KR20190052335A

KR20190052335A - 면상발열체 제조장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190052335A
Application number: KR1020170147951A
Authority: KR
Inventors: 이승현
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-05-16
Also published as: KR101988556B1

Abstract

본 실시예에서는, (a)면상발열부와, 상기 면상발열부가 설치되는 절연체로 구성되는 면상발열체를 가열하는 단계; 및 (b)상기 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공홀이 형성되는 제1금형을 사용하여 상기 면상발열체를 진공성형하는 단계;를 포함하는, 면상발열체 제조방법을 제공한다.

Description

면상발열체 제조장치 및 방법{Appratus and method for producing planar heater}

본 발명은 면상발열체 제조장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차 내장재에 적용할 수 있는 면상발열체 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

자동차의 내장재는 도어트림, 범퍼, 콘솔, 시트 등 다양한 제품들로 구성된다.

종래 자동차는 운송수단의 일종으로만 여겨졌으며, 자동차 내장재에 대한 미려감이나 감촉 등과, 다양한 기능(예를 들면, 발열기능 등)에 대해서는 크게 고려하지 않았다.

그러나, 현재 자동차는 운송수단으로서의 역할을 넘어서 사용자의 개성을 표현하는 물품으로 여겨지고 있어 자동차 내장재에 대한 개선에 많은 연구를 진행하고 있는 추세에 있다.

이러한 추세 속에서 자동차의 내장재는 점차 사용자가 원하는 기능과 감성품질에 만족할 정도로 개선되고 있는데, 특히 자동차의 내장재 중 도어 트림은 자동차 실내 미관 향상은 물론 승객의 안락하고 쾌적한 운전공간을 마련해주고 주행중 발생할 수 있는 외부충격으로부터 운전자와 승객을 보호하며 각종 수납공간, 안전장구, 전자장비 등을 설치하는 공간이며, 사용자가 팔이나 다리가 인접할 수 있어서 발열기능을 추가할 경우 사용자의 만족감을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

종래 면상발열체는, PET등의 절연체에 카본/실버등의 전극을 실크인쇄하여, 면상발열을 구현하게 된다.

그러나, 종래 면상발열체에 포함된 절연체는, 인쇄된 전극부의 안정성을 유지하기 위하여, 그 두께가 두껍고 강성을 지니기 때문에 신축성이 부족하여 다양한 형상과 기능을 가지고 있는 자동차 내장재 부품에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.

한국 등록특허공보 제10-1058211호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 곡면부가 포함된 자동차 내장재에 설치할 수 있도록 하는 면상발열체 제조장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일관점에 따른 면상발열체 제조방법은, (a)면상발열부와, 상기 면상발열부가 설치되는 절연체로 구성되는 면상발열체를 가열하는 단계; 및 (b)상기 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공홀이 형성되는 제1금형을 사용하여 상기 면상발열체를 진공성형하는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 면상발열체를 분위기 온도 60~100도로 가열할 수 있다.

본 실시예에서, 제1금형에 구비된 진공홀은, 상기 제1금형의 성형면이 곡면인 위치에 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연체의 상측면에는, 상기 면상발열부에 전원을 공급하는 전극부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1금형은, 성형면 외곽에는 진공상태를 유지하도록 금형습합부와, 실링패드가 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 전극부는, 끝단부가 외측으로 연장되어 커넥터와 연결되고, 상기 실링패드는, 상기 끝단부가 연장되는 부분에 대응되도록 설치될 수 있다.

본 실시예에서 상기 면상발열부는, 탄소발열체를 인쇄하여 형성할 수 있으며, 상기 절연체는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 면상발열체 제조방법은, (b)단계이후, 상기 면상발열체를 사출성형부품에 부착시키고, 상기 면상발열체의 외측부를 표피재로 감싸는 단계를 더 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 면상발열체 제조장치는, 면상발열부와, 상기 면상발열부가 설치되는 절연체로 구성되는 면상발열체를 진공성형하되, 상기 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공홀이 형성되는 금형;을 포함한다.

여기서, 상기 금형은, 성형면 외곽에는 진공상태를 유지하도록 금형습합부와, 실링패드가 구비될 수 있다.

또한, 실링패드는, 내측에 볼트가 설치될 수 있다.

