KR200379878Y1 - Planar heating apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 면상발열장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 면상발열장치는, 전극부를 통하여 소정의 전원을 공급받아 발열되는 전도성 발열부와, 상기 전도성 발열부를 피복하는 비전도성 피복부를 갖고, 상기 전도성 발열부는, 내열성 섬유 소재로 형성된 직물층과, 발열용 복합재료를 수용성의 전도성 페놀수지 바인더를 매개로 혼합하여 상기 직물층의 적어도 한쪽 면에 소정의 균일한 두께로 코팅하여 형성되는 발열층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 발열부와의 밀착성이 향상된 피복부를 마련하여 높은 내열성과 유연성을 갖는 면상발열장치를 제공할 수 있다. The present invention relates to a plane heating device. The planar heating device according to the present invention has a conductive heating portion that generates heat by receiving a predetermined power supply through an electrode portion, and a non-conductive coating portion covering the conductive heating portion, wherein the conductive heating portion includes a fabric layer formed of a heat resistant fiber material; And a heat generating layer formed by mixing the heat-generating composite material through a water-soluble conductive phenol resin binder and coating it on at least one side of the fabric layer with a predetermined uniform thickness. As a result, by providing a coating part having improved adhesion to the heat generating part, a planar heating device having high heat resistance and flexibility can be provided.
Description
본 고안은 면상발열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극부를 통하여 전원을 공급받아 발열되고 내열성 재질로 피복되어 있는 면상발열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a planar heating device, and more particularly to a planar heating device that is heated by a power supply through the electrode portion and is coated with a heat-resistant material.
면상발열장치는 천, 필름 등과 같은 형태를 변형할 수 있는 면상 재료에 카본, 흑연 등을 소정의 접착제를 이용하여 전도성 코팅층을 형성하여 발열부를 마련하고, 발열부에 전원을 공급할 수 있는 소정의 전극부를 마련하여 형성된다. 또 발열부에 대한 절연 및 방수 등을 위하여 발열부의 표면을 우레탄 소재 등으로 피복부를 형성한다. The planar heating device forms a conductive coating layer using a predetermined adhesive on a planar material such as a cloth or a film using a predetermined adhesive to provide a heating part, and a predetermined electrode capable of supplying power to the heating part. It is formed by providing a wealth. In addition, the surface of the heat generating portion is formed of a urethane material or the like for the insulation and waterproofing of the heat generating portion.
그러나 면상발열장치에서 전도성 코팅층의 두께를 전체적으로 균일하게 확보하는 것이 용이하지 않으며, 전도성 코팅층과 면상재료와의 접착강도가 국부적으로 상이하게 형성되는 것이 일반적이다. 이에 따라 면상발열장치의 발열저항체로 작용되는 발열부의 전반적인 전기 저항값을 일정하게 유지하기가 곤란하다. However, it is not easy to ensure the overall thickness of the conductive coating layer uniformly in the surface heating device, and it is common that the adhesive strength between the conductive coating layer and the surface material is locally different. Accordingly, it is difficult to keep constant the overall electrical resistance value of the heat generating portion acting as a heat generating resistor of the planar heating device.
또 면상발열장치의 용도상 굽히거나 접어서 사용되는 경우에는 균열을 초래할 수 있다. 뿐만 아니라, 불일정한 전기 저항값으로 인하여 발열부의 물성변화를 초래하여 국부적으로 고열이 발생될 수 있다.In addition, when bent or folded for use in planar heating devices, cracking may be caused. In addition, due to the non-uniform electrical resistance value may cause a change in the physical properties of the heat generating portion to generate high heat locally.
