KR20160112934A - Method for weaving planar heating element using pattern formation apparatus of carbon thread - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 면상발열체의 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위사와 경사로 이루어지는 일반섬유가 직조될 때, 카본사 공급장치를 통해 경사방향으로 카본사가 공급되어 웨이브 형상으로 카본사 패턴이 형성되어 직조되도록 하는 면상발열체의 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
카본사(carbon thread)를 이용한 발열체는 저항이 작고 유연성이 뛰어나며 열적변화가 없다. 이러한 카본사(carbon thread)는 내구성이 우수하고, 소비전력의 변동이 없으며, 인장력이 철보다 10배이상 강하고, 알루미늄보다 가벼워서 온열 매트, 건축용 난방 바닥재, 레저 및 의료용 난방기구 등 다양한 분야에 폭넓게 사용할 수 있다. 카본사(carbon thread)를 이용한 발열체는 직물과 같이 직조한 면상발열체로 활용되고 있다.The heating element using a carbon thread is small in resistance, excellent in flexibility, and has no thermal change. The carbon thread is excellent in durability, power consumption is not changed, tensile strength is ten times stronger than that of iron, and it is lighter than aluminum, so it can be widely used in various fields such as heat mats, flooring for building heating, . The heating element using a carbon thread is used as a woven surface heating element like a fabric.
상기 면상발열체에서 사용되는 카본섬유사는 특수재질로 섬유를 형성하고 탄화시켜 카본사를 제조하여 직조하는 방법으로 이루어진다.The carbon fiber yarn used in the planar heating element is formed by forming a fiber with a special material and carbonizing it to manufacture a carp base yarn and weaving it.
직조된 카본사 면상발열체는 일반섬유를 위사 및 경사로 공급하고 발열부재인 카본사를 위사 또는 경사로 사용할 수 있으나, 카본사는 인장강도가 강하나 꺾임강도(굽힘강도)가 약하여, 위사로 공급되면 좌우로 180도 꺾이기 때문에 손상되기 쉽다.The carbon fiber yarn, which is a woven carbon fiber yarn, can be used as a weft yarn or a warp yarn. However, carbon yarns have a high tensile strength and a low flexural strength (bending strength) It is easy to be damaged because it is broken.
카본사는 저항이 매우 작기 때문에 정전압 조건에서는 발열량이 커 과열로 인한 코팅 물질이나 도포 물질의 변형을 초래할 수 있고, 화상 등 안전사고 우려가 있기 때문에 전원을 조정하거나 저항을 조절할 필요가 있다. 전원을 조정하는 방법은 부가적인 회로와 제어를 해야 하기 때문에 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있어, 저항을 증가시키는 방법이 유리하다.Carbon has a very small resistance, so it generates heat in a constant voltage condition, which may lead to deformation of a coating material or a coating material due to overheating, and it is necessary to adjust the power supply or adjust the resistance because there is a risk of safety such as burns. Since the method of adjusting the power supply is complicated and requires an additional circuit and control, the manufacturing cost is increased, and a method of increasing the resistance is advantageous.
저항을 증가시키는 방법은 카본사를 구성하는 카본사의 직경을 줄이거나 가닥수를 줄이거나 길이를 증가시킬 수 있다. Increasing the resistance can reduce the diameter of the carbon yarns constituting the carbon fiber, reduce the number of strands, or increase the length.
카본사 직경을 줄이는 방법은 기계적 특성과 원료 섬유의 제조방법에 관련되어 한계가 있으며, 가닥수를 줄이는 방법은 카본사가 꺾임 강도가 취약하기 때문에 단선이 발생할 확률이 높아져 고장율이 높거나 제품의 수명을 단축시킬 수 있는 문제가 있다.The method of reducing the diameter of the carbon core is limited in relation to the mechanical properties and the manufacturing method of the raw fiber. The method of reducing the number of strands is that the carbon fiber has a low bending strength and the probability of disconnection increases. There is a problem that can be shortened.
