KR20180095227A - Transparent heating elements and Heator comprising flexible and transparent heating elements - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 포함하는 발열히터에 관한 것이다.The present invention relates to a heat generating heater including a planar transparent heat generating element having flexibility.
현재의 발열체(히터)는 주택이나 건물 등의 난방에 사용될 뿐 아니라 자동차의 히터나 열선에 사용되고 있으며 휴대용으로도 그 수요가 꾸준히 확장되고 있는 추세이다. Current heating elements (heaters) are used not only for the heating of houses and buildings but also for heaters and heaters of automobiles. Demand for portable heaters is also steadily expanding.
상기 발열체의 소재는 주로 금속이나 카본 블랙을 이용하여 구현되며, 선(wire)방식의 발열체는 선의 위치에 따라 온도 상승의 불균일성이 크고, 발열 효율도 떨어지는 단점이 있으며, 면상 발열체는 상기 선 방식의 발열체보다 개선된 것으로 발열속도와 효율뿐만 아니라 균일하게 발열될 수 있는 특성이 있으나, 카본 블랙 등의 불투명한 소재로 개발되고 있는 실정이다. The material of the heating element is mainly made of metal or carbon black. The heating element of the wire type has a disadvantage that the unevenness of the temperature rise is large and the heating efficiency is low depending on the position of the wire. It is improved than the heating element, and has a characteristic of being able to generate heat uniformly as well as a heating rate and efficiency, but it is being developed as an opaque material such as carbon black.
따라서, 최근에는 투명 면상 발열체 기술의 개발이 각광을 받고 있으며, 주택이나 자동차의 창호나 디스플레이나 터치패널 소자의 투명성을 요구하는 부분에서의 수요가 점차 증가하고 있다. 특히, 시장의 규모가 크고 신 시장 창출이 용이한 분야인 자동차의 선루프나 창문 및 건물의 창호 등에서 꾸준히 그 수요가 증가하고 있으나, 우수한 특성의 소재 개발이 어려워 기존의 불투명한 선 방식의 발열체가 사용되고 있다. Therefore, in recent years, the development of a transparent surface heating element technology has attracted a great deal of attention, and demands for transparency of windows, displays and touch panel elements of homes, automobiles, and the like are increasing. Particularly, the demand is increasing steadily in sunroofs, windows, and building windows of automobiles, which are large in size and easy to create new markets. However, it is difficult to develop materials with excellent properties, so that existing opaque linear heating elements .
특히 자동차의 발열체는 난방 효과뿐 아니라 성애 제거나 시야 확보를 위해 필수적이며 현재 대부분 채택되고 있는 열선은 시감이 떨어지고 낮은 균일도와 고 전력의 문제가 있어서 시감이 우수한 발열체의 개발이 요구되고 있고, 자동차의 후면이나 측면 및 사이드 미러 등에 적용되는 열선은 시감을 위해서 미세 열선이 제작되고 있으나, 발열의 균일성과 효율성이 좋지 않아 근본적으로 투명한 면 발열체의 소재 확보와 개발이 요구되고 있다. Particularly, a heating element of an automobile is required not only for heating effect but also for defrosting or visibility. Currently, most of the hot wires which are adopted are required to develop a heating element having excellent sensibility because of low sensitivity, low uniformity and high power. The heat rays applied to the rear, side, and side mirrors are made of fine heat rays for visibility, but the heat uniformity and efficiency are not good, and fundamentally, it is required to secure and develop the material of the transparent surface heating element.
