KR20130046103A - 면상발열체의 연속적 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트(11), 필름(13), 전극판(15)으로 이루어지는 면상발열체(10)의 제조방법에 있어서: 상기 시트(11), 필름(13), 전극판(15)의 원재료를 각각의 롤상에 권취하여 공급하고, 상기 원재료를 200~260℃의 온도와 10~20㎏/㎠의 압력으로 제1핫롤러(31)를 통과시키며 예열하고, 상기 예열된 원재료를 300~390℃의 온도와 25~50㎏/㎠의 압력으로 제2핫롤러(32)를 통과시키며 접합하고, 상기 접합된 원재료를 단계적으로 냉각하고 절단하여 면상발열체(10)를 완성하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 고데기나 퍼머기와 같이 순간적으로 고열을 요하는 미용기기에 적용하여 품질을 유지하면서 제조현장에서 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

면상발열체의 연속적 제조방법{Method for continuous production of flat heater}

본 발명은 면상발열체의 연속적 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고데기나 퍼머기와 같이 순간적으로 고열을 요하는 미용기기에 적용하여 품질을 유지하면서 제조현장에서 생산성을 높일 수 있는 면상발열체의 연속적 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 면상발열체는 비교적 저전류로 원하는 온도를 실현하여 다양한 분야에 응용되는 것으로서 금속박판, 발열도료(카본블랙), 탄소섬유 순으로 개발되면서 점차적으로 응용분야의 확산이 기대되고 있는 실정이다. 다만, 관련업계에 있어서 해당 분야에 적합한 품질 특성과 함께 양산의 생산성을 향상하는 것이 주된 관심사로 되고 있다.

일예로, 본 출원인에 의한 한국등록특허공보 제0972679호의 "반도체 설비의 가스관 가스정제용 면상 발열체 및 그 제조방법"은 반도체 설비의 가스관 가스정제기용 면상 발열체의 제조방법에 있어서, 가스를 이송하는 가스정제기의 외면에 착설되는 발열체의 테프론 시이트상에 FEP 필름과 도전체 금속 박판을 순차로 적층 후, 이를 소정의 온도와 압력으로 핫 프레스작업의 의해 압착하고, 상기 금속 박판상에 포토레지스트로 패턴을 형성한 후 상기 패턴 이외의 불필요한 박막을 식각하여 열선 패턴을 형성하며, 상기 열선 패턴의 상측에는 재차 FEP 필름을 개재하여, 테프론 시이트를 소정의 온도와 압력으로 핫 프레스작업의 의해 압착하여 면상 발열체를 제작한다.

이에 따라, 면상발열체를 상기 가스관에 손쉽고 용이하게 부착하여 사용할 수 있고, 간단한 공정에 의해 면상 발열체의 제작이 간편하게 이루어지도록 하는 효과를 기대한다.

다른 예로, 한국 등록특허공보 제0813649호의 "면상발열체 제조장치"는 베이스필름과 마감필름 사이에 전극판을 삽입하여 면상발열체를 제조하는 장치에 있어서, 상기 베이스필름을 공급하는 베이스필름공급롤; 상기 마감필름을 공급하는 마감필름공급롤; 상기 베이스필름공급롤과 마감필름공급롤의 사이에 상기 전극판을 공급하는 전극판공급롤; 상기 베이스필름과 마감필름 사이에 전극판이 삽입된 상태로 가압 및 가열하여 접합하는 가압롤러 및 가열롤러; 상기 베이스필름과 마감필름 사이의 내부 접합면으로 고온의 공기를 분사하는 열풍분사기; 및 공기를 가열하여 상기 열풍분사기에 공급하는 급기수단을 포함하는 구성을 제안한다.

이에 따라, 접합부가 전체적으로 고르게 충분히 가열된 상태로 접합이 이루어져 공극형성으로 인한 접합불량을 방지할 수 있고, 이에 따라 면상발열체의 품질 및 생산성을 향상하는 효과를 기대한다.

