KR20140064598A - 흑연 및 규산 나트륨 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내화성을 가진 중온 내지 고온 가열 장치를 구성하는 공정에 개시한다. 이 공정에서는, (a) 무기 흑연을 무기 규산 나트륨 및 황산 알루미늄과 혼합하여 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제를 제조하고; (b) G-S 혼합체를 베이스층재에 토팅하여 가열 소자로 이용하고; (c) G-S 혼합체가 코팅된 유리 섬유의 2개 이상 층에 금속판을 배치하여 전극을 구성하고; 그리고 (d) 전선을 구비한 2개의 전극을 가열 소자의 대향단에 배치하여 가열 장치를 구성한다. 이 가열 장치에서, 흑연은 발열제로서, 규산 나트륨은 내화제로서 기능한다.

Description

흑연 및 규산 나트륨 가열 장치{GRAPHITE AND SODIUM SILICATE HEATING DEVICE}
본 발명은 내화성을 가진 중온 내지 고온 표면 가열 장치(120-250℃) 제조 분야에 관한 것으로, 특히, 흑연, 규산 나트륨 및 황산 알루미늄을 핵심 성분으로 이용한 가열 장치에 관한 것이다.
탄소/흑연은, 도전성과 내정전성(anti-static)을 갖고 있고, 가열 소자들 전체에 전류를 고르게 분산시킬 수 있고, 환경적으로 안전하고, 저렴하고, 비교적 다루기 쉽기 때문에, 각종 가열 장치의 가열 소자 및/또는 전극 부품으로 흔히 사용된다(예컨대, Ellis, 미국특허등록번호 제3,999,040호, 1976년 12월 21일; Klaus과 Quick, 미국특허등록번호 제4,534,886호, 1985년 8월 13일; Goldsmith 외, 미국특허등록번호 제4,586,999호, 1986년 5월 6일; Takeda, 미국특허등록번호 제4,783,586호, 1988년 11월 8일; Barker 외, 미국특허등록번호 제5,851,504호, 1998년 12월 22일; Kochman 외, 미국특허등록번호 제6,452,138호, 2002년 9월 17일; Calver 외, 미국특허등록번호 제6,511,767호, 2003년 1월 28일; Baca 외, 미국특허등록번호 제7,933,114호, 2011년 4월 26일; 및 Harutyunyan 외, 미국특허등록번호 제8,124,043호, 2012년 2월 28일 참조). 탄소재가 수성 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌 에멀젼과 혼합되어 부직포, 유리섬유 패널, 플라스틱 패널 또는 합판에 코팅 또는 적층되면, 인체와 애완동물을 따뜻하게 유지할 있는 20 내지 50℃의 보온 패드가 된다(예컨대, Lee 외, 미국특허출원번호 제61/743,556호, 2012년 9월 7일 참조).
가열 장치를 난방 패널, 난방 장판, 실내 난방기, 벽걸이 난방기 및 산업용 건조기와 같은 건축용이나 산업용으로 쓰고자 한다면, 표면 가열 능력을 더 높여야 한다. 제조업자는 (a) 가열 소자에 고전압을 인가하고; (b) 가열 소자에 탄소 함량을 늘리고; (c) 비금속이 아닌 금속 베이스층에 탄소를 코팅하고; (d) 가열 소자 상의 양(+) 전극과 음(-) 전극 간의 거리를 좁히고, 그리고 (e) 상기 옵션들 전부의 조합을 채택함으로써 종래의 탄소 기재 가열 장치의 표면 온도를 올릴 수 있다. 이러한 옵션들의 문제는 온도가 140℃ 이상으로 올라가면 유기 탄소, 부직포 및 합판과 같은 유기 재료가 산화 또는 연소되거나 냄새가 나서 환경적으로 해로울 수가 있다는 것이다.
특허문헌 1 : 미국특허등록번호 제3,999,040호 특허문헌 2 : 미국특허등록번호 제4,534,886호 특허문헌 3 : 미국특허등록번호 제4,586,999호 특허문헌 4 : 미국특허등록번호 제4,783,586호 특허문헌 5 : 미국특허등록번호 제5,851,504호 특허문헌 6 : 미국특허등록번호 제6,452,138호 특허문헌 7 : 미국특허등록번호 제6,511,767호 특허문헌 8 : 미국특허등록번호 제7,933,114호 특허문헌 9 : 미국특허등록번호 제8,124,043호 특허문헌 10 : 미국특허출원번호 제61/743,556호 특허문헌 11 : 미국특허등록번호 제4,015,386호 특허문헌 12 : 미국특허등록번호 제4,16,242호 특허문헌 13 : 미국특허등록번호 제7,279,437호 특허문헌 14 : 미국특허등록번호 제7,655,580호 특허문헌 15 : 미국특허공개번호 제2011/0192539호 특허문헌 16 : 미국특허공개번호 제2012/0148831호 특허문헌 17 : 미국특허등록번호 제5,232,629호 특허문헌 18 : 미국특허등록번호 제5,756,160호 특허문헌 19 : 미국특허등록번호 제5,112,405호 특허문헌 20 : 미국특허등록번호 제6,241,909호 특허문헌 21 : 유럽특허공개번호 제EP 2038221호
상기 문제를 해소하기 위해, 본 발명은 규산 나트륨, 황산 알루미늄, 수산화 알루미늄, 수산화 나트륨, 나트륨 콜로이드 실리카, 황산 나트륨, 기타 다른 난연재와 같은 난연성 화합물을 도입한다. 그 중에서 규산 나트륨과 황산 알루미늄이 특히 바람직하다. 규산 나트륨(Na2SiO3)은 일반적으로 물유리 또는 액체 유리로 알려져 있으며 건축 자재를 제조하는데 유익할 수 있는 여러 가지 바람직한 특성(예컨대, 난연성, 고온 접착성, 접착/밀봉성, 저전도성, 내부식성 등)을 갖고 있다. 게다가 규산 나트륨은 비싸지 않다. 이러한 독특한 특성 때문에 규산 나트륨은 내화성 및/또는 절연성 재료(예컨대, Cook, 미국특허등록번호 제4,015,386호, 1977년 4월 5일; McLaren, 미국특허등록번호 제4,16,242호, 1980년 4월 1일; Kai와 Majors, 미국특허등록번호 제7,279,437호, 2007년 10월 9일; Majors, 미국특허등록번호 제7,655,580호, 2010년 2월 2일; Click, 미국특허공개번호 제2011/0192539호, 2011년 8월 11일; Kipp 외, 미국특허공개번호 제2012/0148831호, 2012년 6월 참조); 방식재(anti-corrosive material)(Boffardi, 미국특허등록번호 제5,232,629호, 1993년 8월 3일; 및 Pratt, 미국특허등록번호 제5,756,160호, 1998년 5월 26일 참조), 방수 콘크리트 및 석조 처리재(예컨대, Sanchez, 미국특허등록번호 제5,112,405호, 1998년 5월 12일 참조) 등을 제조하는데 널리 이용되어 왔다. 황산 알루미늄(Al2(SO4)3)도 저렴하며, 전도성, 난연성 및 방수성이 있는 물질이다. 따라서 이 물질은 온도 제어 장치에서 흡열재로서 자주 이용된다(예컨대, Hayes, 미국특허등록번호 제6,241,909호, 2001년 6월 5일; 및 Erick 외, 유럽특허공개번호 제EP 2038221호, 2009년 5월 5일 참조).
