓게 관찰되었다.And, an image presumed to be an image of the glass surface was observed widely at low magnification.
그리고, 바인더와 CNT가 고루 분포되어 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that the binder and CNTs were evenly distributed.
또한, 600옴 고배율과 달리 바인더가 노출된 것으로 추정되는 이미지가 관찰되지 않았다.Additionally, unlike the 600 ohm high magnification, no image presumed to have exposed binder was observed.
E. 1,0KΩ (0.5~50.0K)E. 1,0KΩ (0.5~50.0K)
그림 22 내지 26을 참고하면 저배율에서는 CNT 코팅면 위에 분포하는 10um 크기 내외의 부정형 비전도성 Particle Material과 이와는 다른 성상의 20um~100um 크기의 비정질 비전도성 물질(10a,10b)(먼지)이 다수 관찰되었다.Referring to Figures 22 to 26, at low magnification, a large number of irregular non-conductive particle materials of around 10um in size and amorphous non-conductive materials (10a, 10b) (dust) of 20um to 100um in size were observed distributed on the CNT coating surface. .
그리고, CNT 의 두께는 10nm~ 50nm 정도로 분포하며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the thickness of CNTs was observed to range from 10 nm to 50 nm and their lengths varied.
또한, 바인더로 보이는 물질들이 고르게 분포되지 않고 뭉쳐 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that materials that appeared to be binders were not evenly distributed and were clumped together.
그리고, 유리원판(1)에 의한 이미지로 추정되는 이미지가 저배율에서 매우 넓게 관찰되었다.And, the image presumed to be that of the
또한, 바인더와 CNT가 고루 분포되어 있으나 부분적으로 바인더로 의심되는 물질이 뭉쳐진 이미지가 관찰되었다.In addition, an image was observed in which the binder and CNT were evenly distributed, but a material suspected to be a binder was partially agglomerated.
그리고, 600옴 고배율에서 관찰된 바인더 추정 이미지가 더 크고 넓게 관찰되었다.In addition, the estimated binder image observed at 600 ohm high magnification was observed to be larger and wider.
나. 저항변화에 따른 이미지 교차 분석me. Image cross-analysis according to resistance change
A. 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (1.0K)A. Image analysis by resistance compared to the same magnification (1.0K)
그림 27을 참고하면 저항이 올라 갈수록 유리 표면 혹은 바인더로 추정되는 이미지(빨간색 원 영역)가 다수 관찰되었다. 이러한 현상은 저항이 커질수로 더 크고 더 진하게 관찰되었다.Referring to Figure 27, as the resistance increased, more images presumed to be a glass surface or binder (red circle area) were observed. This phenomenon was observed larger and more intensely as the resistance increased.
그리고, 1.0K옴에서 비정형의 불순물로 추정되는 이미지(노란색 원 영역)가 관찰되었다.Additionally, an image (yellow circle area) presumed to be an atypical impurity was observed at 1.0K ohm.
B. 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (10.0K)B. Image analysis by resistance compared to the same magnification (10.0K)
그림 28을 참고하면 모든 시편에서 바인더로 추정되는 영역이 관찰되었으며, 크기와 모양도 다양하게 관찰되었다.Referring to Figure 28, areas presumed to be binders were observed in all specimens, and various sizes and shapes were observed.
그리고, 배율증가에 따른 차이점은 관찰되지 않았다.And, no differences were observed as magnification increased.
또한, CNT는 바인더가 노출되지 않은 부분에 한하여 배율과 시편의 종류에 관계없이 고르게 도포되어 있는 것이 관찰되었다.In addition, it was observed that CNTs were evenly applied regardless of magnification and type of specimen, only in areas where the binder was not exposed.
