KR20230135742A - 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 - Google Patents

가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 Download PDF

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KR20230135742A
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Abstract

본 발명은 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 내장시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조하도록 한 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백에 관한 것으로, 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 준비하는 면상발열체준비단계; 면상발열체에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결하는 전원공급단자연결단계; 면상발열체를 이동용 플렉시블 백의 내부에 장착하는 면상발열체장착단계; 이동용 플렉시블 백에서 전선을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지를 연결하는 피지연결단계; 및 전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 전선을 차례로 연결하는 전선연결단계를 포함한다.

Description

가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백{Method of manufacturing a flexible bag for movement with a built-in heating device and a flexible bag for movement with a built-in heating device manufactured thereby}
본 발명의 기술 분야는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백에 관한 것으로, 특히 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 내장시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조하도록 한 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백에 관한 것이다.
가열 백은, 커피포트 등과 같이 액체가 담긴 용기에 전기만 가하면 용기 속에 액체를 가열할 수 있도록 하는 기구와 유사하다. 액체가 운반 도중에 점도가 상승하거나 고화되어 인출이 되지 않을 때에 가열을 하면, 점도가 낮아지거나 액화되어 인출이 이루어지는데, 용기가 금속인 경우에는 열전달율이 좋고 고온에서도 안전하여 히팅이 간단하지만, 가열 백의 경우에는 가열에 한계가 있고 열전달이 나빠 가열시간이 오래 소요되거나 에너지가 많이 필요한 단점을 가지고 있다.
컨테이너의 경우, 액체를 녹일 수 있는 장치가 물류 기지에만 있어, 소비처로 직접 가지 못하고 물류 기지를 경유하여 소분한 후에 소비처로 가야 해서 운송 길이가 길어져 운송비용이 상승하는 단점도 있다. 이러한 단점들을 해결하기 위하여 전기히터를 내부에 장착하기도 하지만, 국부 가열로 인하여 가열 백의 손상이 초래되어 가열에 어려움이 있는 단점도 있다.
한국등록특허 제10-1845286호(2018.03.29. 등록)는 운송용 컨테이너에 포함된 수용 백에 수용된 응고된 원료를 융해하는 응고원료 융해시스템에 관하여 개시되어 있는데, 운송용 컨테이너에 포함된 수용 백에 수용된 응고된 원료를 융해하는 응고원료 융해시스템에 있어서, 운송용 컨테이너에 설치되어 수용 백에 열을 가하는 컨테이너 가열부와; 수용백과 연결되며, 컨테이너 가열부에 의해 융해된 원료가 인출되는 인출라인과 인출된 원료가 수용 백으로 돌아가는 회수라인 및 인출라인과 회수라인 사이에 배치되어 인출된 원료를 가열하는 2차가열부를 갖는 순환가열부와; 순환가열부에 설치되어 수용 백에 든 원료가 인출라인, 2차가열부 및 회수라인을 따라 순환되도록 동력을 제공하는 펌프를 포함하며, 수용 백은 인출라인과 연결 가능한 유출부와 회수라인과 연결 가능한 유입부를 가지며, 인출라인과 회수라인은 각각 유출부와 유입부에 탈착 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 수용 백에 수용된 응고된 원료에 수분 등 불순물이 섞이지 않으면서 신속하고 효율적으로 융해시킬 수 있는 운송용 컨테이너에 포함된 수용 백에 수용된 응고된 원료를 융해하는 시스템에 의해서, 수용 백에 수용된 응고된 원료에 수분 등 불순물이 섞이지 않으면서 신속하고 효율적으로 융해시킬 수 있다.
한국등록특허 제10-1490226호(2015.01.30. 등록)는 히팅부를 통해 컨테이너 본체의 일측에 형성되는 기계실의 내부로 유입되는 컨테이너 본체의 내부공기를 가열하고 가열된 공기를 컨테이너 본체의 내부로 배출하여 컨테이너 본체의 내부공기를 순환시킴으로써, 컨테이너 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 히팅 컨테이너에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 컨테이너 본체의 일측에 형성되며, 컨테이너 본체 내부의 공기가 유입되고 유입된 공기가 컨테이너 본체 내부로 배출되는 기계실과, 기계실의 내부에 설치되는 연료공급부와, 연료공급부에 연결되도록 기계실에 설치되며, 기계실의 내부로 유입되는 컨테이너 본체 내부의 공기를 가열하는 히팅부, 및 연료공급부로부터 소정 간격 이격되도록 기계실에 배치되어 컨테이너 본체의 내부 공기가 유입되며, 히팅부가 수용되는 수용부를 포함하되, 히팅부는, 수용부에 수용되며, 연료공급부에 연결되는 엔진부와, 수용부에 수용되며, 엔진부의 열을 냉각시키는 냉각수가 순환되고, 엔진부 냉각 시에 가열된 냉각수가 기계실의 내부에 유입되어 가열된 냉각수의 열을 컨테이너 본체 내부의 공기에 전달하는 냉각수 유동관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 종래 기술은, 컨테이너 자체에 가열장치를 부착하여 컨테이너 내부의 온도를 높여 컨테이너 속에 백을 넣어 녹이도록 하거나, 컨테이너 내부에 보일러를 장착하여 내부를 가열하도록 하여 약품 백을 넣어 가열하도록 하고 있는데, 근본적으로 백을 직접적으로 가열하는 것이 아니라, 내부를 가열시킨 열을 이용하여 간접적으로 백을 가열하도록 하고 있다. 그리고 이러한 간접 가열이 아닌 백의 내부에 가열할 수 있도록 가열부를 장착하는 경우, 백은 일반적으로 압력에 견딜 수 있도록 여러 겹으로 구성되어 있고 열전달율이 대단히 낮으며, 종류에 따라 다르긴 하지만, 일반적으로 컨테이너에 사용하는 백은 PE 1겹, PP 4겹이나 PE 1겹, PP 2겹으로 구성되어 있으며, 2겹의 경우 두께가 두꺼워 열전달효율을 보면 비슷하다.
