KR20190069530A - 필름 히터 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
히터는 (a) 필름; (b) 필름의 하나 이상의 측면을 따라 연장되는 하나 이상의 덮개; 및 (c) 필름이 가열되도록 전력을 필름에 인가하는 하나 이상의 전력 인가부를 포함하고; 필름은 흑연 필름이다.
Description
본 교시내용은 일반적으로 필름 히터, 바람직하게는, 합성 흑연 필름 히터 및 필름 히터를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 교시내용은 개선된 히터 그리고 더 바람직하게는 차량에서 사용되는 개선된 히터에 근거를 둔다. 일반적으로, 히터는 패턴으로 형성되는 와이어를 포함한다. 와이어는 전기가 와이어에 인가될 때 열을 생성한다. 와이어가 또한 탄소질 물질에 배치될 수도 있어서 와이어가 가열될 때 열이 탄소질 물질로 확산되어 더 넓은 영역을 가열시킨다. 그러나, 이 디바이스에서 균일한 가열을 달성하는 것은 항상 달성되지 못할 수도 있고 그리고 과열점이 가열된 와이어 주변에 발생할 수도 있다. 게다가, 가열된 와이어가 파괴된다면 히터는 가열을 중지할 수도 있다. 히터가 또한 양의 온도 계수 물질에 의해 연결되는 전극을 포함할 수도 있어서 전기가 하나의 전극으로부터 양의 계수 물질을 통해 다른 전극으로 전도되고 그리고 열이 생성된다. 다른 히터는 복수의 긴 물질이 함께 직조되어 히터를 형성하는 직조 구성을 갖는다. 이 히터는 이 물질이 하나의 와이어를 따라 전류 드리프트를 허용할 수도 있기 때문에 긴 물질 중 하나 이상을 따라 과열점을 발생시킬 수도 있다. 가열될 단단한 표면이 필름 히터를 지지하도록 필름을 가열될 단단한 표면에 직접적으로 연결시킴으로써 필름 히터를 생성하려는 시도가 행해져 왔다. 히터의 예는 미국 특허 제5,824,996호; 제6,057,530호; 제6,150,642호; 제6,172,344호; 제7,053,344호; 및 제7,838,804호; 미국 특허 출원 공보 제2003/155347호; 제2004/0211772호; 제2007/0278210호; 제2010/0200558호; 및 제2010/0282458호; 유럽 특허 제EP2400814호; 독일 특허 출원 제DE102004025033호; 및 일본 특허 공보 제JP02-120039호에서 찾을 수도 있고, 상기의 모든 기초출원들의 전문이 모든 목적을 위해 참고로 본 명세서에 편입된다. 그러나, 이 시스템은 다음을 포함할 수도 있다.
승객을 따르고 그리고 이 승객 움직임에 응답하여 크링클 잡음(crinkling noise)을 방지하기 위한 높은 정도의 가요성을 가진 히터를 갖는 것이 매력적일 것이다. 조립체 내 부품 수량을 최소화하고 그리고 이에 대응하여 조립 단계를 감소시키는 것이 매력적일 것이다. 현재 존재하는 것에도 불구하고, 차량 제작업자 및 다른 사람들은 저비용, 경량, 및 가열 표면을 제공하기 위한 제작 방법의 용이성을 계속해서 찾고 있다. 이 점에서, 하나의 매력적인 특징은 고수요 금속, 예컨대, 금, 은, 구리 등에 대한 변동 가격의 의존도에서 자유로워졌다는 것이다. 표면에 대한 전도성 금속의 접착 결합의 의존도를 방지하는 것이 매력적일 것이다.
금, 은 및 구리가 없고/없거나 실질적으로 없는 가요성 시트(좌석) 히터(flexible seat heater)가 필요하다. 히터의 전부 또는 일부의 부분적인 또는 전체 고장 없이 굽힘 작용을 견딜 수도 있는 히터를 갖는 것이 매력적일 것이다. 액체, 산 및 염기에 대해 매우 내성이 있는 히터를 갖는 것이 매력적일 것이다. 습기에 영향받지 않는 히터를 갖는 것이 매력적일 것이다. 임의의 가열 기능을 손실하는 일없이 커팅(cutting)될 수도 있고, 벤딩될 수도 있고, 성형될 수도 있고, 형성될 수도 있거나 또는 이들의 조합을 행할 수도 있는 가요성 시트 히터가 더 필요하다. 리드 쓰루(read through)가 승객 접촉 구역에서 최소화되도록 매우 얇은 히터가 필요하다.
본 교시내용은: (a) 필름; (b) 필름의 하나 이상의 측면을 따라 연장되는 하나 이상의 덮개; 및 (c) 필름이 가열되도록 전력을 필름에 인가하는 하나 이상의 전력 인가부를 포함하는 히터를 제공함으로써 본 요구 중 하나 이상(전부는 아님)을 충족하고; 필름은 흑연 필름이다.
본 교시내용은 덮개를 필름의 제1 측면에 연결시키는 단계; (a) 하나 이상의 전력 인가부를 필름에 부착시키는 단계; (b) 하나 이상의 전력 인가부의 탭을 필름의 제1 측면으로부터 필름의 제2 측면으로 접어서 히터를 형성하는 단계; (c) 필름, 덮개 또는 둘 다를 커팅하는 단계를 포함하는 방법을 제공하고; 필름은 전력이 공급될 때 가열되는 흑연 필름이다.
본 명세서의 교시내용은 놀랍게도 금, 은 및 구리가 없고/없거나 실질적으로 없는 가요성 시트 히터를 제공함으로써 이 문제점 중 하나 이상을 해결한다. 본 교시내용은 히터의 전부 또는 일부의 부분적인 또는 전체 고장 없이 굽힘 작용을 겪을 수도 있는 히터를 제공한다. 본 교시내용은 액체, 산 및 염기에 대해 매우 내성이 있는 히터를 제공한다. 본 교시내용은 습기에 영향받지 않는 히터를 제공한다. 본 교시내용은 임의의 가열 기능을 손실하는 일없이 커팅될 수도 있고, 벤딩될 수도 있고, 성형될 수도 있고, 형성될 수도 있거나 또는 이들의 조합을 행할 수도 있는 가요성 시트 히터를 제공한다. 본 교시내용은 리드 쓰루가 승객 접촉 구역에서 최소화되도록 매우 얇은 히터를 제공한다.
도 1a는 포일 히터의 필름을 예시하는 도면;
도 1b는 도 1a의 필름을 커팅하기 위한 스텐실을 도시하는 도면;
도 1c는 도 1a의 필름 위를 덮은 도 1b의 스텐실을 도시하는 도면;
도 1d는 라미네이터 내 컷 필름을 도시하는 도면;
도 1e는 필름에 적용되는 전극을 예시하는 도면;
도 1f는 도 1e의 포일 히터의 가요성을 예시하는 도면;
도 1g는 도 1e의 포일 히터의 열 이미지;
도 2a는 본 명세서의 본 교시내용의 포일 히터를 조립하는 조립 디바이스의 정면도;
도 2b는 도 2a의 조립 디바이스의 배면도;
도 3a는 다이를 위한 패턴을 도시하는 도면;
도 3b는 다이 내에 커팅된 도 3a의 패턴을 도시하는 도면;
도 3c는 커터를 형성하는 도 3b의 다이 내에 설치된 블레이드를 예시하는 도면;
도 4는 히터의 단면도;
도 5a는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5b는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5c는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5d는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5e는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5f는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5g는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5h는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5i는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5j는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 6a는 리벳의 단면을 예시하는 도면;
도 6b는 상부 단자 플레이트(upper terminal plate)를 예시하는 도면;
도 6c는 하부 단자 플레이트(lower terminal plate)를 예시하는 도면;
도 6d는 와이어를 포함하는 연결 디바이스를 예시하는 도면;
도 6e는 히터에 연결되는 전력 인가부의 분해도;
도 6f는 히터에 연결된 도 6e의 전력 인가부를 예시하는 도면;
도 7은 필름의 원자 구조를 도시하는 도면;
도 8은 히터의 평면도;
도 9는 히터의 평면도;
도 10은 전력 인가부의 평면도; 및
도 11은 전력 인가부의 평면도.
