KR20110033382A - Face-shaped heater for high temperature use and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카본코팅된 전도성 운모지 사이에 전극을 설치하고 운모 절연지를 상부와 하부에 각각 적층시킨 뒤 열압시켜 제조하는 고온용 면상 발열체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-temperature planar heating element and a method for manufacturing the same by installing electrodes between carbon-coated conductive mica sheets and laminating mica insulating papers on top and bottom thereof, respectively, and thermally pressing them.
일반적으로 전기의 통전에 의한 면상발열체는 온도조절이 용이할 뿐만 아니라 공기가 오염되지 않아 위생적이며, 소음이 없기 때문에 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다. 또한, 이러한 면상발열체는 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고 및 막사등의 산업용 난방장치, 각종 산업용 가열장치, 비닐하우스와 농산물 건조시스템의 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지할 수 있는 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 거울이나 유리의 김서림 방지장치, 건강보조용, 축산용 등에도 폭 넓게 이용되고 있다.In general, the planar heating element by electricity is not only easy to control the temperature, but also sanitary because the air is not polluted, and is widely used for residential heating devices such as apartments or general houses because there is no noise. In addition, these planar heating elements can prevent the melting of snow or freezing of roads and parking lots, such as heating in commercial buildings, industrial heating in workshops, warehouses, and barracks, various industrial heating devices, agricultural facilities in vinyl houses and agricultural product drying systems. In addition to various freeze protection devices that can be used, such as leisure, cold protection, home appliances, anti-fog of mirrors and glass, health supplement, animal husbandry.
도 1에 도시된 바와 같이 이러한 종래의 면상발열체는 절연판(1) 사이에 전도성 발열지(2)를 위치시키고 이 발열지(2)에 전극(3)을 설치한 구조로 이루어진 다.As shown in FIG. 1, the conventional planar heating element has a structure in which a
상기 발열지(2)는 카본분말을 종이나 폴리에스테르필름 또는 부직포 등에 분산시키거나 도포한 전도성 고분자 발열지(2)가 사용된다. 왜냐하면 상기 전도성 고분자 발열지(2)는 발열체의 전체 면에서 균일하게 발열될 뿐만 아니라 원적외선 방사 특성도 우수하기 때문이다. 따라서 상기 전도성 고분자 발열지(2)는 가열하고자 하는 물체에 부착하여 사용하는 접촉가열 방식의 면상발열체 뿐만 아니라 물체와 일정거리를 유지하며 가열할 수 있는 원적외선 방사 면상발열체에도 매우 적합하게 이용되고 있다. 그리고 상기 절연판(1)은 절연과 방수를 위한 에폭시수지나 우레탄수지를 이용하여 발열지(2)의 상,하부에 접착제를 도포하여 접착된다.The
그러나, 이러한 종래의 면상발열체는 300 이상의 고온까지 발열시킬 수 있는 고온용 면상발열체로는 부적합하다. 왜냐하면 종래의 면상발열체는 발열지(2)가 펄프소재이고 절연층도 에폭시수지나 우레탄수지로 되어 있어 고온에서 쉽게 부러지거나 깨지는 등 내열성이 취약하기 때문이다. 따라서, 종래의 면상발열체는 발열온도에 한계가 있고 이로 인한 유지보수비용도 많이 소요된다.However, such conventional planar heating elements are not suitable as high temperature planar heating elements capable of generating heat up to a high temperature of 300 or more. The conventional planar heating element is because the heat generating paper (2) is a pulp material and the insulating layer is also made of epoxy resin or urethane resin, which is easily broken or broken at high temperature, and thus has poor heat resistance. Therefore, the conventional planar heating element has a limit in the heat generation temperature, and thus requires a lot of maintenance costs.