C. 동일 배율 대비 저항별 이미지 분석 (30.0K)C. Image analysis by resistance compared to the same magnification (30.0K)
그림 29를 참고하면 모든 시편에서 바인더로 추정되는 영역(화살표)이 관찰되었으며, 크기와 모양도 다양하게 관찰되었다.Referring to Figure 29, areas presumed to be binders (arrows) were observed in all specimens, and various sizes and shapes were observed.
그리고, 시편에 따른 CNT 도포 밀도 차이는 관찰되지 않았다.Additionally, no differences in CNT application density were observed depending on the specimen.
또한, CNT는 바인더가 노출되지 않은 부분에 한하여 배율과 시편의 종류에 관계없이 고르게 도포되어 있음이 관찰되었다.In addition, it was observed that CNTs were evenly applied regardless of magnification and type of specimen, only in areas where the binder was not exposed.
D. 바인더 노출 이미지 분석 (10.0K)D. Binder exposure image analysis (10.0K)
그림 30을 참고하면 바인더로 노출된 이미지가 600 및 1000옴 시편에서 관찰되었다.Referring to Figure 30, the binder exposed images were observed for the 600 and 1000 ohm specimens.
그리고, 저항이 올라갈수록 이러한 부분은 더욱 넓게 관찰되었다.And, as the resistance went up, this area was observed more widely.
결론적으로, 모든 영역에서 비정질의 전도성이 낮은 불순물이 다수 도포되어 있고, 400옴 이상에서 저항이 올라갈수록 많은 영역에서 바인더가 노출된 것으로 의심되는 이미지가 관찰되었으며, 저항이 커질수록 바인더로 의심되는 전도성이 낮은 영역이 넓게 분포된 것으로 관찰되었고, 1.0K 옴에서는 유리 파편으로 의심되는 이미지가 관찰되었으며, 5. CNT의 두께는 10~50 nm를 보이며 길이는 다양하게 존재하는 것으로 관찰되었다.In conclusion, a large number of amorphous, low-conductivity impurities were applied in all areas, and as the resistance increased above 400 ohms, images suspected of exposing the binder were observed in many areas, and as the resistance increased, the conductivity suspected to be the binder increased. This low area was observed to be widely distributed, and at 1.0K ohm, an image suspected to be glass fragments was observed. 5. The thickness of the CNT was observed to be 10 to 50 nm and the length was observed to vary.
다음으로, 유리원판(1)에 코팅된 전극과 CNT에 대한 미세구조에 대해 설명한다.Next, the microstructure of the electrode and CNT coated on the
하기 그림들은 유리원판(1)의 표면에 CNT가 도포된 시료에 대한 전자현미경 이미지 분석을 수행한 것이다.The following figures show electron microscope image analysis of a sample coated with CNTs on the surface of a glass plate (1).
분석장비는 Hitachi, S-4200, Japan을 사용하였고, 가속전압은 10KV이다.The analysis equipment used was Hitachi, S-4200, Japan, and the acceleration voltage was 10KV.
시편은 유리원판(1) 표면에 전극(전도성 물질(10a,10b)) 두께별 시편 2종과 그 표면에 CNT 코팅된 시편 1종이다.The specimens are two types of specimens with different thicknesses of electrodes (conductive materials (10a, 10b)) on the surface of the glass disk (1) and one specimen coated with CNT on the surface.
그리고, 유리원판(1) 표면에 도포된 전극 및 CNT 코팅된 시편을 파단하여 시편을 준비하였다.Then, a specimen was prepared by breaking the electrode and CNT coated specimen applied to the surface of the glass disk (1).
또한, 전극과 CNT코팅된 시편의 표면 분석을 분석하고, 시편의 단면을 분석하여 전극 및 CNT 코팅두께 측정하였으며, 분석 방향의 기준은 코팅층을 위로하고, 전극의 전극구멍이 아래(6시방향)로 향한 상태를 기준으로 한다.In addition, the surface analysis of the electrode and CNT-coated specimen was analyzed, and the cross-section of the specimen was analyzed to measure the thickness of the electrode and CNT coating. The standard for analysis direction is the coating layer upward, and the electrode hole of the electrode is downward (6 o'clock direction). It is based on the state toward .