도 1b는 도 1a의 필름을 커팅하기 위한 스텐실을 도시하는 도면;
도 1c는 도 1a의 필름 위를 덮은 도 1b의 스텐실을 도시하는 도면;
도 1d는 라미네이터 내 컷 필름을 도시하는 도면;
도 1e는 필름에 적용되는 전극을 예시하는 도면;
도 1f는 도 1e의 포일 히터의 가요성을 예시하는 도면;
도 1g는 도 1e의 포일 히터의 열 이미지;
도 2a는 본 명세서의 본 교시내용의 포일 히터를 조립하는 조립 디바이스의 정면도;
도 2b는 도 2a의 조립 디바이스의 배면도;
도 3a는 다이를 위한 패턴을 도시하는 도면;
도 3b는 다이 내에 커팅된 도 3a의 패턴을 도시하는 도면;
도 3c는 커터를 형성하는 도 3b의 다이 내에 설치된 블레이드를 예시하는 도면;
도 4는 히터의 단면도;
도 5a는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5b는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5c는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5d는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5e는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5f는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5g는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5h는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5i는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 5j는 슬릿을 포함한 히터를 예시하는 도면;
도 6a는 리벳의 단면을 예시하는 도면;
도 6b는 상부 단자 플레이트(upper terminal plate)를 예시하는 도면;
도 6c는 하부 단자 플레이트(lower terminal plate)를 예시하는 도면;
도 6d는 와이어를 포함하는 연결 디바이스를 예시하는 도면;
도 6e는 히터에 연결되는 전력 인가부의 분해도;
도 6f는 히터에 연결된 도 6e의 전력 인가부를 예시하는 도면;
도 7은 필름의 원자 구조를 도시하는 도면;
도 8은 히터의 평면도;
도 9는 히터의 평면도;
도 10은 전력 인가부의 평면도; 및
도 11은 전력 인가부의 평면도.
본 명세서에 제시된 설명 및 예시는 다른 기술 분야 사람에게 본 발명, 본 발명의 원리, 및 본 발명의 실제 적용을 알려주도록 의도된다. 당업자는 본 교시내용을 특정한 용도의 필요조건에 가장 잘 맞춰질 수도 있는 바와 같은, 본 교시내용의 수많은 형태로 조정 및 적용할 수도 있다. 따라서, 제시된 바와 같은 본 교시내용의 특정한 실시형태는 본 교시내용을 총망라하거나 또는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 본 교시내용의 범위는 위의 설명을 참조하지 않고 결정되어야 하지만 대신 첨부된 청구항을 참조하여, 이러한 청구항이 부여하는 등가물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함하는, 모든 글 및 참고문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 편입된다. 다른 조합이 또한 다음의 청구항으로부터 수집될 바와 같이 가능하고, 이는 또한 이 작성된 설명에 참고로 편입된다.
본 명세서에 교시된 바와 같은 디바이스가 히터로서 유용할 수도 있고/있거나 또 다른 디바이스에 포함될 수도 있어서 다른 디바이스가 히터로서 사용될 수도 있다. 본 명세서에 교시된 바와 같은 디바이스는 임의의 알려진 가열 응용을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 히터는 베드, 설비(치료용 히터, 차량 시트(vehicle seat), 스티어링 휠, 미러, 유리, 바닥재, 보울스터(bolster), 팔걸이, 머리받이, 시프트 노브(shift knob), 계기판, 문, 천장 또는 이들의 조합)를 가열하는데 사용될 수도 있다. 바람직하게는, 본 명세서에 교시된 바와 같은 디바이스는 차량 시트에 연결될 수도 있고, 차량 시트에 포함될 수도 있거나 또는 둘 다가 이루어질 수도 있고/있거나 차량 시트는 차량 시트가 가열될 수도 있도록 본 명세서에 교시된 조성을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같은 히터는 차량 시트의 쿠션(즉, 엉덩이 또는 등 부분) 위에 놓이는 별개의 피스일 수도 있고 그리고 이어서 트림 커버(trim cover)는 히터 위에 배치된다. 히터가 성형 가능할 수도 있고, 형성 가능할 수도 있고, 커팅 가능할 수도 있고, 슬릿 가능할 수도 있거나 또는 이들의 조합을 행할 수도 있어서 히터는 차량 시트의 트렌치 영역을 가열하는 것으로부터 실질적으로 방지될 수도 있다. 트림 커버가 히터를 통해 연장되는 부착 특징부를 가질 수도 있어서 히터가 트림 커버에 연결되고 그리고 실질적으로 트렌치 위에서 연장되면서 부착 특징부가 트림 커버와 히터 둘 다를 시트에 고정시키도록 작용한다.
히터는 기계적 체결구, 접착제, 하나 이상의 인접한 층으로부터의 압력 또는 이들의 조합에 의해 차량 시트에 고정될 수도 있다. 히터는 트림층(trim layer), 시트의 쿠션(즉, 엉덩이, 등 또는 둘 다) 또는 둘 다의 조합에 직접적으로 고정될 수도 있다. 히터는 안락층(comfort layer)에 고정될 수도 있다. 예를 들어, 안락층이 트림층과 쿠션 사이에 추가될 수도 있어서 승객이 탑승자 센서, 히터, 삽입부(예를 들어, 냉각용) 또는 이들의 조합을 느낄 수도 있다. 승객층은 승객이 트림층과 쿠션 사이의 층을 느끼는 것을 방지하는 폼(foam), 플리스(fleece) 또는 둘 다일 수도 있다. 기계적 체결구가 히터를 통해 연장될 수도 있고, 히터에 연결될 수도 있고, 히터 상에 부착될 수도 있거나 또는 히터에 이들의 조합을 행할 수도 있어서 히터는 시트 내에 고정될 수도 있다. 기계적 체결구가 시트 및/또는 트림층의 일부 및 히터를 통해 펀칭되는 플라스틱 태그일 수도 있어서 고정된 연결이 형성된다. 기계적 체결구는 히터의 일부 위에서 연장되고 그리고 히터, 쿠션과 가장 가까운 트림층 또는 둘 다를 당기는 호그 링, 금속 바일 수도 있다. 본 명세서의 교시내용의 히터는 다른 디바이스와 함께 사용될 수도 있다.
히터는 탑승자 센서와 함께 사용될 수도 있다. 히터는 탑승자 센서 위 및/또는 아래에 배치될 수도 있다. 히터는 열을 제공할 수도 있고 그리고 센서로서 사용될 수도 있다. 탑승자 센서는 탑승자의 존재를 감지하는 임의의 유형의 탑승자 센서일 수도 있다. 탑승자 센서는 용량 센서, 압력 센서, 막 센서, 적외선, 수동 및/또는 능동 초음파 센서, 질량 센서 또는 이들의 조합일 수도 있다. 히터와 탑승자 센서는 능동 냉각 시스템, 능동 가열 시스템, 환기 시스템 또는 이들의 조합과 함께 사용될 수도 있다.
히터는 능동 가열 시스템, 능동 냉각 시스템, 환기 시스템 또는 이들의 조합과 함께 사용될 수도 있다. 히터가 히터를 덮는 하나 이상의 다공성 층, 슬릿, 구멍 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있어서 공기가 히터 및 히터를 덮는 하나 이상의 층(예를 들어, 플리스 층, 접착제, 보호성 덮개층 또는 이들의 조합)을 직접적으로 관통한다. 히터, 필름 또는 둘 다는 구멍이 없을 수도 있다. 히터, 필름 또는 둘 다는 구멍을 포함할 수도 있다. 구멍은 열이 생성되고 그리고 부근의 표면, 사람, 아이템, 디바이스 또는 이들의 조합이 가열되도록 임의의 형상일 수도 있다. 구멍은 원형, 타원형, 정사각형, 십자형, 긴 박막형, 대칭형, 비대칭형, 기하학형, 비기하학형 또는 이들의 조합일 수도 있다. 히터, 필름 또는 둘 다는 사이드 컷아웃(side cutout)을 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 히터, 필름 또는 둘 다는 사이드 컷아웃이 없을 수도 있다. 히터, 필름 또는 둘 다는 구불구불한 형상일 수도 있다. 바람직하게는, 히터는 구불구불한 형상이 아니지만, 필름은 구불구불한 형상이다. 필름은 "U"자 형상일 수도 있고, "U"자 형상의 부분을 포함할 수도 있고, "S"자 형상일 수도 있고, "S"자 형상의 부분을 포함할 수도 있고, 물결형, 동심원인 부분을 가질 수도 있고, 실질적으로 정사각형 형상일 수도 있고, 서로의 미러 이미지인 2개의 절반부를 가질 수도 있고; 원형인 부분을 포함할 수도 있고, 파형(예를 들어, 사인파), 원형, 타원형, 물결형 또는 이들의 조합인 부분을 가질 수도 있다. 히터의 부분은 구멍, 슬릿 또는 둘 다에 의해 분리될 수도 있다. 구멍, 컷아웃 또는 둘 다는 물질의 제거용일 수도 있다. 슬릿은 임의의 물질의 제거 없이 물질의 커팅용일 수도 있다. 슬릿은 물질을 제거할 수도 있다.
