KR20080003382U - 면상발열체 - Google Patents

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KR20080003382U
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이관우
이부훈
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Abstract

본 고안은 원적외선을 다량으로 방사하고 온열 및 바닥 난방에 적합하도록 제공되는 면상발열체로서, 카본발열부와 실버부가 인쇄 형성되는 절연성베이스원단, 저항열에 의해 발열기능을 갖는 카본발열부, 카본발열부의 양단에 적층되어 상기 카본발열부와 동박전극 간의 접촉저항이 제거되도록 형성되는 실버부, 동박전극에 형성되는 전도성접착제층이 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 구성되는 동박전극의 양단부에 형성되는 절연성접착제층, 동박전극에서 실버부로 공급되는 전원이 접촉저항이 발생되지 않도록 절연성접착제층의 내측부에 형성되는 전도성접착제층, 카본발열부의 원거리까지 전원을 공급하도록 구성되는 동박전극, 상기 절연성베이스원단에 형성된 카본발열부와 실버부와 절연성접착제층 및 전도성접착제층 및 동박전극의 전면이 밀폐되도록 열가소성수지층이 형성된 코팅지가 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 종래 면상발열체의 경우 접촉저항을 없애기 위해 동박전극에 형성되는 전도성접착제층에 전도성물질의 고형분 함량이 높아질 경우 동박전극이 실버부에 견고하게 접착되지 않아 동박전극의 일부분이 쉽게 박리되는 문제로 인해 쇼트현상이 발생되었으나, 본 고안의 면상발열체는 종래의 면상발열체에 비해 동박전극이 실버부에 견고하게 접착되어 잦은 물리적인 충격에도 동박전극과 실버부의 접착성이 강화되어 안정적으로 전원이 전달될 수 있는 효과가 있다.
면상발열체, 동박전극, 쇼트방지, 접촉저항, 전도성접착제, 절연성접착제

Description

면상발열체{sheet type heating element}
[도 1] 은 종래의 면상발열체를 보인 도면.
[도 2] 는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 사시도.
[도 3] 은 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 단면도.
[도 4] 는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 면상발열체 102 : 절연성베이스원단
114 : 코팅지 115 : 실버부
117 : 카본발열부 118 : 절연성접착제층
120 : 동박전극 130 : 전도성접착제층
145 : 열가소성수지층
본 고안은 면상발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원적외선을 다량으로 방사하고 온열 및 바닥 난방에 적합하도록 제공되는 면상발열체로서, 카본발열부와 실버부가 인쇄 형성되는 절연성베이스원단, 저항열에 의해 발열기능을 갖는 카본발 열부, 카본발열부의 양단에 적층되어 상기 카본발열부와 동박전극 간의 접촉저항이 제거되도록 형성되는 실버부, 동박전극에 형성되는 전도성접착제층이 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 구성되는 동박전극의 양단부에 형성되는 절연성접착제층, 동박전극에서 실버부로 공급되는 전원이 접촉저항이 발생되지 않도록 절연성접착제층의 내측부에 형성되는 전도성접착제층, 카본발열부의 원거리까지 전원을 공급하도록 구성되는 동박전극, 상기 절연성베이스원단에 형성된 카본발열부와 실버부와 절연성접착제층 및 전도성접착제층 및 동박전극의 전면이 밀폐되도록 열가소성수지층이 형성된 코팅지가 구성되는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 기온이 낮은 동절기 바닥 난방용이나 생물의 발아촉진용, 도로 융설용 등 발열을 요하는 장소나 제품에 면상발열체가 이용되고 있다.
종래의 면상발열체 중 실버부와 동박전극 간의 접촉저항을 제거하기 위해 동박전극에 전도성접착제가 형성된 구조가 사용되었다.
상기와 같이 공지된 기술로서 대한민국 실용신안출원번호 20-2003-0026146호와 같이 실버코팅에 의해 전극이 형성된 면상발열체는 넓은 면적의 발열체를 제작할 경우, 형성되는 전극의 길이가 길어지게 되는데 이에 따라 내부저항이 크게 상승되고 이로 인한 발화의 위험이 있게 되어, 각각의 실버코팅위에 동박전극을 붙여 사용하고 있다.
또한, 종래의 공지된 기술 중 실버부에 전도성접착제가 형성된 동박테이프를 부착시켜 실버부와 동박테이프 간의 접촉면적을 증대시킴으로써 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 기술 방안이 제시 되었다.