그리고 발열부에 전원을 공급하는 전극부로서 은페이스트를 이용하거나 동테이프를 전도성 접착제로 부착한 것을 많이 사용하고 있으며, 동선을 발열부 표면에 배치하여 엮어서 사용하기도 한다. 이와 같은 통상적인 전극부를 사용할 경우 면상발열장치의 유연성을 충분히 확보하기 어려우서 용도상의 제한을 갖고 있다. 또한 면상발열장치를 굽히거나 접어서 사용할 경우 전극부의 단선과 스파크 현상을 초래할 수 있다.In addition, a silver paste or a copper tape attached with a conductive adhesive is used as an electrode unit for supplying power to the heat generating unit, and copper wire may be arranged on the surface of the heat generating unit to be woven. In the case of using such a conventional electrode unit, it is difficult to sufficiently secure the flexibility of the planar heating device and thus has limitations in use. In addition, bending or folding the surface heating device may cause disconnection and sparking of the electrode.
또한 발열부 표면을 절연재료로 라미네이팅하여 피복부를 형성할 경우, 공기가 유입되어 공기주머니가 형성될 수 있으며, 이는 발열시에 공기주머니의 팽창으로 피복층의 이완을 초래할 수 있다. In addition, when the coating part is formed by laminating the surface of the heating part with an insulating material, air may be introduced to form an air bag, which may cause the coating layer to relax due to expansion of the air bag during heating.
따라서 본 고안의 목적은 발열부와의 밀착성이 향상된 피복부를 마련하여 높은 내열성과 유연성을 갖는 면상발열장치를 제공하는 것이다. 또한 균일한 두께로 코팅된 발열부와, 보다 효과적으로 단선을 방지할 수 있는 전극부를 마련하여 유연성과 함께 열효율을 향상시킨 면상발열장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a planar heating device having a high heat resistance and flexibility by providing a coating part with improved adhesion to the heat generating part. In addition, by providing a heating unit coated with a uniform thickness, and an electrode unit that can effectively prevent disconnection to provide a surface heating device with improved flexibility and thermal efficiency.
상기의 목적은, 본 고안에 따라, 전극부를 통하여 소정의 전원을 공급받아 발열되는 전도성 발열부와, 상기 전도성 발열부를 피복하는 비전도성 피복부를 갖는 면상발열장치에 있어서, 상기 전도성 발열부는, 내열성 섬유 소재로 형성된 직물층과, 발열용 복합재료를 수용성의 전도성 페놀수지 바인더를 매개로 혼합하여 상기 직물층의 적어도 한쪽 면에 소정의 균일한 두께로 코팅하여 형성되는 발열층을 포함하는 면상발열장치에 의하여 달성된다.The above object is, according to the present invention, in the planar heating device having a conductive heating portion that generates heat by receiving a predetermined power supply through an electrode portion, and a non-conductive coating portion covering the conductive heating portion, the conductive heating portion, heat-resistant fiber In the planar heating device comprising a fabric layer formed of a material and a heat generating layer formed by mixing a heat-generating composite material through a water-soluble conductive phenol resin binder by coating a predetermined uniform thickness on at least one side of the fabric layer. Is achieved.
여기서, 상기 발열층은, 탄소섬유와 흑연을 포함하는 도전성 반도체 미립체와, 토르말린 함유 원적외선 방사 세라믹 미립체와, 열전도성이 높은 보론나이트라이드계 복합고분자 미립체를 수용성의 전도성 페놀수지 바인더를 매개로 혼합하여 상기 직물층의 적어도 한쪽 면에 소정의 균일한 두께로 코팅하여 형성할 수 있다.Here, the heat generating layer is a conductive semiconductor fine particles containing carbon fibers and graphite, tourmaline-containing far-infrared radiation ceramic fine particles, high thermal conductivity boron nitride-based composite polymer fine particles through a water-soluble conductive phenol resin binder By mixing to form a predetermined uniform thickness on at least one side of the fabric layer can be formed.
여기서, 상기 비전도성 피복부는 상기 전도성 발열부를 고내열성 폴리에테르술폰 수지로 소정 두께로 균일하게 피복하여 형성할 수 있다.The non-conductive coating part may be formed by uniformly coating the conductive heating part with a high heat-resistant polyether sulfone resin to a predetermined thickness.