특허문헌 1에 방적사를 경사와 위사에 공급하고 전열선을 위사로 공급하는 직물지가 제시되어 있지만, 전열선의 저항 조절에 대해서는 제시되어 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 카본사의 저항을 조절하기 위하여 카본사의 길이를 조절할 수 있는 카본사 공급장치를 제공하고, 이를 이용한 면상발열체 직조방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a carbon paper supplying device capable of adjusting the length of carbon yarn to adjust the resistance of carbon yarn, and a method of weaving a flat heating body using the same.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 카본사 공급장치는, 일반섬유(1)가 위사와 경사로 이루어져 직조될 때 경사 방향으로 삽입되는 카본사(2)를 좌우로 이동시키며 공급하는 공급부 및 상기 공급부를 가이드하는 가이드부를 포함한 카본사 공급장치(100)를 포함하고, 상기 카본사 공급장치(100)를 통해 카본사의 좌우 이송거리를 조절하여 카본사(2)가 웨이브형태의 패턴을 형성하며 경사방향으로 카본사를 공급하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a feeding device for feeding and feeding a carcass yarn (2) inserted in an oblique direction when the plain fiber (1) is made of weft yarns and warp yarns, And a car head
상기 공급부는 상측의 전면과 후면에 길이방향을 따라 다수의 이송체가 상측 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 이송체의 상측 내측면에 삽입돌기가 형성되며, 상기 가이드부의 길이방향을 따라 상기 이송체가 삽입 결합되는 가이드홈이 상기 가이드부의 하측 전면과 후면에 형성되는 것을 특징으로 한다.The feeding part is formed with a plurality of feeders protruding upward in the longitudinal direction on the upper and lower sides of the upper part, an insertion protrusion is formed on the upper inner side of the feeder, and the feeder is inserted along the length direction of the guide part. And guide grooves are formed on the lower front surface and the rear surface of the guide portion.
상기의 카본사 공급장치를 이용하여 면상발열체를 직조하는 방법은, 일반섬유로 이루어지는 경사와 위사가 직조될 때 경사 방향으로 카본사 공급장치를 통해 카본사를 공급하여 일반섬유에 덧대어 직조하는 단계 및 상기 일반섬유에 삽입되는 카본사를 상기 카본사 공급장치의 공급부를 좌우 방향으로 이송시켜 웨이브형상으로 상기 카본사가 삽입되어 직조되는 단계를 포함하고, 상기 웨이브형상으로 상기 카본사가 덧되어 직조되는 단계에서 상기 공급부의 이송 거리를 카본사 공급장치를 통해 조절하여 카본사의 패턴이 변화되도록 하는 것을 특징으로 한다.A method for weaving a surface heating element using the above-described carbon paper supplying device includes the steps of supplying carbon paper through a car- bon feeder in an oblique direction when warp and wefts made of ordinary fibers are woven, And a step of weaving the carbon yarn inserted into the general fiber into a wavy shape by transferring the supply portion of the carbon yarn feeding device in a lateral direction so as to weave the carbon yarn in a wavy form, The feeding distance of the feeding part is adjusted through the carbon paper feeding device to change the pattern of the carbon yarn.
상기 공급부를 통해 공급되는 카본사의 패턴은 반원형 또는 반타원형의 형상을 갖는 웨이브형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.And the pattern of the carbon yarn supplied through the supply unit is formed in a wave shape having a semicircular or semi-elliptic shape.
상기 웨이브형상으로 카본사가 삽입되어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 상하 양측면에 부직포 또는 일반섬유로 형성되는 덮개천을 접착 또는 상기 면상발열체의 전면을 감싸며 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method further comprises bonding the cover cloth formed on the upper and lower sides of the woven surface heating element through the nonwoven fabric or the common fiber to the woven surface heating element through the step of inserting and weaving the carbon yarn into the wavy shape or wrapping the entire surface of the planar heating element .
상기 웨이브형상으로 카본사가 삽입되어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 전면에는 폴리에틸렌(PE : polyethylene), 폴리염화비닐(PVC : Polyvinyl Chloride), 폴리우레탄(PU : polyurethane) 및 열가소성폴리우레탄(TPU : Thermoplastic Poly Urethane) 중 어느 하나 이상을 도포하여 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The front surface of the woven surface heating element, which is woven through the step of woven carbon yarn into the wavy shape, is formed of polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polyurethane (PU), thermoplastic polyurethane : Thermoplastic Poly Urethane), and coating the coating.
