KR20140041980A - 면상 발열체 - Google Patents

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KR20140041980A
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(주)그린산업
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63D—BOWLING GAMES, e.g. SKITTLES, BOCCE OR BOWLS; INSTALLATIONS THEREFOR; BAGATELLE OR SIMILAR GAMES; BILLIARDS
    • A63D15/00—Billiards, e.g. carom billiards or pocket billiards; Billiard tables
    • A63D2015/008—Billiards, e.g. carom billiards or pocket billiards; Billiard tables with heating elements

Abstract

면상 발열체가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체는 수지로 이루어진 제 1 필름, 상기 제 1 필름 상에 적층되며, 소정 간격으로 이격되어 배치된 복수 개의 발열체, 상기 제 1 필름 상에 적층되며, 상기 복수 개의 발열체와 교차되어 연결되는 제 1 금속막, 상기 제 1 금속막과 접촉되며, 상기 발열체와 이격된 제 2 금속막 및 상기 발열체, 상기 제 1 필름, 상기 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막 상에 접합되는 제 2 필름을 포함하되, 상기 발열체는 상기 발열체 내외를 관통하는 발열체 관통홀이 형성된다.

Description

면상 발열체{Planar Heat Generator}
본 출원은 면상 발열체에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 습기 및 외부의 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 하여 발열을 균일하게 발생시키고 화재를 예방할 수 있는 면상 발열체에 관한 것이다.
일반적으로, 전기통전에 의해 발열되는 면상 발열체는 온도조절을 할 수 있고 작동시 유해가스나 소음이 발생하기 않기 때문에, 가정용으로 히팅매트, 히팅패드, 매트리스, 이불, 레저용으로 방한용 발열의류 등에 이용되고 있으며, 산업용으로 건물의 난방 또는 가열장치, 농수산물의 건조장치, 도로 및 주차장의 결빙 방지장치 등에 폭넓게 이용되고 있다.
또한, 면상 발열체는 차량의 유리창 등에 설치되어 성애 방지용으로 사용되거나 난방용으로 바닥의 마감재 또는 벽면, 또는 당구대에 바닥에 설치되는 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
초기 면상 발열체는 니크롬선과 같은 금속선을 발열체로 사용하였으나, 최근에서는 균일한 발열을 위하여 카본발열체를 사용하고 있다.
이러한 면상 발열체는 급속난방이 가능하고, 통산의 열선 방식의 비해 면적으로 발열되므로 발열률이 우수하며, 전력 소모율을 줄일 수 있으며, 급속 발열이 가능하며, 온도 조절이 가능한 이점이 있다.
도 1은 종래의 면상 발열체를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 면상 발열체는 절연필름(10)의 상면에 고저항체인 액상의 카본페이스트를 소정 간격을 두고 도포하여 카본부(11)를 형성한 후, 카본부(11)의 양단에 각각 열전도를 향상시키기 위해 도전성의 실버페이스트를 도포하여 실버부(12)를 형성한 후, 실버부(12)에 구리박판(13)을 접촉시킨 다음, 절연필름(14)를 코팅시켜 제조된다.
그러나, 면상 방식으로 이루어진 카본부(11)가 습기 또는 외력에 의해 박리되는 현상이 발생하여 발열 효율이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
또한, 실버부(12)와 구리박판(13) 사이에는 페이스트가 도포되지 않아 습기가 발생하여 스파크(Spark)에 의한 화재가 발생될 우려가 있었다.
대한민국 등록특허 제 2011-0039957 호 대한민국 공개특허 제 10-1085198 호
본 출원은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 습기 및 외부의 물리적인 힘에 의해 박리되지 않도록 하여 균일한 발열이 제공되고, 내부의 스파크를 방지하여 화재를 예방할 수 있는 면상 발열체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수지로 이루어진 제 1 필름, 상기 제 1 필름 상에 적층되며, 소정 간격으로 이격되어 배치된 복수 개의 발열체, 상기 제 1 필름과 적층되며, 상기 복수 개의 발열체와 교차되어 연결되는 제 1 금속막, 상기 제 1 금속막 상에 접촉되며, 상기 발열체와 이격된 제 2 금속막 및 상기 발열체, 상기 제 1 필름, 상기 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막 상에 접합되는 제 2 필름을 포함하되, 상기 발열체는 상기 발열체 내외를 관통하는 발열체 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체를 제공하고자 한다.