여기서, 상기 전극부는 상기 전도성 발열부에 합사 동연선을 박음질하여 형성할 수 있다.Here, the electrode portion may be formed by sewn a copper wire stranded copper wire to the conductive heating portion.
여기서, 상기 전극부는 상기 직물층의 직조시에 복수 가닥의 합사 동연선을 가닥간 피치가 0.2 내지 0.5mm 간격이 되도록 직조하여 형성할 수 있다.Here, the electrode unit may be formed by weaving a plurality of strands of co-bonded twisted wire strands at intervals of 0.2 to 0.5 mm when weaving the fabric layer.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 면상발열장치의 개략적 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 면상발열장치(1)는, 전극부(20)를 통하여 전원을 공급받아 발열되는 전도성 발열부(10)와, 전도성 발열부(10)를 피복하는 비전도성 피복부(30)를 포함한다.1 is a schematic configuration diagram of a planar heating device according to an embodiment of the present invention. As shown, the planar heating device 1 according to an embodiment of the present invention, the conductive heating unit 10 and the conductive heating unit 10 to generate heat generated by receiving power through the electrode unit 20 Non-conductive covering 30.
여기서 전극부(20)는 전극 단자(40)를 통하여 외부로부터 전원을 공급받는다. 전극 단자(40)로는 교류전원이나, 직류전원이 공급될 수 있으며, 그에 따라 전극부(20)의 형상을 적절히 변형하여 구성할 수 있다. 또 본 실시예에서는 두 개의 전극부(20)가 전도성 발열부(10)의 가장자리로부터 소정 간격을 두고 평행하게 배열되어 있는 예를 도시하고 있으나, 면상발열장치(1)의 다양한 형상에 맞추어 전극부(20)의 형상을 달리 배열하여도 좋다.The electrode unit 20 receives power from the outside through the electrode terminal 40. An AC power source or a DC power source may be supplied to the electrode terminal 40, and accordingly, the shape of the electrode unit 20 may be appropriately modified. In addition, in the present embodiment, the two electrode portions 20 are arranged in parallel with a predetermined distance from the edge of the conductive heating portion 10, but the electrode portion in accordance with the various shapes of the planar heating device (1) The shapes of 20 may be arranged differently.
본 고안의 일 실시예에 따른 면상발열장치(1)의 세부적인 구조를 도 2의 단면도를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 A-A선에 의한 단면형상을 설명의 편의를 위하여 모식적으로 나타낸 것이다.Detailed structure of the planar heating device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1 for convenience of description.
도시된 바와 같이 전도성 발열부(10)는 내열성 섬유재료로 형성된 직물층(11)과, 직물층(11)의 적어도 한쪽 면을 균일한 두께로 발열재료를 전도성 바인더를 매개로 코팅하여 형성된 발열층(13, 15)과, 직물층(11)과 발열층(13, 15)을 관통하여 박음질로 형성된 전극부(20)를 포함한다.As shown in the drawing, the conductive heating unit 10 includes a fabric layer 11 formed of a heat resistant fiber material and a heating layer formed by coating a heating material with a conductive binder on at least one side of the fabric layer 11 with a uniform thickness. (13, 15), and the electrode portion 20 formed through the fabric layer 11 and the heat generating layer (13, 15) sewn.
전도성 발열부(10)의 외부에는 절연부재로서 전도성 바인더와 유사한 물성을 갖는 고내열성 폴리에테르술폰(PES) 수지로 피복된 비전도성 피복부(30)가 마련된다.Outside the conductive heat generating portion 10 is provided with a non-conductive coating portion 30 coated with a high heat-resistant polyether sulfone (PES) resin having similar properties as a conductive binder as an insulating member.
