KR20190002113U - 금속나노와이어 코팅 발열시트 전극구조 - Google Patents
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Abstract
우리는 발열의류나 발열매트 등에 최적화된 새로운 발열시트를 개발하였다.새로운 발열시트는 수백번 접거나 구겨도 손상되지 않는 내구성을 가져서 세탁기에 의한 세탁이 가능하고, 천으로 만들어져서 의류 안에 넣으면 만져지지 않으며, 눈에 띄지도 않는다. 새롭게 개발된 발열시트는 천에 은나노와이어를 코팅하여 제작된다. 은나노와이어 코팅 발열시트는 발열부, 전극부, 전원연결단자를 기본으로 구성하는데, 금속나노와이어로 모든 부분을 제작하는 것은 경제성이 크게 떨어지는 일이다. 실용성과 경제성 향상을 위해 전극부의 일부 또는 전부를 금속마이크로와이어로 대체하는 구조와 기술을 개발하였다. 금속마이크로 와이어는 수십 마이크로 직경은 구리선, 은도금구리선, 주석도금구리선으로 만들어지며, 이를 여러개 합사하면 저항이 낮고, 휨에 강한 금속마이크로와이어가 만들어진다. 우리는 이를 이용하여 경제성이 우수한 금속나노와이어 발열시트를 만들 수 있었으며, 향후 발열의류, 발열매트 등에 다양하게 사용될 것이다.
Description
본 기술은 전기를 사용하여 열을 내는 의류와 침구류, 바닥매트류에 들어가는 발열시트 또는 발열천을 제작하는 분야이며, 기존 대비 우수한 유연성, 견뢰도, 경제성을 갖추고 있다.
전기를 사용하여 열을 내는 발열의류, 발열침구류, 바닥매트류가 많이 사용되고 있다. 대표적인 전기발열의류는 발열점퍼, 발열조끼, 발열복대, 발열내의, 발열장갑, 발열방석, 발열무릎덮개, 발열발난로 등이 있으며, 발열침구류는 전기요, 전기담요 등이 있고, 바닥매트류는 전기매트, 전기방석 등이 있다.
일반적으로 발열의류는 9V의 이하의 직류를 사용하고 배터리를 사용하여 열을 내고 캠핑용, 레저활동용, 휴대용으로 사용된다. 발열침구류와 바닥매트류는 220V 교류를 사용하거나 교류를 12 ~ 24V의 저전압 직류로 바꿔서 사용하는 방식이다.
이와 같은 제품들에 사용되는 발열체들은 크게 2가지로 나뉜다. 첫째는 열선이고, 두번째가 면상발열체이다. 열선은 구리선을 얇게 인발하여 여러가닥을 꼬아서 만들거나, 탄소섬유 수천가닥을 모아서 만든다. 면상발열체는 전도성카본블랙이나 탄소나노튜브 분말을 주재료로 전기전도성 페이스트를 만들어 필름에 코팅하고 라미네이팅하는 방식으로 만들어진다. 둘다 방수는 되지만 반복굽힘에 약해서 세탁기에 의한 세탁이 되지 않는 단점이 있다.
은나노와이어는 2002년 발표된 이후로 많은 학교, 연구기관, 회사에서 연구되어 왔으며, 가장 활발한 연구분야는 투명전극에 사용되는 전도성 소재이다. 은나노와이어는 일반적으로 두께 30 ~ 200nm, 길이 5 ~ 100um를 이루어서 듬성듬성 투명한 필름 위에 펼치면 전기전도성도 있고, 가시광도 투과되는 투명전도성 필름이 된다. 은나노와이어는 그외도 폴리우레탄 필름이나 실리콘 위에 코팅되어 유연전극으로도 개발되고 있으며, 천에 코팅되어 전도성 천으로도 연구되고 있다.
