KR20030093380A

KR20030093380A - Heater for and manufacturing method of carbon

Info

Publication number: KR20030093380A
Application number: KR1020020029761A
Authority: KR
Inventors: 김상옥; 정병열; 이현주
Original assignee: 주식회사 조이테크
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-11

Abstract

PURPOSE: A carbon heating plate and a fabricating method thereof are provided to reduce a fabricating process and a fabricating period and enhance the productivity by fabricating the carbon heating plate. CONSTITUTION: A carbon heating plate includes a bottom plate(10) and an upper plate(20). A plurality of coils(14) and a plurality of carbon bodies(12) are arranged in a predetermined interval on the bottom plate(10). The coils(14) are used for receiving the electric power. The carbon bodies(12) are used for converting the electric energy to the heat energy. An adhesive material(22) is coated on a bottom face of the upper plate(20). The adhesive material(22) is used for adhering the bottom face of the upper plate(20) on the bottom substrate(10).

Description

카본 발열판 및 그 제조방법{HEATER FOR AND MANUFACTURING METHOD OF CARBON}Carbon heating plate and its manufacturing method {HEATER FOR AND MANUFACTURING METHOD OF CARBON}

본 발명은 발열판에 관한 것으로서, 특히 카본 발열판을 제조하는 방법 및 이 방법으로 제조된 카본 발열판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating plate, and in particular, to a method for producing a carbon heating plate and a carbon heating plate produced by the method.

통상적으로, 전기를 이용한 발열체는 전기난로나 전기곤로 또는 가열로 등에 사용되는 소정 굵기의 저항선으로 이루어지는 선상 발열체와 전기담요나 침대 또는 온열치료기 등에 사용되는 소정 두께 이하의 저항선으로 이루어지는 면상 발열체가 있다.In general, a heating element using electricity includes a line heating element made of a resistance wire of a predetermined thickness used in an electric stove, an electric furnace or a heating furnace, and a planar heating element made of a resistance wire of a predetermined thickness or less used in an electric blanket or a bed or a heat treatment device.

전술한 면상 발열체는 소정의 패턴으로 도포된 흑체에 전류를 인가하여 발열시키는 방식과, 가는 저항선을 나선형으로 감은 발열선을 씨줄 또는 날줄을 사용하여 직조한 직물 발열판을 이용하는 방식이 있다.The planar heating element described above includes a method of generating current by applying a current to a black body coated in a predetermined pattern, and a method of using a fabric heating plate woven using a thin wire or a spiral heating wire in a spiral line.

즉, 상기 직물 발열판은 천연섬유나 합성섬유가 일정한 간격으로 씨줄과 날줄로 촘촘하게 직조되고, 가는 저항선인 니크롬선을 상기 섬유에 나선형으로 감은 복수의 발열선으로 전류를 인가하는 인입선에 병렬로 연결되도록 씨줄 또는 날줄에 소정의 간격으로 배치하여 직조하여 발열판을 제조한다.That is, the fabric heating plate is a string so that natural fibers or synthetic fibers are tightly woven with a string and a blade at regular intervals, and the nichrome wire, which is a thin resistance wire, is connected in parallel to a lead wire applying electric current to a plurality of heating wires spirally wound on the fiber Or arranged on the blade at a predetermined interval to weave to produce a heating plate.

그러나, 이러한 직물 발열판은 씨줄과 날줄이 촘촘하게 직조되므로 상기 씨줄과 날줄의 틈새 사이로 가열ㆍ압착되는 보호판이 용융되어 밀착되는 면적이 작아 보호판 서로의 접착력이 떨어지고 쉽게 분리되는 단점이 있고, 특히 제조공정 및 시간의 증가로 인해 제품의 가격을 상승시키고 또한 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.However, since the fabric heating plate is closely woven between the string and the blade, the protection plate that is heated and pressed between the gap between the string and the blade is melted and has a small contact area, so that the adhesion between the protection plates is low and easily separated, and in particular, the manufacturing process and The increase in time has the problem of raising the price of the product and also lowering the productivity.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제조공정 및 제조시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 카본 발열판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a carbon heating plate and a method of manufacturing the same that can improve productivity by shortening the manufacturing process and manufacturing time.

본 발명의 다른 목적은 직조 방법을 채택하지 않고도 카본 발열판을 제조할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a carbon heating plate without adopting the weaving method.