이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 미세분말 형태로 이루어진 운모와 에폭시 수지, 알키드 수지 및 실리콘 등과 같은 내열성 수지를 일정 비율로 혼합하여 열압을 통해 경질 또는 연질의 시트상으로 제조된 운모판을 절연판(1)으로 제작하고 절연판(1)의 내측면에 접착제를 도포하여 접착층을 형성시킨 다음 발열지(2)의 상,하 표면층에 열과 압력을 통해 부착시켜 500 이상까지 고온발열시킬 수 있도록 한 고온용 면상발열체가 개발되었다.In order to solve this problem, recently, a mica plate manufactured in a hard or soft sheet form through a thermal pressure by mixing mica formed in a fine powder form and heat-resistant resins such as epoxy resin, alkyd resin, and silicon at a predetermined ratio is obtained. ) To form an adhesive layer by applying an adhesive to the inner surface of the insulating plate (1), and then attached to the upper and lower surface layers of the heat generating paper (2) by heat and pressure to heat up to 500 or more Heating elements have been developed.
이와 같은 종래의 고온용 면상발열체는 다음과 같은 문제를 갖는다.The conventional high temperature planar heating element has the following problems.
첫째, 종래의 고온용 면상발열체는 절연판(1)을 내열성이 우수한 재질로 대체한 것일 뿐 내부의 발열지(2)는 여전히 종이나 폴리에스테르필름 또는 부직포 등으로 이루어져 있어서 내열성이 취약하다는 문제가 있다.First, the conventional high-temperature planar heating element replaces the
둘째, 종래의 고온용 면상발열체는 열팽창계수가 서로 다른 발열지(2)와 절연판(1)이 접착제를 통해 접착되어 있는 구조이므로 고온발열시 발열지(2)와 절연판(1)이 서로 다른 열팽창과 수축을 반복하게 되고 이로 인해 내구성이 취약해지면서 제품수명이 짧아지는 문제를 갖는다. 뿐만 아니라, 고온발열시 발열지(2)와 절연판(1)이 열팽창과 수축을 반복하게 되면 접착부분이 들뜨고 들뜬부위로 공기가 침입하여 발열온도가 떨어지는 문제도 유발시킨다.Second, the conventional high-temperature planar heating element has a structure in which the
셋째, 종래의 고온용 면상발열체는 절연판(1)이 운모와 혼합되는 내열성 수지가 유기접착제로 이루어진 것이라서 면상발열체가 고온으로 발열되는 과정에 유기접착제가 열분해되면서 벤젠이나 포름알데히드등의 유해가스가 발생될 뿐만 아니라, 지속적으로 고온상태에 있는 경우 유기접착제가 열화되면서 절연판(1)과 발열지(2) 사이의 접착층에 균열이 일어나는 문제점을 갖는다. 또한, 카본간의 결합력의 저하로 표면저항을 증대시켜 결국 발열온도가 떨어지는 문제점으로 이어진다.Third, in the conventional high-temperature planar heating element, since the heat-resistant resin in which the
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이형재질을 사용하지 않아 장기간의 사용에도 발열지와 절연판과의 접착상태가 우수해지 고 유기접착제를 사용하지 않아 고온발열시 유해가스를 발생시키지 않도록 함으로써, 제품의 내구성을 극대화시키고 발열온도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 고온용 면상발열체 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, do not use a release material, even after long-term use, the adhesion state between the heating paper and the insulating plate is excellent and does not use the organic adhesive generates harmful gases at high heat generation The purpose of the present invention is to provide a planar heating element for high temperature and a method of manufacturing the same, which can maximize the durability of the product and maintain the exothermic temperature at all times.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 고온용 면상발열체는 무기접착제가 도포된 반경화상태의 운모지들이 다층으로 적층된 상태에서 열압을 통해 일체로 경화되는 상부운모절연지와 하부운모절연지; 무기접착제에 순수 카본분말이 혼합되어 이루어지거나 무기접착제에 카본섬유와 순수 카본분말이 혼합되어 이루어진 카본도료가 표면에 코팅된 반경화상태의 운모지들이 다층으로 적층되어 이루어지며, 상기 상,하부운모절연지의 사이에 위치되었다가 열압을 통해 상기 상,하부운모절연지와 함께 일체로 경화되는 상,하부운모발열지; 및 상기 상부운모발열지와 하부운모발열지 사이에 배치된 전극을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the high-temperature planar heating element of the present invention comprises an upper mica insulating paper and a lower mica insulating paper which are cured integrally through heat pressure in a state in which semi-cured mica sheets coated with an inorganic adhesive are laminated in multiple layers; It is made of a mixture of pure carbon powder in the inorganic adhesive or semi-cured mica coated on the surface of the carbon coating made of the carbon fiber and the pure carbon powder in the inorganic adhesive. Upper and lower mica heating paper which is positioned between and hardened integrally with the upper and lower mica insulating paper through thermal pressure; And an electrode disposed between the upper mica heating paper and the lower mica heating paper.