슬릿은 히터(즉, 필름, 상부 덮개, 하부 덮개 또는 이들의 조합)에 가용성을 도입하도록 기능할 수도 있다. 슬릿은 사실상 임의의 방향으로 연장될 수도 있다. 슬릿은 세로로, 길이방향으로, 비스듬히 연장될 수도 있고, 슬릿은 서로 교차할 수도 있고, 슬릿은 다른 슬릿과 접촉하지 않을 수도 있고, 슬릿은 "+" 표시를 형성할 수도 있고, "
"를 형성할 수도 있고, 슬릿의 두께가 변경될 수도 있고, 슬릿은 임의의 물질을 제거하는 일없이 물질 내의 컷일 수도 있고, 슬릿은 상호연결될 수도 있고, 슬릿은 직선으로 연장될 수도 있고, 슬릿은 아치형일 수도 있고, 슬릿은 선형일 수도 있고, 슬릿은 곡선형일 수도 있고, 슬릿은 벤딩될 수도 있거나 또는 이들의 조합일 수도 있다. 슬릿은 상호연결될 수도 있다. 슬릿은 2개의 상호연결된 플러스 표시일 수도 있다. 슬릿은 필름의 형상을 반영할 수도 있다. 슬릿은 덮개를 통해 연장될 수도 있고 그리고 필름의 형상을 반영할 수도 있다. 슬릿은 필름을 통해 연장되지 않을 수도 있다. 히터가 히터를 완전히 그리고/또는 부분적으로 덮는 하나 이상의 덮개를 포함할 수도 있어서 덮개는 유체 흐름을 접촉될 수도 있는 히터의 영역으로 지향하게 하는 것을 돕는다. 하나 이상의 덮개가 존재한다면 임의의 구성으로 형성될 수도 있어서 공기가 특정한 목적하는 위치로 지향될 수도 있다. 예를 들어, 히터가 히터의 중심 "U"자 형상의 부분을 통하는, 실질적으로 다공성일 수도 있고 그리고 "U"자 형상을 둘러싸는 영역이 유체가 지나가는 것을 방지할 수도 있는 비-다공성 또는 배리어 물질을 포함할 수도 있어서 이동된 유체가 접촉 영역으로 지향된다. 히터가 하나 이상의 관통 구멍을 포함할 수도 있어서 공기가 히터를 통해 이동될 수도 있다. 히터가 환풍기 및/또는 송풍기를 포함할 수도 있고/있거나 환풍기 및/또는 송풍기와 유체 연통할 수도 있고, 송풍기 및/또는 환풍기와 인접할 수도 있어서 송풍기 및/또는 환풍기는 히터를 통해 그리고/또는 히터 둘레에서 유체를 이동시킬 수도 있다. 히터, 환풍기, 송풍기 또는 이들의 조합이 펠티에 디바이스, 열전 디바이스 또는 둘 다를 포함할 수도 있어서 고온 및/또는 냉각된 공기(즉, 컨디셔닝된 공기)가 승객을 향하여 이동될 수도 있다. 히터는 펠티에 디바이스, 열전 디바이스 또는 둘 다를 포함하는 환풍기, 송풍기 또는 둘 다에 간접적으로 연결될 수도 있다.
히터는 컨디셔닝된 공기를 승객에게 분배하는 것을 돕는 삽입부(즉, 백(bag))에 연결될 수도 있다. 히터는 삽입부 내 구멍을 반영하는 하나 이상의 구멍 또는 슬릿을 가질 수도 있다. 히터는 구멍을 갖지 못할 수도 있고 그리고 백으로부터의 공기는 루트 내 히터를 통해 승객에게 직접적으로 지나갈 수도 있다. 히터층은 삽입부에 직접적으로 연결될 수도 있다. 히터층의 전부 또는 일부는 삽입부에 연결될 수도 있다. 삽입부가 실질적으로 공기 불침투성 층 및/또는 공기 불침투성 층을 형성하는 하나 이상의 폴리머층일 수도 있어서 삽입부 내로 지향된 공기가 미리 결정된 영역으로 지향된다. 삽입부는 하나 이상의 스페이서 물질을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 교시된 바와 같은 히터는 삽입부 내 개방 공간을 형성하는 스페이서 물질 및/또는 스페이서층의 부분으로서 작용할 수도 있다. 예를 들어, 스페이서층이 기준 스페이서의 높이의 절반일 수도 있고 그리고 히터가 스페이서층의 다른 절반을 이룰 수도 있어서 공기가 삽입부에 형성된 개방 공간에 걸쳐 분배될 수도 있다.
히터는 필름인 가열층을 포함할 수도 있다. 히터는 하나 이상의 덮개층(예를 들어, 상부 덮개, 하부 덮개 또는 둘 다)에 의해 덮인 히터 필름일 수도 있다. 히터의 필름은 열을 생성하는 층일 수도 있다. 필름은 시트(sheet)로서 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 본 명세서에 교시된 바와 같은 필름은 부직 시트이다. 필름은 전기를 전도하고 그리고 열을 생성하는 임의의 부직 소재로 이루어질 수도 있다. 필름은 커팅될 수도 있고, 벤딩될 수도 있고, 접힐 수도 있고, 피어싱될 수도 있거나 또는 이들의 조합을 행할 수도 있고 그리고 전력이 인가될 때 열을 생성할 수도 있는 임의의 비직조된 물질로 이루어질 수도 있다. 가열층(즉, 필름)의 물질은 두께를 갖는다. 가열층의 두께는 전력의 인가 시 가열층이 열을 생성하도록 임의의 두께일 수도 있다. 가열층이 충분히 얇아서 저항률은 약 2Ω-제곱 내지 약 8Ω-제곱 그리고 바람직하게는 약 3Ω-제곱 내지 약 7Ω-제곱이고 그리고 가열층의 가열 성능은 본 명세서에 교시된 가열층보다 더 낮은 가열층과 비교할 때 개선된다. 가열층의 두께는 약 0.001㎜ 이상, 약 0.005㎜ 이상 또는 바람직하게는 약 0.01㎜ 이상일 수도 있다. 가열층의 두께는 약 3㎜ 이하, 약 1㎜ 이하, 약 0.5㎜ 이하, 바람직하게는 약 0.25㎜ 이하, 더 바람직하게는 약 0.2㎜ 이하 또는 더 바람직하게는 약 0.15㎜ 이하일 수도 있다. 가열층의 두께는 약 0.001㎜ 내지 약 1㎜, 바람직하게는 약 0.005㎜ 내지 약 0.8㎜ 그리고 더 바람직하게는 약 0.1㎜ 내지 약 0.2㎜일 수도 있다.