본 발명의 또 다른 목적은 카본의 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 작동하는 발열판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a heating plate and a method for manufacturing the same, which operate by converting carbon electrical energy into thermal energy.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1 견지에 있어 본 발명은 전원을 공급받는 코일과 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 카본이 일정간격을 유지하면서 병렬로 배열된 하판과, 상기 하판에 압착 고정되도록 저면에 접착제가 도포된 상판으로 구성됨을 특징으로 한다.In a first aspect to achieve the object as described above, the present invention provides a coil and a carbon to convert the electrical energy into thermal energy to the lower plate arranged in parallel while maintaining a constant interval, and to be pressed fixed to the lower plate It is characterized by consisting of a top plate coated with an adhesive on the bottom.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제2 견지에 있어 본 발명은 상기 하판의 상면에 일정한 간격 비율로 카본액을 프린트한 후, 이를 건조시키는 과정과; 상기 상판의 저면에 수용성 접착제를 도포한 후, 이를 건조시키는 과정과; 상기 과정을 거친 상판과 하판 사이에 전원 리드선을 길이 방향으로 배치한 다음, 상기 상판과 하판을 접착시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.In a second aspect for achieving the object as described above, the present invention comprises the steps of printing a carbon solution at a predetermined interval ratio on the upper surface of the lower plate, and then drying it; Applying a water-soluble adhesive to the bottom of the top plate and then drying it; After arranging the power lead wires in the longitudinal direction between the upper plate and the lower plate subjected to the above process, the upper plate and the lower plate is characterized in that the process consisting of bonding.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카본 발열판의 구성을 보이고 있는 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a carbon heating plate according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 하판의 단면도.2 is a cross-sectional view of the lower plate shown in FIG.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 상판의 단면도.3 is a cross-sectional view of the upper plate shown in FIG.

도 4a와 도 4b는 도 1에서 도시하고 있는 카본 발열판의 제조방법을 보이고 있는 흐름도.4A and 4B are flowcharts illustrating a method of manufacturing the carbon heating plate shown in FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 하판12: 카본10: lower plate 12: carbon

14: 코일20: 상판14: coil 20: top plate

22: 수용성 접착제100: 카본 발열판22: water-soluble adhesive 100: carbon heating plate

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

우선 본 발명에서 제안하고자 하는 카본 발열판의 개념을 살펴보면, 하판에 카본액을 프린트하고 상기 카본과 병렬로 도전성 도료를 프린트하던지 혹은 코일을 병렬로 설치한 다음, 그 위에 접착제가 도포된 상판을 압착하여 카본 발열판을 제조하므로서 종래의 직조방법에 따른 문제점들을 일시에 해소하는데 그 특징이 있다 하겠다.First of all, the concept of the carbon heating plate to be proposed in the present invention is to print the carbon liquid on the lower plate and print the conductive paint in parallel with the carbon or install the coil in parallel, and then press the upper plate coated with the adhesive thereon. By producing a carbon heating plate it will be characterized in that it solves the problems according to the conventional weaving method at one time.

본 발명의 실시 예에 따라 앞에서 제안한 카본 발열판의 구성은 도 1 내지 도 3에서 나타내고 있는 바와 같다. 상기 도면들을 참조하면, 본 발명에서 구현하고자 하는 카본 발열판(100)은 시트 타입의 하판(10)과 상판(20)으로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the configuration of the carbon heating plate proposed above is as shown in FIGS. 1 to 3. Referring to the drawings, the carbon heating plate 100 to be implemented in the present invention is composed of a sheet type lower plate 10 and the upper plate 20.

상기 하판(10)의 상면에는 전원을 공급받는 코일(14)과 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 카본(12)이 일정간격을 유지하면서 병렬로 배열된다. 즉, 상기 카본(12)은 하판(10)의 상면에 일정 간격으로 프린트되며, 상기 코일(14)은 카본(12)과 교차되게 배열된다. 이때 상기 코일(14)은 도전성 도료로 대체 가능하다. 한편 전술한 상판(20)의 저면에는 수용성 접착제(22)가 도포되어 있으며, 이 수용성 접착제(22)에 의해 하판(10)과 상판(22)은 압착 고정되어진다.The upper surface of the lower plate 10 is arranged in parallel with a coil 14 receiving the power and the carbon 12 for converting electrical energy into thermal energy while maintaining a constant interval. That is, the carbon 12 is printed on the upper surface of the lower plate 10 at regular intervals, the coil 14 is arranged to cross the carbon 12. In this case, the coil 14 may be replaced with a conductive paint. On the other hand, the water-soluble adhesive 22 is apply | coated to the bottom face of the upper board 20 mentioned above, and the lower board 10 and the upper board 22 are crimped | fixed and fixed by this water-soluble adhesive 22. As shown in FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 최상의 실시예를 도 4a와 도 4b를 참조하여 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Best Mode for Carrying Out the Invention The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 4A and 4B, but the present invention is not limited to the embodiments.

{실시예 1}{Example 1}

우선, 전기에너지를 열에너지로 변환시켜줄 카본액을 만든다. 즉, Acetylen Carbon BLK 10%와 Solvent계(界) 80% 및 Polyester Polyol과 MDI의 혼합물 10%를 골고루 섞은 후, 이를 분산기에서 분산시켜 카본액을 만든다. 이때, 상기 카본액은 발열판의 용도에 따라 그 농도를 달리하여 제조할 수 있다.First, a carbon solution that converts electrical energy into thermal energy is produced. That is, 10% Acetylen Carbon BLK, 80% Solvent-based, and 10% mixture of polyester polyol and MDI are evenly mixed, and then dispersed in a disperser to form a carbon liquid. At this time, the carbon liquid may be prepared by varying its concentration according to the use of the heating plate.

