WO2011126223A2 - 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체 - Google Patents

맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체 Download PDF

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WO2011126223A2
WO2011126223A2 PCT/KR2011/001852 KR2011001852W WO2011126223A2 WO 2011126223 A2 WO2011126223 A2 WO 2011126223A2 KR 2011001852 W KR2011001852 W KR 2011001852W WO 2011126223 A2 WO2011126223 A2 WO 2011126223A2
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flexible
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김수호
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주식회사 우석
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    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56—Heating cables
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    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a custom heating element and a heating element thereof, and more particularly, when the user wants to make or develop a heating element desired by a user, the assembly is simply assembled to a heating element to be developed by manufacturing a customized heating element so that a desired result is obtained. Or it relates to a method for producing a customized heating element and the heating element that the desired result value is just installed and installed.
  • heating wires or heating structures are mass-produced and marketed in a certain standard product by a predetermined one or several predetermined standards and shapes, which are convenient for sale separately from the use purpose. to be.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, simply to assemble or apply to the heating product to be developed by manufacturing a custom heating element to produce a desired result when the user wants to make or develop a heating element desired by the user When the desired result comes out immediately, it is possible to produce a large amount of customized heating element of the same standard, and to provide a customized heating element and a method of manufacturing the heating element that can diversify the function of the heating element.
  • Method for producing a custom heating element according to the present invention for achieving the above object is a method of manufacturing a custom heating element according to the present invention is suitable for use in use voltage, surface temperature, heat generation rate (time taken to increase the temperature to the target temperature) Designing a specification and designing a flexible heating element having a constant resistivity per unit length or a flexible heating element having a constant resistivity per unit surface area according to the specification;
  • the desired result immediately comes out, and can produce a large amount of customized heating element of the same standard,
  • the function of the heat generating article can be diversified.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a heating element according to the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a heating element according to the present invention.
  • the term 'use' described below is the most important parameter that manufacturers, producers, developers, or consumers would like to use in addition to their normal use. It means the operating voltage of the heating element, the surface temperature of the heating element (heating amount, power consumption), and the heating rate of the heating element (time when the temperature rises to the target temperature).
  • the total calorific value Joule required for this is calculated by 0.24 ⁇ (V 2 / R) ⁇ t.
  • V is the voltage
  • R is the resistance
  • t is the time
  • the total calorific value required is 5,615 joules.
  • the heat generation characteristics of the heating element using the flexible heating wire is sufficient to generate and maintain the desired surface temperature within the desired surface area, and sufficient heat generation to raise the actual desired temperature, and no matter how much heat generation, the heat generated is well preserved without being taken away. Heat preservation capacity is required.
  • the sample environment and the sample surface area should be configured to reflect the above-described heat generation characteristics, and then the sample should be tested and measured.
  • Sample experiments and measurement methods first create a sample environment (based on heat preservation status) such as the environment in which the heating product to be used is actually used (when it is finally commercialized and used by consumers), and then the sample surface area (unit area that is easy to calculate) is determined. Experimentally measure how much heat is generated and the desired target surface temperature rises and is maintained when the heat is generated by an easy method.
  • a sample environment based on heat preservation status
  • the sample surface area unit area that is easy to calculate
  • the heating material to be used is a bed heating sheet
  • simply select the voltage that can be easily tested in a non-hazardous state using an AC adapter, and select DC 24V, and then cross the sample surface area 20 choose flexible heating wire by setting cm and 20cm, but select resistive value of 5 ⁇ per 1M and select non-woven fabric, cloth, or other fabrics suitable for sample surface size so that heating wire 10M is spaced on it.
  • select resistive value of 5 ⁇ per 1M and select non-woven fabric, cloth, or other fabrics suitable for sample surface size so that heating wire 10M is spaced on it.
  • This sample surface area fabric is then placed on a bed or similar object and covered with a person or a person-like material (based on heat preservation).
  • the temperature sensor is then attached directly to the sample surface area.
  • a DC 24V power supply is applied to the heating wire fixed to the sample surface area to measure how many degrees the temperature rises in seconds and how many seconds it takes to reach the desired temperature.
  • the desired surface temperature is 70 ° C and the actual measurement shows that the temperature reaches 70 ° C and the trend continues that at least 70 ° C is continuously maintained or raised. If 60 seconds, the total amount of heat generated becomes 0.24 ⁇ (24 2/50) ⁇ 60 ⁇ 165Joule by the above-mentioned equation.
  • the heat generation amount may be used as a sample reference or the sample resistance value may be used as a sample reference or one of the two may be used. Finally, the resistance value of the heating line may be adjusted based on the power consumption amount or the heat generation amount.
  • the actual total calorific value is 165 Joule ⁇ 34 times 5,640 Joule.
  • the total heat generation amount is 34 times of the heat generation value when generating the standard resistance value of 50 ⁇ . Therefore, if you want to connect 5M 10M each in 34 circuits in parallel or in one circuit, the reference resistance value is 50 ⁇ and the required length of heating wire is Since 340M, 50 ⁇ / 340 ⁇ 0.15 ⁇ is calculated and 0.15 ⁇ heating wires per 1M can be used by connecting 340M in series.
  • the desired total calorific value can be obtained from the sample experiment as above.
  • a customized heating element that can be used according to the actual desired voltage, the desired surface temperature, and the desired heating rate is designed.
  • the method of designing a heating structure that can be used according to the actual desired voltage is to change the voltage to be used from the above 24V to 12V when the surface temperature to be obtained in the above example is 70 ° C.
  • the sample surface area calorific value may be 165 Joule computed above.
  • the resistance value of the heating wire is calculated by the above equation and the resistance value is adjusted.
  • the required heating value can be obtained by lowering the resistance value of the heating wire used to 1/4.
  • the resistivity value of heating wire should use 10 ⁇ 5 ⁇ per 1M. If you want to change to 12V, use 10M 1.25 ⁇ per 1M sample or 5 ⁇ per 1M. Reduce the length from 10M to 2.5M.
  • the main point here is that when the total 85M is connected in series, the resistance value is increased by 34 times and the heat generation amount is reduced by the square of the voltage (or the square of the current). Change the heating wire combination, but change the heating wire combination to match the total heat output so that the total heat output comes out.
  • the specific resistance value of the first heating wire is selected as an appropriate heating wire to match the total heating value
  • the length of the second heating wire is adjusted to adjust the total heating value
  • the total heating value is adjusted through the combination of the third parallel circuit, or the fourth heating line Circuit connection should be done in series, but the total heating amount should be set by separately connecting several independent circuits.
  • the reference resistance is 12.5 ⁇ and the required length of heating wire is 85M. Therefore, 12.5 ⁇ / 85M ⁇ 0.15 ⁇ / 1M is calculated. do.
  • the heating resistance value of the heating wire that can be made is 0.3 ⁇
  • the heat resistance value of the heating wire that can be made is limited technology of 5 ⁇ , and the maximum current capacity of the power supply to supply power is not more than the current capacity of one circuit in which 5M of 2.5 ⁇ series is connected. If it is assumed, 2.5M each of 5 ⁇ is connected to each of 34 circuits independently and circulates one by one to generate heat and finally generates heat to match the total heat generation.
  • the surface temperature to be used in this way can also be set freely.
  • the voltage to be used is DC 24V and the surface temperature to be obtained is changed from 70 ° C to 50 ° C.
  • the sample surface area calorific value should be considerably lower than the above 165 Joule.
  • the resistance value of the heating line is calculated by adjusting the above equation.
  • the heating value is proportional to the temperature when the temperature constant of the heating element is the same, since the heating elements are the same here, the heating value is considered to be proportional to the temperature. If the above sample surface area is changed from 70 °C to 50 °C, the required heating value is 165 ⁇ 5. / 7 ⁇ 118Joule.
  • the specific resistance value of the heating wire is heated to 70 °C at the sample surface when 10M of 5 ⁇ per 1M is used when the voltage is 24V, if you want to change the heating temperature by 50 °C at the same sample surface area, it is 10M at 7M per 1M Use 5 ⁇ per 1M or increase the length to 14M.
  • the total surface area that needs to be heated is 34 times of the sample surface area.
  • the specific resistance value of the first heating wire is selected as the appropriate heating wire to adjust the total heating value, adjust the length of the second heating wire to adjust the total heating value, or adjust the total heating value through the combination of the third parallel circuit, or connect the circuit of the fourth heating wire. In series, connect a number of independent circuits separately to adjust the total calorific value.
  • the reference resistance value is 70 ⁇
  • the reference resistance value is 70 ⁇
  • the required heating wire length is 476M. Therefore, 70 ⁇ / 476M ⁇ 0.15 ⁇ / 1M is calculated, so that the resistivity value is selected by 0.15 ⁇ heating wire per 1M. Use 476M in series connection.
  • a heating wire resistivity value of 0.3 ⁇ is a limiting technology
  • the heating resistance value of the heating wire that can be created is 5 ⁇ is the limiting technology
  • 14M of 5 ⁇ are connected in parallel to 34 circuits.
  • the heating wire resistivity value that can be made is limited to 5 ⁇ , and the maximum current capacity of the power supply to supply power is more than the current capacity of one circuit connected in series of 14M of 5 ⁇ . Assuming that there is no, 14M each of 5 ⁇ to 34 circuits are independently connected to each other in order to generate heat while circulating one by one to finally adjust the total calorific value.
  • the time to reach the surface temperature to be used can be adjusted freely in the same way as above.
  • the time for raising the desired surface temperature to 70 ° C by using the voltage of DC 24V is 60 If you want to use from 30 seconds to 30 seconds, using the desired voltage as described above to raise the surface temperature to 70 °C for 60 seconds, the sample surface area calorific value above 165 Joule is required.
  • the heat generation rate To change it, calculate the resistance value of the heating wire by adjusting the resistance value.
  • the heating time required to raise the surface temperature to 70 ° C in the sample surface area was 60 seconds
  • the resistivity value of the heating wire had to be 10 M with 5 ⁇ per 1M
  • the heating time required to raise the surface temperature to 70 ° C in the sample surface area was 30 seconds. If you want to use it, you can use 10M 2.5 ⁇ per 1M, or 5 ⁇ per 1M by reducing the length to 5M.
  • sample reference resistance can be reduced from 50 ⁇ to 25 ⁇ .
  • the main point here is that when the total 170M is connected in series, the resistance value is increased by 34 times and the heat generation amount is reduced by the square power of the voltage (or the square power of current). Therefore, the resistance value should not be larger than the standard value by connecting in series. Change the combination, but change the heating wire combination to match the total calorific value so that the total calorific value comes out.
  • the specific resistance value of the first heating wire is selected as an appropriate heating wire to match the total heating value
  • the length of the second heating wire is adjusted to adjust the total heating value
  • the total heating value is adjusted through the combination of the third parallel circuit, or the fourth heating line Circuit connection is done in series, but the total heating amount is adjusted by connecting several independent circuits separately.
