KR200445655Y1 - 면상발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 AC전압 및 DC전압으로 발열되는 면상발열체에 있어, 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단에 카본부와 실버부 및 금속전극부를 형성한 후, 프라이머 코팅 처리된 합지원단에 열가소성수지층을 형성하여 라미네이팅 합지 시키는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 고안은 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단과 합지원단을 사용함으로서 습기 및 물리적인 충격으로부터 코팅지나 절연성베이스원단이 박리되지 않고 안정된 접착력을 유지할 수 있으며, 투습 시 발생되었던 저항변화율을 프라이머 코팅층에 의해 방지됨으로써 반영구적으로 안정된 발열기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.

면상발열체, 프라이머, 코팅지, 내수성 필름

Description

면상발열체{sheet type heating element}

[도 1] 은 종래의 면상발열체를 보인 도면

[도 2] 는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 사시도

[도 3] 는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 면상발열체 102 : 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단

110(110') : 프라이머 코팅층 114 : 프라이머 코팅 처리된 합지원단

115 : 카본부 118 : 실버부

120 : 금속전극 125 : 열가소성수지층

본 고안은 면상발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단에 저항열에 의해 발열기능을 하는 카본페이스트를 인쇄한 후 건조하여 형성되는 카본부, 상기 카본부의 양단에 일정한 간격을 유지하여 금속전극부로부터 통전되는 전류를 접촉저항이 없이 카본부에 전달하는 실버부, 상기 실버부의 상단에 적층시켜 전류가 원활히 원거리까지 통전되도록 구성되는 금속전극, 인쇄된 카본부의 저항 변화를 방지하기 위해 프라이머 코팅 처리된 합지원단에 열가소성수지층을 형성한 코팅지로 구성하되, 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단과 프라이머 코팅 처리된 합지원단의 프라이머코팅층을 원단의 제조공정 상에서 프라이머 코팅층을 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 면상발열체에 관한 것이다.

일반적으로, 기온이 낮은 동절기 난방용품이나 성애제거용, 휴대용 발열패드, 도로 융설용, 가전제품의 발열체 등 발열을 요하는 장소나 제품에 면상발열체가 이용되고 있다.

상기와 같이 종래의 면상발열체는 코로나 처리된 PET에 카본부와 실버부 및 금속전극을 구성한 후 열가소성 수지층이 형성된 코팅지로 합지 시켜 제작된다.

종래의 면상발열체로 2004년 10월 28일 출원된 실용신안등록출원번호 제20-2004-0030553호와 같이 절연성이 우수한 절연필름의 상면에 고저항체인 액상의 카본페이스트를 적당한 간격을 두고 도포하여 카본부를 형성한 후에, 카본부의 양단에 각각 열전도를 향상시키기 위해 도전성의 실버페이스트를 도포하여 실버부를 형성하는 것과 동시에 카본부가 균일하게 발열되도록 카본부를 따라 실버라인을 형성한 다음, 실버부에 구리박판을 적층하고, 절연필름을 코팅시켜 제조되는데, 상기와 같이 제조되는 일반적인 면상발열체의 경우 난방 시 온도차에 의해 습기가 많은 장소에서는 결로현상이 발생되는 등 면상발열체에 직접적으로 수분이 닿을 경우 습기에 의해 절연성베이스원단과 코팅지의 자체 미세 기공사이로 스며들어 내면에 형성된 EVA, PE, EEA를 1종 이상 혼합하여 형성된 열가소성 접착층이 절연성베이스원단에서 박리되어 누설전류 발생에 의해 누전차단기가 떨어지거나, 차단기 불량 시 심할 경우 화재로 이어질 수 있는 문제점이 있었다. 이에 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 본 고안자가 출원한 실용신안등록출원번호 제20-2006-0031686의 접착성이 우수한 면상발열체는 절연성베이스원단과 코팅지(합지원단)의 접착능력을 향상시키고, 외부로부터 투습되는 수분을 차단하기 위해 코로나 방전 처리된 절연성베이스원단과 코팅지(합지원단)에 프라이머 코팅층을 소정의 두께로 코팅시켜 카본부와 실버부 및 금속전극부를 형성한 후 열라미네이팅기기로 합지 시켜 구성하였으나, 면상발열체 제조과정 중 절연성베이스원단과 합지원단(코팅지)에 물리적인 표면개질 작업인 코로나 방전처리 함으로 인해 면상발열체의 제조공정이 늘어나고 반복되는 인쇄에 따른 원단의 불량률이 상승하는 문제점이 있으며, 상기와 같은 면상발열체 제조공정상에서 처리되는 물리적인 표면개질 작업의 표면처리 효과가 제조공정상에서 처리되는 화학적 표면개질 효과보다 낮아 더욱 효율이 뛰어난 화학적 표면개질 처리가 된 절연성베이스원단과 합지원단으로 구성되는 면상발열체가 요구된다.