규산 나트륨은 난연성/절연성 재료로 널리 이용되지만, 탄소 기재 가열 장치에 이용하는 것은 잘 알려져 있지 않다. 이들 2가지 재료가 함께 이용되더라도 그 이용은 주로 비가열 장치 제조 산업에서 탄소강 부식 제어(Boffardi, 미국특허등록번호 제5,23,629호, 1993년 8월 3일 참조), 표면의 탄소 복합재 보호(Pratt, 미국특허등록번호 제5,756,160호, 1998년 5월 26일 참조), 또는 타이어 트레드 고무 성분 보강(Agostini 외, 미국특허등록번호 제6,667,353호, 2003년 12월 23일 참조)에 초점을 맞추고 있다. 그 이유 중 하나는 규산 나트륨이 물에 쉽게 녹아 이를 함유한 최종 제품이 쉽게 수해(water damage)를 입을 수 있기 때문이다. 이 문제를 처리하기 위해 본 발명에서는 규산 나트륨을 황산 알루미늄 또는 수산화 알루미늄과 혼합한다. 황산 알루미늄은 흡열성 뿐만 아니라 응고성도 갖고 있다. 따라서, 황산 알루미늄은 건축 산업에서 방수제로서 자주 이용된다.
본 발명은 가열 장치를 구성하는데 있어 흑연과 규산 나트륨의 시너지 효과를 이용하는 것을 목적으로 한다. 후술하겠지만, 고온 탄소 기재 가열 장치를 구성하는데 있어 문제는 온도가 상승함에 따라 가열 장치가 산화 또는 연소되거나 냄새가 나서 환경적으로 해로울 수가 있다는 것이다. 이 문제를 해소하기 위해, 본 발명에서는 흑연을 규산 나트륨과 혼합하여 난연성 코팅제를 제조하고, 이 코팅제를 중온 표면 가열판(50 내지 120℃)을 구성하기 위해 부직포, 종이 또는 합판으로 이루어진 유기 베이스층재의 표면과 고온 가열판(120 내지 250℃)을 구성하기 위해 시멘트, 세라믹, 유리 섬유, 석고 또는 금속으로 이루어진 무기 베이스층 재료의 표면에 코팅 또는 적층한다. 그와 같은 난연성 가열 장치는 250℃에서 타거나 분해되지 않기 때문에 우수한 건축재로서 이용될 수 있다.
규산 나트륨은 일반적으로 대부분의 표면재에 잘 접착된다. 그러나, 접착성을 향상시키기 위해, 본 발명에서는 유기 탄소원이 아니라 무기 흑연 탄소를 무기 규산 나트륨과 혼합한다. 무기 흑연과 무기 규산 나트륨의 화학적 특성들은 서로 잘 조화될 수 있기 때문에 이들은 자연스럽게 잘 접착될 수 있다. 게다가, 규산 나트륨은 고온 접착제이므로 흑연과 규산 나트륨으로 구성된 코딩체는 합판, 유리 섬유, 석고 보드, 시멘트 및 기타 도로 포장재를 포함한 임의의 표면재에 잘 접착될 수 있다. 이러한 흑연-규산 나트륨 혼합/코팅제는 난연성 가열 장치를 구성하는데 있어 우수한 재료원이다.
본 발명의 실시예에서, 가열 장치의 표면 온도는 (a) 전압을 변화시킴으로써, (b) 코팅제(흑연-규산 나트륨 혼합물)의 조성을 변화시킴으로써, (c) 코팅제의 두께를 변화시킴으로써, (d) 가열 소자의 길이를 변화시킴으로써, (e) 전극 상에 배치된 양극(+) 전선과 음극(-) 전선 간의 거리를 조정함으로써, 그리고/또는 (f) 가열 장치의 베이스층(예컨대, 부직포, 플라스틱 패널, 합판, 석고 보드 및 금속 패널)을 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 하기의 표 1은 서로 다른 온도(보온, 중온 및 고온)에서의 서로 다른 가열 장치 구성을 보여준다.