은나노와이어 네트워크는 전기전도성이 우수하고, 저온에서 소결되어 전기적으로 연결된다는 점, 공기중에서 산화되지 않으며, 반복굽힘에 잘 끊어지지 않고, 열전달 성능이 우수하다는 장점을 가졌지만 적합한 응용처를 찾지 못하여 실생활에 인접하여 많이 사용되지는 못하고 있다. 은나노와이어의 비싼 가격을 넘어서는 편리함과 장점을 주는 기술과 제품이 나오지 못하고 있기 때문이다. 이에 우리는 신소재를 접목시키고, 신기술을 개발하여 비싼 가격을 넘어서는 편리함을 제공해주고자 한다.
Journal of Materials Chemistry C, 2015. 3, P3908(Silver nanowire coated threads for electrically conductive textiles)
금속나노와이어를 천에 코팅하여 발열체로 사용하는 것은 반복굽힘 및 구김에 강한 높은 내구성과 세탁기에 의한 세탁이 가능한 견뢰도를 보여주지만 비용이 많이 드는 기술이다. 특히, 발열부와 전원공급단자를 연결하는 전극을 금속나노와이어로만 제작하는 것은 비용이 많이 드는 부분이다. 본 기술은 이를 대체하거나 일부 대체하여 경제성을 높이는 기술이다.
우리는 금속나노와이어 코팅 발열시트의 경제성을 높이기 위해 금속나노와이어 코팅 부분 중 일부를 금속마이크로와이어로 대체하는 방법을 개발하였다. 전원공급단자와 발열부를 연결하는 전극을 금속마이크로와이어로 대체하는 방법이 가장 유용하며, 금속마이크로와이어는 직경 수십마이크로의 연속생산 와이어들을 합사하여 만들어진 직경 수십 ~ 수백마이크로미터의 전선이다.
금속나노와이어로 전원공급단자에서 발열부로 이어지는 긴 선을 형성하는 것은 고가의 공정이다. 전기전도성이 우수한 은나노와이어로 제작해도 길이에 따라 2 ~ 10g이 들어가서 발열부 전체의 제작단가 보다 비싸다. 이를 구리마이크로와이어로 대체하면 비용을 1/10로 떨어뜨릴 수 있다. 이와 같은 대체는 반복굽힘에 대한 내구성을 많이 떨어뜨리지만 여전히 세탁기에 의한 세탁이 가능한 내구성을 가지고 있어서 실용성이 높은 기술이다.
도1는 천에 함침된 은나노와이어가 네트워크를 이루며 섬유 사이를 연결하는 부분의 전자현미경 사진이다.
도2는 은도금 구리선의 사진이다.
도3은 선형 발열선을 가지는 발열시트의 구조도이다.
도4는 면상 발열부를 가지는 발열시트의 구조도이다.
도5은 완성된 발열시트의 사진이다.
도6은 완성된 발열시트의 발열 열화상 이미지이다.
도2는 은도금 구리선의 사진이다.
도3은 선형 발열선을 가지는 발열시트의 구조도이다.
도4는 면상 발열부를 가지는 발열시트의 구조도이다.
도5은 완성된 발열시트의 사진이다.
도6은 완성된 발열시트의 발열 열화상 이미지이다.
우리는 발열의류와 발열침구, 발열매트에 최적화된 경제적인 발열시트를 개발한다는 목표를 설정하였다. 새로운 발열시트는 수백번 접거나 구겨도 손상되지 않는 내구성을 가져서 세탁기에 의한 세탁이 가능해야 하고, 땀이나 물에 노출되어도 누전을 막아주는 방수기능이 있어야 하며, 인체에서 나오는 수증기를 배출시켜주는 투습기능이 있어야 최상의 제품이 될 수 있다.
