KR19980014136A - Sheet heater - Google Patents

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Abstract

절연 기판상에 절연성 탄소와 합성수지를 배합한 카본 페이스트층과 은분말과 합성수지를 배합한 실버 페이스트층으로 형성하며, 이 실버 페이스트 층상에 전류단자를 배설한 시이트상 히터로 DC 10∼30V에서 사용할 때, 거울이나 자동차의 사이드 미러의 성애, 얼음 등을 효과적으로 제거할 수 있다.A carbon paste layer formed by mixing insulating carbon and synthetic resin on an insulating substrate, and a silver paste layer formed by blending silver powder and a synthetic resin, and a sheet heater in which a current terminal is disposed on the silver paste layer. When used at a DC voltage of 10 to 30 V , Erosion of a mirror or a side mirror of an automobile, ice and the like can be effectively removed.

Description

시이트상 히터Sheet heater

본 발명은 본 발명자의 선 특허 제83589호의 개량 발명으로서 시이트상 히터에 관한 것이다. 더 상세히는 소정 띄상의 공간이 이루어지는 패턴으로 실버페이스트 절연 기판상에 프린트한 후, 그 위에 카본 페이스트로 프린팅함으로서 상기 실버 페이스트로 프린트시 공간으로 남아 있는 부분과 실버페이스상에 도포되도록 하여 전극이 병렬로 연결되도록 한 시이트상 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a sheet phase heater as an improvement of Japanese Patent No. 83589 of the present inventor. More specifically, the silver paste is printed on a silver paste insulating substrate in a pattern in which a predetermined space is formed, and then printed with a carbon paste on the silver paste. To a sheet heater.

종래 전기를 이용한 히터는 대부분 니크롬선에 전선을 연결한 히터나, 자동차 후면유리에 열선의 선단에 전선을 연결하여 구성된 것 등이 알려져 있다.Heretofore, it has been known that a heater using electric power is mostly composed of a heater connecting a wire to a nichrome wire or a wire connected to the tip of a hot wire on the rear glass of a car.

본 발명자는 종래의 히터로서는 자동차의 백미러나 욕실 등의 고정 거울에 사용하는데 합당하지 못하여 이에 사용하기 위해 열전도성이 양호한 카본 페이스트를 일정 띄상으로 도포, 건조한 후 이 띄상의 건조페이스트의 각각에 도전체의 양단에 전선을 연결한 시이트상 히터를 특허출원하여 특허 제83589호로 등록되었다.The inventors of the present invention have found that a conventional heater is not suitable for use in a fixed mirror such as a rearview mirror or a bathroom of an automobile, so that a carbon paste having good heat conductivity is coated and dried in order to use it, And a sheet heater with a wire connected to both ends of the heater is registered as a patent No. 83589.

그러나, 상기 본 발명자의 특허는 도포하는 데의 제조상의 어려움과, 전선을 이용하기 때문에 열전달이 느리고, 열효율의 면에서 개선할 필요가 있었다. 따라서 본 발명자는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 절연 기판상에 소정의 띄상의 공간을 갖는 패턴으로 실버 페이스트로 프린트한 후, 그 위에 카본 페이스트를 프린트로 도포하여, 실버 페이스트로 프린트시 공간으로 남아있는 부분과 실버 페이스트 위를 덮도록 한 바, 상기 문제점을 개선할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 이르렀다.However, the inventor of the present invention has difficulty in manufacturing and application of electric wire, and therefore, heat transfer is slow and it is necessary to improve the thermal efficiency. Therefore, in order to overcome such a problem, the inventor of the present invention has found that a silver paste is printed on an insulating substrate in a pattern having a predetermined space, then carbon paste is applied thereon as a print, And silver paste, the above problem can be solved, and the present invention has been accomplished.

도1은 본 발명의 실버 페이스트로 패턴을 형성한 후, 그 위에 카본 페이스트를 프린팅하여 카본 페이스트가 띄상으로 나타난 시이트상 히터의 평면도를 나타낸 도이다.FIG. 1 is a plan view of a sheet heater in which carbon paste is formed by patterning a silver paste of the present invention and printing a carbon paste thereon.