가열 장치의 구성
표면 온도 20-50℃ 50-120℃ 120-240℃
전압 120V 120/240V 240V
탄소 유형 유기 무기 무기
화합물 폴리아크릴 에멀젼 규산나트륨/
황산알루미늄		 규산나트륨/
황산알루미늄
베이스층 재료 유기 유기/무기 무기
코팅 두께 0.5-0.8mm 0.5-1.00mm 1.0-1.3mm
가열 소자 길이 김 김/짧음 짧음
+전극과 -전극 간 거리 김 김/짭음 짧음
표 1에서 보는 바와 같이, 보온 가열 장치(20-50℃)가 필요한 경우, 제조업자는 (a) 120볼트 전류를 이용하고, (b) 코팅제에 무기 탄소 분말을 이용하고, (c) 유기 탄소를 수성 폴리아크릴 에멀젼과 혼합하고, (d) 부직포나 합판과 같은 유기 베이스층을 이용하고, (e) 가열 소자 상의 코팅제를 더 얇게 하고, (f) 가열 소자의 크기를 늘이고, 그리고/또는 (f) 양극 전선/전극과 음극 전선/전극 간 거리를 더 길게 할 수 있다. 반면에, 고온 가열 장치(120-250℃)가 필요한 경우, 제조업자는 (a) 240볼트 전류를 이용하고, (b) 코팅제에 무기 흑연 탄소를 이용하고, (c) 시멘트, 세라믹, 석고, 유리 섬유 및 금속판과 같은 무기 베이스층을 이용하고, (d) 흑연을 규산 나트륨과 혼합하고, (e) 가열 소자 상의 코팅제를 더 두껍게 하고, (f) 가열 소자의 길이를 줄이고, 그리고/또는 (g) 양극 전선/전극과 음극 전선/전극 간 거리를 짧게 할 수 있다. 중온 가열 장치(50-120℃)는 중간 범위 옵션을 필요로 한다. 보온(20-50℃) 가열 장치는 기본적으로 인체나 동물의 따뜻하게 유지하는데 이용된다. 중온(50-120℃) 내지 고온(120-240℃) 가열 장치는 난방 패널/장판, 벽걸이 히터, 실내 히터, 산업용 건조기 등을 구성하는데 이용될 수 있다.
그와 같은 가열 장치의 주요 이점은 전기 난방비를 크게 줄일 수 있다는 것이다. 종래에는 중앙 집중식 전기 난방, 가스 연소 또는 기름 연소 시스템으로 집 전체를 난방하고 있다. 흑연-규산 나트륨 방식 가열 장치는, 중앙 집중식 난방 시스템과는 달리, 지역적으로 설치되어 난방이 필요한 집의 방을 난방할 수 있다. 예컨대, 난방 벽판 및/또는 난방 바닥 매트는 자주 쓰는 방에 영구적으로 설치될 수 있고, 실내 난방기 및/또는 벽걸이 난방기는 자주 쓰지 않는 방에 설치될 수 있다. 또는, 실내 난방기는 추가 난방이 필요한 방에 설치함으로써 종래의 중앙 집중식 난방 시스템과 겸용될 수 있다. 그와 같은 흑연-규산 나트륨 방식 난방 시스템을 설치하면 난방비를 크게 줄일 수가 있다. 그 외에도, 흑연-규산 나트륨 혼합/코딩제는 도전성이 있기 때문에 자연스럽게 정전 방지제가 될 수 있다는 중요한 이점이 있다. 그래서, 흑연-규산 나트륨 방식 가열 장치는 정전 방지 건물재를 필요로 하는 건물을 난방하는데 설치될 수 있다. 이 가열 장치는 가전용 전자 장치, 화학 시설, 제약 시설, 및 탄약을 취급하는 군사 시설에도 적용될 수 있다.
흑연, 규산 나트륨 및 황산 알루미늄의 안전성에 대해 의문을 가질 수도 있다. 이들 물질은 심각한 환경상 건강상 위험을 주지 않고 오랫동안 자연 환경속에 존재해 왔었다. 그러나, 만일 흑연, 규산 나트륨 및/또는 황산 알루미늄 분말을 들이 마시게 되면, 기도가 자극을 받고 그리고/또는 폐와 소화기 계통에 손상을 입힐 수 있다. 더욱이, 규산 나트륨은 본질적으로 인체에 유해한 강알칼리성을 갖고 있다. 알칼리는 인체의 산성을 중화시키는데 필요하기는 하지만, 너무 많으면 건강을 해칠 수 있다. 또, 피부나 눈에 규산 나트륨 용액이 닿으면 자극이 생길 수 있다. 따라서, 이러한 화합물을 다루는 사람은 장갑, 고글 및 실험 가운과 같은 보호 장비를 착용해야 한다. 이러한 화학물질을 다루는 플랜트는 그 잔해물을 털어내도록 환기가 잘 되어야 한다. 이러한 화학 물질은 혼합되고 그 혼합물이 베이스층에 코팅되어 그 표면이 건조되고 나면, 건강상 위해가 많이 줄어들 수 있다. 이는 최종 제품이 내화성을 갖고, 환경적으로 안전하고 또 건강에 위해가 되지 않는 다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 중온(50-120℃) 내지 고온(120-240℃) 가열 장치를 구성하는 것이다. 그와 같은 가열 장치는 가정과 건물 분야, 도로와 활주로 상의 눈과 얼음을 제거하는 것; 그리고 산업용 건조기 또는 탈수기에서 난방 패널, 난방 보드, 실내 히터 및 벽걸이 히터로서 이용될 수 있다. 따라서, 가열 장치는 내화성, 방수성, 제조 용이성, 환경적 안전성 및 경제적 효율성을 필요로 한다.