분석방법은 각 부분별 배율에 따른 이미지를 분석(0.5K~50.0K) 하였으며, 구체적으로, CNT 코팅 시편 (0.5~20.0K)과, 두꺼운 전극 시편 (0.5~20.0K) 및 얇은 전극 시편 (0.5~20.0K)을 분석하였다.The analysis method analyzed images according to the magnification of each part (0.5K~50.0K), specifically, CNT coated specimens (0.5~20.0K), thick electrode specimens (0.5~20.0K), and thin electrode specimens (0.5K~50.0K). ~20.0K) was analyzed.
시편의 비교분석은 동일 배율로 관찰한 부분별 표면 분석과, 동일 배율로 관찰한 측면 분석(두께분석)을 수행하였다.Comparative analysis of the specimens included surface analysis for each section observed at the same magnification, and side analysis (thickness analysis) observed at the same magnification.
분석에 사용된 각 부분의 명칭은 도 에 도시하였다.The names of each part used in the analysis are shown in the figure.
도 는 CNT 코팅된 시편의 분석 위치를 나타내는 도면이다.Figure shows the analysis position of the CNT-coated specimen.
가. 각 부분별 배율에 따른 이미지 분석(0.5K~50.0K)go. Image analysis according to magnification for each part (0.5K~50.0K)
A. CNT 코팅 시편(A 시편)의 표면 및 단면분석 (0.5K~20.0K)A. Surface and cross-sectional analysis of CNT coated specimen (A specimen) (0.5K~20.0K)
(그림 31 검은 전극(음극) - CNT 코팅층이 제거된 전극 표면 분석 (좌) 100배, (우) 5,000배)(Figure 31 Black electrode (cathode) - Analysis of electrode surface with CNT coating layer removed (left) 100 times, (right) 5,000 times)
그림 31을 참고하면 수백 nm ~ 수 ㎛ 크기의 기공이 다수 존재하는 것이 관찰되었다.Referring to Figure 31, it was observed that many pores ranging in size from hundreds of nm to several μm were present.
그리고, 그림 31의 (우)를 참고하면 표면에 다수의 미세 기공(10nm 내외)이 관찰되었다.And, referring to (right) in Figure 31, numerous micropores (about 10nm) were observed on the surface.
(그림 32 검은 전극(음극) - CNT 코팅층이 제거된 전극 단면 분석(5000배))(Figure 32 Black electrode (cathode) - cross-sectional analysis of the electrode with the CNT coating layer removed (5000 times))
그림 32를 참고하면 두께 6㎛ 내외 전극이 유리 표면에 코팅된 것이 관찰되었다.Referring to Figure 32, it was observed that an electrode with a thickness of approximately 6㎛ was coated on the glass surface.
그리고, 다공성이며 수십 nm ~ 수 ㎛ 로 다양한 크기가 관찰되었다.In addition, it was porous and had various sizes ranging from tens of nm to several μm.
(그림 33 CNT 코팅 표면 분석 영상)(Figure 33 CNT coating surface analysis video)
그림 33을 참고하면 좌측 이미지는 전극이 없는 위치의 이미지로 CNT가 관찰되었다.Referring to Figure 33, the left image is an image of a location without electrodes, where CNTs were observed.
그리고, 오른쪽은 전극 위의 CNT 코팅층으로 CNT가 관찰되지 않았다.And, on the right, the CNT coating layer on the electrode was not observed.
(그림 34 CNT 코팅된 위치에 따른 단면분석 영상)(Figure 34 Cross-sectional analysis video according to CNT coating location)
그림 34를 참고하면 (좌) 플레이트 위에 880㎚ 내외의 코팅된 CNT 층이 관찰되었다.Referring to Figure 34, a coated CNT layer of approximately 880 nm was observed on the plate (left).