상기와 같이 구성된 본 발명의 고온용 면상발열체는 다음과 같은 효과가 있다.High-temperature planar heating element of the present invention configured as described above has the following effects.
첫째, 본 발명은 운모재질의 발열지를 사용하고 있으므로 발열지의 내열성이 매우 우수한 효과가 있다.First, since the present invention uses a mica-based heating paper, the heat resistance of the heating paper is very excellent.
둘째, 본 발명은 절연지와 발열지가 모두 운모재질로 이루어져 있으므로 열팽창계수가 동일하기 때문에, 종래와 같이 절연지와 발열지의 재질이 다름으로 인해 고온의 환경에서 열변형을 반복하는 과정에서 발생되는 층간접착 불량과 같은 결함이 나타나지 않는다.Second, since the thermal expansion coefficients are the same because both the insulating paper and the heat generating paper are made of mica, the interlayer adhesion failure caused in the process of repeating thermal deformation in a high temperature environment due to the different materials of the insulating paper and the heating paper as in the prior art. No defects such as
셋째, 본 발명은 절연지와 발열지가 별도의 접착층을 형성시키지 않고 열압을 통해 일체로 성형되므로 종래와 같이 고온의 환경에서 열변형을 반복하는 과정에서 접착층의 불량으로 인해 발생되는 결함들이 원천적으로 방지된다. 따라서, 제품의 내구성과 열효율성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Third, in the present invention, since the insulating paper and the heat generating paper are integrally formed through thermal pressure without forming a separate adhesive layer, defects caused by the failure of the adhesive layer in the process of repeating the thermal deformation in a high temperature environment as in the prior art are prevented. . Therefore, there is an effect that can greatly improve the durability and thermal efficiency of the product.
넷째, 본 발명은 유기접착제를 사용하지 않고 무기접착제를 사용하므로 고온발열시 유해가스를 발생시키지 않으며, 지속적으로 고온상태에 있는 경우에도 열분해되지 않는다. 따라서 항상 일정한 발열온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하여 제품의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Fourth, since the present invention uses an inorganic adhesive without using an organic adhesive, it does not generate harmful gases when heated at high temperatures, and does not thermally decompose even when continuously at a high temperature. Therefore, it is possible to maintain a constant constant heating temperature at all times, thereby greatly improving the life of the product.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.
도 2는 본 발명에 따른 고온용 면상발열체의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고온용 면상발열체 제작방법을 나타내기 위한 순서도로써, 상기 도면들을 통해 본 발명의 고온용 면상발열체 및 그 제조방법을 상세히 설명한다.2 is a cross-sectional view of a high-temperature planar heating element according to the present invention, Figure 3 is a flow chart for showing a high-temperature planar heating element manufacturing method according to the present invention, the high-temperature planar heating element of the present invention and the manufacturing method through the drawings. Will be described in detail.