그러나 최근 개발되고 있는 투명 면 발열체의 경우, 높은 투과도 확보를 위해 저항이 다소 높고, 현재 가장 많이 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide)의 경우에는 희토류인 In 소재의 고가와 유연성에 취약성을 보이며, 그래핀이나 CNT(Carbon Nano Tube)의 경우에는 저항이 높으며 균일성과 안정성의 확보가 요원한 상태이며 은 나노와이어는 균일도와 재현성이 미흡하고 산란성이 존재하는 문제점이 있었다. However, recently developed transparent heating elements have a high resistance for securing a high transmittance. In the case of ITO (Indium Tin Oxide), which is currently used most, the indium tin oxide, which is a rare earth metal, is vulnerable to high cost and flexibility. And carbon nanotubes (CNTs) have a high resistance and are in need of ensuring uniformity and stability, and silver nanowires have a problem of poor uniformity and reproducibility and scattering properties.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 투명도와 연성을 동시에 구현 할수 있는 발열체로서 SWCNT의 코팅법및 CNT 에 ZnO등 금속 산화물을 붙임으로써, 면상발열및 투명도를 높일수 있도록 하며 수열법을 이용하여 CNT:ZnO 나 CNT:TiO2 등을 저가로 양산할수 있는 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 포함하는 발열히터를 제공하는데 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of coating a metal oxide such as ZnO or the like on a CNT by a coating method of SWCNT as a heating element capable of simultaneously realizing transparency and ductility, And a planar transparent heating element having ductility capable of mass production of CNT: ZnO or CNT: TiO 2 at low cost by hydrothermal method.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 본 발명의 실시예에서는, 일표면과 상기 일표면에 대향하는 타표면을 가지는 시트부재 및 상기 시트부재의 상기 일표면 또는 타표면에 배치되는 발열코팅층을 포함하며, 상기 발열코팅층은 전도성 코팅물질로 구성되며, 상기 전도성 코팅물질은 전도성 금속산화물과 탄소나노튜브를 혼합한 물질을 포함하며, 상기 발열코팅층이 도포된 구조에 상기 시트부재의 연신율이 10%~30%를 보유하도록 구현되는, 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 제공할 수 있도록 한다.As a means for solving the above-mentioned problems, in the embodiment of the present invention, a sheet member having one surface and another surface opposite to the one surface, and a heat-generating coating layer disposed on the one surface or the other surface of the sheet member Wherein the heat generating coating layer comprises a conductive coating material, the conductive coating material comprises a mixture of a conductive metal oxide and carbon nanotubes, and the elongation ratio of the sheet member is 10% to 10% 30% of the total area of the flat transparent heat generating element.
또한, 상술한 구조에서 발열코팅층은 투과성을 가지도록 구현될 수 있도록 상기 전도성금속산화물은, ZnO 또는 TiO2 중 어느 하나를 적용할 수 있다.The conductive metal oxide may be either ZnO or TiO2 so that the exothermic coating layer may have a permeability in the above-described structure.
나아가, 상기 면상 투명 발열체는, 투명도가 50% 이상을 충족하는,연성을 갖는 면상 투명발열체로 구현될 수 있도록 한다.Further, the planar transparent heat generating element can be embodied as a planar transparent heat generating element with ductility that satisfies transparency of 50% or more.
나아가, 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예에서의 연성을 갖는 면상 투명발열체;와 상기 면상투명발열체의 일측 또는 타측에 배치되는 한쌍의 전극;을포함하는 발열히터로 구현할 수 있다..Furthermore, as another embodiment, the present invention can be embodied as a heat generating heater including a planar transparent heat generating element having flexibility in the embodiment of the present invention described above and a pair of electrodes disposed on one side or the other side of the planar transparent heat generating element.
본 발명의 실시예에 따르면, 투명도와 연성을 동시에 구현 할수 있는 발열체로서 SWCNT의 코팅법및 CNT 에 ZnO등 금속 산화물을 붙임으로써, 면상발열및 투명도를 높일수 있도록 하며 수열법을 이용하여 CNT:ZnO 나 CNT:TiO2 등을 저가로 양산할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, a heating element capable of simultaneously realizing transparency and ductility is formed by coating a SWCNT and attaching a metal oxide such as ZnO to the CNT to increase the surface heat and transparency, CNT: TiO 2 and the like can be mass-produced at low cost.