상기 카본사는 유기섬유인 레이온(rayon)계, 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치(pitch)계 중 어느 하나 이상을 가열 탄화시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.The carbon yarn is formed by heating carbonization of at least one of rayon, polyacrylonitrile (PAN), and pitch based organic fibers.
본 발명에 따른 면상발열체는 일반섬유를 직조할 때 카본사가 패턴을 형성하며 덧대어 직조되기 때문에, 발열체의 저항을 자유롭게 조절할 수 있으며, 일반 직물지와 같이 재단 및 세탁 등이 가능하다.The surface heating element according to the present invention can freely adjust the resistance of the heating element and can be cut and laundered like a general fabric since the carbon yarn forms a pattern when the general fiber is woven.
본 발명에 따른 카본사 직조 면상발열체는 일반 직물과 같이 자유롭게 재단을 할 수 있어, 온열용 담요, 장판, 매트, 방석, 방한복 및 난방용 커튼 등 다양한보온용품으로 활용할 수 있다.The car-body weaving surface heating element according to the present invention can be cut as freely as a general fabric, and thus can be utilized as a variety of thermal insulation products such as a blanket for heating, a mat, a cushion, a winter coat and a heating curtain.
또한, 카본사의 삽입 길이 및 패턴을 카본사 공급장치의 공급부를 통해 조절하므로 카본사의 저항을 변화시켜 카본사에서 발생되는 열을 조절할 수 있는 이점이 있다.Further, since the insertion length and the pattern of the carbon yarn are controlled through the supply portion of the carbon yarn feeding device, there is an advantage that the resistance generated by the carbon yarn can be changed to control the heat generated by the carbon yarn.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 카본사 공급장치를 이용하여 면상발열체를 제조하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 카본사 공급장치의 구성도이며, 도 2a는 기어를 통해 구동되는 카본사 공급장치를 나타낸 도면이고, 도 2b는 피스톤 펌프를 통해 작동되는 카본사 공급장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 카본사 공급장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법에서 사용되는 카본사를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법을 통해 제조된 면상발열체를 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법을 통해 제조되는 면상발열체의 카본사 패턴을 나타낸 사진으로 도 6a는 카본사가 반원형의 굴곡을 가지고 형성되는 패턴을 나타낸 사진이고, 도 6b는 웨이브형상으로 카본사의 패턴이 형성된 것을 나타낸 사진이며, 도 6c는 중단의 길이가 길게 형성되는 카본사의 패턴을 나타낸 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration for manufacturing a planar heating element by using a carbon paper feeding device according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a view illustrating a configuration of a car supply device according to the present invention, FIG. 2 is a view illustrating a car supply device driven through a gear, and FIG. 2 b is a view illustrating a car supply device operated through a piston pump .
3 is a cross-sectional view showing a configuration of a carbon paper feeder according to the present invention.
4 is a photograph showing a car company used in a method of weaving a planar heating element using a carbon supply device according to the present invention.
5 is a photograph showing a planar heating element manufactured through a planar heating element weaving method using a carbon paper supplying device according to the present invention.
