KR20210110448A - Cnt 복합소재를 이용한 발열장치 - Google Patents

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이재승
김광섭
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 CNT 복합소재를 이용한 발열장치에 관한 것으로서, 발열장치에 있어서 외측 전극부; 상기 외측 전극부와 소정 거리 이격된 채로 상기 외측 전극부와 대향되는 내측 전극부; 상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부를 연결하는 연결부; 상기 연결부에 마련되며 상기 연결부의 표면이 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부와 직접 마주보지 못하도록 상기 연결부를 감싸는 브라켓부; 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부는 서로 다른 극성의 전극으로 형성되어, 상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부 사이에 마련된 CNT 복합소재에 흐르는 전류에 의해 발열되는 발열영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 제공하여, 전기차량의 공조 부하를 줄이면서도 발열 효율을 증가시키는 장점이 있다.

Description

CNT 복합소재를 이용한 발열장치{An heating device in use with CNT}
본 발명은 CNT 복합소재를 이용한 발열장치로서, 차량에 적용되는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치에 관한 것이다.
차량에는 탑승자의 쾌적한 탑승을 위한 여러 장치들이 마련된다.
그 중에서도 공조장치는 탑승자의 쾌적한 이동을 돕도록 차량 내 온도조절 기능을 갖추고 있다.
특히, 발열장치는 매우 중요한 부분을 차지한다.
예를 들면 겨울철 핸들이 차갑지 않도록 열선핸들이 제공되는가 하면, 시트에 열선이 마련되어 차가움을 방지한다.
그러나, 핸들이나 시트는 차량 탑승자의 신체 부위가 차량과 가장 빈번하게 접촉되는 부분이므로 발열장치로서 열선이 추가된 것은 흔히 볼 수 있는 기술이다.
그러나, 핸들이나 시트 이외의 부분에까지 탑승자의 신체가 접촉될 수 있는 부분에 열선이 제공되는 차량도 있다.
예를 들면, 일부 고급 차종에서는 도어핸들이나 암레스트 등에 열선이 추가적으로 구비되기도 한다.
이와 같은 발열장치는 탑승자의 팔 부위가 차량의 실내 내장재와 접촉될 때 차갑게 느끼지 못하도록 함으로써 보다 쾌적한 드라이빙이 가능하게 한다.
그러나, 이와 같은 종래의 차량들의 열선은 열효율이 낮은 문제가 있었다.
다시 말해서, 열선을 이용한 발열은 적용되는 면적 대비 발열 면적이 작아 열효율이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 종래의 열선을 이용하는 방식은 열선을 포함시키는 제작 공정이 증가되고 그 적용 범위가 제한적이라는 한계를 가지고 있다.
KR 2019-0110354 A
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 CNT 혼합물을 이용하여 전기차량의 공조 부하를 줄이면서도 발열 효율을 증가시키는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 발열장치에 있어서 외측 전극부; 상기 외측 전극부와 소정 거리 이격된 채로 상기 외측 전극부와 대향되는 내측 전극부; 상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부를 연결하는 연결부; 상기 연결부에 마련되며 상기 연결부의 표면이 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부와 직접 마주보지 못하도록 상기 연결부를 감싸는 브라켓부; 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부는 서로 다른 극성의 전극으로 형성되어, 상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부 사이에 마련된 CNT 복합소재에 흐르는 전류에 의해 발열되는 발열영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 제공한다.