경제적 효율을 위해, 본 발명은 쉽게 구할 수 있으면서 저렴한 기재를 이용한다. 이러한 기재는 도전성 탄소, 흑연, 규산 나트륨, 황산 나트륨, 콜로이드 규산염, 황산 알루미늄, 수산화 알루미늄, 황산 구리, 황산 마그네슘 및 기타 여러 가지 수산염과 같은 화학 물질과; 부직포, 합판, 유리 섬유, 시멘트 보드, 세라믹, 석고 보드, 플라스틱 패널 및 기타 여러 가지 저렴한 금속판과 같은 베이스층 재료를 포함한다. 본 발명은 필요한 화합물을 혼합하고, 혼합된 코팅제를 부직포, 합판, 플라스틱, 석고, 유리 섬유, 시멘트 또는 금속 보드 상에 코팅하는 비교적 간단한 제조 기술을 채용한다. 더욱이, 제조 공정이 비교적 간단하기 때문에, 이를 재료는 수동적으로 소량 생산될 수 있고, 또는 대량 생산을 위해 공정이 자동화될 수 있다.
인체를 보온하는데 이용되는 보온 난방 패드와는 달리, 중온 내지 고온 가열 장치는 내화성이 필요하다. 보온 난방 패드는 유기 탄소, 유기 베이스층 및 유기 아크릴 에멀젼과 같은 유기 재료로 만들어지기 때문에, 약 140℃의 고온에서 산화, 연소되고, 남새가 나기 쉽다. 내화성을 가진 고온 가열 장치를 제조하기 위해, 본 발명은 내화성을 가진 규산 나트륨을 이용한다. 게다가, 황산 알루미늄을 이용하여 방수성을 제공한다.
본 발명의 특징은 흑연을 규산 나트륨 또는 다른 수산염 화합물과 혼합하는 것이다. 본 발명은 흑연을 주 흡열제로서, 규산 나트륨을 주 내화제로서, 그리고 황산 알루미늄을 방수제로서 이용한다. 무기 흑연이 무기 규산 나트륨과 혼합되면, 이들 2가지 화합물은 서로 잘 접합되며, 따라서 최종적인 가열 소자는 내화성을 갖게 된다. 또, 흑연은 황산 알루미늄과 잘 혼합되어 방수성을 제공한다.
흑연-규산 나트륨(G-S) 기재 가열 장치의 장점은, (a) 기능적으로 효과적이면서 경제적으로 효율적이고, (b) 가정에서 적재 적소에 배치될 수 있어 난방비가 절약될 수 있고, (c) 정전 방지 건축재를 필요로 하는 산업에서 요긴하게 쓰일 수 있고, (d) 환경적으로 안전하고 건강에 위해가 되지 않는다는 것이다.
도 1은 흑연-규산 나트륨(G-S) 가열 장치 제조 공정 또는 단계를 보여주는 도.
도 2a는 베이스층재 상의 가열 소자의 그래픽도.
도 2b는 그 가열 소자의 측면도.
도 3a는 전극의 그래픽도.
도3b는 그 전극의 측면도.
도 4a는 가열 소자, 2개의 전극 및 2개의 (+ 및 -)전선을 포함하는 가열 패널의 그래픽도.
도 4b는 그 가열 패널의 측면도.
도 5a는 양극 전선과 음극 전선 간의 긴 거리를 보여주는 난방 장판의 그래픽도.
도 5b는 양극 전선과 음극 전선 간의 짧은 거리를 보여주는 난방 장판의 그래픽도.
도 6은 난방 장판을 벽에 설치한 경우를 도시한 도.
도 7은 실내/벽걸이 난방기의 그래픽도.
본 발명의 실시예에서, 가열 장치(난방 패널, 난방 장판, 실내 히터, 벽걸이 히터 등)는 도 1에 나타낸 다음과 같은 단계들, 즉, (a) 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합물(10)을 제조하는 단계, (b) 가열 소자(30)를 준비하는 단계, (c) 전극(40)을 구성하는 단계, 및 (d) 난방 패트/장판(70/80)을 구성하는 단계를 수행함으로써 제조된다. 단계(a)에서, 베이스층(20)에 코팅될 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합물/코팅제(10)가 제조된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, G-S 혼합물/코팅제(10)는 흑연, 규산 나트륨, 황산 알루미늄, 물, 알코올 및 계면 활성제로 구성된다. 흑연은 주 발열제로 이용되고, 규산 나트륨과 황산 알루미늄은 내화제로 이용되고, 황산 알루미늄은 방수제로 이용되고, 알코올은 용액 내의 미생물 성장을 방지하고, 계면 활성제는 밀링/혼합 공정에서 흑연 표면 장력을 감소시킨다. 이 실시예에서, G-S 혼합물(10)의 조성은 다음과 같다.
흑연: 35-40%
규산 나트륨: 20-25%
황산 알루미늄: 5-10%
알코올: 2-3%
계면 활성제: 1-2%
물: 37-45%
G-S 혼합물/코팅제(10) 중의 흑연, 규산 나트륨, 황산 알루미늄, 알코올 및 계면 활성제의 비율은 흑연의 흡열성, 규산 나트륨의 내화성 및/또는 알루미늄의 방수성을 증감시키도록 조정될 수 있다. 또, G-S 혼합물이 베이스층판(20)에 코팅, 건조 및 경화된 후에는 G-S 혼합물/코팅제(10) 중의 상기 화합물들의 비율이 변화되어 가열 소자(30)의 주 성분이 될 것이다. 알코올과 물은 대부분 증발되기 때문에, 나머지는 흑연(60-70%), 규산 나트륨(30-35%), 황산 알루미늄(9-10%), 및 기타 다른 성분(1-2%)이 될 것이다.