  • the reference resistance value is 25 ⁇
  • the reference resistance value is 25 ⁇
  • the required heating wire length is 170M. Therefore, 25 ⁇ / 170M ⁇ 0.15 ⁇ / 1M, so that the specific resistance value is 0.15 ⁇ per 1M. Connect in series.
  • the heating wire resistivity value that can be made is 0.3 ⁇ is a limiting technology
  • the heating resistance value of the heating wire that can be made is 5 ⁇ is a limiting technology
  • 5M each of 5 ⁇ is connected in parallel to 34 circuits.
  • the heating resistance value of the heating wire that can be made is limited to 5 ⁇ , and the maximum current capacity of the power supply to supply power is more than the current capacity of one circuit connected in series with 5M of 5 ⁇ . Assuming that there is no, 5M each of 5 ⁇ each 34 circuits are independently connected to each other in order to generate heat by circulating sequentially and finally generates heat to match the total calorific value.
  • a flexible heating element having a constant resistivity per unit surface area may be used in the same manner as described above. Can design according to use.
  • the flexible heating wire to be used is a lattice-like flexible planar heating element having a constant resistivity value per unit surface area
  • it is calculated and designed by changing the resistance value per unit surface area instead of the resistance value per unit length of the heating wire. You can get the result.
  • the fixed work that combines the flexible heating wire having a constant resistivity value per unit length or the flexible heating element having a constant resistivity value per unit surface area with the third fixed medium is processed to become a real object.
  • Custom heating element is produced (S20).
  • the important thing in the fixing work is that the design details (heating wire resistance value, length, circuit connection method, number of circuits, heating wire arrangement interval, etc.) should be fixed to the third fixing medium as it is. It can show the function (total calorific value (power consumption)) and realize the working voltage, surface temperature, and heat rate designed as desired.
  • custom-designed heating elements manufactured as described above are easily standardized to be easily assembled or applied to an item to be used, and the heating elements must be easily mass-produced to the same standard.
  • a flexible heating wire having a constant resistivity value per unit length or a flexible heating element having a constant resistivity value per unit surface area can be processed by a special method as described below when separately processing with a third medium. .
  • the first temporary fixation method uses non-woven fabric, cloth, and mesh as a fixed medium, and the resistance value, length, and arrangement of the heating wire as designed here. Temporarily fix it by sewing or attaching with adhesive.
  • a single bed heating element temporarily fixed 80cm long and 170cm long is temporarily fixed to the fabric in the same size, the same shape, and the same design details.
  • a flexible heating wire is sewn to sew a single heating element for a single bed by sewing a flexible heating wire within the surface area of about 80cm and 170cm in a fabric of about 50 ⁇ 100M in length. If you continue to sew one again, and then sew a little, and then sew one again, 80cm wide and 170cm single bed heating elements become the same unit one by one and temporarily fixed to the mesh fabric. In the end, many pieces are temporarily fixed on long fabrics.
  • the final object is produced when the final fabrication process of the second permanent fixing work is performed on a long fabric in which a plurality of heating elements configured as design details are temporarily fixed as a unit object.
  • the secondary fabric is impregnated with thermoplastic polyurethane (TPU) while the long fabric is inserted into an extrusion lamination machine, and the heating element is sunk in the thermoplastic polyurethane (TPU).
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the standardized heating element forms a unit, and a plurality of them are simultaneously produced.
  • the customized heating structure When the customized heating structure is cut one by one or at the same time and applied to the single bed heating sheet from the strip-shaped or plate-shaped thermoplastic polyurethane (TPU) fabric, the single bed heating sheet for DC 24V power supply with the best value is immediately available. Dogs can be made instantaneously.
  • the optimal design was made to make the heating running shirt.
  • the pads were arranged in a zigzag pad with 3M of 3 ⁇ per 1M of flexible heating wire resistivity on the surface area of 20cm and 20cm.
  • the shoulder two pads of the same size were placed in the abdomen, 5cm wide and 20cm long, and two pads arranged in a zigzag pattern of 2 ⁇ with 3 ⁇ per 1M of flexible heating wire were made on the shoulder strap.
  • one heating element is composed of a combination of two pads of 20 cm wide and 20 cm long, and two pads of 5 cm wide and 20 cm long.
  • a fabric of about 50-100M in length is made in the above method to make a pad having a width of 20 cm and a height of 20 cm.
  • a flexible heating wire according to the design details, and temporarily fixed, and then sewn a plurality of the same in a continuous mesh fabric and thermoplastic polyurethane (TPU) laminating as described above.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the 20cm wide and 20cm long pads and the 5cm wide and 20cm long pads are made separately, but two types of unit objects are used. To make one fever running shirt.
  • the design details tailored to the intended use can be made into a heating element consisting of one unit object or a plurality of unit objects, and they can be mass-produced at the same time as these are standardized.
  • the design is optimal for the intended use as described above.
  • the planar heating element having a lattice structure having a constant resistivity per unit surface area is fixed to the third fixed medium through a separate processing.
  • a planar heating element is manufactured to be a single bed heating element itself if the size of a lattice-shaped planar heating element having a width and a length of 80 cm and a vertical 170 cm.
  • the lattice-shaped planar heating element of this size it is possible to generate the total total calorific value required for use, to use the voltage of the intended use, and to generate the exothermic rate of the intended use per unit surface area of the planar heating element. Finally, the design details are adjusted by the width and length of the planar heating element by adjusting the resistivity value or adjusting the lattice spacing.
  • the lattice planar heating element is made to be connected to a long fabric continuously by using a weaving machine and a braiding machine.
  • the design of the lattice-like planar heating element is immediately reflected in the process of manufacturing the planar heating element itself, but after coating the carbon liquid liquefied carbon powder into various yarns such as cotton yarn, the hot wire is made.
  • the above design details are made of a single object within a given target surface area, i.e., 80 cm wide and 170 cm long, while at the same time a plurality of such objects are continuously made into a woven fabric of long lattice fabric.
  • planar heating element itself which is made of a lattice-shaped fabric, becomes the first fixed process.
  • thermoplastic polyurethane (TPU) thermoplastic polyurethane
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the optimal design was made to make the heating running.
  • the flexible surface heating element resistivity of 20cm and 20cm surface area was 9 ⁇ pad per 400cm2 of waist and belly. If you put 2 pieces of the same size in the same size, put 2 pads arranged in a zigzag pattern on the shoulder strap by putting the flexible planar heating element resistivity value of 6 ⁇ per 100cm2 on the surface area of 5cm and 20cm. When the most commodity is worth.
  • one heating element is composed of a combination of two pads of 20 cm wide and 20 cm long and two pieces of 5 cm wide and 20 cm long.
  • the long fabric may be cut by 20 cm length by thermoplastic polyurethane (TPU) lamination and used.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the design details tailored to the intended use can be made into a heating element consisting of one unit object or a plurality of unit objects, and the masses can be mass-produced at the same time as these heating elements are standardized.
  • planar heating element was described as being united into one entity according to the design details, but it may be united into two or more entities.
  • one or more parallel heating elements which are divided into a single bed surface area size so that a large number of objects having a smaller surface area size can be placed in the surface area size, without making a single heating element having a constant resistivity per unit surface area.
  • Unit objects are newly formed by tying them into independent circuits, and these are temporarily fixed to fabrics such as non-woven fabrics, fabrics, and meshes, and finally, a circuit configuration in which the unit objects are integrated into one according to the design details is completed.
  • thermoplastic polyurethane (TPU) laminating method and cut and used for each unit.
  • the fourth example is to make the heating elements necessary to install the snow melting system at the bottom of the artificial turf field.
  • the heating elements for snowmelting system on the market have a mesh-type heating element with high resistance to heating elements, so they are laid on a wide playground with a width of about 60M and heat up due to a voltage drop when the braided wire for power supply does not enter at regular intervals.
  • the middle of the artificial turf field several strands of the joints of the braided wire are placed in the middle, which causes severe deterioration due to incomplete connection at the connection, which exposes them to the risk of leakage or electric shock. Falls.
  • the snow-melting system heating element is designed to be suitable for use as described above, and the flexible heating line having a constant resistivity per unit length is fixed to a third fixed medium according to the design details.
  • the width of the playground is 60M, so dividing by 60M to set the horizontal reference resistance value is 194 ⁇ / 60M ⁇ 3.2 ⁇ / 1M, and dividing by 1M to set the longitudinal reference resistance value becomes 194 ⁇ , and the vertical reference resistance is horizontal. It becomes about 60 times (194 ⁇ / 3.2 ⁇ ) of reference resistance value.
  • the amount of heat (power consumption) generated by one strand becomes 250W when 60M horizontal is 1 strand of flexible heating wire having a specific resistance value of 3.2 ⁇ per 1M, and 3.2 ⁇ per 1M in 1M in the longitudinal direction.
  • the installation of 60 flexible heating wires with a specific resistance value means that the power consumption within 1M is 250W.
  • the flexible heating wire having a constant resistivity per unit length according to the design details is fixed to the third fixed medium through a separate processing treatment.
  • a fixed medium that is resistant to high temperature such as cotton yarn, and is durable, flexible, and excellent in tensile force so that 60 strands of heat wires can be fixed within 1M in width according to the above design details.
  • the heating wire and thread are put into a loom and a braid, and are woven by a single lattice type woven fabric, but the heating wire is pulled out in a long direction, and the thread is fixed in the width direction so that one strand of heating wire is fixed at about 1.7 cm intervals. do.
  • a heating heating structure having 60 strands of flexible heating wires having a specific resistance of 3.2 ⁇ per 1M in width of 1M and about 1.7cm apart is continuously produced in the longitudinal direction.
  • the customized heating element can be standardized and mass produced.
  • the first temporary fixing work is completed, that is, the flexible heating wire or the long fabric in which the flexible heating element is temporarily fixed according to the design history.
  • Secondary permanent fixation is performed by cutting a plurality of pieces, or attaching the skin material to the upper and lower surfaces of the entire long fabric so that the first temporarily fixed fabric is embedded in the skin material so that the entire body becomes a heating pad.
  • the contact portions of these neoprene sheets are hot melted with each other. While the upper and lower surfaces of the divided neoprene sheets are bonded to each other, the primary temporarily fixed fabric positioned between these neoprene sheets is embedded and concealed, thereby completing an integrated heating pad.
  • the leather sheet having excellent elasticity and softness is placed on the upper and lower surfaces with the skin material 30, and when the high frequency is applied with the high frequency, the artificial leather, which is the skin material, is fused by the high frequency, and the upper and lower artificial leather sheets are divided.
  • the first temporarily fixed fabric positioned between these artificial leather sheets at the same time is bonded to each other, and the heating pad of the integrated state is completed.
  • pressure-sensitive adhesive, adhesive, etc. between the divided sheets may be a high-temperature pressure or by generating a high frequency with a high frequency to ensure a tight watertight bonding between each other due to the melt state of the adhesive film, pressure-sensitive adhesive or adhesive have.
  • the melting point of the inner vinyl paper is lower than that of the skin material so that the adhesive film and the neoprene itself are slightly melted and the skin material Will firmly join the top and bottom.