또한, 상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 전방전극부(104) 및 상기 전방전극부(104)의 단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 전방 말단전극부(101)를 갖고, 상기 브라켓부는 상기 전방전극부(104)의 외주면을 차폐하도록 감싸는 전방 브라켓부(301)를 가지며, 상기 내측 전극부는 상기 전방 말단전극부(101)에서 소정거리 이격된 채로 상기 전방 말단전극부(101)와 나란하게 형성된 전방 대향전극부(201)를 포함하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 후방전극부(105) 및 상기 후방전극부(105)의 단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 후방 말단전극부(103);를 갖고, 상기 브라켓부는 상기 후방전극부(105)의 외주면을 차폐하도록 감싸는 후방 브라켓부(307)를 가지며, 상기 내측 전극부는 상기 후방 말단전극부(103)에서 소정거리 이격된 채로 상기 후방 말단전극부(103)와 나란하게 형성되는 후방 대향전극부(205)를 포함하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 중앙 전극부(102)를 갖고, 상기 브라켓부는 상기 중앙 전극부(102)의 일단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 수직 연장된 전방 연결브라켓부(302)와, 상기 중앙 전극부(102)의 타단부에서 상기 차량의 내부 방향을 향해서 수직 연장된 후방 연결브라켓부(306)와, 상기 전방 연결브라켓부(302) 및 상기 후방 연결브라켓부(306) 사이를 연결하는 중앙 브라켓부(304)를 가지며, 상기 내측 전극부는 상기 중앙 브라켓부(304)에 마련된 채 상기 중앙 전극부(102)에 대향되는 중앙 대향전극부(203)를 포함하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부로 이루어지는 대향전극쌍이 적어도 2 이상 마련되고, 상기 발열영역은 상기 대향전극쌍 사이에 마련되면서 적어도 2 이상 복수 개의 발열영역을 포함하되, 상기 복수 개의 발열영역 중 어느 하나와 그에 인접된 다른 어느 하나의 전류 방향은 서로 나란하지 않은 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 중앙 대향전극부(203)와 상기 중앙 전극부(102)는 서로 경사를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 외측 전극부는 전방 말단전극부(101), 중앙 전극부(102), 후방 말단전극부(103)를 포함하여 전체적으로 “ㄷ”자 형상인 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 전방 말단전극부(101) 및 상기 후방 말단전극부(103)의 길이가 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 전방 연결브라켓부(302), 중앙 브라켓부(304) 및 후방 연결브라켓부(306)는 측면의 일부가 절개된 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
또한, 상기 전방 연결브라켓부(302)는 상기 전방 말단전극부(101)과 대향되는 측면 일부가 절개되며, 상기 중앙 브라켓부(304)는 상기 중앙 전극부(102)와 대향되는 측면 일부가 절개되며, 상기 후방 연결브라켓부(306)는 상기 후방 말단전극부(103)과 대향하는 측면 일부가 절개된 것을 특징으로 하는 CNT 복합소재를 이용한 발열장치를 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전기차량의 공조 부하를 줄이면서도 발열 효율을 증가시키는 장점이 있다.
둘째, 간단한 구조이면서도 발열 효율이 향상되는 강점이 있다.
셋째, CNT 복합소재를 이용한 발열장치이기 때문에 고른 열전달이 가능해져 열분포의 불균일이 억제되어 쾌적한 탑승환경을 제공하는 이점이 있다.
넷째, 발열이 필요한 곳에 간단하게 설치할 수 있기 때문에 제조 공정이 줄어드는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재를 이용한 발열장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재를 이용한 발열장치의 발열영역과 미발열영역의 모습도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재를 이용한 발열장치의 각 부분별 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재(혼합물)의 발열원리에 대한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재(혼합물)의 전극구성이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
먼저 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재를 이용한 발열장치의 전체적인 구조를 개략적으로 설명하고 상세한 구조를 후술키로 한다.
본 발명의 외측 전극부는 발열장치에 있어서 차량의 길이방향과 나란하거나 소정의 각도를 가진채 형성될 수 있다.
다시 말해, 외측 전극부는 차량의 길이방향과 나란한 부분 및 차량의 길이방향과 소정의 각도를 가진부분을 모두 가질 수 있다.
내측 전극부는 외측 전극부와 소정 거리 이격된 채로 외측 전극부와 대향된다.
연결부는 외측 전극부와 내측 전극부를 연결하는 부분이다.
