KR200219004Y1 - Electric heating panel using current-uniforming band and carbon powder which consist of shell-type particles - Google Patents

Electric heating panel using current-uniforming band and carbon powder which consist of shell-type particles Download PDF

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KR200219004Y1 KR2020000031709U KR20000031709U KR200219004Y1 KR 200219004 Y1 KR200219004 Y1 KR 200219004Y1 KR 2020000031709 U KR2020000031709 U KR 2020000031709U KR 20000031709 U KR20000031709 U KR 20000031709U KR 200219004 Y1 KR200219004 Y1 KR 200219004Y1
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Abstract

본 고안은 육각판상 형태의 카본 입자가 분산된 도전성 도료 코팅층 내에 금속제의 전류 균일화 밴드를 함침시켜 온돌 패널 전체의 발열 온도 편차를 최소화 한 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an electric current heating band using an electric current uniforming band and a hexagonal plate-shaped carbon in which a current uniformity band made of metal is impregnated in a conductive paint coating layer in which hexagonal plate-shaped carbon particles are dispersed, thereby minimizing the heat generation temperature variation of the entire ondol panel. will be.

본 고안의 전기 온돌 패널은, 목재판(11)의 일측 표면에 방수절연층(12)이 코팅되고, 이 방수절연층(12) 상면의 양 단부에는 전극(13A)(13B)이 설치되며, 두 전극(13A)(13B) 사이에는 두께 0.1∼0.5mm, 폭 5∼20mm인 금속제 전류 균일화 밴드(14)가 상기 두 전극(13A)(13B)과 평행하도록 설치되고, 두 전극과 전류 균일화 밴드가 설치된 절연층(12) 상면에 상기 전극과 전류 균일화 밴드가 함침되도록 도전성 도료층(15)이 0.2∼0.5mm의 두께로 형성되고, 도전성 도료층까지 형성된 패널의 전체 표면을 방수절연층(16)이 감싸는 구조로서, 상기 육각판상 형태의 카본 입자와 전류 균일화 밴드를 사용함에 본 고안의 기술적 특징이 있다.In the electric ondol panel of the present invention, the waterproof insulating layer 12 is coated on one surface of the wood plate 11, and electrodes 13A and 13B are provided at both ends of the upper surface of the waterproof insulating layer 12. A metal current equalization band 14 having a thickness of 0.1 to 0.5 mm and a width of 5 to 20 mm is provided between the two electrodes 13A and 13B so as to be parallel to the two electrodes 13A and 13B. The conductive paint layer 15 is formed to a thickness of 0.2 to 0.5 mm so that the electrode and the current equalization band are impregnated on the upper surface of the insulating layer 12 provided with the water-resistant insulating layer 16. ) Is wrapped around the structure, there is a technical feature of the present invention to use the hexagonal plate-shaped carbon particles and the current equalization band.

본 고안의 전기 온돌 패널은, 육각판상 형태의 카본 입자와 전류 균일화 밴드를 사용함으로써 패널 전체의 온도 편차가 최소화되어 균일한 난방이 가능할 뿐 아니라, 패널의 기판을 목재로 함으로써 패널 전체의 무게가 현저히 감소되는 바, 본 고안 온돌 패널의 운반, 설치가 쉬울 뿐 아니라 충격 흡수성이 우수하여 일반 주거용 건물의 바닥 난방재 뿐만 아니라 학교의 교실이나 유치원, 유아원, 노인정, 교회, 식당 등의 바닥 난방재로서 적합하다.The electric ondol panel according to the present invention uses hexagonal plate-shaped carbon particles and a current equalization band to minimize the temperature variation of the entire panel to enable uniform heating, and the weight of the entire panel is remarkably increased by using the substrate of the panel as wood. It is not only easy to transport and install the ondol panel, but also has excellent shock absorption, making it suitable for floor heating in general residential buildings as well as floor heating in classrooms, kindergartens, nursery schools, churches, and restaurants. Do.

Description

전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌{Electric heating panel using current-uniforming band and carbon powder which consist of shell-type particles}Electric heating panel using current-uniforming band and carbon powder which consist of shell-type particles}

본 고안은 바닥 난방용 전기 온돌에 관한 것으로, 더 자세하게는 가로, 세로에 비하여 두께가 매우 얇은 육각판상 형태의 카본이 함유된 도전성 도료가 발열체로서 목재판의 일측 표면 위에 코팅되고, 상기 도전성 도료의 코팅층 내에 금속제의 전류 균일화 밴드가 일정 간격으로 함침되어 온돌 패널 전체의 발열 온도 편차를 최소화 한 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an electric heating floor for floor heating, and more particularly, a conductive paint containing carbon in the form of a hexagonal plate, which is very thin in thickness compared to the width and length, is coated on one surface of the wooden board as a heating element, and the coating layer of the conductive paint The present invention relates to an electric ondol panel using a current homogenizing band and a hexagonal plate-shaped carbon in which metal current equalization bands are impregnated at regular intervals to minimize the exothermic temperature variation of the entire ondol panel.