하지만, 상기와 같이 실버부 상에 부착되도록 전도성접착제가 동박전극에 형성된 동박테이프는 동박전극에 수지바인더와 전도성파우더를 혼합시켜 일정 전도성과 접착력을 형성하였으나 전도성파우더의 혼합률이 낮을 경우 전기 전도도가 저하되어 전류 통전량이 저하되어 발열성능이 저하되는 문제점이 있으며, 전도성파우더의 혼합률이 높을 경우 전기 전도도는 상승하나 접착력이 저하되어 동박테이프(동박전극)이 실버부에서 박리되어 접촉저항에 따른 쇼트현상이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실버부에 적층되는 동박전극이 실버부에 안정되게 접착 고정시키도록 상기 동박전극에 접착성이 우수한 절연성접착제층을 형성시켜, 동박전극에 형성된 전도성접착제층이 실버부와 안정적으로 접착되어 물리적인 충격에도 박리되는 현상이 제거될 수 있는 면상발열체를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 면상발열체(100)는, 원적외선을 다량으로 방사하고 온열 및 바닥 난방에 적합하도록 AC용 또는 DC용 전압에서 사용할 수 있는 면 상태로 이루어진 발열체로서, 카본발열부와 실버부가 인쇄 형성되는 절연성베이스원단(102), 저항열에 의해 발열기능을 갖는 카본발열부(120), 카본발열부의 양단에 적층되어 상기 카본발열부와 동박전극 간의 접촉저항이 제거되도록 형성되는 실버부(115), 동박전극에 형성되는 전도성접착제층이 물리 적인 힘에 의해 박리되지 않도록 구성되는 동박전극의 양단부에 형성되는 절연성접착제층(118), 동박전극에서 실버부로 공급되는 전원이 접촉저항이 발생되지 않도록 절연성접착제층의 내측부에 형성되는 전도성접착제층(130), 카본발열부의 원거리까지 전원을 공급하도록 구성되는 동박전극(120), 상기 절연성베이스원단에 형성된 카본발열부와 실버부와 절연성접착제층 및 전도성접착제층 및 동박전극의 전면이 밀폐되도록 열가소성수지층(145)이 형성된 코팅지(114)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 면상발열체(100)는 첨부도면에 도시된 구체적인 실시예를 통하여 본 고안의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 면상발열체를 보인 도면이고, 도 2는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 동박전극 구조를 보인 평면도이다.
본 고안의 도 2 내지 도 5에서 면상발열체(100)의 구성을 보인 도면과 같이 상기 실버부의 상부에 적층되는 동박전극이 물리적인 충격이 장기간 가해지더라도 안정적으로 부착되어질 수 있도록 절연성접착제층을 동박전극에 형성시켜 안정적으로 전류가 통전되도록 다음과 같이 구성된다.
먼저, 절연성베이스원단(102)은 소정의 두께를 갖는 PET원단, 폴리에칠렌원단, 폴리우레탄원단, 폴리이미드원단, 폴리프로필렌원단, 폴리에칠렌나프탈레이트원단, 아크릴원단을 사용할 수 있으며, PET원단을 사용하며, 코팅지(114)는 상기 절연성베이스원단(102)과 동일한 원단을 사용하여 합지 될 일면에 PE 또는 EVA 및 EEA가 1종 또는 1종 이상으로 혼용된 열가소성수지층(145)을 형성시켜 외부로부터 발생되는 물리적인 충격이나 습기 침투를 방지 하는 절연성 소재를 사용한다.
그리고, 전원의 통전 시 저항열에 의해 발열이 되도록 카본페이스트를 상기 절연성베이스원단(102)에 인쇄하여 건조시킨 카본발열부(117)가 구성되고, 상기 카본발열부(117)의 양단에 전류의 공급이 원활히 이루어지도록 전도체인 실버페이스트를 인쇄하여 건조한 실버부(115)가 형성된다.
동박전극(120)은 원거리의 카본발열부(117)까지 전원을 원활히 공급하도록 구성되며, 그 재질은 동박판이나 알루미늄박판 또는 동이나 알루미늄을 주석으로 도금한 비금속박판을 이용한다.
그리고, 동박전극(120)을 통해 공급되는 전원이 실버부(115)로 원활히 공급되는 동안 간극에 의한 접촉저항이 발생하지 않도록 상기 동박전극(120)과 실버부(115) 사이에 전도성접착제층(130)을 형성시킴으로써, 동박전극(120)과 실버부(115)가 상기 전도성접착제층(130)에 의해 접착되어 안정적으로 전원이 통전될 수 있다.
