KR20100004702U - 면상발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 AC전압 또는 DC전압으로 발열되는 면상발열체에 있어, 통상의 인쇄원단인 절연성베이스원단에 저항열에 의해 발열기능을 하도록 절연성베이스원단에 인쇄되는 카본발열부, 카본발열부의 양단에 전류의 통전을 원활하게 해주도록 인쇄되는 실버부, 실버부의 상단에 중첩되어 전류를 원거리까지 통전시키는 동박전극, 카본발열부와 실버부 및 동박전극 부위에서 쇼트현상에 의해 발생되는 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 인쇄되는 방염부를 열가소성수지층이 형성된 코팅지로 합지하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 고안은 면상발열체 상의 동박전극과 실버부 및 카본발열부에서 전기적 쇼트현상에 따른 화재의 발생을 방지하도록, 방염부의 도막두께를 균일하게 인쇄시킴에 따라 화재가 발생하더라도 방염부에 의해 안정된 자기소화성을 나타냄으로 인명을 안전하게 보호하고, 면상발열체에 균일하게 방염부가 인쇄되어 불필요한 방염도료의 사용을 줄임으로서 경제적인 면상발열체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

면상발열체, 방염부, 열가소성수지층, 전기쇼트, 자기소화성, 화재

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

[도 5] 는 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 1을 보인 단면도

[도 6] 은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 2를 보인 단면도

[도 7] 은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 3을 보인 단면도

[도 8] 은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 4를 보인 단면도

[도 9] 는 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 5을 보인 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 면상발열체 102 : 절연성베이스원단

110 : 방염부 114 : 코팅지

115 : 카본발열부 118 : 실버부

120 : 동박전극 125 : 열가소성수지층

본 고안은 면상발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통상의 인쇄원단인 절연성베이스원단에 저항열에 의해 발열기능을 하도록 절연성베이스원단에 인쇄되는 카본발열부, 카본발열부의 양단에 전류의 통전을 원활하게 해주도록 인쇄되는 실버부, 실버부의 상단에 중첩되어 전류를 원거리까지 통전시키는 동박전극, 카본발열부와 실버부 및 동박전극 부위에서 쇼트현상에 의해 발생되는 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 인쇄되는 방염부를 열가소성수지층이 형성된 코팅지로 합지 하는 면상발열체에 관한 것이다.

일반적으로, 면상발열체는 바닥난방용이나 공간난방용을 비롯하여 정온특성을 부여하는 제품과 발열을 필요로 하는 다양한 적용처에 이용되고 있다.

종래의 면상발열체는 실용신안출원번호 제20-2004-0030553호와 같이 PET필름의 상면에 발열기능을 갖는 카본발열부를 형성한 후, 카본발열부의 양단에 카본발열부가 균일하게 발열되도록 전류를 공급하는 실버부를 형성한 다음, 실버부에 구리박판을 적층하고, 코팅필름으로 합지시켜 제조되는데, 상기와 같이 제조되는 일반적인 면상발열체의 경우 동박전극과 실버부와 카본발열부가 중첩되는 부분에서 접촉저항에 따른 전기적 쇼트현상이 발생할 경우 화재가 발생해 인명피해 뿐만 아니라 막대한 경제적 손실을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 공지된 실용신안 출원번호 20-2006-0027591호의 직물형 면상발열체는 도1과 같이 전기에너지를 공급하기 위한 통전선(20)과 상기 통전선(20)과 접착이 이루어지는 카본 발열소재(10)와 직물판(50)으로 구성되어 있는 직물 면상발열체에 액상 방염(防炎)물질을 스프레이건으로 2∼3회 분무를 하여 피막(30)을 형성하기 위해 콤프레샤와 스프레이건으로 직물 면상발열체의 앞, 뒤 양면에 액상 방염(防炎)물질을 2∼3회 분무하거나 용기에 액상 방염(防炎)물질을 채워 그곳에 직물 면상발열체를 담근 후 탈수 건조하는 방법으로 피막을 형성하여 제조되는데, 제조공정이 복잡하고 직물 면상발열체를 방염물질에 함침 시 방염물질의 소비량이 많아져 제조비용이 상승되며, 다르게는 방염액이 직물 면상발열체에 균일하게 도포되지 않을 경우 화재 발생 시 방염성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 직물 면상발열체의 경우 전기에너지를 공급하기 위한 통전선과 상기 통전선과 접착이 이루어지는 카본 발열소재와 실을 함께 직조하여 사용하여 왔으나 통전선과 접착이 이루어지는 카본 발열소재와의 사이에 접촉 불량 때문에 생기는 전기적 쇼트현상에 의한 화재의 위험성과 카본 발열소재의 과열 때문에 함께 직조된 직물이 발화되어 빈번한 화재의 원인이 되는 문제점이 있다.