그리고, (우) 플레이트 위에 6㎛ 내외의 전극이 관찰되었다.And, (right) an electrode measuring approximately 6㎛ was observed on the plate.
또한, (우) 전극층 위에 900㎚ 내외의 층이 관찰되었다.Additionally, (right) a layer of approximately 900 nm was observed on the electrode layer.
그리고, (우) 표면에 CNT의 형상이 거의 사라진 것이 관찰되었다.And, (right) it was observed that the shape of the CNT almost disappeared on the surface.
또한, (우) carbon으로 추정되는 층이 관찰됨되었고, 층간분리가 관찰되었다.Additionally, (right) a layer presumed to be carbon was observed, and interlayer separation was observed.
(그림 35 적색 전극(양극) - CNT 코팅층이 제거된 전극 표면 분석 (좌) 100배, (우) 5,000배)(Figure 35 Red electrode (anode) - Analysis of electrode surface with CNT coating layer removed (left) 100 times, (right) 5,000 times)
그림 35를 참고하면 음극과 동일한 표면 이미지가 관찰되었다.Referring to Figure 35, the same surface image as the cathode was observed.
그리고, 수백 nm ~ 수 ㎛ 크기의 기공이 다수 존재하는 것이 관찰되었다.In addition, it was observed that a large number of pores ranging in size from hundreds of nm to several μm were present.
또한, 표면에 다수의 미세 기공(10 nm 내외)이 관찰되었다. (그림 35의 우측 이미지 참고)Additionally, numerous micropores (around 10 nm) were observed on the surface. (Refer to the right image in Figure 35)
(그림 36 적색 전극(양극) - CNT 코팅층이 제거된 전극 단면 분석 (5000배))(Figure 36 Red electrode (anode) - cross-sectional analysis of electrode with CNT coating layer removed (5000 times))
그림 36을 참고하면 두께 6㎛ 내외의 전극이 유리 표면에 코팅된 것이 관찰되었다.Referring to Figure 36, it was observed that an electrode with a thickness of approximately 6㎛ was coated on the glass surface.
그리고, 다공성이며 수십 nm ~ 수 ㎛ 로 다양한 크기인 것이 관찰되었다.In addition, it was observed that it was porous and had various sizes ranging from tens of nm to several μm.
또한, 비교적 균질한 두께로 코팅층이 생성되어 있는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that the coating layer was created with a relatively uniform thickness.
(그림 37 위치별 CNT 표면 분석 영상)(Figure 37 CNT surface analysis video by location)
그림 37을 참고하면 좌측 이미지는 양극에 인접한 전극이 없는 위치의 이미지로 CNT가 관찰되었다.Referring to Figure 37, the left image is an image of a location without an electrode adjacent to the anode, where CNTs were observed.
그리고, 오른쪽은 양극 위의 CNT 코팅층으로 음극과 동일하게 CNT가 관찰되지 않았다.And, on the right is the CNT coating layer on the anode, and like the cathode, no CNTs were observed.
(그림 38 위치별 단면분석 영상)(Figure 38 Cross-sectional analysis video by location)
그림 38을 참고하면 (좌) 플레이트 위에 900㎚ 내외의 코팅된 CNT 층이 관찰되었다.Referring to Figure 38, a coated CNT layer of approximately 900 nm was observed on the plate (left).
그리고, (우) 플레이트 위에 6㎛ 내외의 전극이 관찰되었다.And, (right) an electrode measuring approximately 6㎛ was observed on the plate.
또한, (우) 전극층 위에 900㎚ 내외의 CNT 층이 관찰되었다.Additionally, (right) a CNT layer of approximately 900 nm was observed on the electrode layer.
그리고, (우) 표면에 CNT의 형상이 음극과는 달리 관찰되었다.And, (right) the shape of the CNT on the surface was observed, unlike that of the cathode.
