KR20190113336A - Radiation heater assembly - Google Patents

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KR20190113336A KR1020180035874A KR20180035874A KR20190113336A KR 20190113336 A KR20190113336 A KR 20190113336A KR 1020180035874 A KR1020180035874 A KR 1020180035874A KR 20180035874 A KR20180035874 A KR 20180035874A KR 20190113336 A KR20190113336 A KR 20190113336A
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Abstract

The present invention relates to a radiant heater assembly for rapidly emitting high radiant heat at low power, and suppressing low-temperature burns caused by contact. The present invention provides the radiant heater assembly comprising a first frame, a heating element film, and a reflection plate. The first frame has a lower surface and an upper surface facing the lower surface. The heating element film is attached to the upper surface of the first frame and has a plurality of planar heating elements which emit heat by receiving power. The reflection plate is disposed below the lower surface of the first frame to form an air layer between heating element films, and reflects the radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame.

Description

복사 히터 조립체{Radiation heater assembly}Radiation heater assembly

본 발명은 복사열을 이용하는 복사 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DC 8 내지 18V의 저전력으로 높은 복사열을 방출하는 발열체 필름을 구비하는 복사 히터 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a radiant heater using radiant heat, and more particularly to a radiant heater assembly having a heating element film that emits high radiant heat at a low power of DC 8 to 18V.

자동차 분야의 배기가스 및 연비규제 등의 환경규제가 매년 강화됨으로써, 전기차, 하이브리드 자동차 등의 친환경 자동차 성장이 기정사실화 되었다. 또한 폭스바겐의 디젤게이트로 인해서 디젤차에 대한 솔루션이 사라졌기 때문에, 전기차 시장은 전문가의 예상을 초월하는 성장을 보일 것으로 보인다.As the environmental regulations such as exhaust gas and fuel economy regulations in the automobile sector are strengthened every year, the growth of eco-friendly vehicles such as electric cars and hybrid cars has become a true fact. Also, the Volkswagen's diesel gate has lost the solution for diesel vehicles, and the EV market is expected to grow more than experts expect.

이러한 급속한 전기차 시장의 성장에도 불구하고 기술적으로 해결해야 될 문제 중 하나가 저온 환경에서의 난방 효율의 극대화이다. 즉 전기차는 엔진 없이 배터리를 통한 전기에너지를 주 동력원으로 하는 자동차이기 때문에, 히터와 같은 난방을 위한 열원이 별도로 필요하다. 전기차가 동절기의 외부 환경에 장시간 노출될 경우, 운전자의 운전 편의성을 증대하기 위해서 운전자의 가장 근접 거리에 위치한 곳, 즉 무릎 위에 복사열에 의한 히터(이하 '복사 히터'라고 함)의 요구가 증대되고 있다.Despite the rapid growth of the electric vehicle market, one of technical problems to be solved is maximizing heating efficiency in a low temperature environment. That is, since the electric vehicle is a vehicle that uses electric energy through a battery without an engine, a heat source for heating such as a heater is required separately. When the electric vehicle is exposed to the outside environment for a long time in winter, the demand of a heater by radiant heat (hereinafter referred to as a 'radiation heater') on the knee, which is located at the nearest distance of the driver, to increase the driver's convenience is increased. have.

복사 히터는 전기차 이외에 다양한 환경 예컨대 사무실의 데스크의 하부에 장착하거나 벽면에 설치되어 사용되고 있다.Radiant heaters are used in addition to electric vehicles in a variety of environments, such as under the desk of the office or installed on the wall.

이러한 복사 히터의 열원으로 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Element)를 사용할 수 있다. PTC 소자는 전류 공급시 저항열이 발생하므로 발열체로서 이용할 수 있으며, 발열에 의해 온도가 상승하다가 특정 온도에 이르면 저항값이 급격하게 증가하여 전류의 흐름이 억제됨으로써 발열이 중지되는 특성을 갖는다.As a heat source of the radiant heater, a PTC element (Positive Temperature Coefficient Element) may be used. The PTC element can be used as a heating element because resistance heat is generated when a current is supplied, and when the temperature rises due to heat generation and reaches a specific temperature, the resistance value is rapidly increased and the flow of current is suppressed to stop the heat generation.

하지만 PTC 소자를 이용한 복사 히터는 전력 사용량이 높고, 사용 전력에 비해서 발열 효율이 떨어지고, 승온 속도도 느린 문제점을 가지고 있다.However, the radiant heater using a PTC device has a problem of high power consumption, low heat generation efficiency, and a slow temperature rising rate.

공개특허공보 제2016-0039415호(2016.04.11.)Publication No. 2016-0039415 (2016.04.11.)

따라서 본 발명의 목적은 저전력으로 높은 복사열을 방출하는 복사 히터 조립체를 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a radiant heater assembly that emits high radiant heat at low power.

본 발명의 다른 목적은 승온 속도가 빠른 복사 히터 조립체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a radiant heater assembly having a high temperature increase rate.

본 발명의 또 다른 목적은 장시간 접촉에 의한 저온화상을 억제할 수 있는 복사 히터 조립체를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a radiant heater assembly capable of suppressing low-temperature burns due to prolonged contact.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하는 발열체 필름; 및 상기 제1 프레임의 하부면 아래에 배치되어 상기 발열체 필름 사이에 공기층을 형성하고, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판;을 포함하는 복사 히터 조립체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a first frame having a lower surface, and an upper surface opposite to the lower surface; A heating element film attached to an upper surface of the first frame and having a plurality of planar heating elements that emit heat by receiving power; And a reflector disposed under the lower surface of the first frame to form an air layer between the heating element films, and reflecting the radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는, 상기 제1 프레임과 상기 반사판에 개재되어 공기층을 형성하는 메쉬형 조립판;을 더 포함할 수 있다.Radiation heater assembly according to the present invention may further include a mesh-shaped assembly plate interposed between the first frame and the reflective plate to form an air layer.

상기 메쉬형 조립판의 개구율은 40% 이상일 수 있다.The opening ratio of the mesh-shaped assembly plate may be 40% or more.

상기 메쉬형 조립판은 상기 제1 프레임과 상기 반사판과 마주보는 면에 대해서 이웃하는 측면이 개방되어 있다.The mesh-shaped assembly plate has an adjacent side surface with respect to a surface facing the first frame and the reflecting plate.

상기 제1 프레임과 상기 메쉬형 조립판은 플라스틱 소재이다.The first frame and the mesh-shaped assembly plate are plastic materials.

상기 메쉬형 조립판은 상기 제1 프레임의 하부면에 상기 제1 프레임과 일체로 형성될 수 있다.The mesh type assembly plate may be integrally formed with the first frame on the lower surface of the first frame.

상기 발열체 필름은, 하부면이 상기 제1 프레임의 상부면에 부착되는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 금속 소재의 전극 배선 패턴; 상기 베이스 기판 상부면의 상기 전극 배선 패턴에 연결되게 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되며, 상기 전극 배선 패턴으로 전원을 인가받아 발열하는 상기 복수의 면상 발열체; 및 상기 복수의 면상 발열체가 형성된 상기 베이스 기판의 상부면을 봉합하며 상기 복수의 면상 발열체에서 발생된 열이 방출되는 덮개층;을 포함한다.The heating element film may include a base substrate having a lower surface attached to an upper surface of the first frame; An electrode wiring pattern of a metal material formed on an upper surface of the base substrate; A plurality of planar heating elements formed by printing a heating element composition to be connected to the electrode wiring pattern on the upper surface of the base substrate, and generating heat by being supplied with power to the electrode wiring pattern; And a cover layer sealing an upper surface of the base substrate on which the plurality of planar heating elements are formed, and emitting heat generated from the plurality of planar heating elements.

상기 복수의 면상 발열체는 전도성 입자로 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 함유하는 발열체 조성물을 인쇄하여 형성될 수 있다.The plurality of planar heating elements may be formed by printing a heating element composition containing carbon nanotube particles and graphite particles as conductive particles.

상기 복수의 면상 발열체를 형성하는 발열체 조성물은, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하거나 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하는 혼합 바인더; 및 은 분말, 은 코팅된 니켈 분말 또는 은 코팅된 구리 분말을 더 포함하는 상기 전도성 입자;를 포함할 수 있다.The heating element composition for forming the plurality of planar heating elements includes: a mixed binder containing hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal and phenolic resin, or an epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenolic resin; And the conductive particles further comprising silver powder, silver coated nickel powder or silver coated copper powder.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는, 상기 발열체 필름의 상부면에 부착되는 장식용 필름;을 더 포함할 수 있다.Radiation heater assembly according to the present invention may further include a decorative film attached to the upper surface of the heating element film.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는, 상기 반사판의 하부면에 부착되는 제2 프레임;을 더 포함할 수 있다.Radiation heater assembly according to the present invention may further include a second frame attached to the lower surface of the reflecting plate.

상기 제1 프레임은 글로브박스의 외측면을 형성하고, 상기 제2 프레임은 글로브박스의 내측면을 형성할 수 있다.The first frame may form an outer surface of the glove box, and the second frame may form an inner surface of the glove box.

본 발명은 또한, 하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하는 발열체 필름; 상기 제1 프레임의 하부면에 적층되며, 다공성을 갖는 메쉬형 조립판; 및 상기 제1 프레임의 하부면과 마주보게 상기 메쉬형 조립판에 적층되며, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판;을 포함하는 복사 히터 조립체를 제공한다.The invention also includes a first frame having a lower surface and an upper surface opposite to the lower surface; A heating element film attached to an upper surface of the first frame and having a plurality of planar heating elements that emit heat by receiving power; A mesh type assembly plate laminated on a lower surface of the first frame and having a porosity; And a reflecting plate stacked on the mesh-shaped assembly plate facing the lower surface of the first frame and reflecting the radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame.

본 발명은 또한, 하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하며, 상기 복수의 면상 발열체는 전도성 입자로 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 함유하는 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되는 발열체 필름; 상기 발열체 필름의 상부면에 부착되는 장식용 필름; 상기 제1 프레임의 하부면에 적층되며, 다공성을 갖는 메쉬형 조립판; 상기 제1 프레임의 하부면과 마주보게 상기 메쉬형 조립판에 적층되며, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판; 및 상기 반사판의 하부면에 부착되는 제2 프레임;을 포함하는 복사 히터 조립체를 제공한다.The invention also includes a first frame having a lower surface and an upper surface opposite to the lower surface; It is attached to the upper surface of the first frame, and provided with a plurality of planar heating element for generating radiant heat by generating heat by applying power, the plurality of planar heating element is a heating element composition containing carbon nanotube particles and graphite particles as conductive particles Heating element film formed by printing; A decorative film attached to an upper surface of the heating element film; A mesh type assembly plate laminated on a lower surface of the first frame and having a porosity; A reflection plate laminated on the mesh-shaped assembly plate facing the lower surface of the first frame and reflecting radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame; And a second frame attached to a lower surface of the reflecting plate.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는 DC 8 내지 18V의 저전력으로 구동이 가능한 면상 발열체를 구비하는 발열체 필름을 포함하기 때문에, 저전력으로 짧은 시간에 대면적 발열이 가능하여 높은 복사열을 방사할 수 있다.Since the radiant heater assembly according to the present invention includes a heating element film having a planar heating element capable of driving at a low power of DC 8 to 18V, a large area can be generated at a short time with low power, thereby radiating high radiant heat.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는 필름 형태로 구현되기 때문에, 자동차 실내, 사무실의 데스크의 하부나 벽면 등과 같은 다양한 객체에 쉽게 부착 또는 장착이 가능하다.Since the radiant heater assembly according to the present invention is implemented in the form of a film, the radiant heater assembly may be easily attached or mounted to various objects such as a lower surface or a wall of a desk of an automobile interior or an office.

본 발명에 따른 복사 히터 조립체는 외부에 노출되는 발열체 필름의 면에 장식용 필름을 함께 부착함으로써, 객체나 주변 환경과의 조화나 심미감을 높일 수 있다.In the radiant heater assembly according to the present invention, by attaching a decorative film to the surface of the heating element film exposed to the outside, it is possible to increase the harmony or aesthetics with the object or the surrounding environment.

발열체 필름의 면상 발열체는 일반적인 PTC 소자와 비교할 때, 발열 면적이 크기 때문에, 열전달 과정에서의 열손실을 최소화할 수 있다.Since the planar heating element of the heating element film has a larger heat generating area as compared with a general PTC element, heat loss in the heat transfer process can be minimized.