생활 수준의 향상과 더불어 종래 난방용 연료가 석탄에서 석유류나 가스류로 바뀜에 따라 종래 전통적인 온돌이 사라지고 라디에이터를 이용하여 실내 공기를 가열하거나, 종래 온돌의 효과를 얻기 위하여 바닥에 온수 배관을 설치하여 바닥을 가열하는 방식으로 난방이 이루어지고 있다.In addition to improving living standards, as conventional heating fuels change from coal to oil or gas, the traditional ondol disappears and a radiator is used to heat the room air, or to install a hot water pipe on the floor to achieve the effect of conventional ondol. Heating is carried out by heating.

그러나, 상기의 난방 방법은 석탄에 비하여 연료비가 많이 드는 단점이 있을 뿐 아니라 난방에 필요한 온수 배관 설치 및 그 유지 관리가 번거로우며, 시간이 경과함에 따라 배관의 노후화로 인한 난방 효율 저하가 필연적이다. 그리고, 겨울철이 아닌 계절에 단시간의 난방이 필요할 경우에는, 겨울철의 지속적인 난방의 경우보다 단위 시간당 소비 연료가 많고, 단시간의 난방을 위하여 난방 장치를 가동시켜야 하는 불편함이 있으며, 개별 주택의 경우에는 개인이 연료의 양을 확인하고 보충해야 하는 관리상의 번거로움도 있다.However, the heating method not only has a disadvantage in that fuel costs are higher than that of coal, it is cumbersome to install and maintain hot water pipes required for heating, and deterioration in heating efficiency due to ageing of pipes is inevitable with time. In addition, when heating is required for a short time in a season other than winter, there is more inconvenience in consuming fuel per unit time than in the case of continuous heating in winter, and there is an inconvenience of having to operate a heating device for short heating. There is also the administrative hassle that an individual must check and replenish the amount of fuel.

따라서, 보조적인 난방을 위하여 전열선을 이용한 전기 장판 등이 개발되었으며, 더 나아가 상기 온수 배관 및 보일러가 필요 없이 난방이 가능하면서도 바닥에 설치가 쉬운 전기 온돌 패넬과 전열 콘크리트 등도 개발되었다.Therefore, an electric floorboard using a heating wire has been developed for auxiliary heating, and further, an electric ondol panel and an electric concrete, which are easy to install on the floor and can be heated without the hot water pipe and the boiler, have been developed.

그러나, 상기 전기 장판의 경우, 합성수지 내지는 합성섬유 등 외피지의 물성이 취약하여 외피지 자체가 손상되기 쉬울 뿐 아니라 전열선의 절손과 단락 등에 의하여 누전이나 화재 발생 등의 위험성이 상존하며, 전열선으로부터 전자파가 다량 발생하고 일정한 간격으로 배치된 전열선에 의하여 장판 전체에 균일한 가열이 불가한 단점이 있는 바, 보조 난방용으로 제한적 범위 내에서 사용되고 있을 뿐이다.However, in the case of the electric sheet, the physical properties of the outer skin such as synthetic resin or synthetic fiber are not easy to damage the outer skin itself, and there is a risk of leakage or fire due to breakage or short circuit of the heating wire. There is a disadvantage in that even heating occurs in a large amount and uniform heating is not possible due to the heating wires arranged at regular intervals, it is only used within a limited range for auxiliary heating.

좌식 생활이 주된 생활 양식인 국내의 경우에는 전통적인 온돌과 같이 바닥 자체가 가열되는 난방이 선호되고 있기 때문에 설치가 간편하고 관리가 쉬운 바닥용 각종 온돌 패넬 및 전열 콘크리트 등이 개발되었으며, 이들에 대하여 살펴보면 다음과 같은 문제점들이 있다.In Korea, where sedentary living is the main lifestyle, heating is preferred, such as traditional ondol, which has developed various ondol panels and heat-concrete concrete for easy installation and easy management. There are the following problems.

종래의 온수배관을 패널화 한 온수패널의 경우, 종래 온수배관 설치 방식에 비하여 설치 및 보수 측면에서의 편리함은 우수하나 온수패널을 가동시키기 위한 보일러 및 외부 연결 배관이 필요하고, 보일러 가동에 따른 계절별 난방 효율 차이외 보일러 관리 및 온수배관의 누수 발생 가능성 등은 종래 온수 배관 설치 방식과 대동소이하다.In the case of a hot water panel paneled with a conventional hot water pipe, it is more convenient in terms of installation and maintenance than a conventional hot water pipe installation method, but requires a boiler and external connection piping to operate the hot water panel, and seasonal heating according to the boiler operation. Besides the difference in efficiency, boiler management and the possibility of water leakage in hot water pipes are very similar to the conventional hot water pipe installation method.