  • the first temporary fixing work is completed, that is, the flexible heating wire or the long fabric in which the flexible heating element is temporarily fixed according to the design history.
  • the first temporary fixing work is completed, that is, the flexible heating wire or the long fabric in which the flexible heating element is temporarily fixed according to the design history.
  • the long fabrics in which the first temporary fixing work is completed are cut one by one. Throwing, cutting into multiple pieces, or impregnated with adhesive chemicals, such as silicone solution, on the entire outer surface of the entire fabric to form a skin material to make the entire heating pad to be a second permanent fixation.
  • the heating element made in the fourth example is in the form of a strip or plate, which is not in good contact with the bottom of the artificial turf and floats in the air, resulting in unstable fixing and inferior commodity value.
  • the heating element may be a grid (mesh) type and the insulation state may be improved.
  • a heating element having 60 strands fixed in lengths of about 1.7 cm at a flexible heating wire having a specific resistance value of 3.2 ⁇ per 1 M in width 1M manufactured in the second example is continuous in the longitudinal direction.
  • the woven fabric produced in infinity is made in the form of lattice, by performing the second separate processing treatment which is coated with adhesive chemical such as liquid silicone or PVC, the final form becomes lattice It is good to cut one after another in the longitudinal direction at 60M intervals.
  • the high quality snowmelting system heating element which has good insulation and strong moisture in the ground, has no short-circuit and is well in contact with the ground to improve the fixed state. Can be.
  • thermoplastic polyurethane (TPU) thermoplastic polyurethane
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the standardized heating element forms a unit and can mass produce a large number at the same time.
  • products coated with a flexible heating wire coated with an insulating coating such as silicon or PVC for the purpose of reinforcing the insulation of the flexible heating wire itself can be manufactured. .

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Abstract

본 발명은 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 원하는 발열물품을 만들거나 개발하고자 할 경우 원하는 결과값이 나오도록 맞춤형 발열체를 제조함으로써 개발하고자 하는 발열물품에 간단히 조립 또는 적용 설치하기만 하면 원하는 결과값이 나오는 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 맞춤형 발열체의 제조방법은 사용전압, 표면온도, 발열속도(표적온도까지 온도가 상승하는데 걸리는 시간)로 사용용도에 맞는 사양을 정하고, 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선이나 단위표면적당 고유저항값이 일정한 유연성 발열체를 사양에 적합하게 설계하는 단계; 상기 설계내역 대로 유연성 발열선이나 유연성 발열체를 제3의 고정매개물에 1차 가고정한 후 2차적으로 영구 고정하여 맞춤형 발열체를 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체
본 발명은 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 원하는 발열물품을 만들거나 개발하고자 할 경우 원하는 결과값이 나오도록 맞춤형 발열체를 제조함으로써 개발하고자 하는 발열물품에 간단히 조립 또는 적용 설치하기만 하면 원하는 결과값이 나오는 맞춤형 발열체의 제조방법 및 그 발열체에 관한 것이다.
일반적으로 발열선이나 발열구조체들(이하 '발열체'라 함)은 사용용도와는 별도로 제조사들이 판매에 편리하게 임의로 한가지 또는 몇 가지의 일정한 규격과 형태를 정하여 일정한 규격제품을 대량생산하여 판매하고 있는 실정이다.
따라서 사용자가 규격화된 발열물품이 아닌 규격화되지 않은 발열물품을 만들고자 할 경우에 시중의 규격화된 발열체를 이용하게 되면 발열온도를 맞추기 위해서는 다시 이를 조합하거나 분리시켜 2차적 결선을 시도해야하고, 기존 규격화된 틀 내에서 발열선 사용량이나 배열방법, 배열간격, 사용회로 수량 등을 여러 가지로 변경해보며 수많은 실험과 측정을 거친 후에야 비로소 원하는 표면온도를 발열시키기 위한 발열선의 구성방법 정도나 알아낼 수가 있었다.
더욱이 사용전압을 원하는 값으로 바꾸어 사용한다든지, 발열속도를 조절한다든지 하는 기술들의 구현은 엄두도 낼 수가 없었고, 이렇게 얻어낸 실험결과 값으로 발열선의 사용수량과 길이, 회로수, 발열선 배치간격 등을 최종 확정하게 되어도, 이러한 발열체를 다시 어떤 방법으로든지 영구고정하지 않으면 사용할 수가 없는 관계로 이를 위해 2차적 효율적인 가공을 통하여 영구고정하는 방법을 찾아야만 비로소 원하는 발열물품을 만들 수가 있었다.
또한 설령 이러한 발열물품을 만들었다 하더라도 사용물품에 적용할하여 손쉽게 대량생산 할 수 있는 방법은 개발되지 못하였다.
이와 같이 사용자가 원하는 새로운 발열물품을 만들기 위해서는 수많은 노력과 시간과 비용이 소비되고 아주 번거롭고 불편함이 상존하며, 기술적으로도 한계가 있었다.
특히, 종래의 발열체를 바로 사용하기가 곤란한 발열의류와 같이 좀더 감각적이고 패션적인 발열물품이나, 얇고 유연성이 뛰어난 침대시트커버 등과 같이 사용에 편리하면서도 기능성이 뛰어난 발열물품들은 아예 만들 엄두조차 못 내었던 것이 사실이다.
따라서 새로운 발열물품을 만들거나 개발을 시도하면 너무 많은 시간과 비용이 소모되게 되어 종래에는 개발을 포기하거나, 제품의 사이즈가 커지거나 또는 상품가치가 떨어질 수밖에 없어 그동안 개발되어 유통되는 발열물품들이 안전하지 못하고 조잡하며 상품가치가 떨어질 뿐만 아니라, 종래에 판매 유통되는 발열물품들을 좀더 안전하고 고급화되고 다양화시켜서 좀더 넓은 시장을 형성시키는 데는 한계가 있었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자가 원하는 발열물품을 만들거나 개발하고자 할 경우 원하는 결과값이 나오도록 맞춤형 발열체를 제조함으로써 개발하고자 하는 발열물품에 간단히 조립 또는 적용 설치하기만 하면 원하는 결과값이 즉시 나오고, 동일한 규격의 맞춤형 발열체를 대량으로 생산할 수 있으며, 원하는 발열물품과 그 발열물품의 기능을 다양화할 수 있는 맞춤형 발열체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 맞춤형 발열체의 제조방법은 본 발명에 따른 맞춤형 발열체 제조방법은 사용전압, 표면온도, 발열속도(표적온도까지 온도가 상승하는데 걸리는 시간)로 사용용도에 맞는 사양을 정하고, 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선이나 단위표면적당 고유저항값이 일정한 유연성 발열체를 사양에 적합하게 설계하는 단계;
상기 설계내역 대로 유연성 발열선이나 유연성 발열체를 제3의 고정매개물에 1차 가고정한 후 2차적으로 영구 고정하여 맞춤형 발열체를 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면 맞춤형 발열체를 제조하여 개발하고자 하는 발열물품에 간단히 조립 또는 적용 설치하기만 하면 원하는 결과값이 즉시 나오고, 동일한 규격의 맞춤형 발열체를 대량으로 생산할 수 있으며, 원하는 발열물품과 그 발열물품의 기능을 다양화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발열체 제조방법의 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 발열체 제조방법의 순서도이다.
도시된 바와 같이 맞춤형 발열체를 만들기 위한 최적설계를 한다(S10).
먼저 만들고자 하는 발열물품의 사양을 정하되, 사용하고자 하는 용도 즉, 전압, 표면온도(발열량, 소비전력량) 및 발열속도가 최적 상태가 되도록 설계를 하여 상품화시킬 때 질과 경쟁력을 높일 수 있도록 한다.
예를 들어 발열전기매트를 상품화시킨다고 가정할 경우 사용전압이 높은 220V를 사용하는 것보다는 24V를 사용하는 것이 소비자가 볼 때는 더욱 안전한 것으로 상품가치가 높고, 전기매트를 사용할 때 열이 잘 안 나는 것보다는 열이 잘나고 조절이 잘되는 것이 즉, 표면온도가 높게 올라가는 것이 더 상품가치가 크며, 동시에 기왕이면 사용소비전력이 적고 전원을 켰을 때 발열시간이 짧은 것이 더 상품가치가 크다.
따라서 이하에서 기술되는 '사용용도'라 함은 통상적인 사용용도에 추가하여 발열물품 제조자, 생산자, 개발자 또는 소비자가 사용하고 싶은(상품성을 뛰어나게 하고 기술적으로 진보되게 할 수 있게 하는) 가장 중요한 파라미터인 발열물품의 사용전압, 발열물품의 사용표면온도(발열량, 소비전력량), 발열물품의 발열속도(표적온도까지 온도가 상승하는 시간)를 의미한다.
그래서, 사용용도에 맞는 맞춤형 발열체의 최적 설계를 위해서는 사용전압, 표면온도, 발열속도를 상품가치나 사용용도에 적합하도록 3가지의 각각의 값을 먼저 정하거나 또는 여기에 필요한 총발열량을 구하되 아래 2가지 방법으로 구한다.
첫째, 사용용도에 필요한 소비전력량을 미리 알거나 확정된 경우 수식 산출에 의한 방법으로 필요한 총발열량을 산출한다.
예를 들어 DC 24V를 사용하는 침대용발열시트가 있는데 싱글용이 390W의 소비전력을 필요로 한다고 가정한다.
여기에 필요한 총 발열량(Joule)=0.24×(V2/R)×t에 의해 계산된다.
여기서 V는 전압, R은 저항, t는 시간이다.
소비전력 P=VI에서 I=P/V이므로, I=390W/24V=16.25A이고, V=IR에서 R=V/I이므로 R=24V/16.25A=1.477Ω이 산출된다.
따라서 총발열량(주울)=0.24×(242/1.477Ω)×60≒5,615
필요한 총발열량은 5,615주울이 산출된다
둘째, 필요한 소비전력량을 모를 경우 실제 사용조건과 유사한 샘플환경과 샘플표면적을 만들어 샘플실험 측정으로 기준 발열량과 이때의 기준 저항값을 선정하고 이것을 활용하여 실제 사용하고자 하는 전체발열표면적을 샘플 표면적으로 나누어 배수를 산정한 후 이 배수를 기준 발열량에 곱해서 최종 필요한 총발열량을 구하는 방법이 있다.
예를 들어 침대용발열시트를 만들고자 하는데 소비전력이나 실제 필요한 총발열량을 알 수 없으나 소비자가 원하는 표면온도(사용용도에 최적합한) 값을 70℃라고 가정하여 필요한 총발열량을 구하고자 하는 경우, 샘플환경과 샘플표면적을 구성함에 있어서 유연성 발열선을 사용한 발열체의 발열특성원리를 파악하여 이를 반영해야 한다.
유연성 발열선을 사용한 발열체의 발열특성은 원하는 표면적 내에서의 원하는 표면온도를 발열 및 유지시키기 위해서는 실제 원하는 온도를 올릴 수 있는 충분한 발열량과, 아무리 발열량이 많아도 발열된 열이 주변으로 전도되어 뺏기지 않고 잘 보존되게 하는 열보존 능력(수단)이 필요하다.