도전성 흑연을 대체할 수 있는 다른 무기 탄소 함유 재료(예컨대, 카본 블랙, 카본 술퍼, 흑연 탄소 질화물 등)도 있다. 게다가, 규산 나트륨을 대체할 수 있는 다른 내화재도 있다(예컨대, 수산화 알루미늄, 불화 알루미늄, 황산 구리, 염화 리튬, 황산 마그네슘, 탄산나트륨, 황산 나트륨 및 염화 아연이 내화재로 이용될 수 있다). 이들 내화재들 중 일부(예컨대, 수산화 알루미늄, 불화 알루미늄 및 염화 리튬)는 방수성도 갖고 있다.
G-S 혼합/코팅제를 제조하는데 있어, 본 발명은 먼저 흑연-규산 나트륨 용액(10S)과 흑연--황산 알루미늄 용액(10A)을 제조한 다음에 이들을 혼합한다. 10S는 흑연, 황산 알루미늄, 물 및 계면 활성제로 구성되며, 10A는 흑연, 황산 알루미늄, 물 및 계면 활성제로 구성된다. 10S와 10A 둘다 흑연과 2가지 내화제 중 한 가지를 포함함에 유의한다. 10S와 10A를 제조하는 공정을 분리하는 이유는 다음과 같다. 흑연은 2개의 내화제(즉, 규산 나트륨과 황산 알루미늄)와 잘 혼합된다. 그러나, 이 2개의 내화제를 흑연과 동시에 혼합하면, 이 2개의 내화제는 흑연이들과 섞이기 전에 빨리 응고된다. 따라서 고품질의 10S와 10A를 제조하기 위해서는 분리가 필요하다. G-S 혼합/코팅제가 2개의 내화제를 필요로 하는 이유는 규산 나트륨과 황산 알루미늄은 둘 다 내화제이긴 하나 서로 다르기 때문이다. 규산 나트륨은 황산 알루미늄보다 내화성이 더 강하지만 물에 쉽게 녹을 수 있어 수해를 입기 쉽다. 반면에, 황산 알루미늄은 내화성이 규사 나트륨보다 약하지만 방수성을 갖고 있다. 10S와 10A가 제조되면 이들을 혼합하여 G-S 혼합/코팅제(10)를 제조한다.
단계(b)는 부직포, 합판, 플라스틱 종이판, 유리 섬유 패널, 시멘트판, 세라믹판, 석고판, 금속판 등과 같은 베이스층(20)에 G-S 혼합체(10)를 코팅/적층하여 가열 소자(30)를 제작하는 것이다(도 2a 참조). 가열 소자 제작을 위해서, 제조업자는 먼저 가열 장치의 원하는 표면 온도를 결정해야 한다. 중온 가열 장치(60-120℃)를 원하다면, 유기 베이스층은 물론 무기 베이스층도 이용될 수 있다. 반면에, 고온 가열 장치(120℃ 이상)가 필요하다면, 유리 섬유, 시멘트판, 세라믹판, 석고판 또는 금속판과 같은 무기 베이스층이 권장된다. 둘 째, 가열 소자와 베이스층의 크기를 정할 필요가 있다. 가열 소자/베이스층의 크기가 작을수록 가열 장치의 표면 온도는 더 높을 것이다. 마지막으로, G-S 혼합/코팅제의 두께를 정할 필요가 있다. 코팅제가 두꺼울수록 가열 소자의 표면 온도는 더 높을 것이다. 이에 대해서는 단계(d)에서 더 자세히 설명될 것이다.
단계(c)는 전극(40)을 구성하는 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 전극(40)은 황동판과 같은 경성 전극부(40H)와 G-S 혼합체(10)가 코팅된 유리 섬유와 같은 연성 전극부(40S)로 구성된다. 금속판(40H)은 전류 저항을 줄일 수 있는 전류 콜렉터로 이용되고, 연성 전극(40S)은 40M을 지지하고 전류 분산을 용이하게 하기 위한 것이다(Lee와 Chung, 미국특허출원번호 제61/743,556호, 2012년 9월 7일 참조). 본 발명은 10이 40S로서 코팅된 유리 섬유를 이용하는데, 이는 유리 섬유가 무기 가열 소자(30)와 잘 접착될 수 있는 무기 재료이기 때문이다.
본 발명의 실험에서, 본 발명자들은 3x21인치의 제1의 2개의 유리 섬유, 2x21인치의 제1의 2개의 유리 섬유 및 1.5x21인치의 금속 전극을 절단하였다. 본 발명자들은 전극(40)에 전류가 확실히 흡수되고 분산될 수 있도록 40S의 2개 층을 이용하였다. 금속 전극부(40H)에는 작은 구멍들(직경 2mm, 간극 3-5인치)이 있다. 이 구멍들은 40S에 있을지 모르는 습기를 배출하는데 필요하다. 금속판에 구멍을 내는 것이 불편하다면, 넓은 금속망(황동 또는 구리)로 대체될 수 있다. 이러한 3개의 파트에 G-S 혼합/코팅제(10)가 접착된 다음에 압착된다. G-S 혼합/코팅제는 우수한 결합제임에 주목한다.
단계(d)는 베이스층재(20), 가열 소자(30), 2개의 전극(40), 2개의 전선(50) 및 외부 보호층(110)으로 이루어진 난방 패널(70)을 구성하는 것이다. 본 발명의 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 가열 소자(30)는 베이스층 합판(20)에 코팅/적층된 G-S 혼합/코팅제(10)이다. 2개의 전극(40)을 대향단에서 가열 소자(30)에 각각 부착하고, 전선(50+)을 전극(40)에, 다른 전선(50-)을 다른 전극(40)에 연결하여 난방 패널(70)이 구성된다. 그 다음, 외부 보호층(130)이 난방 패널(70)을 덮는다. 난방 패널(70)을 구성하는 데는, 단계(b)에서 지적한 바와 같이, 제조업자는 먼저 자신이 얻기를 원하는 난방 패널(70)의 표면 온도를 결정할 필요가 있다. 난방 패널(70)의 고온(120℃ 이상)을 원한다면, 세라믹, 시멘트, 유리 섬유, 석고 또는 금속판과 같은 무기 베이스층이 이용되어야 한다. 난방 패널(70)의 중온(60-120℃)을 원한다면, 무기 베이스층이나 유기 베이스층이 이용될 수 있다. 게다가 가열 소자의 길이도 중요하다. 길이가 길수록 표면 온도가 낮아질 것이다.