수백번 접거나 구겨도 손상되지 않는 내구성과 세탁기에 의한 세탁이 가능하게 하기 위하여 새로운 발열 소재로 금속나노와이어를 선정하였다. 금속나노와이어들이 마이크로 직경의 섬유에 코팅되면 섬유의 굽힘 반경이 금속나노와이어의 직경 대비 월등히 커서 반복굽힘에 의한 금속나노와이어의 피로손상은 거의 발생하기 않는다. 금속나노와이어는 자체 네트워크 형성이 잘 이루어져서 전기전도성이 나노분말 대비 우수한 장점도 있다. 현재까지 상용화된 금속나노와이어는 은과 구리가 있다. 그중에서도 은나노와이어가 상용화가 많이 되어 본 고안에 가장 적합해서 이하 은나노와이어 위주로 설명한다. 동일 기능과 목적을 위해 동일한 방법으로 구리나노와이어, 은도금 구리나노와이어를 사용할 수도 있음은 명백하다. 은나노와이어는 현재까지 소개된 대부분의 것들이 직경 30 ~ 300nm, 길이 3 ~ 100um 사이에 있어서 범위 내에서 모두 사용 가능하며, 직경 대 길이의 비율이 100 ~ 200 사이가 전기전도성과 분산성이 우수한 잉크를 만들 수 있어 좋다. 은나노와이어 직경은 작을수록 반복굽힘에 대한 내구성이 강한 특징이 있다. 잉크 제조 시의 분산성과 인쇄 후의 전기전도성을 고려하면 평균 직경 50 ~ 300nm, 평균 길이는 5 ~ 40um가 적합하다.
인쇄와 코팅을 위한 은나노와이어 잉크는 은나노와이어와 바인더, 솔벤트로 이루어진다. 이와 같은 조건을 만족시키는 은나노와이어 잉크는 바인더가 가장 중요하며, 본 기술에 적합한 바인더는 열가소성 폴리우레탄과 PMMA(Poly methyl methacrylate), 실리콘이 가능하다. 열가소성 폴리우레탄은 methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-Methylpyrrholidon, trahydrofuran 등을 솔벤트로 하여 잉크 제작이 가능하다. PMMA는 Acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, chloroform, dichloromethane, benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, xylene, methoxybenzene, diethyl phthalate, methoxypropyl acetate, ethyl acetate, formic acid, toluene 등을 솔벤트로 하여 잉크제작이 가능하며, 극성 솔벤트는 물을 추가하여 수계 잉크제작도 가능하다. 실리콘은 저점도 실리콘 또는 실리콘 희석제를 사용하여 잉크 제작이 가능하다. 특히, 열가소성 폴리우레탄과 실리콘은 바인더 자체가 신축성이 커서 반복굽힘이나 구김에 강한 은나노와이어 코팅층을 만들 수 있다. 반면에 PMMA는 경제성이 높고 부착력이 좋은 잉크를 만들 수 있다.
잉크에서 은나노와이어 함량은 30 ~ 60wt%가 적합하며, 바인더 함량은 3 ~ 8wt%, 솔벤트는 35 ~ 65wt%가 적합하다. 솔벤트 건조 후 잔류물에 대한 은나노와이어 대 바인더 무게 비율은 19:1 ~ 8:2 정도가 적합하다.
은나노와이어 잉크를 천에 코팅하는 방법은 기존 인쇄공정을 사용한다. 옵셋, 그라비어, 플렉소 등의 인쇄 방법을 사용할 수 있으나 일반 인쇄보다 잉크량이 많이 들어가야 하는 점을 고려하여 스크린프린트 인쇄 또는 정량토출기를 이용한 플로터(Plotter)가 적합하다. 정량토출기를 이용한 플로팅 인쇄는 로봇팔에 정량토출기를 장착하여 프로그램데로 로봇팔이 움직이면서 일정량을 천에 짜내며 선을 그어서 스스로 퍼지고 침투하게 만드는 방식이다. 전기저항을 낮추기 위해 함침시켜야 하는 잉크량이 많을 경우나 위치별 함침량을 달리해야 할 경우에 적합한 인쇄 방식이다. 데스크탑 로봇 디스펜서라고도 한다. 도1은 은나노와이어 잉크 미량을 부직포에 코팅하여 함침시킨 것으로 천의 섬유가닥을 둘러싸고 서로 연결하여 전기적 네트워크를 형성한 상태를 볼 수 있다.