브라켓부는 연결부에 마련되며 연결부의 표면이 외측 전극부 및 내측 전극부와 직접 마주보지 못하도록 연결부를 감싸는 차폐역할을 담당한다.
즉, 연결부는 전기적인 극성을 갖지 않는 것이 바람직할 수 있다.
외측 전극부 및 내측 전극부는 서로 다른 극성의 전극으로 형성될 수 있다.
발열영역은 외측 전극부와 내측 전극부 사이에 마련된 CNT 복합소재에 흐르는 전류에 의해 발열되는 영역이다.
보다 상세하게 설명하면, 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 전방전극부(104) 및 전방전극부(104)의 단부에서 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 전방 말단전극부(101)를 가질 수 있다.
브라켓부는 전방전극부(104)의 외주면을 차폐하도록 감싸는 전방 브라켓부(301)를 가질 수 있다.
내측 전극부는 전방 말단전극부(101)에서 소정거리 이격된 채로 전방 말단전극부(101)와 나란하게 형성된 전방 대향전극부(201)를 포함할 수 있다.
이 때, 발열영역은 제1 발열영역이 된다.
다른 한편, 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 후방전극부(105) 및 후방전극부(105)의 단부에서 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 후방 말단전극부(103)를 가질 수도 있다.
이 때, 브라켓부는 후방전극부(105)의 외주면을 차폐하도록 감싸는 후방 브라켓부(307)를 가질 수 있다.
내측 전극부는 후방 말단전극부(103)에서 소정거리 이격된 채로 후방 말단전극부(103)와 나란하게 형성되는 후방 대향전극부(205)를 포함할 수 있다.
이 때, 발열영역은 제2 발열영역이 된다.
또다른 한편, 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 중앙 전극부(102)를 가질 수 있다.
이 때, 브라켓부는 중앙 전극부(102)의 일단부에서 차량의 내부 방향으로 수직 연장된 전방 연결브라켓부(302)와, 중앙 전극부(102)의 타단부에서 차량의 내부 방향을 향해서 수직 연장된 후방 연결브라켓부(306), 그리고 전방 연결브라켓부(302) 및 후방 연결브라켓부(306) 사이를 연결하는 중앙 브라켓부(304)를 가질 수 있다.
한편, 내측 전극부는 중앙 브라켓부(304)에 마련된 채 중앙 전극부(102)에 대향되는 중앙 대향전극부(203)를 포함할 수 있다.
이 때, 발열영역은 제3 발열영역이 된다.
다시 말하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CNT 복합소재를 이용한 발열장치는 다음과 같이 표현될 수도 있다.
즉, 외측 전극부 및 내측 전극부로 이루어지는 대향전극쌍이 적어도 2 이상 마련될 수 있다.
다시 말하면, 대향전극쌍이란 서로 대향되는 외측 전극부 및 내측 전극부 한 쌍을 가리킨다.
발열영역은 대향전극쌍 사이에 마련되면서 적어도 2 이상 복수 개의 발열영역을 포함할 수 있다.
이 때, 복수 개의 발열영역 중 어느 하나와 그에 인접된 다른 어느 하나의 전류 방향은 서로 나란하지 않은 것이 바람직할 수 있다.
한편, 외측 전극부는 전방 말단전극부(101), 중앙 전극부(102), 후방 말단전극부(103)를 포함하여 전체적으로 “ㄷ”자 형상인 것이 바람직할 수 있다.
다음으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열장치의 상세한 구조를 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열장치는 CNT 복합소재에 마련된 전극부를 통해 발열되는 원리이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열장치는 전극부와 발열구역을 포함한다.
보다 상세하게는, 전극부는 서로 반대 극성을 가진 제1 전극부(100) 및 제2 전극부(200)를 포함한다.
이 때, 외측 전극부는 제1 전극부(100)로 이루어질 수 있고, 내측 전극부는 제2 전극부(200)로 형성될 수 있다.
또한, 제1 전극부(100)와 제2 전극부(200) 사이에 형성된 전기장 방향이 서로 다르게 형성되는 적어도 2개 이상의 발열구역을 포함한다.