본 발명에 의하면 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공흡입하는 금형을 구비하여 진공성형시에 면상발열부가 변형되지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 금형에 실링패드가 구비되어 진공성형과정에서 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 진공성형단계를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 표피재 감싸기단계를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치에서 면상발열체가 대응되는 부분을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치에 면상발열체가 안착된 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 진공성형단계를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 표피재 감싸기단계를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에서 진공성형단계는, 면상발열체(210)가 가열된 다음, 면상발열체 제조장치(100)에 포함된 제1금형(110)에 인서트된다.

면상발열체(210)는, 전원이 가해지면 발열되는 면상발열부(211)와, 면상발열부(211)가 설치되는 절연체(213)가 포함된다.

본 실시예에서는 전술한 바와 같이 면상발열체(210)를 진공성형이 가능하도록 가열하여 제1금형(110)에 인서트되는데, 가열온도는, 분위기 온도 60~100도로 가열하도록 한다.

면상발열부(211)는, 다양한 형태의 면상 발열수단으로 형성할 수 있다. 본 실시예에서 면상발열부(211)는, 탄소발열체를 절연체(213) 상측면에 인쇄함으로써 보다 간단하게 면상발열부(211)를 형성할 수 있도록 한다.

여기서, 면상발열부(110)는 전원(미도시)과 연결되도록 전극부(미도시)가 구비되는데, 이에 대해서는 후술한다.

절연체(213)는, 상측에 면상발열부(211)가 설치되기 때문에 내열성을 갖는 소재로 형성되는데, 일례로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 형성될 수 있다.

또한, 절연체(213)의 두께는 0.2mm ~ 0.5mm로 형성함으로써 인쇄된 면상발열부(110) 및 전극부(미도시)가 안정적으로 설치될 수 있도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 진공성형단계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공홀(111)이 다수개 형성된 제1금형(110)을 사용한다.

제1금형(110)에 구비된 진공홀(111)은, 면상발열부(211)가 설치된 영역을 회피하여 형성되는데, 이와 같은 구성을 통해 진공성형시에 면상발열부(211)는 성형되지 않고 안정적인 구조상태를 유지하게 된다.

또한, 본 실시예에서, 제1금형(110)에 구비된 진공홀(111)은, 제1금형(110)의 성형면이 곡면부(112b)인 위치에 형성되어 성형면을 따라 절연체(213)이 곡면으로 성형되도록 하고, 제1금형(110)의 성형면이 평면부(112a)인 위치에는 절연체(213)의 변형이 필요없기 때문에 진공홀(111)이 구비되지 않도록 한다.

이와 같이, 면상발열체(210)가 진공성형이 되어 자동차 내장재에 장착이 가능하도록 성형이 완료되면 표피재를 감싸는 공정을 진행하게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조방법에서 표피재 감싸기단계를 도시한 것으로, 도 2를 참조하면, 성형된 면상발열체(210)를 사출성형부품(250)에 부착시키고, 면상발열체(210)의 외측부를 표피재(220)로 감싸면서 접착제로 접합하게 된다.

사출성형부품(250)은, 자동차의 내장재로 사용되는 도어트림, 범퍼, 콘솔 등 다양한 부품이 될 수 있으며, 특히 곡면부를 포함한 자동차 내장재 부품일 수 있는데, 성형된 면상발열체(210)는 자동차 내장재와 동일한 형상으로 진공성형되게 된다.

표피재(220)는, 사용자가 실제로 접촉하게 되는 부분으로 감촉이 우수하고 내구성이 뛰어난 천연가죽 또는 인조가죽 등을 사용할 수 있다.

또한, 표피재(220)는, 사용자가 접촉할 때 소프트감을 향상시키도록 폼층(미도시)이 포함되도록 구성할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서 표피재 감싸기단계에서는, 성형된 면상발열체(210)를 동일 형상을 가진 사출성형부품(250)의 상측에 접착제로 접착한 다음, 최종 외관을 구성하는 표피재(220)를 접착하여 표면처리를 마감함으로써 발열이 가능한 자동차 내장재 부품을 완성하게 된다.