따라서 상기한 발열특성원리를 반영하여 샘플환경과 샘플표면적을 구성한 후 샘플실험 및 측정을 해야 한다.
샘플실험과 측정 방법은 먼저 사용하고자 하는 발열물품이 실제 사용되는 환경(최종 상품화되어 소비자가 사용할 때)과 같은 샘플환경(열의 보전상태 기준)을 조성한 후, 샘플표면적(계산하기 쉬운 단위 면적)을 정하여 손쉬운 방법으로 발열을 시켜보아 얼마의 열량이 발생할 때 원하는 목표 표면온도가 올라오고 또한 유지되는가를 실험으로 측정한다.
사용하고자 하는 발열물품이 침대용발열시트인 경우를 예를 들어 보면 간단히 AC어댑터를 사용, 위험하지 않은 상태에서 간단히 시험할 수 있는 전압을 선정하는데 이를 DC 24V로 선정하고, 그 다음 샘플표면적을 가로 20㎝, 세로 20㎝로 정하여 유연성 발열선을 선택하되, 고유저항값이 1M당 5Ω짜리를 선택 후 샘플표면적 크기에 알맞은 부직포 또는 천, 기타 원단을 선택하여 그 위에 발열선 10M를 적당히 이격되도록(발열선 10M가 모두 배치되도록) 배열하고, 바느질, 재봉, 접착제 등으로 고정한다.
이렇게 한 후 이 샘플표면적 원단을 침대 또는 그와 유사한 물체에 올려놓고 그 위에 사람 또는 사람과 유사한(열의 보전상태 기준) 물질을 덮는다.
그리고 샘플표면적에 직접 온도센서를 부착한다.
이렇게 한 후 샘플표면적에 고정된 발열선에 DC 24V 전원을 인가하여 몇 초만에 몇 도의 온도가 올라가는가와, 원하는 온도까지 도달하는데 걸리는 시간이 몇 초인가를 측정한다.
예를 들어 원하는 표면온도가 70℃라고 하고 실제 측정해본 결과, 70℃ 온도에 도달되어 적어도 70℃ 온도가 지속적으로 유지 또는 상승되는 추세가 계속되는 상태가 확인된 상태에서 목표온도에 도달된 최초 시간이 60초인 경우, 총발열량은 상기 수학식에 의해 0.24×(242/50)×60≒165Joule이 된다.
즉 샘플환경 내의 샘플표면적에서 표면온도를 70℃로 60초 내에 올리려면 총발열량으로 165Joule이 필요하고, 발열선의 총 저항값은 50Ω이 된다.
상기 발열량을 샘플기준으로 하거나 샘플 저항값을 샘플기준으로 하거나, 둘 중에 필요한 하나를 활용하면 되는데, 소비전력량이나 발열량을 기준으로 하여 최종적으로는 발열선의 저항값을 조절하면 되는 것이다.
이와 같은 샘플실험 결과치를 가지고 침대용발열시트 싱글사이즈 전체에 적용하는 경우, 침대용발열시트 싱글사이즈 표준크기가 가로 80㎝, 세로 170㎝라고 한다면, 총발열 표면적은 80㎝×170㎝＝13,600㎠가 되고 상기의 샘플 표면적은 20㎝×20㎝＝400㎠가 되어 발열이 필요한 총표면적은 샘플표면적의 13,600㎠/400㎠＝34배가 된다.
따라서 실제 총 발열량은 165Joule×34배≒5,640Joule이 된다.
즉 침대용발열시트 싱글사이즈의 전체표면적에 약 5,640Joule의 열량이 발생되면, 전체표면적온도가 70℃까지 올라간다는 실험 측정값이 나온다.
또한 이를 유연성 발열선 저항값으로 환산해보면 기준저항값은 50Ω(유연성 발열선의 고유저항값이 1M당 5Ω짜리가 10M이면 총저항값이 50Ω임)이므로 10M×34=340M로 계산되어 총 340M가 필요하다.
그러나 여기서 주요하게 참고할 점은 340M를 직렬연결하면 저항값이 34배로 증가되어 전압의 제곱승(또는 전류의 제곱승)으로 발열량이 감소하므로, 저항을 직렬연결하여 저항값을 기준치보다 커지게 해서는 안 되고 오로지 총 발열량에 맞춘 총 발열량을 정확히 발생시킬 수 있는 저항값으로 맞춰주는 것이 중요하다.
즉, 총발열량은 기준저항값 50Ω으로 발열시킬 때 발열량의 34배이므로, 5Ω짜리 10M씩을 34개회로로 병렬연결하거나, 아니면 1회로로 직렬연결하고자 하는 경우 기준저항값이 50Ω이고 발열선 필요길이는 340M이므로 50Ω/340 ≒ 0.15Ω이 산출되어 1M당 0.15Ω짜리 발열선을 340M 직렬연결하여 사용하면 되는 것이다.
그리고 여기에 추가로 발열선 길이를 줄이고 병렬회로수도 적당히 혼합하여 사용하고자 한다면 발열선 고유저항값을 올려주고 병렬회로 수를 조절해주면 된다.
예를 들어 병렬회로를 5회로만 하고 싶다고 하면 340M/5=68M가 되므로 50Ω/68=0.73Ω이 되어 약 1M당 0.73Ω짜리 발열선 68M를 1회로로 직렬연결한 후 이러한 회로 5개를 다시 병렬연결하면 된다.
결과적으로 위와 같이 샘플실험으로 원하는 총발열량을 구할 수가 있다.
이상에서와 같이 2가지 방법으로 산출된 사용용도에 필요한 총발열량 값을 토대로 실제 원하는 전압이나, 원하는 표면온도와 원하는 발열속도에 맞추어 사용할 수 있는 맞춤형 발열체를 설계한다.
먼저 실제 원하는 전압에 맞추어 사용할 수 있는 발열구조체를 설계하는 방법은 상술한 예에서 얻고자 하는 표면온도가 70℃인 경우 사용하고자 하는 전압을 위의 24V에서 12V로 변경시켜보고자 한다면, 원하는 전압을 모르는 상태에서 표면온도 70℃를 올리려면 샘플 표면적 발열량이 상기에서 산출한 165Joule이 되면 된다.
여기서 전압을 변경시키려면 발열선의 저항값을 상기 수학식로 계산하여 저항값을 맞춘다.
즉, 상기 수학식에 의해 165＝0.24×(122/저항값)×60초이므로, 저항값＝(0.24×122×60)/165≒12.5Ω이 된다.
이에 의해 전압 24V를 사용하고자 하는 경우보다 12V를 사용하는 경우에는 사용 발열선의 저항값을 1/4로 낮추어야 필요 발열량을 얻을 수가 있다.
따라서 샘플표면적에 24V 전압을 사용할 경우 발열선의 고유저항값이 1M당 5Ω짜리를 10M 사용해야 했다면, 12V 전압으로 변경 사용하고자 할 경우 샘플표면적에 1M당 1.25Ω짜리를 10M사용하거나 또는 1M당 5Ω짜리를 길이를 10M에서 2.5M로 줄여서 사용하면 된다.
이와 같은 샘플실험 결과치를 가지고 침대용발열시트 싱글사이즈 전체에 적용하면 발열이 필요한 총표면적은 샘플표면적의 34배이고, 이를 유연성 발열선 저항값으로 환산해보면 기준저항값은 50Ω에서 12.5Ω으로 1/4로 줄어든 것이므로, 2.5M×34=85M로 계산되어 1M당 5Ω짜리 발열선이 총 85M가 필요하다.
그러나 여기서 주요하게 참고할 점은 총 85M를 직렬연결하면 저항값이 34배가 증가되어 전압의 제곱승(또는 전류의 제곱승)으로 발열량이 감소하므로, 직렬연결하여 저항값을 기준치보다 커지게 해서는 안 되고 발열선의 조합을 변경하되, 총발열량이 나오도록 총발열량에 맞추는 발열선 조합 변경 작업을 한다.
상기 총발열량에 맞추어 발열선 조합 변경 작업으로, 첫 번째 발열선의 고유저항값이 적절한 발열선으로 선택하여 총발열량을 맞추거나, 두 번째 발열선의 길이를 조절하여 총발열량을 맞추거나, 세 번째 병렬회로 조합을 통하여 총발열량을 맞추거나, 네 번째 발열선의 회로 결선을 직렬로 하되 다수 개의 독립회로를 별도 결선하여 총발열량을 맞춘다.
상기 첫 번째의 예로 기준저항값이 12.5Ω이고 실제 발열선 필요길이는 85M이므로 12.5Ω/85M ≒ 0.15Ω/1M이 산출되어 고유저항값이 1M당 0.15Ω짜리 발열선을 선택하여 85M를 직렬연결하여 사용한다.
상기 두 번째의 예로 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 0.3Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면 1M당 0.3Ω의 발열선, 85M/2=42.5M를 사용한다.
상기 세 번째의 예로 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면 5Ω짜리 2.5M씩을 34개회로로 병렬연결하여 사용한다.
상기 네 번째의 예로 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이고 전원을 공급하는 파워써플라이의 최대전류 용량이 5Ω짜리 2.5M를 직렬연결한 1회로의 전류용량 이상은 감당할 수 없다고 가정한다면, 5Ω짜리 2.5M씩을 34개 회로로 각각 독립연결하여 1회로씩 순차적으로 순환하면서 발열되게 하여 최종적으로 총발열량을 맞추어내도록 발열시켜 사용한다.
그리고 여기에 추가하여 위에서 기술된 4가지 방식들 중 2가지 이상을 적절히 조합하여 총발열량을 맞출 수 있다.
예를 들어 병렬회로를 5회로만 하고 싶다면 85M/5회로=17M가 되므로 12.5Ω/17M≒0.73Ω/1M이 되어, 1M당 약 0.73Ω짜리 발열선 17M를 1회로로 직렬연결한 후 이러한 회로 5개를 다시 병렬연결하면 총발열량을 맞출 수 있다.
위와 같은 방법으로 사용하고자 하는 표면온도도 자유자재로 맞출 수가 있는데, 상술한 침대용발열시트의 예에서 사용하고자 하는 전압이 DC 24V이고 얻고자 하는 표면온도가 위의 70℃에서 50℃로 변경시키려면 샘플표면적 발열량이 위의 165Joule보다 상당히 낮아야 하는 바, 여기서 표면온도를 변경시키려면 발열선의 저항값을 상기 수학식로 계산하여 맞춘다.
발열량은 발열체의 온도상수가 같은 경우 온도에 비례하므로 여기서는 발열체가 동일하므로 온도상수가 같아 발열량은 온도에 비례하는 것으로 간주하여, 위 샘플표면적 70℃에서 50℃로 변경시킬 경우 필요 발열량은 165×5/7≒118Joule이 된다.
상기 수학식에 의해 118=0.24×(242/저항값)×60이므로, 저항값＝(0.24×242×60)/118≒70Ω이 된다.