그러나, 전자의 선행기술은 핫 프레스에 의존하여 단속적으로 작업되기 때문에 작업속도를 증대하기 곤란하여 생산성 향상에 한계성을 보이고 있으며, 후자의 선행기술은 순간적인 고열을 요하는 미용기구에 적합한 품질을 확보하기 곤란한 단점을 지니고 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 고데기나 퍼머기와 같이 순간적으로 고열을 요하는 미용기기에 적용하여 품질을 유지하면서 제조현장에서 생산성을 높일 수 있는 면상발열체의 연속적 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시트, 필름, 전극판으로 이루어지는 면상발열체의 제조방법에 있어서: 상기 시트, 필름, 전극판의 원재료를 각각의 롤상에 권취하여 공급하거나, 시트와 필름을 롤상으로 공급하면서 전극판을 피더로 공급하고, 상기 원재료를 200~260℃의 온도와 10~20㎏/㎠의 압력으로 제1핫롤러를 통과시키며 예열하고, 상기 예열된 원재료를 300~390℃의 온도와 25~50㎏/㎠의 압력으로 제2핫롤러를 통과시키며 접합하고, 상기 접합된 원재료를 단계적으로 냉각하고 절단하여 면상발열체를 완성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 시트는 폴리이미드(PI)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 필름)은 PFA(Perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated ethylene propylene), PTFE(Polytetrafluoroethylene) 중에서 선택하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 제2핫롤러의 가공단계에서 적어도 부분적으로 주름홈을 사용하여 파형으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 절단을 거친 면상발열체의 최종 두께는 0.5~1㎜로 유지하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 고데기나 퍼머기와 같이 순간적으로 고열을 요하는 미용기기에 적용하여 품질을 유지하면서 제조현장에서 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 기구의 모식도
도 2는 본 발명에 따른 면상발멸체의 형태를 나타내는 단면도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 시트(11), 필름(13), 전극판(15)으로 이루어지는 면상발열체(10)의 제조방법에 관련된다. 특히, 고데기, 퍼머기, 헤어드라이어와 같이 비교적 소형이면서 순간적으로 고열에 도달하는 고열량 면상발열체(10)의 제조에 관련된다. 전극판(15)은 시트(11) 상에 필름(13)과 금속박판(도시 생략)을 핫프레스 작업에 의하여 압착하고 금속박판 상에 포토레지스트로 패턴을 형성한 후 식각을 거쳐 열선패턴을 완성한 것을 의미한다.

본 발명에 따르면 상기 시트(11), 필름(13), 전극판(15)의 원재료를 각각의 롤상에 권취하여 공급하는 과정을 거친다. 시트(11)는 시트재공급롤(21)에, 필름(13)은 필름재공급롤(23)에, 전극판(15)은 전극판공급롤(25)에 권취되고 일정한 속도로 이송된다. 다만, 전극판(15)의 공급에 있어서 절단되지 않은 띠 형상의 것을 전극판공급롤(25)로 이송하는 대신 개별적으로 절단된 것을 피더(도시 생략)를 사용하여 이송하는 것도 가능하다.

이때, 상기 시트(11)는 폴리이미드(PI)를 사용하는 것이 좋고, 상기 필름(13)은 PFA(Perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated ethylene propylene), PTFE(Polytetrafluoroethylene) 중에서 선택하는 것이 좋다. 시트(11)로 사용되는 폴리이미드(PI) 및 필름(13)으로 사용되는 PFA, FEP, PTFE는 공히 내열성과 내약품성이 우수하여 고열량 미용기기에 적용시 전극판(15)을 장기간 효과적으로 보호한다. 면상발열체(10)를 미용기기에 탑재할 때 시트(11)는 접착성이 요구되고 필름(13)은 절연성이 요구되는 점도 고려된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 원재료를 200~260℃의 온도와 10~20㎏/㎠의 압력으로 제1핫롤러(31)를 통과시키며 예열하는 과정을 거친다. 상하로 대향하는 제1핫롤러(31)의 내부에 히터가 탑재되고, 외부에서 유압실린더(도시 생략)를 통하여 압력을 작용한다. 예열과정의 온도와 압력이 너무 높거나 낮으면 후속된 공정에서 고온/고압의 작용으로 원재료의 열화 또는 접합 불량이 유발된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 예열된 원재료를 300~390℃의 온도와 25~50㎏/㎠의 압력으로 제2핫롤러(32)를 통과시키며 접합하는 과정을 거친다. 상하로 대향하는 제2핫롤러(32)의 내부에 히터가 탑재되고, 외부에서 유압실린더(도시 생략)를 통하여 압력을 작용한다. 접합과정의 온도와 압력이 너무 높거나 낮으면 면상발열체(10)의 열화 또는 접합 불량이 유발된다.