은나노와이어 잉크를 사용하여 발열부를 형성하여야 한다. 발열부는 인쇄 방식과 사용 목적에 따라 다양한 형태로 제작 가능하다. 데스크탑 로봇 디스펜서를 사용하는 경우는 선형이나 곡선 등으로 제작하는 것이 바람직하며, 스크린프린트는 선형과 면상 인쇄가 모두 가능하다. 옵셋, 그라비어, 플렉소 등도 선형과 면상 인쇄가 모두 가능하다. 사용 목적에 따라서는 유연성과 안전선이 중요한 분야는 선형인쇄가 적합하며, 인체에 직접 접촉하거나 인접한 부분에는 면상 인쇄가 적합하다.
도3은 선형 발열체일 때의 발열시트 구조를 나타낸 것이고, 도4는 면상발열체 일 때의 발열시트 구조를 나타낸 것이다. 도3의 100은 베이스 천이고, 110은 은나노와이어로 인쇄된 발열선이다. 111은 은나노와이어로 인쇄된 전극부이며, 120은 전극의 저항을 낮추거나 전극을 대체하여 전원공급단자와 발열선을 연결하는 금속마이크로와이어이다. 도3의 구조는 양쪽 전극을 연결하는 발열선(110)이 다수 형성된 구조로 발열선 일부가 파손되더라고 다른 발열선에 영향이 없어서 안전성이 높은 구조이다. 도3의 발열선은 직선 이외에도 곡선, 꺽인 직선, 직선과 곡선의 복합형 등 다양하게 변형 가능하다. 모든 발열선이 평행해야 하는 것도 아니며 양쪽 전극이 사다리꼴을 이룰수도 있으며, 발열선들은 각각 길이와 저항을 달리해서 위치별로 온도를 다르게 할 수도 있다. 도4는 면상발열체 구조로 100은 베이스 천이고, 110은 은나노와이어로 인쇄된 발열부이다. 120은 발열부와 전원공급단자를 연결하는 금속마이크로와이어이다. 도4의 발열부(110)은 정사각이나 직사각형 형태에서 거의 변형이 불가하며, 발열부를 사각형으로 인쇄하고 양끝단에 발열부 보다 저항이 낮은 전극을 부착하는 구조로 제작된다. 도3과 도4의 전극부는 모두 전원공급단자에서 발열선 또는 발열부로 전기를 공급하는 기능이며, 전극부에서 전력소모가 많이 되지 않게 하기 위해서는 저항이 작아야 한다. 전극부는 특히 단면적이 작아서 발열부와 같은 단위면적당 저항으로 만들어지면 고열이 나게되고 빠른 파손의 원인이 될 수 있다. 일반적으로 면상발열체에서 전극부 저항은 발열부보다 단위길이당 또는 단위면적당 저항이 1/10 이하로 작게 만들어져야 한다. 만일 전극부를 발열부와 동일한 은나노와이어 잉크로 만든다면 함침 또는 코팅량을 10배로 올려야 하기 때문에 비용이 많이드는 고가 공정이다.