그리고, 종래에 직물 구조의 면상발열체에서 빈번하게 나타났던 전기적 쇼트현상의 취약점을 보완하기 위해 상기 직물형 면상발열체에 방염처리를 일부 시행 하였으나 절연성원단에 카본잉크와 실버잉크를 인쇄시켜 동박전극을 적층한 후 코팅지로 합지되는 통상의 필름형 면상발열체의 경우 상기 직물형 면상발열체에 비해 쇼트현상에 의한 하자발생빈도가 적어 화재 방지에 대한 구조를 개념에 두지 않았으나 화재방지를 효과적으로 차단할 수 있는 방염부의 구성이 절실히 요구된다.

따라서 본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 카본발열부와 실버부 및 동박전극 부위에서 쇼트현상에 의해 발생되는 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 방염부를 인쇄시켜, 사용 중 면상발열체 상에서 불꽃이 발화될 경우 골고루 인쇄되어 있는 방염물에 의해 화재로 연결되지 않도록 조기 차단 할 수 있도록 하고, 함침형으로 방염물이 형성되는 직물구조의 면상발열체에 비해 절연성베이스원단과 코팅지의 내부 또는 외부의 어느 한 곳 중 선택적으로 방염물을 균일하게 인쇄시켜 방염물의 사용량을 허비하지 않고 제조원가 절약할 수 있는 면상발열체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 면상발열체는, 통상의 인쇄원단인 절연성베이스원단;에 저항열에 의해 발열기능을 하도록 절연성베이스원단에 인쇄되는 카본발열부; 카본발열부의 양단에 전류의 통전을 원활하게 해주도록 인쇄되는 실버부; 실버부의 상단에 중첩되어 전류를 원거리까지 통전시키는 동박전극; 카본발열부와 실버부 및 동박전극 부위에서 쇼트현상에 의해 발생되는 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 인쇄되는 방염부;를 열가소성수지층이 형성된 코팅지로 합지하여 구성된다.

면상발열체(100)는 첨부도면에 도시된 구체적인 실시 예를 통하여 본 고안의 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 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 면상발열체를 보인 평면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 1을 보인 단면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 2를 보인 단면도이며, 도 7은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 3을 보인 단면도이고, 도 8은 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 4를 보인 단면도이며, 도 9는 본 고안에 따른 면상발열체의 다른 실시예 5을 보인 단면도이다.

본 고안은 도 2내지 도9에서 도시한 바와 같이 하기와 같이 설명된다.

상기 절연성베이스원단(102)은 면상발열체(100)에 전원을 통전 시 자체적으로 발생되는 고온열에 견딜 수 있도록 내열성과 내구성을 갖는 절연성베이스원단(102)을 이용한다. 상기와 같은 내열성을 갖는 절연성베이스원단(102)으로는 PET, PE, 폴리우레탄, 에폭시 원단 등의 합성수지로 구성된 필름형태를 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 PET를 사용하도록 한다.

상기와 같이 절연성베이스원단(102)은 접착성이 우수한 아크릴계수지, 폴리에틸렌계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리염화비닐계수지 및 이들 중 1종 이상의 프라이머코팅 처리한 공중합체가 형성된 절연성베이스원단(102)을 사용할 수 있다.

절연성베이스원단(102)은 면상발열체에 전원을 통전 시 자체적으로 발생되는 고온열에 견딜 수 있도록 내열성과 장기간 사용을 하기 위해 누전이나 물리적인 충 격에 견딜 수 있도록 통상적으로 사용되는 인쇄원단인 PET, PE, 폴리우레탄, 에폭시 원단 및 폴리이미드원단 등을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 PET를 사용한다.

이러한 상기 절연성베이스원단(102)에 저항열에 의해 발열기능을 갖도록 일정한 인쇄패턴으로 카본페이스트를 도포하여 건조시켜 카본발열부(115)가 형성된다.

카본발열부(115)는 저항열에 의해 발열기능을 갖도록 소정의 패턴을 유지하여 절연성베이스원단(102)에 액체상태의 카본페이스트를 도포 건조하여 카본발열부(115)가 형성된다.

상기 실버부(118)는 절연성베이스원단(102)에 인쇄된 상기 카본발열부(115)의 양단 끝에 일정한 간격을 유지하여 인쇄 건조되며, 상기 카본발열부(115)와 동박전극(120) 사이에서 전류의 통전 시 접촉저항을 제거 시키도록 형성된다. 상기 카본발열부와 실버부의 인쇄순서는 1도와 2도가 바뀌어도 무방하다.

상기 동박전극(120)은 상기 실버부(118)와 접촉되도록 중첩시켜 전류를 원거리까지 공급되도록 형성되며, 동박판이나 알루미늄박판 또는 동이나 알루미늄을 주석으로 도금한 금속박판 중 선택하여 사용한다.

