KR20080079517A - 드라이라미 방식의 면상발열체 제조 장치 - Google Patents

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KR20080079517A
KR20080079517A KR1020070019820A KR20070019820A KR20080079517A KR 20080079517 A KR20080079517 A KR 20080079517A KR 1020070019820 A KR1020070019820 A KR 1020070019820A KR 20070019820 A KR20070019820 A KR 20070019820A KR 20080079517 A KR20080079517 A KR 20080079517A
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Abstract

본 발명은 각 소재의 접착에 의한 층간분리를 방지하여 안정되고 견고한 면상발열체를 제조할 수 있으며, 면상발열체의 탄소의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 면상발열체 제조 장치에 의해 면상발열체를 제작하면 공정이 단순해지며, 압출코팅방식에 의하여 제작된 면상발열체의 문제점인 각 소재의 접착에 의한 층간분리가 일어나지 않아 훨씬 제품 이 안정되고 견고하며, 생산성 향상이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명은 그래비유 인쇄 방식으로 열과 원적외선 방사층을 도포한 후 압출방식이 아닌 드라이라미 방식으로 표지를 접착시키는 것이다. 이렇게하여 전면에서 열 이나 원적외선의 방사를 증가시킬 수 있는 효과가 있고 또한 통전판막이 접착제 나 압출코팅 방식이 아닌 탄소와 직접 견고하게 접착되는 방식을 채택하여 한층 제품의 안정성을 높인다.
면상발열체, 드라이라미방식, 편조선, 부직포, 필름

Description

드라이라미 방식의 면상발열체 제조 장치{DRY LAMINATED TYPE APPARATUS FOR MANUFACTURING PLATE HEATER}
도 1은 종래기술에 따른 면상발열체의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들을 이용하여 제작된 면상발열체의 구조를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 필름언와인더 102 : 가이드롤러
103 : 제1부직포언와인더 104 : 1차 인쇄부
105 : 제1열풍닥트 106 : 에어가이드롤러
107 : 2차 인쇄부 108 : 제2열풍닥트
109 : 편조선언와인더 110 : 제2부직포언와인더
201 : 1차작업 와인더 겸 2차 작업 언와인더
202 : 히팅롤러 203 : 어큐뮤레이터
본 발명은 면상발열체 제조 장치에 관한 것으로, 특히 드라이라미 방식의 면상발열체 제조 장치에 관한 것이다.
전기가 인가되어 발열하는 통상의 면상발열체는, 공기를 오염시키지 않아 위생적일 뿐만 아니라 그 온도조절이 용이하고 소음이 없기 때문에 발열을 요하는 매트나 패드, 침대 매트리스, 보온 이불이나 담요, 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다. 뿐만 아니라 사무실이나 상점 등 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고, 막사 등의 산업용 난방장치와 각종 산업용 가열장치, 비닐 하우스와 농산물 건조시스템과 같은 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지할 수 있는 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 거울이나 유리의 김서림 방지장치, 건강보조용, 축산용 등에도 이용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 면상발열체의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 면상 발열체는, 상지(11), 하지(12), 상지(11)와 하지(12) 사이에 위치하는 발열층 역할을 하는 탄소화합물(13), 탄소화합물(13)의 표면에 용융 접합된 편조선(14)을 포함한다. 여기서, 상지(11)와 하지 (12) 사이에 형성된 편조선(14)의 부착을 위해 부직포(15)가 각각 상지(11)와 하지(12)의 표면 상에 형성된다.
도 1과 같은 면상발열체를 제조하기 위해 지금까지는 압출코팅 방식(Extrude Laminating)의 장비를 사용하였다.