FIG. 6 is a photograph showing a carbon paper pattern of a planar heating element fabricated by a planar heating element weaving method using a carbon paper supplying device according to the present invention, FIG. 6 (a) is a photograph showing a pattern formed by carbon fiber having a semicircular curvature, 6B is a photograph showing that a pattern of carbon yarn is formed in a wave shape, and FIG. 6C is a photograph showing a pattern of carbon yarn having a long length of an interruption.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 카본사 공급장치의 구성도로서, 일반섬유(1)가 위사와 경사로 이루어져 직조될 때 카본사(2)를 경사 방향으로 공급하도록 카본사를 좌우방향으로 이송시키며 공급하는 공급부(120), 공급부(120)이 하측에 결합되어 이송되는 가이드홈(111)이 하측에 형성되는 가이드부(110) 및 공급부(120)을 좌우방향으로 이송시키는 구동부(130)을 포함한다.Fig. 1 is a configuration diagram of a car- bon feeder according to an embodiment of the present invention. In Fig. 1, when the
공급부(120)는 위사와 경사로 이루어져 직조되는 일반섬유(1)에 일정간격 이격되어 경사로 공급하여 카본사가 웨이브형상으로 덧대어 직조되도록 카본사를 좌우 방향으로 이송시키며 삽입시키고, 이러한 공급부는 일반섬유와 카본사가 삽입되는 부분의 직조기 상에 설치된다.The supplying
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 공급부(120)의 하단에는 카본사(2)가 관통 삽입되어 일반섬유(1)의 경사방향으로 공급시키는 관통체(123)이 일정간격 이격되어 다수 형성된다.2 and 3, at the lower end of the
상기 공급부(120)는 가이드부를 따라 좌우로 이송될 수 있도록 상측 전후면에 다수의 이송체(121)가 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 상측 방향으로 돌출되어 형성되고, 이송체(121)는 내측 방향으로 삽입돌기(122)가 돌출되어 형성되어 가이드부(110)에 형성되는 가이드홈(111)에 결합되어 가이드홈(111)을 따라 이송될 수 있도록 한다.A plurality of conveying
상기 이송체(121)의 삽입돌기(122)에는 가이드부(110)의 가이드홈(111)을 따라 이동될 때 가이드홈(111)과 삽입돌기(122)가 마찰되어 마모 또는 파손되는 것을 방지하도록 볼 또는 베어링등의 마찰체(124)가 결합되어 마찰력을 최소화시킬 수 있다.The
상기 이송체(121)의 삽입돌기(122)는 직선 또는 내측방향을 향하는 'T'자 등의 형상으로 형성될 수 있다.The
가이드부(110)는 전후면에 가이드홈(111)이 길이방향을 따라 형성되고, 상단이 직조장치에 고정된다.In the
이러한 상기 가이드부(110)의 가이드홈(111)은 상기 이송체(121)의 삽입돌기(122) 형상과 대응되도록 길이방향을 따라 직선 또는 길이방향을 따라 가이드부(110) 내측 방향으로 'T'자 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.The
즉, 상기 공급부(120)의 이송체(121)에 형성되는 삽입돌기(122)가 'T'자로 형성될 경우 삽입돌기(122)의 'T'자 상단이 가이드부(110)의 가이드홈(111) 방향으로 형성되고, 이와 대응되도록 가이드부(110)의 가이드홈(111)이 'T'자 형상으로 형성되어 'T'자의 상단이 가이드홈(111) 내측 방향으로 형성되어 이송체(121)의 삽입돌기(122)가 삽입되어 가이드될 수 있다.That is, when the
구동부(130)은 가이드부(110)의 일측 또는 타측에 형성되어 고정되고, 회전 구동되는 회전축(131)에 공급부(120)의 일측이 연결되어 회전력을 통해 공급부(120)을 좌우방향으로 이송시키게 된다.The driving
이러한 구동부(130)의 구성을 일실시 예를 들어 설명하면, 상기 구동부(130)이 공급부(120)의 일측에 연결될 때에 와이어를 공급부(120)의 양단에 연결하여 구동부(130)의 회전축(131)에 권취시켜 회전축의 정회전 및 역회전의 회전력을 통해 와이어를 당겨 공급부를 이송시키는 구성을 사용할 수 있다.When the
상기 구동부의 구성을 다른 일실시 예를 들어 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이 공급부(120)의 일측 상단 또는 하단에 기어 또는 톱니가 형성되어 기어 또는 톱니와 대응 결합되는 구동부(130)의 회전축에 결합되는 기어바퀴 또는 톱니바퀴가 회전축(131)의 회전 및 역회전을 통해 공급부를 좌우로 이송시키는 구성을 사용할 수도 있다.2A, a gear or a tooth is formed at an upper end or a lower end of one side of the