그리고, 방염부(110)는 상기 카본발열부와 실버부 및 동박전극(120) 부위에서 발생되는 전기쇼트현상에 의해 화재로 진행되지 않도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 방염부를 인쇄하여 형성한다. 이러한 방염부(110)는 면상발열체의 양단의 동박전극(120) 부위에서 발생되는 전기적인 쇼트현상에 의해 화재로 연결될 경우 자기소화성을 가진다.

방염부(110)의 실시구성 예로는 절연성베이스원단(102)과 코팅지(114) 내부인 절연성베이스원단(102)과 카본발열부(115)의 사이, 코팅지(114)와 열가소성수지층(125) 사이, 동박전극(120)과 열가소성수지층(125) 사이, 절연성베이스원단(102)의 외부 또는 코팅지(114)의 외부 중 어느 한 곳 이상을 선택하여 방염부(110)를 그라비아인쇄나 실크스크린인쇄 및 통상의 인쇄 방식을 통해 인쇄 및 건조하여 형성시킨다.

상기와 같이 형성되는 방염부(110)는 종래의 함침방식이나 스프레이 도포방식에 비해 방염도료의 사용량을 줄여 제조원가를 낮출 수 있으며, 균일하게 도포된 방염물에 의해 면상발열체(100) 상에서 발생되는 쇼트현상을 어느 부위에서나 효과적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

방염부(110)는 상기 구성에 인쇄되도록 브롬계, 인계, 할로겐계 및 무기분말로 구성되는 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상의 소재를 절연성베이스원단과 코팅지 등에 접착시킬 수 있는 접착성 바인더와 혼합하여 인쇄 시킨다. 상기에 첨가되는 무기 분말은 산화 안티몬, 산화 마그네슘, 그라스화이버 등을 첨가할 수 있다.

코팅지(114)는 상기 절연성베이스원단(102)과 같이 동일한 원단으로 사용하며, 상기 절연성베이스원단(102)에 열접착 되도록 코팅지(114)에 열가소성수지층(125)이 형성된다.

상기와 같이 코팅지(114)에 접착력과 물리적인 손상 등에 의해 카본발열부 (115)와 실버부(118)의 저항 값이 변화되는 것을 방지하는 역할을 하는 열가소성수지(125)는 EVA나 PE, EEA 수지 중 1종 이상을 혼용하여 형성된 수지가 상기 코팅지(114)에 적층되어 형성된다.

이상에서 바람직한 실시예를 도시하여 설명하였으나 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안이 속하는 기술분야의 사상적 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능한 범주까지 귀속할 수 있다 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본고안의 면상발열체는 카본발열부와 실버부 및 동박전극 부위에서 쇼트현상에 의해 발생되는 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 방염부를 인쇄 형성함으로써, 면상발열체에 균일하게 방염부가 인쇄되어 불필요한 방염도료의 사용을 줄여 경제적으로 면상발열체를 생산할 수 있는 효과가 있다. 또한, 인쇄된 방염부의 도막이 균일하게 형성됨에 따라 불꽃이 발생하더라도 방염부에 의해 안정된 자기소화성을 나타내어 효과적으로 화재를 차단할 수 있다.

Claims (4)

1. 온열을 발산하는 면상발열체(100)에 있어서, 통상의 인쇄원단인 절연성베이스원단(102)과; 저항열에 의해 발열기능을 하도록 절연성베이스원단에 인쇄되는 카본발열부(115); 카본발열부의 양단에 전류의 통전을 원활하게 해주도록 인쇄되는 실버부(118); 실버부의 상단에 중첩되어 전류를 원거리까지 통전시키는 동박전극(120); 동박전극 부위의 쇼트현상에 의한 화재를 방지하도록 절연성베이스원단과 코팅지 내부 또는 절연성베이스원단과 코팅지 외부 중 어느 한 곳을 선택하여 인쇄되는 방염부(110); 합지 되도록 열가소성수지층(125)이 형성된 코팅지(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상발열체.
2. 청구항 1에 있어서;

   절연성베이스원단(102)과 코팅지(114)의 내부와 외부 중 하나 이상의 방염부(110)층이 인쇄되어 형성되는 것을 포함하는, 면상발열체
3. 제 1 항에 있어서;

   방염부(110)에 자기소화성을 부여하기 위해 브롬계, 인계, 할로겐계 및 무기분말로 구성되는 그룹 중 어느 하나 이상의 소재를 바인더와 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는, 면상발열체.
4. 제 3항에 있어서;

   무기 분말은 산화 안티몬, 산화 마그네슘, 글라스화이버로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 면상발열체.

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