히터층 또는 필름은 전력이 히터층 또는 필름 내로 도입될 때 열을 생성하도록 기능할 수도 있다. 히터층은 탄소를 포함한다. 히터층은 자립형일 수도 있다. 히터층은 히터층이 상부에 형성되거나 또는 기능할 히터를 위해 히터를 운반하는 기판이 없을 수도 있다. 예를 들어, 히터층은 열의 생성을 돕지 못하고 그리고 단지 가열층을 지지하도록 또는 상부에 형성될 가열층을 위해 존재하는 부가적인 물질이 없을 수도 있다. 히터층은 균질한 물질로 이루어질 수도 있다. 히터층은 주로 탄소로 이루어질 수도 있다. 히터층은 약 70중량% 이상의 탄소, 약 80중량% 이상의 탄소, 약 85중량% 이상의 탄소, 약 90중량% 이상의 탄소, 바람직하게는 약 95중량% 탄소, 더 바람직하게는 약 99중량% 이상의 탄소 또는 훨씬 더 바람직하게는 약 100중량% 이상의 탄소를 포함할 수도 있다. 히터층은 흑연 형태로 실질적으로 약 100중량%의 탄소를 포함할 수도 있다. 플레이크로 압축되는 탄소에 전력이 공급될 수도 있다. 탄소는 플레이트 또는 층으로 압축되는 플레이크일 수도 있다. 플레이트가 눌려져서 포일 또는 필름이 될 수도 있다. 흑연 필름의 원자 구조는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상, 더 바람직하게는 3개 이상 또는 훨씬 더 바람직하게는 함께 적층된 4개 이상 층일 수도 있다. 바람직하게는, 필름의 탄소는 탄소의 원자 구조로 이루어지고 그리고 탄소층은 함께 공유 결합된다. 히터층은 탄소 원자 또는 탄소층을 함께 연결시키기 위한 접착제가 없을 수도 있다. 히터층은 히터 구조체를 함께 결합시킬 수도 있고, 하나 이상의 층을 함께 결합시킬 수도 있고, 하나 이상의 층 위에 보호층을 형성할 수도 있거나 또는 이들의 조합을 행할 수도 있는 접착제를 포함할 수도 있다. 탄소는 플레이크, 포일, 플레이트, 필름 또는 이들의 조합으로 가압되는 결정질 흑연일 수도 있다. 흑연은 열분해에 의해 형성될 수도 있고, 자연적으로 발생할 수도 있고, 합성으로 또는 이들의 조합으로 형성될 수도 있다. 탄소는 가압되는 동안 가열될 수도 있다. 탄소는 필름의 형성 전, 동안 또는 후에 산욕 내로 연장될 수도 있다. 산에 담긴 탄소가 가열될 수도 있고 그리고 팽창된 플레이크 또는 플레이트로 분리될 수도 있다. 필름은 탄소 플레이트 또는 플레이크의 복수의 층일 수도 있다. 탄소 플레이크 또는 층이 가열될 수도 있어서 플레이크 또는 층이 함께 결합된다. 필름은 2개 이상, 3개 이상 또는 심지어 4개 이상의 층의 흑연 플레이트, 플레이크 또는 둘 다일 수도 있다. 플레이트, 플레이크 또는 둘 다는 기계 방향, 크로스 기계 방향 또는 둘 다로 정렬될 수도 있다. 플레이크, 플레이트 또는 둘 다는 임의로 배향될 수도 있다. 플레이크, 플레이트 또는 둘 다는 필름 내에서 정사각형으로 만들어질 수도 있다. 예를 들어, 플레이트, 플레이크 또는 둘 다가 기계 방향과 크로스-기계 방향 둘 다로 연장될 수도 있어서 플레이트, 플레이크 또는 둘 다가 연장되는 우세 방향이 없다. 필름은 실질적으로 접착제가 없을 수도 있다. 필름은 필름을 함께 보유하는 임의의 바인더가 없을 수도 있다. 필름은 공유 결합된 탄소 플레이트, 플레이크 또는 둘 다를 포함할 수도 있다. 필름 내 탄소, 흑연 또는 둘 다는 함께 공유 결합될 수도 있다.
본 명세서에 논의된 바와 같은 가열층은 저항률 및 표면 전력 밀도를 갖는다. 가열층이 충분히 두꺼울 수도 있고, 넓을 수도 있거나 또는 길 수도 있어서 저항률이 충분히 높아서 가열층이 전력이 인가될 때 가열된다. 예를 들어, 가열층이 더 두꺼워질 때 저항률이 감소될 것이고 그리고 가열층이 더 길어질 때 저항률이 증가될 것이다. 가열층의 저항률은 약 1Ω-제곱 이상, 바람직하게는 약 2.5Ω-제곱 이상, 더 바람직하게는 약 4Ω-제곱 이상, 더 바람직하게는 약 5Ω-제곱 이상일 수도 있다. 가열층의 저항률은 약 20Ω-제곱 이하, 약 15Ω-제곱 이하, 약 10Ω-제곱 이하 또는 약 8Ω-제곱 이하(즉, 약 4Ω-제곱 내지 약 6Ω-제곱(예를 들어, 13.5V에서 750W/㎡의 인가 시 약 5.2Ω-제곱))일 수도 있다.
가열층의 표면 전력 밀도는 약 100W/㎡ 이상, 약 200W/㎡ 이상, 약 300W/㎡ 이상 또는 약 400W/㎡ 이상일 수도 있다. 표면 전력 밀도는 약 2000W/㎡ 이하, 약 1500W/㎡ 이하, 약 1000W/㎡ 이하 또는 약 750W/㎡ 이하(즉, 약 600W/㎡ 내지 약 450W/㎡)일 수도 있다.
히터층은 전기가 가열층에 부가될 때 가열되고; PTC(즉, 양의 온도 계수) 특성(예를 들어, 자기-조정될 수도 있음)을 나타내고; 연소, 화염 또는 둘 다에 내성이 있고; 내구성이 있고 그리고 복수 회 벤딩되고, 구부려지고, 접히거나 또는 이들의 조합을 행하는 것에 내성이 있을 수 있고, 리드 쓰루에 내성이 있거나; 또는 이들의 조합을 행하는, 임의의 탄소 함유 화합물일 수도 있다. 가열층의 물질은 화학물질에 대한 내성을 가질 수도 있다. 일반적으로, 가열층의 물질은 다음의 화학물질에 대한 내성 및/또는 물질 특성 중 하나 이상을 나타낼 수도 있다. 가열층의 물질은 강산에 대해 우수한 내성을 가질 수도 있다. 가열층의 물질은 약산에 대해 우수한 내성을 가질 수도 있다. 가열층의 물질은 강염기에 대해 불량한 내성을 가질 수도 있다. 가열층의 물질은 약염기에 대해 우수한 내성을 가질 수도 있다. 가열층의 물질은 유기 용매에 대해 우수한 화학적 내성을 가질 수도 있다. 가열층의 물질은 저 탄성률(즉, 물질은 늘어나지 않음), 비-마모성, 비-경화성, 자기 윤활성 또는 이들의 조합을 나타낼 수도 있다. 물질에 대한 우수한 내성은 히터층이 갈라지지 않고, 분해되지 않고, 화학적으로 결합을 반전시키지 않거나 또는 이들의 조합을 행하지 않는 것을 의미한다. 따라서, 물질에 대한 우수한 내성은 가열층이 계속해서 기능하고, 열을 생성하고, 그리고 가열층의 구조적 무결성을 유지하는 것을 의미한다. 가열층의 물질은 하나 이상의 덮개층에 의해 하나의 측면 또는 양 측면 상에서 덮일 수도 있다.
하나 이상의 덮개층은 필름을 지지하도록 기능할 수도 있다. 덮개는 필름을 위한 보강재, 보호제 또는 둘 다로서 기능할 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 필름이 늘어나고, 찢어지고, 파괴되고, 접히고, 주름지거나 또는 이들의 조합이 되는 것을 방지하도록 기능할 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 기판이 아닐 수도 있고 그리고 히터층이 형성된 후 추가될 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 필름을 평평하게 유지하도록 기능할 수도 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 덮개층은 복수의 덮개층이다. 하나 이상의 덮개층은 필름에 부착될 수도 있다. 바람직하게는, 덮개의 시트가 필름의 제1 측면(예를 들어, 상부 덮개)과 제2 측면(예를 들어, 하부 덮개) 상에 위치되어 필름이 환경(예를 들어, 유체, 습기) 및 물리적 손상과 접촉하는 것에서 보호된다. 하나 이상의 덮개층은 필름의 에지 둘레에서 밀봉될 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 덮개가 또 다른 덮개와 마주보는 임의의 위치에서 밀봉될 수도 있다. 예를 들어, 제1 측면 상의 덮개는 제2 측면 상의 덮개와 접촉할 때 밀봉부 또는 연결부를 형성한다. 슬릿은 밀봉부를 파괴하는 일없이 밀봉부 또는 연결부를 통해 연장될 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 가열층에 관하여 본 명세서에서 논의된 방식으로 슬릿일 수도 있어서 덮개층과 가열층은 실질적으로 동일하다. 슬릿은 덮개층이 가열층에 추가된 후 추가될 수도 있어서 슬릿은 2개 이상의 층을 통해 연장된다. 밀봉부는 접착제, 라미네이션(lamination)(고온 또는 저온), 용융, 용접, 열 스테이킹(heat staking), 초음파 용접 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 유체, 습기 또는 둘 다가 필름과 접촉하거나 또는 히터에 진입하는 것을 방지할 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 열가소성 폴리머 필름일 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 플라스틱, 폴리우레탄, 마일라(Mylar)(등록상표), 테들라(Tedlar)(등록상표), 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스타일렌, 나일론, 폴리아마이드, 비닐, 아세테이트, 엘라스테인, 스판덱스(spandex)(등록상표), 라이크라(lycra)(등록상표), 폴리에테르-폴리우레아 코폴리머 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있거나 또는 이들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 플리스일 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 히터 필름이 늘어나는 것을 방지할 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 히터에 대한 손상 없이 히터가 늘어가는 것을 허용할 수도 있다. 예를 들어, 히터가 탄성 특성으로 2개 덮개층 사이에 라미나이트될 수도 있고 그리고 덮개층에 슬릿 형성될 수도 있어서 히터와 덮개층이 히터 필름에 대한 손상 없이 늘어날 수도 있다. 하나 이상의 덮개층이 함께 라미나이트될 수도 있다. 덮개층은 필름을 개재할 수도 있다. 단일의 덮개층이 사용될 수도 있고 그리고 단일의 덮개층이 접힐 수도 있어서 필름이 이들 사이에 위치된다. 덮개층은 필름의 단 하나의 측면을 따라 연장될 수도 있다. 하나 이상의 덮개층은 약 1㎜ 이상, 약 2㎜ 이상 또는 약 3㎜ 이상의 두께를 가질 수도 있다. 덮개층은 약 1㎝ 이하, 약 7㎝ 이하 또는 약 5㎝ 이하의 두께를 가질 수도 있다. 덮개층은 하나 이상의 전력 인가부를 히터에 부착하는 것을 도울 수도 있다.