발열체 필름의 면상 발열체는 인쇄 공정을 통하여 다양하게 설계가 가능하기 때문에, 본 발명에 따른 복사 히터 조립체가 사용되는 기기나 환경에서 사용 가능한 다양한 구동 전압에서 구동하도록 발열체 필름을 제조할 수 있다.Since the planar heating element of the heating element film may be variously designed through a printing process, the heating element film may be manufactured to be driven at various driving voltages usable in a device or environment in which the radiant heater assembly according to the present invention is used.

발열체 필름의 면상 발열체는 전도성 입자와 혼합 바인더를 포함하는 도료 형태의 발열체 조성물로 형성하기 때문에, 비저항이 낮고 열전도율이 우수해 저전압 구동에 유리하고 승온 속도가 빠른 장점이 있다. 즉 발열체 조성물은 전도성 입자와 함께, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하는 혼합 바인더를 포함하기 때문에, 200℃ 이상의 온도에서도 내열성을 유지할 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 복사 히터는 온도에 따른 저항 변화가 작아 발열 거동 및 안정성이 높은 면상 발열체를 구비하는 복사 히터를 제공할 수 있다.Since the planar heating element of the heating element film is formed of a heating element composition in the form of a coating including conductive particles and a mixed binder, it has a low specific resistance and excellent thermal conductivity, which is advantageous for low voltage driving and has a high temperature rising speed. That is, since the heat generating composition includes a mixed binder containing hexamethylene diisocyanate or epoxy acrylate, polyvinyl acetal, and a phenolic resin together with the conductive particles, heat resistance can be maintained even at a temperature of 200 ° C or higher. For this reason, the radiant heater according to the present invention may provide a radiant heater having a planar heating element having a high heat generation behavior and high stability due to a small change in resistance according to temperature.

탄소나노튜브 입자와 그라파이트 입자를 포함하는 발열체 조성물로 형성한 면상 발열체는 블랙 바디(block body)이기 때문에, 본 발명에 따른 복사 히터는 흑체 복사로 인해 추가적인 에너지 효율을 향상을 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 복사 히터는 흑체 복사로 인해 원적외선도 방사하기 때문에, 사용자에게 유익한 원적외선을 제공할 수 있다. 또한 발열체 필름의 상부에 원적외선을 방사하는 세라믹층이 형성된 복사판을 설치할 경우, 원적외선의 방출량을 더욱 증가시킬 수 있다.Since the planar heating element formed of the heating element composition including carbon nanotube particles and graphite particles is a black body, the radiant heater according to the present invention can obtain additional energy efficiency due to black body radiation. Since the radiant heater according to the present invention radiates far infrared rays due to black body radiation, it is possible to provide a far infrared ray which is beneficial to the user. In addition, when installing a radiation plate formed with a ceramic layer that emits far infrared rays on the upper portion of the heating element film, it is possible to further increase the emission amount of far infrared rays.

발열체 조성물은 비저항이 낮고 두께 조절이 용이하여 저전압 및 저전력으로 고온 발열이 가능한 복사 히터를 제공할 수 있다.The heating element composition may provide a radiant heater having low specific resistance and easy thickness control to enable high temperature heat generation with low voltage and low power.

발열체 조성물은 스크린 인쇄, 롤투롤 그라비아 인쇄, 롤투롤 콤마 코팅, 플렉소 인쇄, 옵셋 인쇄가 가능하기 때문에, 본 발명에 따른 복사 히터의 대량 생산에 유리할 뿐만 아니라 제품 길이 및 면적에 대한 제약을 해소할 수 있다.The heating element composition is capable of screen printing, roll-to-roll gravure printing, roll-to-roll comma coating, flexo printing, and offset printing, which not only favors mass production of the radiant heater according to the present invention but also eliminates restrictions on product length and area. Can be.

그리고 본 발명에 따른 복사 히터 조립체는 복사열이 방사되는 방향에 반대되는 쪽에 메쉬형 조립판과 반사판이 배치된 구조를 갖기 때문에, 복사열의 방사되는 방향으로의 방사효율을 증가시킬 수 있고, 장시간 접촉에 의한 저온화상을 억제할 수 있다.In addition, since the radiant heater assembly according to the present invention has a structure in which a mesh-shaped assembly plate and a reflecting plate are arranged on the side opposite to the direction in which radiant heat is radiated, the radiant heat can be increased in the radiant direction in the radiant direction and can be used for a long time. Low-temperature burns can be suppressed.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 3은 제1 내지 제4 실험예에 따른 발열체 필름의 단위 발열체를 보여주는 평면도이다.
도 4 내지 도 7은 제1 내지 제4 실험예에 따른 단위 발열체의 기전류 및 발열온도의 변화를 보여주는 그래프들이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 제조 방법 중 발열체 필름 및 장식용 필름을 부착하는 단계를 보여주는 사진들이다.
도 12는 도 8의 제조 방법으로 제조된 복사 히터 조립체가 글로브박스로 구현된 예를 보여주는 사진이다.
도 13 및 도 14는 도 12의 복사 히터 조립체의 열화상이미지이다.
도 15는 스티어링 휠 컬럼으로 구현된 본 발명의 제2 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 열화상이미지이다.
도 16은 도 15의 복사 히터 조립체의 DC 12V 구동 시의 시간에 따른 발열온도의 변화를 보여주는 그래프이다.
1 is a plan view showing a radiant heater assembly according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 1.
3 is a plan view showing a unit heating element of the heating element film according to the first to fourth experimental examples.
4 to 7 are graphs showing changes in the electromotive current and the heating temperature of the unit heating element according to the first to fourth experimental examples.
8 is a flowchart of a method of manufacturing a radiant heater assembly according to a first embodiment of the present invention.
9 to 11 are photographs showing a step of attaching a heating element film and a decorative film in a method of manufacturing a radiant heater assembly according to a first embodiment of the present invention.
12 is a photograph showing an example in which a radiant heater assembly manufactured by the manufacturing method of FIG. 8 is implemented as a glove box.
13 and 14 are thermal images of the radiant heater assembly of FIG. 12.
15 is a thermal image of a radiant heater assembly according to a second embodiment of the present invention implemented as a steering wheel column.
FIG. 16 is a graph showing a change in exothermic temperature with time during the DC 12V driving of the radiant heater assembly of FIG. 15.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, it should be noted that the description of other parts will be omitted in a range that does not distract from the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors are appropriate to the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

[제1 실시예][First Embodiment]

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체를 보여주는 평면도이다. 그리고 도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다. 도 1에서 발열체 필름(20)을 도시하기 위해서, 발열체 필름(20)의 상부면에 부착되는 장식용 필름(60)의 도시를 생략하였다.1 is a plan view showing a radiant heater assembly according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 1. In order to illustrate the heating element film 20 in FIG. 1, the illustration of the decorative film 60 attached to the upper surface of the heating element film 20 is omitted.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)는 제1 프레임(11), 발열체 필름(20) 및 반사판(80)을 포함한다. 제1 프레임(11)은 하부면(13)과, 하부면(13)에 반대되는 상부면(15)을 갖는다. 발열체 필름(20)은 제1 프레임911)의 상부면(15)에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체(51)를 구비한다. 그리고 반사판(80)은 제1 프레임(11)의 하부면(13) 아래에 배치되어 발열체 필름(20) 사이에 공기층을 형성하고, 발열체 필름(20)에서 방출되는 복사열을 제1 프레임(11) 쪽으로 반사한다. 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)는 장식용 필름(60), 메쉬형 조립판(70) 및 제2 프레임(19)을 더 포함할 수 있다.1 and 2, the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment includes a first frame 11, a heating element film 20, and a reflecting plate 80. The first frame 11 has a lower surface 13 and an upper surface 15 opposite to the lower surface 13. The heat generating film 20 is attached to the upper surface 15 of the first frame 911 and includes a plurality of planar heating elements 51 that generate heat by applying power to emit radiant heat. The reflective plate 80 is disposed below the lower surface 13 of the first frame 11 to form an air layer between the heating element films 20, and radiates heat radiated from the heating element film 20 to the first frame 11. Reflect toward The radiant heater assembly 100 according to the first embodiment may further include a decorative film 60, a mesh-shaped assembly plate 70, and a second frame 19.

여기서 제1 프레임(11)은 발열체 필름(20)이 부착되는 기저층이다. 예컨대 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)가 글로브박스로 구현되는 경우, 제1 프레임911)은 자동차 실내에 노출되는 글로브박스의 외측면을 형성하는 부분일 수 있다.The first frame 11 is a base layer to which the heating element film 20 is attached. For example, when the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment is implemented as a glove box, the first frame 911 may be a portion forming an outer surface of the glove box exposed to the vehicle interior.

제1 프레임(11)의 소재로는 사출 성형이 가능한 플라스틱 소재가 사용될 수 있다. 예컨대 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)가 글로브박스로 구현되는 경우, 제1 프레임(11)은 자동차의 내장재로 사용되는 플라스틱 소재로 제조될 수 있다.As the material of the first frame 11, a plastic material capable of injection molding may be used. For example, when the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment is implemented as a glove box, the first frame 11 may be made of a plastic material used as an interior material of an automobile.

발열체 필름(20)은 제1 접착층(91)을 매개로 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 부착된다. 제1 접착층(91)의 소재로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리이미드계 또는 우레탄계가 사용될 수 있다. 발열체 필름(20)의 하부면 또는 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 제1 접착층(91)을 형성하는 접착제를 도포한 상태에서, 발열체 필름(20)과 제1 프레임(11) 간에 열과 압력을 인가함으로써, 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 발열체 필름(20)을 부착할 수 있다.The heating element film 20 is attached to the upper surface 15 of the first frame 11 via the first adhesive layer 91. As the material of the first adhesive layer 91, an acrylic, epoxy, polyimide, or urethane may be used. The heating element film 20 and the first frame 11 in a state where an adhesive for forming the first adhesive layer 91 is applied to the lower surface of the heating element film 20 or the upper surface 15 of the first frame 11. By applying heat and pressure to the liver, the heating element film 20 can be attached to the upper surface 15 of the first frame 11.

발열체 필름(20)은 베이스 기판(30), 전극 배선 패턴(40), 복수의 면상 발열체(51) 및 덮개층(53)을 포함한다. 베이스 기판(30)은 전극 배선 패턴(40), 복수의 면상 발열체(51) 및 덮개층(53)을 형성할 수 있는 기저층이다. 전극 배선 패턴(40)은 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 형성되며, 금속 소재로 형성될 수 있다. 복수의 면상 발열체(51)는 베이스 기판(30)의 상부면(33)의 전극 배선 패턴(40) 위에 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되며, 전극 배선 패턴(40)으로 전원을 인가받아 발열한다. 그리고 덮개층(53)은 복수의 면상 발열체(51)가 형성된 베이스 기판(30)의 일면을 봉합하며 복수의 면상 발열체(51)에서 발생된 열이 방출된다.The heating element film 20 includes a base substrate 30, an electrode wiring pattern 40, a plurality of planar heating elements 51, and a cover layer 53. The base substrate 30 is a base layer on which the electrode wiring pattern 40, the plurality of planar heating elements 51, and the cover layer 53 can be formed. The electrode wiring pattern 40 is formed on the upper surface 33 of the base substrate 30 and may be formed of a metal material. The plurality of planar heating elements 51 are formed by printing the heating element composition on the electrode wiring pattern 40 on the upper surface 33 of the base substrate 30, and generate heat by applying power to the electrode wiring pattern 40. The cover layer 53 seals one surface of the base substrate 30 on which the plurality of planar heating elements 51 are formed, and heat generated by the plurality of planar heating elements 51 is released.

베이스 기판(30)은 하부면(31)과, 하부면(31)에 반대되는 상부면(33)을 갖는다. 베이스 기판(30)은 하부면(31)이 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 접합된다. 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 전극 배선 패턴(40), 복수의 면상 발열체(51) 및 덮개층(53)이 형성된다. 이러한 베이스 기판(30)으로는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 플라스틱 기판의 소재로는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile; PAN), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 실리콘 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP)가 사용될 수 있으며, 나열된 것들로 한정되는 것은 아니다.The base substrate 30 has a lower surface 31 and an upper surface 33 opposite to the lower surface 31. The lower surface 31 of the base substrate 30 is bonded to the upper surface 15 of the first frame 11. An electrode wiring pattern 40, a plurality of planar heating elements 51, and a cover layer 53 are formed on the upper surface 33 of the base substrate 30. As the base substrate 30, a plastic substrate may be used. Materials for the plastic substrate include polyimide, polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyacrylonitrile (PAN), polyetherimide (PEI), polyethylene Naphthalate (polyethyelenen napthalate; PEN), polyethylene terephthalate (polyethyeleneterepthalate; PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (CTA) ), Polyurethane (PU), silicone or cellulose acetate propinonate (CAP) may be used, but is not limited to those listed.