발포수지층에 열선이 부착된 전열 패널이 국내 실용신안 공개공보 제 94-2244호에 개시되어 있으나, 이 전열 패널은 발포우레탄의 강도가 부족하여 외부 충격 및 압력에 의한 손상이 쉽게 일어날 수 있으며, 철판으로 구성된 상판은 수분 함침에 의하여 부식되거나 외부 하중에 의하여 소성 변형되어 전체적인 외관이 초기의 평판 형태를 유지하지 못하는 문제가 있고, 철판을 바닥재로 사용함으로써 비난방기간에는 체감온도가 낮아져 불쾌감을 초래할 뿐 아니라, 발포우레탄 수지를 사용함에 따라 환경 및 재활용 측면에서 취약한 단점이 있다.Although a heat-transfer panel having a heating wire attached to the foamed resin layer is disclosed in Korean Utility Model Publication No. 94-2244, this heat-transfer panel lacks the strength of the foamed polyurethane and can easily be damaged by external impact and pressure. The upper plate composed of iron plate is corroded by moisture impregnation or plastic deformation due to external load, so that the overall appearance cannot maintain the initial flat plate shape. In addition, there is a disadvantage in terms of environmental and recycling in accordance with the use of foamed polyurethane resin.

그리고, 전기전도 콘크리트 판재의 경우 전기를 사용하여 전체 바닥난방을 함에는 여러 가지 장점을 보유하고 있으나 콘크리트 특성상 자체 중량이 무거울 뿐 아니라 특히 외부 충격에 취약한 단점이 있으며, 수분 흡수 또는 열에 의하여 판재가 뒤틀리는 등의 변형이 발생 할 수 있고, 판재 전체의 가열 온도및 온도 균일성을 위하여 전기전도 콘크리트 판재에 혼입되는 카본의 두께와 양을 조정하기가 쉽지 않다.In addition, in the case of electrically conducting concrete plate, it has various advantages in heating the entire floor using electricity, but its own weight is not only heavy due to the characteristics of concrete, and it is particularly vulnerable to external impact, and the plate is warped by moisture absorption or heat. Deformation, etc. may occur, and it is not easy to adjust the thickness and amount of carbon incorporated into the conductive concrete plate for the heating temperature and temperature uniformity of the entire plate.

또한, 도전성 발열체에 대한 제조 방법이 국내 특허 공고공보 제94-1521호에 개시되어 있으나, 이 방법은 구형의 탄소 입자를 사용함으로써 탄소 입자들의 결합구조가 점접촉으로 이루어지게 되어 도전성이 떨어지게 된다. 따라서, 상기 도전성 발열체에 적절한 도전성을 부여해주기 위하여서는 탄소 입자들을 면접촉시키는 경우보다 탄소 입자를 다량 사용하여야 한다.In addition, although a method for manufacturing a conductive heating element is disclosed in Korean Patent Publication No. 94-1521, this method uses spherical carbon particles to make the bonding structure of the carbon particles in point contact so that the conductivity becomes poor. Therefore, in order to impart proper conductivity to the conductive heating element, a larger amount of carbon particles should be used than when the carbon particles are in surface contact.

국내 실용신안 공개공보 제99-1627호에는 전열도료 온돌 난방 장치가 개시되어 있는 바, 이 난방 장치는 전기 절연막의 양측에 부착된 전극 사이에 카본 분말 등으로 구성된 발열 도료막을 형성시킨 것으로, 그 크기가 증가할 수록 위치별 난방 온도 편차가 증가하게 되는 단점이 있다.Korean Utility Model Publication No. 99-1627 discloses an electrothermal paint ondol heating device, which is formed by forming an exothermic coating film made of carbon powder or the like between electrodes attached to both sides of an electrical insulating film. As it increases, there is a disadvantage that the heating temperature deviation for each location increases.

이상에서 살펴본 패널식 종래 온돌식 난방 장치의 공통적인 단점은 바닥 온도의 편차로서, 배관식의 경우 배관 간격에 따라 배관이 지나는 곳과 지나지 않는 곳의 온도 차이가 필연적으로 발생된다.A common disadvantage of the conventional panel-type ondol heating apparatus discussed above is a variation in floor temperature, and in the case of a pipe type, a temperature difference between a place where a pipe passes and a place where a pipe passes does not necessarily occur.