히터는 전력 인가부(예를 들어, 전극)를 포함할 수도 있다. 가열층은 적어도 2개의 전력 인가부에 부착될 수도 있고 그리고 전기(예를 들어, 전력)의 인가 시 가열층은 열을 생성한다. 가열층은 양의 전력원 및 음의 전력원(즉, 전력 인가층)에 연결될 때 열을 생성할 수도 있다. 바람직하게는, 가열층은 버스 및/또는 전극을 가열층에 연결시키는 단자가 없다. 예를 들어, 가열층은 하나 이상의 탭(예를 들어, 단자)을 통해 전력 인가부에 직접적으로 연결된다. 단자가 임의의 디바이스를 사용하여 가열층에 직접적으로 그리고/또는 간접적으로 부착될 수도 있어서 전기가 단자를 통해 가열층에 진입하고 그리고 가열층이 열을 생성한다. 단자는 클림핑(crimp)될 수도 있거나 또는 가열층 상에 부착될 수도 있다. 예를 들어, 전력 인가부는 전력원을 전력 인가부에 연결시키는 단자 또는 탭을 포함할 수도 있다. 단자는 소잉(sewing), 결합, 글루잉(gluing), 부착, 기계적 체결구, 하나 이상의 층 사이의 단자를 잠금, 리벳 또는 이들의 조합에 의해 가열층, 각각의 전력 인가층 또는 둘 다에 연결될 수도 있다. 히터는 전력원을 히터에 부착하는 기계적 체결구가 없을 수도 있다. 예를 들어, 가열층은 가열층을 잡고 그리고 하나 이상의 와이어를 히터에 고정시키는 기계적 부착 디바이스를 갖지 않을 수도 있다. 가열층은 전력을 가열층에 공급하는 것을 돕는 2개 이상의 전력 인가부를 포함할 수도 있다.
2개 이상의 전력 인가부는 히터 상의 임의의 위치에 위치될 수도 있다. 바람직하게는, 2개 이상의 전력 인가부는 이격된다. 2개 이상의 전력 인가부가 충분한 거리만큼 이격될 수도 있어서 히터는 전력의 인가 시 부분적으로 그리고/또는 전적으로 활성화된다. 더 바람직하게는, 2개 이상의 전력 인가부는 히터의 에지 영역 또는 단자 단부 영역에 위치된다. 예를 들어, 하나의 전력 인가부가 히터의 하나의 에지를 따라 또는 하나의 단자 단부에 위치될 수도 있고 그리고 제2 전력 인가부가 마주보는 에지 또는 제2 단자 단부를 따라 위치될 수도 있어서 전력이 제1 에지 또는 단자 단부로부터 제2 에지 또는 단자 단부로 이동될 때 전력이 히터를 통해 이동된다. 전력 인가부는 히터층의 단부에 또는 단부 영역에 위치될 수도 있다. 전력 인가부는 전체 가열층만큼 이격될 수도 있다. 예를 들어, 가열층이 구불구불한 형상이라면, 전력 인가부는 맞은편의 단부 상에 전기적으로 위치될 수도 있지만, 물리적으로 전력 인가부는 서로 인접할 수도 있다. 각각의 전력 인가부는 전력을 인가하기 위한 하나 이상의 부품을 포함할 수도 있다. 전력 인가부는 상부 단자 플레이트, 하부 단자 플레이트, 리벳, 와이어, 탭, 접착제, 연결부, 부착 디바이스 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
히터는 하나 이상의 층을 통해 연장되는 리벳을 포함할 수도 있다. 리벳은 히터층에 펀칭되는 하나 이상의 구멍을 통해 연장될 수도 있다. 구멍은 펀치 프레스를 사용하여 생성될 수도 있지만, 히터가 형성되는 동시에 형성될 수도 있다. 리벳은 덮개, 필름 또는 둘 다를 통해 연장될 수도 있다. 리벳은 하나 이상의 와이어에 연결될 수도 있다. 리벳은 하나 이상의 단자 플레이트, 부착 디바이스 또는 둘 다에 연결될 수도 있다. 리벳은 하나 이상의 단자 플레이트, 하나 이상의 부착 디바이스 또는 둘 다를 제자리에, 필름, 탭 또는 둘 다와 접촉하여 유지할 수도 있다.
하나 이상의 단자 플레이트(예를 들어, 상부 단자 플레이트 및 하부 단자 플레이트)는 필름, 히터 또는 둘 다의 제1 측면, 제2 측면 또는 양 측면 상에 위치될 수도 있다. 하나 이상의 단자 플레이트는 리벳이 히터를 통해 당겨지는 것을 방지할 수도 있다. 하나 이상의 단자는 전력 또는 전기적 연결을 필름에 제공할 수도 있다. 하나 이상의 단자 플레이트는 부착 디바이스일 수도 있다. 부착 디바이스가 하나 이상의 와이어에 연결될 수도 있어서 전력이 필름에 인가되고 그리고 필름이 가열된다. 부착 디바이스는 와이어에 연결되는 단자 플레이트일 수도 있다. 부착 디바이스와 와이어는 땜납, 전도성 접착제, 용접, 기계적 연결, 클림핑 또는 이들의 조합을 통해 연결될 수도 있다. 부착 디바이스는 리벳이 히터에 연결되기 전에 리벳 상에 배치될 수도 있다. 부착 디바이스는 체결구, 접착제 또는 이들의 조합을 통해 리벳에 연결될 수도 있다. 부착 디바이스는 필름과 와이어와 전력원 사이의 전기적 경로를 제공할 수도 있다. 부착 디바이스는 부착 디바이스, 와이어 또는 둘 다가 히터층에 연결된 후 하나 이상의 패치에 의해 덮일 수도 있다. 하나 이상의 패치는 배리어층, 플리스, 상부 배리어층, 하부 배리어층 또는 이들의 조합일 수도 있다. 하나 이상의 패치는 상부 배리어층 또는 하부 배리어층 위 또는 아래에 추가될 수도 있다. 하나 이상의 패치는 하나 이상의 단자를 통해 연장될 수도 있다. 바람직하게는, 부착 디바이스는 탭과 통신하고 그리고 탭은 전력을 필름에 제공한다.