컨테이너 백의 경우, 바깥쪽 PE가 105∼110℃, PP가 160∼180℃ 정도에서 용융되므로, 이보다 낮은 열을 공급하여야 백의 손상을 방지할 수 있다. 그러나 약품 백의 경우, 내부온도를 올리기 위해서는 여러 겹의 막을 통과해야 해서, 공급열원과 내부 온도 간에 약 40∼60℃의 온도편차가 발생함으로, 내부온도가 상승하려면 외부온도가 내부온도에 40∼60℃를 더한 열이 공급되어야 하는데, 백이 100℃ 정도 밖에 견디지를 못하는 단점이 있으므로, 이를 극복할 수 있는 방안을 필요하다고 할 것이다. 이러한 단점을 해결하기 위해서는 저온으로 가열하면서 오랜 시간을 두어 열평형이 도달하기 까지 기다리거나 히터를 내부에 장착할 수밖에 없다는 것이다.
상술한 바와 같은 종래 기술에서는, 스팀이나 히터 선을 이용하여 가열을 하지만, 백의 표면에 부착되도록 하여 가열하는데, 에너지효율이 비효율적이고, 시간단축을 위하여 고열을 가하면 백이 손상됨으로, 이를 극복하기 위하여 발열면적을 최대한 넓힌 면상발열체를 사용해야 하는 단점이 있다. 그리고 발열체를 최대한 밀착시킨 후에 가열하더라도, 에너지효율이 약 60%까지 상승하지만, 가열에 따른 백의 접친 부위에 대한 열전달이 원활하지 못해, 백에 손상이 부분적으로 동반되는 결함이 있는 단점도 있다.
상술한 바와 같은 종래 기술에서는, 백의 가열을 위하여 외부에 열원을 주어 간접적으로 가열하여야 하며, 용해하는데 시간 단축에 한계가 있는 단점을 여전히 가지고 있다.
한국등록특허 제10-1845286호 한국등록특허 제10-1490226호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 필요성 내지 단점을 해결하기 위한 것으로, 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 내장시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조하도록 한 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 준비하는 면상발열체준비단계; 상기 면상발열체에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결하는 전원공급단자연결단계; 상기 면상발열체를 이동용 플렉시블 백의 내부에 장착하는 면상발열체장착단계; 상기 이동용 플렉시블 백에서 전선을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지를 연결하는 피지연결단계; 및 전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 상기 전선을 차례로 연결하는 전선연결단계를 포함하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 섬유원단 자체를 발열 원단으로 제직하여 섬유 면상발열체로 준비시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 섬유원단 제직 시에 경사방향으로 니켈 코팅된 얇은 구리선을 배치하여 제직하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 고열에서 견딜 수 있으면서 구리선이 경사방향으로 일정 간격으로 배치된 섬유원단에 수지를 코팅시켜 요철을 최소화하는 면 가공을 수행하는 면가공과정; 고전도성 카본 잉크를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 잉크준비과정; 및 상기 고전도성 잉크 또는 실버 잉크를 상기 섬유원단에 프린팅하는 프린팅과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 섬유원단 제직 시에 정경을 폭이 30 ~ 4000cm으로 하고 경사방향으로 양쪽 끝을 중심으로 니켈 코팅된 0.1 ~ 1mm의 구리선 10 ~ 200가닥을 10 ~ 20mm 내에 배치하고 배치된 것을 20 ~ 100cm의 간격으로 배치하여 제직하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 섬유원단의 경우, 120℃ 이상에서 견딜 수 있는 원단에, 경사방향으로 일정 간격으로 배치된 구리선을 구비하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 섬유원단의 경우, 정경을 통하여 경사방향으로 구리선을 좌우 끝에서 5 ~ 20mm를 띄우고 일정 간격으로 배치시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 수지를 상기 섬유원단에 코팅하지 않고, 전처리를 통하여 세정 처리하여 원단 표면의 이물질을 깨끗이 정리하고 텐터링하여 원단 폭을 고정하고 면을 최대한으로 요철을 없애주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 유기용제에, 카본, 흑연, 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능을 부여할 수 있는 PE, PET, 에폭시계 수지를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 유기용제에, 카본과 흑연이 혼합된 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능이 있는 PET, 비닐, PU의 수지가 혼합된 전도성 잉크를 준비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 유기용제가 100%중량부라고 하였을 때에, 카본 10.0%중량부, 흑연 5.0%중량부, 셀룰로오스계 수지 25%중량부, PET 수지 중 5%중량부를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 유기용제의 경우에, 부틸셀루솔브아세테이트를 이용하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 실버 잉크의 경우, 혼합 장치나 시스템을 이용하여 플레이크 은과 나노 은을 수지에 혼합한 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 카본 잉크의 경우, 유기용제에, 셀룰로오스계 수지 및 PET나 PE, PU 수지 중 하나를 포함시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 상기 고전도성 잉크의 저항치에 따라, 열효율과 전원공급장치를 최적화하도록 이에 대응하여 기 설정된 발열 패턴을 부여하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 전극 연결을 위한 동박 없이, 섬유원단에 고전도성 잉크만을 프린팅하여 형성된 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 실버 잉크의 경우, 직경이 200 ~ 300nm로, 저항이 0.01옴 이하인 실버를 사용하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 라인 패턴; 그리고 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 지그재그 형상으로 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 상기 플러스 전극 라인 패턴과 상기 마이너스 전극 라인 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 직렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 점 패턴; 플러스 전극 점 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 점 패턴; 그리고 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴 사이에 연결 형성되되, 복수 개의 지그재그 형상으로 형성되는 하나의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 