여기서 직물층(11)은 내열성을 갖는 천연섬유나 화학섬유 소재를 면상으로 형성한 것으로서, 가령 레이온, 데님, 폴리에스터 등으로 형성될 수 있다. 레이온(인견사)의 경우 열을 가하면 다량의 원적외선 에너지가 방출되며, 폴리에스터의 경우 치밀하고 균일한 연사조직을 갖고 있어 내열성이 우수하고, 데님류의 경우 강한 인장강도와 밴딩강도가 우수하여, 면상발열장치의 용도에 따라 적절히 채택하여 사용한다.Here, the fabric layer 11 is formed of a natural fiber or a chemical fiber material having heat resistance in a planar shape, for example, may be formed of rayon, denim, polyester, or the like. In case of rayon, a large amount of far-infrared energy is emitted when heat is applied, and polyester has a dense and uniform twisted yarn structure, so it is excellent in heat resistance, and in the case of denim, it has excellent tensile strength and banding strength, and thus generates heat Adopt and use according to the purpose of the device.
발열층(13, 15)은 도전성 반도체 미립체와, 원적외선 방사 세라믹 미립체와, 열전도성 미립체를 전도성 수지 바인더를 매개로 혼합하여 직물층(11)의 적어도 한쪽 면에 소정의 균일한 두께로 코팅하여 형성된다.The heat generating layers 13 and 15 mix conductive semiconductor fine particles, far-infrared radiation ceramic fine particles, and thermally conductive fine particles through a conductive resin binder to a predetermined uniform thickness on at least one side of the fabric layer 11. Formed by coating.
이때 도전성 반도체 미립체로서는, 카본과 흑연은 분말 상태로 마련하여 준비한다. 카본과 흑연의 각 분말의 입경은 1미크론 이하이며, 0.1미크론 이하의 입자는 선별하여 제거한다. 또 카본과 흑연의 혼합비는 대략 1:2 내지 1:3의 비율로 한다. At this time, as the conductive semiconductor fine particles, carbon and graphite are prepared and prepared in a powder state. The particle diameter of each powder of carbon and graphite is 1 micron or less, and the particle | grains of 0.1 micron or less are sorted and removed. In addition, the mixing ratio of carbon and graphite is about 1: 2 to 1: 3 ratio.
그리고 원적외선 방사 세라믹 미립체로서는, 원적외선 방사효율이 우수한 토르말린의 분말 입경이 0.5미크론 이하인 것으로 준비한다. 이때 토르말린 이외의 다른 성분의 세라믹 미립체를 더 포함하여도 좋다. 이때 원적외선 방사 세라믹 미립체는 반도체 미립체의 중간제 역할을 할 수 있는 크기로 한다. 또한 원적외선 방사 세라믹 미립체의 사용량에 따라 음이온 발생효과를 부가적으로 발휘할 수 있다.And as a far-infrared radiation ceramic granule, it is prepared that the powder particle diameter of the tourmaline which is excellent in far-infrared radiation efficiency is 0.5 micron or less. At this time, the ceramic fine particles of other components other than tourmaline may be further included. In this case, the far-infrared radiation ceramic granules are sized to serve as intermediates of the semiconductor particulates. In addition, according to the amount of far-infrared radiation ceramic fine particles used, the negative ion generating effect can be additionally exhibited.
열전도성 미립체로서는 얇은 두께에서도 기계적 강도가 우수하며 열전도성이높은 보론나이트라이트의 분말 입경이 1미크론 이하인 것으로 준비한다. The thermally conductive fine particles are prepared such that the powder particle diameter of boron nitrite, which is excellent in mechanical strength and has high thermal conductivity even at a thin thickness, is 1 micron or less.