또한, 상기 발열체 관통홀은 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속막은 내외가 관통되는 복수 개의 금속막 관통홀을 가질 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 금속막 관통홀은 서로 일정 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속막은 한쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 제 1 금속막은 상기 한쌍의 제 1 금속막 사이에 상기 발열체와 접합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체는 발열체 관통홀이 형성됨으로써, 발열체 관통홀에서 제 1 필름과 제 2 필름이 접합됨에 따라 면상 발열체 내부가 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체를 평평한 부분뿐만 아니라 곡면이 형성된 부분에 삽입되더라도 면상 발열체 내부가 박리되지 않을 수 있다.
그리고, 내부에 습기가 발생할 수 있는 공간이 발생하지 않도록 함으로써, 면상 발열체의 두께가 변하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 금속막은 금속막 관통홀을 가짐으로써, 제 1 금속막과 제 2 금속막을 압착시 제 2 금속막에 상기 금속막 관통홀에 대응되는 형상이 형성됨에 따라 제 1 금속막과 제 2 금속막 사이에 박리 현상을 방지할 수 있다.
또한, 한쌍의 제 1 금속막 사이에 제 2 금속막이 접합됨으로써, 제 1 금속막과 제 2 금속막이 접지되지 않는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 면상 발열체를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 도이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 면상 발열체와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 도이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 제 1 필름(110), 발열체(115), 제 1 금속막(120), 제 2 금속막(130) 및 제 2 필름(160)을 포함할 수 있다.
제 1 필름(110)는 수지 중에서 합성수지 또는 천연수지로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 필름(110)은 수지 중에서 열전도성이 우수한 수지로 이루어질 수 있다.
열전도성이 우수한 수지는 종래의 기술에 따른 수지로써, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 제 1 필름(110)은 방열 기능뿐만 아니라 접착제 역할을 동시에 수행할 수 있는 수지로 이루어질 수 있다.
발열체(115)는 상기 제 1 필름(110) 상에 적층되며, 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 발열체(115)는 소정의 폭을 가지며 상기 제 1 필름(110)의 가로 또는 세로의 길이방향을 따라 소정의 길이를 가진다.
이에 따라, 상기 발열체(115)는 열선 방식이 아닌 면상으로 이루어지게 되며, 열선 방식에 비하여 보다 많은 열을 방출할 수 있다.
또한, 상기 발열체(115)는 카본(Carbon)으로 이루어지며, 상기 제 1 필름(110)에 접착되거나 또는 카본으로 이루어진 페이스트로 도포될 수 있다.
제 1 금속막(120)는 상기 제 1 필름(110) 상에 적층되며, 상기 복수 개의 발열체(117)와 교차되어 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속막(120)는 상기 복수 개의 발열체(117)의 양 끝단에서 교차되며, 소정의 폭과 길이를 가질 수 있다.
상기 제 1 금속막(120)의 길이는 상기 복수 개의 발열체(117)의 폭과 상기 복수 개의 발열체(117) 사이에 이격된 간격의 총 길이와 대응된다.
상기 제 1 금속막(120)의 재질은 실버(Silver)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속막(120)은 실버 재질의 박막으로 형성되어 상기 제 1 필름(110)에 부착되거나 실버로 이루어진 페이스트로 상기 제 1 필름(110) 상에 도포될 수 있다.
다만, 상기 제 1 금속막(120)의 재질은 실버에 한정되지 않고, 금속 중에서 열전도성이 좋은 도전성 금속일 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 금속막(120)은 상기 복수 개의 발열체(115)와 접지되어 전원공급을 안정적으로 할 수 있다.
제 2 금속막(130)은 상기 제 1 금속막(120)과 접촉되며, 상기 발열체(115)와 이격된다.
또한, 상기 제 2 금속막(130)은 상기 제 1 금속막(120) 상에 적층될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 금속막(130)은 소정의 길이와 폭을 가지며, 상기 제 2 금속막(130)의 길이는 상기 제 1 금속막(120)의 길이에 대응될 수 있고, 상기 제 2 금속막(130)의 폭은 상기 제 1 금속막(120)의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제 2 금속막(130)의 재질은 구리일 수 있다. 다만, 구리에 한정되지 않고, 전기 전도성이 좋은 금속은 적용될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 금속막(130)은 상기 발열체(115)와 이격됨으로써, 상기 발열체(115)로부터 발생된 열을 상기 제 2 금속막(130)에 직접적으로 전달되지 않게 되어 과열에 의한 화재를 방지할 수 있다.
즉, 상기 제 2 금속막(130)은 외부로부터 공급된 전기를 상기 제 1 금속막(120)을 통하여 상기 발열체(115)에 전달하는 역할을 수행하게 된다.