그러나, 압출코팅방식에 의해 제조된 면상발열체의 한계는 각 층간의 소재를 접착할시 그 접착제로 PE를 사용해야 한다는 것인데, 이 PE로 접착을 하면 PE 자체의 녹는 온도(melting point)가 100℃ 정도로서 높은 온도의 면상발열체에서는 쉽게 형태가 변형이 되는 단점이 있다. 또한, 압출코팅에 의한 면상발열체 공히 일정한 열량을 내기 위한 탄소농도의 일관된 유지가 매우 어려웠다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 각 소재의 접착에 의한 층간분리를 방지하여 안정되고 견고한 면상발열체를 제조할 수 있으며, 면상발열체의 탄소의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 면상발열체 제조 장치는, 하지로 사용되는 필름을 공급하는 제1필름언와인더(101), 필름의 이송을 위한 가이드롤러(102), 부직포를 공급하는 제1부직포언와인더(103), 1차 인쇄작업이 진행되는 1 차 인쇄부(104), 1차 인쇄가 완료된 작업물을 건조시키는 제1열풍닥트(105), 건조된 작업물을 이송하기 위한 에어가이드롤러(106), 2차 인쇄작업이 진행되는 2차 인쇄부(107), 2차 인쇄작업이 완료된 작업물을 건조시키는 제2열풍닥트(108)로 이루어지며, 2차 인쇄부에서 2차 인쇄작업을 진행하기 전에 편조선과 부직포를 함께 공급하도록 구비된 편조선언와인더(109)와 제2부직포언와인더(110)를 더 포함하는 1차 작업부; 및 상기 1차 작업부의 제2열풍닥트를 통해 건조된 작업물을 감아놓다가 2차 작업을 위해 풀어주는 1차 작업와인더 겸 2차 작업언와인더(201), 소정 작업이 완료된 상지와 하지를 합지하는 히팅롤러(202), 합지된 면상발열체를 용량단위로 절단하는 어큐뮤레이터(Accumulator, 203)와 절단된 면상발열체를 감아놓는 와인더(204)를 포함하는 2차 작업부를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
후술하는 본 발명은 현재까지는 탄소처리 이후 접착의 기술과 편조선의 부착의 문제로 인하여 일부 선상발열체 에서만 사용하던 그리고 사용후에도 끊임없이 화재등의 문제점이 많았던 드라이라미(Dry laminate) 방식의 면상발열체 기술을 대폭 개선하여 새로운 기계를 제안하고 그 기계장치를 이용하여 획기적인 방법으로 새롭게 면상발열체를 제작하고자 하는 것이다.
본 발명은 또한 현재의 면상발열체와 같은 기능 같은 형태의 제품을 제작함 에 있어서도 압출에 의한 라미네이팅 방식의 방법이 아닌 새로운 기계설비를 이용한 드라이라미 방식으로의 전환이다.
즉, 본 발명에 의하여 면상발열체를 제작하면 공정이 단순해지며, 압출코팅방식에 의하여 제작된 면상발열체의 문제점인 각 소재의 접착에 의한 층간분리가 일어나지 않아 훨씬 제품 이 안정되고 견고하며, 생산성 향상이 이루어질 수 있다.
본 발명은 그래비유 인쇄 방식으로 열과 원적외선 방사층을 도포한 후 압출방식이 아닌 드라이라미 방식으로 표지를 접착시키는 것이다. 이렇게하여 전면에서 열 이나 원적외선의 방사를 증가시킬 수 있는 효과가 있고 또한 통전판막이 접착제 나 압출코팅 방식이 아닌 탄소와 직접 견고하게 접착되는 방식을 채택하여 한층 제품의 안정성을 높인다
또한 탄소의 농도를 일정하게 유지하게하여 제품의 다양화를 추구할 수 있다.
따라서 각각 볼테이지가 다른 자동차용, 의류용, 현재와 같은 난방용, 또한 세계 각국에서 채택하고 있는 직류 40볼트 이하의 제품제작이 가능하여 보다 세계시장에서의 경쟁우위가 예상된다.
(제1실시예)
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 1차 작업을 위한 부분을 도시한 도면이고, 도 2b는 2차 작업을 위한 부분을 도시한 도면이다. 즉, 1차 작업은 하지, 부직포, 도전체 인쇄 및 편조선을 위한 작업이고, 2차 작업은 1차 작업이 완료된 작업물에 대해 상지를 접착하는 작업이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치는, 크게 1차 작업부(100)와 2차 작업부(200)로 나뉜다.