본 발명에 따른 고온용 면상발열체(100)는 무기접착제가 도포된 반경화상태의 운모지들이 다층으로 적층된 상태에서 열압을 통해 일체로 경화되는 상부운모절 연지와 하부운모절연지(110,120)와, 무기접착제에 순수 카본분말이 혼합되어 이루어지거나 무기접착제에 카본섬유와 순수 카본분말이 혼합되어 이루어진 카본도료가 표면에 코팅된 반경화상태의 운모지들이 다층으로 적층되어 이루어지며 상기 상,하부운모절연지(110,120)의 사이에 위치되었다가 열압을 통해 상기 상,하부운모절연지(110,120)와 함께 일체로 경화되는 상,하부운모발열지(130,140)와, 상기 상,하부운모발열지(130,140) 사이에 배치된 전극(150)으로 구성된다.High-temperature
운모는 화성암 및 변성암의 조암광물로 그 종류가 많고 광물학적으로는 복잡한 화학성분인 규산염광물이다. 이러한 운모는 일반적으로 육각판상의 결정으로 산출되며 아주 얇고 질긴 판상으로 분할되는 특성이 있다.Mica is a coarse mineral of igneous rock and metamorphic rock. These micas are generally produced as hexagonal crystals and have the property of splitting into very thin and tough plates.
특히 운모는 낮은 전기전도율(Conductivity)과 높은 절연강도(백운모 1500-3000, 금운모 1000-1500 volts/mill) 때문에 높은 전압에도 견딘다. 또한, 운모는 낮은 전력손실(High Q Factor)과 높은 저항(백운모 1015-1016, 금운모 1012-1014 ohm/cm) 및 축전용량 안전성을 가지는 특성이 있으며, 높은 유전율(Dielectric constant; 백운모 6-8, 금운모 5-6)을 보유하므로 정전기 에너지를 순간적으로 저장할 수 있는 특성이 있다.Mica, in particular, withstands high voltages due to its low conductivity and high dielectric strength (white mica 1500-3000, gold mica 1000-1500 volts / mill). In addition, mica is characterized by low power loss (High Q Factor), high resistance (back mica 1015-1016, gold mica 1012-1014 ohm / cm) and storage capacity safety, high dielectric constant (Dimica constant 8-8) It has the property to store electrostatic energy instantaneously because it possesses mica mica 5-6).
전술한 운모의 특성들은 운모가 콘덴서, 변압기, 가감저항기(Rheostat), 퓨즈, 열전자 밸브 브릿지(Thermionic valve bridge), 백열전구, 진공관의 절연재 등 수많은 전기제품에 이용되는 이유가 된다. 또한, 운모는 전기제품 또는 이와 관련되는 분야에 전체의 90% 이상이 사용된다. 이러한 운모는 압축할 수 없고, 물이나 산(불산과 진한 황산 제외), 알카리, 일반 용매와 기름 등에 반응하지 않는 화학적 불활성, 가소성(Flexibility)과 투명성 및 높은 기계적 강도 때문에 광학적 필러(optical filler), 난로와 용광로의 창, 헬륨-네온 레이저의 감속판(retardation plate), 고압증기 보일러의 계량기 유리(gauge glass) 등에 사용된다.The characteristics of mica described above are reasons why mica is used in numerous electrical products such as condensers, transformers, rheostats, fuses, thermoelectric valve bridges, incandescent lamps, and vacuum tube insulation. In addition, more than 90% of the mica is used in electrical appliances or related fields. These mica are incompressible, and because of their chemical inertness, flexibility and transparency and high mechanical strength, they do not react with water or acids (except hydrofluoric acid and concentrated sulfuric acid), alkalis, optical solvents, It is used in windows of stoves and furnaces, retardation plates of helium-neon lasers, gauge glass of high-pressure steam boilers, and the like.
또한, 운모는 천연적인 구조적 안정성이 있기 때문에 고온에서의 안정성과 높은 단열강도(insulation strength)를 가진 이상적인 부도체이다. 이러한 운모는 요곡성, 탄성, 높은 인장강도를 가지지만, 다소 부드럽고 손으로 자를 수 있으므로 다양한 형태로 가공되어 여러 산업에 이용된다.In addition, mica is an ideal insulator with natural structural stability at high temperatures and with high insulation strength. These micas have curvature, elasticity and high tensile strength, but are rather soft and can be cut by hand so that they are processed into various forms and used in various industries.