그리고, 카본 분말을 사용하는 경우에는 통상적으로 구형의 카본 입자를 사용함으로써 카본 입자들의 점접촉 결합으로 전기 전도도가 감소하고, 그 결과 소정의 도전성을 얻기 위해서는 다량의 카본 입자를 사용하여야 한다. 또한, 합성수지 등의 결합제 속에 함침된 카본 분말을 실질적으로는 완벽히 균일하게 분산시킬 수 없기 때문에 온돌패널 위치별 저항치가 변화하게 되는 바, 상기 배관식보다는 작으나 이 방식 역시 온도 편차가 불가피하게 발생된다.In the case of using carbon powder, the electrical conductivity is reduced by the point contact bonding of the carbon particles by using spherical carbon particles, and as a result, a large amount of carbon particles must be used to obtain a predetermined conductivity. In addition, since the carbon powder impregnated in a binder such as a synthetic resin cannot be substantially completely uniformly dispersed, the resistance value of each ondol panel is changed, which is smaller than the piping type, but this method also inevitably generates a temperature deviation.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 종래 온돌식 난방 패널의 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 육각판상 형태의 카본 입자로 구성되는 전열 도료와 금속제 전류 균일화 밴드를 사용함으로써 온돌 패널 전체의 온도 편차가 최소화되고, 상기 전열 도료가 코팅되는 기판을 목재로 함으로써 충격 등에 강하며, 설치가 간편한 전기 온돌 패널을 제공함에 본 고안의 목적이 있다.As described above, the present invention is to solve various problems of the conventional ondol heating panel, and minimizes the temperature variation of the entire ondol panel by using a heat transfer paint composed of hexagonal plate-shaped carbon particles and a metal current equalization band. And, by making the substrate coated with the heat-transfer paint is made of wood, the object of the present invention is to provide an electric ondol panel that is strong against impact and easy to install.

도 1은 본 고안 온돌 패널의 부분 절결 사시도.1 is a partially cutaway perspective view of the present invention ondol panel.

도 2는 본 고안 온돌 패널의 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the present invention ondol panel.

도 3은 도전성 도료층 내에 분산된 카본 입자를 보인 것으로,3 shows carbon particles dispersed in a conductive paint layer,

(가)는 구상 카본 입자의 분산 형태를 보인 부분 모식도.(A) is a partial schematic diagram showing the dispersion form of spherical carbon particles.

(나)는 육각판상 형태의 카본 입자의 분산 형태를 보인 부분 모식도.(B) is a partial schematic diagram which showed the dispersion form of the hexagonal plate-shaped carbon particle.

도 4는 본 고안 온돌 패널의 전류 흐름을 보인 개념도.Figure 4 is a conceptual diagram showing the current flow of the present invention ondol panel.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))

1. 전기 온돌 패널 11. 목재판1.Electric Ondol Panel 11.Wood Board

12,16. 방수절연층 13A,13B. 전극12,16. Waterproof insulating layer 13A, 13B. electrode

14. 전류 균일화 밴드 15. 도전성 도료층14. Current equalization band 15. Conductive paint layer

31. 구상 카본 입자 32. 육각판상 형태의 카본 입자31. Spherical carbon particles 32. Hexagonal carbon particles

본 고안의 상기 목적은 전기 온돌 패널의 기판이 되는 목재판과, 미세한 육각판상 형태의 카본 입자로 구성되는 카본 분말과, 카본 분말이 함유된 도전성 도료 코팅층 내에 함침된 금속제 전류 균일화 밴드와 상기 도료의 도장 후 실시되는 기판의 진동 작업에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is to provide a substrate for electric ondol panel, carbon powder composed of carbon particles in the form of fine hexagonal plate, metal current equalization band impregnated in a conductive paint coating layer containing carbon powder, and It is achieved by vibrating operation of the substrate which is carried out after painting.

본 고안의 전기 온돌 패널은 도료 코팅층이 형성되는 기판을 목재판으로 구성함으로써, 온돌 패널의 중량이 감소하고, 외부 충격에 대한 흡수 능력이 향상될 뿐 아니라 목재 특성상 단열 및 절연 효과가 우수하다.The electric ondol panel of the present invention is composed of a wood plate of the substrate on which the coating coating layer is formed, thereby reducing the weight of the ondol panel, improving the absorption capacity against external impact, and excellent thermal insulation and insulation in terms of wood properties.

그리고, 상기 도전성 도료는 폴리에스테르, 에폭시, 폴리아미드 및 실리콘 등의 합성수지에 신너와 같은 용재를 혼합한 합성수지 혼합액에 육각판상 형태의 입자로 구성되는 카본 분말을 균일하게 혼합한 것으로서, 가로와 세로에 비하여 두께가 매우 얇아 직립시킬 수 없는 육각판상 형태의 카본 입자를 사용함에 본 고안의 기술적 특징이 있다.The conductive paint is a mixture of carbon powders composed of hexagonal plate-like particles in a synthetic resin mixture obtained by mixing a solvent, such as thinner, with a synthetic resin such as polyester, epoxy, polyamide, and silicone, and is used horizontally and vertically. Compared with the technical features of the present invention, the use of carbon particles in the form of a hexagonal plate is very thin and can not be upright compared to the thickness.