먼저, 1차 작업부(100)는 필름을 공급하는 제1필름언와인더(101), 필름의 이송을 위한 가이드롤러(102), 부직포를 공급하는 제1부직포언와인더(103), 1차 인쇄작업이 진행되는 1차 인쇄부(104), 1차 인쇄가 완료된 작업물을 건조시키는 제1열풍닥트(105), 건조된 작업물을 이송하기 위한 에어가이드롤러(106), 2차 인쇄작업이 진행되는 2차 인쇄부(107), 2차 인쇄작업이 완료된 작업물을 건조시키는 제2열풍닥트(108)로 이루어지며, 2차 인쇄부에서 2차 인쇄작업을 진행하기 전에 편조선과 부직포를 함께 공급하도록 구비된 편조선언와인더(109)와 제2부직포언와인더(110)를 더 포함한다.
다음으로, 2차 작업부(200)는 1차 작업부의 제2열풍닥트를 통해 건조된 작업물을 감아놓다가 2차 작업을 위해 풀어주는 1차 작업와인더 겸 2차 작업언와인더(201), 소정 작업이 완료된 상지와 하지를 합지하는 히팅롤러(202), 합지된 면상발열체를 용량단위로 절단하는 어큐뮤레이터(Accumulator, 203)와 절단된 면상발열체를 감아놓는 와인더(204)를 포함한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 제1실시예에 따른 면상발열체의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하지로 사용될 폴리우레탄(PW) 또는 PET 등의 필름이 감겨있는 제1언 와인더(UnWinder, 101)로부터 필름을 공급한다. 필름은 복수의 가이드롤러(102)를 통해 1차 인쇄부(104)으로 이송되며, 필름은 전기의 단전을 위하여 100∼300㎛ 두께로 한다.
다음으로, 1차 인쇄부(104)에 공급되는 필름은 1차 인쇄작업을 진행하기에 앞서 제1부직포언와인더(103)에 감겨있던 부직포와 함께 1차 인쇄부(104)로 공급되는데, 여기서, 부직포는 폭 30mm∼50mm로 가공한 20∼50g/m2의 부직포이며, 필름 위에서 부직포는 일정 간격을 두고 배치된다. 그리고, 부직포는 편조선이 들어갈 자리에 미리 자리를 잡게한다. 이 때에 부직포는 다른 접착제 없이 순수하게 탄소화합물의 점도에 의하여 인쇄 및 접착이 되도록 한다.
다음으로, 1차 인쇄부(104)로 공급된 필름 및 부직포 상부에 1차 인쇄작업을 진행한다. 이때, 1차 인쇄작업은 도전체, 특히 탄소화합물이 담겨있는 용기(Bath, 104c)에서 인쇄롤러(104a)를 통해 이루어지며, 이로써 필름 및 부직포 상에 탄소용액이 인쇄된다. 여기서, 인쇄롤러(104a) 상에는 압착롤러(104b)가 맞물려 1차 인쇄작업이 용이하게 진행되도록 한다.
다음으로, 1차 인쇄작업이 완료된 후 가이드롤러(102)를 통해 1차 인쇄작업이 완료된 필름 및 부직포를 고온의 제1열풍닥트(105)로 이송시킨다. 이때, 제1열풍닥트(105)에서는 필름 및 부직포에 인쇄된 탄소화합물을 건조시키기 위한 것으로서, 부직포를 제외한 필름의 나머지 상부를 완전히 건조시킨다. 즉, 2차 인쇄에 들어갈때의 상태는 필름 표면의 가운데 부분은 건조가 완료 되었어도 부직포 부분은 건조가 덜 이루어진 상태이어야 한다. 그리고, 제1열풍닥트(105)는 열풍편차없이 입구와 출구에서 고르게 열풍이 공급되도록 한다.
다음으로, 건조된 필름 및 부직포를 다시 2차 인쇄부(107)로 이송시키는데, 이때는 가이드롤러가 다르다. 즉, 제1열풍닥트(107)을 통해 건조작업이 완료된 필름 상에는 젖어있는 부직포가 부착된 상태이고, 가이드롤러에 의해 부직포가 손상되면 안되므로, 구멍을 통해 에어(air)를 방출하는 에어가이드롤러(106)를 사용한다. 에어가이드롤러(106)를 통해 공급되는 에어에 의해 필름이 에어가이드롤러와 일정 간격을 두고 뜬 상태로 이송되고, 이로써 부직포의 손상이 발생하지 않는다.
