KR20070000260U

KR20070000260U - 면상발열체의 인쇄 형상

Info

Publication number: KR20070000260U
Application number: KR2020070001048U
Authority: KR
Inventors: 권택민
Original assignee: 권택민
Priority date: 2007-01-20
Filing date: 2007-01-20
Publication date: 2007-03-08

Abstract

본 발명은 필름인쇄형 면상발열체를 제조함에 있어 발열저항부와 통전용 전극부의 인쇄형상을 개선하여 종래의 면상발열체 보다 전기적 안정성이 증대된 면상발열체의 구조를 제시한다.

면상발열체, 전극, 인쇄 형상

Description

면상발열체의 인쇄 형상 {Print Pattern of Planar Heating Film}

도 1 은 면상발열체를 간략하게 나타낸 사시도

도 2 는 면상발열체의 단면도

도 3 은 종래 기술에 따른 면상발열체의 평면도

도 4 는 종래 기술에 따른 면상발열체의 인쇄 형상 예 1

도 5 는 종래 기술에 따른 면상발열체의 인쇄 형상 예 2

도 6 은 종래 기술에 따른 면상발열체의 결함 발생부위 단면도

도 7 은 본 발명에 따른 면상발열체의 인쇄 형상

도 8 은 본 발명에 따른 면상발열체의 결함 발생가능 부위 표시도

도 9 는 종래 기술에 따른 면상발열체의 결함 발생가능 부위 표시도

도 10 은 본 발명에 따른 면상발열체의 또 다른 인쇄 형상

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 발열 저항층 (카본 페이스트)

2 : 통전용 금속 전극 (동박테이프)

3 : 절연용 고분자필름 (PET 필름)

4 : 절연용 고분자필름 (EVA가 코팅된 PET 필름)

5 : 도전성 전극 인쇄부 (실버 페이스트)

6 : 절연용 고분자필름 (PET 필름)

7 : 핫멜트 접착제 (EVA)

8 : 인쇄시 발생 가능한 흠집 부위

면상발열체는 평면상의 유연 발열체로 종래의 니크롬선을 이용한 것과는 달리 여러 가닥의 저항선을 사용하는데 한가닥의 저항선이 끊어지더라도 발열특성이 유지되는 장점이 있다 이런 이유로 면상발열체는도거나 판재와 일체적으로 판넬을 형성하여 난방용 마루판, 벽판으로 널리 이용되고 있다

현재 면상발열체는 외관상 여러 가지 형태로 제조되고 있으나 개념적으로 구분하자면 필름인쇄형과 발열섬유직조형의 두가지 방법으로 제조된다고 할 수 있겠다. 필름인쇄형은 도 1 에서 예시한 것처럼 폴리에스테르 필름이나 폴리우레탄 필름과 같은 유연한 고분자 필름 위에 도전성 잉크를 인쇄하여 발열 저항층으로 사용하고 도전성 잉크가 인쇄된 양단에 실버페이스트를 인쇄한 후 금속박으로 된 전극을 배치한 후 절연용 고분자 필름을 다시 합지하여 제조되는 형태이다. 절연용 고 분자 필름은 합지가 용이하게 되도록 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 같은 핫멜트 접착제가 코팅된 폴리에스테르 필름이 주로 사용된다. 이와같이 제조된 필름인쇄형 면상발열체의 단면도를 도 2에 나타내었다.

도 3에는 종래의 기술에 의해 제조되는 면상발열체의 평면도를 나타내었다. 통상적인 면상발열체는 발열저항부가 되는 카본 페이스트층이 인쇄되고 카본페이스트 인쇄층의 양끝단에 실버 페이스트층을 인쇄한 후 필름 위에 통전용 동박테이프와 핫멜트 접착제가 코팅된 절연용 고분자 필름을 고온 합지하여 면상발열체가 제조된다. 이렇게 제조된 면상발열체에서 실질적으로 발열저항부가 되는 카본페이스트 인쇄층에 전기를 직접 인가하게 되는 것은 실버 페이스트 인쇄부이기 때문에 도 3에서 나타낸 바와 같이 동박테이프보다 실 버페이스트의 인쇄 폭을 넓게 하는 것이 보통이다. 또 필름형 면상발열체는 시공시 절단하여 사용하기에 용이하도록 도 3에 점선으로 표시된 것과 같이 주기적으로 발열저항부 인쇄부위를 넓히고 절단선을 넣어 주는 것이 보통이다.

도 4는 종래의 기술에서 발열 저항부인 카본 페이스트 인쇄 후 실버 페이스트를 인쇄한 모양을 나타낸 것이다. 이 경우 가로 방향으로 인쇄된 발열 저항부가 실버 페이스트 인쇄층과 직접 닿아 있음을 알 수 있다. 도 5는 가로 방향으로 된 발열 저항부 인쇄시 세로로 된 통전용 전극부도 같이 인쇄한 후 실버 페이스트 전극부를 인쇄한 경우이다. 이 경우에도 실버 페이스트층이 가로 방향의 발열 저항부 와 직접 닿아 있게 된다.