중온 내지 고온 표면 난방 패널/보드를 개발하는 과정에서, 본 발명은 3가지 실험을 실시하였다. 제1 실험은 보온 내지 중온 표면 난방 패널/보드의 구성에 관한 것이다. 이 실험에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 2개의 92x21인치 가열 소자(30)를 96x48인치 베이스층 합판(20) 상에 놓는다. 양극(+) 전선과 음극(-) 전선이 가열 소자의 동일면에 배치되도록 전선들(50)을 연결하여, 가열 소자(30)의 총길이가 184인치가 되도록 한다. 이 전선에 120볼트 전류를 인가하면, 가열 소자(30)의 표면 온도는 44℃가 되고, 23.6℃의 상온에서 도전율이 인치당 13.63 오옴이 되고 전류는 6.36암페어가 된다. 대안으로서, 양극(+) 전선과 음극(-) 전선이 가열 소자의 대향면 상에 나타나도록(도 5b) 전선들(50)을 연결하여, 양의 전기장과 음의 전기장 간의 거리가 더 짧아지게 한다. 이 거리가 더 짧으면, G-S 혼합/코팅제(10)의 두께를 0.8mm로 상온을 23.6℃로 일정하게 유지하면서, 가열 소자(30)의 표면 온도는 107℃가 되고, 도전율이 인치당 4.4오옴이 되고, 전류는 7.7암페어가 된다.
제2 실험은 고온(120-240℃) 표면 난방 보드의 개발에 관한 것이다. 제2 실험에서는, 베이스층 보드에 동일 구성의 가열 소자를 유지하면서, 가열 소자를 따른 난방 보드의 크기는 축소된다. 이 실험에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 2개의 44x10인치 가열 소자(30)를 48x24인치 합판(20) 상에 놓고, 양극(+) 및 음극(-) 전선들(50)을 동일면에 배치하여, 가열 소자의 총길이가 88인치가 되도록 한다. 이 전선(50)에 120볼트 전류를 인가하면, 가열 소자(30)의 표면 온도는 127-130℃가 되고, 21.8℃의 상온에서 도전율이 인치당 10-12오옴이 되고 전류는 11암페어가 된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 다른 변수는 일정하게 유지하면서 양극(+) 및 음극(-) 전선(50)이 가열 소자(30)의 대향면 상에 나타나도록 전선들을 연결하면, 가열 소자(30)의 표면 온도는 212-230℃로 상승하고, 도전율이 인치당 10-12오옴이 되고, 전류는 14암페어가 된다. 그러나, 문제는 표면 온도가 140℃로 상승하면 유기 합판 베이스층이 연소하여 분해되기 시작한다는 것이다. 2개의 44x10인치 가열 소자(30)를 금속 패널(20) 상에 놓으면, 가열 소자(30)와 합판(20)의 표면 온도는 230℃로 상승하여 난방 보드(80)에 화재가 날 위험이 있다. 이 실험은 고온 가열 장치를 구성하는 데는 석고 보드, 유리 섬유, 시멘트 보드 또는 세라믹 보드와 같은 무기 베이스층이 필요하다는 것을 제시한다.
제3 실험은 작지만 효과적인 난방 보드(80)를 개발하는 것을 목적으로 한다. 이 실험에서는, 4개의 4.5x22인치 가열 소자(30)를 24x24인치 석고 베이스 보드(20) 상에 놓는다. 가열 소자의 두께 범위는 0.5 내지 0.7mm이다. 양극(+) 전선과 음극(-) 전선이 가열 소자(30)의 동일면에 배치되도록 전선들(50)을 연결하여, 가열 소자(30)의 총길이가 더 길게 되도록 한다. 이 50+ 및 50- 전선에 120V 전류를 인가하면, 가열 소자(30)의 표면 온도는 134-159℃가 되고, 도전율이 인치당 4.8오옴이 되고 전류는 5.6-7암페어가 된다. 양극(+) 전선과 음극(-) 전선이 가열 소자(30)의 대향단 상에 나타나도록 50+ 및 50- 전선들을 연결하면, 난방 보드의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승한다.
하나의 긴 베이스 보드(20) 상에 하나의 긴 가열 소자(30)를 배치하지 않고 하나의 베이스층 보드(20)에 2개 이상의 가열 소자(30)를 배치하는 이유는 가열 소자(30)의 표면 온도가 베이스층 보드(30)의 길이가 아니라 가열 소자의 길이에 따라 달라지기 때문이다. 베이스층 보드(20)의 길이가 길수록 양극(+) 전선 또는 전극과 음극(-) 전선 또는 전극 간 거리가 길어질 것이며, 이에 따라 난방 보드(80)의 표면 온도가 낮아지게 된다. 예컨대, 24x96인치 난방 보드(80) 상에 2개의 21x92인치 가열 소자(30)를 나란히 배치하는 것이 24x190인치 난방 패널(70) 상에 하나의 21x184인치 가열 소자를 배치하는 것보다 더 효과적이고 효율적이다. 여기서 하나의 가열 소자를 포함하는 가열 장치는 난방 패널(70)이라 부르고, 2개 이상의 가열 소자를 포함하는 가열 장치는 난방 보드(80)라고 부름에 유의한다. 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 전선의 배치 방식에 따라서, 사용자는 양의 전기장과 음의 전기장 간의 거리를 제어할 수 있고, 따라서 가열 장치의 표면 온도를 제어할 수 있다. 난방 보드(80)는 베이스층 보드(20)를 이용하는데 있어 그와 같은 유연성 뿐만 아니라 경제적 효율도 준다.