브라켓부(300)는 제2 전극부(200)를 제1 전극부(100)에 고정시킨다.
제1 전극부(100)는 길이 방향에 대한 수직 단면이 전부 노출되도록 형성되고, 제2 전극부(200)는 길이 방향에 대한 수직 단면이 일부 노출되도록 형성될 수 있다.
이하에서 설명되는 전부 노출된 것의“전부”란 외주면의 일부라도 가려짐이 없는 완전한 노출을 가리킨다.
한편, 일부 노출된 것에서의 "일부" 란 외주면의 일부가 가려진 상태의 일부를 가리킨다.
제1 전극부(100)는 전방 말단전극부(101), 중앙 전극부(102), 후방 말단전극부(103)를 포함하여 전체적으로 “ㄷ”자 형상일 수 있다.
이 때, 전방 말단전극부(101) 및 후방 말단전극부(103)의 길이가 서로 다르게 형성된 것이 바람직할 수 있다.
보다 상세하게는, 제2 전극부(200)는 전방 대향전극부(201), 중앙 대향전극부(203) 및 후방 대향전극부(205)를 포함할 수 있다.
전방 대향전극부(201)는 전방 말단전극부(101)에 나란하게 대향된다.
전방 대향전극부(201)와 전방 말단전극부(101) 사이에는 전류가 흐를 수 있게 되고, 발열이 된다.
이 때, 전방 대향전극부(201)와 전방 말단전극부(101) 사이의 발열 영역을 제1 발열영역이라 한다.
CNT 복합소재(이하 CNT 발열체라고도 함)에 마련된 전극부를 통해 발열되는 발열의 원리는 다음과 같다.
CNT 발열체란 CNT 혼합물로 이루어지며 전극을 구비하여 전극이 통전 시 스스로 발열이 되는 부품이다.
보다 상세하게는, CNT 발열체는 전도성 첨가물인 CNT 와 고분자 화합물이 결합되어 도체의 성질을 가진다.
따라서, CNT 발열체에 전기를 인가하면 전자의 이동이 일어나는 과정에서 발열이 일어나는 원리이다.
중앙 대향전극부(203)는 전방 대향전극부(201) 및 후방 대향전극부(205)를 연결하면서, 중앙 대향전극부(203)가 중앙 전극부(102)와 대향된다.
중앙 대향전극부(203)가 중앙 전극부(102)와 대향되기 때문에 중앙 대향전극부(203) 및 중앙 전극부(102) 사이에 전류가 흐를 수 있게 되면서 발열이 된다.
중앙 대향전극부(203)와 중앙 전극부(102) 사이의 발열 영역을 제2 발열영역이라 한다.
한편, 중앙 대향전극부(203)는 중앙 전극부(102)에 대하여 경사를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
즉, 중앙 대향전극부(203)의 길이는 중앙 전극부(102)의 길이보다 길게 형성된 것일 수 있다.
보다 상세하게는, 중앙 대향전극부(203)는 중앙 전극부(102)와 대향되도록 노출되되, 전방 말단전극부(101)로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 중앙 전극부(102)로부터 멀어지도록 경사를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 전방 대향전극부(201)의 길이는 후방 대향전극부(205)의 길이보다 짧은 것일 수 있다.
그러나, 전방 대향전극부(201)의 길이는 전방 말단전극부(101)의 길이와 동일한 것일 수 있다.
따라서, 전방 대향전극부(201)와 전방 말단전극부(101) 사이에서 전자의 고른 이동이 가능하게 되면서 고른 발열이 가능할 수 있을 것이다.
한편, 도 1에서 붉은색 양방향 화살표가 나타내듯이, 제2 발열영역에서의 전류 흐름 방향은 제1 발열영역 및 제2 발열영역에서의 전류 흐름 방향과 다름을 알아야 한다.