표면온도 70℃를 사용하고자 하는 경우보다 50℃를 사용하고자 하는 경우에는 사용 발열선의 저항값을 1.4배로 올려야 필요 발열량으로 낮출 수가 있다.
따라서 전압 24V를 사용할 경우 발열선의 고유저항값이 1M당 5Ω짜리를 10M사용했을 때 샘플표면적에서 70℃로 발열되었다면, 같은 샘플표면적에서 발열온도를 50℃ 변경사용하고자 할 경우 1M당 7Ω짜리를 10M사용하거나 또는 1M당 5Ω짜리를 길이를 14M로 늘려서 사용한다.
반대로 샘플 기준저항값을 50Ω에서 70Ω으로 높이면 된다.
이 결과치를 침대용발열시트 싱글사이즈 전체에 적용하면 발열이 필요한 총표면적은 샘플표면적의 34배이고, 또한 이를 유연성 발열선 저항값으로 환산해보면 기준저항값은 50Ω에서 70Ω으로 1.4배 증가한 것이므로 발열선은 14M×34=476M로 계산되어 1M당 5Ω짜리 발열선이 총 476M가 필요하다.
그러나 여기서 주요하게 참고할 점은 총 476M를 직렬연결하면 저항값이 34배가 증가되어 전압의 제곱승(또는 전류의 제곱승)으로 발열량이 감소하므로, 직렬연결하여 저항값을 기준치보다 커지게 해서는 안 되고 발열선의 조합을 변경하되, 총발열량이 나오도록 총발열량에 맞추는 발열선 조합 변경 작업을 해야 한다.
상기 총발열량에 맞추는 발열선 조합 변경 작업으로, 첫 번째 발열선의 고유저항값이 적절한 발열선으로 선택하여 총발열량을 맞추거나, 두 번째 발열선의 길이를 조절하여 총발열량을 맞추거나, 세번째 병렬회로 조합을 통하여 총발열량을 맞추거나, 네번째 발열선의 회로 결선을 직렬로 하되 다수 개의 독립회로를 별도 결선하여 총발열량을 맞춘다.
상기 첫 번째 예로 기준저항값 70Ω을 맞추는 방법으로 기준저항값이 70Ω이고 실제 발열선 필요길이는 476M이므로, 70Ω/476M ≒ 0.15Ω/1M이 산출되어 고유저항값이 1M당 0.15Ω짜리 발열선을 선택하여 476M를 직렬연결하여 사용한다.
상기 두 번째 예로 예를 들어 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 0.3Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면, 1M당 0.3Ω의 발열선, 476M/2=238M를 사용한다.
상기 세 번째 예로 예를 들어 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면, 5Ω짜리 14M씩을 34개 회로로 병렬연결하여 사용한다.
상기 네 번째 예로 예를 들어 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이고 전원을 공급하는 파워써플라이의 최대전류 용량이 5Ω짜리 14M를 직렬연결한 1회로의 전류용량이상은 감당할 수 없다고 가정한다면, 5Ω짜리 14M씩을 34개 회로로 각각 독립연결하여 1회로씩 순차적으로 순환하면서 발열되게 하여 최종적으로 총발열량을 맞춘다.
그리고 여기에 추가하여 위에서 기술된 방법들 중 2가지 이상을 조합하여 총발열량을 맞추는 방법이 있는데, 예를 들어 병렬회로를 5회로만 하고 싶다고 하면 476M/5회로=95.2M가 되므로, 70Ω/95.2M=0.73Ω/1M이 되어 약 1M당 0.73짜리 발열선 95.2M를 1회로로 직렬연결한 후, 이러한 회로 5개를 다시 병렬연결하면 총발열량을 맞출 수 있다.
사용하고자 하는 표면온도까지 도달하는 시간 즉, 발열속도도 위와 같은 방법으로 자유자재로 맞출 수가 있는데, 상술한 침대용발열시트의 예에서 DC 24V의 사용전압으로 원하는 표면온도를 70℃까지 올리는 시간을 60초에서 30초로 단축하여 사용하고자 한다면, 상기에서와 같이 원하는 전압을 사용하여 60초 동안에 표면온도를 70℃까지 올리려면 샘플표면적 발열량이 위의 165Joule이 필요하다.
여기서도 발열속도를 변경시키려면 발열선의 저항값을 수학식로 계산하여 저항값을 맞추어 주면 된다.
즉, 165＝0.24×(242/저항값)×30에서 저항값＝(0.24×242×30)/165≒25Ω이 되어 표면온도를 70℃로 올리는데 필요한 발열시간을 60초에서 30초로 줄이려면 사용발열선의 저항값을 1/2로 낮추어야 필요 발열속도를 얻을 수 있다.
따라서 샘플표면적에 표면온도를 70℃로 올리는데 필요한 발열시간을 60초로 했을 때 발열선의 고유저항값이 1M당 5Ω짜리를 10M 사용해야 했다면, 샘플표면적에 표면온도를 70℃로 올리는데 필요한 발열시간을 30초로 변경 사용하고자할 경우 1M당 2.5Ω짜리를 10M 사용하거나, 또는 1M당 5Ω짜리를 길이를 5M로 줄여서 사용하면 된다.
반대로 샘플 기준저항값을 50Ω에서 25Ω으로 낮추면 된다.
이 결과치를 침대용발열시트 싱글사이즈 전체에 적용하면 발열이 필요한 총표면적은 샘플표면적의 34배이고, 이를 유연성 발열선 저항값으로 환산하면, 기준저항값은 50Ω에서 25Ω으로 1/2 감소하였으므로, 5M×34=170M가 되어 1M당 5Ω짜리 발열선이 총 170M가 필요하다.
여기서 주요하게 참고할 점은 총 170M를 직렬연결하면 저항값이 34배가 증가되어 전압의 제곱승(또는 전류의 제곱승)으로 발열량이 감소하므로 직렬연결하여 저항값을 기준치보다 커지게 해서는 안 되고 발열선의 조합을 변경하되, 총발열량이 나오도록 총발열량에 맞추는 발열선 조합 변경 작업을 해야 한다.
상기 총발열량에 맞추는 발열선 조합 변경 작업으로, 첫 번째 발열선의 고유저항값이 적절한 발열선으로 선택하여 총발열량을 맞추거나, 두 번째 발열선의 길이를 조절하여 총발열량을 맞추거나, 세 번째 병렬회로 조합을 통하여 총발열량을 맞추거나, 네 번째 발열선의 회로 결선을 직렬로 하되, 다수 개의 독립회로를 별도 결선하여 총발열량을 맞춘다.
상기 첫 번째 예로 기준저항값 25Ω을 맞추는 방법으로 기준저항값이 25Ω이고 실제 발열선 필요길이는 170M이므로, 25Ω/170M ≒ 0.15Ω/1M이 되어 고유저항값이 1M당 0.15Ω짜리 발열선을 선택하여 170M를 직렬연결하여 사용한다.
상기 두 번째 예로 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 0.3Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면, 1M당 0.3Ω의 발열선, 170M/2=85M를 사용한다.
상기 세 번째 예로 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이라고 가정한다면, 5Ω짜리 5M씩을 34개 회로로 병렬연결하여 사용한다.
상기 네 번째 예로 예를 들어 지금 만들 수 있는 발열선 고유저항값이 5Ω짜리가 한계적 기술이면서 전원을 공급하는 파워써플라이의 최대전류 용량이 5Ω짜리 5M를 직렬연결한 1회로의 전류용량이상은 감당할 수 없다고 가정한다면, 5Ω짜리 5M씩을 34개 회로로 각각 독립연결하여 1회로씩 순차적으로 순환하면서 발열되게 하여 최종적으로 총발열량을 맞추도록 발열한다.
그리고 여기에 추가하여 위에서 기술된 방법들 중 2가지 이상을 조합하여 총발열량을 맞추어주는 방법이 있는데, 예를 들어 병렬회로를 5회로만 구성하고 싶은 경우, 170M/5=34M가 되므로 25Ω/34M=0.73Ω/1M이 되어 약 1M당 0.73Ω짜리 발열선 34M를 1회로로 직렬연결한 후, 이러한 회로 5개를 다시 병렬연결하면 총발열량을 맞출 수가 있다.
위와 같이 용도 맞춤 설계를 하는 방법에 있어서 단위 길이당 일정한 고유저항값을 가지는 유연성 발열선을 사용하는 경우 외에도 단위 표면적 당 일정한 고유저항값을 가지는 유연성 발열체를 이용하는 경우도 상기에서 기술한 방법과 동일한 방법으로 사용용도에 맞는 설계를 할 수 있다.
예를 들어 사용하고자 하는 유연성 발열선이 단위 표면적당 일정한 고유저항값을 가지는 격자형태의 유연성 면상발열체라고 할 경우에 발열선의 단위 길이당 저항값 대신에 단위 표면적당 저항값으로 바꾸어 계산하고 설계하면, 동일한 결과를 얻을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 원하는 발열제품을 만들기 위해서 먼저 사용용도에 꼭 알맞은 최적의 설계를 한다.
최적 설계를 한 후에는 단위 길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선 또는 단위 표면적당 일정한 고유저항값을 가지는 유연성 발열체를 제3의 고정매개물과 결합시키는 고정작업을 별도가공처리로 진행시킴으로써 실제적 실물이 된 맞춤형 발열체가 제작된다(S20).
상기 고정작업시 중요한 것은 설계내역(발열선 저항값, 길이, 회로연결방법, 회로수, 발열선 배치간격 등) 그대로 제3의 고정매개물에 고정되어야 하는 것으로, 이렇게 고정해야만 실물이 되었을 때 설계된 제 성능과 기능(총발열량(소비전력량))을 발휘하고 실제 원하는 데로 설계된 사용전압, 표면온도, 발열속도를 구현할 수 있다.
그리고 이렇게 제작된 용도 맞춤형 발열체들이 사용하고자 하는 물품에 손쉽게 조립되거나 적용이 간편하도록 규격화되고 또한 이러한 발열체가 동일한 규격으로 대량생산이 쉽게 이루어져야만 한다.
이렇게 하기 위해서는 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선 또는 단위 표면적당 일정한 고유저항값을 가지는 유연성 발열체를 제3의 매개물과 별도가공처리시 아래와 같이 특별한 공법으로 시행하여만 위와 같은 기술 시현이 가능하다.
첫 번째 예로 싱글침대용 발열시트를 만들고자 한다고 가정할 때, 현재 시중에 나와있는 전기매트류나 침대용 전기매트들은 모두 220V AC전원을 사용하고 있어 감전이나 화재 위험성 때문에 상품가치가 떨어진다.
따라서 전원을 DC 24V로 사용하는 침대용 발열시트를 만들어 판다면 감전위험이 전혀 없고 안전하여 상품가치가 우수하다.
그래서 DC 24V 전압의 침대용 발열시트를 만들고자 할 경우 상기에서 기술한 대로 사용용도에 최적합한 설계를 하고, 설계내역 대로 제작된 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선을 제3의 고정매개물에 별도가공처리를 통해 고정시킨다.