이처럼, 에어가이드롤러(106)를 통해 2차 인쇄부(107)로 이송된 필름에 대해 2차 인쇄작업을 진행한다. 여기서, 2차 인쇄부에 필름이 공급됨과 동시에 부직포와 편조선을 공급시켜준다. 즉, 편조선언와인더(109)와 제2부직포언와인더(110)로부터 편조선과 부직포를 필름과 함께 2차 인쇄부(107)로 공급한다.
이때, 2차 인쇄작업은 도전체, 특히 탄소용액이 함유된 용기(Bath, 107c)에서 인쇄롤러(107a)를 통해 이루어지며, 이로써 부직포, 편조선 및 부직포가 순서대로 적층된 필름 상에 탄소용액이 인쇄된다. 여기서, 인쇄롤러(107a) 상에는 압착롤러(107b)가 맞물려 2차 인쇄작업이 용이하게 진행되도록 한다. 그리고, 제2부직포언와인더(110)에 감겨있는 부직포는 폭이 30mm이고 20g∼50g/m2의 부직포이다. 부직포는 편조선이 들어갈 자리에 미리 자리를 잡게한다. 이 때에 부직포는 다른 접착제 없이 순수하게 탄소화합물의 점도에 의하여 인쇄 및 접착이 되도록 한다.
따라서, 1차 인쇄작업후의 부직포 상부에 편조선이 부착되고, 편조선 위에 다시 부직포가 부착되며, 이 상태에서 도전체(탄소화합물)이 다시 인쇄된다. 즉, 1차 인쇄작업에서 덜 건조된 부직포 부분에 편조선을 삽입시키되 바로 그 편조선 위에는 1차 인쇄작업과 동일한 부직포를 함께 삽입하며 2차 인쇄작업을 한다.
다음으로, 2차 인쇄작업이 완료된 필름은 다시 대형 제2열풍닥트(108)를 지나 건조되고, 이후 가이드롤러를 통해 1차작업이 완료된 필름을 감아놓는 1차 작업와인더 겸 2차작업 언와이더(201)에 감기게 된다. 여기서, 제2열풍닥트(108)는 제1열풍닥트(105)에 비해 길고 높은 형태이다.
위와 같은 일련의 순서에 의해 제2열풍닥트를 통해 건조시켜 하지의 작업을 완료한다.
다음으로, 도 2b에 도시된 구성에 의해 상지와 하지를 접착시킨다.
상지의 작업은 도 2a의 구성 중 1차 인쇄부, 제1열풍닥트, 2차 인쇄부 및 제2열풍닥트를 통해 작업하되, 1차 인쇄부에서 고객이 원하는 로고 등을 인쇄하고 2차 인쇄부에서 안쪽면에 2액형 접착제를 균일하게 도포한다. 즉, 상지 작업시에는 부직포, 편조선등은 삽입하지 않는다.
다음으로, 길고 높은 온도의 제2열풍닥트에서 건조를 시키며 접착제의 점도가 최대한으로 유지되도록 온도와 열풍의 속도 등을 조정해서 작업을 한다.
이어서, 제2열풍닥트를 나온 상지를 미리 작업해 놓은 하지와 히팅(Heating) 롤러(202)를 통하여 드라이라미 방식으로 합지를 하여 필요에 따라 슬리팅(Slitting)을 하고 포장 단위에 따라 어큐뮤레이터(Accumulater, 203)를 이용하 여 필요한 길이만큼 절단을 한 후 최종의 와인더(204)에 감는다.
상술한 면상발열체 제조 작업시, 겉표지(상지 및 하지) 및 피인쇄체로 폴리올레핀계 재질의 모든 필름(Film)의 사용이 가능하다. 따라서, 현재와 같이 일정의 탄소층을 만들거나 탄소섬유층을 만들어서 겉에 폴리우레탄 필름이나 PET 필름을 접착하여 사용중 분리가 되는 경우와는 전혀 다르게 우레탄이나 PET 필름에 직접 그래비유 방식으로 인쇄를 하여 사용한다. 단, 전기의 단전을 위하여 사용하는 필름의 두께는 100㎛∼300㎛의 두께인 것이어야 한다.