이와 같은 경제성 하락 문제를 해결하기 위해서 전극으로 금속마이크로 와이어를 도입하였다. 금속마이크로와이어는 일반 전선보다 얇은 직경 수십에서 수백 마이크로미터의 주석 또는 구리 전선으로 인발 또는 압출이라는 연속생산 공정을 통해 길이 수km로 제작된다. 재질은 구리나 구리를 포함한 합금, 알루미늄 등이 가능하다. 이중 구리는 저렴하고 전기전도성이 우수하여 주재료로 적합하다. 하지만 순수 구리는 공기중에서 산화가 계속 진행되므로 직경 수십에서 수백 마이크로미터의 구리선은 수명이 짧다. 이를 방지하기 위해서 은도금구리선이나 주석도금구리선을 사용하는 것이 보다 적합하다. 금속마이크로와이어는 한 가닥은 저렴하고, 잘 휘어지지만 전기전도성이 충분히 높지 않고, 인장에 약한 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 금속마이크로와이어 여러개를 합사하여 사용할 수 있다. 본 고안에서도 금속마이크로와이어를 한가닥씩 다수개를 설치하여 전극으로 사용할 수도 있지만, 2 ~ 10여 가닥을 합사하여 사용하는 것이 보다 경제적이다. 합사는 여러가닥을 모으는 것을 말하며, 합사 시에는 꼬아주는 것이 좋다. 꼬는 이유는 작업 중 풀리는 것을 방지하여 천에 설치와 고정 작업을 용이하게 하기 위한 목적다. 금속마이크로와이어 한 가닥의 직경은 200um 이내여서 베이스 천 두께와 차이가 크지 않은 것이 좋다. 합사된 금속마이크로와이어 직경은 500um 이내여서 원사 직경의 3배 이내인 것이 내구성 향상에 좋다.
직경 100um에 7가닥이 합사된 은도금구리와이어(도2 참조)는 자동차 의자용 열선으로도 사용된다. 펠트지에 합사된 은도금구리와이어를 니들링 고정하여 자동차 의자의 외피 아래에 넣어 12 ~ 24V를 입력하여 열을 내는 방식이다. 6,000회의 반복굽힘에도 단선이 발생하지 않는 내구성을 가져서 본 고안에서 사용하는 천 형태의 발열시트와 함께 사용되기에 적합한 반복굽힘 내구성을 가지고 있다. 전기전도도 측면에서도 M당 0.5옴의 낮은 저항을 보여서 은나노와이어 발열시트 전극으로는 가장 적합한 전기적 특성을 가지고 있다.
발열시트의 전극부에 금속마이크로와이어를 단독으로 사용해서 전원공급단자와 은나노와이어 발열선 또는 발열부를 연결하는 것도 가능하나 은나노와이어와 금속마이크로와이어 간의 접촉 저항을 줄이기 위해서는 상호 간의 접촉면적을 늘리는 구조가 필요하다. 도3의 111과 120이 중복되어 표시된 것과 같이 은나노와이어로 먼저 전극부를 형성하고, 그 위에 금속마이크로와이어를 고정시키는 구조이다. 이렇게 하면 금속마이크로와이어와 은나노와이어간의 접촉 면적이 넓어져서 접촉부 불량에 의한 과열현상이 현저히 낮아지게 되고, 장기 사용에 따른 접촉 저항의 증가에 대하여도 과열 가능성을 낮출 수 있다. 도4의 경우에는 전극부에 은나노와이어 잉크 추가 코팅 없이 120의 금속마이크로와이어만을 고정하여 경제성을 최대화시킬 수 있다.
금속마이크로와이어는 합사된 전선 하나가 전원공급단자와 발열선 또는 발열부를 연결할 수도 있지만 거리가 멀거나 안전성을 높이기 위한 목적으로 두 개 이상이 병렬로 사용될 수도 있다. 병렬 배치는 두 개 이상의 전선이 전원공급단자에서 발열선 또는 발열부에 닿을 때까지 서로 평행하게 배열되는 것을 말하며, 중간에 서로 닿지 않아야 한다. 두 개 이상을 병렬배치하면 한 선이 단선되었을 때 나머지 선으로 전류가 많이 흘러가는 것을 막을 수 있다.