베이스 기판(30)의 소재는 복사 히터 조립체(100)가 사용되는 응용 분야나 발열 온도에 따라서 적절히 선택될 수 있다.The material of the base substrate 30 may be appropriately selected depending on the application field or the heating temperature at which the radiant heater assembly 100 is used.

전극 배선 패턴(40)은 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 형성되며, 외부에서 인가되는 전원을 면상 발열체(51)로 공급한다. 전극 배선 패턴(40)은 전압 강하(voltage drop)를 최소화할 수 있도록 금속 소재로 형성될 수 있다. 전극 배선 패턴(40)을 형성하는 금속 소재로는 은, 알루미늄, 구리, 니켈, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다.The electrode wiring pattern 40 is formed on the upper surface 33 of the base substrate 30, and supplies power applied from the outside to the planar heating element 51. The electrode wiring pattern 40 may be formed of a metal material to minimize a voltage drop. Silver, aluminum, copper, nickel, stainless steel, or an alloy thereof may be used as the metal material for forming the electrode wiring pattern 40.

전극 배선 패턴(40)은 금속박을 이용한 에칭 방법 또는 금속 페이스트를 이용한 인쇄 방법으로 형성할 수 있다. 즉 전극 배선 패턴(40)은 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 금속박을 적층한 후 에칭 방법으로 패터닝하여 형성할 수 있다. 또는 전극 배선 패턴(40)은 금속 페이스트를 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 인쇄하여 형성할 수 있다.The electrode wiring pattern 40 can be formed by an etching method using a metal foil or a printing method using a metal paste. That is, the electrode wiring pattern 40 may be formed by laminating a metal foil on the upper surface 33 of the base substrate 30 and patterning the same by an etching method. Alternatively, the electrode wiring pattern 40 may be formed by printing a metal paste on the upper surface 33 of the base substrate 30.

이러한 전극 배선 패턴(40)은 복수의 면상 발열체(51)에 각각 병렬로 연결되어 전원을 인가한다. 전극 배선 패턴(40)은 제1 전극 패드(41), 제1 연결 배선(42), 복수의 제1 전극 단자(43), 제2 전극 패드(46), 제2 연결 배선(47), 및 복수의 제2 전극 단자(48)를 포함한다.The electrode wiring patterns 40 are connected to the plurality of planar heating elements 51 in parallel to apply power. The electrode wiring pattern 40 may include a first electrode pad 41, a first connection wire 42, a plurality of first electrode terminals 43, a second electrode pad 46, a second connection wire 47, and A plurality of second electrode terminals 48 is included.

제1 전극 패드(41) 및 제2 전극 패드(46)는 각각 제1 케이블(44) 및 제2 케이블(49)을 매개로 배터리의 양극과 음극에 연결되어 전원을 공급받는다. 제1 전극 패드(41) 및 제2 전극 패드(46)는 복수의 면상 발열체(51)에서 이격되게 형성된다. 복수의 면상 발열체(51)가 배열된 영역에서 이격된 위치에 제1 전극 패드(41) 및 제2 전극 패드(46)가 형성된 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 후술되겠지만, 제1 전극 패드(41) 및 제2 전극 패드(46)는 덮개층(53) 밖으로 돌출되어 전원을 인가받는다.The first electrode pad 41 and the second electrode pad 46 are connected to the positive electrode and the negative electrode of the battery via the first cable 44 and the second cable 49, respectively, to receive power. The first electrode pad 41 and the second electrode pad 46 are formed to be spaced apart from the plurality of planar heating elements 51. An example in which the first electrode pad 41 and the second electrode pad 46 are formed at a position spaced apart from a region where the plurality of planar heating elements 51 are arranged is disclosed, but is not limited thereto. As will be described later, the first electrode pad 41 and the second electrode pad 46 protrude out of the cover layer 53 to receive power.

제1 연결 배선(42)은 제1 전극 패드(41)와 연결되며, 복수의 면상 발열체(51)의 일측에 복수의 면상 발열체(51)가 배열된 방향을 따라서 형성된다.The first connection wire 42 is connected to the first electrode pad 41 and is formed along a direction in which the plurality of planar heating elements 51 are arranged on one side of the plurality of planar heating elements 51.

복수의 제1 전극 단자(43)는 제1 연결 배선(42)에 연결되며, 복수의 면상 발열체(51)의 하부에 각각 형성된다.The plurality of first electrode terminals 43 are connected to the first connection wires 42 and are formed under the plurality of planar heating elements 51, respectively.

제2 연결 배선(47)은 제2 전극 패드(46)와 연결되며, 복수의 면상 발열체(51)의 타측에 복수의 면상 발열체(51)가 배열된 방향을 따라서 형성된다. 이로 인해 복수의 면상 발열체(51)에 형성되는 제1 연결 배선(42) 및 제2 연결 배선(47)은 복수의 면상 발열체(51)를 사이에 두고 평행하게 형성될 수 있다.The second connection wire 47 is connected to the second electrode pad 46 and is formed along the direction in which the plurality of planar heating elements 51 are arranged on the other side of the plurality of planar heating elements 51. As a result, the first connection wires 42 and the second connection wires 47 formed on the plurality of planar heating elements 51 may be formed in parallel with the plurality of planar heating elements 51 interposed therebetween.

그리고 복수의 제2 전극 단자(48)는 제2 연결 배선(47)에 연결되며, 복수의 면상 발열체(51)의 하부에 각각 형성되며, 복수의 제1 전극 단자(43)에 이격되게 형성된다. 제1 및 제2 전극 단자(43,48)는 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이때 복수의 면상 발열체(51)는 제1 전극 단자(43) 및 제2 전극 단자(48)를 통하여 배터리로부터 전원을 인가받아 발열하게 된다.The plurality of second electrode terminals 48 are connected to the second connection wires 47, respectively, and are formed below the plurality of planar heating elements 51, and are spaced apart from the plurality of first electrode terminals 43. . The first and second electrode terminals 43 and 48 may be formed in parallel with each other. In this case, the plurality of planar heating elements 51 receive power from the battery through the first electrode terminal 43 and the second electrode terminal 48 to generate heat.

복수의 면상 발열체(51)는 각각 전극 배선 패턴(40)의 제1 및 제2 전극 단자(43,48)를 연결하도록 형성된다. 면상 발열체(51)는 발열체 조성물을 제1 및 제2 전극 단자(43,48)를 연결하도록 인쇄한 후, 건조 및 경화하여 형성한다. 발열체 조성물의 인쇄 방법으로는 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄(내지 롤투롤 그라비아 인쇄), 콤마 코팅(내지 롤투롤 콤마 코팅), 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등이 사용될 수 있다. 건조 및 경화는 100℃ 내지 180℃에서 수행될 수 있다.The plurality of planar heating elements 51 are formed to connect the first and second electrode terminals 43 and 48 of the electrode wiring pattern 40, respectively. The planar heating element 51 is formed by printing the heating element composition so as to connect the first and second electrode terminals 43 and 48, and then drying and curing. As the printing method of the heating element composition, screen printing, gravure printing (to roll to roll gravure printing), comma coating (to roll to roll comma coating), flexo, imprinting, offset printing and the like can be used. Drying and curing may be performed at 100 ° C to 180 ° C.

면상 발열체(51)는 베이스 기판(30) 위에 수평 방향으로 배열되게 형성된다. 즉 면상 발열체(51)는 n행m렬(n, m은 2 이상의 자연수)로 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 형성될 수 있다. 이때 전극 배선 패턴(40)은 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 형성되는 복수의 면상 발열체(51)를 병렬로 연결하도록 형성된다.The planar heating element 51 is formed to be arranged in the horizontal direction on the base substrate 30. That is, the planar heating element 51 may be formed on the upper surface 33 of the base substrate 30 in an n-row m-line (n, m is two or more natural numbers). In this case, the electrode wiring pattern 40 is formed to connect the plurality of planar heating elements 51 formed on the upper surface 33 of the base substrate 30 in parallel.

이러한 면상 발열체(51)를 형성하는 발열체 조성물은 혼합 바인더 및 전도성 입자를 포함한다. 면상 발열체(51)를 형성하기 위해서, 인쇄 공정에 투입되는 발열체 조성물은 혼합 바인더 및 전도성 입자 이외에, 유기 용매와 분산제를 더 포함한다.The heating element composition for forming the planar heating element 51 includes a mixed binder and conductive particles. In order to form the planar heating element 51, the heating element composition introduced into the printing process further includes an organic solvent and a dispersant in addition to the mixed binder and the conductive particles.

발열체 조성물은 발열체 조성물 100 중량부에 대해서, 혼합 바인더 5 내지 30 중량부, 전도성 입자 0.7 내지 60 중량부, 유기 용매 29 내지 80 중량부, 및 분산제 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.The heating element composition may include 5 to 30 parts by weight of the mixed binder, 0.7 to 60 parts by weight of the conductive particles, 29 to 80 parts by weight of the organic solvent, and 0.5 to 5 parts by weight of the dispersant based on 100 parts by weight of the heating element composition.

전도성 입자는 전도성을 갖는 탄소 입자 또는 금속 분말을 포함한다. 탄소 입자로는 탄소나노튜브 입자 또는 그라파이트 입자가 사용될 수 있다. 금속 분말로는 은, 구리 또는 니켈 소재의 분말이 사용될 수 있다. 예컨대 전도성 입자는 발열 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 0.1 내지 5 중량부, 그라파이트 입자 0.1 내지 20 중량부 또는 금속 분말 10 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.Conductive particles include carbon particles or metal powder having conductivity. As the carbon particles, carbon nanotube particles or graphite particles may be used. As the metal powder, a powder made of silver, copper or nickel may be used. For example, the conductive particles may include 0.1 to 5 parts by weight of carbon nanotube particles, 0.1 to 20 parts by weight of graphite particles, or 10 to 60 parts by weight of metal powder based on 100 parts by weight of the exothermic composition.

탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 1nm 내지 20nm 일 수 있고, 길이는 1㎛ 내지 100㎛일 수 있다.The carbon nanotube particles may be selected from single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, or mixtures thereof. For example, the carbon nanotube particles may be multi wall carbon nanotubes. When the carbon nanotube particles are multi-walled carbon nanotubes, the diameter may be 1 nm to 20 nm, and the length may be 1 μm to 100 μm.

그라파이트 입자는 직경이 1㎛ 내지 25㎛일 수 있고, 두께가 1nm 내지 25㎛일 수 있다.Graphite particles may have a diameter of 1 μm to 25 μm and a thickness of 1 nm to 25 μm.

금속 분말은 은, 구리 또는 니켈 소재의 분말을 포함한다. 은 분말의 경우, 플레이크, 구형, 다각형 판상, 막대(rod) 등의 형태를 가질 수 있다. 구리 분말로는 은이 코팅된 구리(Ag coated Cu) 분말, 니켈이 코팅된 구리(Ni coated Cu) 분말 등이 사용될 수 있다. 그리고 니켈 분말로는 은이 코팅된 니켈(Ag coated Ni) 분말이 사용될 수 있다.Metal powders include powders of silver, copper or nickel materials. In the case of silver powder, it may have the form of flakes, spherical shapes, polygonal plates, rods and the like. As the copper powder, silver coated copper powder, nickel coated copper powder, or the like may be used. And nickel powder may be used silver coated nickel (Ag coated Ni) powder.

탄소 입자와 금속 분말을 포함하는 발열체 조성물로 면상 발열체(51)를 형성하는 경우, 금속 분말이 주 전기적 네트워크를 형성하고, 금속 분말 사이의 공간에 탄소 입자가 채워져 3차원 랜덤 네트워크 구조를 형성한다.When the planar heating element 51 is formed of the heating element composition including the carbon particles and the metal powder, the metal powder forms the main electrical network, and the carbon particles are filled in the space between the metal powders to form a three-dimensional random network structure.

이와 같이 발열체 조성물은 탄소 입자와 금속 분말을 포함함으로써, 면상 발열체(51)의 에너지 효율 및 발열 속도를 높일 수 있다. 즉 금속 분말은 흑체 복사 기능을 갖지 않는다. 하지만 발열체 조성물에 탄소 입자를 포함시킴으로써, 흑체 복사 기능을 구현할 수 있다. 탄소 입자로 인해서 면상 발열체(51)의 내열성을 높일 수 있다. 그리고 탄소 입자로 인해서, 면상 발열체(51)의 발열 속도 및 에너지 효율을 높일 수 있다.In this way, the heating element composition includes carbon particles and metal powder, whereby the energy efficiency and heat generation rate of the planar heating element 51 can be increased. That is, the metal powder does not have a black body radiation function. However, by including the carbon particles in the heating element composition, it is possible to implement a blackbody radiation function. Due to the carbon particles, the heat resistance of the planar heating element 51 can be increased. And due to the carbon particles, the heat generation rate and energy efficiency of the planar heating element 51 can be increased.