전도성 수지 바인더로서는, 수용성을 갖는 수용액형 전도성 페놀계 수지를 채택한다. 본 고안의 실시예에 따른 면상발열장치에서 수용성을 갖는 바인더를 채택함으로써 유용성 바인더보다 직물층에의 침투성이 좋아서 직물층의 양면 코팅시에도 양면에 코팅되는 발열재료간의 연결성을 향상할 수 있다. 이때 전도성 바인더의 전도성은 대략 50%이하, 가령 30%이하로 유지하여 국부적인 전도 공백 현상을 방지하여 면상발열장치(1)의 전도성 발열부(10) 양면의 발열현상을 보다 고르게 유지할 수 있다. 또한 수용성의 전도성 페놀계 수지 바인더 음이온성 수지로서, 발열재료를 구성하는 양이온화된 다른 첨가물과의 결합성과 분산력이 우수하다. 아울러 본 전도성 수지 바인더에 적당한 양의 저항안정제와, 퍼짐성을 양호하게 하는 레벨링제 등을 혼합하여도 좋다.As the conductive resin binder, an aqueous solution type conductive phenol resin having water solubility is adopted. By adopting a binder having water solubility in the planar heating device according to an embodiment of the present invention, the permeability into the fabric layer is better than that of the useful binder, so that the connection between the heating materials coated on both sides of the fabric layer can be improved. At this time, the conductivity of the conductive binder may be maintained at about 50% or less, for example, 30% or less, thereby preventing local conduction voids, thereby maintaining heat generation on both sides of the conductive heating part 10 of the planar heating device 1 evenly. In addition, the water-soluble conductive phenolic resin binder anionic resin is excellent in binding property and dispersibility with other cationized additives constituting the heat generating material. In addition, an appropriate amount of a resistance stabilizer and a leveling agent for improving the spreadability may be mixed with the conductive resin binder.
한편 도 2에서 전극부(20)는 합사 동연선으로 된 금속사를 이용하여 직물층(11)에 발열층(13, 15)을 코팅을 완료한 후 발열부(10)를 관통하도록 박음질하여 형성된 것이다. 이때 금속사는 대략 직경 80미크론(0.08mm)의 구리세선 7선을 연선하여 합친 합사 동연선이며, 합사 동연선의 직경은 대략 0.24mm이다. 도 2에서는 합사 동연선으로 된 금속사 2가닥을 소정 간격을 두고 박음질하여 전극부(20)를 형성한 것으로 도시하였으나, 7~12가닥으로 형성할 수 있으며, 금속사의 가닥 수는 적절히 선택할 수 있다. 또한 전극부(20)를 형성하는 금속사의 가닥간 간격은 금속사 직경 정도로 확보하여도 좋다.Meanwhile, in FIG. 2, the electrode unit 20 is formed by stitching the heating layers 10 and 15 through the heating unit 10 after completing the coating of the heating layers 13 and 15 on the fabric layer 11 using metal yarns made of twisted copper twisted pair. will be. At this time, the metal yarn is a braided copper twisted wire which is twisted by joining 7 copper copper wires having a diameter of about 80 microns (0.08 mm), and the diameter of the braided copper twisted wire is about 0.24 mm. In FIG. 2, although the electrode portion 20 is sewn by sewn two strands of the braided copper stranded wire at predetermined intervals, it can be formed from 7 to 12 strands, and the number of strands of the metal yarn can be appropriately selected. . In addition, the space | interval between the strands of the metal yarn which forms the electrode part 20 may be ensured about the diameter of a metal yarn.
그리고 도 3에서는 전극부(20)에 전극 단자(40)가 설치된 예를 도 1의 B-B선에 의한 단면도로 나타낸 것으로서, 금속제의 단자 고정부(41)를 전극 단자(40)에 리벳 이음으로 고정한 예를 도시한다. 여기서 전극부(20)를 형성하는 합사 동연선의 금속사가 발열부(10)에 박음질되어 표면으로 돌출된 형상을 예시적으로 도시하며, 박음질된 금속사의 바늘땀 간격은 대략 2mm 정도로 조밀하게 하며 용도에 따라 적절한 치수로 채택할 수 있다. 이때 전극부(20)의 쭈글거림을 방지할 수 있도록 박음질할 때 합사 동연선의 금속사에 적당한 장력이 가해지도록 한다. In FIG. 3, an example in which the electrode terminal 40 is installed in the electrode part 20 is illustrated in a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1, and the metal terminal fixing part 41 is fixed to the electrode terminal 40 by riveting. An example is shown. Here, the metal yarn of the co-ply twisted copper wire forming the electrode portion 20 is sewn onto the heat generating portion 10 to exemplarily show a shape protruding to the surface, and the stitch stitch interval of the sewn metal yarn is approximately 2 mm, and according to the use. Adopted in proper dimensions. At this time, the appropriate tension is applied to the metal yarn of the plywood twisted line when sewn so as to prevent crushing of the electrode unit 20.