도 6은 벽 난방 보드(90)의 배치를 보여준다. 본 발명은 실내의 벽(100)의 하부에 2개 이상의 난방 보드(80)를 나란히 배치한다. 이들 난방 보드(80)는 유연성을 주기 위해 주 전선(60)에 개별적으로 및/또는 집단적으로 연결될 수 있다. 사용자는 이들을 동일면 또는 대향단에 배치함으써 양극 전선과 음의 전선(50) 간의 거리를 조절할 수 있다. 이들을 동일면 상에 배치하면 그 거리는 길어질 것이고, 이들을 대향단에 배치하면 그 거리는 짧아질 것이다. 양극 전선/전극과 음극 전극/전극 간의 거리를 짧게 함으로써, 사용자는 난방 보드의 표면 온도를 더 높일 수 있다. 반대로, 그 거리가 더 길게 되도록 전선들을 배치하면, 표면 온도를 더 낮출 수 있다.
난방 보드(80)는 벽에 영구적으로 설치될 수 있지만, 이 난방 보드는 가열 장치와는 독립적으로 되게 함으로써 실내 히터나 벽걸이 히터로서 이용될 수 있다. 독립형 가열 장치로서 난방 보드(80)는 난방이 필요한 실내에서 쉽게 이동될 수 있다. 난방 보드(80)는 벽에 또는 공중에 일시적으로 배치될 수 있다. 도 7은 실내 히터/벽걸이 히터(90)의 그래픽 표현을 보여준다. 실내 히터/벽걸이 히터(130)는 난방 보드(80), 금속 또는 나무로 만든 오픈 박스(110), 및 금속 스크린이나 금속 확장망으로 만든 외부 보호층(120)으로 구성된다. 130에서, 난방 보드(80)는 오픈 박스(110)의 하단에 배치되고, 외부 보호 커버(120)는 오픈 박스(110)의 상단에 배치된다. 이 실내 히터(130)는 난방이 필요한 실내의 어느 곳에도 설치될 수 있다. 이 실내 히터는 벽에 설치하거나 공중에 매달면 벽걸이 히터가 된다.
실내 히터에 건조대를 설치하면 산업용 건조기가 된다. 본 발명의 실시예에서, 산업용 건조기는 난방 보드, 오픈 박스, 건조대 및 외부 보호 커버로 구성된다. 여기서, 난방 보드는 오픈 박스의 하단에 배치되고, 오픈 박스의 깊이는 어디선 간에 10 내지 20인치, 경우에 따라서는 훨씬 더 깊을 수 있고, 하나 이상의 금속 건조대 또는 확장망은 약 3 내지 5인치에서 시작하여 난방 보드 위에 3-5인치 간격으로 배치되고, 외부 보호 커버(확장망)는 오픈 박스의 상단에 배치된다. 건조대와 외부 보호 커버 상에는 채소류, 직물류, 화합물 등과 같은 물질이 놓일 것이다.
본 발명에서 기술된 가열 장치는 대부분 특정 주택이나 건물 내의 방을 난방하는데 목표를 두었지만, 본 발명의 개념은 다른 여러 가지 주택은 물론, 난방 바닥 매트, 식품 보온기, 산업용 건조기, 차도의 눈/얼음 용해기, 공항 활주로의 눈/얼음 용해기, 정전 방지벽과 바닥을 필요로 하는 건물 난방기 등을 포함하는 산업 분야에도 적용될 수 있음은 물론이다. 여기서 개시된 가열 장치, 제조 방법 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 특정의 바람직한 실시예에서만 이용된다. 그러므로, 여기에 개시된 내용은 본 발명의 범위를 한정하지 않으며, 본 발명은 그 범위로부터 벗어남이 없이 여러 가지로 변경, 한정 및 수정이 가능하다.
10: 흑연-규산 나트륨 혼합물
20: 베이스층재
30: 가열 소자
40: 전극(40H는 금속, 40S는 유리 섬유)
50: 전선(50+ & 50-)
60: 주전선(60+ & 60-)
70: 난방 패널
80: 난방 장판
90: 벽 난방 장판
100: 벽
110: 오픈 박스
120: 보호 커버
130: 실내/벽걸이 히터

Claims (9)

  1. (a) 발열제로서의 흑연,
    (b) 내화제로서의 규산 나트륨,
    (c) 내화제 및 방수제로서의 황산 알루미늄,
    (d) 미생물 성장을 방지하는 알코올,
    (e) 상기 흑연의 표면 장력을 감소시키는 계면 활성제, 및
    (f) 상기 화합물들이 혼합될 액체 베이스를 제공하는 물
    을 포함하고,
    (a) 흑연, 규산 나트륨, 알코올, 계면 활성제 및 물을 혼합하여 흑연-규산 나트륨 용액이 만들어지고,
    (b) 흑연, 황산 알루미늄, 알코올, 계면 활성제 및 물을 혼합하여 흑연-황산 알루미늄 용액이 만들어지고, 그리고
    (c) 상기 2가지 용액이 혼합되어 G-S 혼합/코팅제를 제조하는 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제.
  2. 제1항에 있어서,
    흑연, 규산 나트륨, 황산 알루미늄, 알코올 및 계면 활성제의 비율은 흑연의 발열성, 규산 나트륨의 내화성, 및/또는 알루미늄의 흡열성 및 방수성을 증감함으로써 조정될 수 있는 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제.