상기 육각판상 형태의 카본 입자들은 점도가 매우 낮은 상기 합성수지 혼합액 내에서 쓰러져 있는 상태로 균일하게 분포함으로써, 점접촉하는 구 형상의 카본 입자와 달리 카본 입자들이 면접촉 상태를 유지하게 되어 적은 양의 카본 입자로도 적절한 전기 전도도를 확보할 수 있다.The hexagonal plate-shaped carbon particles are uniformly distributed in a state of collapse in the synthetic resin mixture having a very low viscosity, so that unlike the spherical carbon particles that are in point contact, the carbon particles maintain a surface contact state and thus a small amount of carbon. Particles can also ensure proper electrical conductivity.

그러나, 상기 육각판상 형태의 카본 입자 분포를 온돌 패널 전체에 걸쳐 완벽히 균일하도록 분산시키는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 온돌 패널 전체에 걸쳐 흐르게 되는 전류는, 카본의 분산 정도에 따라 그 크기가 위치에 따라 다르게 되는 저항값에 의하여 통전 전류량이 패널내에서 위치에 따라 함께 변화하게 됨으로써 패널내 위치에 따라 발열량에 차이가 발생하게 되고, 이는 온돌 패널의 불균일한 온도 분포를 초래하게 된다.However, it is practically impossible to disperse the hexagonal plate-shaped carbon particle distribution so as to be completely uniform throughout the ondol panel. Therefore, the electric current flowing through the entire ondol panel is changed according to the position of the inside of the panel by the resistance value whose magnitude varies depending on the position according to the degree of dispersion of carbon. Differences occur, which results in an uneven temperature distribution of the ondol panel.

따라서, 상기의 온도 편차를 최소화하기 위하여 패널의 양 단부에 설치되는 전극 사이의 전도성 도료 내에 금속제 전류 균일화 밴드를 전류의 흐름 방향에 수직하도록 패널의 크기에 따라 적어도 하나 이상 함침시킴에 본 고안 전기 온돌 패널의 또 다른 기술적 특징이 있다.Therefore, in order to minimize the above-mentioned temperature deviation, at least one electric current uniformity band is impregnated in the conductive paint between the electrodes installed at both ends of the panel according to the size of the panel so as to be perpendicular to the current flow direction. There is another technical feature of the panel.

즉, 일측 전극에서 타측 전극으로 흐르는 전류의 흐름 방향과 수직한 방향(이하 '폭방향')의 위치에 따라 도전성 도료의 미세한 전도성 차이에 의하여 그 크기가 변화되는 전류는, 상기 전류 균일화 밴드와의 접촉시 전류 균일화 밴드 내에서 균일화됨으로써, 상기 폭방향 위치별 전류가 일측 전극에서 타측 전극으로 흐르는 동안 점차 증가하게 되는 폭방향 위치별 전류 크기의 편차가 최소화된다. 따라서 패널 위치별 발열량과 온도 차이가 거의 없이 균일하게 된다.That is, the current whose magnitude is changed by the minute conductivity difference of the conductive paint according to the position of the direction perpendicular to the flow direction of the current flowing from the one electrode to the other electrode (hereinafter, 'width direction') is different from that of the current equalization band. The uniformity within the current equalization band at the time of contact minimizes the variation in the magnitude of the current in the width direction where the current in the width direction gradually increases while flowing from one electrode to the other electrode. Therefore, the heat generation amount and temperature difference according to the panel position is almost uniform.

그리고, 본 고안 전기 온돌 패널은, 상기 도전성 도료를 코팅하기전 목재 기판의 표면 위에 적어도 한 본 이상의 전류 균일화 밴드를 양 전극 사이에 일정 간격으로 배치하되 전류의 흐름 방향에 수직하도록 양 전극과 평행하게 배치하고, 그 위에 도전성 도료를 코팅한 즉시 기판에 충분한 진동을 가함으로써, 도전성 도료에 함유된 육각판상 형태의 카본 입자들을 더욱 균일하게 분산시킴과 동시에 눕혀진 상태가 되도록함에 기술적 특징이 있다.In addition, the inventive electric ondol panel has at least one current equalization band disposed on the surface of the wood substrate before coating the conductive paint at regular intervals between the two electrodes, but parallel to both electrodes so as to be perpendicular to the current flow direction. By placing and applying sufficient vibration to the substrate immediately after coating the conductive paint thereon, the technical characteristics are that the hexagonal plate-like carbon particles contained in the conductive paint are more uniformly dispersed and laid down.