또한, 본 발명은 투명 난방용 발열체로서 발열의 균일성과 안정성이 매우 높으며, 높은 투과도와 저 저항을 충족시킬 수 있으며, 나노 구조나 초박막의 형태로 유연성을 가지고 있어 기판의 형상과 재질에 따라 다양하게 적용될 수 있는 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 포함하는 발열히터를 제공할 수 있다.In addition, the present invention is a heating element for transparent heating, which has high heat uniformity and stability, can satisfy high transmittance and low resistance, has flexibility in the form of nanostructure or ultra thin film, and can be variously applied according to the shape and material of the substrate It is possible to provide a heat generating heater including a planar transparent heat generating element having flexibility.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연성을 갖는 면상 투명 발열체의 구조 및 이를 적용한 발열히터 구조구현의 예를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시트부재상에 발열코팅층을 구현하고 투명도를 측정한 실험예를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 면상 발열체의 연실율에 따른 특성 변화치를 측정한 실험 결과 표를 도시한 것이다.
도 5는 인몰딩 공정을 통해 본 발명의 실시예에 따른 면상 발열체를 적용하여 부품을 구현하는 과정을 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 이러한 과정을 통해 구현되는 제품 군의 예시 이미지를 도시한 것이다.FIG. 1 is a conceptual view showing a structure of a planar transparent heating element having flexibility according to an embodiment of the present invention, and an example of implementation of a heating heater structure using the same.
FIG. 2 shows an experimental example in which a heat-generating coating layer is formed on a sheet member according to an embodiment of the present invention and transparency is measured.
FIG. 3 and FIG. 4 show an experimental result table for measuring a characteristic change value according to the yield ratio of the planar heating element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a process of implementing a component by applying a planar heating element according to an embodiment of the present invention through a phosphorus molding process.
6 and 7 illustrate an exemplary image of a product group implemented through this process.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
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, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연성을 갖는 면상 투명 발열체(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구조 및 이를 적용한 발열히터 구조구현의 예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a structure of a planar transparent heating element having flexibility according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as 'the present invention') and an example of implementation of a heating heater structure using the same.
도시된 도 1을 참조하면, 본 발명은 일표면(111)과 상기 일표면에 대향하는 타표면(112)을 가지는 시트부재(110) 및 상기 시트부재(110)의 상기 일표면 또는 타표면에 배치되는 발열코팅층(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 1, the present invention includes a
이 경우, 본 발명의 상기 발열코팅층(120)은 전도성 코팅물질로 구성되며, 상기 전도성 코팅물질은 전도성 금속산화물과 탄소나노튜브(CNT)를 혼합한 물질을 포함하여 구성될 수 있다. In this case, the heat generating
즉, 본 발명에 따른 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 포함하는 발열히터는 탄소나노튜브를 이용해 히터를 만드는 방법으로 탄소나노튜브만으로는 연결성을 충분히 주기 어려워 제대로 발열을 얻기 어려울 수 있으므로 탄소나노튜브를 ZnO를 수열합성(hydrothermal growth process)할 때 시드영역(seed site)으로 사용하여 그곳에서 나노 브러쉬형태로 ZnO 구조물이 자랄 수 있도록 함으로서, 히터의 발열량을 증가시키고 투명도를 높일 수 있으며, 연신율을 확보하여 가공의 편의성을 극대화할 수 있게 된다. That is, since the heating heater including a soft, planar transparent heating element according to the present invention is a method of making a heater using carbon nanotubes, it may be difficult to sufficiently generate heat due to insufficient connection with carbon nanotubes alone. By using ZnO as a seed site in the hydrothermal growth process, it is possible to increase the amount of heat generated by the heater and increase the transparency of the ZnO structure, Thereby maximizing convenience.
이를 위해, 본 발명에서는, 상기 발열코팅층(120)이 도포된 구조에 상기 시트부재의 연신율이 10%~30%를 보유하도록 구현할 수 있도록 한다. For this, in the present invention, the elongation of the sheet member may be 10% to 30% in the structure in which the heat-generating
일예를 들면, 본 발명의 투명 면상발열체에 적용되는 시트부재로서의 필름은 은 인몰드에 사용되는 PET FILM을 기재로 사용할 수 있으며, PET 필름 상에 스프레이기법이나 인쇄기법 등의 방식을 적용하여 발열코팅층을 코팅하여 발열체를 구현 할 수 있다.For example, the film as a sheet member applied to the transparent surface heating element of the present invention can use PET FILM used for silver halide as a substrate, and a method such as spraying or printing technique is applied to the PET film, So that a heating element can be realized.