상기 공급부(120)의 기어 또는 톱니는 공급부의 양측에 형성되어 양측에 각각 설치되는 구동부를 통해 좌우 방향으로 이송될 수 있으며, 각각의 구동부(130) 회전축에 결합되는 기어바퀴 또는 톱니바퀴의 크기가 각각 다르게 형성되어 각 기어바퀴 또는 톱니바퀴가 따로 하나만 공급부의 기어 또는 톱니에 결합될 수 있다.The gears or teeth of the
이로 인해 공급부(120)의 좌우측에 결합되는 구동부의 기어바퀴 또는 톱니바퀴의 회전에 따라 공급부의 이송거리가 조절되어 공급부의 이송거리를 조절할 수도 있다.Accordingly, the feed distance of the supply part can be adjusted according to the rotation of the gear wheel or the toothed wheel of the drive part coupled to the left and right sides of the
상기 공급부(120)을 이송시키는 또 다른 일실시 예를 들어 설명하면 도 2b에 도시된 바와 같이 공급부의 일측 또는 타측에 피스톤 펌프 형태의 구동부(130)이 결합되어 공급부를 피스톤의 좌우 움직임으로 이송시켜 카본사가 문양을 형성하며 삽입될 수 있도록 하는 구성도 사용할 수 있다.As shown in FIG. 2B, the driving
상기 구동부(130)의 회전을 통해 공급부(120)이 이동되는 거리를 조절하여 카본사의 패턴을 변화시키고, 카본사의 삽입 길이를 조절할 수 있다.The driving
상기 공급부를 좌우로 이송시키는 상기의 구성외에도 물리적인 법칙을 벗어나지 않는 한도 내의 다른 구성들을 사용할 수 있다.Other arrangements within the limits of physical laws may be used in addition to the above-described arrangements for transporting the supply section to the left and right.
상기 공급부(120)이 공급하는 카본사(2)의 길이를 조절하는 이유는 카본사의 길이 조절을 통해 저항을 증가 또는 감소시켜 발열량을 조절할 수 있도록 하기 위해서이다.The reason for adjusting the length of the
도 4는 본 발명에 사용된 카본사(2)의 사진이다. 상기 카본사는 유기섬유 원료에 따라 레이온(rayon)계, 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치(pitch)계 섬유사 중 어느 하나 이상을 가열 탄화시켜 형성된다.4 is a photograph of the
탄소 섬유는 우주개발과 군수용 로켓모터와 노즐에 필요한 경량 및 고강성의 내열재료로 개발되었으나, 직조 기술의 발달로 면상 발열체로 사용되었다.Carbon fiber has been developed as a lightweight and high-rigidity heat-resistant material for space development and military rocket motors and nozzles, but it has been used as a surface heating element due to the development of weaving technology.
상기 카본사(2)는 원료에 따라 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치계, 레이온계로 분류되며 그 중 PAN계와 레이온계가 거의 대부분을 차지한다. PAN계 탄소섬유는 PAN을 비활성 기체하에서 1,000 ~ 2,000 ℃ 이상의 온도에서 소성하여 만든다. 피치계의 경우 석탄에서 나오는 피치를 섬유화한 뒤 PAN계와 거의 같은 공정을 거쳐서 완성하지만 PAN 계열과 비교해 그 값이 싸기 때문에 고온단열재나 보강재로 널리 사용하고 있다. 레이온계 합성 카본은 리니어 체인 폴리머(=C=C)n로 형성하는 카빈(carbin)을 질소가스 상태에서 2,200 ℃ 로 소성하여 열분해로 제조된다.The
본 발명은 PAN계나 레이온계 및 피치계 카본사(2) 모두 사용할 수 있다. 본 발명에 사용한 카본사는 0.005 ~ 0.010mm 굵기로 형성되어 실제 사용은 수 천 가닥의 카본사를 꼬아 실(thread)처럼 제조하여 사용한다. 이러한 카본사는 다양한 패턴으로 직조될 수 있다.The present invention can be applied to both PAN-based, rayon-based, and pitch-based car headquarters (2). The carbon yarn used in the present invention is formed to have a thickness of 0.005 to 0.010 mm. In actual use, a carbon yarn of several thousand strands is twisted and manufactured as a thread. Such carbon yarns can be woven in various patterns.