그리고, 1차 및 2차 인쇄작업시 그 인쇄동판은 필히 메쉬를 조정해 두어야한다. 즉 인쇄작업시 함께 투입되는 부직포의 위치인 양쪽 가장자리에서 5cm까지는 인쇄동판의 메쉬를 30#∼40#의 저메쉬로 하고 나머지 가운데 부분은 50#∼80#로 인쇄동판을 만들어서 사용한다.
그리고, 1차 작업부에서 1차 인쇄에서 피인쇄물과 폭 30mm, 50g∼20g/㎡ 정도의 PET 부직포에 도전체로 접착 및 인쇄를 한다(워티지(Watage)를 감안). 그리고, 2차 인쇄시 편조선과 1차 인쇄에서 사용한 부직포와 동일한 폭 30mm의 부직포를 접착한다. 그리고, 편조선과 라인피더(Line Feeder)는 개별로 구동이 되어야 한다. 그리고, 제1,2열풍닥트는 열풍편차 없이 양쪽에서 고르게 바람이 공급되어야 한다.
그리고, 2차 작업부는 2차 인쇄부에서 2액형 접착제를 처리하여 1차 작업이 완료된 상지와 단순하게 합지하는 작업이다.
제1실시예에서 사용되는 소재를 살펴보면 다음과 같다.
1. 겉표지 및 피인쇄물 소재로는 용도와 소비자의 요구에 따라 PET 필름(두께 125㎛), 또는 PU 필름(두께 200㎛)을 사용하고자 한다.
2. 편조선으로는 구리 99%이상 순도, 두께 80㎛, 폭 12mm의 동판을 사용한다.
3. 1차 및 2차 인쇄시 사용하는 부직포는 20~50g/㎡의 PET 부직포를 사용한다.
4. 1차 및 2차 인쇄시 그래뷰 인쇄방식의 인쇄동판(1000mm~1500mm)이 다량 필요하다.
5. 가이드롤러 등의 롤러를 위해 압동 고무롤이 다량필요하다.
본 발명에서 사용되는 장치에서, 각 구조를 다음과 같은 조건을 만족시키도록 한다.
1. 언와인더(Unwinder)는 최소한 직경이 1000mm 이상으로 하여야 한다.
2. 와인더 또는 리와인더(Rewinder)의 직경은 언와인더(Unwinder)를 감안하여 언와인더(Unwinder) 보다 약 200mm이상 커야 한다..
3. 편조선의 완벽한 침적을 위하여 1차 인쇄작업에서의 부직포 접착후 탄소인쇄물의 보호를 위하여 롤러와 직접 닿지 않게 롤러(에어가이드롤러)에 송풍구를 내어 약 2mm정도 격리시킨다.
4. 슬리터(Slitter)의 별도 설치비용절감과 작업의 효율제고를 위하여 기계에 자체 슬리터(Slitter)를 설치한다.
5. 포장단위 길이 만큼씩 절단을 위하여 어큐뮤레이터(Accumulater)를 설치 하여 작업의 연속성 유지한다.
본 발명은 탄소화합물의 그래비유 인쇄시 사용하는 동판의 메쉬를 조정하고, 양측면에서 부터 각각 안쪽으로 5cm씩은 30~40메쉬 정도의 저메쉬로 하여 부직포에 일정하게 그러나 상대적으로 가운데에 비하여 적게 탄소화합물이 인쇄되도록하여 통전부분의 전압 변화에도 안정되게 한다.
그리고, 양쪽에 20~50g/㎡의 부직포를 사용하여 탄소화합물과 편조선이 완전하게 접착하게하는 공법이 가능하다.
드라이라미 방식의 원적외선 면상발열체 제조공법에도 적용이 가능하며, 40볼트 이하의 직류용 면상발열체 제조에도 사용이 가능하다.