상기 시트부재의 경우, 발열코팅층이 코팅된 이후에도, 투명도가 50% 이상 특히 바람직하게는 80% 이상의 고투명도를 확보할 수 있도록 한다. In the case of the sheet member, a transparency of 50% or more, particularly preferably 80% or more, can be ensured even after the exothermic coating layer is coated.
도 2는 본 발명의 시트부재에 탄소나노튜브와 ZnO의 혼합물을 시트부재 상에 스프레이형태로 분사 코팅하는 방식으로 형성한 경우, 분사량에 따른 투명도와 저항값을 나타낸 표이다. 본 발명에서의 투명도는 OKP 필름의 투명도를 100%로 설정하여 기준투명도로 하여 이에 대비한 것을 투명도로 정의하였다.FIG. 2 is a table showing the transparency and the resistance value according to the injection amount when the sheet member of the present invention is formed by spray coating a mixture of carbon nanotubes and ZnO on a sheet member. The transparency in the present invention is defined as transparency, with the opacity of the OKP film being set at 100% as the reference transparency and the opacity as the reference transparency.
본 발명의 실시예에서는, 특히 분사량을 증대할 수록 투명도는 떨어지게 되며, 이 경우, 단일 면적기준(100mmx100mm) 시트부재에 분사량에 따라 최소 50% 이상의 투명도를 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the embodiment of the present invention, the transparency decreases as the injection amount increases. In this case, it is preferable to ensure transparency of at least 50% or more according to the injection amount on the sheet member based on a single area (100 mm x 100 mm).
이 경우, 상기 발열코팅층을 구현하는 상기 전도성금속산화물은, ZnO 또는 TiO2 중 어느 하나를 적용할 수 있도록 한다. 이는, 단일 물질로 탄소노튜브를 투명히터로 사용할 경우, 아무리 많은 탄소나노튜브가 투명기판에 도포되더라도 상호 연결성이 되어 있지 않으면, 발열에 기여하지 못하고 단지 투명도만 떨어뜨리는 역할을 하게 된다.In this case, the conductive metal oxide implementing the heat-generating coating layer may be made of either ZnO or TiO2. When carbon nanotubes are used as a transparent heater as a single material, no matter how many carbon nanotubes are applied to a transparent substrate, the carbon nanotubes do not contribute to heat generation but merely reduce transparency unless they are interconnected.
이에, 본 발명의 실시예에서는 고가의 진공장비 없이 수열법에 의해 탄소나노튜브에 금속산화물을 붙여 투명성 및 고효율을 증가시킬 수 있도록 한다. 따라서, 상기의 방법을 통해 탄소나노튜브(CNT):산화아연(ZnO) 이나 탄소나노튜브(CNT):아나타제 이산화티타늄(TiO2) 등을 저가로 양산할 수 있도록 한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the metal oxide is attached to the carbon nanotubes by the hydrothermal method without expensive vacuum equipment, so that transparency and high efficiency can be increased. Accordingly, it is possible to mass-produce carbon nanotube (CNT): zinc oxide (ZnO), carbon nanotube (CNT): anatase titanium dioxide (TiO 2 ), etc. at low cost.
본 발명에 따른 연성을 갖는 면상 투명 발열체를 포함하는 발열히터는 대류 및 전도손실을 고려하여 열전달의 균일성 확보를 위하여 최적화된 기판을 두께를 가지며, 플라스틱 소재를 이용하여 광간섭을 고려한 구조 도출로 50% 이상 더욱 바람직하게는 80% 이상의 고투과도를 확보할 수 있도록 한다. A heat generating heater including a planar transparent heating element having flexibility according to the present invention has a thickness optimized for the uniformity of heat transfer considering convection and conduction loss, It is possible to secure a high transmittance of 50% or more, more preferably 80% or more.