상기 카본사(2)의 결정구조는 카본이나 카본분말과 유사하여 발열체에 전기를 통전시켜 전하의 충돌을 활용하며, 면상으로 제조할 경우 면상 발열체에 고르게 분포하여 발열체가 전반적으로 고르게 발열할 수 있으며 전력소모가 적다는 장점이 있다.The crystal structure of the
카본사는 탄소 함량과 단위 카본사의 굵기와 길이에 따라 저항이 달라지는데, 머리카락 굵기(0.1mm)의 1개의 탄소사를 3,000가닥으로 묶으면 8x10-3 Ωcm의 비저항 값을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 카본사는 탄소사 가닥수와 길이로 저항을 자유롭게 가변할 수 있는 장점이 있다.The resistance varies depending on the carbon content and the thickness and length of the unit carbon fiber. When a carbon fiber having a thickness of 0.1 mm is bundled into 3,000 strands, a resistivity value of 8 × 10 -3 Ωcm can be obtained. Therefore, the carbon fiber according to the present invention has an advantage that the resistance can be changed freely with the number and length of carbon yarns.
정전압하에서 소비전력은 수학식 1과 같이 저항의 제곱에 비례하고 저항에 반비례하게 된다.Under the constant voltage, the power consumption is proportional to the square of the resistance and inversely proportional to the resistance as shown in Equation (1).
즉, 정전압하에서는 저항이 작을수록 소비전력은 크게 되어 발열량이 증가하게 되며, 본 발명은 이러한 원리를 이용하여 저항이 작은 카본사(2)를 이용하여 면상발열체를 제조하게 된다.That is, under a constant voltage, the smaller the resistance, the larger the power consumption and the larger the amount of heat generated. The present invention uses this principle to manufacture the planar heating element using the
상기 본 발명의 구성인 카본사 공급장치(100)를 통해 면상발열체를 직조하는 방법은 다음과 같다.A method of weaving a planar heating element through the carbon
일반섬유(1)로 이루어지는 경사와 위사가 직조될 때 경사 방향으로 카본사 공급장치(100)를 통해 카본사(2)를 삽입하여 일반섬유(1)와 함께 직조하는 단계 및 카본사 공급장치(100)의 공급부(120)을 좌우 방향으로 이송시켜 웨이브형상으로 카본사가 덧대어 직조되는 단계를 포함한다.A step of weaving together the
상기 카본사(2)를 삽입하여 일반섬유(1)와 함께 직조하는 단계는 위사와 경사로 이루어지는 일반섬유(1)가 직조될 때 경사 방향으로 일정간격 이격시켜 카본사를 공급하여 직조하게 된다.In the step of woven with the
상기 일반섬유(1)와 카본사(2)가 직조될 때 카본사가 일정 간격 이격된 상태로 일반섬유(1) 경사의 일정 수의 라인만 삽입되어 직조된다.When the
상기 카본사(2)를 일반섬유(1)에 삽입하여 직조할 때에는 웨이브형상으로 카본사가 삽입되어 직조되는 단계를 통해 카본사가 웨이브형상으로 삽입된다.When the
상기 카본사(2)를 웨이브형상으로 일반섬유(1)와 직조할 때에는 카본사 공급장치(100)를 통해 카본사를 좌우로 이송시켜 일반섬유(1)의 경사 방향으로 삽입하게 된다.When the
상기 카본사(2)가 삽입되며 형성되는 웨이브형상의 패턴은 카본사 공급장치(100)의 공급부(120)을 좌우로 이송시키는 거리를 조절하여 패턴이 변화되도록 한다.The wave pattern formed by inserting the
도 5는 상기의 방법을 통해 형성된 면상발열체를 나타낸 사진이다.5 is a photograph showing a planar heating element formed by the above method.
도 6은 상기의 방법을 통해 제조되는 면상발열체의 카본사 패턴을 나타낸 사진으로 도 6a는 카본사가 반원형의 굴곡을 가지고 형성되는 패턴을 나타낸 사진이고, 도 6b는 웨이브형상으로 카본사의 패턴이 형성된 것을 나타낸 사진이며, 도 6c는 중단의 길이가 길게 형성되는 카본사의 패턴을 나타낸 사진이다.6A is a photograph showing a pattern in which carbon yarn is formed with a curvature of a semicircular shape, FIG. 6B is a photograph showing a carbon yarn pattern formed in a wave shape, FIG. 6B is a photograph showing a carbon paper pattern of a planar heating element manufactured by the above- And Fig. 6C is a photograph showing a pattern of carbon yarn having a long length of interruption.