상기 플러스 전극 점 패턴과 상기 마이너스 전극 점 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 직렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 발열 라인 패턴보다 두껍게 형성되도록 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 직병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 양측으로 기 설정된 거리를 두고 형성되는 두 개의 마이너스 전극 라인 패턴; 그리고 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 직병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 상기 섬유원단에 상기 고전도성 잉크를 프린팅한 후에, 기 설정된 온도에서 기 설정된 시간 동안 열풍오븐에서 건조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 상기 섬유원단에 상기 고전도성 잉크를 폭 5 ~ 30mm이고 길이 100 ~ 500mm로 연속적으로 프린팅한 후에, 150℃에서 2분 동안 열풍오븐에서 건조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 구리선을 배치하여 제직된 섬유원단에 위사 방향으로 전도성 잉크를 프린팅하고, 경사방향의 구리선 위에 전도성 실버 잉크를 프린팅하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 수지 가공 전이나 가공 후의 섬유원단에, 유기용제에 셀룰로오스계 수지나 PTC 기능이 있는 PET, 비닐, PU 수지가 포함된 전도성 잉크를 프린팅하여 섬유 면상발열체를 제조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전원공급단자연결단계는, 상기 면상발열체를 상기 이동용 플렉시블 백의 내부에 고르게 부착할 수 있도록 재단한 후에 전원공급단자대를 부착하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 이동용 플렉시블 백은, 외부 면을, PE 백, 복수 개의 PP 백이 감싸는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체장착단계는, 상기 면상발열체를 상기 이동용 플렉시블 백의 PP 백 사이에 내장하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체장착단계는, 상기 전원공급단자연결단계를 먼저 수행하지 않고, 상기 면상발열체를, 상기 PE 백 1겹, 상기 PP 백 4겹이 감싸고 있고 인입밸브와 인출밸브가 부착된 이동용 플렉시블 백에서의 상기 PP 백 2겹과 3겹 사이 또는 3겹이나 4겹 속에 장착 고정시킨 후에, 전원공급단자를 연결시키고 테이프로 절연시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체장착단계는, 외부 PE 1겹과 내부 PP 3겹이 감싸고 있는 이동용 플렉시블 백의 경우에, PP 1겹과 PP 2겹 사이 또는 PP 2겹이나 PP 3겹 속에 장착 고정시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체장착단계는, PE 백 1겹, PP 백 2겹이 감싸고 있는 이동용 플렉시블 백의 경우에, 면상발열체를 PP 백 사이에 장착 고정시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 피지연결단계는, 상기 이동용 플렉시블 백에 인입밸브 및 인출밸브를 일정한 거리를 서로 두고 고정하며, 전선을 전선 고정용 피지를 통해 빼 내고, 피지 속에 실리콘을 채운 후에, 피지를 고정용 핀과 고정용 단자로 고정하고, 실리콘을 굳히는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 피지연결단계는, 상기 이동용 플렉시블 백에 상기 인입밸브 및 상기 인출밸브를 고정할 때에, 방수가 되도록 상기 인입밸브 및 상기 인출밸브를 볼트로 고정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 피지연결단계는, 면상발열체에 연결된 전선을 피지를 통해 외부로 노출시키면서 피지 속에 유동 실리콘으로 채워 굳도록 하여, 방수가 되도록 피지를 고정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전선연결단계는, 전선을 외부로 빼낸 후에 방수 처리하고 외부 입출력단자대에 연결시켜 준 후에, 양쪽을 열융착시키고 바느질하여 누수를 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전선연결단계는, 실리콘이 굳으면, 입출력단자대에 전선을 연결하고, 복수 개의 PP 백의 양쪽을 열융착 접착제로 열융착한 다음에, PE 백과 PP 백의 양쪽 끝을 재봉 처리하여 재봉부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, PP 백에 카본 잉크과 실버 잉크를 프린팅하며; 동박을 라미네이팅해서 면상발열체를 형성시키며; 면상발열체를 이동용 플렉시블 백 둘레에 맞게 복수 개의 폭으로 열융착하여 연결시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체준비단계는, 이동용 플렉시블 백을 구성하고 있는 필름에 전도성 잉크를 프린팅하고 동박과 함께 구성하고 있는 필름으로 라미네이팅하여 면상발열체를 형성시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 잉크준비과정은, 유기용제에, 카본, 흑연, 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능을 부여할 수 있는 PE, PET, 에폭시계 및 PU 수지를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 프린팅 폭의 넓이에 따라 이동용 플렉시블 백을 이루고 있는 둘레에 맞게 복수 개의 폭을 연결하여 발열 면적을 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, PP 원단에 고전도성 잉크를 프린팅한 후에 건조하고, 다시 실버 잉크를 프린팅한 다음에, 기 설정된 온도에서 기 설정된 시간 동안 열풍오븐에서 건조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 카본 잉크를 3열로 인쇄하거나, 6열 또는 9열로 인쇄하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 구리선 위에 실버 잉크를 도포하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 프린팅과정은, 마주보는 전극이 서로 다르게 삼상을 연결하도록 형성하되, 기 설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하여 발열 패턴을 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 준비하는 면상발열체준비단계; 상기 면상발열체에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결하는 전원공급단자연결단계; 상기 면상발열체를 이동용 플렉시블 백의 내부에 장착하는 면상발열체장착단계; 상기 이동용 플렉시블 백에서 전선을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지를 연결하는 피지연결단계; 및 전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 상기 전선을 차례로 연결하는 전선연결단계를 포함하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제공한다.