또한, 면저항 제어 기술을 확보하여 40~80℃ 이내의 발열 온도 및 인가 전압을 조절할 수 있도록 하며, 나노 다층 구조를 이용하여 두께 및 광 굴절률 조절이 가능하므로 투과도를 향상시킬 수 있도록 한다.Also, the sheet resistance control technique is provided to adjust the heating temperature and the applied voltage within 40 to 80 ° C, and the thickness and the refractive index can be adjusted by using the nano multi-layer structure, thereby improving the transmittance.
또한, 투명 발열체의 경우, 전면형과 패턴형으로 나뉘어 형성하므로 발열 균일도와 발열 온도 변화를 분석하여 패턴과 기판의 조건에 따라 인가전압이 24v 이하가 될 수 있도록 한다. In the case of a transparent heat generating element, since it is divided into a front type and a pattern type, the uniformity of the heat generation and the change in the heat generation temperature are analyzed to make the applied voltage to be less than 24V according to the pattern and substrate conditions.
본 발명은 배치 타입 또는 롤투롤 타입(ROLL TO ROLL TYPE)으로 개발이 가능하며, 다층 구조의 결정화 및 두께의 최적화로 인하여 면 저항이 10 Ω/sq.이하로 확보가 가능하며, 플라스틱 기판에 적용되므로 100℃ 이하에서의 저온에서 공정될 수 있도록 하며, 투명 면상 발열체는 ± 5 ℃ 이하의 온도 균일도를 확보할 수 있도록 한다. The present invention can be developed in a batch type or a roll to roll type, and the surface resistance can be secured to 10 Ω / sq. Or less due to the crystallization and optimization of the thickness of the multilayer structure. So that it can be processed at a low temperature of 100 ° C or less, and a transparent surface heating element can ensure a temperature uniformity of ± 5 ° C or less.
또한, 본 발명에서는, 투명성을 가지는 발열체의 경우, 발열코팅층이 코팅된 PET 필름을 가열하여 연신율을 부가할 수 있도록 한다. 이 경우 연신율은 10%~30%의 범위로 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 PET 필름 연신 후에도 PET 필름을 연신하기 전 그 발열 특성을 유지하고 있음을 검증하였다(도 3 및 도 4). Further, in the present invention, in the case of a heating element having transparency, the PET film coated with the exothermic coating layer can be heated to add the elongation. In this case, the elongation may be in the range of 10% to 30%. Further, it was verified that the present invention retains its exothermic characteristics before stretching the PET film even after stretching the PET film (Figs. 3 and 4).
도 3을 참조하면, SWCNT 코팅 필름(SIZE 20cm x 30cm)의 형태로 PET 필름 상에 코팅층을 구현한 구조를 구현하고, 이후 가열을 통해 연신율을 주는 경우, 투명도의 변화와 발열온도의 변화가 있는지를 확인한 도표이다.(주변온도 17°c)Referring to FIG. 3, when a structure in which a coating layer is formed on a PET film in the form of a SWCNT coating film (SIZE 20 cm x 30 cm) is implemented and then an elongation rate is given by heating, a change in transparency and a change in a heating temperature (Ambient temperature 17 ° c)
도 3에 제시한 것과 같이, 연신율이 10~30%로 변동을 가하여도, 투명도의 변화를 동일하게 구현할 수 있으며, 발열특성도 연신 전후 유지하고 있음을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 3, even when the elongation varies by 10 to 30%, it is possible to realize the same change in transparency and maintain the exothermic characteristics before and after stretching.