도2는 도1의 시이트상 히터의 종단면도이다.Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the sheet heater of Fig. 1; Fig.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 시이트상 히터(1)의 평면도를 나타낸 것이다. 도1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 시이트상 히터(1)는 절연 기판(2)띄상의 카본 페이스트(4) 실버 페이스트(3) 및 전류단자(5)(5')로 구성된다.Fig. 1 shows a plan view of the sheet heater 1 of the present invention. As shown in Fig. 1, the sheet heater 1 of the present invention is composed of the carbon paste 4, the silver paste 3 and the current terminals 5 and 5 'on the insulating substrate 2.

여기서, 실버 페이스트에 사용되는 은분말은 순수(99%이상)한 것으로, 그의 크기는 약 250메쉬를 통과하는 것이다. 음분말은 전기전도성이 우수하며, 상기 조건에 부합하는 것이며 시판용의 것이 사용될 수 있다. 실버 페이스트에 사용되는 은의 함량은 수지에 대해 50∼80 중량부이다.Here, the silver powder used in the silver paste is pure (99% or more), and its size is about 250 mesh. The negative electrode powder is excellent in electric conductivity, meets the above conditions, and a commercially available powder can be used. The amount of silver used in the silver paste is 50 to 80 parts by weight based on the resin.

또한, 카본 페이스트에 사용되는 탄소로는 절연성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 무정형탄소는 전열성이 나쁘기 때문에 시판용의 전열성이 양호한 탄소를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 탄소의 열전도율은 37.7×10-3deg. cm, sec 이상의 것으로, 시판용으로는 닛뽄 탄소(주)제의 분말상 CSP, CP, β5(이상모두 상품명), 일본토카이 카본(주)의 TOKABLACK(상품명)등을 들 수 있다.The carbon used in the carbon paste is not particularly limited as long as it has an insulating property. That is, since amorphous carbon is poor in heat transfer property, it is preferable to use commercially available carbon having good heat conductivity. The thermal conductivity of these carbons is 37.7 x 10-3 deg. cm < 2 > or more, and for commercial use, powdery CSP, CP, beta 5 (all trade names) and TOKABLACK (trade name) available from Nippon Carbon Co.,

이들 탄소는 각각 전열성이 상이하며, 전열성의 조절을 위해 그의 사용량을 적의 선정할 수 있으며 이들의 사용되는 양은 수지 100중량부에 대해 10∼50중량부가 바람직하다.Each of these carbons is different in heat conduction, and its amount to be used can be appropriately selected for controlling the heat conductivity, and the amount thereof to be used is preferably 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the resin.

상기 실버 페이스트 및 카본 페이스트에 사용되는 수지로는 열변성이 적으며, 은이나 카본과 용이하게 배합되며, 접착성을 가지며 수난용성인 것이라면 특별한 제한은 없다. 그의 예로는 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드 등을 들수 있으며, 이들 중 폴리에스테르 수지가 특히 바람직하다.The resin used for the silver paste and the carbon paste is not particularly limited as long as it is less thermally denatured, easily blended with silver or carbon, has adhesiveness, and is water-insoluble. Examples thereof include polyester, polyacrylate, polyamide and the like, among which a polyester resin is particularly preferable.

전술한 실버 페이스트와 카본 페이스트를 사용하여 시이트상 히터를 제작하는 방법의 예를 들면 시이트상 기재에 띄상의 카본 페이스트가 도포된 부분을 제의한 부분에만 실버 페이스트가 도포되도록 프린트한다. 그런 다음, 그 위에 카본 페이스틀르 전체적으로 도포되도록 프린트하면 도포에 나타난 바와 같이, 상기 실버 페이스트가 도포되지 아니한 부분은 카본 페이스트가 도포되며 또한 실버 페이스트의 위에도 카본 페이스트가 도포된다. 그 위에 공기의 방법에 따라 접착제를 도포하여 접착제층(6)을 형성한 후, 이형지(7)를 부착한다.As an example of a method for manufacturing a sheet heater using the above-described silver paste and carbon paste, a silver paste is applied to only a portion of the sheet-like substrate on which a carbon paste is applied. Then, when the carbon paste is printed so as to be entirely applied on the carbon paste, carbon paste is applied to the portion where the silver paste is not applied, and carbon paste is also applied to the silver paste as shown in the application. And an adhesive is applied thereon according to the method of air to form the adhesive layer 6, and then the release paper 7 is attached.