본 고안의 목적과 자세한 기술적 특성 및 작용 효과는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의하여 명확하게 이해될 것이다.The purpose and detailed technical characteristics and effects of the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

본 고안 전기 온돌 패널의 일부 절결 사시도를 도 1에, 단면도를 도 2에 도시하였다.A partially cutaway perspective view of the inventive electric ondol panel is shown in FIG. 1 and a sectional view in FIG. 2.

도시된 바와 같이, 본 고안의 전기 온돌 패널(1)은, 일반 목재판, 합판, 또는 엠디에프(MDF) 등과 같은 목재판(11)의 일측 표면에 방수절연층(12)이 코팅되고, 이 방수절연층(12) 상면의 양 단부에는 전극(13A)(13B)이, 두 전극 사이에는 목재판의 크기에 따라 적어도 한 본 이상의 금속제 전류 균일화 밴드(14)가 양 전극(13A)(13B)과 평행하도록 부착되며, 전극과 전류 균일화 밴드가 부착된 절연층(12) 상면에 상기 전극과 전류 균일화 밴드가 함침되도록 육각판상 형태의 카본 입자로 구성된 카본 분말이 균일하게 분산된 도전성 도료층(15)이 형성되고, 도전성 도료층까지 형성된 패널의 전체 표면을 방수절연층(16)이 감싸는 구조이다.As shown in the drawing, the electric ondol panel 1 of the present invention is coated with a waterproof insulating layer 12 on one surface of a wood board 11 such as a general wood board, plywood, or MDF. 13A and 13B electrodes 13A and 13B are formed at both ends of the upper surface of the waterproof insulating layer 12, and at least one metal current equalization band 14 is formed between the two electrodes according to the size of the wood plate. And a conductive paint layer 15 uniformly dispersed with carbon powder composed of hexagonal plate-shaped carbon particles so as to be impregnated on the upper surface of the insulating layer 12 to which the electrode and the current equalization band are attached. ) Is formed, and the waterproof insulating layer 16 surrounds the entire surface of the panel formed up to the conductive paint layer.

이때, 본 고안 온돌 패널의 특징이기도 한 상기 육각판상 형태의 카본 입자가 수행하는 역할을 살펴보면 다음과 같다.At this time, looking at the role of the hexagonal plate-shaped carbon particles, which is also a feature of the present invention ondol panel as follows.

도 3에 도시된 바와 같이 구상 카본 입자(31)로 구성된 카본 분말을 사용할 경우에는, 입자들 간의 접촉 형태가 점접촉 형태가 됨으로써 전도성이 떨어져 많은 양의 카본 분말이 필요하게 되나, 육각판상 형태의 카본 입자(32)일 경우에는, 입자들 간의 접촉이 면접촉 형태가 됨으로써 전도성이 향상된다.In the case of using the carbon powder composed of spherical carbon particles 31 as shown in Figure 3, the contact form between the particles is in the form of a point contact form, the conductivity is low, a large amount of carbon powder is required, but in the form of a hexagonal plate In the case of the carbon particles 32, the contact between the particles is in the form of surface contact, thereby improving conductivity.

그리고, 상기 육각판상 형태의 카본 입자로 구성된 카본 분말이 균일하게 분산된 도전성 도료는, 합성수지와 용제 및 상기 카본 분말로 구성되나, 최종 형성 완료된 도전성 도료층은 건조를 통하여 용제가 증발됨으로써 합성수지와 카본 분말의 복합체가 되며, 그 두께는 0.2∼0.5mm이다.The conductive paint in which the carbon powder composed of carbon particles in the hexagonal plate shape is uniformly dispersed is composed of a synthetic resin, a solvent, and the carbon powder. However, the conductive conductive layer, which has been finally formed, is dried by evaporating the solvent, thereby drying the synthetic resin and carbon. It becomes a composite of powder and the thickness is 0.2-0.5 mm.

본 고안의 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널을 구성하는 상기 전도성 도료층의 비저항 값은 다음의 식 1을 만족해야 한다.The resistivity value of the conductive paint layer constituting the electric ondol panel using the current equalization band and hexagonal plate-shaped carbon of the present invention should satisfy the following Equation 1.