또한, 양극과 CNT 층간 분리가 관찰되었다.Additionally, separation between the anode and CNT layers was observed.
(그림 39 유리원판(1) 위의 전극표면 분석 영상)(Figure 39 Analysis video of the electrode surface on the glass disk (1))
그림 39를 참고하면 전극을 이루는 전도성 소재의 성상은 동일하게 관찰되었다.Referring to Figure 39, the properties of the conductive material forming the electrode were observed to be the same.
그리고, 표면에 생성된 미세 기공의 크기가 음극이 보다 작고 많이 분포하는 것이 관찰되었다.Additionally, it was observed that the size of the micropores created on the surface were smaller and more distributed than those of the cathode.
또한, 양극의 경우 음극에 비해 큰 미세기공이 적게 분포되어 있는 것이 관찰되었다.Additionally, in the case of the anode, it was observed that large micropores were less distributed than the cathode.
(그림 40 유리원판(1) 위의 전극 단면 분석 영상)(Figure 40 Video of electrode cross-section analysis on glass disk (1))
그림 40을 참고하면 단면 분석결과 두 극의 전극 두께 및 형상이 유사한 모습을 보이는 것으로 관찰되었다.Referring to Figure 40, as a result of cross-sectional analysis, it was observed that the electrode thickness and shape of the two poles were similar.
B. 두꺼운 전극 시편(B 시편) 코팅의 표면 및 단면분석 (0.5~20.0K)B. Surface and cross-sectional analysis of thick electrode specimen (B specimen) coating (0.5~20.0K)
(그림 41 B 시편의 좌측 전극 표면 분석영상)(Figure 41 Analysis image of left electrode surface of specimen B)
그림 41을 참고하면 A 시편의 전극 표면에서 관찰되었던 미세기공이 관찰되지 않았다.Referring to Figure 41, the micropores observed on the electrode surface of specimen A were not observed.
그리고, 전극을 이루는 입자간 공극 및 형상은 A 시편의 전극과 동일한 것으로 관찰되었다.In addition, the voids and shape between particles forming the electrode were observed to be the same as the electrode of specimen A.
또한, 부분적인 공극이 다수 관찰되었다. 그러나 표면의 미세 기공은 관찰되지 않았다.Additionally, many partial voids were observed. However, surface micropores were not observed.
(그림 42 시편의 좌측 전극 단면영상)(Figure 42 Cross-sectional image of the left electrode of the specimen)
그림 42를 참고하면 6㎛ 내외의 전극 코팅층이 관찰되었다.Referring to Figure 42, an electrode coating layer of approximately 6㎛ was observed.
그리고, 내부에 다수의 기공이 관찰되었다.And, a number of pores were observed inside.
또한, 시료 표면에 미세기공은 관찰되지 않았다.Additionally, no micropores were observed on the sample surface.
그리고, 비교적 균등하게 코팅층을 이루고 있는 것으로 관찰되었다.And, it was observed that the coating layer was formed relatively evenly.
(그림 43 B 시편의 좌측 전극 표면 분석영상)(Figure 43 Analysis image of left electrode surface of specimen B)
그림 43을 참고하면 A 시편의 전극 표면에서 관찰되었던 미세기공이 관찰되지 않았다.Referring to Figure 43, the micropores observed on the electrode surface of specimen A were not observed.
그리고, 전극을 이루는 입자간 공극 및 형상은 A 시편의 전극과 동일한 것으로 관찰되었다.In addition, the voids and shape between particles forming the electrode were observed to be the same as the electrode of specimen A.
또한, 부분적인 공극이 다수 관찰되었다. 그러나 표면의 미세 기공은 관찰되지 않았다.Additionally, many partial voids were observed. However, surface micropores were not observed.
(그림 44 B 시편의 우측 전극 단면영상)(Figure 44 Cross-sectional image of right electrode of specimen B)
그림 44를 참고하면 6㎛ 내외의 전극 코팅층이 관찰되었다.Referring to Figure 44, an electrode coating layer of approximately 6㎛ was observed.