또한, 반대 면의 실버 페이스트(3)부분에 단자(6)(6')을 설치한다. 이때 실버 페이스트(3) 부분은 도1에 나타난 바와 같이, 카본 페이스트(4)에 의해 양분되며, 이러한 양분된 실버 페이스트(3)에 전류입력단자(5)(5')가 설치되어 전류는 병렬상태로 연결된다.Further, terminals 6 and 6 'are provided on the silver paste 3 on the opposite surface. At this time, the silver paste 3 portion is divided by the carbon paste 4 as shown in Fig. 1, and the current input terminals 5 and 5 'are installed in the bisected silver paste 3, State.

전류입력단자(5)(5')에 입력되는 전압은 10V∼30V가 사용될 수 있으며, 100V나 220V의 전력이 입력되면 실버 페이스트중의 은성분이 타버려 본 발명의 시이트상 히터는 못쓰게 된다. 따라서, 본 발명의 시이트상 히터는 자동차의 백미러나 전압이 10V∼30V로 공급되는 물품에만 사용될 수 있다. 만일 100V나 220V의 고전압이 공급되는 물품에 사용할 시는 변압기를 설치하여 전압을 상기 범위로 내려야 사용할 수 있다.The voltage applied to the current input terminals 5 and 5 'may be 10 V to 30 V, and when 100 V or 220 V power is input, the silver paste in the silver paste burns and the sheet heater of the present invention is damaged. Therefore, the sheet heater of the present invention can be used only in a rearview mirror of an automobile or an article supplied with a voltage of 10 V to 30 V. If you are using a high voltage supply of 100V or 220V, you must install a transformer to reduce the voltage to the above range.

이하 실시예로서 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

(실시예 1)(Example 1)

우선 폴리에스테르수지를 용제인 부틸셀루솔브아세테이트에 1.4:1의 비율로 용해시킨 다음, 250메쉬 통과의 순수한 은(99.5%)분말에 상기 폴리에스테르 용액을 7:3(중량비)으로 배합하고, 이를 10μm의 두께로 도1에 나타난 카본 페이스트층(검은 띄상)을 제외한 패턴으로 폴리에스테르 시이트상에 프린팅하여 실버 페이스트 층을 형성, 일본토카이 카본(주)의 TOKABLACK(상품명)을 상기 폴리에스테르 용액에 6:5(중량비)로 배합한 후, 이를 상기 실버 페이스트 상에 10μm프린트하여 도포한다. 이렇게 프린팅하면 도1에 나타난 띄상의 카본 페이스트층(4)과 실버 페이스트층(3)이 형성된다.First, the polyester resin was dissolved in butylcellosolve acetate as a solvent at a ratio of 1.4: 1. Then, the polyester solution was blended in a ratio of 7: 3 (weight ratio) to pure silver (99.5% And printing was performed on the polyester sheet in a pattern except for the carbon paste layer (black spots) shown in Fig. 1 to a thickness of 10 mu m to form a silver paste layer. TOKABLACK (trade name) of Tokai Carbon Co., : 5 (weight ratio), which is then applied to the silver paste by printing with a thickness of 10 μm. When printing is performed in this way, a carbon paste layer 4 and a silver paste layer 3 on the bubble shown in Fig. 1 are formed.