이와 같이 종래의 기술에 의해 제조된 필름인쇄형 면상 발열체는 도 6에서 도식된 바와 같이 크게 두 가지 문제점이 발견되었다. 그 첫번째로는 면상발열체 제조과정에서 발열 저항부인 카본 페이스트를 인쇄하고 1차 건조한 후 실버 페이스트를 인쇄한 후 완전 건조 과정을 거치게 되는데 실버 페이스트를 구성하는 유기용제가 카본 페이스 인쇄층을 용해해 내고 실버 페이스트 층을 인쇄하게 하는 그라비아 형상의 조각 말단 부위에 의해 용해된 카본 인쇄층에 간헐적으로 기계적인 흠집을 낼 수 있다는 것이다. 이 경우 발열 저항부인 카본 페이스트 인쇄층이 도 6에서 도식한 바와 같이 간헐적으로 흠집이 날 수 있고 이 흠집 부분은 전기적으로 불안한 고 저항 상태이며 고 발열로 인해 스파크를 일으키고 화재를 발생시킬 수 있는 부위가 된다. 이와 같은 간헐적 흠집은 실버 페이스트를 인쇄하게 되는 그라비아 인쇄 조각의 기계적인 가공 공차, 그라비아 인쇄롤의 진원도 등에 의해 영향을 받기 때문에 기계적 정밀도로 해결하기에는 그 한계가 있다. 또 이와 같은 흠집 발생은 카본 페이스트 인쇄층을 완전히 건조한 후 실버 페이스트 코팅층을 인쇄한다면 카본 페이스트 인쇄층이 실버 페이스트를 구성하는 유기용제에 의해 용해되어 나오는 정도가 작아 흠집 발생이 경미할 수도 있으나 이 경우 건조 공정의 생산성이 급격히 저하되는 단점이 있다.

둘째 카본 발열 저항 부위 코팅된 말단이 실버 페이스트 코팅 부위보다 작을 경우 도 6에 나타낸 것과 같이 실버 페이스트의 높이 편차로 인하여 동박테이프와 실버 페이스트 간의 긴밀한 접촉이 이루어 지기 힘들어 전기적으로 불안한 상태가 되는 단점이 있다.

본 발명에서는 필름인쇄형 면상발열체에서 발열저항부와 전극부재로 사용되는 도전성 페이스트 코팅층과 금속박 테이프의 새로운 구조를 제시함으로써 필름형 면상발열체의 제조 공정의 생산성을 저감시키지 않으면서 종래 기술의 필름 인쇄형 면상발체가 가지는 전기적 불안정성을 현격히 감소시키는데 그 목적이 있다.

본 발명의 면상발열체의 구조는 도 7에서 예시한 바와 같이 카본 페이스트로 발열 저항부를 인쇄할 때 전극부도 동시에 인쇄될 수 있도록 하되 카본 페이스트로 인쇄되는 전극 도선 부의 폭이 실버 페이스트 인쇄 폭 보다 크게 하도록 하여 인쇄되는 폭 방향 (TD side)으로 보았을 때 실버 페이스트 인쇄부가 카본 페이스트 인쇄부 위에 위치하도록 하는 것이다. 도 8은 본 발명에 따라 제조된 면상발열체에서 실버 페이스트부 인쇄시 간헐적으로 흠집 부위가 발생할 경우를 상상하여 그린 예시도이다. 도 8에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 면상발열체는 간헐적으로 흠집부위가 발생하더라도 가로 방향으로 인쇄된 카본 페이스트 발열 저항부에는 통전에 큰 부하가 걸림이 없어 전기적으로 안정적인 상태가 유지가 될 것으로 기대된다. 이와는 달리 종래의 기술에 따라 제조된 면상발열체는 도 9에 나타낸 바 와 같이 간헐적인 흠집 부위가 발생할 경우 가로 방향으로 인쇄된 카본 페이스트 발열 저항부의 통전에 직접적인 영향을 주게 되므로 전기적으로 불안정하며 화재의 원인이 된다.

또 본 발명에 따라 제조된 면상발열체는 도 7에 예시한 바와 같이 실버 페이스트 인쇄부보다 넓게 카본 페이스트로 전극부를 인쇄하도록 되어 있어 실버 페이스트 인쇄부위의 높이 편차가 거의 없게 되고 동박테이프와의 전기적 접촉도 긴밀하게 유지될 수 있다.

도 10에는 본 발명 취지에 벗어나지 않으면서 제조된 면상발열체의 또 다른 형상을 예시하였다. 실제 면상발열체 필름은 시공시 절단이 용이하도록 발열저항부가 인쇄되지 않은 점선으로 표시된 절단부위를 주기적으로 넣어 주는데 이 절단 부위의 말단까지 카본 페이스트로 전극부위를 인쇄할 필요는 없으며 이경우 카본 페이스트의 사용량이 절감되어 제조 원가를 절감할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 면상발열체는 통전용 실버 페이스트 전극 인쇄부가 직접 접촉하지 않도록 하게 하여 실버 페이스트 인쇄시 인쇄 흠집 부위가 발생하더라도 전기적으로 안전하게 되며 실버 페이스트 인쇄 높이의 편차가 거의 없어 동박테이프와의 전기적 접촉이 긴밀하게 되므로 안정성이 증대된 면상발열체가 제조 된다

Claims

필름인쇄형 면상발열체를 제조함에 있어 카본 페이스트로 발열 저항부를 인쇄할 때 전극부도 동시에 인쇄될 수 있도록 하되 카본 페이스트로 인쇄되는 전극 도선 부의 폭이 실버 페이스트와 같은 전극 인쇄 폭 보다 크게 하도록 하여 인쇄되는 폭 방향 (TD side)으로 보았을 때 실버 페이스트와 같은 전극 인쇄부가 카본 페이스트 인쇄부 위에 완전히 놓여 지도록 하는 것으로 도 7과 같은 인쇄 형상을 가지는 것.
청구항 1의 면상발열체에서 카본 페이스트로 인쇄된 전극부가 면상발열체의 절단선 근처에서는 형성되지 않은 것으로 도 10과 같은 인쇄 형상을 가지는 것.