그리고, 내부에 다수의 기공이 관찰되었다.And, a number of pores were observed inside.
또한, 시료 표면에 미세기공은 관찰되지 않았다.Additionally, no micropores were observed on the sample surface.
또한, 비교적 균등하게 코팅층을 이루고 있는 것으로 관찰되었다.Additionally, it was observed that the coating layer was formed relatively evenly.
C. 얇은 전극 시편(C 시편) 코팅의 표면 및 단면분석 (0.5~20.0K)C. Surface and cross-sectional analysis of coating of thin electrode specimen (C specimen) (0.5~20.0K)
(그림 45 C 시편의 좌측 전극 표면 분석영상)(Figure 45 Analysis image of left electrode surface of specimen C)
그림 45를 참고하면 A 시편의 전극 표면에서 관찰되었던 미세기공이 관찰되지 않았다.Referring to Figure 45, the micropores observed on the electrode surface of specimen A were not observed.
그리고, 전극을 이루는 입자간 공극 및 형상은 A 시편의 전극과 동일한 것으로 관찰되었다.In addition, the voids and shape between particles forming the electrode were observed to be the same as the electrode of specimen A.
또한, 부분적인 공극이 다수 관찰됨 그러나 표면의 미세 기공은 관찰되지 않았다.Additionally, many partial voids were observed, but no micropores on the surface were observed.
(그림 46 C 시편의 좌측 전극 단면영상)(Figure 46 Cross-sectional image of left electrode of specimen C)
그림 46을 참고하면 6㎛ 내외의 전극 코팅층이 관찰되었다.Referring to Figure 46, an electrode coating layer of approximately 6㎛ was observed.
그리고, 내부에 다수의 기공이 관찰되었다.And, a number of pores were observed inside.
또한, 시료 표면에 미세기공은 관찰되지 않았다.Additionally, no micropores were observed on the sample surface.
그리고, 비교적 균등하게 코팅층을 이루고 있는 것으로 관찰되었다.And, it was observed that the coating layer was formed relatively evenly.
(그림 47 C 시편의 우측 전극 표면 분석영상)(Figure 47 Analysis image of the right electrode surface of specimen C)
그림 47을 참고하면 A 시편의 전극 표면에서 관찰되었던 미세기공이 관찰되지 않았다.Referring to Figure 47, the micropores observed on the electrode surface of specimen A were not observed.
그리고, 전극을 이루는 입자간 공극 및 형상은 A 시편의 전극과 동일한 것으로 관찰되었다.In addition, the voids and shape between particles forming the electrode were observed to be the same as the electrode of specimen A.
또한, 부분적인 공극이 다수 관찰됨 그러나 표면의 미세 기공은 관찰되지 않았다.Additionally, many partial voids were observed, but no micropores on the surface were observed.
(그림 48 C 시편의 우측 전극 단면영상)(Figure 48 Cross-sectional image of right electrode of specimen C)
그림 48을 참고하면 6㎛ 내외의 전극 코팅층이 관찰되었다.Referring to Figure 48, an electrode coating layer of approximately 6㎛ was observed.
그리고, 내부에 다수의 기공이 관찰되었다.And, a number of pores were observed inside.
또한, 시료 표면에 미세기공은 관찰되지 않았다.Additionally, no micropores were observed on the sample surface.
그리고, 비교적 균등하게 코팅층을 이루고 있는 것으로 관찰되었다.And, it was observed that the coating layer was formed relatively evenly.
나. 시편 비교분석me. Comparative analysis of specimens
A. 동일 배율로 관찰한 부분별 표면 분석A. Surface analysis of each part observed at the same magnification
(그림 49 시편 표면 분석 비교 영상)(Figure 49 Sample surface analysis comparison video)
그림 49를 참고하면 A 시편의 표면에는 다량의 미세기공이 관찰되나 B, C 시편에는 관찰되지 않았다.Referring to Figure 49, a large amount of micropores were observed on the surface of specimen A, but not in specimens B and C.