하나 이상의 탭은 전력을 와이어, 부착 디바이스 또는 둘 다로부터 필름으로 이송하도록 기능한다. 하나 이상의 탭은 히터의 하나 이상의 층 둘레에서 연장될 수도 있다. 하나 이상의 탭은 탭이 와이어 또는 부착 디바이스와 통신하는 층의 제1 표면 상에서 그리고 탭이 필름과 통신하는 층의 제2 표면으로 연장될 수도 있다. 예를 들어, 탭이 일반적으로 "C"자 형상일 수도 있고 그리고 덮개 둘레에서 접힐 수도 있어서 전력이 히터의 외부로부터 히터 내로의 탭의 경로를 따라서 전력이 필름으로 이송된다. 하나 이상의 탭은 전도성 물질일 수도 있다. 하나 이상의 탭은 금속일 수도 있다. 하나 이상의 탭은 구리, 금, 은, 강, 텅스텐, 티타늄, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합일 수도 있고, 이들을 포함할 수도 있거나 또는 이들로 코팅될 수도 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 탭은 하나의 층에 연결된다. 하나 이상의 탭은 복수의 층에 연결될 수도 있다. 탭은 필름과 부착 디바이스 둘 다와 대면하는 제1 표면을 가질 수도 있다. 탭은 덮개층의 상단부와 하단부 둘 다와 대면하는 제2 표면을 가질 수도 있다. 탭이 부착 디바이스와 대면하는 제1 표면 및 필름과 대면하는 제2 표면을 가질 수도 있어서 전력이 제1 표면을 통해 진입하고 그리고 제2 표면에서 나간다. 하나 이상의 탭은 하나 이상의 부착층을 통해 연결될 수도 있다.
히터는 하나 이상의 부착층을 포함할 수도 있다. 부착층은 단면 접착제층 또는 양면 접착제층일 수도 있다. 부착층은 전력 인가부를 부착하기 위한 본 명세서에서 논의된 접착제와 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 부착층은 접착제층(예를 들어, 글루, 페이스트, 스프레이 온 접착제, 접착제 필름, 필 앤 스틱(peel and stick), 후크 앤 루프(hook and loop) 등)일 수도 있다. 바람직하게는, 부착층은 필 앤 스틱 필름일 수도 있다. 접착제는 전도성 글루일 수도 있다. 접착제는 열경화성 분말을 포함할 수도 있다. 열경화성 분말은 일단 접착제가 도포되고, 건조되고, 결합된 연결부를 형성하거나 또는 이들의 조합을 행한다면 접착제의 재용융, 연화, 액화 또는 이들의 조합을 방지할 수도 있다. 열경화성 분말이 충분한 양으로 존재할 수도 있어서 접착제는 히터가 열을 생성하는 동안 연화 또는 용융되지 않는다. 열경화성 분말은 접착제의 총 질량의 약 5% 이상, 약 10% 이상, 약 15% 이상 또는 약 20% 이상의 양으로 존재할 수도 있다. 열경화성 분말은 접착제의 총 질량의 약 60% 이하, 약 40% 이하 또는 약 30% 이하의 양으로 존재할 수도 있다. 열경화성 분말은 에폭시기, 하이드록시기 또는 카르복시기, 아크릴기, 실리콘기 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 열경화성 분말이 반응성 산 폴리에스터와 가교될 수도 있어서 혼합 또는 혼성 물질을 형성한다. 열경화성 분말은 경화될 때 가교부를 형성할 수도 있다. 열경화성 분말은 에폭시, 폴리우레탄, 페놀 또는 이들의 조합일 수도 있다. 부착층은 탭의 크기 및 형상을 반영할 수도 있다. 부착층은 탭을 덮개층, 필름 또는 둘 다에 연결시킬 수도 있다. 부착층은 본 명세서에 논의된 바와 같은 보호 특성을 나타낼 수도 있다. 히터는 부착층이 없을 수도 있다.
본 명세서에 논의된 바와 같은 히터(예를 들어, 가열층(즉, 필름), 전방 덮개층, 후방 덮개층, 접착제층, 부착층 또는 이들의 조합)는 높은 접힘 내성을 가질 수도 있다. 히터가 충분한 접힘 내성(예를 들어, 5㎜ 반경의 벤딩 내성)을 가질 수도 있어서 히터는 시트에 배치될 때 약 5년 이상, 바람직하게는 약 7년 이상 동안 마모에 견딜 수도 있고, 더 바람직하게는 10년 이상 동안 사용될 수도 있다. 히터는 히터가 임의의 기능을 손실하는 일없이 Z-방향으로 히터가 50,000개의 사이클 이상, 바람직하게는 100,000개의 사이클 이상, 더 바람직하게는 약 200,000개의 사이클 이상을 견딜 수도 있는 충분한 접힘 내성을 가질 수도 있다.
본 명세서에 논의된 바와 같은 히터는 과정을 사용하여 생산될 수도 있다. 과정은 사실상 임의의 순서로 생성된 다음의 단계 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 덮개 위의 하나 이상의 롤이 디바이스 내로 로딩될 수도 있다. 하나 이상의 롤은 상부 덮개 및 하부 덮개를 포함할 수도 있다. 디바이스는 하부 덮개, 상부 덮개 또는 둘 다를 연장시킬 수도 있다. 하나 이상의 탭은 하부 덮개, 상부 덮개 또는 둘 다에 연결될 수도 있다. 탭은 단일의 위치에서 하부 덮개, 상부 덮개 또는 둘 다에 연결될 수도 있다. 필름은 하부 덮개, 상부 덮개 또는 둘 다 상에 배치될 수도 있다. 필름 및 상부 덮개, 하부 덮개 또는 둘 다는 폴딩 스테이션(folding station)으로 전진될 수도 있다. 폴딩 스테이션이 탭을 접을 수도 있어서 탭의 하나의 표면이 필름과 통신한다. 하나 이상의 탭은 필름; 덮개(예를 들어, 상부 덮개 또는 하부 덮개)의 제1 표면; 덮개의 제2 표면; 또는 이들의 조합에 부착될 수도 있다. 접착제는 탭이 적용될 때, 탭이 접힐 때 또는 둘 다일 때 도포될 수도 있다. 탭 주입기, 폴더(folder) 또는 둘 다는 접착제를 도포할 수도 있다. 접착제는 탭 상에 있을 수도 있다. 리벳은 히터, 탭 또는 둘 다를 통해 연장될 수도 있다. 하나 이상의 단자 플레이트, 부착 디바이스 또는 둘 다는 와이어에 연결될 수도 있다. 하나 이상의 단자 플레이트, 부착 디바이스 또는 둘 다는 리벳에 연결될 수도 있다. 하나 이상의 단자 플레이트, 부착 디바이스 또는 둘 다는 히터, 덮개, 필름 또는 이들의 조합의 제1 측면, 제2 측면 또는 양 측면에 연결될 수도 있다. 필 앤 스틱층이 탭으로부터 제거될 수도 있어서 탭이 고정된다. 폴더가 덮개층을 접을 수도 있어서 덮개층은 필름의 제1 표면과 제2 표면 둘 다 상에서 연장된다. 필름은 필름이 추가되기 전, 필름이 추가된 후, 필름의 추가 동안, 탭의 추가 동안, 탭이 접힐 때 또는 이들의 조합 시 커팅될 수도 있다. 하나 이상의 덮개, 히터, 필름 또는 이들의 조합은 커팅될 수도 있고, 슬릿 형성될 수도 있거나 또는 둘 다가 행해질 수도 있다. 과정은 동시에 커팅하고 그리고 슬릿 형성하는 단계를 포함할 수도 있다. 과정은 동시에 커팅하고 그리고 슬릿 형성하는 커터를 사용하는 것을 포함할 수도 있다. 커팅 디바이스는 스텐실, 블레이드, 커터 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
커팅 디바이스와 커터가 히터 상에서 스탬핑될 수도 있어서 히터를 커팅하고, 슬릿을 커팅하거나 또는 둘 다를 행한다. 커팅 디바이스는 기준 위치에서 커팅하고 그리고 슬릿 형성하는 블레이드를 가질 수도 있다. 커팅 디바이스는 개별적인 히터를 롤로부터 분리시킬 수도 있고 그리고 이어서 슬릿이 발생할 수도 있다. 커팅 디바이스는 길로틴 스타일의 커터일 수도 있다. 커팅 디바이스는 하나 이상의 다이 커터를 포함할 수도 있다. 히터는 일차 컷 및 이차 컷을 가질 수도 있다. 예를 들어, 히터는 제1 컷에서 롤로부터 커팅될 수도 있고 그리고 제2 컷에서 슬릿 형성될 수도 있거나 그 역도 가능하다. 커팅 디바이스는 가열되지 않은 영역을 생성하도록 필름으로부터 에지 또는 피스를 커팅하는 스트립핑 블레이드를 사용할 수도 있다. 커팅 디바이스는 필름, 히터 또는 둘 다를 커팅하는 레이저일 수도 있다. 커팅 디바이스는 플라즈마 커터일 수도 있다. 커터는 스텐실을 모방할 수도 있다.