금속마이크로와이어의 고정은 니들링 방식이 적합하다. 니들링 방식은 두가지를 사용할 수 있다. 하나는 금속마이크로와이어를 중심에 두고 좌우로 부도체인 폴리머 실을 니들링하여 폴리머 실이 금속마이크로와이어를 눌러서 고정하는 방식이고, 다른 하나는 금속마이크로와이어를 밑실에 두고 폴리머 실을 윗실로 써서 재봉틀로 직접 니들링하는 방식이다. 전극 형성 속도와 고정의 안정성, 경제성 측면에서 직접 니들링하는 방식이 효과적이다. 금속마이크로와이어를 니들링으로 고정하는 방식은 베이스가 천 종류일 경우가 효과적이다. 천의 섬유들이 계속하여 복원력을 주며 금속마이크로와이어와 천에 코팅된 금속나노와이어 간의 접촉을 유지시켜주기 때문이다. 적합한 천의 두께는 100um 이상의 부직포나 직조된 천이다.
금속나노와이어 발열부와 금속마이크로와이어 전극으로 만들어진 발열시트에 방수기능을 부여하는 것도 가능하다. 방수기능을 부여하기 위해서 폴리머 필름이나 방수포를 완성품 위에 덧붙이는 방법도 있지만 그렇게 할 경우 제작 공정과 천이 2중으로 들어가서 경제성이 떨어진다. 따라서 본 고안에서는 경제성 향상을 위해서 기존 방수포 또는 방수천에 은나노와이어 잉크를 코팅하고 금속마이크로와이어를 니들링 방식으로 고정하는 방법을 개발하였다.
방수천은 PET 또는 나일론 섬유를 직조하여 베이스로 사용된 것이 내열온도가 220도로 높아서 좋고, 인장강도도 높아서 좋은 특성을 보인다. PET 또는 나일론 베이스 천에 폴리머 필름 라미네이팅이나 발수 코팅을 한 구조의 방수천이 본 고안의 적용에 적합한 구조이다. 라미네이팅 필름으로 열가소성 폴리우레탄을 사용한 방수천은 내구성이 높고, 방수 수압이 높아서 우수한 방수 특성과 높은 세탁 내구성을 보인다. 이외에도 우산에 사용되는 다양한 방수천이 사용 가능하다.
의류에 사용되는 방수천은 방수기능과 함께 수증기를 내보내는 투습기능을 가지고 있어 투습방수천이라 한다. 이와 같은 투습방수천에 은나노와이어 잉크 코팅과 금속마이크로와이어 니들링 고정으로 투습방수 발열시트의 제작이 가능하다.
투습방수천의 종류에는 듀폰사의 Tyvek, 고어사의 고어텍스(Gore-Tex), 도날드슨사의 테트라텍스(Tetratex), BHA테크놀리지사의 이벤트(eVENT), 도레이사의 엔트란트 DT(Entrant DT), 힐텍스사의 힐텍스(Hill-Tex), 디아플렉스(DiaPLEX), 지오텍사의 지오텍스(Zeo Tex), 비비텍스(BB-Tex), 카본텍스(Carbon-Tex), 알파텍스(Alpa-Tex), 옴니테크 3중 렉서립 XP(Omni-Tec 3Layer Laxer Rip XP), 아쿠아셀(Aquasel) 등이 있다. 방수천 또는 투습방수천에 은나노와이어를 인쇄한는 과정에서는 문제 없으나, 금속마이크로와이어를 니들링으로 고정하는 단계에서는 방수가 깨질 우려도 있다. 하지만 대부분의 방수천 또는 투습방수천이 니들링을 통해 옷으로 만들어진다는 점을 고려하면 유사한 소재의 가는 실만으로도 방수 효과에 큰 피해없이 금속마이크로와이어를 천에 고정시킬 수 있을 것이다.