이때, 상기 제2핫롤러(32)의 가공단계에서 적어도 부분적으로 주름홈(33)을 사용하여 파형으로 형성하는 것도 가능하다. 면상발열체(10)에 형성되는 파형의 주름은 전열면적을 증대하여 소형의 미용기구에서 고발열량을 출력하는 동시에 좁은 공간에 곡면으로 접기 용이한 구조를 제공한다. 도 2(a)처럼 2개소에 주름홈(33)을 지닌 제2핫롤러(32)를 사용하면 면상발열체(10)를 "ㄷ"자 형태로 절곡할 수 있고, 도 2(b)처럼 전체적으로 주름홈(33)을 지닌 제2핫롤러(32)를 사용하면 면상발열체(10)를 원형이나 타원형으로 변형하기 용이하다. 만일 면상발열체(10)에 주름이 없다면 고열이 작용하는 미용기기의 사용 환경에서 시트(11), 필름(13), 전극판(15) 간의 접합력이 약화되어 파손에 이르기 쉽다.

또, 본 발명에 따르면 상기 접합된 원재료를 단계적으로 냉각하고 절단하여 면상발열체(10)를 완성하는 과정을 거친다. 제2핫롤러(32)를 거친 면상발열체(10)를 상온으로 냉각하는 것이 좋으나 생산성을 고려하여 냉각기(35)를 이용한 단계적 냉각을 도입한다. 냉각된 면상발열체(10)는 절단기(36)를 이용하여 설정된 길이로 절단하여 이송한다.

이때, 상기 절단을 거친 면상발열체(10)의 최종 두께는 0.5~1㎜로 유지하는 것이 좋다. 시트(11)의 두께 25~75㎛, 필름(13)의 두께 25~250㎛, 전극판(15)의 두께 50~200㎛ 범위로 설정한다. 물론 전술한 것처럼 전극판(15)은 금속박판의 일면에 시트(11)와 필름(13)를 포함한 상태이다. 면상발열체(10)의 최종 두께가 너무 작으면 롤러(31)(32)를 이용한 성형성이 약화되고, 너무 크면 도 2와 같이 미용기기에 탑재시 성형성이 약화된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

11: 시트 13: 필름
15: 전극판 21: 시트재공급롤
23: 필름재공급롤 25: 전극판재공급롤
31: 제1핫롤러 32: 제2핫롤러
33: 주름홈 35: 냉각기
36: 절단기

Claims (5)

1. 시트(11), 필름(13), 전극판(15)으로 이루어지는 면상발열체(10)의 제조방법에 있어서:
   상기 시트(11), 필름(13), 전극판(15)의 원재료를 각각의 롤상에 권취하여 공급하거나, 시트(11)와 필름(13)을 롤상으로 공급하면서 전극판(15)을 피더로 공급하고,
   상기 원재료를 200~260℃의 온도와 10~20㎏/㎠의 압력으로 제1핫롤러(31)를 통과시키며 예열하고,
   상기 예열된 원재료를 300~390℃의 온도와 25~50㎏/㎠의 압력으로 제2핫롤러(32)를 통과시키며 접합하고,
   상기 접합된 원재료를 단계적으로 냉각하고 절단하여 면상발열체(10)를 완성하는 것을 특징으로 하는 면상발열체의 연속적 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시트(11)는 폴리이미드(PI)를 사용하는 것을 특징으로 하는 면상발열체의 연속적 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 필름(13)은 PFA(Perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated ethylene propylene), PTFE(Polytetrafluoroethylene) 중에서 선택하는 것을 특징으로 하는 면상발열체의 연속적 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2핫롤러(32)의 가공단계에서 적어도 부분적으로 주름홈(33)을 사용하여 파형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 면상발열체의 연속적 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 절단을 거친 면상발열체(10)의 최종 두께는 0.5~1㎜로 유지하는 것을 특징으로 하는 면상발열체의 연속적 제조방법.

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