상기 카본사(2)의 패턴은 웨이브형상을 기본으로 하여 양측 돌출부가 반원형 또는 반타원형의 형상을 갖도록 형성된다.The pattern of the
상기 카본사가 삽입되는 좌우 길이도 카본사 공급장치(100)의 공급부(120)을 이송시키는 거리를 통해 조절이 가능하다.The left and right lengths of the carbon yarn inserted therein can be adjusted through a distance for feeding the
상기 카본사(2)의 패턴 및 길이를 조절하는 이유는 카본사의 저항을 조절하여 카본사에서 발생되는 열을 조절하기 위해서이며, 카본사가 직조될 때 180도 방향 전환하여 바로 꺾으면 부러질 수 있으므로 완만한 곡선의 라운드가 형성되도록 하는 것이다.The reason for adjusting the pattern and length of the
상기 카본사(2)가 일반섬유(1)에 덧대어 경사방향으로 직조될 때에는 추가로 일반섬유가 경사로 일반섬유(1)에 덧대어지면서 땀으로 엮어져 카본사가 고정될 수 있다.When the
상기 카본사(2)의 길이가 길게 덧대어지는 경우는 카본사의 중간 부분에 일반섬유가 추가로 엮어져 카본사가 고정될 수 있도록 한다.When the length of the
본 발명에 따라 직조된 면상발열체는 온열용 담요, 장판, 매트, 방석, 방한복, 난방용 커튼 등 다양하게 활용할 수 있다. 절연과 면상발열체의 손상을 방지하기 위하여 활용 용도에 맞도록 코팅 또는 일반천이나 부직포 등을 덧대거나 부착할 수 있다.The surface heating element woven in accordance with the present invention can be utilized in various ways such as a heating blanket, a mat, a cushion, a winter coat, and a heating curtain. In order to prevent damage to the insulation and the surface heating element, a coating or a general cloth or nonwoven fabric may be padded or attached to suit the application.
상기 웨이브형상으로 카본사(2)가 삽입되어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 상하측면 전면에는 면상발열체의 전면을 감싸며 형성하는 단계를 통해 일반섬유(1) 또는 부직포 재질로 형성되는 덮개천이 접착되거나 면상발열체의 전면을 덮개천이 감싸며 형성될 수 있다.A step of covering the entire surface of the surface heating element on the upper and lower side surfaces of the surface heating element woven through the step of inserting and weaving the
또는, 상기 웨이브형상으로 카본사(2)가 삽입되어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 전면에는 코팅하는 단계를 통해 폴리에틸렌(PE : polyethylene), 폴리염화비닐(PVC : Polyvinyl Chloride), 폴리우레탄(PU : polyurethane) 및 열가소성폴리우레탄(TPU : Thermoplastic Poly Urethane) 중 어느 하나 이상을 도포하여 코팅할 수도 있다.Or polyvinyl chloride (PVC), polyurethane (polyvinyl chloride) or the like through the step of coating the front surface of the woven surface heating element, , Polyurethane (PU), and thermoplastic polyurethane (TPU).
상기 면상발열체의 표면에 덮개천을 접착하거나 덮개천으로 감싸 형성하는 과정 및 코팅층을 형성하는 과정을 거치는 이유는 직조된 면상발열체의 오염, 접힘 및 구겨질 때 발생할 수 있는 파손을 방지하기 위해서이다.The reason why the lid cloth is adhered to the surface of the surface heating element or the lid cloth is formed and the coating layer is formed is to prevent the woven surface heating element from being contaminated, folded, and damaged when wrinkled.
상기와 같이 구성된 본 발명은 위사와 경사로 이루어지는 일반섬유를 직조할 때 경사 방향을 따라 카본사를 웨이브형상으로 삽입하며, 카본사의 삽입 길이 및 패턴을 카본사 공급장치의 공급부를 통해 조절하므로 카본사의 저항을 변화시켜 카본사에서 발생되는 열을 조절할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, when weaving general fibers made of weft yarns and warp yarns, the carcass yarn is inserted in a wave shape along the oblique direction, and the insertion length and pattern of the carbon yarn are adjusted through the supply portion of the carbon yarn feeder, So that the heat generated in the car company can be controlled.
