KR200435898Y1 - 도전사를 이용한 면상발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도전성 탄화섬유(탄소섬유, 흑연섬유, 중온탄화섬유, 활성탄소섬유 등)를 10 내지 90%와 비전도성 섬유 10 내지 90%의 비율로 혼방하여 만든 혼방 방적사(絲)(즉, 도전사)를 중심으로 양 쪽에 일반 섬유사(絲)를 이용하여 금속사(絲)고정하고, 금속사(絲)와 도전사(絲)를 병렬직조하여 중심부는 상기 도전사(絲)로 직조하는하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하는 직조섬유와 상기 병렬직조하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하고, 일반 섬유사(絲)가 도전사(絲)의 형태를 유지하기 위하여 1차 보호코팅 후 코팅된 직조 섬유의 상하에 PVC계, TPE계 또는 TPU계 Sheet를 적층하여 열융착으로 1 내지 10 ㎏/㎡의 압력을 가하고, 상온에서 탄소 내지 200℃까지의 온도를 상승시켜 열 압착한 후 급냉으로 절연코팅한 면상발열체와 상기 제조된 면상발열체의 일측에 일반 전선과 연결하도록 전극 부분에 펀칭홈을 내는 전극처리하여 제조된 것을 특징으로 한다.

그물망 구조, 직물구조, 도전사, 면상발열체

Description

도전사를 이용한 면상발열체{flat type pyrogen using with conducted yarn}

도1은 종래의 선상발열체의 발열을 나타낸 것이다.

도2는 본 고안인 그물망 구조의 도전사를 이용한 면상발열체 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

도3은 본 고안의 제조방법으로 제조된 면상발열체를 나타낸 것이다.

도4는 상기 도3의 면상발열체의 일측 상세도이다.

도5는 본 고안의 면상발열체의 발열부분과 금속사 전극부를 나타낸 구성도이다.

도6은 본 고안의 면상발열체의 극처리부분을 나타낸 분해도이다.

도7은 본 고안의 면상발열체의 전극처리부분을 타나낸 분해도이다.

도8은 본 고안의 면상발열체에 사용되는 금속사를 나타낸 것이다.

본 고안은 발열수단을 갖는 섬유상 면상발열체 제조 방법으로 제조된 면상발열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도전사(絲)와 무전도성 섬유사(絲)를 혼방하여 만든 혼방 섬유사(絲)로 그물망 구조의 면상발열체를 제조하여 선상 전열매트에 비하여 전기적으로 안정되고 화제 위험성이 없는 도전사를 이용한 면상발열체 제조방법으로 제조된 면상발열체으로 제조된 면상발열체에 관한 것이다.

종래의 선상발열체는 PET 필름이나 PP 필름에 먼저 실크인쇄방식으로 발열소재를 사다리꼴 형식으로 도포한 후 그위에 도전성 접착제를 칠한 구리 또는 은 판막을 붙여서 통전선으로 사용하였다.

이런 선상발열체는 도1에 도시된 바와 같이 도전성 접착제를 사용하는 방식은 접착제의 탄화현상으로 인하여 기능성이 떨어지며, 열선이 중간에서 단선이 되면, 발열체 전체가 발열 되지 않는 단점이 있었다.

또한, 효율성이 낮은 것이어서 고객이 이에 필요한 열을 얻기 위하여 점점 높게 가열하므로 상기 선상발열체가 노출되었을 때 화상의 위험을 배제하지 않을 수 없으며, 이런 고온으로 화재 및 화상의 우려가 많으며, 이러한 선상발열체는 선상발열선의 TPU코팅이 불량이 되면 누전의 위험이 있었다.

상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 도전사(絲)와 무전도성 섬유사(絲)를 혼방하여 만든 혼방 섬유사(絲)를 병렬직조하여 제품의 유연성이 우수 하고, 발열체 표면에 고루 분포시켜 발열 효율이 우수한 도전사를 이용한 면상발열체 제조방법으로 제조된 면상발열체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 도전성 탄화섬유(탄소섬유, 흑연섬유, 중온탄화섬유, 활성탄소섬유 등)를 10 내지 90%와 비전도성 섬유 10 내지 90%의 비율로 혼방하여 만든 혼방 방적사(絲)(즉, 도전사)를 제조하는 제1단계와 상기 제1단계에서 도전사(絲)와 금속사(絲) 그리고 일반사(絲)를 그물 망 형태 및 직물형태로 제작하는 일련의 과정이다.