또한, 도 4는, PET 필름(SIZE 20cm x 30cm) 상에 CNT와 ZnO 의 혼합 코팅액을 도포하고, 투명도를 85%로 형성한 이후, 이후 연신율을 10~30%로 늘리는 경우의 투명도와 발열특성을 측정한 것이다. 이 역시 본 발명의 구조에서는 투명도의 변화를 동일하게 구현할 수 있으며, 발열특성도 연신 전후 유지하고 있음을 확인할 수 있다.4 is a graph showing the relationship between the transparency and the exothermic characteristic when the elongation is increased to 10 to 30% after a coating liquid of CNT and ZnO is applied on a PET film (SIZE 20 cm x 30 cm) Respectively. This also shows that the structure of the present invention can realize the same change of transparency and maintains the exothermic characteristic before and after stretching.
본 발명과 같이 연신특성이 부여된 투명 또는 연성 히터는 곡면 또는 투명도 필요한 분야에 적용하면 기존의 히터 특성보다 더욱 효율적으로 적용할 수 있다.The transparent or flexible heater to which the stretching characteristic is imparted as in the present invention can be applied more efficiently than the conventional heater characteristics when applied to a field requiring a curved surface or transparency.
고 투명성이 부가된 연성 투명 필름은 곡면과 투명도가 동시에 필요한 자동차 헤드라이트나 윈도우, 고글등 의 제상및 서리 방지용으로 적용할 수 있으며, 연성이 필요한 연성 발열히터는 곡면 구현이 필요한 자동차 핸들이나 냉장고의 제빙기의 얼름 탈착을 위한 곳에 적용할 수 있다.Flexible transparent film with high transparency can be applied for defrosting and frost prevention of automobile headlights, windows, goggles, etc., which require both curved surface and transparency. Flexible heating heaters requiring ductility can be applied to automobile handles or refrigerators It can be applied to the place for freezing and demisting of ice machine.
또 다른 적용예로, 기존의 냉장고 제빙기의 얼름 탈착 장치는 시즈 히터등을 장착하고 얼음 제거를 위한 탈착 장치를 별도로 장치하고 있으며, 제빙기 등에 장치된 시즈 히터는 얼음상자의 곡면을 따라 설치가 불가능하여 부분적 가열이 됨으로써 가열량도 많을 뿐만 아니라 불균일한 온도차로 인하여 얼음 탈착이 용이하지 못하였다.As another application example, in the existing refrigerator ice maker freezing / desorbing apparatus, a sieve heater or the like is mounted and a desiccating device for removing ice is separately installed, and the sieve heater installed in the icemaker or the like can not be installed along the curved surface of the ice box As a result of the partial heating, the amount of heating is large, and ice desorption is not easy due to uneven temperature difference.
본 발명의 연성을 갖는 FILM 형 연성 히터장치는 얼음의 형상에 따라 곡면으로 구성된 얼음상자를 사출시 필름형태로 인몰딩 사출으로써, 곡면으로 구성된 얼음상자와 일체형으로 구성 할 수 있으며, 얼음 제거시 얼음상자의 곡면을 따라 전체면이 균일하게 가열됨으로써, 적은 량의 히터 가열만으로도 얼음을 용이하게 탈착할 수 있어, 별도의 얼음 탈착 장치가 필요하지 않으며, 탈착에 필요한 전기에너지도 절약할수 있도록 구성할 수 있다.The flexible FILM type flexible heater device according to the present invention can be constituted integrally with an ice box composed of a curved surface by injection molding in the form of a film in the form of a curved ice box according to the shape of ice, Since the entire surface is uniformly heated along the curved surface of the box, the ice can be easily removed by heating only with a small amount of heater, so that there is no need for a separate ice elimination device and the electric energy required for desorption can be saved have.