그리고, 시편의 종류와 상관없이 좌, 우 시편의 차이는 관찰되지 않았다.And, regardless of the type of specimen, no difference was observed between left and right specimens.
B. 동일 배율로 관찰한 측면 분석(두께분석)B. Side analysis observed at the same magnification (thickness analysis)
그림 50 시편 단면 분석 비교 영상Figure 50 Comparison video of specimen cross-sectional analysis
그림 50을 참고하면 A 시편의 표면에는 다량의 미세기공이 관찰되나 B, C 시편에는 관찰되지 않았다.Referring to Figure 50, a large amount of micropores were observed on the surface of specimen A, but not in specimens B and C.
그리고, 시편의 종류와 상관없이 좌, 우 시편의 차이는 관찰되지 않았다.And, regardless of the type of specimen, no difference was observed between left and right specimens.
결론적으로, A 시편 분석결과를 정리하면 CNT 코팅층이 제거된 전극에는 다수의 기공이 관찰되었다.In conclusion, summarizing the analysis results of specimen A, numerous pores were observed in the electrode from which the CNT coating layer was removed.
그리고, 전극 두께의 경우 약 6 ~ 7um 두께로 제조되어 있었으며, 큰 기공이 다수 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the electrode thickness was manufactured to be about 6 to 7 um thick, and it was observed that many large pores were present.
또한, CNT 코팅 층은 900㎚ ~ 1um 두께를 나타내고 있는 것으로 관찰되었다.Additionally, the CNT coating layer was observed to have a thickness of 900 nm to 1 μm.
그리고, CNT 코팅층은 유리원판(1)의 표면에 코팅된 경우 CNT가 관찰되었다. 그러나 전극위에 코팅된 경우 음극의 경우에는 CNT가 관찰되지 않았고, 양극의 경우 다소간의 양은 줄었으나 CNT 형상이 관찰되었다.And, when the CNT coating layer was coated on the surface of the glass plate (1), CNTs were observed. However, when coated on the electrode, CNTs were not observed in the case of the cathode, and in the case of the anode, the CNT shape was observed although the amount was somewhat reduced.
또한, 음극에서 보다 많고 크기가 작은 미세 기공이 관찰되었다.Additionally, more numerous and smaller micropores were observed in the cathode.
한편, B, C 시편 분석결과를 정리하면 전극 표면에 기공이 관찰되지 않았다.Meanwhile, summarizing the analysis results of specimens B and C, no pores were observed on the electrode surface.
그리고, 전극 두께의 경우 약 6 ~ 7um 두께로 제조되어 있었으며, 큰 기공이 다수 존재하는 것으로 관찰되었다.In addition, the electrode thickness was manufactured to be about 6 to 7 um thick, and it was observed that many large pores were present.
또한, 좌,우 전극의 표면 미세구조 차이는 관찰되지 않았으며, 전극 두께도 유사한 것으로 관찰되었다.Additionally, no difference in surface microstructure between the left and right electrodes was observed, and the electrode thickness was also observed to be similar.
한편, 시편별 비교 연구 분석결과를 정리하면 다수의 기공이 존재하는 것으로 관찰되었다.Meanwhile, if we summarize the comparative research analysis results for each specimen, It was observed that multiple pores were present.
그리고, 입자크기는 3가지 시편 모두 유사하게 관찰되었다.And, the particle size was observed to be similar for all three specimens.
또한, 단면의 두께는 유사하며, 내부에도 큰 기공이 다수 존재하고 있는 것으로 관찰되었다.In addition, the cross-sectional thickness was similar, and it was observed that many large pores existed inside.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. must be interpreted.