또한, 제2 전극부(200)는 전방 말단전극부(101) 및 후방 말단전극부(103) 사이에 마련되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 전방 대향전극부(201) 및 중앙 전극부(102)는 직교하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 후방 대향전극부(205)와 중앙 전극부(102)는 직교하는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 후방 대향전극부(205)는 후방 말단전극부(103)에 나란하게 대향된다.
따라서, 후방 대향전극부(205)와 후방 말단전극부(103) 사이에 전류가 흐를 수 있게 되면서 발열이 일어난다.
이 때, 후방 대향전극부(205)와 후방 말단전극부(103) 사이의 발열 영역을 제3 발열영역이라 한다.
한편, 브라켓부(300)는 전부 노출부를 사이에 두고 서로 이격되어 마련된 전방 브라켓부(301) 및 후방 브라켓부(307)를 포함할 수 있다.
이 때, 전방 브라켓부(301)의 길이는 후방 브라켓부(307)의 길이와 동일한 것이 바람직할 수 있다.
한편, 전방 브라켓부(301) 및 후방 브라켓부(307)는 중앙 전극부(102)의 일부 구간을 전부차폐 시키는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 브라켓부(300)는 일부 노출부를 형성하면서 서로 소정거리 이격된 전방 연결브라켓부(302) 및 후방 연결브라켓부(306)를 포함할 수 있다.
이 때, 전방 연결브라켓부(302)의 길이는 상기 후방 연결브라켓부(306)의 길이보다 작은 것이 바람직할 수 있다.
브라켓부(300)는 전방 연결브라켓부(302) 및 상기 후방 연결브라켓부(306)를 연결하는 중앙 브라켓부(304)를 포함할 수 있다.
중앙 브라켓부(304)의 길이는 제1 지점(303)으로부터 제2 지점(305) 사이의 거리이다.
중앙 브라켓부(304)에서 제1 지점(303)은 중앙 전극부(102)와 최대 근접된 지점이고, 제2 지점(305)은 중앙 전극부(102)와 최대 이격된 지점이다.
이 때, 중앙 브라켓부(304)의 길이는 중앙 전극부(102)의 길이보다 긴 것이 바람직할 수 있다.
전방 연결브라켓부(302), 중앙 브라켓부(304) 및 후방 연결브라켓부(306)는 제2 전극부(200)를 일부노출 시키는 것이 가능하다.
바꿔 말해서, 전방 연결브라켓부(302), 중앙 브라켓부(304) 및 후방 연결브라켓부(306)는 제2 전극부(200)를 각각 일부분씩을 차폐시키는 것이 가능하다.
이 때, 전방 말단전극부(101)과 대향되는 측면과 후방 말단전극부(103)와 대향하는 측면, 그리고 중앙 전극부(102)와 대향되는 측면은 각각 일부분이 노출되어 형성된 것이 바람직하다.