따라서 본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 절연성베이스원단이나 코팅지의 자체 미세기공으로 투습되는 습기 및 물리적인 충격에 의해 절연성베이스원단과 코팅지가 박리되지 않도록 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단과 합지원단을 이용하되, 프라이머코팅층을 원단의 제조공정상에서 형성시켜 종래의 면상발열체에 비해 제조공정을 단순화 할 수 있으며, 코로나방전처리인 물리적인 표면개질 작업이 필요없이 절연성베이스원단과 합지원단의 제조공정상에서 바로 화학적 표면개질 작업인 프라이머코팅층을 형성시킴으로써 면상발열체의 제조공정을 단순화하고, 원단의 박리를 방지시킬 수 있는 투습방지 효과를 얻을 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 면상발열체(100)는, 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)에 저항열에 의해 발열기능을 하는 카본페이스트를 인쇄한 후 건조하여 형성되는 카본부(115), 상기 카본부(115)의 양단에 일정한 간격을 유지하여 금속전극(120)으로부터 통전되는 전류를 접촉저항이 없이 카본부(115)에 전달하는 실버부(118), 상기 실버부(118)의 상단에 적층시켜 전류가 원활히 원거리까지 통전되도록 구성되는 금속전극(120), 인쇄된 카본부(115)와 실버부(118)의 저항 변화를 방지하기 위해 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)에 열가소성수지층(125)을 형성하되, 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성 베이스원단(102)과 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)의 프라이머코팅층(110, 110')을 원단의 제조공정 상에서 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.

면상발열체(100)는 첨부도면에 도시된 구체적인 실시 예를 통하여 본고안의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 면상발열체 도면으로, 도 1은 종래의 면상발열체를 보인 도면이고, 도 2는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 단면도이다.

상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)은 면상발열체(100)에 전 원을 통전 시 자체적으로 발생되는 고온열에 견딜 수 있도록 내열성과 장기간 사용을 하기 위해 누전이나 물리적인 충격에 견딜 수 있는 절연성베이스원단(102)을 이용한다. 상기와 같은 내열성을 갖는 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)으로는 PET, PE, 폴리우레탄, 에폭시 원단 등을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 PET를 사용하도록 한다.

이러한 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)은 절연성베이스원단인 PET원단의 제조 시 PET 칩(CHIP)을 용융시켜 일정 두께로 압출, 연신, 권취를 통해 원단이 형성되는데, 연신과정과 권취과정 사이에서 절연성베이스원단인 PET원단에 프라이머코팅층을 상기 절연성베이스원단의 제조공정 상에서 물리적인 표면개질처리 없이 바로 화학적 표면개질처리인 프라이머를 코팅시켜 생산되기 때문에 면상발열체의 생산 중 물리적 표면개질처리 후 화학적 표면개질처리 한 것 보다 프라이머코팅층(110)이 절연성베이스원단에 접착되는 효과가 뛰어나다. 이에 따라 종래의 면상발열체 생산과정 중 물리적인 표면개질처리와 화학적 표면개질처리 효과보다 절연성베이스원단의 제조 공정상에서 물리적인 표면개질처리 없이 화학적 표면개질처리방법인 프라이머코팅층(110)을 형성시킴으로써 면상발열체의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있으며, 외부로부터 침투할 수 있는 습기의 투습을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 카본부(115)와 실버부(118)의 잉크가 건조된 후 물리적인 충격과 열충격에 의해 상기 카본부와 실버부가 절연성베이스원단으로부터 박리되지 않고 장기간 안정된 성능을 유지 할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같이 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)은 접착성이 우수한 아크릴계수지, 폴리에틸렌계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리염화비닐계수지 및 이들 중 1종 이상의 공중합체가 형성된 절연성베이스원단(102)을 의미한다.