1 : 유리원판 1a : 홀
2 : 보호유리 3 : 전선
10 : 전도성 물질 20 : 발열층
30 : 세척 건조기 31 : 컨베이어
32 : 세척부 33 : 건조부
40 : 열처리기 41 : 챔버
42 : 가열수단 43 : 집게부
44 : 수직봉 45 : 수평프레임
46 : 이송장치 50 : 냉각기
51 : 평판플레이트 52 : 분사노즐
60 : 가열 및 도포기 61 : 가열부
611 : 가열원 612 : 지지다리
62 : 왕복구동부 63 : 트롤리
64 : 스프레이부 65 : 레일부
100 : 면상발열체를 이용한 전기쇼파 110 : 프레임
111 : 등받이 120 : 착석부
121 : 외피 122 : 쿠션층1: glass plate 1a: hole
2: protective glass 3: electric wire
10: conductive material 20: heating layer
30: Washing dryer 31: Conveyor
32: washing section 33: drying section
40: heat treater 41: chamber
42: heating means 43: tongs
44: Vertical bar 45: Horizontal frame
46: transfer device 50: cooler
51: Flat plate 52: Spray nozzle
60: heating and applicator 61: heating unit
611: heating source 612: support leg
62: Reciprocating drive unit 63: Trolley
64: spray part 65: rail part
100: Electric sofa using planar heating element 110: Frame
111: backrest 120: seating area
121: outer shell 122: cushion layer
Claims (3)
상기 프레임의 상면에 배치되며 사용자가 착석하게 되는 착석부; 및
상기 착석부의 내부에 보온성을 유지하기 위해 매립되는 면상발열체를 포함하고,
상기 면상 발열체는,
전극이 형성된 유리원판; 및
상기 유리원판 상에 CNT 잉크가 코팅되어 통전에 의해 발열되는 발열층을 포함하되,
상기 발열층은,
상기 유리원판이 안착되는 가열부와, 상기 가열부의 일측과 타측에 각각 배치되는 왕복구동부와, 상기 왕복구동부에 의해 상기 가열부 상에 안착된 유리원판의 상부를 왕복 주행하는 트롤리 및 상기 트롤리에 적어도 하나 이상으로 탑재되며 상기 유리원판 상에 CNT 잉크를 분사하는 스프레이부를 포함하는 가열 및 도포기에 의해 형성되되, 상기 CNT 잉크는 상기 유리원판이 가열된 상태 또는 가열과 동시에 분사되면서 내재된 수분이 증발되어 상기 발열층으로 형성되는 면상발열체를 이용한 전기쇼파.
frame;
a seating portion disposed on the upper surface of the frame and on which the user sits; and
It includes a planar heating element embedded in the seating area to maintain heat retention,
The planar heating element is,
A glass disk on which electrodes are formed; and
It includes a heating layer coated with CNT ink on the glass plate and generating heat by electric current,
The heating layer is,
At least a heating unit on which the glass disc is seated, a reciprocating drive unit disposed on one side and the other side of the heating unit, a trolley that reciprocates on the upper part of the glass disc seated on the heating unit by the reciprocating drive unit, and the trolley. It is mounted on one or more plates and is formed by a heating and applicator including a spray unit for spraying CNT ink on the glass plate. The CNT ink is sprayed while the glass plate is heated or simultaneously with heating, and the inherent moisture is evaporated. An electric sofa using a planar heating element formed from the heating layer.
상기 유리원판에 PVB 필름을 통해 부착되며, 그림, 문구, 로고 중 적어도 어느 하나 이상이 인쇄된 보호유리를 더 포함하는 면상발열체를 이용한 전기쇼파.
According to paragraph 1,
An electric sofa using a planar heating element, which is attached to the glass plate through a PVB film and further includes a protective glass on which at least one of a picture, text, or logo is printed.
Priority Applications (1)
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2023
- 2023-04-03 KR KR1020230043352A patent/KR102604024B1/en active IP Right Grant
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