(제2실시예)
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 드라이라미방식의 면상발열체 제조 장치의 구조를 도시한 도면이다. 도 3a는 1차 작업을 위한 부분을 도시한 도면이고, 도 3b는 2차 작업을 위한 부분을 도시한 도면이다. 즉, 1차 작업은 하지, 부직포, 도전체 인쇄 및 편조선을 위한 작업이고, 2차 작업은 1차 작업이 완료된 작업물에 대해 상지를 접착하는 작업이다.
(작업진행)
사용하고자 하는 폴리올레핀계 필름의 두께는 16∼300㎛의 것을 사용한다.
겉표지 및 내부의 심지 대용으로 사용하는 부직포, 면이나 나일론 등의 섬유 질, 종리, 등은 10g/m2 ∼150g/m2의 것으로 사용한다.
우선 위의 PET 필름과 20g 정도의 부직포를 접착제를 이용하여 접착한다. 이것은 상지로 사용하고자 인쇄를 하기 위한 것과 하지로 사용하고자 색깔 인쇄를 하는 것을 모두 한번에 작업하는 것이다.
위 작업분 중 절반을 상지로 사용하고자 부직포쪽에 차폐기능을 위하여 소비자의 로고를 탄소층으로 인쇄하고 나머지 절반은 하지로 사용하고자 부직포쪽에 소비자의 요구에 따른 색깔의 인쇄를 한다.
위 작업분 중 하지부분을 선택하여 부직포쪽(색깔인쇄면)이 아닌 필름부위 쪽에 접착제와 도전체를 섞어서 도포를 하되 접착제가 도전체에 비하여 월등하게 많은 농도를 차지(약 7:3 정도)해야 접착이 잘된다. 이렇게 도포를 하여 건조챔버에서 80∼100℃ 정도로 1∼2분간 건조를 시켜서 그 접착제의 접착력이 최대가 되었을때 통전선(편조선)을 접착시키며 직후에 가급적 조직이 균일하되 통수성이 좋은 얇은 부직포2나 조직이 균일하고 통수성이 좋은 섬유(면, 폴리에스터)를 접착시킨다. 그렇게 되면 가장 나중에 접착시킨 부직포2나 섬유에서 통전선의 바로 위를 제외하고는 모두 접착제가 묻어서 거의 액상침투가 힘들게 된다.
이렇게 접착시킨 하지부분을 동선 및 부직포2나 섬유부분의 전도도를 체크하며 적당량의 도전체를 재차 또는 적층처리하여 필요한 전도도의 발열체 발열부위를 완성한다. 이때에 부직포2나 섬유질을 통과한 도전체 탄소용액은 접착성분 때문에 편조선과 그 심지부분을 견고하게 고정시킨다.
그후 먼저 처리를 해 놓은 상지에서 탄소를 도포한 부직포 부위가 아닌 필름 부위에 접착제를 도포하여 전과같이 건조챔버를 통과한 후 가장 접착력이 높아졌을때 하지와 접합처리한다.
이때에 도전체를 도포하는 동판은 전기선에서 전기의 흐름을 원활하게 하기 위하여 통전선 부위는 별도로 약 25mm 넓이로 30∼70# 로 탄소의 도포량을 많게 하고 발열부위는 50∼90#로 하여 상대적으로 탄소의 도포량을 조정한다.
건조닥트를 나온 상지를 미리 작업해 놓은 하지와 가열(Heating) 롤러를 통하여 드라이라미방식으로 합지하여 필요에 따라 슬리팅(Slitting)하고 포장단위에 따라 어큐뮤레이터(accumulater)를 이용하여 필요한 길이만큼 절단한 후 최종의 와인더에 감는다.
제2실시예에서 사용되는 소재를 살펴보면 다음과 같다.
1. 겉표지 및 피인쇄물 소재로는 용도와 소비자의 요구에 따라 PET 필름(두께 16 ∼200㎛), 또는 PU 필름(두께 50∼200㎛)을 사용하고자 한다.
2. 편조선으로는 구리 99%이상 순도, 두께 60㎛, 폭 15mm의 동판을 사용한다.
3. 1차 및 2차 인쇄시 사용하는 부직포는 20~100g/㎡의 PET 부직포를 사용한다.
4. 1차 및 2차 인쇄시 그래뷰 인쇄방식의 인쇄동판(1000mm~1500mm)이 다량 필요하다.