100 : 제1 전극부
101 : 전방 말단전극부
102 : 중앙 전극부
103 : 후방 말단전극부
104 : 전반 전극부
105 : 후방 전극부
200 : 제2 전극부
201 : 전방 대향전극부
202 : 제1 굽힘부
203 : 중앙 대향전극부
204 : 제2 굽힘부
205 : 후방 대향전극부
300 : 브라켓부
301 : 전방 브라켓부
302 : 전방 연결브라켓부
303 : 제1 지점
304 : 중앙 브라켓부
305 : 제2 지점
306 : 후방 연결브라켓부
307 : 후방 브라켓부

Claims (10)

  1. 발열장치에 있어서,
    외측 전극부;
    상기 외측 전극부와 소정 거리 이격된 채로 상기 외측 전극부와 대향되는 내측 전극부;
    상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부를 연결하는 연결부;
    상기 연결부에 마련되며 상기 연결부의 표면이 상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부와 직접 마주보지 못하도록 상기 연결부를 감싸는 브라켓부;
    상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부는 서로 다른 극성의 전극으로 형성되어, 상기 외측 전극부와 상기 내측 전극부 사이에 마련된 CNT 복합소재에 흐르는 전류에 의해 발열되는 발열영역이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 전방전극부 및 상기 전방전극부의 단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 전방 말단전극부를 갖고,
    상기 브라켓부는 상기 전방전극부의 외주면을 차폐하도록 감싸는 전방 브라켓부를 가지며,
    상기 내측 전극부는 상기 전방 말단전극부에서 소정거리 이격된 채로 상기 전방 말단전극부와 나란하게 형성된 전방 대향전극부를 포함하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 후방전극부 및 상기 후방전극부의 단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 절곡되어 연장된 후방 말단전극부;를 갖고,
    상기 브라켓부는 상기 후방전극부의 외주면을 차폐하도록 감싸는 후방 브라켓부를 가지며,
    상기 내측 전극부는 상기 후방 말단전극부에서 소정거리 이격된 채로 상기 후방 말단전극부와 나란하게 형성되는 후방 대향전극부를 포함하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측 전극부는 차량 길이 방향으로 형성된 중앙 전극부를 갖고,
    상기 브라켓부는 상기 중앙 전극부의 일단부에서 상기 차량의 내부 방향으로 수직 연장된 전방 연결브라켓부와, 상기 중앙 전극부의 타단부에서 상기 차량의 내부 방향을 향해서 수직 연장된 후방 연결브라켓부와, 상기 전방 연결브라켓부 및 상기 후방 연결브라켓부 사이를 연결하는 중앙 브라켓부를 가지며,
    상기 내측 전극부는 상기 중앙 브라켓부에 마련된 채 상기 중앙 전극부에 대향되는 중앙 대향전극부를 포함하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외측 전극부 및 상기 내측 전극부로 이루어지는 대향전극쌍이 적어도 2 이상 마련되고,
    상기 발열영역은 상기 대향전극쌍 사이에 마련되면서 적어도 2 이상 복수 개의 발열영역을 포함하되,
    상기 복수 개의 발열영역 중 어느 하나와 그에 인접된 다른 어느 하나의 전류 방향은 서로 나란하지 않은 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 대향전극부와 상기 중앙 전극부는 서로 경사를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 외측 전극부는 전방 말단전극부, 중앙 전극부, 후방 말단전극부를 포함하여 전체적으로 “ㄷ”자 형상인 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전방 말단전극부 및 상기 후방 말단전극부의 길이가 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전방 연결브라켓부, 상기 중앙 브라켓부 및 상기 후방 연결브라켓부는 측면의 일부가 절개된 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전방 연결브라켓부는 상기 전방 말단전극부와 대향되는 측면 일부가 절개되며,
    상기 중앙 브라켓부는 상기 중앙 전극부와 대향되는 측면 일부가 절개되며,
    상기 후방 연결브라켓부는 상기 후방 말단전극부와 대향하는 측면 일부가 절개된 것을 특징으로 하는,
    CNT 복합소재를 이용한 발열장치.

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190110354A (ko) 2018-03-20 2019-09-30 한양대학교 산학협력단 기계 학습 기반의 이상 상태 발생 지점 탐지 방법 및 이상 상태 발생 지점의 탐지를 위한 학습 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2136603B1 (en) * 2008-06-18 2015-08-05 Tsing Hua University Heater and method for making the same
US10377386B2 (en) * 2017-04-18 2019-08-13 Aptiv Technologies Limited System for monitoring the physical state of a vehicle occupant
IT201700048641A1 (it) * 2017-05-05 2018-11-05 Eltek Spa Dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente ad effetto ptc
EP4102933B1 (en) * 2021-06-07 2023-12-13 Calefact Limited Flexible heating device and methods of manufacture and use of same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190110354A (ko) 2018-03-20 2019-09-30 한양대학교 산학협력단 기계 학습 기반의 이상 상태 발생 지점 탐지 방법 및 이상 상태 발생 지점의 탐지를 위한 학습 방법

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