여기서, ρ: 비저항, R: 저항, A:전도성 도료층의 면적,Where ρ is the resistivity, R is the resistance, A is the area of the conductive paint layer,

w: 전도성 도료층의 폭, l:전도성 도료층의 길이, t: 전도성 도료층의 두께w: width of conductive paint layer, l: length of conductive paint layer, t: thickness of conductive paint layer

상기 비저항 값은 전도성 도료층이 적절히 발열되기 위한 실험치로서, 전도성 도료층의 폭과 길이가 일정한 상태에서 전도성 도료층의 두께가 0.2mm 미만일 경우, 상기 도전성 도료층에 필요한 소정의 비저항을 얻기 위해서는 도료층에 함유되는 카본 입자의 양을 증가시켜야 하나, 이때 도전성 도료 내의 카본 입자 양이 40wt% 이상이 되어 도전성 도료의 점도가 증가함으로써 균질한 도료를 얻을 수 없게 될 뿐 아니라 도료층의 취성이 증가하게 된다.The resistivity value is an experimental value for properly generating the conductive paint layer. When the thickness of the conductive paint layer is less than 0.2 mm in a state where the width and length of the conductive paint layer are constant, the coating material may be used to obtain a predetermined resistivity required for the conductive paint layer. The amount of carbon particles contained in the layer should be increased, but at this time, the amount of carbon particles in the conductive paint is 40 wt% or more, so that the viscosity of the conductive paint is increased, thereby making it impossible to obtain a homogeneous paint and increasing the brittleness of the paint layer. do.

그리고, 전도성 도료층의 두께가 0.5mm를 초과하게 되면, 도료의 양이 많게 되어 건조시간이 길어질 뿐 아니라 건조시 크랙 발생 빈도가 증가하고, 경제성이 떨어지게 된다.And, if the thickness of the conductive paint layer exceeds 0.5mm, the amount of the paint is increased not only long drying time but also increase the frequency of occurrence of cracks during drying, economic efficiency is reduced.

또한, 발열체인 도전성 도료의 발열 온도가 적정한 난방 온도를 초과할 가능성을 완전히 배제할 수 없는 바, 온돌 패널에 과승 방지기를 구비하는 것도 바람직하다.Moreover, since the possibility that the heat generation temperature of the electrically conductive paint which is a heat generating body exceeds the appropriate heating temperature cannot be completely excluded, it is also preferable to provide a thermal prevention device in an ondol panel.

그리고, 외부로부터의 전원이 인가되는 상기 두 전극(13A)(13B)은, 방수절연층(16)과 목재판(11) 및 절연층(12)을 관통하는 전원선(도면 미도시)에 연결되며, 전원과 직접 연결되지 않는 전류 균일화 밴드(14)의 역활을, 전류의 흐름을 개략적으로 도시한 도 4에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.The two electrodes 13A and 13B to which power from the outside is applied are connected to a power line (not shown) passing through the waterproof insulation layer 16, the wood plate 11, and the insulation layer 12. The role of the current equalization band 14 not directly connected to the power source will be described with reference to FIG. 4, which schematically illustrates the flow of current.

일측 전극(13A)에 인가된 전류는 전극 전체에 걸쳐 일정한 크기(A)를 갖고 도전성 도료로 전달되며, 도전성 도료로 전달된 전류는 도전성 도료 내에 함유된 육각판상 형태의 카본 분말의 미세한 분산 농도 차이에 의하여 그 크기가 변화됨으로써 폭방향 위치별 전류 크기(A')가 일정치 않게 되고, 그 결과 패널 위치별 발열량에 차이가 발생하게 된다.The current applied to the one electrode 13A has a constant size (A) throughout the electrode and is transferred to the conductive paint, and the current delivered to the conductive paint differs in the fine dispersion concentration of the hexagonal plate-shaped carbon powder contained in the conductive paint. As a result of the size change, the current magnitude A 'for each width direction is not constant, and as a result, a difference occurs in the amount of heat generated for each panel location.

그러나, 도전성 도료를 통과하면서 폭방향 위치별 편차가 발생된 전류는, 도전체인 금속제 전류 균일화 밴드(14)와 접촉하는 순간 전류 균일화 밴드 내에서 전류가 폭방향으로 균일하게 되고, 균일한 상태의 전류가 다시 도전성 도료를 통하여 흐르게 된다. 즉, 상기 전류 균일화 밴드(14)는, 도전성 도료를 통과하면서 필연적으로 그 크기가 변화되는 폭방향 위치별 전류를 다시 일정하게 균일화시킴으로써 패널 전체의 위치별 온도 편차를 최소화하는 역할을 하게된다.However, the current generated in the widthwise position while passing through the conductive paint has a uniform current in the width direction at the instant of contact with the metal current equalization band 14, which is a conductor, in the width direction. Again flows through the conductive paint. That is, the current equalization band 14 serves to minimize the temperature variation for each position of the entire panel by uniformly equalizing the current for each position in the width direction that inevitably changes in size while passing through the conductive paint.