상기 카본 페이스트층을 도포한 후, 그 위에 양면테이프나 접착제층을 형성한다. 공업적 생산 및 원가절감의 면에서 핫멜트 에틸렌 비닐 아세테이트를 도포하는 것이 바람직하다. 그런 다음 이형지를 접착하고, 도1에 나타난 바와 같이 전류단자를 실버 페이스트 부위에 닿도록 부착함으로서 본 발명의 시이트상 히터를 제작한다.After the carbon paste layer is applied, a double-sided tape or an adhesive layer is formed thereon. It is preferable to apply hot-melt ethylene vinyl acetate in view of industrial production and cost reduction. Then, the release sheet is bonded, and the sheet heater of the present invention is manufactured by attaching the current terminal to the silver paste portion as shown in Fig.

이렇게 제작된 시이트상 히터는 고전압(100V, 220V)에서는 사용할 수 없으나 저전압(10V∼30V)에서는 극히 효율적으로 성애, 얼음, 김서림을 짧은 시간에 제거할 수 있으므로 자동차의 백미러, 욕실거울 등에 유용하다.This sheet heater can not be used at high voltage (100V, 220V) but it is very effective at low voltage (10V ~ 30V) and can be used for a car mirror, a bathroom mirror and so on because it can remove sexuality, ice and fogging in a short time.

(시험예)(Test Example)

실시예1에서 제작한 시이트상 히터를 사용하여 다음 항목의 시험하고, 그 결과를 함께 나타난다.The following items were tested using the sheet heater prepared in Example 1, and the results are shown together.

1. 전기적 특성 :1. Electrical characteristics:

(1) 정격전압 : DC 13.5V(1) Rated voltage: DC 13.5V

(2) 사용전압 : DC 10∼15V(2) Operating voltage: DC 10 ~ 15V

(3) 최대전류 : AT, -40℃, DC 13.5V 초기전류 : 3.5AMP이하(3) Maximum current: AT, -40 ℃, DC 13.5V Initial current: 3.5AMP or less

10분 후 : 2.2AMP이하After 10 minutes: 2.2 AMP or less

(4) 절연저항 : 10M 이상(500V MEGA)(4) Insulation resistance: 10M or more (500V MEGA)

(5) 과 전 류 : DC 15V를 24시간 인가하여 파손되거나 타지 않음.(5) and current: DC 15V is applied for 24 hours to break or not burn.

2. 본 발명 시이트상 히터의 얼음 제거 특성 :2. Ice-removing property of the sheet heater of the present invention:

거울 표면을 암모니아수로 닦아 기름 등을 제거한 후, 증류수로 닦고 건조했다. 이를 -18℃에서 2시간 방치했다. 그런 다음 -40℃에서 1시간, 25℃ 65±10%의 대기온도에서 거울 표면에 0.5mm의 얼음이 균일하게 생성시키고, -40℃에서 4시간 방치한 다음, 다음 각 온도에서 30분간 방치한 후 DC 13.5V를 인가했다.The surface of the mirror was wiped with ammonia water to remove oil and the like, and then wiped with distilled water and dried. This was allowed to stand at -18 DEG C for 2 hours. Then, 0.5 mm of ice was uniformly generated on the surface of the mirror at an ambient temperature of -40 ° C. for 1 hour and 25 ° C. for 65 ± 10%, allowed to stand at -40 ° C. for 4 hours, and then left at each of the following temperatures for 30 minutes After that, DC 13.5V was applied.

그 결과는 다음과 같다.the results are as follow.

-5℃에서 3, 5분간 통전시 80%의 얼음제거80% of ice removed at -5 ℃ for 3 or 5 minutes

-25℃에서 6분간 통전시 80%의 얼음제거80% of ice removed when energized for 6 minutes at -25 ° C

-25℃에서 10분간 통전시 95%의 얼음제거95% of ice removal during power-up at -25 ° C for 10 minutes

-40℃에서 통전시 80%의 얼음제거80% of ice removed when energized at -40 ° C

3. 거울의 표면온도 제어시험3. Mirror surface temperature control test

-30℃에서 DC 13.5V 인가시 10분후 거울의 표면온도가 10℃이상임10 minutes after application of DC 13.5 V at -30 ° C, the surface temperature of the mirror exceeds 10 ° C