도전성 탄화섬유(탄소섬유, 흑연섬유, 중온탄화섬유, 활성탄소섬유 등)를 10 내지 90%와 비전도성 섬유 10 내지 90%의 비율로 혼방하여 만든 혼방 방적사(絲)(즉, 도전사)를 중심으로 양 쪽에 일반 섬유사(絲)를 이용하여 금속사(絲)고정하고, 금속사(絲)와 도전사(絲)를 병렬직조하여 중심부는 상기 도전사(絲)로 직조하는하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하는 직조섬유와 상기 병렬직조하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하고, 일반 섬유사(絲)가 도전사(絲)의 형태를 유지하기 위하여 1차 보호코팅 후 코팅된 직조 섬유의 상하에 PVC계, TPE계 또는 TPU계 Sheet를 적층하여 열융착으로 1 내지 10 ㎏/㎡의 압력을 가하고, 상온에서 탄소 내지 200℃까지의 온도를 상승시켜 열 압착한 후 급냉으로 절연코팅한 면상발열체와 상기 제조된 면상발열체의 일측에 일반 전선과 연결하도록 전극 부분에 펀칭홈을 내는 전극처리하여 제조된 것을 특징으로 한다.

상기 금속사(絲)는 중심에 일반사를 기준으로 외부에 금속사를 커버링함으로써 전류가 흐르는 단면적을 넓히도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 상세히 설명한다.

도2는 본 고안인 그물망 구조의 도전사를 이용한 면상발열체 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

본 고안은 도전성 탄화섬유(탄소섬유, 흑연섬유, 중온탄화섬유, 활성탄소섬유 등)를 10 내지 90%와 비전도성 섬유 10 내지 90%의 비율로 혼방하여 만든 혼방 방적사(絲)(즉, 도전사)를 제조하는 제1단계와 상기 제1단계에서 도전사(絲)와 금속사(絲) 그리고 일반사(絲)를 그물 망 형태 및 직물형태로 제작하는 일련의 과정이다.

금속사를 중심으로 양 쪽에 일반 섬유사(絲)를 이용하여 금속사(絲)고정하고, 금속사(絲)와 도전사(絲)를 병렬직조하여 중심부는 상기 도전사(絲)로 직조하고, 양끝 에는 금속사로 직조하는 제2단계와 상기 제2단계에서 병렬직조하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하면서 일반 섬유사(絲)와 도전사(絲)의 형태를 유지하기 위하여 1차 보호코팅(PVC, PVA, TPE, Hot melt 등 열가소성 수지)하는 제 3단계와 상기 제 3단계에서 1차 보호코팅 후 코팅된 직조 섬유의 상하에 PVC계, TPE계 또는 TPU계의 sheet를 적층하여 열융착으로 1내지 10kg/㎡의 압력을 가하하여, 상온에서 탄소 내지 200℃까지의 온도를 상승시켜 열 압착한 후 공냉하여 절연 코팅으로 면상발열체를 제조하는 제4단계와 상기 4단계에서 제조된 면상발열체의 일측에 일반 전선과 연결하도록 전극 부분에 펀칭홈을 내는 전극처리 제5단계로 이루어진다.

상기 제3단계의 1차 코팅에서 PVC, PVA, TPE, 핫멜트(Hot melt)등 열가소성 수지를 이용한 보호코팅으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제5단계에서 전극 부분의 펀칭홈의 내측에 톱니 모양의 와셔를 사용하여 전선과 전극의 접촉면적을 넓히는 제6단계를 더 포함하여, 전극과 전선 사이에 발생되는 전기적 저항을 최소화하도록 한다.