하나 이상의 스텐실은 기준 히터를 취하고 그리고 히터를 특정한 적용을 위해 변환시키도록 기능할 수도 있다. 스텐실은 슬릿을 위한 배치를 제공할 수도 있다. 스텐실은 필름이 커터의 스탬핑 동안 손상되는 것을 방지할 수도 있다. 스텐실은 로봇이 따르는 윤곽을 제공할 수도 있다. 스텐실은 다이 내 블레이드 내 슬릿, 히터 내 슬릿 또는 둘 다가 존재할 수도 있는 곳을 나타내는 스텐실 슬릿을 포함할 수도 있다. 스텐실은 다이, 블레이드, 커터 또는 이들의 조합을 생성하도록 사용될 수도 있다.
다이는 커터를 생성하도록 기능할 수도 있다. 다이가 양의 다이일 수도 있어서 음의 다이가 형성될 수도 있거나 그 역도 가능하다. 다이는 하나 이상의 블레이드를 수용하는 커터 내 공동부를 위한 돌출부를 포함할 수도 있다. 다이는 스텐실을 사용하여 형성될 수도 있다. 다이가 블레이드를 보유할 수도 있고 그리고 이동될 수도 있어서 히터, 덮개 또는 둘 다를 커팅하고, 슬릿 형성하거나 또는 둘 다를 행한다. 다이는 하나 이상의 공동부를 포함할 수도 있다. 공동부는 하나 이상의 블레이드를 보유할 수도 있다. 커터는 롤로부터 히터를 커팅, 슬릿 또는 둘 다를 행하기 위한 커팅 디바이스에 통합될 수도 있다.
본 명세서에서 논의될 때 히터가 부품의 구축 동안 또 다른 부품에 통합될 수도 있어서 히터와 부품은 하나의 통합된 피스를 형성한다. 예를 들어, 물품이 성형된 부품이라면, 가열층을 형성하는 가열 매체가 주형에 추가될 수도 있어서 최종 물품이 생성될 때 히터층이 물품 전반에 걸쳐 있고 그리고 전체 물품이 전기가 추가될 때 가열된다. 가열 매체는 시트 또는 필름일 수도 있다. 가열 매체가 커팅될 수도 있고 그리고 시트로서 주형에 배치될 수도 있고, 성형 물질 및 주형에 함께 추가된 물질 둘 다 또는 이들의 조합에 혼합될 수도 있다.
본 명세서에서 논의된 바와 같은 히터는 본 명세서에서 논의된 임의의 방법을 사용하여 제어될 수도 있다. 바람직하게는, 히터는 히터의 온도를 측정하는 서미스터 또는 음의 계수 온도 센서를 포함하고 그리고 측정된 온도에 기초하여 제어기는 히터, 환기 시스템, 컨디셔닝 시스템 또는 둘 다의 온도를 제어한다. 히터, 컨디셔닝 시스템, 환기 시스템 또는 둘 다는 펄스 폭 변조를 사용하여 제어될 수도 있다.
도 1a는 본 명세서의 교시내용의 필름(4)을 예시한다. 필름(4)은 전력의 인가 시 열을 생성한다.
도 1b는 스텐실 슬릿(42)을 포함하는 스텐실(40)을 예시한다.
도 1c는 슬릿(미도시)이 필름(4)에서 커팅될 수 있도록 필름(4) 위를 덮은 스텐실(40)을 예시한다.
도 1d는 라미네이터(100)에 의해 필름(4) 위에 적용되는 덮개(60)를 예시한다. 히터는 도 1c의 스텐실을 사용하여 히터 내에 만들어진 슬릿(6)을 포함한다.
도 1e는 필름(4)에 적용되는 전력 인가부(80)를 포함하는 복수의 히터(2)를 예시한다. 필름은 또한 슬릿(6)을 포함한다.
도 1f는 필름(4), 덮개(60) 및 전력 인가부(80)를 포함하는 히터(2)와 슬릿(6)의 포함에 기인한 히터(2)의 가요성을 예시한다.
도 1g는 히터(2)의 열 이미지이다. 필름(4) 내 슬릿(6)은 열의 로우 스폿이고 그리고 전력 인가부(80)가 필름(4)에서 보인다.
도 2a는 본 명세서에 교시된 히터를 생성하는 디바이스(200)의 정면 사시도이다. 디바이스(200)는 탭(88)을 하부 덮개(106)에 적용하는 탭 주입기(102)를 지나 기계 방향으로 연장되는 하부 덮개(106)를 포함한다. 하부 덮개(106)는 필름(4)을 하부 덮개(106)에 적용하는 필름 롤(112) 아래에서 연장된다. 필름 롤(112)은 미리 결정된 형상 및 구성의 필름(4)을 생성하는 프레스 및/또는 슬리터(slitter)(114)를 통해 연장된다. 탭(88)이 필름(4)과 접촉하여 전력의 인가 시 필름(4)이 열을 생성한다. 상부 덮개(104)는 필름(4) 위에 층을 적용하고 그리고 최종적으로 필름(4)과 덮개는 폴더(108)를 지나 그리고 커터(110)를 통해 연장된다.
도 2b는 디바이스(200)의 배면 사시도를 예시한다. 디바이스(200)는 필름(4)이 성형되는 프레스 및/또는 슬리터를 통해 필름(4)을 연장시키는 필름 롤(112)을 포함하고, 그리고 이어서 필름(4)은 상부 덮개(104)와 하부 덮개(106) 사이에서 연장된다. 하부 덮개(106)는 탭 주입기(102)를 지나 연장된다. 덮개와 필름(4)은 일단 결합되면, 폴더(108)까지 그리고 이어서 커터(110)를 통과한다.
도 3a는 다이 또는 커터를 미리 결정된 형상으로 형성할 스텐실(40)을 예시한다.
도 3b는 공동부가 도 3a의 스텐실(40)을 사용하여 형성된 다이(44)를 예시한다.
도 3c는 커터가 도 3a의 스텐실에 기초하여 형성되도록 도 3c의 공동부 내로 연장되는 블레이드(46)를 예시한다.
도 4는 히터(2) 및 전력 인가부(80)의 단면도를 예시한다. 히터(2)는 상부 덮개(104)와 하부 덮개(106) 사이에 위치된 필름(4)을 포함한다. 전력 인가부는 필름(4), 상부 덮개(104) 및 하부 덮개(106)를 통해 연장되는 리벳(84)을 포함한다. 리벳(84)은 와이어(86)에 연결되는 상부 단자 플레이트(82)를 포함한다. 상부 단자 플레이트(82)는 접착제(90)를 통해 연결되는 탭(88)과 접촉된다. 리벳(84)의 하단측에 하부 단자 플레이트(92)가 있다.
도 5a는 전력 인가부(80) 및 가요성을 제공하는 슬릿(6)을 가진 필름(4)을 포함하는 히터(2)이다.
도 5b는 각각의 단부에 전력 인가부(80)를 갖고 그리고 가요성을 제공하는 슬릿(6)을 가진 필름(4)을 포함하는 히터(2)(즉, 스티어링 휠)이다.
도 5c는 보울스터를 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5d는 팔걸이를 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5e는 머리받이를 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5f는 시프트 노브를 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5g는 계기판을 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5h는 문을 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5i는 천장을 위한 히터(2)를 예시한다.
도 5j는 바닥을 위한 히터(2)를 예시한다.
도 6a는 리벳(84)의 단면도이다.
도 6b는 리벳(84)의 상단부의 평면도 및 측면도이다.
도 6c는 리벳(84)의 하단부의 평면도 및 측면도이다.
도 6d는 연결부(94)에 의해 와이어(86)에 연결되는 부착 디바이스(96)(상부 단자 플레이트(82))의 평면도이다.
도 6e는 필름(4)에 연결된 상부 단자 플레이트(82)를 포함하는 전력 인가부(80)이다.
도 6f는 완성된 전력 인가부(80)이다.
도 7은 필름(4)의 원자 구조의 층을 예시한다.
도 8은 필름(4), 필름(4)의 단부에서 탭(88)을 가진 전력 인가 포트(80)와 필름(4) 사이의 슬릿을 포함하는 히터(2)이다.