25℃에서 DC 13.5V 인가시 10분후 거울의 표면온도가 55℃±10℃임10 minutes after application of DC 13.5 V at 25 ° C, the surface temperature of the mirror is 55 ° C ± 10 ° C

45℃에서 DC 13.5V 인가시 10분후 거울의 표면온도가 70℃이하임10 minutes after application of DC 13.5 V at 45 ° C, the surface temperature of the mirror is 70 ° C or less

4. 실시예 1에서 제작한 본 발명의 시이트상 히터를 유리에 부착하고 온도 노출시험을 행한 바, -30℃∼20℃에서 24시간 이상이 없었고, 115℃에서 1시간 동안 통전시 이상이 없었다.4. The sheet heater according to the present invention prepared in Example 1 was attached to glass and subjected to a temperature exposure test. As a result, there was no abnormality for 24 hours at -30 캜 to 20 캜, and no abnormality for 1 hour at 115 캜 .

5. 상기와 동일 물체를 공기중에서 DC 15V를 10분간 인가한 전원을 off하고, 5% NaCl용액에 5분간 담그고, 이를 1주기로하여 200주기하고, 또한 5% CaCl2용을 사용하여 동일하게 실시한 바, 본 발명의 시이트상 히터에 이상이 없었다.5. The same object as above was immersed in 5% NaCl solution for 5 minutes by immersing the power source in which DC 15V was applied for 10 minutes in the air, and 200 cycles were carried out with 1 cycle and 5% CaCl 2 . Bar, there was no abnormality in the sheet heater of the present invention.

6. 본 발명의 시이트상 히터를 사용하여 표면상승온도, 저온작동전류, 상온작동전류를 시험하고, 그 결과를 아래 표1∼표3에 나타냈다. (표중, LH는 왼쪽 사이드 미러, RH는 오른쪽 사이드미러를 나타내고, J-95는 국내 자동차3사중 하나의 선형차, H-car는 국내 자동차 3사중 하나의 중형자동차, G-카는 국내 자동차 3사중 하나의 중형자동차를 나타낸다)6. The sheet rising temperature, the low temperature operating current and the room temperature operating current were tested using the sheet heater of the present invention, and the results are shown in Tables 1 to 3 below. (In the table, LH represents a left side mirror, RH represents a right side mirror, J-95 is one of three domestic automobiles, H-car is one medium-sized automobile among three domestic automobiles, and G- Representing a single mid-size car)

[표 1] 표면 온도 상승 (at 26℃) (단위 : ℃ 12.8V)[Table 1] Surface temperature rise (at 26 ° C) (unit: ° C 12.8V)

모 델Model 구분division 초기Early 0분0 minutes 10분10 minutes 15분15 minutes 20분20 minutes 25분25 minutes 30분30 minutes 35분35 minutes 40분40 minutes 45분45 minutes 50분50 minutes 55분55 minutes 60분60 minutes J-95J-95 LHLH 26.526.5 53.353.3 58.658.6 60.560.5 60.360.3 60.460.4 60.860.8 61.061.0 60.860.8 60.660.6 60.260.2 60.160.1 60.760.7 RHRH 26.526.5 52.752.7 58.158.1 59.959.9 60.160.1 60.360.3 60.160.1 59.959.9 60.260.2 60.360.3 60.160.1 59.959.9 59.859.8 H-CARH-CAR LHLH 26.526.5 55.355.3 61.661.6 63.363.3 64.064.0 63.663.6 63.263.2 63.363.3 63.763.7 63.863.8 63.463.4 63.563.5 63.563.5 G-CARG-CAR LHLH 26.526.5 55.555.5 60.060.0 61.961.9 62.762.7 63.263.2 63.263.2 63.563.5 63.363.3 63.363.3 63.763.7 63.563.5 63.163.1

[표 2] 저온 작동 전류 (30℃) (단위 : A)[Table 2] Low-temperature operating current (30 ° C) (unit: A)