본 발명의 효과로는, 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 내장시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조하도록 한 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제공함으로써, 열전달이 우수하고 에너지의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 운반비 절감, 탄소저감, 시간단축 등을 할 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 있는 면상발열체를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에 있는 면상발열체의 발열 패턴을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 있는 면상발열체를 이동용 플렉시블 백에 장착한 후 전원 연결을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5에 있는 피지를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 있는 전선연결단계를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 1에 있는 면상발열체준비단계에서 PP 백에 잉크를 코팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 도 1에 있는 면상발열체준비단계에서 구리선 위에 도포된 실버 잉크를 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법을 설명하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 설명하는 도면이며, 도 3은 도 2에 있는 면상발열체를 설명하는 도면이며, 도 4는 도 2에 있는 면상발열체의 발열 패턴을 설명하는 도면이며, 도 5는 도 2에 있는 면상발열체를 이동용 플렉시블 백에 장착한 후 전원 연결을 설명하는 도면이며, 도 6은 도 5에 있는 피지를 설명하는 도면이며, 도 7은 도 1에 있는 전선연결단계를 설명하는 도면이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 면상발열체준비단계(S110), 전원공급단자연결단계(S120), 면상발열체장착단계(S130), 피지연결단계(S140), 전선연결단계(S150)를 포함한다.
면상발열체준비단계(S110)는, 고전도성 잉크(220)를 이용한 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 가열장치로 준비시켜 준다.
일 실시 예에서, 면상발열체준비단계(S110)는, 섬유원단 자체를 발열 원단으로 제직하여 섬유 면상발열체(200)로 준비시켜 줄 수도 있으며, 이때 섬유원단 제직 시에 경사방향으로 니켈 코팅된 얇은 구리선을 배치하여 제직해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체준비단계(S110)는, 섬유원단 제직 시에 정경을 폭이 30 ~ 4000cm으로 하고 경사방향으로 양쪽 끝을 중심으로 니켈 코팅된 얇은 구리선(예를 들어, 0.1 ~ 1mm의 구리선) 10 ~ 200가닥을 10 ~ 20mm 내에 배치하고 배치된 것을 일정 간격(예를 들어, 20 ~ 100cm)으로 배치하여 제직해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체준비단계(S110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 고열에서 견딜 수 있으면서 구리선(즉, 동선)(240)이 경사방향으로 일정 간격으로 배치된 섬유원단(210)에 수지를 코팅시켜 요철을 최소화하는 면 가공을 수행해 주며(즉, 면가공과정); 고전도성 카본 잉크를 포함시켜 고전도성 잉크(220)를 준비해 주며(즉, 잉크준비과정); 해당 준비한 고전도성 잉크(220)(즉, 고전도성 카본 잉크)(또는, 실버 잉크(230))를 해당 면 가공을 수행한 섬유원단(210)에 프린팅하여(즉, 프린팅과정) 섬유 면상발열체(200)를 형성시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 섬유원단(210)은, 120℃ 이상에서 견딜 수 있는 원단으로, 경사방향으로 일정 간격으로 배치된 구리선(즉, 동선)(240)을 구비함으로써, 소비전력을 최소화하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 섬유원단(210)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 정경을 통하여 경사방향으로 구리선(240)을 좌우 끝에서 5 ~ 20mm 정도를 띄우고 일정 간격으로 배치시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 섬유원단(210)은, 전처리를 통하여 세정 처리하여 원단 표면의 이물질을 깨끗이 정리하고 텐터링하여 원단 폭을 고정하고 면을 최대한으로 요철을 없애줄 수도 있다. 이때, 면가공과정은, 전처리에 의해서, 수지를 섬유원단(210)에 코팅하지 않고 섬유원단(210)을 그대로 사용할 수도 있다.
일 실시 예에서, 면가공과정은, 섬유원단(210)에 수지를 코팅시켜 면을 고르게 가공해 줄 수 있는데, 즉 섬유원단(210)에 요철이 없도록 수지를 코팅해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 유기용제에, 카본, 흑연, 셀룰로오스계 수지 및 PTC(positive temperature coefficient) 기능을 부여할 수 있는 PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), 에폭시(epoxy)계 수지를 포함시켜 고전도성 잉크(220)로 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 전도성 잉크(220)의 경우, 유기용제에, 카본과 흑연이 혼합된 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능이 있는 PET, 비닐, PU(polyurethane) 등의 수지가 혼합된 전도성 잉크(220)를 준비해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 아래의 표 1의 함량비율과 같이, 유기용제가 100%중량부라고 하였을 때에, 카본 10.0%중량부, 흑연 5.0%중량부, 셀룰로오스계 수지 25%중량부, PET 수지 중 5%중량부를 포함시켜 고전도성 잉크(220)를 준비해 줄 수 있다. 여기서, 유기용제의 경우에는, 다양한 유기용제를 이용할 수 있으나, 바람직하게는 부틸셀루솔브아세테이트를 이용할 수 있다.