상기와 같은 면상발열체의 카본사 공급장치와 이를 이용한 면상발열체 직조방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.The carbon paper feeding device of the planar heating element and the planar heating element weaving method using the planar heating element are not limited to the configuration and the operating method of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
1 : 일반섬유
2 : 카본사
3 : 카본사 공급장치
110 : 가이드부
111 : 가이드홈
120 : 공급부
121 : 이송체
122 : 삽입돌기
123 : 관통체
124 : 마찰체
130 : 구동부
131 : 회전축1: General fiber 2: Car head office
3: Car head supply
110: guide portion 111: guide groove
120: Feeder 121: Feeder
122: insertion protrusion 123: penetration member
124:
130: driving part 131:
Claims (7)
일반섬유로 이루어지는 경사와 위사가 직조될 때 경사 방향으로 카본사 공급장치를 통해 카본사를 공급하는 단계 및
상기 일반섬유에 삽입되는 카본사를 상기 카본사 공급장치의 공급부를 좌우 방향으로 이송시켜 웨이브형상으로 상기 카본사가 덧대어 직조되는 단계를 포함하고,
상기 웨이브형상으로 상기 카본사가 덧대어 직조되는 단계에서 상기 공급부의 이송 거리를 카본사 공급장치를 통해 조절하여 카본사의 패턴이 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법.A feeder 120 for moving the main yarn 2 fed in an oblique direction to the left and right and inserting the guide unit 110 for guiding the feeder 120 when the ordinary fiber 1 is woven with a weft and a weft, As a method of weaving an area heating element using the main-office supply device 100,
Feeding the carp base yarn through the carpent yarn feeding device in an oblique direction when warp and weft yarns made of ordinary fibers are woven; and
The carbon yarn inserted into the common fibers is transferred in the left-right direction of the supply unit of the carbon yarn supply device so that the carbon yarns are woven in a wave shape,
Wherein in the step of weaving the carbon yarn in the wave shape, the feeding distance of the feeding portion is adjusted through the carbon paper feeding device to change the pattern of the carbon yarn.
상기 공급부를 통해 공급되는 카본사의 패턴은 반원형 또는 반타원형의 웨이브형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법.The method according to claim 1,
Wherein the pattern of the carbon yarn supplied through the supply unit is formed in a semicircular or semi-elliptical wave shape.
상기 웨이브형상으로 카본사가 덧대어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 상하 양측면에 부직포 또는 일반섬유로 형성되는 덮개천을 접착 또는 상기 면상발열체의 전면을 감싸며 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법.The method according to claim 1,
The method further comprises bonding the cover cloth formed by nonwoven fabric or ordinary fiber to both upper and lower sides of the woven surface heating element through the step of weaving the carbon yarn in the wave shape so as to cover or wrapping the entire surface of the surface heating element (Method for weaving surface heating body using car head supply system).
상기 웨이브형상으로 카본사가 덧대어 직조되는 단계를 통해 직조된 면상발열체의 전면에는 폴리에틸렌(PE : polyethylene), 폴리염화비닐(PVC : Polyvinyl Chloride), 폴리우레탄(PU : polyurethane) 및 열가소성폴리우레탄(TPU : Thermoplastic Poly Urethane) 중 어느 하나 이상을 도포하여 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법.The method according to claim 1,
The front surface of the woven surface heating element woven through the step of weaving the carbon yarn in the wave shape is woven with polyethylene, PE, : Thermoplastic Poly Urethane) to the surface of the substrate, and coating the coated surface of the surface heating element.
상기 카본사는 유기섬유인 레이온(rayon)계, 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치(pitch)계 중 어느 하나 이상을 가열 탄화시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 카본사 공급장치를 이용한 면상발열체 직조방법.The method according to claim 1,
Wherein the carbon yarn is formed by heating carbonization of at least one of rayon, polyacrylonitrile (PAN), and pitch based organic fibers. .
웨이브 패턴이 경사로 덧대어 직조된 카본사가 특징인 카본사 면상발열체.A planar heating element manufactured by using the planar heating element weaving method according to any one of claims 1 to 5,
A carbon footprint heating element characterized by carbon yarns woven with a wave pattern in an inclined manner.
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