도 5에 도시된 것은 이러한 인몰딩 기법을 이용한 본 발명의 발열체를 적용한 성형과정을 도시한 것이다. 도시된 것과 같이, 우선 본 발명의 실시예에 따른 연신율을 보유한 면상 발열체를 구현한 이후, (a) 성형틀(1) 위에 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체(2)를 배치하고, 열, 압축 진공을 통해 원하는 형상으로 성형(forming)을 구현하고, 이후 (b) 예비 형성품(2')에서의 불필요한 부분을 잘라내는 트리밍(trimming) 과정이 수행되며, (c) 트리밍된 형성품을 사출금형(D) 안에 안착시키는 과정을 수행한다.FIG. 5 illustrates a molding process using a heating element of the present invention using such an inmolding technique. As shown in the drawing, first, after the planar heating element having elongation according to the embodiment of the present invention is implemented, (a) the
이후, (d) 본 발명의 면상발열체 중 전도성물질이 코팅된 부분의 반대면 부분으로 수지를 주입하여 면상발열체와 밀착하게 되면, 원하는 형태의 부붐을 구현할 수 있게 되는바, 추가적인 코팅을 할 필요가 없게 된다. 이는 발열코팅층을 먼저 형성한 이후, 충분한 연신율을 가지는 소재(면상 발열체)로 구현한 이후 가공을 수행하는 것인바, 공정의 용이성 및 가공성, 가공 이후에도 발열특성이 전혀 떨어지지 않는 우수한 부품으로 적용이 가능하게 될 수 있음을 의미하게 되는 것이다.Thereafter, (d) injecting the resin into the opposite surface portion of the surface heating element of the present invention coated with the conductive material and bringing the resin into close contact with the surface heating element can realize a desired type of boom, I will not. This is because, after the exothermic coating layer is formed first, the material is processed with a material having a sufficient elongation (planar exothermic body) and then the material is processed. As a result, it can be applied to excellent parts that do not deteriorate the processability, This means that it can be done.
도 6 및 도 7은 이러한 과정을 통해 구현되는 제품 군의 예시 이미지를 도시한 것이다.6 and 7 illustrate an exemplary image of a product group implemented through this process.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And such variations and modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
110: 시트부재
120: 발열코팅층
130, 140: 전극패턴110: sheet member
120: exothermic coating layer
130, 140: electrode pattern
Claims (4)
상기 시트부재의 상기 일표면 또는 타표면에 배치되는 발열코팅층;을 포함하며,
상기 발열코팅층은 전도성 코팅물질로 구성되며, 상기 전도성 코팅물질은
전도성 금속산화물과 탄소나노튜브를 혼합한 물질을 포함하며,
상기 발열코팅층이 도포된 구조에 상기 시트부재의 연신율이 10%~30%를 보유하도록 구현되는,
연성을 갖는 면상 투명 발열체.
A sheet member having a one surface and another surface opposite to the one surface; And
And a heat generating coating layer disposed on the one surface or the other surface of the sheet member,
Wherein the exothermic coating layer is comprised of a conductive coating material,
A material comprising a mixture of a conductive metal oxide and a carbon nanotube,
Wherein the elongation percentage of the sheet member is 10% to 30% in a structure in which the exothermic coating layer is applied,
A planar transparent heating element with ductility.
상기 전도성금속산화물은, ZnO 또는 TiO2 중 어느 하나인,
연성을 갖는 면상 투명 발열체.
The method according to claim 1,
Wherein the conductive metal oxide is any one of ZnO and TiO2,
A planar transparent heating element with ductility.
상기 면상 투명 발열체는,
투명도가 50% 이상을 충족하는,
연성을 갖는 면상 투명발열체.
The method of claim 2,
The planar transparent heat-
Wherein the transparency satisfies 50% or more,
A planar transparent heating element with ductility.
상기 면상투명발열체의 일측 또는 타측에 배치되는 한쌍의 전극;을 포함하는,
발열히터.A flexible planar surface heating element according to claim 1;
And a pair of electrodes disposed on one side or the other side of the planar transparent heating element,
Heating heater.
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|---|---|---|---|
| KR1020170021439A KR20180095227A (en) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | Transparent heating elements and Heator comprising flexible and transparent heating elements |
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Cited By (4)
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| KR20210033755A (en) | 2019-09-19 | 2021-03-29 | 우석대학교 산학협력단 | Flexible heating element capable of high temperature generation |
| KR20220135069A (en) | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 동의대학교 산학협력단 | Transparent heating element having high flexibility and heating heater including the same |
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- 2017-02-17 KR KR1020170021439A patent/KR20180095227A/en not_active Application Discontinuation
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