본 고안의 다른 실시예에 따른 면상발열장치에서는, 전극부(20)를 발열부(10)를 관통하도록 박음질하지 않고, 직물층(11)의 직조시에 금속사를 섬유사와 직조하여 형성할 있다. 도 4는 도 1의 B-B선에 의한 단면도로서 합사 동연선의 금속사(22)가 섬유사(12)와 직조되어 직물층(11)을 형성한 예를 도시한다. 본 실시예에서 금속사(22)의 각 치수와 가닥수는 전술한 합사 동연선과 동일한 치수와 가닥수를 이용할 수 있다. 이때 금속사(22)의 가닥간 피치는 0.2mm 내지 0.5mm로하여 직조하여도 좋다. 이와 같이 전극부(20)를 직물층(11)의 직조와 동시에 형성할 경우에는 발열부(10)에 전극부(20)을 박음질하는 과정이 필요없으므로, 상술과 같이 발열층(13, 15)을 직물층(11)에 소정의 균일한 두께로 코팅한 후, 비전도성 피복부(30)를 피복하게 된다.In the planar heating device according to another embodiment of the present invention, the metal yarns can be formed by weaving the fiber yarns at the time of weaving the fabric layer 11, without sewning the electrode portions 20 to penetrate the heat generating portions 10. . FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 1 to show an example in which the metal yarn 22 of the braided twisted-pair wire is woven with the fiber yarn 12 to form the fabric layer 11. In the present embodiment, the size and the number of strands of the metal yarn 22 may use the same size and the number of strands as the above-described plywood copper wire. At this time, the pitch between the strands of the metal yarn 22 may be 0.2mm to 0.5mm and weave. As such, when the electrode unit 20 is formed at the same time as the weaving of the fabric layer 11, the process of stitching the electrode unit 20 into the heat generating unit 10 is unnecessary, and thus, the heat generating layers 13 and 15 may be formed as described above. After coating the fabric layer 11 to a predetermined uniform thickness, the non-conductive coating portion 30 is coated.
이하에서 발열층(13, 15)을 직물층(11)에 코팅하여 발열부(10)를 형성하고, 비전도성 피복부(30)를 발열부(10)에 피복하는 과정을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of coating the heating layers 13 and 15 on the fabric layer 11 to form the heating unit 10 and coating the non-conductive coating unit 30 on the heating unit 10 will be described in more detail.
상술과 같이 준비된 발열재료와 바인더를 고루 분산시키기 위하여 고속 믹서를 이용하여 혼합하며, 적정한 점도를 갖도록 온도, 작업시간, 보관시간, 작업여건 등을 고려하여 용제와 물의 사용량을 가감하여 조정한다. 또한 공기의 유입을 방지하고 빠른 배기를 위하여 진공 믹서를 이용한다.In order to uniformly disperse the heat generating material and the binder prepared as described above, the mixture is mixed using a high speed mixer, and the amount of solvent and water is adjusted in consideration of temperature, working time, storage time, and working conditions so as to have an appropriate viscosity. In addition, a vacuum mixer is used for preventing the inflow of air and for quick evacuation.