제 2 필름(160)은 상기 제 1 필름(110), 상기 발열체(115), 상기 제 1 금속막(120)과 상기 제 2 금속막(130) 상에 접합될 수 있다.
즉, 상기 제 2 필름(160)은 상기 제 1 필름(110) 상에 적층된 상기 발열체(115), 상기 제 1 금속막(120)과 상기 제 2 금속막(130)을 덮어 외부와 접촉을 차단시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 필름(160)은 상기 제 상기 제 1 필름(110)과 접합되어, 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160) 사이의 배치된 상기 발열체(115), 상기 제 1 금속막(120) 및 상기 제 2 금속막(130)을 고정시키는 역할을 수행하게 된다.
본 실시예에 따른 면상 발열체(100)에 적용되는 상기 발열체(115)는 상기 발열체(115) 내외를 관통하는 발열체 관통홀(117)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 발열체 관통홀(117)은 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160)이 접합될 수 있는 공간을 제공한다.
즉, 상기 발열체(115)는 상기 발열체 관통홀(117)을 통하여 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160)이 접합되어, 상기 발열체(115)가 상기 제 1 필름(110) 또는 상기 제 2 필름(160)과 박리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 발열체(115)는 상기 제 1 필름(120) 상에 카본으로 이루어진 페이스트를 도포하는 경우뿐만 아니라 박막 형태로 이루어져 상기 제 1 필름(120)과 상기 제 2 필름(160)에 소정 온도의 열을 가하면서 압입하는 방식으로 제조할 경우에도 상기 발열체 관통홀(117)을 통하여 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160)이 접합됨으로써, 상기 발열체(115)가 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 발열체(115), 상기 제 1 필름(110) 및 상기 제 2 필름(160)을 포함하는 면상 발열체(100)는 두께를 균일하게 제작할 수 있다.
또한, 상기 발열체 관통홀(117)은 상기 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 슬릿은 상기 발열체(110)의 길이방향을 따라 소정의 길이를 가지는 형상일 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 상기 발열체(115)의 길이방향과 교차되는 방향으로 밴딩을 할 경우, 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160) 사이의 상기 발열체(115)가 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 슬릿은 양 끝단이 라운드된 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 상기 슬릿이 라운드된 형상으로 이루어짐으로써, 외부로부터 힘이 작용할 경우 상기 발열체(115)의 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 발열체(115)에 형성된 복수 개의 발열체 관통홀(117)은 상기 발열체 관통홀(117)의 길이만큼 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 상기 발열체 관통홀(117)은 상기 인접한 발열체(115)에 형성된 복수 개의 발열체 관통홀(117)이 이격된 거리에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 상기 발열체 관통홀(117)이 형성됨으로써, 상기 발열체 관통홀(117)에서 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160)이 접합됨에 따라 면상 발열체 내부가 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체(100)를 평평한 부분뿐만 아니라 곡면이 형성된 부분에 삽입되더라도 면상 발열체 내부가 박리되지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 면상 발열체(101)는 이미 설명한 본 발명의 일 실시예와 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 면상발열체(101)에 포함되는 제 1 금속막(121)는 내외가 관통되는 복수 개의 금속막 관통홀(124)을 가질 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이 상기 금속막 관통홀(124)은 상기 제 1 금속막(121)의 일측에 개구된 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 금속막 관통홀(124)은 서로 일정 간격으로 이격될 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 제 1 금속막(121)은 발열체(115)와 접하는 부분을 최대로 하기 위하여 소정의 폭과 길이를 가지며, 제 2 금속막(130)과 접하는 부분은 상기 금속막 관통홀(124)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속막(121)은 제 1 필름(110)과 발열체(115) 상에 접합되며, 제 2 금속막(130)과 접촉된 상태에서 제 2 필름(160)이 덮이게 된다.