한편, 카본부(115)는 저항열에 의해 발열기능을 갖도록 소정의 패턴을 유지하여 프라이머 코팅처리된 절연성베이스원단(102)에 액체상태의 카본페이스트를 도포 건조하여 카본부가 형성된다.

실버부(118)는 절연성베이스원단(102)에 인쇄된 상기 카본부(115)의 양단 끝에 일정한 간격을 유지하여 인쇄 건조되며, 상기 카본부(115)와 금속전극(120) 사이에서 전류의 통전 시 접촉저항을 제거 시키도록 형성된다.

이러한 상기 카본부(115)와 실버부(118)는 1°카본인쇄와 2°실버인쇄가 상호 바뀌어도 무방하다.

그리고, 금속전극(120)은 상기 실버부(118)와 접촉되도록 중첩시켜 전류를 원거리까지 공급되도록 형성된다. 상기 금속전극(120)의 재질로는 동박판이나 알루미늄박판 또는 동이나 알루미늄을 주석으로 도금한 금속박판을 이용 한다.

프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)은 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)과 같이 PET칩을 용융시켜 일정두께로 제조되는 원단의 제조공정 상에서 프라이머코팅층(110')을 형성시킴으로써 제조 공정을 단순화 하고, 투습을 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 상기 프라이머 코팅 처리된 합지원단(1140이 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)에 열접착 되도록, 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)의 합지면에 열가소성수지층(125)을 형성한다.

상기와 같이 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)의 합지면에 형성된 열가소성수지층(125)은 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)에 인쇄 형성된 카본부(115)와 실버부(118)의 저항 값이 변화되는 것을 방지하도록 EVA나 PE, EEA수지 중 1종 이상을 혼용하여 형성된 열가소성을 갖는 합성수지로 형성한다.

상기와 같이 카본부(115)와 실버부(118)가 인쇄된 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)에 열가소성수지층(125)이 형성된 합지원단(114)으로 라미네이팅 합지시켜 면상발열체(100)를 제공하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 면상발열체는 프라이머코팅층을 원단의 제조공정상에서 형성시켜 종래의 면상발열체에 비해 제조공정을 단순화 할 수 있으며, 코로나방전처리인 물리적인 표면개질 작업이 필요 없이 절연성베이스원단과 합지원단의 제조공정상에서 바로 화학적 표면개질 작업인 프라이머코팅층을 형성시킴으로써 면상발열체의 제조공정을 단순화하고, 절연성베이스원단과 합지원단의 박리현상을 방지 시킬 수 있는 투습방지 효과가 있다.

Claims (2)

1. 교류 또는 직류전원을 이용하여 온열을 발산하는 면상발열체에 있어서, 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)에 저항열에 의해 발열기능을 하는 카본페이스트를 인쇄한 후 건조하여 형성되는 카본부(115), 상기 카본부(115)의 양단에 일정한 간격을 유지하여 금속전극(120)으로부터 통전되는 전류를 접촉저항이 없이 카본부(115)에 전달하는 실버부(118), 상기 실버부(118)의 상단에 적층시켜 전류가 원활히 원거리까지 통전되도록 구성되는 금속전극(120), 인쇄된 카본부(115)와 실버부(118)의 저항 변화를 방지하기 위해 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)에 열가소성수지층(125)을 형성하되, 상기 프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)과 프라이머 코팅 처리된 합지원단(114)의 프라이머코팅층(110, 110')을 원단의 제조공정 상에서 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는, 면상발열체
2. 청구항 1에 있어서;

   프라이머 코팅 처리된 절연성베이스원단(102)은 접착성이 우수한 아크릴계수지, 폴리에틸렌계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리염화비닐계수지 및 이들 중 1종 이상의 공중합체가 형성된 절연성베이스원단(102)인 것을 특징으로 하는, 면상발열체

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