혼합된 재료를 이용하여 복수의 가이드롤러와 양 사이드클립형 장력조정장치를 갖는 소정의 코팅장치를 이용하여 발열층을 코팅한다. 이에 따라 사방의 장력을 일정한 상태로 유지하여 분당 대략 15m이하의 속도로 발열층을 코팅하면서, 용도에 따라 미리 설정된 코팅량과 코팅두께에 따라 균일한 발열층을 형성하도록 한다. 여기서 발열층(13, 15)의 균일한 코팅 두께를 형성하도록 스크래핑하는 과정을 거칠 수 있으며, 이를 위하여 별도의 스크래퍼나 스크랩 롤러를 이용할 수 있다. 이는 발열층(13, 15)에서 국부적인 두께 변이에 따라 발생할 수 있는 열집중 현상을 방지하기 위한 것이다.The heat generating layer is coated using a predetermined coating apparatus having a plurality of guide rollers and both side clip-type tensioning apparatuses using the mixed materials. Accordingly, while maintaining the tension of the four sides in a constant state to coat the heating layer at a speed of approximately 15m or less per minute, to form a uniform heating layer according to the coating amount and coating thickness preset according to the use. Here, the scraping process may be performed to form a uniform coating thickness of the heating layers 13 and 15, and for this purpose, a separate scraper or scrap roller may be used. This is to prevent heat concentration that may occur due to local thickness variation in the heating layers 13 and 15.
발열층(13, 15)이 코팅되면, 건조로에서 비교적 저온 조건(대략 150도 이하)에서 저속 건조한다. 고온에서 고속으로 건조하는 경우 최종 제품에서 발열층의 쭈글거림이 발생될 수 있다. 여기서 건조되어 중간제품으로 제공되는 발열부(10)를 장기보관할 경우에는 제품 특성의 변화를 방지하도록 방수밀폐하여 보관하는 것이 좋다.When the exothermic layers 13 and 15 are coated, they are dried at a relatively low temperature condition (about 150 degrees or less) in a drying furnace at low speed. Drying at high temperatures at high speeds can cause the heating layer to crush in the final product. In the case of long-term storage of the heat generating unit 10, which is dried and provided as an intermediate product, it is preferable to keep it waterproof and sealed to prevent changes in product characteristics.
이와 같이 건조과정을 거친 후 발열재료의 안정된 분자배열을 확보하고, 온도분포의 균일성, 온도편차의 방지, 최종 사용제품의 품질 향상 등을 위하여 적당한 열과 압축에 의해 숙성(에이징)하는 과정을 거친다.After the drying process, stable molecular arrangement of the heating material is ensured, and it is aged through appropriate heat and compression for uniformity of temperature distribution, prevention of temperature deviation, and improvement of quality of the final product. .
먼저 코팅된 발열층(13, 15)의 안정화를 위하여 대략 섭씨 180도 이하에서 소정 시간 동안(대략 1시간 이하, 대략 40분 이하) 1차 숙성하고, 대략 섭씨 110도 이하에서 대략 24시간 정도 2차 숙성시킨다.First, the first heating for stabilization of the coated heating layer (13, 15) for about a predetermined time (about 1 hour or less, about 40 minutes or less) at about 180 degrees Celsius or less, and about 24 hours at about 110 degrees Celsius or less 2 Mature the tea.
이와 같이 직물층(11)에 발열층(13, 15)을 코팅하고 건조 및 숙성 과정을 거쳐 발열부(10)가 마련되면, 발열층(13, 15)의 외부에 폴리에테르술폰 수지를 적정 온도로 가열용해하여 진공 코팅하여 비전도성 피복부(30)를 형성한다. 이때 피복부(30)는 균일한 두께를 가지면 대략 1.5mm 내지 2mm의 두께를 갖도록 형성된다. 폴리에테르술폰 수지는 대략 섭씨 140도 이상의 조건에서 열안정성을 갖고 있어, 열변형성이 우수한 면상발열장치를 제공할 수 있게 된다. 또한 폴리에테르술폰 수지는 내열성 이외에 견고성과 탄성이 좋아 접힘에 대한 복원성이 뛰어나며, 유연성, 견고성, 전단성, 강도, 인장성에서 우수한 기계적 물리적 특성을 갖고 있다.As described above, when the heating layers 13 and 15 are coated on the fabric layer 11, and the heating unit 10 is provided through a drying and aging process, the polyether sulfone resin is applied to the outside of the heating layers 13 and 15 at an appropriate temperature. It is melted by heating to form a non-conductive coating 30 by vacuum coating. At this time, the coating part 30 is formed to have a thickness of approximately 1.5mm to 2mm if it has a uniform thickness. The polyether sulfone resin has thermal stability under conditions of about 140 degrees Celsius or more, and thus it is possible to provide a planar heating device excellent in thermal deformation. In addition, the polyether sulfone resin has excellent mechanical and physical properties in terms of flexibility, firmness, shear, strength, and tensile strength in addition to heat resistance, having excellent rigidity and elasticity.