그리고, 상기 금속제 전류 균일화 밴드는 전기 전도성이 우수하고 비교적 저렴한 구리 내지는 알루미늄이 바람직하며, 두께는 0.1∼0.5mm, 폭은 5∼20mm의 범위가 되도록 한다.The metal current equalization band is preferably copper or aluminum having excellent electrical conductivity and relatively inexpensive, and having a thickness of 0.1 to 0.5 mm and a width of 5 to 20 mm.

상기와 같이 구성되는 본 고안 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널의 제조 단계 중에는, 전극과 전류 균일화 밴드가 설치된 목재판의 일측면에 도전성 도료를 도포 후 도전성 도료가 도포된 목재판에 진동을 가해주는 단계가 있는 바, 이때 도전성 도료에 함유된 육각판상 형태의 카본 입자들이 목재판 바닥에 대하여 눕혀진 상태가 되도록 상기 목재판에 충분한 진동을 가하여주는 것이 매우 중요하다.During the manufacturing step of the electric ondol panel using the present invention current equalization band and hexagonal plate-shaped carbon configured as described above, after the conductive paint is applied to one side of the wood plate on which the electrode and the current equalization band are installed, the neck is coated with the conductive paint. There is a step in which the vibration is applied to the trial, and it is very important to apply enough vibration to the wood board so that the hexagonal plate-shaped carbon particles contained in the conductive paint are laid down with respect to the wood board floor.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 온돌 패널에는 육각판상 형태의 카본 입자와 전류 균일화 밴드가 적용됨으로써 균일한 전도성에 의하여 온돌 패널 전체의 온도 편차가 최소화되어 균일한 난방이 가능한 이점이 있다.As described above, since the hexagonal plate-shaped carbon particles and the current equalization band are applied to the ondol panel of the present invention, the temperature variation of the entire ondol panel is minimized by uniform conductivity, thereby providing uniform heating.

또한, 패널의 기판을 목재로 함으로써 패널의 자중이 감소하여 운반, 설치가 쉬울 뿐 아니라 충격 흡수성이 우수하여 일반 주거용 건물의 바닥 난방재 뿐만 아니라 학교의 교실이나 유치원, 유아원, 노인정, 교회, 식당 등의 바닥 난방재로서 적합하다.In addition, since the panel of the panel is made of wood, the weight of the panel is reduced, so it is not only easy to transport and install, but also has excellent shock absorption. It is suitable as a floor heating material.

Claims (3)

전기 온돌 판넬로서, 목재판(11)의 일측 표면에 방수절연층(12)이 코팅되고, 이 방수절연층(12) 상면의 양 단부에는 전극(13A)(13B)이, 두 전극 사이에는 적어도 한 본 이상의 금속제 전류 균일화 밴드(14)가 양 전극(13A)(13B)과 평행하도록 부착되며, 전극과 전류 균일화 밴드가 부착된 절연층(12) 상면에 적어도 상기 전극과 전류 균일화 밴드의 상단부에 이르는 높이까지 육각판상 형태의 카본 입자로 구성된 카본 분말이 균일하게 분산된 도전성 도료층(15)이 충진되고, 도전성 도료층까지 형성된 패널의 전체 표면을 방수절연층(16)이 감싸는 구조임을 특징으로 하는 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널.As the electric ondol panel, a waterproof insulating layer 12 is coated on one surface of the wood plate 11, and electrodes 13A and 13B are provided at both ends of the upper surface of the waterproof insulating layer 12, and at least between the two electrodes. At least one metal current equalization band 14 is attached in parallel with both electrodes 13A and 13B, and at least on the upper end of the electrode and current equalization band on the upper surface of the insulating layer 12 to which the electrode and the current equalization band are attached. It is characterized in that the conductive paint layer 15 is filled with a uniformly dispersed carbon powder consisting of hexagonal plate-shaped carbon particles up to the height, and the waterproof insulating layer 16 wraps the entire surface of the panel formed up to the conductive paint layer. An electric ondol panel using a current equalization band and hexagonal carbon. 제 1항에 있어서, 상기 전류 균일화 밴드는 구리 내지는 알루미늄 재질이며, 두께는 0.1∼0.5mm, 폭은 5∼20mm 임을 특징으로 하는 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널.According to claim 1, wherein the current equalization band is a copper or aluminum material, electric current heating band using a current equalizing band and hexagonal plate-shaped carbon, characterized in that the thickness is 0.1 to 0.5mm, the width is 5 to 20mm. 제 1항에 있어서, 상기 도전성 도료층은 합성수지와 카본 분말의 복합체이며, 그 두께는 0.2∼0.5mm 임을 특징으로 하는 전류 균일화 밴드와 육각판상 형태의 카본을 사용한 전기 온돌 패널.The electric ondol panel according to claim 1, wherein the conductive paint layer is a composite of synthetic resin and carbon powder, and has a thickness of 0.2 to 0.5 mm.
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