면상 발열체(51)의 비저항은 전체 고형분 중 탄소 입자 또는 금속 분말의 함량에 의해 결정될 수 있다. 예컨대 1×10- 2Ω㎝ 영역대까지는 탄소 입자만으로 비저항 조절이 가능하나, 그 이하의 영역은 금속 분말의 추가적인 도입이 필요하다. 면상 발열체(51)는 9×10-2 내지 1.1×10-3 Ω㎝의 비저항을 가질 수 있다.The specific resistance of the planar heating element 51 may be determined by the content of carbon particles or metal powder in the total solids. For example, 1 × 10 - 2 Ω㎝ gamut by adjusting the specific resistance can be one of only carbon particles, the area of the less is the need for additional introduction of the metal powder. The planar heating element 51 may have a specific resistance of 9 × 10 −2 to 1.1 × 10 −3 dBm.

혼합 바인더는 300℃ 가량의 온도에서도 내열성을 가질 수 있도록, 페놀계 수지, 아세탈계 수지, 이소시아네이트계 수지 및 에폭시계 수지 중 적어도 2종을 포함한다. 예컨대 혼합 바인더는 에폭시(epoxy), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지 중 적어도 2종을 포함한다.The mixed binder includes at least two kinds of phenolic resins, acetal resins, isocyanate resins and epoxy resins so as to have heat resistance even at a temperature of about 300 ° C. For example, the mixed binder includes at least two of epoxy, epoxy acrylate, hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal and phenolic resin.

예컨대 혼합 바인더는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하거나 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함할 수 있다. 여기서 혼합 바인더는, 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계 수지 100 내지 500 중량부를 포함할 수 있다. 페놀계 수지가 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하인 경우 내열성이 저하되고, 500 중량부를 초과하는 경우 면상 발열체(51)의 유연성이 저하되어 취성이 강해질 수 있다.For example, the mixed binder may include hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal and phenolic resins or may include epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenolic resins. Here, the mixed binder may include 10 to 150 parts by weight of polyvinyl acetal resin and 100 to 500 parts by weight of phenolic resin based on 100 parts by weight of epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate. When the phenolic resin is 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate, the heat resistance may be lowered. When the phenolic resin is more than 500 parts by weight, the flexibility of the planar heating element 51 may be lowered, leading to brittleness.

이와 같이 혼합 바인더의 내열성을 높임으로써, 면상 발열체(51)를 300℃ 가량의 고온으로 발열시키는 경우에도, 면상 발열체(51)의 저항 변화나 파손을 억제할 수 있다.By increasing the heat resistance of the mixed binder in this manner, even when the planar heating element 51 is generated at a high temperature of about 300 ° C., the resistance change and breakage of the planar heating element 51 can be suppressed.

여기에서 페놀계 수지는 페놀 및 페놀 유도체를 포함하는 페놀계 화합물을 의미한다. 예컨대 페놀 유도체는 p-크레졸(p-Cresol), o-구아야콜(o-Guaiacol), 크레오졸(Creosol), 카테콜(Catechol), 3-메톡시-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), 호모카테콜(Homocatechol), 비닐구아야콜(Vinylguaiacol), 시링콜(Syringol), 이소-유제놀(Iso-eugenol), 메톡시 유제놀(Methoxyeugenol), o-크레졸(o-Cresol), 3-메틸-1,2-벤젠디올 (3-methyl-1,2-Benzenediol), (z)-2-메톡시-4-(1-프로페닐)-페놀((z)-2-methoxy-4-(1-propenyl)-Phenol), 2,6-디에톡시-4-(2-프로페닐)-페놀(2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-Phenol), 3,4-디메톡시-페놀(3,4-dimethoxy-Phenol), 4-에틸-1,3-벤젠디올(4-ethyl-1,3-Benzenediol), 레졸 페놀(Resole phenol), 4-메틸-1,2-벤젠디올(4-methyl-1,2-Benzenediol), 1,2,4-벤젠트리올(1,2,4-Benzenetriol), 2-메톡시-6-메틸페놀(2-Methoxy-6-methylphenol), 2-메톡시-4-비닐페놀(2-Methoxy-4-vinylphenol) 또는 4-에틸-2-메톡시-페놀(4-ethyl-2-methoxy-Phenol) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Herein, the phenolic resin means a phenolic compound including phenol and a phenol derivative. For example, phenol derivatives include p-cresol, o-Guaiacol, Creosol, catechol, 3-methoxy-1,2-benzenediol (3- methoxy-1,2-Benzenediol), Homocatechol, Vinylguaiacol, Syringol, Iso-eugenol, Methoxyeugenol, o- O-Cresol, 3-methyl-1,2-benzenediol (3-methyl-1,2-Benzenediol), (z) -2-methoxy-4- (1-propenyl) -phenol (( z) -2-methoxy-4- (1-propenyl) -Phenol), 2,6-diethoxy-4- (2-propenyl) -phenol (2,6-dimethoxy-4- (2-propenyl)- Phenol), 3,4-dimethoxy-Phenol, 4-ethyl-1,3-benzenediol, 4-ethyl-1,3-Benzenediol, Resole phenol, 4-methyl-1,2-benzenediol (4-methyl-1,2-Benzenediol), 1,2,4-benzenetriol (1,2,4-Benzenetriol), 2-methoxy-6-methylphenol (2-Methoxy-6-methylphenol), 2-Methoxy-4-vinylphenol or 4-ethyl-2-methoxy-phenol (4-ethyl-2-methoxy-Phenol) Such as, but not limited to It is not.

유기 용매는 전도성 입자 및 혼합 바인더를 분산시키기 위한 것으로, 카비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카비톨 아세테이트(Butyl carbotol acetate), DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.The organic solvent is used to disperse the conductive particles and the mixed binder. Carbitol acetate, Butyl carbotol acetate, DBE (dibasic ester), ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, dipropylene glycol It may be a mixed solvent of two or more selected from methyl ether, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, butanol (Butanol) and octanol (Octanol).

한편, 분산을 위한 공정은 통상적으로 사용되는 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 예를 들면 초음파처리(Ultra-sonication), 롤밀(Roll mill), 비드밀(Bead mill) 또는 볼밀(Ball mill) 과정을 통해 이루어질 수 있다.On the other hand, the dispersion process can be applied to a variety of commonly used methods, for example through the ultra-sonication (Roll mill), bead mill (Bead mill) or ball mill (Ball mill) process Can be done.

그리고 분산제는 전도성 입자의 분산을 보다 원활히 위한 것으로, BYK류와 같이 당업계에서 이용되는 통상의 분산제, Triton X-100과 같은 양쪽성 계면활성제, SDS 등과 같은 이온성 계면활성제를 이용할 수 있다.And the dispersing agent is to more smoothly disperse the conductive particles, it is possible to use a conventional dispersing agent used in the art, such as BYK, amphoteric surfactant such as Triton X-100, ionic surfactant such as SDS.

또한 발열체 조성물은 발열체 조성물 100 중량부에 대하여, 첨가제로서 실란 커플링제 0.1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.In addition, the heating element composition may further include 0.1 to 5 parts by weight of the silane coupling agent as an additive, based on 100 parts by weight of the heating element composition.

실란 커플링제는 발열체 조성물의 배합 시에 수지들 간에 접착력을 증진시키는 접착증진제 기능을 한다. 실란 커플링제는 에폭시 함유 실란 또는 머켑토 함유 실란일 수 있다. 이러한 실란 커플링제의 예로는 에폭시가 함유된 것으로 2-(3,4 에폭시 사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란이 있고, 아민기가 함유된 것으로 N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실리-N-(1,3-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란이 있으며, 머켑토가 함유된 것으로 3-머켑토프로필메틸디메톡시실란, 3-머켑토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이트가 함유된 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등이 있으며, 이것에 한정되지 않는다.The silane coupling agent functions as an adhesion promoter to promote adhesion between the resins in the formulation of the heating element composition. The silane coupling agent may be an epoxy containing silane or a merceto containing silane. Examples of such silane coupling agents include epoxy and include 2- (3,4 epoxy cyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxytrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, containing amine groups, N-2 (aminoethyl) 3-amitopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane , N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysil-N- (1,3-dimethyl Butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, containing merceto, 3-mercetopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercetopropyltriethoxysilane, isocyanate 3-isocyanate propyl triethoxysilane contained, and the like is not limited thereto.

또한 발열체 조성물은 발열체 조성물 100 중량부에 대하여, 첨가제로서 세라믹 입자 0.5 내지 20 중량부를 더 포함할 수 있다. 세라믹 입자는 면상 발열체(51)의 열용량을 증가시킨다. 이러한 세라믹 입자로는 유리 입자 또는 실리콘 입자가 사용될 수 있다.In addition, the heating element composition may further include 0.5 to 20 parts by weight of ceramic particles as an additive, based on 100 parts by weight of the heating element composition. The ceramic particles increase the heat capacity of the planar heating element 51. As such ceramic particles, glass particles or silicon particles may be used.

이러한 발열체 필름(20)은 DC 전원을 인가하여 구동이 가능하고, DC 8 내지 18V의 저전력으로 신속하게 높은 복사열을 방출한다.The heating element film 20 can be driven by applying a DC power supply, and rapidly emits high radiant heat at a low power of DC 8 to 18V.

그리고 덮개층(53)은 복수의 면상 발열체(51)가 형성된 베이스 기판(30)의 상부면(33)을 덮도록 형성된다. 덮개층(53)은 베이스 기판(30)의 상부면(33)에 형성된 전극 배선 패턴(40)과 복수의 면상 발열체(51)를 외부 환경으로부터 보호하는 기능과, 복수의 면상 발열체(51)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 기능을 함께 수행한다. 이때 전극 배선 패턴(40) 중 제1 전극 패드(41) 및 제2 전극 패드(46)는 덮개층(53) 밖으로 돌출되어 있다.The cover layer 53 is formed to cover the upper surface 33 of the base substrate 30 on which the plurality of planar heating elements 51 are formed. The cover layer 53 functions to protect the electrode wiring pattern 40 and the plurality of planar heating elements 51 formed on the upper surface 33 of the base substrate 30 from an external environment, and the plurality of planar heating elements 51. Together with the function to release the generated heat to the outside. At this time, the first electrode pad 41 and the second electrode pad 46 of the electrode wiring pattern 40 protrude out of the cover layer 53.

이러한 덮개층(53)의 소재로는 우레탄 수지, 실리콘 수지, 이미드계 수지 또는 면상 발열체(51)와의 접촉면에 절연 접착층이 형성된 금속박이 사용될 수 있다. 절연 접착층의 소재로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리이미드계 또는 우레탄계가 사용될 수 있다. 예컨대 덮개층(53)은 핫 프레싱(hot pressing) 또는 라미네이팅(laminating) 방법으로 베이스 기판(30)에 접합될 수 있다.As the material of the cover layer 53, a urethane resin, a silicone resin, an imide resin, or a metal foil having an insulating adhesive layer formed on a contact surface with the planar heating element 51 may be used. Acrylic, epoxy, polyimide or urethane may be used as the material of the insulating adhesive layer. For example, the cover layer 53 may be bonded to the base substrate 30 by hot pressing or laminating.

장식용 필름(60)은 제2 접착층(93)을 매개로 발열체 필름(20)의 상부면에 부착된다. 제2 접착층(93)의 소재로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리이미드계 또는 우레탄계가 사용될 수 있다.The decorative film 60 is attached to the upper surface of the heating element film 20 via the second adhesive layer 93. As the material of the second adhesive layer 93, acrylic, epoxy, polyimide, or urethane may be used.

제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)가 글로브박스로 구현되는 경우, 장식용 필름(60)은 자동차의 내장재로 사용되는 플라스틱, 섬유, 가죽, 인조가죽 등이 사용될 수 있다. 장식용 필름(60)은 표면에 요철이 형성되어 있을 수 있다. 표면에 형성된 요철은 가죽이나 섬유의 느낌을 줄 수 있다. 장식용 필름(60)은 블랙 또는 브라운 계통과 같이 원적외선 방사율을 저하하지 않는 색상의 필름을 사용하는 것이 유리하다. 장식용 필름(60)은 단일층 필름 또는 두 층 이상의 복합 구조를 가질 수 있다.When the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment is implemented as a glove box, the decorative film 60 may be made of plastic, fiber, leather, artificial leather, and the like, which are used as interior materials of automobiles. The decorative film 60 may have irregularities formed on its surface. Unevenness formed on the surface can give a feeling of leather or fiber. For the decorative film 60, it is advantageous to use a film of a color that does not lower far-infrared emissivity, such as a black or brown system. The decorative film 60 may have a single layer film or a composite structure of two or more layers.