본 고안에 따른 면상발열장치는 의료용이나 일반가정용, 농업용, 축산용, 건축용 용도로 사용가능하며, 비닐하우스, 자동차용, 항공기 등에도 활용가능하다. 그리고 발열시에 4~10미크론 파장의 원적외선과 2000cc/㎠ 이상의 음(-)이온을 방사할 수 있다. 또 다양한 설치환경에서도 내부 발열부의 손상을 방지하는 구조를 갖고 있으며, 저온(섭씨 영하 40도 이하) 환경과 고온 환경(섭씨 150도 이하)에서의 사용가능한 구조를 갖고 있다.Planar heating device according to the present invention can be used for medical, general home, agriculture, animal husbandry, building use, and can also be used in vinyl houses, automobiles, aircraft. And it can emit far infrared rays of 4 ~ 10 micron wavelength and negative (-) ion of 2000cc / ㎠ or more at the time of heating. In addition, it has a structure that prevents damage to the internal heating part in various installation environments, and has a structure that can be used in a low temperature (40 degrees Celsius or less) environment and a high temperature environment (150 degrees Celsius or less).
이에 따라 본 고안의 실시예에 따른 면상발열장치는 직류전원을 이용하여 중형, 소형 제품을 제조할 수 있으며, 교류전원을 이용하는 경우 대형, 중형 제품을 제조할 수 있다. 또한 전극부(20)를 직물층(11)에 직조하여 형성된 제품을 직류전원용으로, 전극부(20)를 발열부(10)에 박음질하여 형성된 제품을 교류전원용으로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.Accordingly, the planar heating device according to an embodiment of the present invention can manufacture a medium-size, small products using a DC power supply, and can produce a large, medium-size product using an AC power source. In addition, a product formed by weaving the electrode unit 20 on the fabric layer 11 may be used for a DC power supply, and a product formed by stitching the electrode unit 20 to the heat generating unit 10 may be used for an AC power source, but is not limited thereto. No.
비록 본 고안의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 고안의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although some embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified without departing from the spirit or principles of the present invention. . The scope of the invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
본 고안에 따라 면상발열장치는 발열부와의 밀착성이 향상된 피복부를 마련하여 높은 내열성과 유연성을 갖는다. 또한 균일한 두께로 코팅된 발열부와, 보다 효과적으로 단선을 방지할 수 있는 전극부를 마련하여 유연성과 함께 열효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the surface heating device has a high heat resistance and flexibility by providing a coating part with improved adhesion to the heat generating part. In addition, by providing a heating portion coated with a uniform thickness, and an electrode portion that can effectively prevent disconnection can improve the thermal efficiency with flexibility.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 면상 발열 장치의 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a surface heating device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 B-B선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도 1의 B-B선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of Figure 1 according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 면상발열장치 10 : 전도성 발열부1: Planar heating device 10: Conductive heating part
11 : 직물층 12 : 섬유사11: fabric layer 12: fiber yarn
13, 15 : 발열층 20 : 전극부13, 15: heating layer 20: electrode portion
22 : 금속사 30 : 비전도성 피복부22: metal yarn 30: non-conductive coating
40 : 전극 단자 41 : 단자 고정부40: electrode terminal 41: terminal fixing portion
Claims (5)
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