원료명 함량 비율(%)
부틸셀루솔브아세테이트 100 69.0
카본 10.0 6.9
흑연 5.0 3.5
셀룰로오스계 수지 25 17.1
PET 수지 5.0 3.5
총합 145 100
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 실버 잉크(230)의 경우, 실버 잉크(230)를 미리 준비함에 있어서, 혼합 장치나 시스템을 이용하여 플레이크 은과 나노 은을 수지에 혼합하여, 구리선(즉, 동선)(240)과 카본 잉크(220) 사이 전도성을 향상시키는 고전도성 잉크로 준비해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 카본 잉크(220)의 경우, 카본 잉크(220)를 미리 준비함에 있어서, 유기용제에, 셀룰로오스계 수지 및 PET나 PE, PU 수지 중 하나를 포함시켜 발열체용 전도성 잉크를 준비해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 면가공과정에서 가공한 섬유원단(210)에 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(220)를 프린팅하여 섬유 면상발열체(200)를 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 프린팅 장치나 시스템을 이용하여 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(220)를 텐터링해 둔 섬유원단(210)에 프린팅하여 섬유 면상발열체(200)를 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 면가공과정에서 가공한 섬유원단(210)에 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(220)(또는, 실버 잉크(230))를 프린팅할 때, 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(220)의 저항치에 따라, 열효율과 전원공급장치를 최적화해 주기 위해서, 이에 대응하여 기 설정된 프린팅 패턴(또는, 발열 패턴)을 도 4에 도시된 바와 같이 부여해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 전극 연결을 위한 동박 없이, 섬유원단(210)에 고전도성 잉크(220)만을 프린팅하여 형성된 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 실버 잉크(230)에서의 실버를 직경이 200 ~ 300nm로, 저항이 0.01옴 이하인 것을 사용하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 라인 패턴; 그리고 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 지그재그 형상으로 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴(또는, 프린팅 패턴)을 형성시킬 수 있다. 이때, 프린팅과정은, 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 직렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 점 패턴; 플러스 전극 점 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 점 패턴; 그리고 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴 사이에 연결 형성되되, 복수 개의 지그재그 형상으로 형성되는 하나의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴(또는, 프린팅 패턴)을 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 직렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 발열 라인 패턴보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 고출력에 적합한 발열 패턴으로, 직병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 양측으로 기 설정된 거리를 두고 형성되는 두 개의 마이너스 전극 라인 패턴; 그리고 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴(또는, 프린팅 패턴)을 형성시킬 수 있다. 이때, 프린팅과정은, 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 직병렬연결에 의한 발열 패턴을 형성하는 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 섬유원단(210)에 고전도성 잉크(220)를 프린팅한 후에, 기 설정된 온도에서 기 설정된 시간 동안 열풍오븐에서 건조해 줄 수 있다. 여기서, 프린팅과정은, 섬유원단(210)에 고전도성 잉크(220)를 폭 5 ~ 30mm이고 길이 100 ~ 500mm로 연속적으로 프린팅한 후에, 기 설정된 온도(예를 들어, 150℃)에서 기 설정된 시간(예를 들어, 2분) 동안 열풍오븐에서 건조해 줄 수 있다. 이때, 저항을 측정하면 아래의 표 2와 같으며, 인쇄 폭이 넓을수록 1m 길이 저항이 크짐을 알 수 있다.
인쇄 폭(mm) 10 15 20
인쇄 길이(mm) 300 300 300
1m 길이 저항(Ω) 107 119 142
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 구리선(즉, 동선)(240)을 배치하여 제직된 섬유원단에 위사 방향으로 전도성 잉크(220)를 프린팅하고, 경사방향의 구리선(즉, 동선)(240) 위에 전도성 실버 잉크(230)를 프린팅하여 전도성 면상발열체를 제조해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 전도성 잉크 코팅(또는, 프린팅) 시에, 수지 가공 전이나 가공 후의 섬유원단에, 유기용제에 셀룰로오스계 수지나 PTC 기능이 있는 PET, 비닐, PU 수지가 포함된 전도성 잉크(220)를 프린팅하여 섬유 면상발열체를 제조해 줄 수 있다.
전원공급단자연결단계(S120)는, 면상발열체준비단계(S110)에서 준비시킨 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결시켜 준다.
일 실시 예에서, 전원공급단자연결단계(S120)는, 면상발열체준비단계(S110)에서 준비시킨 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 내부에 고르게 부착할 수 있도록 재단한 후에 전원공급단자대를 부착시켜 줄 수 있다. 여기서, 전원공급단자대는, 전원 연결 압착 단자대일 수 있다.
면상발열체장착단계(S130)는, 전원공급단자연결단계(S120)에서 전원공급단자를 연결시킨 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 내부에 장착(또는, 내장)시켜 준다.
일 실시 예에서, 이동용 플렉시블 백(100)은, 외부 면을 도 2에 도시된 바와 같이, PE 백(110), 복수 개의 PP(polypropylene) 백(120, 130, 140)이 감싸고 있다. 여기서, PE 백(110)은 PE 원단(또는, 필름)일 수 있으며, PP 백(120, 130, 140)은 PP 필름(또는, 원단)일 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체장착단계(S130)는, 전원공급단자연결단계(S120)에서 전원공급단자를 연결시킨 면상발열체(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 PP 백(120, 130, 140) 사이에 내장(또는, 장착)시켜 줄 수 있다. 이때, 면상발열체장착단계(S130)는, 면상발열체(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 PP 막 내부에 장착시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체장착단계(S130)는, 전원공급단자연결단계(S120)에서 전원공급단자대를 부착시킨 면상발열체(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 내부에 장착하고 고정시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체장착단계(S130)는, 전원공급단자연결단계(S120)를 먼저 수행하지 않고, 면상발열체준비단계(S110)에서 준비시킨 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를, PE 백(110) 1겹, PP 백(120, 130, 140) 4겹이 감싸고 있고 인입밸브(300)와 인출밸브(400)가 부착된 약품 백 용도의 이동용 플렉시블 백(100)에서의 PP 백(120, 130, 140) 2겹과 3겹 사이 또는 3겹이나 4겹 속에 장착 고정시켜 줄 수 있으며, 그런 다음에 전원공급단자연결단계(S120)를 수행하여 전원공급단자를 연결시키고 테이프로 절연시켜 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체장착단계(S130)는, 약품 백 용도의 다중 필름(예로, 외부 PE 1겹과 내부 PP 3겹)이 감싸고 있는 이동용 플렉시블 백(100)의 경우에, 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를, PP 1겹(120)과 PP 2겹(130) 사이 또는 PP 2겹(130)이나 PP 3겹(140) 속에 장착 고정시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 면상발열체장착단계(S130)는, PE 백(110) 1겹, PP 백(130, 140) 2겹이 감싸고 있는 이동용 플렉시블 백(100)의 경우에, 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를, PP 백(130, 140) 사이에 장착 고정시켜 줄 수 있다.