이때 우선 1차 가고정한 후 2차적으로 영구고정을 하면 되는데, 1차 가고정 방법으로는 고정 매개물로 부직포, 천, 망사와 같은 원단을 사용하고 여기에 설계된 내역 대로 발열선의 저항값, 길이, 배열간격 등을 맞추어 재봉질 또는 접착제를 이용한 부착 등의 방법으로 가고정한다.
이때 가고정 작업을 통해서 하나의 일체형 발열체가 되어 설계내역 대로의 성능과 기능이 수행될 수 있도록 싱글 침대 사이즈인 가로 80㎝, 세로 170㎝의 표면적 내에 가고정하여 최종적으로 설계내역대로 하나의 일체화된 회로구성이 완료되도록 한다.
다음 가로 80㎝, 세로 170㎝의 싱글침대 전용 발열체 가고정물을 동일한 크기, 동일한 형태, 동일한 설계내역대로 다수 개를 계속하여 원단에 가고정한다.
예를 들어 원단을 망사로 사용하는 경우 약 50~100M 길이로 된 원단에 가로80㎝, 세로 170㎝의 표면적 내에 설계내역 대로 유연성 발열선을 재봉질로 박음질하여 한 개의 싱글침대 전용 발열체를 만든 후, 조금 간격을 띄우고 다시 한 개를 박음질하고, 조금 간격을 띄우고 또다시 한 개를 박음질하는 방식으로 연속하면, 가로 80㎝, 세로 170㎝의 싱글침대 전용 발열체가 하나씩 동일한 단위개체가 되어 망사 원단에 가고정되며 결국 긴 원단에 다수 개가 가고정 된다.
다른 방법으로 망사를 긴 원단에서 가로 80㎝, 세로 170㎝의 크기로 잘라내고 여기에 유연성 발열선을 설계내역 대로 재봉질하여 한 개의 싱글침대 전용 발열체를 만든 후, 이와 동일한 방법으로 다수 개를 각각 만들어 사이드를 겹치지 않게 하는 감침질 재봉질로 연속하여 연결하고 전체 길이가 약 50~100M가 되게 하면, 결국 이것도 싱글침대 전용 발열체가 하나씩 동일한 단위개체가 되어 망사 원단에 가고정되며 결국 긴 원단에 다수 개가 가고정되는 것이다.
이렇게 설계내역 대로 구성된 발열체가 단위개체로 다수 개가 연속하여 가고정된 긴 원단을 2차 영구고정 작업의 최종가공처리를 하면 최종 실물이 제작된다.
2차 영구고정 방법으로 상기한 긴 원단을 압출라미네이션(extrusion lamination) 기계에 넣으면서 열가소성폴리우레탄(TPU: thermoplastic polyurethane)으로 함침시켜 발열체가 열가소성폴리우레탄(TPU) 속에 침몰된 채로 열가소성폴리우레탄(TPU)이 표피재가 되어 전체의 형태가 띠형 혹은 판형으로 압출되면, 규격화된 맞춤 발열체가 단위개체를 이루며 동시에 다수 개가 동시에 생산된다.
상기 띠형 혹은 판형 열가소성폴리우레탄(TPU) 원단에서 맞춤용 발열구조체를 한 개씩 또는 동시에 다수 개를 절단하여 싱글침대 발열시트에 적용시키면, 즉시 최적상태의 상품가치가 있는 DC 24V 전원용 싱글침대 발열시트 다수 개를 순간적으로 제조할 수 있다.
다른 예로 발열의류 중 발열러닝셔츠를 만드는 경우 발열러닝셔츠를 만들기 위해서 최적설계를 한 결과, 가로 20㎝, 세로 20㎝ 표면적에 유연성 발열선 고유저항값 1M당 3Ω짜리 3M를 지그재그로 배열시킨 패드를 허리, 배 부위에 동일한 규격으로 2장 넣고, 가로 5㎝, 세로 20㎝표 면적에 유연성 발열선 고유저항값 1M당 3Ω짜리 2M를 지그재그로 배열시킨 패드 2장을 어깨끈에 넣어서 러닝셔츠를 만들었을 때 가장 상품가치가 높다,
위와 같이 최적설계에 의해 한 개의 발열체는 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드 2장과, 가로 5㎝, 세로 20㎝짜리 패드 2장의 조합으로 이루어진다.
이러한 하나의 발열체를 다시 2종의 단위개체로 나누어도 설계내역에 변화가 없으므로, 이러한 경우에는 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드를 만들기 위해 위의 방법으로 약 50~100M 길이로 된 망사원단에 가로 20㎝, 세로 20㎝ 표면적 내에 설계내역대로 유연성 발열선으로 재봉질하여 가고정하고, 이와 같이 동일하게 다수 개를 망사원단에 연속하여 재봉질한 후 이것을 상술한 바와 같이 열가소성폴리우레탄(TPU) 라미네이팅을 한다.
동시에 가로 5㎝, 세로 20㎝짜리 패드를 상술한 방법으로 만들면 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드와, 가로 5㎝,세로 20㎝짜리 패드가 별개로 만들어지는 것이지만 결국 2종의 단위개체를 사용하여 1개의 발열러닝셔츠를 만들게 되는 것이다.
이처럼 사용용도에 맞춤한 설계내역을 하나의 단위개체, 또는 다수 개의 단위개체를 이루는 발열체로 만들고 또한 이것들이 규격화되면서 동시에 다수 개를 대량 생산할 수 있는 것이다.
두 번째 예로, 상기 첫 번째 예에서 단위 길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선 대신에 단위 표면적당 고유저항값이 일정한 격자형 면상발열체를 사용할 경우 상술한 대로 사용용도에 최적합한 설계를 하고, 설계내역대로 단위 표면적당 고유저항값이 일정한 격자형 구조를 가지는 면상 발열체를 제3의 고정매개물에 별도가공처리를 통해 고정한다.
이때 우선 1차 가고정한 후 2차적으로 영구고정한다.
1차 가고정 방법으로 먼저 가로 80㎝, 세로 170㎝의 폭과 길이를 가지는 격자형 면상발열체 사이즈이면 1개의 싱글침대 발열체 자체가 되도록 면상발열체를 제조한다.
즉, 이 사이즈의 격자형 면상발열체 1단위 개체이면 사용용도에 필요한 전체 총발열량을 발열시킬 수 있고, 사용용도의 전압을 사용할 수 있으며, 사용용도의 발열속도를 낼 수 있도록 면상발열체의 단위 표면적당 고유저항값을 조절하거나, 격자배열간격을 조절하는 등의 방식으로 최종적으로는 면상발열체의 폭과 길이로써 설계내역을 맞춘다.
다음 이렇게 제작한 격자형 면상발열체를 직조기와 편조기를 이용, 긴 원단에 연속적으로 연결되게 하여 긴 원단에 격자형 면상발열체를 가고정한다.
예를 들어 격자형 면상발열체 설계내역이 면상발열체 자체를 제작하는 과정에서 바로 반영되도록 하되, 면직실과 같은 각종 실에 탄소가루를 액체화시킨 카본액을 코팅하여 열선을 만든 후, 이러한 열선과 극세사로 된 동선 다수 가닥을 조합하며 직조기와 편조기를 이용, 격자형 면상발열체로 제작하되, 그 자체의 단위 표면적당 고유저항값이 일정해지도록 카본성분의 코팅량, 극세사 동선의 가닥 수, 격자간격을 조절하면, 상기의 설계내역이 주어진 목표 표면적 즉 폭 80㎝, 길이 170㎝ 내에서 하나의 개체로 만들어지면서 동시에 그러한 개체 다수 개가 연속하여 긴 격자형 원단의 직조물로 제작된다.
이 긴 격자형 원단의 직조물을 폭 80㎝, 길이 170㎝로 잘라내면 그것 하나, 하나가 상기의 설계내역이 완벽히 구현되어 하나로 된 맞춤형 발열체가 된다.
즉, 격자형 긴 원단으로 만들어지는 면상발열체 제작과정 그 자체가 1차 가 고정 공정이 된다.
이렇게 제작된 격자형 면상발열체의 긴 원단을 압출라미네이션 기계에 넣으면서 열가소성폴리우레탄(TPU)으로 함침시켜 면상발열체가 열가소성폴리우레탄(TPU) 속에 침몰된 채로 열가소성폴리우레탄(TPU)이 표피재가 되어 전체의 형태가 띠형 혹은 판형으로 압출되게 한 후, 폭 80㎝, 길이 170㎝로 절단하여 싱글침대 발열시트에 적용하면 된다.
이와 같이 하여 사용용도에 최적상태로 규격화된 맞춤 발열체가 단위개체를 이루며 동시에 다수 개가 생산되고, 최적상태의 상품가치가 있는 DC 24V 전원용 싱글침대 발열시트 다수 개를 대량생산할 수 있다.
다른 예로 발열의류 중 발열러닝셔츠를 만든는 경우 발열러닝을 만들기 위해서 최적설계를 한 결과, 가로 20㎝, 세로 20㎝ 표면적에 유연성 면상발열체 고유저항값이 표면적 400㎠당 9Ω짜리 패드를 허리, 배 부위에 동일한 규격으로 2장을 넣고, 가로 5㎝, 세로 20㎝ 표면적에 유연성 면상발열체 고유저항값이 표면적 100㎠당 6Ω짜리를 넣어서 지그재그로 배열시킨 패드 2장을 어깨끈에 넣어서 러닝셔츠를 만들었을 때 가장 상품가치가 있다.
위와 같은 최적설계에 의해 한 개의 발열체는 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드 2장과 가로 5㎝,세로 20㎝짜리 2장의 조합으로 이루어진다.
이러한 하나의 발열체를 다시 2종의 단위개체로 나누어도 설계내역에 변화가 없으므로, 이러한 경우에는 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드를 만들기 위해 위의 방법으로 직조기와 편조기를 이용, 폭 20㎝를 갖고 상기 기능과 성능을 가지는 면상발열체를 긴 원단으로 뽑아낸 후 이 긴 원단을 열가소성폴리우레탄(TPU) 라미네이팅하여, 20㎝ 길이씩 절단해서 사용하면 된다.
동시에 상기 방법으로 가로 5㎝, 세로 20㎝짜리 패드를 만들면, 가로 20㎝, 세로 20㎝짜리 패드와, 가로 5㎝,세로 20㎝짜리 패드가 별개로 만들어지는 것이지만 결국 2종의 단위개체를 사용하여 1개의 발열러닝셔츠를 만들 수 있는 것이다.
이처럼 사용용도에 맞춤한 설계내역을 하나의 단위개체, 또는 다수 개의 단위개체를 이루는 발열체로 만들고 또한 이 발열체들이 규격화되면서 동시에 다수 개를 대량 생산할 수 있는 것이다.
세 번째 예로, 상기 두 번째의 예에서 면상발열체를 설계내역에 맞추어 1개체로 단위화하는 것을 설명했지만, 2개체 이상으로 단위화할 수도 있다.