도 9는 필름(6)의 부분 사이에 슬릿(6)을 가진 필름(4)을 포함하는 히터(2)이다. 전력 인가부(80)와 탭(88)은 필름(4)에 연결된다.
도 10은 전력 인가부(80)의 와이어(86)이다.
도 11은 직조되는 전력 인가부(80)를 예시한다.
본 명세서에서 나열된 임의의 수치값은 임의의 더 낮은 값과 임의의 더 높은 값 사이에 적어도 2개의 부분의 분리가 있다면 더 낮은 값으로부터 더 높은 값으로 하나의 부분의 증분으로 모든 값을 포함한다. 예로써, 예를 들어, 온도, 압력, 시간 등과 같은 과정 변수의 값 또는 성분의 양이 예를 들어, 1 내지 90, 바람직하게는 20 내지 80, 더 바람직하게는 30 내지 70이라고 명시된다면, 15 내지 85, 22 내지 68, 43 내지 51, 30 내지 32 등과 같은 값이 이 명세서에서 특별히 열거되는 것으로 의도된다. 1 미만인 값에 대해, 하나의 부분은 적절하다면 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1인 것으로 간주된다. 이것은 오직 특별히 의도된 것의 예이고 그리고 열거된 가장 낮은 값과 가장 높은 값 사이의 수치값의 모든 가능한 조합은 유사한 방식으로 이 출원에서 특별히 언급되는 것으로 간주된다.
달리 언급되지 않는다면, 모든 범위는 종점과 종점 사이의 모든 수 둘 다를 포함한다. "약" 또는 "대략"의 사용은 범위와 관련하여 범위의 끝 둘 다에 적용된다. 따라서, "약 20 내지 30"은 "약 20 내지 약 30"을 포함하는 것으로 의도되고, 적어도 명시된 종점을 포함한다.
특허 출원과 공보를 포함하는, 모든 글 및 참고문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 편입된다. 조합을 설명하기 위한 용어 "본질적으로 ~로 이루어진"은 식별된 구성요소, 성분, 요소 또는 단계, 및 이 조합의 기본 특성과 새로운 특성에 실질적으로 영향을 주지 않는 이러한 구성요소, 성분, 요소 또는 단계를 포함할 것이다. 본 명세서의 구성요소, 성분, 요소 또는 단계의 조합을 설명하기 위한 용어 "포함하는"의 사용은 또한 본질적으로 구성요소, 성분, 요소 또는 단계로 이루어진 실시형태를 고려한다. 본 명세서에서 용어 "~할 수도 있는"의 사용에 의해, "포함될 수도 있는" 임의의 설명된 속성이 선택적인 것으로 의도된다.
복수의 구성요소, 성분, 요소 또는 단계는 단일의 통합적인 구성요소, 성분, 요소 또는 단계에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일의 통합적인 구성요소, 성분, 요소 또는 단계는 별개의 복수의 구성요소, 성분, 요소 또는 단계로 나뉠 수도 있다. 구성요소, 성분, 요소 또는 단계를 설명하기 위한 개시내용의 "하나"는 추가의 구성요소, 성분, 요소 또는 단계를 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
위의 설명은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 의도된다는 것이 이해된다. 제공된 실시예 외에 많은 실시형태뿐만 아니라 많은 적용은 당업자라면 위의 설명을 읽을 때 명확해질 것이다. 따라서, 본 교시내용의 범위는 위의 설명을 참조하지 않고 결정되어야 하지만, 대신 첨부된 청구항을 참조하여, 이러한 청구항이 부여하는 등가물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함하는, 모든 글 및 참고문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 편입된다. 본 명세서에 개시되는 주제의 임의의 양상의 다음의 청구항 내 생략은 이러한 주제의 부인이 아니거나 또는 본 발명자가 이러한 주제를 개시된 본 발명의 주제의 일부인 것으로 간주하지 않는 것으로 여겨지지 않아야 한다.
2: 히터
4: 필름
6: 슬릿 8: 원자 구조의 층
40: 스텐실 42: 스텐실 슬릿
44: 다이 46: 블레이드
48: 커터 60: 덮개
80: 전력 인가부 82: 상부 단자 플레이트
84: 리벳 86: 와이어
88: 탭 90: 접착제
92: 하부 단자 플레이트 94: 연결부
96: 부착 디바이스 100: 라미네이터
102: 탭 주입기 104: 상부 덮개
106: 하부 덮개 108: 폴더
110: 커터 112: 필름 롤
114: 프레스 및 슬리터 200: 디바이스
6: 슬릿 8: 원자 구조의 층
40: 스텐실 42: 스텐실 슬릿
44: 다이 46: 블레이드
48: 커터 60: 덮개
80: 전력 인가부 82: 상부 단자 플레이트
84: 리벳 86: 와이어
88: 탭 90: 접착제
92: 하부 단자 플레이트 94: 연결부
96: 부착 디바이스 100: 라미네이터
102: 탭 주입기 104: 상부 덮개
106: 하부 덮개 108: 폴더
110: 커터 112: 필름 롤
114: 프레스 및 슬리터 200: 디바이스
Claims (15)
- 히터로서,
a. 필름;
b. 상기 필름의 하나 이상의 측면을 따라 연장되는 하나 이상의 덮개; 및
c. 상기 필름이 가열되도록 전력을 상기 필름에 인가하는 하나 이상의 전력 인가부를 포함하되,
상기 필름은 흑연 필름인, 히터. - 제1항에 있어서, 상기 흑연 필름은 하나 이상의 층을 갖는, 히터.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흑연 필름은 합성 흑연 또는 열분해를 통해 형성된 흑연을 포함하는, 히터.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흑연 필름은 약 0.25㎜ 이하, 바람직하게는 약 0.20㎜ 이하, 더 바람직하게는 약 0.15㎜ 이하의 두께를 갖는, 히터.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 덮개는 상기 필름을 따라 적어도 부분적으로 연장되는 하나 이상의 슬릿(slit)을 포함하고 그리고 상기 슬릿은 밀봉되어 상기 필름이 상기 하나 이상의 덮개 내에서 밀봉되는, 히터.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 인가부는 상기 필름과 접촉하는 탭을 포함하는, 히터.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 인가부는 와이어에 연결되고 그리고 전력을 전력 인가부에 제공하는 상부 단자 플레이트를 포함하는, 히터.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 인가부는 상기 필름, 상기 하나 이상의 덮개, 상기 탭 또는 이들의 조합을 통해 연장되는 하나 이상의 리벳을 포함하는, 히터.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 덮개는 상기 필름의 양면을 따라 연장되고 그리고 상기 필름은 상기 하나 이상의 덮개 사이에 개재되고, 그리고 상기 하나 이상의 덮개는 에지를 따라 밀봉되어 상기 필름이 상기 하나 이상의 덮개 내에 밀봉되는, 히터.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 덮개는 플라스틱으로 이루어지고 그리고 탄성적으로 변형 가능한, 히터.
- 방법으로서,
a. 덮개를 필름의 제1 측면에 연결시키는 단계;
b. 하나 이상의 전력 인가부를 상기 필름에 부착시키는 단계;
c. 상기 하나 이상의 전력 인가부의 탭을 상기 필름의 제1 측면으로부터 상기 필름의 제2 측면으로 접어서 히터를 형성하는 단계;
d. 상기 필름, 상기 덮개 또는 둘 다를 커팅(cutting)하는 단계를 포함하되,
상기 필름은 전력이 공급될 때 가열되는 흑연 필름인, 방법. - 제11항에 있어서, 상기 방법은 상기 필름, 상기 덮개 또는 둘 다에 슬릿 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 방법은 상기 덮개를 상기 필름의 상기 제2 측면에 적용하거나 또는 상기 덮개를 상기 필름의 상기 제1 측면으로부터 상기 필름의 상기 제2 측면으로 접는 단계를 포함하고, 그리고 상기 제1 측면 상의 상기 덮개와 상기 제2 측면 상의 상기 덮개는 함께 연결되는, 방법.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 히터를 일정 형상으로 커팅하거나, 상기 히터에 슬릿을 추가하거나, 또는 둘 다를 행하도록 커터를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 커터는 커터를 보유하는 공동부를 포함하는 다이를 포함하고 그리고 상기 커터는 상기 덮개를 커팅하거나, 상기 덮개 내 슬릿을 커팅하거나, 또는 둘 다를 행하는, 방법.
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2017
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- 2017-11-16 JP JP2019526549A patent/JP2019536231A/ja active Pending
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