피지연결단계(S140)는, 면상발열체장착단계(S130)에서 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 장착(또는, 내장)시킨 이동용 플렉시블 백(100)에서 전선(즉, 전원공급선)을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지(500)를 연결시켜 준다.
일 실시 예에서, 피지연결단계(S140)는, 면상발열체장착단계(S130)에서 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 장착(또는, 내장)시킨 이동용 플렉시블 백(100)에 인입밸브(300) 및 인출밸브(400)를 일정한 거리를 서로 두고 도 2에 도시된 바와 같이 고정하며, 도 5에 도시된 바와 같이 전원공급선(즉, 전선)을 피지(500)(즉, 도 6의 전선 고정용 피지(510))를 통해 빼 내고, 도 6에 도시된 바와 같이 피지(500) 속에 실리콘(550)을 채운 후에, 피지(500)를 도 6에 도시된 바와 같이 고정용 핀(520, 530)과 고정용 단자(540)로 고정하고, 실리콘(550)을 굳힐 수 있으며, 이에 전선(즉, 전원공급선)을 이동용 플렉시블 백(100)에서 외부로 빼낼 수 있도록 한다.
일 실시 예에서, 피지연결단계(S140)는, 면상발열체장착단계(S130)에서 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)를 장착(또는, 내장)시킨 이동용 플렉시블 백(100)에 인입밸브(300) 및 인출밸브(400)를 고정할 때에, 방수가 되도록 인입밸브(300) 및 인출밸브(400)를 볼트로 고정해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 피지연결단계(S140)는, 면상발열체(또는, 섬유 면상발열체)(200)에 연결된 전선(즉, 전원공급선)을 피지(500)를 통해 외부로 노출시키면서 피지(500) 속에 유동 실리콘으로 채워 굳도록 하여, 방수가 되도록 피지(500)를 고정해 줄 수 있다.
전선연결단계(S150)는, 전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 전선(즉, 전원공급선)을 차례로 연결시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백(100)을 제조해 준다.
일 실시 예에서, 전선연결단계(S150)는, 전원공급선을 외부로 빼낸 후에 방수 처리하고 외부 입출력단자대에 연결시켜 주며, 그런 후에 양쪽을 열융착시키고 바느질하여 누수를 방지하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 전선연결단계(S150)는, 피지연결단계(S140)에서 채운 실리콘(550)이 굳으면, 도 7에 도시된 바와 같이 입출력단자대(700)에 전원공급선(즉, 전선)을 연결하고, 도 2 및 5에 도시된 바와 같이 복수 개의 PP 백(120, 130, 140)의 양쪽을 열융착 접착제(160, 170)로 열융착한 다음에, PE 백(110)과 PP 백(120, 130, 140)의 양쪽 끝을 재봉 처리하여 재봉부(600)를 형성해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 고전도성 잉크(220)를 이용한 면상발열체(200)를 가열장치로 내장시켜 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백(100)을 제조하도록 함으로써, 열전달이 우수하고 에너지의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 운반비 절감, 탄소저감, 시간단축 등을 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 기계적 물성, 열 안정성 및 접착성이 우수한 발열체용 고전도성 잉크(220)를 유연성이 우수한 섬유원단(210)에 프린팅하여, 전기적 저항 안정성이 우수하고, 유연성이 뛰어나 저항 값 변화로 인한 내구성(즉, 발열 온도의 균등성) 저하를 방지하고, 섬유원단(210)과의 부착성이 우수하여 제품 가공 시 동박을 사용하지 않아 섬유원단(210)과의 탈락 현상이 방지되며, 탈락 현상으로 인한 전기 합선 또는 스파크 발생이 방지되지 않도록 해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 이동용 플렉시블 백(100) 내에 히팅 선을 내장하여 약품 백의 열전도성에 의한 에너지효율 저하를 막도록 하여 원천적으로 에너지를 저감할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 이동용 플렉시블 백(100)의 내부에 고전도성 잉크(220)를 이용하여 코팅된 섬유원단(210)에 프린팅하여 섬유 면상발열체(200)를 제조하거나, 카본사를 이용하여 발열원단을 제직하여, 이동용 플렉시블 백(100)에 맞게 제단한 후, 단자를 부착하여 이동용 플렉시블 백(100)의 PP 원단(120, 130, 140) 사이에 장착하고 전원을 공급할 수 있도록 전선을 입출력단자에 연결하도록 한 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 고전도성 잉크(220)를 이용하여 표면이 매끈한 섬유원단(210)에 프린팅하여 섬유 면상발열체(200)를 제조하고, 제조한 섬유 면상발열체(200)를 이동용 플렉시블 백(100)의 내부에 장착하여, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조할 수 있다.