모 델Model 구분division 초기Early 2분2 minutes 4분4 minutes 6분6 minutes 8분8 minutes 10분10 minutes 12분12 minutes 14분14 minutes 16분16 minutes J-95J-95 LHLH 1.641.64 1.531.53 1.481.48 1.471.47 1.461.46 1.461.46 1.451.45 1.451.45 1.451.45 RHRH 1.621.62 1.521.52 1.471.47 1.481.48 1.451.45 1.441.44 1.441.44 1.431.43 1.431.43 H-CARH-CAR LHLH 2.032.03 1.881.88 1.811.81 1.781.78 1.761.76 1.761.76 1.751.75 1.751.75 1.751.75 G-CARG-CAR LHLH 2.102.10 1.931.93 1.851.85 1.821.82 1.801.80 1.801.80 1.791.79 1.781.78 1.781.78

[표 3] 상온 작동 전류 (at 26℃) (단위 : A)[Table 3] Room temperature operating current (at 26 ° C) (unit: A)

모 델Model 구분division 초기Early 2분2 minutes 4분4 minutes 6분6 minutes 8분8 minutes 10분10 minutes 12분12 minutes 14분14 minutes 16분16 minutes J-95J-95 LHLH 1.271.27 0.930.93 0.840.84 0.800.80 0.780.78 0.770.77 0.770.77 0.760.76 0.760.76 RHRH 1.251.25 0.910.91 0.830.83 0.790.79 0.770.77 0.770.77 0.760.76 0.760.76 0.760.76 H-CARH-CAR LHLH 1.511.51 1.031.03 0.910.91 0.880.88 0.830.83 0.800.80 0.790.79 0.780.78 0.780.78 G-CARG-CAR LHLH 1.561.56 1.081.08 0.970.97 0.920.92 0.900.90 0.890.89 0.880.88 0.880.88 0.880.88

7. 본 발명의 시이트상 히터를 상용차(DC 24V)에 사용하여 상기 2에서와 동일하게 시험한 바, -5℃에서 3, 5분간 통전시 80% 이상의 얼음제거하였고, -25℃에서 10분간 통전시 95% 이상의 얼음제거하였으며, -40℃에서 12분간 통전시 80% 이상의 얼음제거하였다.7. The sheet heater of the present invention was tested on the commercial vehicle (DC 24V) in the same manner as in the above 2. As a result, it was found that 80% or more of ice was removed when power was applied at -5 DEG C for 3 or 5 minutes, At the time of energization, more than 95% of ice was removed, and at the time of energizing for 12 minutes at -40 ° C, more than 80% of ice was removed.

또한, 거울의 표면온도 제어시험에서도 상기 3(정격 전압 DC 13.5V)에서와 같았다.Also, in the surface temperature control test of the mirror, the same as in the above 3 (rated voltage DC 13.5 V).

이상의 실시예 및 시험예에 나타난 바와 같이, 본 발명의 시이트상 히터는 저전압에서 서리, 성애, 김서림, 얼음을 제거하는데 탁월한 효과를 나타낸다.As shown in the above Examples and Test Examples, the sheet heater of the present invention exhibits an excellent effect in removing frost, malaise, fogging and ice at low voltage.

Claims (2)

절연 기판상에 전열성탄소와 합성수지를 배합한 카본 페이스트층과 은분말과 합성수지를 배합한 실버 페이스트 층으로 형성되며, 이 실버 페이스트층상에 전류단자를 배성한 시이트상 히터.A sheet heater formed of a carbon paste layer formed by mixing heat conductive carbon and synthetic resin on an insulating substrate and a silver paste layer formed by mixing silver powder and synthetic resin, and a current terminal is formed on the silver paste layer. 제1항에 있어서 실버 페이스트 층과 카본 페이스트층 아래에 접착제층과 이형지층을 형성한 시이트상 히터.The sheet heater according to claim 1, wherein an adhesive layer and a release layer are formed under the silver paste layer and the carbon paste layer.
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