KR200372489Y1 - 면상발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 면상발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연필름(1) 내에 다수의 카본부(2)가 소정 간격을 두고 마련되며, 카본부의 길이방향 양단에는 전원이 연결되는 구리박판(4)이 마련되고, 카본부와 구리박판의 사이에는 실버부(3)가 마련된 구성을 갖는 면상발열체에 있어서, 각각의 카본부(2)에 전류의 흐름이 일정하도록 길이방향을 따라 실버라인(100)이 도포되되, 이 실버라인의 양단은 실버부(3)와 이격되게 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 고안은 카본부를 따라 실버라인이 형성되어 있기 때문에 카본부에 항상 일정한 전류가 흐르게 되며, 따라서 카본부에 국부적 가열 현상이 발생되지 않고 항상 전체적으로 균일하게 발열되는 효과가 있다.

Description

면상발열체{PLANE HEATER}

본 고안은 면상발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카본부의 일면에 도전성이 좋은 실버페이스트를 도포시켜 전류의 흐름을 일정하게 함으로써 카본부가 전체적으로 균일하게 발열될 수 있도록 한 면상발열체에 관한 것이다.

일반적으로, 면상발열체는 난방용 매트리스에 설치되거나 도로 융설용 및 차량의 유리에 설치하여 성애 방지용으로 사용되는 등 다양한 분야에 적용된다. 이러한 면상발열체는 통상의 열선 방식에 비해 면적으로 발열하므로 발열률이 우수하여 전력 소모율이 적고, 유해 전자파의 발생이 거의 없으며, 평활성과 내구성을 가지고 있어 상당히 유용하게 사용된다.

도 1에는 종래의 면상발열체의 일례가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 면상발열체는 절연성이 우수한 절연필름(1-1)의 상면에 고저항체인 액상의 카본페이스트를 적당한 간격을 두고 도포하여 카본부(2)를 형성한 후에, 카본부(2)의 양단에 각각 열전도를 향상시키기 위해 도전성의 실버페이스트를 도포하여 실버부(3)를 형성한 다음, 실버부(3)에 구리박판(4)을 대고, 절연필름(1-2)을 코팅시켜 제조된다.

그리고 구리박판(4)에 전선(5)과 온도조절기(미도시)를 연결하여 카본부(2)에 저항열이 발생되도록 하고, 바이메탈 방식 등의 온도조절기에서 카본부의 과열을 제어하도록 구성된다.

이렇게 구성된 종래의 면상발열체는 전선을 통해 전원이 공급되어 구리박판에 전류가 흐르게 되면, 실버부에 전류가 통전되어 카본부로 전류가 흐르게 되며, 카본부에 저항열이 발생되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 면상발열체는 카본페이스트를 도포할 때 항상 일정한 두께로 도포되지 않기 때문에 동일한 카본 라인 내에 또는 각각의 카본 라인간에 도포되는 카본페이스트의 두께 차이가 발생되며, 따라서 저항 편차가 발생되어 전류가 일정하게 흐르지 못하며, 이로 인해 저항열이 카본부 내에서 균일하게 발생되지 않고 국부적으로 차이가 생기는 문제점이 있었다. 물론, 카본부의 국부적인 과열은 카본부 손상의 원인이 된다.

본 고안은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 카본부의 일면에 도전성이 좋은 실버라인을 형성하여 전류가 일정하게 흐르게 함으로써 카본부가 전체적으로 균일하게 발열될 수 있도록 한 면상발열체를 제공하는 것이다.

상기 본 고안의 목적은 절연필름 내에 다수의 카본부가 소정 간격을 두고 마련되며, 카본부의 길이방향 양단에는 전원이 연결되는 구리박판이 마련되고, 카본부와 구리박판의 사이에는 실버부가 마련된 구성을 갖는 면상발열체에 있어서, 각각의 카본부에는 전류의 흐름이 일정하도록 길이방향을 따라 실버라인이 도포되되, 이 실버라인의 양단은 상기 실버부와 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 면상발열체에 의해 달성된다.

그리고 상기 실버라인은 카본부의 중앙을 따라 실선 또는 점선으로 형성되거나, 카본부의 상,하 가장자리를 따라 각각 실선 또는 점선으로 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 본 고안의 목적은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 종래의 면상발열체를 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 고안에 따른 면상발열체를 나타낸 사시도이며,

도 3은 본 고안에 따른 면상발열체를 나타낸 부분 확대 단면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 실버라인의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도이며,

도 5는 본 고안에 따른 실버라인의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도이고,

도 6은 본 고안에 따른 실버라인의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 절연필름 2: 카본부

3: 실버부 4: 구리박판

5: 전선 100: 실버라인

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다. 그리고 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

첨부된 도 2는 본 고안에 따른 면상발열체의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 면상발열체의 부분 확대 단면도이며, 도 4 내지 도 6은 실버라인이 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 면상발열체는 절연성이 우수한 절연필름(1-1)의 상면에 고저항체인 액상의 카본페이스트를 적당한 간격을 두고 도포하여 카본부(2)를 형성한 후에, 카본부(2)의 양단에 각각 열전도를 향상시키기 위해 도전성의 실버페이스트를 도포하여 실버부를 형성하는 것과 동시에 카본부가 균일하게 발열되도록 카본부를 따라 실버라인을 형성한 다음, 실버부(3)에 구리박판(4)을 대고, 절연필름(1-2)을 코팅시켜 제조된다.

특히, 본 고안은 카본부(2)를 따라 전류의 흐름이 일정하도록 도전성이 좋은 실버페이스트를 도포하여 실버라인(100)을 형성하는데 그 특징이 있다. 이때, 실버라인(100)은 실버부(3)와 간섭되면 쇼트가 발생되기 때문에 실버부와 이격되게 형성하는 것이 중요하다.