장식용 필름(60)의 하부면 또는 발열체 필름(20)의 상부면에 제2 접착층(93)을 형성하는 접착제를 도포한 상태에서, 발열체 필름(20)과 장식용 필름(60) 간에 열과 압력을 인가함으로써, 발열체 필름(20)의 상부면에 장식용 필름(60)을 부착할 수 있다. 예컨대 장식용 필름(60)은 TOM법(three dimension overlay method)을 이용하여 발열체 필름(20)의 상부면에 부착할 수 있다.Heat and pressure are applied between the heating element film 20 and the decorative film 60 while the adhesive for forming the second adhesive layer 93 is applied to the lower surface of the decorative film 60 or the upper surface of the heating element film 20. Thereby, the decorative film 60 can be attached to the upper surface of the heat generating film 20. For example, the decorative film 60 may be attached to the upper surface of the heating element film 20 by using a three dimension overlay method (TOM).

한편 제1 실시예에서는 발열체 필름(20)의 덮개층(513) 위에 장식용 필름(60)을 부착하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 장식용 필름이 덮개층의 역할을 함께 수행할 수도 있다. 즉 덮개층이 형성되지 않은 발열체 필름을 제1 프레임에 부착한 이후에, 복수의 면상 발열체가 형성된 베이스 기판의 상부면을 덮도록 장식용 필름을 부착할 수도 있다.Meanwhile, in the first embodiment, an example in which the decorative film 60 is attached on the cover layer 513 of the heating element film 20 is disclosed, but is not limited thereto. For example, a decorative film may also serve as a cover layer. That is, after attaching the heating element film in which the cover layer is not formed to the first frame, the decorative film may be attached to cover the upper surface of the base substrate on which the plurality of planar heating elements are formed.

반사판(80)은 제1 프레임(11)의 하부면(13) 아래에 제1 프레임(11)에 대해서 이격되게 배치된다. 즉 반사판(80)은 제1 프레임(11) 사이에 공기층을 형성한다. 반사판(80)과 제1 프레임(11) 사이의 공기층으로 외부 공기가 유입될 수 있도록, 공기층은 외부와 연결된 부분을 갖는다.The reflective plate 80 is disposed below the lower surface 13 of the first frame 11 to be spaced apart from the first frame 11. In other words, the reflective plate 80 forms an air layer between the first frames 11. The air layer has a portion connected to the outside so that outside air can flow into the air layer between the reflector plate 80 and the first frame 11.

반사판(80)은 제1 프레임(11)의 하부면(13)으로 방출되는 복사열을 반사하여 제1 프레임(11)의 상부면(15)으로 방출시켜, 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)의 방사효율을 향상시킬 수 있다.The reflector plate 80 reflects the radiant heat emitted to the lower surface 13 of the first frame 11 and emits the radiation to the upper surface 15 of the first frame 11, thereby providing a radiant heater assembly according to the first embodiment. The radiation efficiency of 100) can be improved.

그리고 반사판(80)은 제1 프레임(11)과의 사이에 공기층을 형성함으로써, 적은 열용량으로 인해서 제1 프레임(11)의 표면 가열에 좀 더 유리할 수 있고, 제1 프레임(11)의 표면 접촉에 의해 저온화상을 억제할 수 있다. 즉 제1 프레임(11)의 하부면(13)에 공기층이 형성되어 있기 때문에, 제1 프레임(11)에 전달되는 열을 공기층이 균일하게 분산시킴으로써, 제1 프레임(11)에 객체의 접촉이 발생되더라도 접촉에 의해 객체의 저온화상을 억제할 수 있다.In addition, the reflective plate 80 may form a layer of air between the first frame 11 and thus may be more advantageous for heating the surface of the first frame 11 due to less heat capacity, and the surface contact of the first frame 11 may occur. The low temperature image can be suppressed. That is, since the air layer is formed on the lower surface 13 of the first frame 11, the air layer uniformly distributes the heat transferred to the first frame 11, so that the contact of the object to the first frame 11 is Even if it occurs, the low-temperature image of the object can be suppressed by the contact.

반사판(80)의 소재로는 복사열을 양호하게 반사하는 금속 소재가 사용될 수 있다. 예컨대 반사판(80)의 소재로는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등이 사용될 수 있다.As a material of the reflector plate 80, a metal material that reflects radiation heat well may be used. For example, aluminum, stainless steel, or the like may be used as the material of the reflector plate 80.

메쉬형 조립판(70)은 제1 프레임(11)과 반사판(80)에 개재되어 제1 프레임(11)과 반사판(80) 사이에 공기층의 비율을 조절한다. 즉 메쉬형 조립판(70)은 다공성을 갖는다. 메쉬형 조립판(70)의 개구율을 조절함으로써, 제1 프레임(11)과 반사판(80) 사이의 공기층의 비율을 조절하게 된다.The mesh type assembly plate 70 is interposed between the first frame 11 and the reflector 80 to adjust the ratio of the air layer between the first frame 11 and the reflector 80. That is, the mesh type assembly plate 70 has a porosity. By adjusting the opening ratio of the mesh-shaped assembly plate 70, the ratio of the air layer between the first frame 11 and the reflector plate 80 is adjusted.

메쉬형 조립판(70)은 제1 프레임(11)과 반사판(80)과 마주보는 면에 대해서 이웃하는 측면이 개방되어 있다. 이로 인해 반사판(80)과 제1 프레임(11) 사이의 메쉬형 조립판(70)으로 외부 공기가 유입될 수 있도록 한다.As for the mesh-shaped assembly board 70, the side which adjoins with respect to the surface which faces the 1st frame 11 and the reflecting plate 80 is opened. This allows external air to flow into the mesh-shaped assembly plate 70 between the reflector plate 80 and the first frame 11.

메쉬형 조립판(70)의 개구율은 40% 이상이 바람직하다. 개구율이 40% 미만인 경우, 제1 프레임(11)의 상부면(15)으로 방출되는 복사열의 복사효율 향상에는 거의 기여하지 못한다. 하지만 개구율이 40% 이상인 경우, 제1 프레임(11)의 상부면(15)으로 방출되는 복사열의 복사효율이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 메쉬형 조립판(70)의 소재로는 열전도성이 낮은 플라스틱 소재가 사용될 수 있다.As for the opening ratio of the mesh type assembly board 70, 40% or more is preferable. If the aperture ratio is less than 40%, it hardly contributes to the improvement of the radiation efficiency of the radiant heat emitted to the upper surface 15 of the first frame 11. However, when the aperture ratio is 40% or more, it can be seen that the radiation efficiency of the radiant heat emitted to the upper surface 15 of the first frame 11 is improved. As a material of the mesh type assembly plate 70, a plastic material having low thermal conductivity may be used.

이때 반사판(80)은 제3 접착층(95)을 매개로 메쉬형 조립판(70)의 하부면에 부착될 수 있다. 제3 접착층(95)의 소재로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리이미드계 또는 우레탄계가 사용될 수 있다. 메쉬형 조립판(70)의 하부면 또는 반사판(80)의 상부면에 제3 접착층(95)을 형성하는 접착제를 도포한 상태에서, 메쉬형 조립판(70)과 반사판(80) 간에 열과 압력을 인가함으로써, 메쉬형 조립판(70)의 하부면에 반사판(80)을 부착할 수 있다.In this case, the reflective plate 80 may be attached to the lower surface of the mesh type assembly plate 70 via the third adhesive layer 95. As the material of the third adhesive layer 95, acrylic, epoxy, polyimide, or urethane may be used. Heat and pressure between the mesh-shaped assembly plate 70 and the reflector plate 80 in the state where an adhesive for forming the third adhesive layer 95 is applied to the lower surface of the mesh-shaped assembly plate 70 or the upper surface of the reflective plate 80. By applying this, the reflective plate 80 can be attached to the lower surface of the mesh-shaped assembly plate 70.

제1 실시예에 따른 메쉬형 조립판(70)은 별도로 제작되어 제1 프레임(11)과 반사판(80) 사이에 위치하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 메쉬형 조립판(70)은 제1 프레임(11)의 하부면(13)에 제1 프레임(11)과 일체로 형성될 수 있다. 즉 제1 프레임(11)과 메쉬형 조립판(70)은 사출 성형 또는 이중 성형 등을 통하여 일체로 형성될 수 있다.The mesh-shaped assembly plate 70 according to the first embodiment is described separately, but the example is positioned between the first frame 11 and the reflecting plate 80, but is not limited thereto. For example, the mesh assembly plate 70 may be integrally formed with the first frame 11 on the lower surface 13 of the first frame 11. That is, the first frame 11 and the mesh type assembly plate 70 may be integrally formed through injection molding or double molding.

그리고 제2 프레임(19)은 제4 접착층(97)을 매개로 반사판(80)의 하부면에 부착된다. 제4 접착층(97)의 소재로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리이미드계 또는 우레탄계가 사용될 수 있다. 반사판(80)의 하부면 또는 제1 프레임(19)의 상부면에 제4 접착층(97)을 형성하는 접착제를 도포한 상태에서, 반사판(80)과 제2 프레임(19) 간에 열과 압력을 인가함으로써, 반사판(80)의 하부면에 제2 프레임(19)을 부착할 수 있다.The second frame 19 is attached to the lower surface of the reflector 80 through the fourth adhesive layer 97. As the material of the fourth adhesive layer 97, acrylic, epoxy, polyimide, or urethane may be used. Heat and pressure are applied between the reflecting plate 80 and the second frame 19 while the adhesive for forming the fourth adhesive layer 97 is applied to the lower surface of the reflecting plate 80 or the upper surface of the first frame 19. As a result, the second frame 19 can be attached to the lower surface of the reflecting plate 80.

제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)가 글로브박스로 구현되는 경우, 제2 프레임(19)은 글로브박스의 내측면을 형성하는 부분일 수 있다. 제2 프레임(19)의 소재로는 제1 프레임(11)과 동일한 소재가 사용될 수 있다.When the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment is implemented as a glove box, the second frame 19 may be a part forming an inner side surface of the glove box. As the material of the second frame 19, the same material as the first frame 11 may be used.

한편 제1 실시예에서는 메쉬형 조립판(70)에 적층되는 반사판(80) 및 제2 프레임(19)이 제3 및 제4 접착층(95,97)을 매개로 부착되는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 메쉬형 조립판(70)에 접촉되게 반사판(80) 및 제2 프레임(19)을 적층한 후, 물리적인 결합 방식으로 고정할 수도 있다. 물리적인 결합 방식은 끼움 방식, 자석 부착 방식, 나사 결합 방식 등이 사용될 수 있다.Meanwhile, in the first embodiment, an example in which the reflective plate 80 and the second frame 19 stacked on the mesh-shaped assembly plate 70 are attached via the third and fourth adhesive layers 95 and 97 is disclosed. It is not limited. For example, after laminating the reflecting plate 80 and the second frame 19 to be in contact with the mesh-shaped assembly plate 70, it may be fixed by a physical coupling method. The physical coupling method may be a fitting method, a magnet attachment method, a screw coupling method, or the like.

이와 같은 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)의 발열체 필름(20)의 특성을 확인하기 위해서 아래와 같은 실험을 수행하였다.In order to check the characteristics of the heating element film 20 of the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment as described above was performed.

제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)를 자동차에 적용하기 위해서, DC 12V 구동 시 면상 발열체(51)의 크기, 예컨대 제1 및 제2 전극 단자(43,48) 간의 거리 변화에 따른 기전류 및 발열온도를 측정하였다. 면상 발열체(51)의 크기에 따른 기전류 및 발열온도 변화를 분석하기 위해서, 도 3과 같은 형태로 발열체 필름의 단위 발열체(20a)를 구현하였다.In order to apply the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment to an automobile, the size according to the size of the planar heating element 51 when the DC 12V is driven, for example, the distance between the first and second electrode terminals 43 and 48 is changed. Current and exothermic temperature were measured. In order to analyze the change in the electromotive current and the heating temperature according to the size of the planar heating element 51, the unit heating element 20a of the heating element film was implemented as shown in FIG.