(실시예 1)
질산은, 에틸렌글리콜, 폴리비닐피놀리돈을 주원료로 150도에서 평균 직경 100nm, 평균 길이 12um의 은나노와이어를 합성하였다. 합성된 은나노와이어를 물과 알콜류로 3회 세척하여 불순물을 최소화시킨 후 은나노와이어를 회수하였다. 회수한 은나노와이어에 열가소성 폴리우레탄을 바인더로 넣고, methyl ethyl ketone를 솔벤트로 넣어서 20도에서 점도 1,000cP의 은나노와이어 잉크를 제조하였다. 인쇄 베이스 천으로는 DUPONT사의 HDPE 부직포인 Tyvek 중량 43g/m2 원단을 사용하였다. 원단 위에 데스크탑 로봇 디스펜서로 전극 길이 30cm와 열선 길이 14cm, 열선폭 1.2mm, 열선 중앙간 간격 5mm, 발열부 면적 14x30cm2이 되도록 인쇄하였다. 1분간 상온에서 함침시키고, 120도에서 10분간 건조하였다. 열선들의 총 저항은 3.0옴이고, 전극 하나의 30cm 저항은 2옴이었다.
직경 100um의 은도금구리선 7개를 꼬으며 합사하여 직경 310um의 전선을 제작하였다. 저항은 M당 0.5옴이었다. 앞서 제작된 은나노와이어 코팅 전극의 중앙을 따라 니들링하여 고정하였다. 니들링 윗실은 PET섬유를 사용하였다. 전극 30cm 저항은 0.15옴으로 줄어들었으며, 발열시트 총 저항은 3.3옴이 되었다. 전극부에 5V, 최대 2.1A 출력의 리튬이온전지를 연결하였다. 실 전력 소모는 7.6W였다. 열화상 측정결과가 도6과 같이 나타났으며, 전극부 온도는 발열선 대비 낮게 나와서 양호한 발열체가 제작되었음을 알 수 있다. 은도금구리선과 은나노와이어 코팅부가 겹쳐있는 부분에서 접촉불량에 의한 과열현상은 전혀 관찰되지 않았다.
본 고안은 발열의류, 발열침구와 발열매트에도 적용가능하다. 2016년 발표자료에 의하면 발열침구와 발열매트 시장은 국내에 9천억원의 시장을 형성하고 있고, 이중에 전기발열제품이 5천억원의 시장을 형성하고 있다. 본 기술은 보다 얇고 유연하면서 내구성 높은 발열시트 제조기술을 제공하며, 기존과 달리 세탁기에 의한 세탁을 가능하게 해주고 보관을 편리하게 하는 발열침구와 발열매트 제작을 가능하게 해준다.
100 : 베이스 천
110 : 금속나노와이어 열선
111 : 금속나노와이어 전극
120 : 금속마이크로와이어 전선
110 : 금속나노와이어 열선
111 : 금속나노와이어 전극
120 : 금속마이크로와이어 전선
Claims (8)
- 천에 코팅된 금속나노와이어 발열부와 발열부의 양끝단에서 전원공급단자까지를 연결하는 금속마이크로와이어 전극으로 이루어진 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 금속마이크로와이어는 직경 200um이하로 연속생산된 금속전선 둘 이상을 모아서 합사한 직경 500um이하 금속전선인 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 금속마이크로와이어는 구리선 또는 은도금 구리선 또는 주석도금 구리선 중 하나를 포함하는 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 금속마이크로와이어는 둘 이상이 평행하게 발열부에서 전원공급단자까지를 각자 연결하는 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 금속마이크로와이어는 부도체인 실을 써서 천에 고정된 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 전극은 천에 코팅된 금속나노와이어 전극과 그 위에 부착된 금속마이크로와이어로 구성된 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 천은 직물 또는 부직포인 전기발열시트
- 청구항 1항에 있어서 금속나노와이어는 직경 평균 300nm이하, 길이 평균 3um 이상인 은나노와이어, 구리나노와이어, 은도금구리나노와이어 중 하나를 포함하는 전기발열시트
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