상기 제4단계에서 제조된 면상발열체의 일측과 일반전선을 금속 섬유사(絲)를 이용하여 제봉하여 연결하는 제7단계로 이루어지도록 하여 접촉 면적을 늘려주어 저항을 최소화하도록 제조한다.

도3은 본 고안의 제조방법으로 제조된 면상발열체를 나타낸 것이고, 도4는 상기 도3의 면상발열체의 일측 상세도이다.

도7은 본 발명의 면상발열체의 전극처리부분을 타나낸 분해도이며, 도8은 본 발명의 면상발열체에 사용되는 금속사(絲)를 나타낸 것이다.

상기 금속사(絲)는 전류의 흐름을 원활키 위해 필수적인 전극 부위는 휨탄성과 내구성을 유여하여, 상기 도 7에 도시된 바와 같은 구조로서, 내부는 휨, 굽힘 스트레스(stress)에 강한 섬유를 사용하고, 외부는 전기 도전특성을 부여키 위해 얇은 금속 테잎(tape) 상을 여러 겹 꼬아서 표면에는 전기전도성을 금속의 수준으로 높이고, 내부적으로는 섬유 특성을 부여한다.

상기 금속사는 주변을 일반사(絲)로 커버링한 것에 비하여 유연성 및 인장력이 우수하며, 중심에 일반사를 기준으로 외부에 금속사(絲)를 커버링함으로써 전류가 흐르는 단면적을 넓혀 줌으로써 도전성 및 전류 밀도가 우수한 금속사(絲)를 제작할 수 있다.

도5는 본 고안의 면상발열체의 발열부분과 금속사 전극부를 나타낸 구성도로서, 중심에 혼방 섬유사(絲)로 직조된 발열부 양측 가장자리에는 금속사 전극을 중심으로 양측에 폴리에스터 섬유사(絲)를 형성하고,

도6은 본 고안의 면상발열체의 극처리부분을 나타낸 분해도와 같이, 전극 부분의 펀칭홈의 내측에 톱니 모양의 와셔를 사용하여 상하 결합한 후 리벳으로 고정하여 전선과 전극의 접촉면적을 넓히도록 이루어진다.

이상의 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 고안의 범위는 상기 에 기재된 실시예 및 하기의 청구범위에 한정되지 않으며, 본 고안에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안으로부터 다양한 변경 및 균등한 실시가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 도전사(絲)와 무전도성 섬유사(絲)를 혼방하여 만든 혼방 섬유사(絲) 병렬직조하여 면상 발열체를 제조하므로 유연성이 우수하며, 온도분포가 균일하고 발열 효율이 큰 효과가 있다.

또한, 발열성이 우수하여 저전력으로 고효율의 발열 특성을 가지며, DC전원을 사용하여 전자파억제와 누전의 위험이 없는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 도전성 탄화섬유(탄소섬유, 흑연섬유, 중온탄화섬유, 활성탄소섬유 등)를 10 내지 90%와 비전도성 섬유 10 내지 90%의 비율로 혼방하여 만든 혼방 방적사(絲)(즉, 도전사)를 중심으로 양 쪽에 일반 섬유사(絲)를 이용하여 금속사(絲)고정하고, 금속사(絲)와 도전사(絲)를 병렬직조하여 중심부는 상기 도전사(絲)로 직조하는하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하는 직조섬유;

   상기 병렬직조하면서 도전사(絲)와 일반 섬유사(絲)를 교대로 직조하고, 일반 섬유사(絲)가 도전사(絲)의 형태를 유지하기 위하여 1차 보호코팅 후 코팅된 직조 섬유의 상하에 PVC계, TPE계 또는 TPU계 Sheet를 적층하여 열융착으로 1 내지 10 ㎏/㎡의 압력을 가하고, 상온에서 탄소 내지 200℃까지의 온도를 상승시켜 열 압착한 후 급냉으로 절연코팅한 면상발열체;

   상기 제조된 면상발열체의 일측에 일반 전선과 연결하도록 전극 부분에 펀칭홈을 내는 전극처리하여 제조된 것을 특징으로 하는 도전사를 이용한 면상발열체.

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