상기와 같이 동박전극(120)과 실버부(115) 사이에 형성되는 전도성접착제층(130)에 의해 안정적인 접촉이 이루어져 전원의 원활한 공급이 이루어지게 된다. 이러한 전도성접착제층(130)은 종래의 경우 접착성을 나타내는 접착용 수지에 전도성이 우수한 전도성분말이 일정비율로 혼합되어 동박전극의 일면에 형성된다. 이때, 접착용수지에 전도성을 높이도록 전도성분말을 비교적 많이 첨가할 경우 전도성은 뛰어나지만 전도성분말이 비접착성을 띠어 접착력이 감소하는 문제점을 가지 며, 반면 접착력을 향상시키기 위해서는 전도성분말에 비해 접착용수지가 많이 첨가되면 전도성이 떨어지는 문제점이 나타난다.
동박전극(120)을 통해 전원이 원활히 실버부로 통전되기 위해서는 전도성접착제층(130)의 전도도가 우수하여야 하므로 접착성은 다소 떨어지는 문제점이 있으나 이러한 상기 문제점을 해소하도록 상기 동박전극(120)과 실버부(115)에 접착력이 유지되도록 절연성접착제층(118)이 형성된다.
절연성접착제층(118)은 동박전극(120)의 양단부에 소정의 폭으로 띠형태 또는 일정간격을 유지하여 인쇄패턴으로 형성되며, 동박전극(120)과 실버부(115) 사이에 접착성이 유지되도록 폴리우레탄, 폴리에틸렌, EVA, EEA 등의 열가소성수지로 형성되는 접착용수지로 구성된다.
이러한, 절연성접착제층에 의해 동박전극과 실버부 사이에 형성된 전도성접착제층의 접착성을 확보하여, 상기 동박전극이 실버부에서 박리되는 현상을 제거시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 전도성접착제층(130)은 동박전극(120)에서 공급되는 전원이 카본발열부로 원활히 통전되도록 상기 동박전극(120)과 실버부(115) 사이에 형성된다. 이러한 전도성접착제층(130)은 접착용수지에 전도성분말을 일정비율 혼합되는 전도체이다.
상기와 같이 절연성베이스원단(102)에 구성된 카본발열부(117)와 실버부(115) 및 동박전극(120), 전도성접착제층(130), 절연성접착제층(118)을 밀폐시키도록 코팅지(114)로 합지시켜 구성한다. 이러한 코팅지(114)는 외부의 물리적인 충격 이나 습기의 침투 방지를 위해 상기 절연성베이스원단(102)과 동일한 재질로 구성된 원단을 사용하고, 그 일면의 합지면에 PE나 EVA 또는 EEA 및 그 외의 열가소성수지 중 1종 또는 1종 이상이 혼용하여 열가소성수지층(145)을 형성한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 면상발열체는 종래의 면상발열체에 비해 전극부분의 내구성이 강화되도록 동박전극을 고정시키는 기능의 절연성접착제층을 형성하고, 접촉저항 없이 전기를 통전시키도록 구성되는 전도성접착제층을 상기 동박전극의 일면에 구비함으로써 물리적인 충격이나 힘에 의해 실버부가 견고하게 고정 접착되어, 안정된 전원의 통전을 통해 동박전극 부위의 쇼트현상이 방지되고 면상발열체의 수명이 반영구적으로 연장시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. AC용 또는 DC용 전원을 이용하여 온열을 발산하는 면상발열체에 있어서,
    카본발열부와 실버부가 인쇄 형성되는 절연성베이스원단; 저항열에 의해 발열기능을 갖는 카본발열부; 카본발열부의 양단에 적층되어 상기 카본발열부와 동박전극 간의 접촉저항이 제거되도록 형성되는 실버부; 동박전극에 형성되는 전도성접착제층이 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 구성되는 동박전극의 양단부에 형성되는 절연성접착제층; 동박전극에서 실버부로 공급되는 전원이 접촉저항이 발생되지 않도록 절연성접착제층의 내측부에 형성되는 전도성접착제층; 카본발열부의 원거리까지 전원을 공급하도록 구성되는 동박전극; 상기 절연성베이스원단에 형성된 카본발열부와 실버부와 절연성접착제층 및 전도성접착제층 및 동박전극의 전면이 밀폐되도록 열가소성수지층이 형성된 코팅지;가 구성되는 것을 특징으로 하는, 면상발열체
  2. 청구항 1에 있어서;
    동박전극에 형성되는 전도성접착제층이 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 구성되는 절연성접착제층이 소정 폭의 띠형태 또는 일정간격을 갖는 반복적인 패턴으로 동박전극에 형성되는 것을 특징으로 하는, 면상발열체
  3. 청구항 1에 있어서;
    절연성접착제층의 재질로는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, EVA, EEA 등의 열가소성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는, 면상발열체
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2014106963A1 (ko) * 2013-01-07 2014-07-10 Kim Youn Joung 유연성 발열체 원단의 제조방법
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