그리고 본 실시예에서는 실버라인(100)이 카본부(2)의 중앙선을 따라 길게 실선으로 형성되어 있으나, 그 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 카본부(2)의 중앙을 따라 점선으로 할 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 카본부(2)의 상,하 가장자리를 따라 서로 나란하게 실선으로 형성할 수도 있다. 물론, 도 6에 도시된 바와 같이 실버라인(100)은 카본부(2)의 상,하 가장자리를 따라 서로 나란하게 점선으로 형성할 수도 있다. 또한, 도시되어 있지는 않지만 카본부(2)를 따라 군데 군데 점을 찍는 방식으로 형성할 수도 있을 것이다. 즉, 실버라인의 형태는 한정되지 않고 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자의 사상 내에서 다양하게 변형 가능할 것이다.

한편, 본 고안에 따르면 구리박판(4)에 전선(5)과 온도조절기(미도시)를 연결하여 카본부(2)에 저항열이 발생되도록 하고, 바이메탈 방식 등의 온도조절기에서 카본부의 과열을 제어하도록 구성된다.

참고로, 도포되는 카본페이스트의 두께는 상당히 얇아서 전기저항에 따른 온도변화는 카본부(2)의 폭과 길이에 좌우되므로, 카본부(2)의 폭과 길이를 정함에있어서 적당한 발열온도를 유지할 수 있도록 적당한 폭과 길이를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 실버부(3)는 구리박판(4)과 카본부(2)의 접속효과를 향상시키는 역할을 한다.

또한, 구리박판(4)은 실버부(3)에 부착되어 전극의 역활을 하게 되는 것으로, 경우에 따라서는 알루미늄등의 소재로 대신 할 수도 있다.

또한, 절연필름(1)은 절연성의 재질로 되어 있으며, 이는 카본부, 실버라인, 실버부 및 구리박판의 상호 누전차단 및 방수처리가 될 수 있도록 하기 위한 것으로, 통상의 라미네이팅 방식에 의해 밀봉 처리된다.

이제, 이와 같이 구성된 본 고안의 작동 및 작용 효과를 설명한다.

전선을 통해 전원을 공급하면 전극 역활을 하는 구리박판에 전류가 흐르게 되고, 그 전류는 실버부를 통해 카본부로 전달되어 카본부를 발열시키게 된다. 이때 카본부는 저항열에 의해 발열되는 것인데, 본 고안은 카본부에 도전성이 우수한 실버라인이 형성되어 있기 때문에 균일한 발열이 이루어진다. 즉, 카본페이스트가 도포될때 생기는 카본부의 두께차이로 인한 저항 편차에 상관없이 실버라인을 통해 카본부에 일정한 전류를 통전할 수 있기 때문에 카본부는 전체적으로 균일한 발열이 이루어지게 되는 것이다. 따라서 종래와 같이 카본부의 국부적인 과열로 인한 손상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 카본부를 따라 형성된 실버라인이 우수한 도전성을 갖고 있기 때문에 발열 속도가 빠르게 진행되며, 따라서 단시간 내에 카본부가 가열되어 사용자에게 가열 효과를 신속하게 제공할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 고안의 다른 실시예로는 카본부를 형성하는 카본페이스트에 소량의 은을 함침하여 상기와 같은 작용 효과를 얻도록 할 수도 있다. 이때, 은의 함침 비율은 약 0,5％ ∼ 3％의 비율로 구성하는 것이 바람직하다.

물론, 소량의 은이 함침되어 있기 때문에 쇼트가 발생될 염려가 없으며, 소량이지만 은의 함침으로 인해 카본부에는 항상 일정한 전류가 흐르게 되고, 따라서 카본부는 전체적으로 균일한 발열을 하게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안은 카본부를 따라 실버라인이 형성되어 있기 때문에 카본부에 항상 일정한 전류가 흐르게 되며, 따라서 카본부에 카본페이스트가 균일하게 도포되지 않더라도 종래와 같이 저항 편차로 인해 국부적 가열 현상이 발생되지 않으며 카본부가 항상 전체적으로 균일하게 발열되는 효과가 있다. 또한, 실버라인이 우수한 도전성으로 인해 카본부가 신속하게 발열되는 효과도 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 절연필름 내에 다수의 카본부가 소정 간격을 두고 마련되며, 카본부의 길이방향 양단에는 전원이 연결되는 구리박판이 마련되고, 카본부와 구리박판의 사이에는 실버부가 마련된 구성을 갖는 면상발열체에 있어서,

   상기 각각의 카본부에는 전류의 흐름이 일정하도록 길이방향을 따라 실버라인이 도포되되, 이 실버라인의 양단은 상기 실버부와 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 면상발열체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실버라인은 카본부의 중앙을 따라 실선 또는 점선으로 형성된 것을 특징으로 하는 면상발열체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 실버라인은 카본부의 상,하 가장자리를 따라 각각 실선 또는 점선으로 형성된 것을 특징으로 하는 면상발열체.
4. 절연필름 내에 다수의 카본부가 소정 간격을 두고 마련되며, 카본부의 길이방향 양단에는 전원이 연결되는 구리박판이 마련되고, 카본부와 구리박판의 사이에는 실버부가 마련된 구성을 갖는 면상발열체에 있어서,

   상기 각각의 카본부를 형성하는 카본페이스트에는 은이 함침되어 카본부에 전류가 일정하게 흐를 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 면상발열체.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 은은 0,5％ ∼ 3％의 비율로 함침된 것을 특징으로 하는 면상발열체.