이때는 싱글침대 표면적 크기로 단위 표면적당 고유저항값이 일정한 면상발열체를 하나의 개체로 만들지 않고, 표면적 크기 내에 이보다 작은 표면적 크기를 갖는 다수의 개체가 들어갈 수 있도록 나눈 면상발열체들을 서로 1개 이상의 병렬 또는 독립회로로 묶어서 단위 개체를 새롭게 형성하고 이러한 것을 부직포, 천, 망사와 같은 원단에 1차 가고정하되, 최종적으로 설계내역대로 단위 개체가 하나로 일체화된 회로구성이 완료된다.
그리고 나서 동일한 단위개체 다수 개를 긴 원단에 반복적으로 이어지게 하여 가고정한 후, 이 긴 원단을 열가소성폴리우레탄(TPU) 라미네이팅 공법으로 가공 처리하여 단위 개체별로 잘라서 사용한다.
네 번째 예는 인조잔디구장 하단부의 스노우멜팅(snow melting) 시스템을 설치하는데 필요한 발열체를 만드는 것이다.
현재 시중에 나와있는 스노우멜팅 시스템용 발열체들은 메시(mesh) 형태로 발열체 저항값이 높아 가로 폭 60M 정도의 넓은 운동장에 깔아서 사용시 중간에 일정간격으로 전원공급용 편조선이 들어가지 않으면 전압강하로 발열이 잘되지 않으며, 중간에 들어가는 편조선의 접합부가 인조잔디구장 가운데에 여러 가닥 설치됨으로써 접속부에서의 불완전한 접속으로 인해 열화가 심해져 누전이나 감전사고 등의 위험에 노출되고 있는 문제점을 안고 있어 상품가치가 떨어진다.
상기 스노우멜팅 시스템 발열체를 상기에서 기술한 대로 사용용도에 적합하게 설계하고, 그 설계내역 대로 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선을 제3의 고정매개물에 고정하는 방식으로 만든다.
상기 설계시 발열체의 소비전력량이 가로1m, 세로 1m의 표면적에 250W되는 경우에 눈이나 얼음이 잘 녹는다고 가정(샘플 실험측정결과, 또는 일반적 상식)한다.
운동장 폭이 60M이고 편조선 없이 발열시켜야 하는 경우 P(소비전력량)=V(전압)2/R(저항값)에 의해 AC 220V 전원을 통상적으로 사용한다고 했을 때 발열선의 기준 저항값은 2202(V)/250(W)≒194Ω이 된다.
운동장 넓이가 60M이므로 가로방향 기준저항값을 정하기 위해 60M로 나누면 194Ω/60M≒3.2Ω/1M이 되고, 세로방향 기준저항값을 정하기 위해 1M로 나누면 194Ω이 되어, 세로방향 기준저항값은 가로방향 기준저항값에 약 60배(194Ω/3.2Ω)가 된다.
이것은 가로 60M를 1M당 3.2Ω의 고유저항값을 가지는 유연성 발열선 1가닥으로 했을 때 1가닥에서 발열되는 열량(소비전력량)이 250W가 된다는 뜻임과 동시에, 세로방향으로는 1M내에 1M당 3.2Ω의 고유저항값을 가지는 유연성 발열선 60가닥을 설치하면 1M내의 소비전력량이 250W가 된다는 뜻이다.
따라서 1M당 3.2Ω의 고유저항값을 가지는 유연성 발열선을 가로방향으로 60M 설치하고, 세로방향으로 1M내에 60가닥을 설치하여 일체형으로 발열체를 제조하면, 중간에 전원공급용 편조선 없이도 전압강하 없이 눈과 얼음이 잘 녹는다.
이와 같이 사용용도에 필요한 최적 설계를 한 후 설계내역 대로 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선을 제3의 고정매개물에 별도가공처리를 통해 고정시킨다.
이때 사용하는 고정매개물로 면직실과 같이 고온에 잘 견디면서도 질기고 유연하면서도 인장력이 뛰어난 실을 사용하여 위의 설계내역 대로 발열선이 폭 1M 내에 60가닥이 고정되도록(약 1.7㎝간격으로 1가닥씩 고정되게) 발열선과 실을 직조기와 편조기에 넣으면서 하나의 격자형 직조물 원단으로 짜여지게 하되, 발열선이 긴 방향으로 뽑혀져 나오면서 실은 폭 방향으로 발열선을 고정시켜 약 1.7㎝ 간격으로 발열선 1가닥이 고정되도록 한다.
이와 같은 직조, 편조작업을 통해 폭 1M에 길이는 무한대인 1M당 3.2Ω의 고유저항값을 가지는 유연성발열선이 약 1.7㎝간격으로 60가닥이 고정된 발열구조체가 길이방향으로 연속하여 생산된다.
이렇게 생산되는 발열체를 60M 길이로 잘라서 사용하면 맞춤용 발열체가 규격화되어 대량 생산할 수 있다.
따라서 가로 폭 60m가 되는 운동장 바닥에 중간 편조선 없이 발열체를 설치할 수 있어 상품가치가 뛰어나다.
다섯-1 번째로 상기 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 예에서 1차 가고정 작업이 완료된 즉, 유연성 발열선이나, 유연성 발열체가 설계내역대로 가고정된 긴 원단을 단위개체별로 하나씩 자르던지, 다수 개로 자르던지, 또는 긴 원단 전체의 상하면에 표피재를 대고 접착시켜서 표피재 속에 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되어 전체가 발열패드화 되도록 하는 방법으로 2차 영구고정을 시킨다.
즉, 상기의 1차 가고정된 긴원단 전체 또는 자른 것의 상하면에 표피재로 네오프렌(neoprene) 시트를 댄 후, 이들을 고온의 가압 프레스 장치에 의해 가압하게 되면 이들 네오프렌 시트의 접촉 부분이 서로 열용융 되면서 분할의 네오프렌 시트 상하면이 서로 접합되는 동시에 이들 네오프렌 시트의 사이에 위치한 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되어 일체화된 상태의 발열패드가 완성된다.
또한 상기의 네오프렌 시트 대신 신축성과 부드러움이 뛰어난 인조가죽(leather) 시트를 표피재(30)로 상하면에 댄 후, 고주파기로 고주파를 가하면 표피재인 인조가죽이 고주파에 의해 융착되면서 분할의 인조가죽 시트 상하면이 서로 접합되는 동시에 이들 인조가죽 시트의 사이에 위치한 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되어 일체화된 상태의 발열패드가 완성된다.
그리고 이들 분할된 시트의 사이에 별도의 접착필름이나 점착제, 접착제 등을 삽입하여 고온가압하거나 고주파기로 고주파를 발생시켜 접착필름이나 점착제 또는 접착제의 용융상태로 인해 상호 간의 견고한 수밀 접합이 이루어지게 할 수도 있다.
예를 들어 상기의 네오프렌과 같은 표피재의 사이에 비닐지와 같은 별도의 접착필름을 삽입하여 이들을 동시에 가열 압착하는 경우, 내부 비닐지의 융점이 표피재보다 낮아 접착필름과 네오프렌 자체가 살짝 용융되면서 표피재 상하를 견고하게 접합시켜 준다.
또한 상기의 인조가죽과 같은 표피재의 사이에 약간의 수성점착제를 삽입하여 이들을 동시에 고주파기에 의한 고주파처리를 하는 경우 내부 수성점착제와 인조가죽 자체가 살짝 용융되면서 표피재 상하를 견고하게 접합시켜 준다.
다섯-2 번째로 상기 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 예에서 1차 가고정 작업이 완료된 즉, 유연성 발열선이나, 유연성 발열체가 설계내역대로 가고정된 긴 원단을 단위개체별로 하나씩 자르던지, 다수개로 자르던지, 또는 긴 원단 전체의 외면에 대하여 우레탄 폼과 같은 성형 발포되는 재료를 발포 성형시켜 표피재를 형성함으로써 전체가 발열패드화 되도록 하여 2차 영구고정을 시킨다.
즉, 상기 1차 가고정된 원단의 외면 전체에 대하여 우레탄 폼과 같은 성형 발포되는 재료를 발포 성형시켜 표피재를 형성시키면, 상기 1차 가고정된 원단 내부의 발열선 또는 발열체에 가고정된 간격 간의 공간이나 틈새가 없으므로 더욱 우수한 수밀 및 방수성을 갖게 된다.
다섯-3 번째로, 상기 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 예에서 1차 가고정 작업이 완료된 즉, 유연성 발열선이나, 유연성 발열체가 설계내역대로 가고정된 긴 원단을 단위개체별로 하나씩 자르던지, 다수개로 자르던지, 또는 긴 원단 전체의 외면에 실리콘 용액과 같은 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시킴으로써 전체가 발열패드화 되도록 하여 2차 영구고정을 시킨다.
즉, 상기 1차 가고정 된 원단의 외면 전체에 대하여 실리콘 용액과 같은 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시키면, 상기 1차 가고정된 원단 내부의 발열선 또는 발열체에 가고정된 간격 간의 공간이나 틈새가 없으므로 더욱 우수한 수밀 및 방수성을 갖게 된다.
여섯 번째 예로, 상기 네 번째 예에서 만든 발열체가 띠형 또는 판형으로 되어 실제 사용해 보니 인조잔디구장 바닥과 접촉이 잘 안 되고 공중에 떠있는 상태가 되어 고정상태가 불안정하고 상품가치가 떨어진다고 가정한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 발열체를 격자(메시)형이 되도록 하고 절연상태를 좋게 하면 된다.
따라서 이러한 발열체를 만들기 위해, 상기 두 번째 예에서 제조한 폭 1M에 길이는 무한대인 1M당 3.2Ω의 고유저항값을 가지는 유연성 발열선이 약 1.7㎝간격으로 60가닥이 고정된 발열체가 길이방향으로 연속하여 무한대로 생산되는 직조물 원단이 격자형으로 이루어지고 있는 선상 위에, 액상 실리콘 또는 PVC와 같은 점착성 화학물로 코팅 처리하는 2차 별도가공처리 작업을 한번 더 해 줌으로써, 최종 형태가 격자형이 되게 하여 길이 방향으로 연속하여 나온 것을 60M 간격으로 잘라 사용하면 된다.
이와 같이 절연이 양호하고 땅속의 습기에 강하여 누전이 없는 동시에 지면과 접촉이 잘 이루어져 고정상태를 개선할 수 있는 최고 품질의 스노우멜팅 시스템 발열체가 맞춤식으로 규격화된 단위개체를 이루며 동시에 다수 개를 대량 생산할 수 있다.