도 3은 제1 내지 제4 실험예에 따른 발열체 필름의 단위 발열체(20a)를 보여주는 평면도이다.3 is a plan view illustrating the unit heating element 20a of the heating element film according to the first to fourth experimental examples.

도 3을 참조하면, 단위 발열체(20a)는 제1 및 제2 전극 단자(43,48)와, 제1 및 제2 전극 단자(43,48)를 연결하는 면상 발열체(51)를 포함한다. 면상 발열체(51)는 가로(X)×세로(Y)의 면적을 갖는다. 단위 발열체(20a)에서는 베이스 기판의 도시를 생략하였다.Referring to FIG. 3, the unit heating element 20a includes first and second electrode terminals 43 and 48 and a planar heating element 51 connecting the first and second electrode terminals 43 and 48. The planar heating element 51 has an area of width X x length Y. In the unit heating element 20a, illustration of the base substrate is omitted.

발열체 조성물은 아래와 같이 제조하였다. 탄소나노튜브, 그라파이트 입자를 카비톨아세테이드 용매에 첨가하고 분산제를 첨가하여 60분간 초음파 처리를 통해 탄소나노튜브/그라파이트 분산액(Solution A)을 제조하였다. 에폭시아크릴레이트, 페놀 수지 및 폴리비닐 아세탈 수지를 혼합하고 카비톨아세테이트 용매에 첨가하여 물리적인 교반(mechanical stirring) 또는 자전공전이 가능한 기계적 혼련을 통해 마스터 배치(master batch, M/B)를 제조한다. 그리고 Solution A와 M/B를 물리적인 교반을 통해 혼련한 후, 3-롤 밀( 3-roll mill)을 이용하여 완전히 혼련함으로써 발열체 조성물을 제조하였다.The heating element composition was prepared as follows. Carbon nanotubes and graphite particles were added to a carbitol acetate solvent and a dispersant was added to prepare a carbon nanotube / graphite dispersion (Solution A) through ultrasonication for 60 minutes. Epoxyacrylates, phenolic resins, and polyvinyl acetal resins are mixed and added to a carbitol acetate solvent to prepare a master batch (M / B) through mechanical kneading, which allows for mechanical stirring or autorotation. . And after mixing the solution A and M / B through physical stirring, and completely kneaded using a 3-roll mill to produce a heating element composition.

전술된 제조 방법으로 제조된 발열체 조성물을 이용하여 단위 발열체(10a)를 제조하였다.The unit heating element 10a was manufactured using the heating element composition prepared by the above-described manufacturing method.

우레탄 소재의 베이스 기판을 준비하고, 베이스 기판 위에 금속 페이스트를 250메쉬 스크린 마스크를 이용하여 스크린 인쇄한 후 150℃에서 30분간 열처리하여 제1 및 제2 전극 단자(43,48)를 형성한다. 이후 발열체 조성물을 동일하게 제1 및 제2 전극 단자(43,48)에 따라 스크린 인쇄한 후 150℃에서 30분간 열처리하여 면상 발열체(51)를 형성한다. 그리고 접착층이 있는 우레탄 필름(덮개층)을 핫 프레싱하고 타발한 후 와이어링하여 단위 발열체(20a)를 제조하였다.A urethane base substrate is prepared, and the metal paste is screen printed on the base substrate using a 250 mesh screen mask, followed by heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes to form first and second electrode terminals 43 and 48. Thereafter, the heating element composition is screen printed according to the first and second electrode terminals 43 and 48, and then heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes to form the planar heating element 51. In addition, the urethane film (cover layer) having an adhesive layer was hot pressed, punched, and wired to prepare a unit heating element 20a.

이때 면상 발열체(51)는 제1 내지 제4 실험예에 사용될 단위 발열체(20a)의 크기에 맞게 스크린 인쇄하여 형성하였다.At this time, the planar heating element 51 was formed by screen printing in accordance with the size of the unit heating element 20a to be used in the first to fourth experimental examples.

면상 발열체(51)의 형태에 따른 기전류 및 발열온도 변화를 분석한 결과는 도 4 내지 도 7과 같다. 여기서 도 4 내지 도 7은 제1 내지 제4 실험예에 따른 단위 발열체의 기전류와 발열온도의 변화를 보여주는 그래프들이다.The results of analyzing the change in the electromotive current and the heating temperature according to the shape of the planar heating element 51 are as shown in FIGS. 4 to 7. 4 to 7 are graphs showing changes in the electromotive current and the heating temperature of the unit heating element according to the first to fourth experimental examples.

Y값이 1cm, 1.5cm, 2cm, 2.5cm로 각각 일정할 때, X값의 변화에 따른 DC 12V 구동시의 기전류 및 발열온도를 측정하였고, 측정 결과는 도 4 내지 도 7에 도시된 그래프와 같다. 여기서 도 4는 Y값이 1cm인 경우, 도 5는 Y값이 1.5cm인 경우, 도 6은 Y값이 2cm인 경우, 그리고 도 7은 Y값이 2.5cm인 경우이다. 4가지 Y값에 대해서 X값은 각각 2cm, 2.5cm, 3cm, 3.5cm, 4cm, 4.5cm이다.When the Y value was constant at 1 cm, 1.5 cm, 2 cm, and 2.5 cm, respectively, the electromotive current and the heating temperature during DC 12V driving according to the change of the X value were measured. Same as 4 illustrates a case where the Y value is 1 cm, FIG. 5 illustrates a case where the Y value is 1.5 cm, FIG. 6 illustrates a case where the Y value is 2 cm, and FIG. 7 illustrates a case where the Y value is 2.5 cm. For the four Y values, the X values are 2 cm, 2.5 cm, 3 cm, 3.5 cm, 4 cm, and 4.5 cm, respectively.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 면상 발열체는 X값이 감소할수록 기전류 및 발열온도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 면상 발열체는 X값과 Y값의 변화에 따라서 기전류 및 발열온도가 다양하게 변화하는 것을 확인할 수 있다. 특히 면상 발열체는 X값이 4cm 이하일 경우, 100℃ 이상 발열하는 것을 확인할 수 있다.4 to 7, it can be seen that in the planar heating element, as the X value decreases, the electromotive current and the heating temperature increase. It can be seen that the planar heating element is variously changed in the electromotive current and the heating temperature according to the change of the X value and the Y value. In particular, the planar heating element can be confirmed that when the X value is 4cm or less, it generates over 100 ℃.

따라서 DC 12V로 구동하는 복사 히터 조립체를 제조할 경우, 면상 발열체의 면적 조절을 통하여 발열온도 및 전력량을 자유롭게 설계할 수 있다.Therefore, when manufacturing a radiant heater assembly driven by DC 12V, it is possible to freely design the heat generation temperature and the amount of power by adjusting the area of the surface heating element.

이와 같은 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)의 제조 방법을 도 1, 도 2 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)의 제조 방법에 따른 흐름도이다.The method of manufacturing the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 8 as follows. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the radiant heater assembly 100 according to the first embodiment of the present invention.

먼저 S10단계에서 제2 프레임(19)의 상부면에 반사판(80)을 제4 접착층(97)을 매개로 부착하여 적층한다.First, in step S10, the reflective plate 80 is attached to the upper surface of the second frame 19 by the fourth adhesive layer 97 to be laminated.

다음으로 S20단계에서 반사판(80)의 상부면에 메쉬형 조립판(70)을 적층한다. 이때 반사판(80)의 상부면에 메쉬형 조립판(70)을 제3 접착층(95)을 매개로 부착하여 적층하거나 물리적인 고정 방식으로 결합하여 적층할 수 있다.Next, in step S20 to stack the mesh type assembly plate 70 on the upper surface of the reflecting plate (80). In this case, the mesh type assembly plate 70 may be attached to the upper surface of the reflecting plate 80 by the third adhesive layer 95, or may be laminated by bonding in a physical fixing manner.

다음으로 S30단계에서 메쉬형 조립판(70)의 상부면에 제1 프레임(11)을 적층한다. 이때 메쉬형 조립판(70)의 상부면에 제1 프레임(11)을 접착층을 매개로 부착하여 적층하거나 물리적인 고정 방식으로 결합하여 적층할 수 있다.Next, the first frame 11 is laminated on the upper surface of the mesh type assembly plate 70 in step S30. In this case, the first frame 11 may be attached to the upper surface of the mesh type assembly plate 70 by an adhesive layer, or may be laminated by bonding in a physical fixing manner.

다음으로 S40단계에서 제1 프레임(11)의 상부면에 발열체 필름(20)을 제1 접착층(91)을 매개로 부착하여 적층한다.Next, in operation S40, the heating element film 20 is attached to the upper surface of the first frame 11 by attaching the first adhesive layer 91 to be laminated.

이어서 S50단계에서 발열체 필름(20)의 상부면에 장식용 필름(60)을 제2 접착층(93)을 매개로 부착한다. Subsequently, in operation S50, the decorative film 60 is attached to the upper surface of the heating element film 20 through the second adhesive layer 93.

그리고 S60단계에서 제1 프레임(11)의 형태에 맞게 장식용 필름(60)을 트리밍함으로써, 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체(100)를 획득한다.In operation S60, the radiating heater assembly 100 according to the first exemplary embodiment is obtained by trimming the decorative film 60 according to the shape of the first frame 11.

한편 제1 실시예에서는 제2 프레임(19) 위에 반사판(80), 메쉬형 조립판(70), 제1 프레임(11), 발열체 필름(20) 및 장식용 필름(60)을 순차적으로 적층하여 복사 히터 조립체(100)를 제조하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 발열체 필름(20)과 장식용 필름(60)을 적층한 이후에, 제1 프레임(11)의 하부면(13)에 메쉬형 조립판(70), 반사판(80) 및 제2 프레임(19)을 적층하여 복사 히터 조립체(100)를 제조할 수 있다. 또는 제2 프레임(19) 위에 반사판(80) 및 메쉬형 조립판(70)을 순차적으로 적층하여 제1 반제품을 제조하고, 제1 프레임(11)의 상부면(15)에 발열체 필름(20)과 장식용 필름(60)을 순차적으로 적층하여 제2 반제품을 제조한 이후에, 제1 반제품과 제2 반제품을 서로 적층하여 복사 히터 조립체(100)를 제조할 수도 있다.Meanwhile, in the first embodiment, the reflective plate 80, the mesh-shaped assembly plate 70, the first frame 11, the heating element film 20, and the decorative film 60 are sequentially stacked on the second frame 19 to radiate. An example of manufacturing the heater assembly 100 is disclosed, but is not limited thereto. For example, after laminating the heating element film 20 and the decorative film 60 on the upper surface 15 of the first frame 11, the mesh-shaped assembly plate 70 on the lower surface 13 of the first frame 11. ), The reflective plate 80 and the second frame 19 may be stacked to manufacture the radiant heater assembly 100. Alternatively, the first semi-finished product is manufactured by sequentially stacking the reflective plate 80 and the mesh-shaped assembly plate 70 on the second frame 19, and the heating element film 20 is disposed on the upper surface 15 of the first frame 11. After the second semi-finished product is manufactured by sequentially laminating the decorative film 60, the radiant heater assembly 100 may be manufactured by laminating the first semi-finished product and the second semi-finished product.

이와 같은 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 제조 방법으로 글로브박스로 구현하는 예를 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 제조 방법 중 발열체 필름 및 장식용 필름을 부착하는 단계를 보여주는 사진들이다. 그리고 도 12는 도 8의 제조 방법으로 제조된 복사 히터 조립체가 글로브박스로 구현된 예를 보여주는 사진이다.An example of implementing the glove box by the method of manufacturing the radiant heater assembly according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 9 through 12. 9 to 11 are photographs showing a step of attaching a heating element film and a decorative film in a method of manufacturing a radiant heater assembly according to a first embodiment of the present invention. 12 is a photograph showing an example in which a radiant heater assembly manufactured by the manufacturing method of FIG. 8 is implemented as a glove box.

먼저 도 9에 도시된 바와 같이, 글로브박스의 상부면을 형성하는 제1 프레임의 상부면에 발열체 필름을 부착한다.First, as shown in FIG. 9, the heating element film is attached to the upper surface of the first frame forming the upper surface of the glove box.

다음으로 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 발열체 필름이 부착된 제1 프레임의 상부면을 덮도록 장식용 필름을 부착한다. 장식용 필름은 TOM법으로 부착하되, 110℃ 내외의 온도에서 압력을 인가하여 부착한다.Next, as shown in FIGS. 10 and 11, a decorative film is attached to cover the upper surface of the first frame to which the heating element film is attached. The decorative film is attached by TOM method, but is applied by applying a pressure at a temperature of about 110 ℃.