도 3은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치에서 면상발열체가 대응되는 부분을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치에 면상발열체가 안착된 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치(100)는, 상측에 위치한 제1금형(110)과, 하측에 위치한 제2금형(120)을 포함하고, 면상발열체(210)가 제2금형(120) 상측에 위치된 상태에서 제1금형(110)이 하강하도록 구성된다.

면상발열체(210)는, 제2금형(120) 상측면에 안착되는 절연체(213)와, 절연체(213) 상측에 형성되는 면상발열부(211)를 포함한다.

또한, 절연체(213)의 상측면에는, 면상발열부(211)에 전원을 공급하는 전극부(215)가 구비된다.

본 실시예에서 전극부(215)는, 끝단부가 외측으로 연장되어 커넥터(217)와 연결되도록 구성되어 전원공급이 가능하도록 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체 제조장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이 진공성형시 진공상태가 유지될 수 있도록 제1금형(110)의 성형면 외곽을 따라 금형습합부(113)와, 실링패드(115)가 구비될 수 있다.

여기서, 실링패드(115)는, 전극부(215)의 끝단부가 외측으로 연장되는 부분에 대응되도록 설치되는데 소재는 탄성재질로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 실링패드(115)의 내측에는 볼트(117)가 설치되어 실링패드(115)의 돌출 높이를 조절할 수 있으며, 탄성재질의 실링패드(115)가 형폐시 최소한 변형되도록 지지하는 역할을 수행한다.

이와 같이, 탄성재질의 실링패드(115)는, 형폐시에 금형습합부(113)와 함께 금형내의 진공상태를 유지할 뿐만 아니라, 형폐시 전극부(215)에 가해지는 압력을 일부 흡수하여 전극부(215)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 면상발열부를 지지하는 절연체의 소재를 PET로 사용하고, 제1금형에 면상발열부를 회피하여 구비된 진공홀을 통해 곡면부를 성형함으로써 대응되는 곡면형상을 갖는 자동차 내장재에 용이하게 설치할 수 있게 된다.

또한, 제1금형에 탄성소재의 실링패드를 구비함으로써 진공성형시에 진공상태를 유지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 형폐압력에 의한 전극부의 손상을 최소화함으로써 면상발열체의 불량율을 감소시킬 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 면상발열체 제조장치
110: 제1금형
111: 진공홀
115: 실링패드
120: 제2금형
210: 면상발열체
211: 면상발열부
213: 절연체
215: 전극부

Claims

(a)면상발열부와, 상기 면상발열부가 설치되는 절연체로 구성되는 면상발열체를 가열하는 단계; 및
(b)상기 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공홀이 형성되는 제1금형을 사용하여 상기 면상발열체를 진공성형하는 단계;를 포함하는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 (a)단계는,
상기 면상발열체를 분위기 온도 60~100도로 가열하는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 진공홀은,
상기 제1금형의 성형면이 곡면인 위치에 형성되는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 절연체의 상측면에는,
상기 면상발열부에 전원을 공급하는 전극부가 구비되는, 면상발열체 제조방법.
청구항 4에 있어서,
상기 제1금형은,
성형면 외곽에는 진공상태를 유지하도록 금형습합부와, 실링패드가 구비되는, 면상발열체 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 전극부는, 끝단부가 외측으로 연장되어 커넥터와 연결되고,
상기 실링패드는, 상기 끝단부가 연장되는 부분에 대응되도록 설치되는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 면상발열부는,
탄소발열체가 인쇄되어 형성하는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 절연체는,
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 형성되는, 면상발열체 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
(b)단계이후, 상기 면상발열체를 사출성형부품에 부착시키고, 상기 면상발열체의 외측부를 표피재로 감싸는 단계를 더 포함하는, 면상발열체 제조방법.
면상발열부와, 상기 면상발열부가 설치되는 절연체로 구성되는 면상발열체를 진공성형하되, 상기 면상발열부가 설치된 영역을 회피하여 진공홀이 형성되는 금형;을 포함하는, 면상발열체 제조장치.
청구항 10에 있어서,
상기 금형은,
성형면 외곽에는 진공상태를 유지하도록 금형습합부와, 실링패드가 구비되는, 면상발열체 제조장치.
청구항 11에 있어서,
상기 실링패드는,
내측에 볼트가 설치되는, 면상발열체 제조장치.