이와 같은 운모는 백운모나 금운모 원석을 미세분말 형태로 분쇄한 다음 물로 희석하여 초지기를 통과시키면 종이와 같이 매우 얇은 두께로도 그 제작이 가능하다.Such mica can be produced in a very thin thickness, such as paper, by grinding the mica or gold mica in fine powder form and then diluting with water to pass through a paper machine.
본 발명을 구성하는 상부운모절연지(110)와 하부운모절연지(120)는 상기와 같은 방법으로 제작된 0.03mm 내지 1.5mm의 두께를 갖는 운모지들을 다층으로 적층하여 제작된 것으로서, 상부운모절연지(110)와 하부운모절연지(120)의 두께는 각각 0.2mm 내지 10mm 정도가 적당하다. 이와 같이 상부운모절연지(110)와 하부운모절연지(120)를 다층으로 적층된 운모지들로 구성하면 강도, 내습성, 열전도율 및 가공성을 만족할 수 있는 최적의 두께를 가진 운모절연지가 되도록 적층수량을 자유롭게 조절해가면서 운모절연지 두께를 용이하게 조절할 수 있다.The upper
한편, 운모지들은 적층되기 전에 표면에 무기접착제가 도포된다. 상기 무기접착제는 액상규산소오다 20 내지 40중량%, 액상칼륨소오다 20 내지 45중량%, 액상리튬소오다 9 내지 30중량%, 액상실리카졸 1 내지 5중량%, 희석수 5 내지 50중량% 의 조성으로 이루어질 수 있다.Mica papers, on the other hand, are applied with an inorganic adhesive on the surface before they are laminated. The inorganic adhesive 20 to 40% by weight liquid sodium silicate, 20 to 45% by weight liquid potassium sodium, 9 to 30% by weight liquid lithium soda, 1 to 5% by weight liquid silicazol, dilution water 5 to 50% by weight It may be made of a composition.
이는, 액상규산소오다가 20중량% 미만일 경우에는 운모지의 기계적(굽힘)강도가 떨어지며 40중량%를 초과하게 되면 내습성과 내열성이 나빠지기 때문이다. 또한, 액상칼륨소오다가 20중량% 미만일 경우에는 운모지의 내열성이 나빠지고 45중량%를 초과하면 강도가 떨어지기 때문이다. 또한, 액상리튬소오다가 9중량% 미만일 경우에는 운모지의 내습성이 나빠지고, 30중량%를 초과하면 강도가 떨어지는 현상이 발생되기 때문이다. 또한, 액상실리카졸이 1중량% 미만일 경우에는 운모지의 내열성과 접착성이 나빠지고 5중량%를 초과하면 강도가 떨어지는 문제가 발생되기 때문이다.This is because when the liquid sodium silicate is less than 20% by weight, the mechanical (bending) strength of the mica paper is lowered, and when it exceeds 40% by weight, the moisture resistance and the heat resistance deteriorate. In addition, when the liquid potassium soda is less than 20% by weight, the heat resistance of the mica paper is worsened, and if it exceeds 45% by weight, the strength is lowered. In addition, when the liquid lithium soda is less than 9% by weight, the moisture resistance of the mica paper is deteriorated. In addition, when the liquid silica sol is less than 1% by weight, the heat resistance and adhesiveness of the mica paper is worsened, and when the content exceeds 5% by weight, the problem of strength is generated.
상기와 같은 무기접착제가 도포된 상태의 운모지들이 적정두께로 적층이 완료되면, 적정온도로 가열하여 반경화(prepreg) 상태로 건조시켜 상,하부운모절연지(110,120)의 제조를 완료한다. 보다 구체적으로 상기 적층된 운모지들은 50 내지 170의 가열건조로에서 10 내지 30분간 건조하면 반경화상태가 되며, 적층된 운모지들은 반경화되는 과정에서 도포된 무기접착제가 용융되면서 일체로 접착된다.When lamination of the mica papers in the state in which the inorganic adhesive is applied as described above to the appropriate thickness is completed, by heating to a suitable temperature and dried in a prepreg state to complete the manufacture of the upper, lower mica insulating paper (110, 120). More specifically, the laminated mica sheets are semi-cured after drying for 10 to 30 minutes in a 50 to 170 heating and drying furnace, and the laminated mica sheets are integrally bonded while the inorganic adhesive applied is melted during the semi-curing process.