일곱 번째 예로, 상기 첫 번째, 두 번째, 세 번째와 다섯 번째 예에서 1차 가고정된 긴 원단을 압축라미네이션 기계에 넣어서 열가소성폴리우레탄(TPU)으로 가공 처리하여 최종형태가 띠형 또는 판형이 되도록 만들 때, 띠형 또는 판형으로 나오는 열가소성폴리우레탄(TPU)의 긴 원단과, 디자인이 인쇄된 천으로 된 다른 원단과 같은 표피재를 집어넣어 열가소성폴리우레탄(TPU)의 긴 원단이 뽑아져 나옴과 동시에 그 상하면에 표피재가 부착되도록 최종 가공 처리하여 연속적으로 뽑아져 나오게 하면, 맞춤식으로 규격화된 발열체가 단위개체를 이루며 동시에 다수 개를 대량 생산할 수 있다.
여덟 번째 예로, 상기한 모든 예에서 유연성 발열선 자체의 절연을 강화시킬 목적으로 실리콘이나 PVC와 같은 절연피복을 입힌 후 이렇게 절연피복된 유연성 발열선을 사용하면 더욱 절연내력이 보강된 제품들을 제조할 수 있다.

Claims (33)

  1. 사용전압, 표면온도, 발열속도(표적온도까지 온도가 상승하는데 걸리는 시간)로 사용용도에 맞는 사양을 정하고, 단위길이당 고유저항값이 일정한 유연성 발열선이나 단위표면적당 고유저항값이 일정한 유연성 발열체를 사양에 적합하게 설계하는 단계;
    상기 설계내역 대로 유연성 발열선이나 유연성 발열체를 제3의 고정매개물에 1차 가고정한 후 2차적으로 영구 고정하여 맞춤형 발열체를 제조하는 단계를 포함하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사양에 적합하게 설계하는 단계에서 사용전압, 표면온도, 발열속도를 상품가치나 사용용도에 적합하도록 3가지의 각각의 값을 먼저 정하거나, 상기 사용전압, 표면온도, 발열속도에 필요한 총발열량을 구하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용용도에 필요한 소비전력량을 알고 있는 경우 총발열량(Joule)=0.24×(V2/R)×t에 의해 총발열량을 산출하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
    여기서 V는 전압, R은 저항, t는 시간이다.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용용도에 필요한 소비전력량을 모를 경우 실제 사용조건과 유사한 샘플환경과 샘플표면적을 만들어 샘플실험 측정으로 기준발열량과 기준저항값을 선정하고, 이것을 활용하여 실제 사용하고자 하는 전체 발열표면적을 샘플표면적으로 나누어 배수를 산정한 후, 이 배수를 기준 발열량에 곱해서 총발열량을 산출하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 사용용도에 적합한 사용전압, 표면온도, 발열속도를 구현하는데 필요한 저항값을 산출하고, 상기 산출된 저항값에 총발열량이 맞추어지도록 유연성 발열선이나 유연성 발열체의 조합 상태를 변경하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항값에 총발열량을 맞추는 방식은 고유저항값이 적절한 유연성 발열선이나 유연성 발열체를 선택하거나, 유연성 발열선의 길이나 유연성 발열체의 표면적을 조절하거나, 병렬회로를 조합하거나, 유연성 발열선이나 유연성 발열체의 회로 결선을 직렬로 하되 다수 개의 독립회로를 별도로 결선하는 4가지 방식 중에서 하나 또는 2 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 유연성 발열선이나 유연성 발열체의 변경된 조합이 하나 또는 다수의 단위개체를 이루는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 가고정 단계에서 상기 유연성 발열선이나 유연성 발열체의 변경된 조합이 하나 또는 다수의 단위개체가 되도록 고정시키고, 상기 단위개체 다수가 제3의 고정매개물에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복 고정되게 하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열선을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 가고정된 원단을 압출라미네이션 기계에 넣으면서 열가소성폴리우레탄(TPU)으로 함침 처리하여 전체적으로 띠형 또는 판형이 되도록 만들면서 연속적으로 뽑아내는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열체를 사용하되, 유연성발열체 자체를 직조기와 편조기로 격자형이 되도록 만들면서 긴 원단의 직조물로 제작하여 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 하고, 연속하여 동일한 폭과 길이로 잘라 동일한 단위개체 다수 개를 생산하여 유연성 발열체 직조물 원단이 만들어지는 자체가 1차 가고정 작업이 되도록 하고,
    상기 직조물 원단을 압출라미네이션 기계에 넣으면서 TPU로 함침 처리하여 전체적으로 띠형 또는 판형이 되도록 만들면서 연속적으로 뽑아내는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 1차 가고정 작업에서 실에 탄소가루를 액체화시킨 카본액을 코팅하여 열선을 만든 후, 이러한 열선과 극세사로 된 동선 다수 가닥을 조합하며 직조기와 편조기를 이용 격자형 발열체를 제작하되, 그 자체의 단위 표면적당 고유저항값이 일정해지도록 카본 성분의 코팅량, 극세사 동선의 가닥 수, 격자간격을 조절하여 직조물을 만든 후,
    이러한 직조물의 길이와 폭의 조절로 목표 표면적 내에서 하나의 개체를 만들면서 동시에 그러한 개체 다수 개를 연속하여 긴 격자형 원단의 직조물를 제작하고, 이 원단을 목표 표면적의 폭과 길이로 잘라내어 하나의 맞춤형 발열체가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 격자형의 유연성 발열체를 다수의 단위개체로 나누어 각 단위개체를 병렬 또는 직렬 회로로 다수 회로를 만들어 조합하고, 상기 격자형의 유연성 발열체 회로의 조합을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 가고정된 원단을 압출라미네이션 기계에 넣으면서 TPU로 함침 처리하여 전체적으로 띠형 또는 판형이 되도록 만들면서 연속적으로 뽑아내는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 가고정 단계에서 유연성 발열선과 제3의 고정대상물인 실을 동시에 직조기와 편조기에 넣어 격자형으로 직조하여 고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 연속하여 연결 직조되게 고정시키고, 각 단위개체의 최종형태가 격자형이 되도록 한 후, 직조기와 편조기를 이용해서 유연성 발열선과 실이 직조물로 가공처리되어 연속적으로 뽑아져 나오는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 영구고정 단계에서 격자형의 직조물을 압출라미네이션 기계에 넣으면서 TPU로 함침 처리하여 전체적으로 띠형 또는 판형이 되도록 만들면서 연속적으로 뽑아내는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 상하면이나 원단 전체의 상하면에 표피재를 대고 고주파나 고온 가압프레스에 의해 표피재 상하면이 서로 접합되게 하여, 표피재 속에서 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되며 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 표피재 사이에 중간 접착재를 삽입하여 고주파를 가하거나 고온 압력프레스로 가압하여 중간 접착재를 용융시켜 표피재를 접착시키는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  17. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 발포재를 발포 성형시켜 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  18. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  19. 제 9 항, 제 10 항, 제 12 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출라미네이션 기계에 넣으면서 TPU로 함침 처리하여 전체적으로 띠형 또는 판형이 되도록 만들 때, 원단이나 직조물과는 별도로 디자인이 인쇄된 원단과 같은 표피재를 같이 넣어 TPU의 원단이나 직조물이 뽑아져 나옴과 동시에 그 상하면에 표피재가 부착되어 연속적으로 뽑아져 나오는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 유연성 발연선이나 발열체를 절연피복한 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 영구고정 단계에서 격자형의 직조물의 형태를 그대로 유지하면서 점착성 화학물에 의해 2차 고정을 하여 각 단위개체의 최종 형태가 격자형으로 연속적으로 뽑아내는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  22. 제 9 항, 제 10 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유연성 발연선이나 발열체를 절연피복한 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열선을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 상하면이나 원단 전체의 상하면에 표피재를 대고 고주파나 고온 가압프레스에 의해 표피재 상하면이 서로 접합되게 하여, 표피재 속에서 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되며 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열체를 사용하되, 유연성발열체 자체를 직조기와 편조기로 격자형이 되도록 만들면서 긴 원단의 직조물로 제작하여 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 하고, 연속하여 동일한 폭과 길이로 잘라 동일한 단위개체 다수 개를 생산하여 유연성 발열체 직조물 원단이 만들어지는 자체가 1차 가고정 작업이 되도록 하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 상하면이나 원단 전체의 상하면에 표피재를 대고 고주파나 고온 가압프레스에 의해 표피재 상하면이 서로 접합되게 하여, 표피재 속에서 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되며 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 격자형의 유연성 발열체를 다수의 단위개체로 나누어 각 단위개체를 병렬 또는 직렬 회로로 다수 회로를 만들어 조합하고, 상기 격자형의 유연성 발열체 회로의 조합을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 상하면이나 원단 전체의 상하면에 표피재를 대고 고주파나 고온 가압프레스에 의해 표피재 상하면이 서로 접합되게 하여, 표피재 속에서 상기 1차 가고정된 원단이 매립 은폐되며 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표피재 사이에 중간 접착재를 삽입하여 고주파를 가하거나 고온 압력프레스로 가압하여 중간 접착재를 용융시켜 표피재를 접착시키는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열선을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 발포재를 발포 성형시켜 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열체를 사용하되, 유연성발열체 자체를 직조기와 편조기로 격자형이 되도록 만들면서 긴 원단의 직조물로 제작하여 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 하고, 연속하여 동일한 폭과 길이로 잘라 동일한 단위개체 다수 개를 생산하여 유연성 발열체 직조물 원단이 만들어지는 자체가 1차 가고정 작업이 되도록 하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 발포재를 발포 성형시켜 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 격자형의 유연성 발열체를 다수의 단위개체로 나누어 각 단위개체를 병렬 또는 직렬 회로로 다수 회로를 만들어 조합하고, 상기 격자형의 유연성 발열체 회로의 조합을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 발포재를 발포 성형시켜 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열선을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 유연성 발열체를 사용하되, 유연성발열체 자체를 직조기와 편조기로 격자형이 되도록 만들면서 긴 원단의 직조물로 제작하여 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 하고, 연속하여 동일한 폭과 길이로 잘라 동일한 단위개체 다수 개를 생산하여 유연성 발열체 직조물 원단이 만들어지는 자체가 1차 가고정 작업이 되도록 하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 맞춤형 발열체를 제조하는 단계에서 격자형의 유연성 발열체를 다수의 단위개체로 나누어 각 단위개체를 병렬 또는 직렬 회로로 다수 회로를 만들어 조합하고, 상기 격자형의 유연성 발열체 회로의 조합을 재봉질이나 접착제에 의해 제3의 고정대상물인 원단에 가고정시키되, 설계내역자체가 하나의 일체화된 맞춤형 발열체가 되도록 고정시킴과 동시에 그 자체가 다시 단위개체가 되어 동일 단위개체 다수가 원단에 동일한 크기와 동일한 형태로 연속하여 반복되게 1차 가고정하고,
    상기 1차 가고정된 원단을 단위개체 별로 하나 또는 다수 개로 자른 원단의 외면이나 원단 전체의 외면에 점착성 화학물로 함침하여 표피재를 형성시키는 것에 의해 전체가 발열패드화 되도록 함으로써 2차 영구고정하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 발열체의 제조방법.
  33. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 14 항, 제 16 항, 제 20 항, 제 21 항, 제 23 항 내지 제 25 항, 제 27 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 의해 제조된 맞춤형 발열체.
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