종래의 제 1 금속막은 상기 제 1 필름(110), 상기 발열체(155)과 상기 제 2 필름(160)과 접합되나, 상기 제 2 금속막(130)과 페이스트 등으로 접합시키지 않아 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막(130) 사이에 박리 현상이 발생하여 습기가 차는 문제점이 있었다.
그러나, 본 실시예에 따른 면상 발열체(101)는 상기 금속막 관통홀(124)이 형성됨으로써, 상기 제 1 필름(110)과 상기 제 2 필름(160) 사이에 상기 제 1 금속막(121)과 상기 제 2 금속막(130)이 적층된 상태에서 압연시, 상기 제 2 금속막(130)는 상기 금속막 관통홀(124)에 대응되는 형상이 형성되어 상기 제 1 금속막(121)과 상기 제 2 금속막(130)이 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
특히, 본 실시예 따른 면상 발열체(101)를 평평한 부분뿐만 아니라 곡면이 형성된 부분에 적용시 굽힘으로 인하여 면상 발열체의 내부가 박리되는 형상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 금속막(121)과 상기 제 2 금속막(130) 사이에 공간이 형성되는 것을 방지하게 되어 스파크로 인한 화재 발생을 방지할 수 있다.
또한, 면상 발열체 내부의 습기가 형성될 공간이 줄임으로써, 면상 발열체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체(102)는 이미 설명한 본 발명의 다른 실시예와 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상발열체(102)에 포함되는 제 1 금속막(121)는 한쌍으로 이루어질 수 있다.
상기 한 쌍의 제 1 금속막(121)은 상기 한쌍의 제 1 금속막(121) 사이에 상기 발열체(115)와 접합될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체(102)에 적용되는 상기 한쌍의 제 1 금속막(121)은 본 발명의 일 실시예와 달리, 상기 발열체(115)와 접촉되는 부분을 확대함으로써, 보다 안정적으로 전기를 공급하면서 동시에 상기 발열체(115)에서 발생된 열을 전달되는 역할을 수행하여 과열되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체를 나타내는 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체(103)는 이미 설명한 본 발명의 일 실시예와 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체(103)는 발열체 관통홀(117)이 형성된 발열체(115) 및 금속막 관통홀(124)이 형성된 제 1 금속막(121)을 포함할 수 있다.
상기 발열체(115)는 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 금속막(121)은 본 발명의 다른 실시예에서 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면상 발열체(103)는 상기 발열체 관통홀(117)이 형성된 발열체(115)와 상기 금속막 관통홀(124)이 형성된 제 1 금속막(121)을 포함함으로써, 내부에 박리 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 면상 발열체(103)는 상기 발열체(115) 및 상기 제 1 금속막(121)을 박막 형태로 제작할 수 있게 되어 두께를 비교적 균일하게 제작할 수 있다.
이에 따라, 면상 발열체의 두께를 균일하게 제작됨으로써, 국부적으로 과도한 발열로 인한 화재를 예방할 수 있다.
본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
110: 제 1 필름 115: 발열체
117: 발열체 관통홀 120, 121, 122: 제 1 금속막
124: 금속막 관통홀 130: 제 2 금속막
160: 제 2 필름

Claims (5)

  1. 수지로 이루어진 제 1 필름;
    상기 제 1 필름 상에 적층되며, 소정 간격으로 이격되어 배치된 복수개의 발열체;
    상기 제 1 필름 상에 적층되며, 상기 복수 개의 발열체와 교차되어 연결되는 제 1 금속막;
    상기 제 1 금속막과 접촉되며, 상기 발열체와 이격된 제 2 금속막; 및
    상기 제 1 필름, 상기 발열체, 상기 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막 상에 접합되는 제 2 필름;
    을 포함하되,
    상기 발열체는 상기 발열체 내외를 관통하는 발열체 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발열체 관통홀은 슬릿 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 금속막은
    내외가 관통되는 복수 개의 금속막 관통홀을 가지는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 금속막 관통홀은
    서로 일정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 금속막은 한쌍으로 이루어지고,
    상기 한 쌍의 제 1 금속막은 상기 한쌍의 제 1 금속막 사이에 상기 발열체와 접합되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
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