한편, 상,하부운모절연지(110,120)의 사이에는 상,하부운모발열지(130,140)가 위치된다. 상기 상,하부운모발열지(130,140)는 상,하부운모절연지(110,120)와 마찬가지로 0.03mm 내지 1.5mm 두께를 갖는 운모지들을 다층으로 적층하여 제작된다. 상부운모발열지(130)와 하부운모발열지(140)의 두께는 취급의 용이성이나 강도, 열전도율, 가공성 등을 충분히 고려하여 1mm 내지 5mm 정도가 적당하다.Meanwhile, the upper and lower
그리고, 상기 운모지들은 적층되기 전에 무기접착제와 순수 카본분말이 혼합 된 카본도료가 표면에 도포된다. 이 카본도료는 무기접착제와 카본섬유와 순수 카본분말이 함께 혼합된 것이어도 무방하다.And, before the mica sheets are laminated, a carbon paint mixed with an inorganic adhesive and pure carbon powder is coated on the surface. The carbon coating may be a mixture of an inorganic adhesive, carbon fiber, and pure carbon powder.
무기접착제와 순수 카본분말이 혼합된 카본도료의 경우, 상기 카본도료는 무기접착제 70 내지 90 중량%와 카본분말 10 내지 30중량%의 조성으로 이루어진다. 이때, 상기 무기접착제는 상,하부운모절연지(110,120)에서 쓰여진 무기접착제와 동일한 것을 사용하며, 지름이 15 내지 60nm의 미세알갱이로 이루어진 카본분말을 사용하는 것이 바람직하다. In the case of the carbon coating mixed with the inorganic adhesive and the pure carbon powder, the carbon coating is composed of 70 to 90% by weight of the inorganic adhesive and 10 to 30% by weight of the carbon powder. At this time, the inorganic adhesive is the same as the inorganic adhesive used in the upper and lower mica insulating paper (110,120), it is preferable to use a carbon powder consisting of fine grains of 15 to 60nm in diameter.
한편, 무기접착제와 카본섬유와 순수 카본분말이 함께 혼합된 카본분말의 경우, 상기 카본도료는 무기접착제 70 내지 90 중량%와 카본분말 5 내지 20중량%와 카본섬유 5 내지 10 중량%의 조성으로 이루어진다. 이때, 상기 무기접착제는 상,하부운모절연지(110,120)에서 쓰여진 무기접착제와 동일한 것을 사용하며, 지름이 15 내지 60nm의 미세알갱이로 이루어진 카본분말과 0.5 내지 3mm의 길이를 갖는 카본섬유를 사용하는 것이 적당하다.On the other hand, in the case of the carbon powder mixed with the inorganic adhesive, carbon fiber and pure carbon powder, the carbon coating is composed of 70 to 90% by weight of the inorganic adhesive, 5 to 20% by weight of the carbon powder and 5 to 10% by weight of the carbon fiber Is done. At this time, the inorganic adhesive is the same as the inorganic adhesive used in the upper and lower mica insulating paper (110,120), and the carbon powder made of fine grains of 15 to 60nm diameter and carbon fiber having a length of 0.5 to 3mm. It is suitable.