  3. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 도전성 흑연은 카본 블랙, 흑연 실리카, 흑연 실리카 겔, 흑연 섬유, 흑연 탄소 질화물, 및 기타 다른 흑연 함유 화합물로부터 도출될 수 있고;
    (b) 상기 규산 나트륨은 탄산나트륨, 4규산 나트륨, 나트륨 콜로이드 실리카 및 기타 다른 나트륨 기재 규산염으로 대체될 수 있고; 그리고
    (c) 상기 황산 알루미늄은 수산화 알루미늄, 불화 알루미늄, 황산 구리, 염화 리튬, 황산 마그네슘 및 기타 방수성 물질로 대체될 수 있는 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제.
  4. (a) 합판, 종이, 유리 섬유, 석고, 시멘트, 세라믹 또는 금속으로 만든 베이스층 패널/보드;
    (b) 도전성 흑연, 규산 나트륨, 황산 알루미늄, 물, 알코올 및 계면 활성제를 혼합하여 제조된 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제;
    (c) 상기 G-S 혼합/코팅제를 상기 패널/보드 상에 코팅함으로써 만든 하나 이상의 가열 소자(두께는 0.5-1.0mm);
    (d) 상기 가열 소자 각각에 대해 상기 G-S 혼합체 또는 황동 또는 구리판이 코팅된 하나 또는 2개의 유리 섬유층(두께는 0.5-1.0mm)으로 만든 2개의 전극;
    (e) 상기 가열 소자 각각에 대한 2개의 전선; 및
    (f) 보호층
    을 포함하고,
    (g) 가열 소자의 일단에 일 전극이 배치되고, 타단에 타전극이 배치되고, 상기 전극들 각각에 일 전선이 부착되고, 상기 보호층은 난방 패널/보드를 덮는 흑연-규산 나트륨(G-S) 난방 패널/보드.
  5. 제4항에 있어서,
    일 전극은 (a) 흑연-규산 나트륨(G-S) 혼합/코팅제가 코팅된 부직포 또는 유리 섬유로 만든 연성 전극(두께는 0.5-1.0mm), (b) 작은 구멍(두께는 약 2mm, 간격은 약 3-5인치) 또는 확장된 금속망을 가진 황동 또는 구리판으로 만든 경성 전극, 및 (c) 전선으로 구성되고, 상기 경성 전극은 상기 연성 전극(두께는 0.5-1.0mm)의 2 또는 3개 층에 부착되고, 상기 전선은 상기 경성 전극에 부착된 흑연-규산 나트륨(G-S) 난방 패널/보드.
  6. 제4항에 있어서,
    양극(+) 전선과 음극(-) 전선이 상기 가열 소자의 동일면에 나타나도록 상기 양극(+) 및 음극(-) 전선이 연결되어, 양의 전기장과 음의 전기장 간의 거리를 길게 하고, 반대로, 양극 전선과 음극 전선이 대향단에 나타나도록 상기 전선들이 연결되어, 양의 전기장과 음의 전기장 간의 거리를 짧게 하는 흑연-규산 나트륨(G-S) 난방 패널/보드.
  7. (a) 2개 이상의 가열 소자를 포함하는 흑연-규산 나트륨(G-S) 난방 보드, (b) 히터를 감싸는 나무 또는 금속제 오픈 박스, 및 (c) 확장된 금속망으로 만든 외부 보호층을 포함하고, 상기 오픈 박스는 상기 G-S 난방 보드 상에 자리 잡고, 상기 외부 보호층은 상기 오픈 박스의 상단에 배치된 흑연-규산 나트륨(G-S) 실내 히터.
  8. 제7항에 있어서,
    하나 또는 2개의 건조대(확장된 금속망)가 건조기/탈수기로서 이용될 상기 난방 보드 위에 약 5-10인치 간격으로 상기 오픈 박스 내부에 설치된 흑연-규산 나트륨(G-S) 실내 히터.
  9. 제7항에 있어서,
    오픈 박스 및 외부 보호층없이 하나 이상의 가열 소자만을 포함하는 흑연-규산 나트륨 난방 보드가 실내 히터로서 이용될 수 있는 흑연-규산 나트륨(G-S) 실내 히터.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110753408A (zh) * 2019-10-09 2020-02-04 李高升 石墨烯加热板及其制造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101985470B1 (ko) * 2017-05-18 2019-06-03 (주)뉴라이트반도체 기판 프레임을 위한 코팅 조성물 및 그에 의하여 코팅된 기판 프레임

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970042877A (ko) * 1995-12-13 1997-07-26 구자홍 음극선관의 도전성 피막액 조성물
JP2000192943A (ja) 1998-10-23 2000-07-11 Arai Pump Mfg Co Ltd 加熱ロ―ラおよびその製造方法
JP2002216938A (ja) * 2001-01-17 2002-08-02 Mitsuo Shiba 面状発熱体及び電極取り付け構造
WO2008152450A2 (en) 2006-06-21 2008-12-18 Martinswerk Gmbh Coated aluminum hydroxide particles produced by mill drying
KR20080030410A (ko) * 2006-09-30 2008-04-04 강석환 면상발열체용 도전성 잉크조성물 및 이 조성물을 이용한면상발열체
US20090239059A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Wallboard Materials Incorporating a Microparticle Matrix
KR100926814B1 (ko) * 2007-07-03 2009-11-12 배종대 난방재 및 그 제조방법
JP5245696B2 (ja) * 2008-09-30 2013-07-24 株式会社トヨトミ 電気パネル暖房機
US20110192539A1 (en) 2010-02-09 2011-08-11 Chick Charles T Compound and method for enhancing the flame retardant properties of material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110753408A (zh) * 2019-10-09 2020-02-04 李高升 石墨烯加热板及其制造方法

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