그리고 도 12에 도시된 바와 같이, 장식용 필름을 제1 프레임의 형태에 맞게 트리밍함으로써, 발열체 필름이 내장된 글로브박스를 제조할 수 있다. 도 12의 (a)는 브라운 색상의 장식용 필름이 부착된 제1 글로브박스를 보여준다. 도 12의 (b)는 블랙 색상의 장식용 필름이 부착된 제2 글로브박스를 보여준다.And, as shown in Figure 12, by trimming the decorative film according to the shape of the first frame, it is possible to manufacture a glove box containing a heating element film. 12 (a) shows a first glove box to which a decorative film of brown color is attached. 12 (b) shows a second glove box to which a decorative film of black color is attached.

이와 같이 글로브박스로 구현된 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 발열거동 및 전기적 특성을 도 13 및 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 13 및 도 14는 도 12의 복사 히터 조립체의 열화상이미지이다.The heat generation behavior and electrical characteristics of the radiant heater assembly according to the first embodiment implemented as a glove box will be described with reference to FIGS. 13 and 14 as follows. 13 and 14 are thermal images of the radiant heater assembly of FIG. 12.

도 13은 제1 글로브박스의 DC 12V 구동 시의 열화상이미지이다. 도 14는 제2 글로브박스의 DC 12V 구동 시의 열화상이미지이다.FIG. 13 is a thermal image of the first glove box driven by DC 12V. FIG. FIG. 14 is a thermal image of the second glove box when driving DC 12V. FIG.

도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 및 제2 글로브박스가 평면이 아닌 3차원 형상임을 감안하더라도 전체적으로 매우 균일하게 발열되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 글로브박스에 부착된 발열체 필름의 면상 발열체들의 손상도 없음을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 13 and 14, even when the first and second glove boxes are three-dimensional rather than planar, it may be confirmed that the overall heating is very uniform. And it can be seen that there is no damage to the surface heating elements of the heating film attached to the first and second glove box.

아래의 표 1은 제1 및 제2 글로브박스의 DC 12V 구동 조건에서의 기전류 및 출력 결과를 나타낸다. 제1 및 제2 글로브박스는 DC 12V 구동 조건에서 약 60W의 출력이 발생함을 알 수 있다.Table 1 below shows the results of the electromotive current and output under DC 12V driving conditions of the first and second gloveboxes. It can be seen that the first and second gloveboxes generate an output of about 60 W under the DC 12V driving condition.

측정시간(Sec)Measurement time (Sec) 구동전압(V)Driving voltage (V) 기전류(A)Current (A) 출력(W)Output (W) 제1 글로브박스First glove box 300300 1212 4.9394.939 59.22859.228 제2 글로브박스Second Glove Box 300300 1212 5.0465.046 60.51260.512

Figure pat00001
Figure pat00001

표 2는 KFIA-FI-1005의 측정 규격에 따라 제1 및 제2 글로브박스의 온도에 따른 방사율 및 방사에너지를 나타낸 것으로 50℃, 100℃에서 모두 약 0.92의 방사율을 보임을 확인할 수 있다. 여기서 KFIA-FI-1005는 적외선 분광광도계에 의한 원적외선의 방사율 및 방사에너지 측정방법으로, FT-IR Spectrometer를 이용하여 흑체(Blackbody) 대비하여 측정한다.Table 2 shows the emissivity and the radiation energy according to the temperature of the first and second glove box according to the KFIA-FI-1005 measurement standard, it can be seen that the emissivity of about 0.92 at both 50 ℃, 100 ℃. Here, KFIA-FI-1005 is a method of measuring far-infrared emissivity and radiation energy by using an infrared spectrophotometer. The KFIA-FI-1005 is measured by using an FT-IR spectrometer.

이와 같이 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체는 접촉에 의한 온열감을 제공하는 것이 아니라, 복사에 의해 온열감을 운전자 혹은 승객들에게 제공하는 것이 목적이기 때문에, 방사율은 매우 중요한 요소이다.As such, the radiant heater assembly according to the first embodiment is not intended to provide a feeling of warmth by contact but rather to provide a feeling of warmth to the driver or passengers by radiation, so the emissivity is a very important factor.

[제1 실시예 및 비교예의 발열특성 및 수열부 온열 효과 비교][Comparison of exothermic characteristics and heat-receiving part thermal effects of Example 1 and Comparative Example]

글로브박스로 구현된 비교예 및 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 발열특성 및 수열부 온열 효과를 비교하면 아래의 표 3과 같다. 여기서 비교예에 따른 복사 히터 조립체는 발열체로 탄소 제직 히터를 사용하였다.Comparing the heat generation characteristics and the heat-heating unit heat effect of the radiant heater assembly according to the comparative example and the first embodiment implemented as a glove box is shown in Table 3 below. Here, the radiant heater assembly according to the comparative example used a carbon weaving heater as a heating element.

입력 전압 Input voltage 입력 전력Input power 표면
70℃ 도달시간
surface
70 ℃ reach time
10cm 떨어진 수열부 표면의 20℃ 도달시간Time to reach 20 ℃ on surface of heat receiving part 10cm away
제1 실시예First embodiment DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내 Within 4 minutes 비교예Comparative example DC 12VDC 12V 60W60 W 4분 이상More than 4 minutes 8분 이내Within 8 minutes

표 3은 제1 실시예 및 비교예에 따른 복사 히터 조립체를 -10℃ 환경의 콜드 챔버(cold chamber)에 놓고 4시간 동안 유지하여 콜드 쇼킹(cold soaking)하였다. 복사 히터 조립체를 넣기 전에 제1 및 제2 전극 패드와 파워서플라이를 연결하고, 복사 히터 조립체의 표면에 k-type 온도센서를 장착하였다.Table 3 shows that the cold heater assemblies according to the first and comparative examples were placed in a cold chamber in a -10 ° C environment and held for 4 hours for cold soaking. Before inserting the radiant heater assembly, the first and second electrode pads were connected to the power supply, and a k-type temperature sensor was mounted on the surface of the radiant heater assembly.

4시간의 콜드 쇼킹 이후에 콜드 챔버의 전원을 끄고, 온도센서가 장착된 수열부를 복사 히터 조립체의 높이와 동일한 높이로 10㎝ 거리에 설치하였다. 제1 실시예 및 비교예에 따른 복사 히터 조립체의 발열체 필름 및 탄소 제직 히터에 각각 DC 12V를 인가하여 복사 히터 조립체의 표면 온도 및 10㎝ 거리의 수열부의 온도 변화를 관찰하여 그 결과를 표 3에 기재하였다.After 4 hours of cold shock, the cold chamber was turned off, and the heat receiving unit equipped with the temperature sensor was installed at a distance of 10 cm to the same height as that of the radiant heater assembly. DC 12V was applied to the heating element film and the carbon woven heater of the radiant heater assembly according to the first embodiment and the comparative example, respectively, to observe the surface temperature of the radiant heater assembly and the temperature change of the heat receiving portion at a distance of 10 cm. Described.

표 3을 참조하면, 동일한 DC 12V의 전압과 동일한 60W의 전력을 인가하였다. 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체 표면의 온도가 70℃에 도달하는 시간 및 10㎝ 거리의 수열부 표면이 20℃에 도달하는 시간이 2분 이내 및 4분 이내로 측정되었다. 반면에 비교예에 따른 복사 히터 조립체 표면의 온도가 70℃에 도달하는 시간 및 10㎝ 거리의 수열부 표면이 20℃에 도달하는 시간이 4분 이내 및 8분 이내로 측정되었다. 즉 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 발열특성 및 수열부 온열 효과가 비교예에 따른 복사 히터 조립체 보다는 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 3, the same power of 60W and the same DC 12V voltage was applied. The time at which the temperature of the surface of the radiant heater assembly according to the first embodiment reached 70 ° C. and the time at which the surface of the heat receiving portion at a distance of 10 cm reached 20 ° C. were measured within 2 minutes and 4 minutes. On the other hand, the time when the temperature of the surface of the radiant heater assembly according to the comparative example reached 70 ° C. and the time when the surface of the heat receiving portion at a distance of 10 cm reached 20 ° C. were measured within 4 minutes and 8 minutes. That is, it can be seen that the heat generating characteristics and the heat-receiving portion thermal effects of the radiant heater assembly according to the first embodiment are superior to those of the radiant heater assembly according to the comparative example.

한편으로 비교예에 따른 복사 히터 조립체의 탄소 제직 히터는 니팅과 도금 등의 제조공정을 필요로 하기 때문에 생산단가가 높고 섬유에 탄소 제직 히터가 구성되기 때문에, 높은 열용량으로 인해서 접촉시 저온화상의 위험이 높고, 자동차 실내 부착이 어려운 단점이 있다.On the other hand, since the carbon weaving heater of the radiant heater assembly according to the comparative example requires a manufacturing process such as knitting and plating, the production cost is high and the carbon weaving heater is composed of the fiber, so the high heat capacity causes the risk of low temperature burns. It is high and has the disadvantage of being difficult to attach to the car interior.

[메쉬형 조립체 및 반사판의 설치 여부에 따른 발열특성 및 수열부 온열 효과 비교][Comparison of heat generation characteristics and heat-heating part heat effect according to installation of mesh type assembly and reflector]

제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체에 있어서, 제1 프레임의 하부면에 메쉬형 조립체와 반사판을 설치하는 경우와 설치하지 않은 경우의 발열특성 및 수열부 온열 효과를 비교하면 아래의 표 4와 같다. 제1 프레임의 하부면에 메쉬형 조립체와 반사판을 설치한 복사 히터 조립체를 제1-1 실시예에 따른 복사 히터 조립체라 한다. 제1 프레임의 하부면에 메쉬형 조립체와 반사판을 설치하지 않은 복사 히터 조립체를 제1-2 실시예에 따른 복사 히터 조립체라 한다. 메쉬형 조립체로는 개구율이 50%인 것을 사용하였다.In the radiant heater assembly according to the first embodiment, the heat generating characteristics and the heat-receiving portion thermal effects when the mesh type assembly and the reflecting plate are installed on the lower surface of the first frame and when not installed are shown in Table 4 below. . The radiant heater assembly in which the mesh type assembly and the reflecting plate are provided on the lower surface of the first frame is referred to as the radiant heater assembly according to the embodiment 1-1. The radiant heater assembly in which the mesh type assembly and the reflecting plate is not provided on the lower surface of the first frame is referred to as the radiant heater assembly according to the embodiment 1-2. As the mesh type assembly, one having an opening ratio of 50% was used.

입력 전압 Input voltage 입력 전력Input power 표면
70℃ 도달시간
surface
70 ℃ reach time
10cm 떨어진 수열부 표면의 20℃ 도달시간Time to reach 20 ℃ on surface of heat receiving part 10cm away
제1-2 실시예Example 1-2 DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내Within 4 minutes 제1-1 실시예Example 1-1 DC 12VDC 12V 60W60 W 1분 30초 이내Within 1 minute 30 seconds 3분 이내Within 3 minutes

표 4를 참조하면, 제1-1 실시예에 따른 복사 히터 조립체 표면의 온도가 70℃에 도달하는 시간 및 10㎝ 거리의 수열부 표면이 20℃에 도달하는 시간이 1분 30초 이내 및 3분 이내로 측정되었다.Referring to Table 4, the time when the temperature of the surface of the radiant heater assembly according to the embodiment 1-1 reaches 70 ° C. and the time when the surface of the heat receiving portion at a distance of 10 cm reaches 20 ° C. is within 1 minute 30 seconds and 3 Measured within minutes.

반면에 제1-2 실시예에 따른 복사 히터 조립체 표면의 온도가 70℃에 도달하는 시간 및 10㎝ 거리의 수열부 표면이 20℃에 도달하는 시간이 2분 이내 및 4분 이내로 측정되었다.On the other hand, the time when the temperature of the surface of the radiant heater assembly according to Example 1-2 reached 70 ° C. and the time when the surface of the heat receiving portion at a distance of 10 cm reached 20 ° C. were measured within 2 minutes and 4 minutes.

따라서 제1-1 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 발열특성 및 수열부 온열 효과가 제1-2 실시예 보다는 우수함을 알 수 있다. 이것은 제1 프레임의 하부면에 메쉬형 조립체와 반사판을 설치함으로써 발생되는 효과로 판단된다.Therefore, it can be seen that the heat generating characteristics and the heat-receiving portion thermal effects of the radiant heater assembly according to the first-first embodiment are superior to the first-second embodiment. This is judged to be an effect caused by providing the mesh type assembly and the reflecting plate on the lower surface of the first frame.