도 8은 도 1에 있는 면상발열체준비단계에서 PP 백에 잉크를 코팅하는 과정을 설명하는 도면이며, 도 9는 도 1에 있는 면상발열체준비단계에서 구리선 위에 도포된 실버 잉크를 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 다른 실시 예에 따르면, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)에 있어서, 면상발열체준비단계(S110)는, PP 백(120, 130, 140)에 고전도성 카본 잉크(180)과 실버 잉크(181)를 프린팅할 수 있으며; 동박을 고정(즉, 라미네이팅)(182)해서 면상발열체를 형성시킬 수 있으며; 면상발열체를 약품 백 용도의 이동용 플렉시블 백(100) 둘레에 맞게 복수 개의 폭으로 열융착하여 연결시켜 줄 수 있다. 여기서, 180은 PP 필름에 카본 잉크로 인쇄된 모양을 나타내며, 181은 PP 필름에 실버 잉크로 인쇄된 패턴을 나타내며, 182는 PP 필름에 동박을 고정한 모양을 나타낸다.
일 실시 예에서, 면상발열체준비단계(S110)는, 이동용 플렉시블 백(100)을 구성하고 있는 필름에 전도성 잉크를 프린팅하고 동박과 함께 구성하고 있는 필름으로 라미네이팅하여 면상발열체를 형성시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비과정은, 유기용제에, 카본, 흑연, 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능을 부여할 수 있는 PE, PET, 에폭시계 및 PU 수지를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 프린팅 폭의 한계(예를 들어, 20 ~ 2000cm)가 있어, 폭의 넓이에 따라 약품 백 용도의 이동용 플렉시블 백(100)을 이루고 있는 둘레에 맞게 복수 개의 폭(예를 들어, 1 ~ 10개)을 연결하여 발열 면적을 형성하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, PP 원단(120, 130, 140)에 고전도성 잉크(180)를 프린팅한 후에 건조하고, 다시 실버 잉크(181)를 프린팅한 다음에, 기 설정된 온도에서 기 설정된 시간 동안 열풍오븐에서 건조해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 프린팅된 PP 원단(120, 130, 140)을 약품 백 용도의 이동용 플렉시블 백(100)을 구성하고 있는 PP 필름과 대체하거나, 추가로 PP 필름 사이에 끼워 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 프린팅 장치나 시스템을 이용하여 필름(130, 140) 중 적어도 하나에 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(180)를 프린팅하여 섬유 면상발열체(200)를 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 도 8에 도시된 바와 같이, 카본 잉크(180)를 3열(134, 135, 136)(PP 필름에 카본 잉크로 인쇄된 패턴)로 인쇄하거나, 6열 또는 9열로 인쇄해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 필름에 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(180)를 도 8의 131, 132, 134(PP 필름에 카본 잉크로 인쇄된 패턴)와 같이 프린팅할 때, 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(180)의 저항치에 따라, 열효율과 전원공급장치를 최적화해 주기 위해서, 이에 대응하여 기 설정된 프린팅 패턴(또는, 발열 패턴)을 도 8에 도시된 바와 같이 부여해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 도 8에 도시된 바와 같이, 카본 전극에 실버 잉크(181)를 도 8의 201, 202, 203, 204와 같이 인쇄하고, 동박(220 ~ 231)과 함께 PP 필름(130,140)으로 라미네이팅해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 도 9에 도시된 바와 같이, 구리선 위에 실버 잉크(410, 420)를 도포해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 고출력에 적합한 발열 패턴으로, 마주보는 전극이 서로 다르게 삼상을 연결하도록 형성하되, 기 설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하여 발열 패턴(또는, 프린팅 패턴)을 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅과정은, 잉크준비과정에서 준비한 고전도성 잉크(180)를 이용하여, PP 필름에, 폭 5 ~ 30mm이고 길이 100 ~ 500mm로 연속적으로 프린팅한 후에, 기 설정된 온도(예를 들어, 150℃)에서 기 설정된 시간(예를 들어, 2분) 동안 열풍오븐에서 건조해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 전도성 잉크(220)가 프린팅된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조함에 있어서, 이동용 플렉시블 백(100)을 이루고 있는 필름에 전도성 잉크(220)를 프린팅하고 동박(240)을 고정하여. 이동용 플렉시블 백(100) 자체가 면상발열장치가 되도록 함으로써, 에너지효율을 높이고 에너지손실을 막도록 하여 원천적으로 에너지를 저감할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 이동용 플렉시블 백(100)을 구성하고 있는 PP 필름(120, 130, 140)에 고전도성 잉크(220)를 프린팅하고, PP 필름(120, 130, 140)으로 절연 처리하여 면상발열체(200)를 제조시켜 이동용 플렉시블 백(100)의 PP 원단 사이에 장착하고, 전원을 공급할 수 있도록 전선을 입출력단자에 연결하도록 하여, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 고전도성 잉크(220)를 이용하여 이동용 플렉시블 백(100)을 이루고 있는 PP 원단에 프린팅하여 자체가 히팅 백이 되도록 면상발열체(200)를 제조하고, 해당 제조한 원단을 이동용 플렉시블 백(100) 내부에 장착하여 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 유기용제에, 카본, 흑연, 셀룰로오스계 수지 및 PTC 기능을 부여할 수 있는 PE, PET, 에폭시계 및 PU의 수지를 포함시켜 고전도성 잉크(220)로 제조하며; 원단에 고전도성 잉크(220)와 실버 잉크(230)를 프린팅하여 면상발열체를 형성시키며; 프린팅된 원단을 동박을 고정하는 라미네이팅을 수행하며; 면상발열체에 단자를 처리하며; 면상발열체를 이동용 플렉시블 백(100)의 PP 필름 내부에 장착하며; 전원공급을 위한 입출력단자대를 연결시켜, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 기계적 