또한, 운모지 표면에 도포되는 카본도료의 양은 운모지 100중량부에 대하여 10 내지 50중량부가 적당하다. 이는 카본도료가 10중량부 미만으로 도포되면 카본량이 적어서 카본의 치밀도가 떨어지므로 저항이 증가하여 발열온도를 크게 떨어뜨리기 때문이고, 카본도료가 50중량부를 초과하여 도포되면 도포두께가 두꺼워져 카본도료 도포층에 균열이 발생되기 쉽기 때문이다. 카본도료 도포층에 균열이 생기게 되면, 운모지간의 층간접착력이 떨어져 내구성이 일정하지 않게 되고 발열저항도 커지면서 발열온도가 크게 떨어지게 된다.In addition, the amount of the carbon coating applied to the surface of the mica paper is 10 to 50 parts by weight relative to 100 parts by weight of mica paper. This is because when the carbon coating is applied at less than 10 parts by weight, the carbon content is low and the density of carbon is lowered. Therefore, the resistance is increased and the exothermic temperature is greatly reduced. When the carbon coating is applied at more than 50 parts by weight, the coating thickness becomes thicker. This is because cracking is likely to occur in the coating layer. When the carbon coating layer is cracked, the adhesion between the layers of mica is reduced, the durability is not constant, and the heat generation resistance is increased, and the heat generation temperature is greatly decreased.
운모지에 카본도료의 도포가 완료되면, 50 내지 170의 가열건조로에서 10 내지 30분간 건조하는 단계를 거쳐 카본도료가 도포된 운모지를 반경화상태로 건조시킨다.When the application of the carbon coating to the mica is completed, the step of drying for 10 to 30 minutes in a 50 to 170 heat drying furnace to dry the mica coated with the carbon coating in a semi-cured state.
상기와 같은 과정을 거쳐 상부운모발열지(130)와 하부운모발열지(140)가 준비되면, 상부운모발열지(130)와 하부운모발열지(140) 사이에 전극(150)을 배치한다.When the upper
그리고 미리 준비된 상부운모절연지(110)와 하부운모절연지(120)를 각각 상부운모발열지(130)의 상부와 하부운모발열지(140)의 하부에 위치시킨다. 이렇게 하면, 반경화상태로 건조된 상태로 하부운모절연지(120)-하부운모발열지(140)-전극(150)-상부운모발열지(130)-상부운모절연지(110)의 순서로 적층이 이루어진 예비면상발열체가 제작된다.In addition, the previously prepared upper
이렇게 제작된 예비면상발열체는 적정크기로 절단된 다음 160 내지 250의 온도에서 5 내지 50kg/의 압력으로 50 내지 100분 동안 열압과정을 거치게 된다. 열압과정에서 반경화상태의 운모절연지와 운모발열지는 도포된 무기접착제가 용융되면서 상호 접착이 이루어지고, 경화점 이상의 고온상태에서 완전히 경화되어 일체화가 이루어지면서 본 발명의 고온용 면상발열체(100)가 완성된다.The preplanar heating element thus produced is cut to a suitable size and subjected to a thermocompression process for 50 to 100 minutes at a pressure of 5 to 50 kg / at a temperature of 160 to 250. In the thermocompression process, the mica insulating paper and the mica heating paper in the semi-cured state are melted together while the coated inorganic adhesive is melted, and is completely cured at a high temperature above the curing point, thereby integrating the
한편, 본 발명의 고온용 면상발열체(100)는 열경화된 예비면상발열체를 상온까지 냉각시킨 다음, 냉각된 예비면상발열체를 200 내지 700로 재가열하여 열처리된 예비면상발열체를 상온에서 재냉각시키는 단계를 더 거치도록 할 수도 있다. 이 경우, 열압과정에서 면상발열체 내부에 잔존하여 있던 미세수분이 재가열되는 과정 에서 완전히 제거되므로 최종적으로 완성된 면상발열체는 흡습이 방지되면서 제품의 품질이 크게 향상될 수 있다.On the other hand, the high-temperature
이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention are described above with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art may modify the present invention without departing from the spirit of the present invention. Possible, such modifications will fall within the scope of the invention.
도 1은 종래의 면상발열체의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional planar heating element.
도 2는 본 발명에 따른 고온용 면상발열체의 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the planar heating element for high temperature according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 고온용 면상발열체 제작방법을 나타내기 위한 순서도.Figure 3 is a flow chart for showing a planar heating element manufacturing method for high temperature according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100...면상발열체 110...상부운모절연지100 ...
120....하부운모절연지 130...상부운모발열지120 .... Lower
140...하부운모발열지 150...전극140.Lower
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