5. 가이드롤러 등의 롤러를 위해 압동 고무롤이 다량 필요하다.
본 발명에서 사용되는 장치에서, 각 구조를 다음과 같은 조건을 만족시키도록 한다.
1. 언와인더(Unwinder)는 최소한 직경이 1000mm 이상으로 하여야 한다.
2. 와인더 또는 리와인더(Rewinder)의 직경은 언와인더(Unwinder)를 감안하여 언와인더(Unwinder) 보다 약 200mm이상 커야 한다..
3. 편조선의 완벽한 침적을 위하여 1차 인쇄작업에서의 부직포 접착후 탄소인쇄물의 보호를 위하여 롤러와 직접 닿지 않게 롤러(에어가이드롤러)에 송풍구를 내어 약 2mm정도 격리시킨다.
4. 슬리터(Slitter)의 별도 설치비용절감과 작업의 효율제고를 위하여 기계에 자체 슬리터(Slitter)를 설치한다.
5. 포장단위 길이 만큼씩 절단을 위하여 어큐뮤레이터(Accumulater)를 설치하여 작업의 연속성 유지한다.
본 발명은 탄소화합물의 그래비유 인쇄시 사용하는 동판의 메쉬를 조정하고, 양측면에서 부터 각각 안쪽으로 5cm씩은 30~40메쉬 정도의 저메쉬로 하여 부직포에 일정하게 그러나 상대적으로 가운데에 비하여 적게 탄소화합물이 인쇄되도록하여 통전부분의 전압 변화에도 안정되게 한다.
그리고, 양쪽에 20~50g/㎡의 부직포를 사용하여 탄소화합물과 편조선이 완전하게 접착하게하는 공법이 가능하다.
드라이라미 방식의 원적외선 면상발열체 제조공법에도 적용이 가능하며, 40볼트 이하의 직류용 면상발열체 제조에도 사용이 가능하다.
제2실시예에 따르면, 본 발명은 압출코팅방식에 비하여 작업공정과 제작비용이 절반 이하로 줄어들되 제품의 품질과 성능은 오히려 향상된다.
또한, 층간분리가 일어나지 않으므로 제품이 보다 안정적이며, 구미각국의 심사기준에도 부합된다. 그리고, 이것은 전면에서 열과 원적외선이 방사되는 전면 면상발열체를 제작하는데 최초로 드라이라미방식을 채택하여 작업생산성과 비용을 절감하는 효과가 있는데 이것은 실크스크린인쇄방식에 의한 선상발열체나 그물형상 발열체가 아닌 현재까지는 압출코팅방식으로만 제작되던 전면 면상발열체에도 드라이라미방식의 제작방법을 채택했다는데 중요한 의미가 있다.
또한, 본 발명은 열량이나 소모전압의 조정이 용이하여 세계적으로 안전승인 면제 전압인 40V 이하의 직류전기 용도로 제작이 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예들을 이용하여 제작된 면상발열체의 구조를 도시한 도면으로서, 좌측은 건식용이고 우측은 습식용이다.
건식용 면상발열체는, 20g 부직포 위에 125㎛ PET 필름이 형성되고, PET 필름 위에 탄소도전체가 형성되며, 탄소도전체 위에 20g 부직포가 형성된다. 그리고 부직포 위에 125㎛ PET 필름이 형성되고, 이 PET 필름위에 20g 부직포가 형성된다.
위와 같은 구조에서 탄소도전체와 20g 부직포 사이에 편조선동판이 삽입되어 있다.
습식용 면상발열체는, 50g 부직포, 125㎛ PET 필름, 탄소도전체, 20g 부직포, 125㎛ PET 필름, 50g 부직포로 적층되고, 마지막 50g 부직포 위에 접지용 탄소 층이 구비된다.
위와 같은 구조에서 탄소도전체와 20g 부직포 사이에 편조선동판이 삽입되어 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 현재까지 전면 면상발열체 제작방식인 압출코팅 방식에 비하여 작업공정과 제작비용이 절반 이하로 줄어들되 제품의 품질과 성능은 오히려 향상이 된다.
또한 층간 분리가 일어나지 않으므로 제품이 보다 안정적이며, 구미각국의 심사기준에도 부합이 된다.