[메쉬형 조립판의 개구율에 따른 발열특성 및 수열부 온열 효과 비교][Comparison of Heat Generation Characteristics and Heat-Resistant Heat Effects of Opening Ratio of Mesh-Type Assembly Plates]

제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체에 있어서, 메쉬형 조립판의 개구율에 따른 발열특성 및 수열부 온열 효과를 비교하면 아래의 표 5와 같다. In the radiant heater assembly according to the first embodiment, the heat generation characteristics according to the opening ratio of the mesh-shaped assembly plate and the heat-receiving portion thermal effect is as shown in Table 5 below.

개구율(%)Aperture ratio (%) 입력 전압 Input voltage 입력 전력Input power 표면
70℃ 도달시간
surface
70 ℃ reach time
10cm 떨어진 수열부 표면의 20℃ 도달시간Time to reach 20 ℃ on surface of heat receiving part 10cm away
00 DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내Within 4 minutes 1010 DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내Within 4 minutes 2020 DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내Within 4 minutes 3030 DC 12VDC 12V 60W60 W 2분 이내Within 2 minutes 4분 이내Within 4 minutes 4040 DC 12VDC 12V 60W60 W 1분 40초 이내Within 1 minute 40 seconds 3분 30초 이내Within 3 minutes 30 seconds 5050 DC 12VDC 12V 60W60 W 1분 30초 이내Within 1 minute 30 seconds 3분 이내Within 3 minutes 6060 DC 12VDC 12V 60W60 W 1분 30초 이내Within 1 minute 30 seconds 3분 이내Within 3 minutes 7070 DC 12VDC 12V 60W60 W 1분 30초 이내Within 1 minute 30 seconds 3분 이내Within 3 minutes

표 5를 참조하면, 개구율이 30% 이하인 경우, 복사 히터 조립체의 효율 향상에 큰 도움이 되지 않는 것을 확인할 수 있다. 개구율이 40% 이상인 경우, 복사 히터 조립체의 속효성이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 개구율이 50% 내지 70%까지는 거의 동일한 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. Referring to Table 5, when the opening ratio is 30% or less, it can be seen that it does not greatly help to improve the efficiency of the radiant heater assembly. When the aperture ratio is 40% or more, it can be seen that the quickness of the radiant heater assembly is improved. Up to 50% to 70% of the aperture ratio was confirmed that almost the same effect can be obtained.

이것은 메쉬형 조립체 및 반사판이 제1 프레임의 하단에 있을 경우, 복사열의 일방향으로의 방사 효율이 증가하고 적은 열용량으로 인해서 복사 히터 조립체의 표면 가열에 좀 더 유리하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 저온화상의 위험이 거의 사라지는 것을 확인할 수 있었다.This is believed to be because when the mesh-like assembly and the reflecting plate are at the bottom of the first frame, the radiation efficiency in one direction of the radiant heat increases and is more advantageous for heating the surface of the radiant heater assembly due to the lower heat capacity. In addition, it was confirmed that the risk of low-temperature burns disappeared almost.

[제2 실시예]Second Embodiment

한편 제1 실시예에 따른 복사 히터 조립체가 글로브박스로 구현된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 복사 히터 조립체는 자동차용 스티어링 휠 컬럼, 콘솔, 시트 등에 적용될 수 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복사 히터 조립체는 스티어링 휠 컬럼으로 구현될 수 있다.Meanwhile, an example in which the radiant heater assembly according to the first embodiment is implemented as a glove box is not limited thereto. For example, the radiant heater assembly may be applied to steering wheel columns, consoles, seats, and the like for automobiles. 15 and 16, the radiant heater assembly according to the present invention may be implemented as a steering wheel column.

도 15는 스티어링 휠 컬럼으로 구현된 본 발명의 제2 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 열화상이미지이다. 도 16은 도 15의 복사 히터 조립체의 DC 12V 구동 시의 시간에 따른 발열온도의 변화를 보여주는 그래프이다. 여기서 도 15는 제2 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 DC 12V 구동 시의 열화상이미지이다. 도 16은 제2 실시예에 따른 복사 히터 조립체의 스폿(spot)별 측정 시간에 따른 발열온도 변화를 보여준다.15 is a thermal image of a radiant heater assembly according to a second embodiment of the present invention implemented as a steering wheel column. FIG. 16 is a graph showing a change in exothermic temperature with time during the DC 12V driving of the radiant heater assembly of FIG. 15. FIG. 15 is a thermal image of the radiant heater assembly according to the second embodiment when the DC 12V is driven. FIG. 16 is a view illustrating a change in exothermic temperature according to measurement time for each spot of a radiant heater assembly according to a second embodiment.

도 15 및 도 16을 참조하면, 제2 실시예에 따른 복사 히터 조립체는 DC 12V 인가시 50초 이내에 표면 온도가 100℃까지 도달함을 확인할 수 있다.15 and 16, it can be seen that the radiant heater assembly according to the second embodiment reaches a surface temperature of 100 ° C. within 50 seconds when DC 12V is applied.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

11 : 제1 프레임 13, 31 : 하부면
15, 33 : 상부면 19 : 제2 프레임
20 : 발열체 필름 30 : 베이스 기판
40 : 전극 배선 패턴 41 : 제1 전극 패드
42 : 제1 연결 배선 43 : 제1 전극 단자
44 : 제1 케이블 46 : 제2 전극 패드
47 : 제2 연결 배선 48 : 제2 전극 단자
49 : 제2 케이블 51 : 면상 발열체
53 : 덮개층 60 : 장식용 필름
70 : 메쉬형 조립판 80 : 반사판
91, 93, 95, 97 : 접착층 100 : 복사 히터 조립체
11: first frame 13, 31: lower surface
15, 33: upper surface 19: second frame
20: heating element film 30: base substrate
40: electrode wiring pattern 41: first electrode pad
42: first connection wiring 43: first electrode terminal
44: first cable 46: second electrode pad
47: second connection wiring 48: second electrode terminal
49: second cable 51: planar heating element
53: cover layer 60: decorative film
70: mesh type assembly plate 80: reflecting plate
91, 93, 95, 97: adhesive layer 100: radiant heater assembly

Claims (12)

하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임;
상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하는 발열체 필름; 및
상기 제1 프레임의 하부면 아래에 배치되어 상기 발열체 필름 사이에 공기층을 형성하고, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판;
을 포함하는 복사 히터 조립체.
A first frame having a lower surface and an upper surface opposite the lower surface;
A heating element film attached to an upper surface of the first frame and having a plurality of planar heating elements that emit heat by receiving power; And
A reflection plate disposed under the lower surface of the first frame to form an air layer between the heating element films, and reflecting radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame;
Radiation heater assembly comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 프레임과 상기 반사판에 개재되어 공기층을 형성하는 메쉬형 조립판;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 1,
A mesh type assembly plate interposed between the first frame and the reflection plate to form an air layer;
Radiant heater assembly further comprising.
제2항에 있어서,
상기 메쉬형 조립판의 개구율은 40% 이상인 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 2,
Radiation heater assembly, characterized in that the opening ratio of the mesh-shaped assembly plate is 40% or more.
제2항에 있어서,
상기 메쉬형 조립판은 상기 제1 프레임과 상기 반사판과 마주보는 면에 대해서 이웃하는 측면이 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 2,
The mesh-shaped assembly plate is a radiant heater assembly, characterized in that the neighboring side is opened with respect to the surface facing the first frame and the reflecting plate.
제2항에 있어서,
상기 제1 프레임과 상기 메쉬형 조립판은 플라스틱 소재이고,
상기 메쉬형 조립판은 상기 제1 프레임의 하부면에 상기 제1 프레임과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 2,
The first frame and the mesh-shaped assembly plate is a plastic material,
The mesh type assembly plate is radiant heater assembly, characterized in that formed integrally with the first frame on the lower surface of the first frame.
제1항에 있어서, 상기 발열체 필름은,
하부면이 상기 제1 프레임의 상부면에 부착되는 베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 금속 소재의 전극 배선 패턴;
상기 베이스 기판 상부면의 상기 전극 배선 패턴에 연결되게 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되며, 상기 전극 배선 패턴으로 전원을 인가받아 발열하는 상기 복수의 면상 발열체; 및
상기 복수의 면상 발열체가 형성된 상기 베이스 기판의 상부면을 봉합하며 상기 복수의 면상 발열체에서 발생된 열이 방출되는 덮개층;을 포함하고,
상기 복수의 면상 발열체는 전도성 입자로 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 함유하는 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 1, wherein the heating element film,
A base substrate having a lower surface attached to an upper surface of the first frame;
An electrode wiring pattern of a metal material formed on an upper surface of the base substrate;
A plurality of planar heating elements formed by printing a heating element composition to be connected to the electrode wiring pattern on the upper surface of the base substrate, and generating heat by being supplied with power to the electrode wiring pattern; And
A cover layer sealing an upper surface of the base substrate on which the plurality of planar heating elements are formed and dissipating heat generated from the plurality of planar heating elements;
The plurality of planar heating elements are radiant heater assembly, characterized in that formed by printing a heating element composition containing carbon nanotube particles and graphite particles as conductive particles.
제6항에 있어서, 상기 복수의 면상 발열체를 형성하는 발열체 조성물은,
헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하거나 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지를 포함하는 혼합 바인더; 및
은 분말, 은 코팅된 니켈 분말 또는 은 코팅된 구리 분말을 더 포함하는 상기 전도성 입자;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The heating element composition according to claim 6, wherein the heating element composition forming the plurality of planar heating elements is
Mixed binders comprising hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal and phenolic resins or comprising epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenolic resins; And
The conductive particles further comprising silver powder, silver coated nickel powder or silver coated copper powder;
Radiant heater assembly comprising a.
제1항에 있어서,
상기 발열체 필름의 상부면에 부착되는 장식용 필름;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 1,
A decorative film attached to an upper surface of the heating element film;
Radiant heater assembly further comprising.
제1항에 있어서,
상기 반사판의 하부면에 부착되는 제2 프레임;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 1,
A second frame attached to a lower surface of the reflector;
Radiant heater assembly further comprising.
제9항에 있어서,
상기 제1 프레임은 글로브박스의 외측면을 형성하고, 상기 제2 프레임은 글로브박스의 내측면을 형성하는 것을 특징으로 하는 복사 히터 조립체.
The method of claim 9,
And the first frame forms an outer surface of the glove box, and the second frame forms an inner surface of the glove box.
하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임;
상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하는 발열체 필름;
상기 제1 프레임의 하부면에 적층되며, 다공성을 갖는 메쉬형 조립판; 및
상기 제1 프레임의 하부면과 마주보게 상기 메쉬형 조립판에 적층되며, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판;
을 포함하는 복사 히터 조립체.
A first frame having a lower surface and an upper surface opposite the lower surface;
A heating element film attached to an upper surface of the first frame and having a plurality of planar heating elements that emit heat by receiving power;
A mesh type assembly plate laminated on a lower surface of the first frame and having a porosity; And
A reflection plate laminated on the mesh-shaped assembly plate facing the lower surface of the first frame and reflecting radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame;
Radiation heater assembly comprising a.
하부면과, 상기 하부면에 반대되는 상부면을 갖는 제1 프레임;
상기 제1 프레임의 상부면에 부착되며, 전원을 인가받아 발열하여 복사열을 방출하는 복수의 면상 발열체를 구비하며, 상기 복수의 면상 발열체는 전도성 입자로 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 함유하는 발열체 조성물을 인쇄하여 형성되는 발열체 필름;
상기 발열체 필름의 상부면에 부착되는 장식용 필름;
상기 제1 프레임의 하부면에 적층되며, 다공성을 갖는 메쉬형 조립판;
상기 제1 프레임의 하부면과 마주보게 상기 메쉬형 조립판에 적층되며, 상기 발열체 필름에서 방출되는 복사열을 상기 제1 프레임 쪽으로 반사하는 반사판; 및
상기 반사판의 하부면에 부착되는 제2 프레임;
을 포함하는 복사 히터 조립체.
A first frame having a lower surface and an upper surface opposite the lower surface;
It is attached to the upper surface of the first frame, and comprises a plurality of planar heating element to emit radiant heat by generating heat by applying power, the plurality of planar heating element is a heating element composition containing carbon nanotube particles and graphite particles as conductive particles Heating element film formed by printing;
A decorative film attached to an upper surface of the heating element film;
A mesh type assembly plate laminated on a lower surface of the first frame and having a porosity;
A reflection plate laminated on the mesh-shaped assembly plate facing the lower surface of the first frame and reflecting radiant heat emitted from the heating element film toward the first frame; And
A second frame attached to a lower surface of the reflector;
Radiation heater assembly comprising a.
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