물성, 열 안정성 및 접착성이 우수한 발열체용 고전도성 잉크(220)를 유연성이 우수한 PP 원단에 프린팅하여, 전기적 저항 안정성이 우수하고, 유연성이 뛰어나 저항 값 변화로 인한 내구성(즉, 발열 온도의 균등성) 저하를 방지해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 유기용제에 셀룰로오스계 수지, PET나 PE, PU 수지 중 하나를 포함시켜 발열체용 잉크를 준비하며; PP 원단에 가로나 세로 방향으로 카본 잉크를 프린팅하고 카본 잉크와 수직으로 일정 간격(예를 들어, 15 ~ 1000cm)으로 실버 잉크를 프린팅하여 건조하며; 프린팅 원단을 4개 이상의 동박으로 라미네이팅하며; 라미네이팅한 원단을 길이방향으로 열융착하여 합치며; 제조한 원단을 일정 크기로 잘라, 인출입밸브(300, 400)가 부착된 약품 백 용도의 이동용 플렉시블 백(100) 속 PP 원단 사이에 장착하며; 장착한 발열체에 전원공급단자를 연결하고 테이프로 절연 처리한 후 전원공급선을 외부로 빼내 방수 처리하고 단자대에 연결하며; 양쪽을 열융착시키고 바느질하여 누수를 방지함으로써, 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백을 제조해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 전도성 잉크를 코팅할 시에, 유기용제에, 셀룰로오스계 수지, PET, 비닐, PU 수지가 포함된 전도성 잉크를 PP 원단에 프린팅하여 면상발열체를 제조할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 전도성 잉크를 코팅할 시에, PP 원단에 가로 방향으로 5 ~ 30cm 띠를, 1 ~ 5mm 사이를 띄우고, 세로 방향으로 15 ~ 1000cm 간격으로 프린팅하고 건조해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 실버 잉크를 코팅할 시에, 원단에 가로 방향으로 양쪽 끝에서 10 ~ 20mm 폭으로 15 ~ 1000cm 간격으로 프린팅하고 건조해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 면상발열체(200)를 약품 백 용도 다중필름(외부 PE 1겹과 내부 PP 1 ~ 3겹)에 장착할 수 있는데, PP 1겹과 2겹 사이에, 또는 2겹과 3겹 중 하나를 제거하고(즉, 2겹인 경우에 PP 원단 사이에) 장착한 다음에 고정할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 면상발열체(200)를, PP 1겹과 2겹 사이에, 또는 2겹이나 3겹 속에 장착한 다음에 고정할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 면상발열체(200)를 장착한 약품 백 용도 다중필름에 인출입밸브(300, 400)를 방수가 되도록 볼트로 고정해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법(10)은, 면상발열체(200)에 연결된 전선을 피지(500)를 통해 외부로 노출시키면서 피지 속에 유동 실리콘으로 채워 굳도록 하여 방수가 되도록 피지(500)를 고정해 줄 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법
S110: 면상발열체준비단계
S120: 전원공급단자연결단계
S130: 면상발열체장착단계
S140: 피지연결단계
S150: 전선연결단계
100: 이동용 플렉시블 백
110: PE 백
120, 130, 140: PP 백
131 ~ 136: PP 필름에 카본 잉크로 인쇄된 패턴
160, 170: 열융착 접착제
180: 카본 잉크
181: 실버 잉크
182: PP 필름에 동박을 고정한 모양
200: 면상발열체
201 ~ 204: 실버 잉크로 인쇄된 패턴
210: 섬유원단
220: 고전도성 잉크
230: 실버 잉크
240: 구리선
250 ~ 261: 동박
300: 인입밸브
400: 인출밸브
410, 420: 구리선 위에 도포된 실버 잉크
500: 피지
510: 전선 고정용 피지
520, 530: 고정용 핀
540: 고정용 단자
550: 실리콘
600: 재봉부
700: 입출력단자대

Claims (5)

  1. 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 준비하는 면상발열체준비단계;
    상기 면상발열체에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결하는 전원공급단자연결단계;
    상기 면상발열체를 이동용 플렉시블 백의 내부에 장착하는 면상발열체장착단계;
    상기 이동용 플렉시블 백에서 전선을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지를 연결하는 피지연결단계; 및
    전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 상기 전선을 차례로 연결하는 전선연결단계를 포함하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 면상발열체준비단계는,
    섬유원단 자체를 발열 원단으로 제직하여 섬유 면상발열체로 준비시켜 주는 것을 특징으로 하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 면상발열체준비단계는,
    섬유원단 제직 시에 경사방향으로 니켈 코팅된 얇은 구리선을 배치하여 제직하는 것을 특징으로 하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 면상발열체준비단계는,
    고열에서 견딜 수 있으면서 구리선이 경사방향으로 일정 간격으로 배치된 섬유원단에 수지를 코팅시켜 요철을 최소화하는 면 가공을 수행하는 면가공과정;
    고전도성 카본 잉크를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 잉크준비과정; 및
    상기 고전도성 잉크 또는 실버 잉크를 상기 섬유원단에 프린팅하는 프린팅과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법.
  5. 고전도성 잉크를 이용한 면상발열체를 가열장치로 준비하는 면상발열체준비단계;
    상기 면상발열체에 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전원공급단자를 연결하는 전원공급단자연결단계;
    상기 면상발열체를 이동용 플렉시블 백의 내부에 장착하는 면상발열체장착단계;
    상기 이동용 플렉시블 백에서 전선을 외부로 나갈 수 있도록 하기 위한 피지를 연결하는 피지연결단계; 및
    전원 공급을 위한 외부 입출력단자대에 상기 전선을 차례로 연결하는 전선연결단계를 포함하는 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백.
KR1020220033073A 2022-03-17 2022-03-17 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 가열장치가 내장된 이동용 플렉시블 백 KR20230135742A (ko)

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