그리고 본 발명은 전면에서 열과 원적외선이 방사되는 전면 면상발열체를 제작하는데 최초로 드라이라미 방식을 채택하여 작업생산성과 비용을 절감하는 효과가 있는데 이것은 실크스크린 인쇄방식에 의한 선상발열체나 그물형상 발열체가 아닌 현재 까지는 압출코팅방식으로만 제작되던 전면 면상발열체에도 드라이라미 방식의 제작방법을 채택했다는데 중요한 의미가 있다.
또한, 본 발명은 열량이나 소모전압의 조정이 용이하여 세계적으로 안전승인 면제 전압인 40V 이하의 직류전기 용도로 제작이 가능하다.

Claims (9)

  1. 하지로 사용되는 필름을 공급하는 제1필름언와인더(101), 필름의 이송을 위한 가이드롤러(102), 부직포를 공급하는 제1부직포언와인더(103), 1차 인쇄작업이 진행되는 1차 인쇄부(104), 1차 인쇄가 완료된 작업물을 건조시키는 제1열풍닥트(105), 건조된 작업물을 이송하기 위한 에어가이드롤러(106), 2차 인쇄작업이 진행되는 2차 인쇄부(107), 2차 인쇄작업이 완료된 작업물을 건조시키는 제2열풍닥트(108)로 이루어지며, 2차 인쇄부에서 2차 인쇄작업을 진행하기 전에 편조선과 부직포를 함께 공급하도록 구비된 편조선언와인더(109)와 제2부직포언와인더(110)를 더 포함하는 1차 작업부; 및
    상기 1차 작업부의 제2열풍닥트를 통해 건조된 작업물을 감아놓다가 2차 작업을 위해 풀어주는 1차 작업와인더 겸 2차 작업언와인더(201), 소정 작업이 완료된 상지와 하지를 합지하는 히팅롤러(202), 합지된 면상발열체를 용량단위로 절단하는 어큐뮤레이터(Accumulator, 203)와 절단된 면상발열체를 감아놓는 와인더(204)를 포함하는 2차 작업부
    를 포함하는 면상발열체 제조 장치.
  2. 제1항에 잇어서,
    상기 1,2차 인쇄부에서, 동판의 메쉬를 조정하고, 양측면에서 부터 각각 안 쪽으로 5cm씩은 30~40메쉬 정도의 저메쉬로 하는 면상발열체 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는, 20∼50g/m2의 부직포를 사용하여 탄소화합물과 편조선이 완전하게접착되도록 하는 면상발열체 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1차 및 2차 인쇄는, 그라비유 인쇄방식인 면상발열체 제조 장치.
  5. 제4항에 잇어서,
    상기 1,2차 인쇄부에서, 그라비유 인쇄시 사용하는 동판의 메쉬를 조정하고, 양측면에서 부터 각각 안쪽으로 2.5cm씩은 30~70메쉬 정도의 저메쉬로 하여 부직포에 일정하게 상대적으로 가운데에 비하여 적게 탄소화합물이 인쇄되도록 하여 통전부분의 전압변화를 안정시키는 면상발열체 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상지의 표면에 판매자의 로고 및 차폐기능과 절연절단선을 위한 탄소층을 도포하여 접지를 위한 별도의 기구나 별도의 차폐포 등을 사용하지 않는 면상발열체 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 면상발열체는 40볼트 이하의 직류용 면상발열체인 면상발열체 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 면상발열체는 원적외선 면상발열체인 면상발열체 제조 장치.
  9. 1차 인쇄작업 단계;
    상기 1차 인쇄가 완료된 작업물을 건조시키는 단계;
    2차 인쇄작업 단계;
    상기 2차 인쇄작업이 완료된 작업물을 건조시키는 단계;
    상기 건조된 1차 인쇄 작업물을 감아놓다가 2차 작업을 위해 풀어주는 단계;
    소정 작업이 완료된 상지와 하지를 합지하여 면상발열체를 형성하는 단계;
    상기 합지된 면상발열체를 용량단위로 절단하는 단계; 및
    절단된 면상발열체를 감는 단계
    를 포함하는 면상발열체 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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