이후, Polyurethane(이하"PU"라 함) 50%와 polyvinyl chloride(이하"PVC"라 함) 50%를 컴파운더(compound)하여 칩(chip) 상태로 제조한 다음, 이를 용융하여 일정한 두께의 시트(0.3mm~0.5mm) 상태로 만들어 발열판의 상판(20)과 하판(10)으로 사용하였다. 한편 상기 발열판의 하판(10)과 상판(20)은 PU 50%와 PVC 45% 및 안료와 원적외선 방사물질 5%를 컴파운더하여 제조될 수도 있다. 이때 상기 원적외선 방사물질로는 견운모나 맥반석이 바람직하다.Thereafter, 50% of polyurethane (hereinafter referred to as "PU") and 50% of polyvinyl chloride (hereinafter referred to as "PVC") are compounded to produce a chip, and then melted to form a sheet having a constant thickness. (0.3 mm to 0.5 mm) was used as the top plate 20 and the bottom plate 10 of the heating plate. Meanwhile, the lower plate 10 and the upper plate 20 of the heating plate may be manufactured by compounding 50% PU, 45% PVC, and 5% pigment and far infrared ray emitting material. At this time, the far-infrared radiating material is preferably mica and elvan.

다음, 전술한 방법으로 제조된 하판 시트(sheet)를 길이방향으로 기계적 장치에 의하여 공급하고 스크린 프린트(screen print)방식을 이용하여 일정한 간격 비율로 카본액을 프린트한다. 이때 프린트 비율은 카본액의 농도 및 그 저항치를 계산하여 간격 및 사이즈를 결정한다. 또한 상기 카본액을 하판 시트상에 프린트할 때 직선 또는 곡선으로 할 수 있으며 제품의 용도에 맞도록 제조하여 결정한다.Next, the lower sheet prepared by the above-described method is supplied by a mechanical device in the longitudinal direction, and the carbon liquid is printed at a constant interval ratio by using a screen print method. At this time, the print ratio determines the interval and size by calculating the concentration of carbon solution and its resistance. In addition, when the carbon liquid is printed on the lower sheet, it may be in a straight line or a curve, and manufactured and determined to suit the purpose of the product.

이후, 상기 하판 시트상에 카본액이 프린트되고 나면 상기 시트를 열박스에 통과시켜 건조시킨 후, 이를 권취하므로서 발열판의 하판(10)은 제조되어진다. 이때 건조실의 온도는 카본의 농도에 따라 달리 설정될 수 있으며, 바람직하게는 50~100℃ 내에서 제어할 수 있으며 전기 건조봉으로 열박스의 온도를 유지시킨다.Thereafter, after the carbon liquid is printed on the lower plate, the sheet is passed through a heat box and dried, and then the lower plate 10 of the heating plate is manufactured by winding the sheet. At this time, the temperature of the drying chamber can be set differently according to the concentration of carbon, preferably can be controlled within 50 ~ 100 ℃ and maintain the temperature of the heat box with an electric drying rod.

다음, 수용성 접착제를 제조한다. 즉, 수용성 우레탄 접착제(고형분 40%)50%와 경화제 50%를 믹싱(mixing)한 후, 이를 일정크기의 용기에 담은 후 롤러를 이용하여 전술한 상판 시트의 한면에 상기 수용성 접착제를 도포한다. 이후 상기 상판 시트를 접착 가능한 온도로, 바람직하게는 약 70℃에서 건조시키고, 프린트된 하판 시트와 접착할 준비를 한다.Next, a water-soluble adhesive is prepared. That is, after mixing 50% of the water-soluble urethane adhesive (solid content 40%) and 50% of the curing agent (mixing), and put it in a container of a certain size and then apply the water-soluble adhesive to one side of the above-mentioned top sheet using a roller. The top sheet is then dried at a temperature at which it can be bonded, preferably at about 70 ° C., and ready to bond with the printed bottom sheet.

이후, 전원 리드(leader)선인 코일(coil)을 준비한다. 상기 코일은 0.08mm의집합사로 하며, 이를 6합(合) 또는 7합(合)으로 트위스트(twist)한 후에 6~7본(本)을 배열하여 전원 리드선으로 한다. 이때 상기 리드선(코일)의 위치는 도 1에 도시한 바와 같이 발열판의 상판(20)과 하판(10)의 중간에 길이 방향으로 배치하며, 상기 상판(20)과 하판(10)의 접착시 완전접착이 되도록 한다. 여기서 상기 리드선의 간격은 발열판(100)의 종류에 따라 임의로 배열할 수 있다.After that, a coil, which is a power lead wire, is prepared. The coil is made of 0.08 mm aggregate yarn, which is twisted into six or seven combinations, and then six to seven are arranged as power leads. At this time, the position of the lead wire (coil) is disposed in the longitudinal direction in the middle of the upper plate 20 and the lower plate 10 of the heating plate, as shown in Figure 1, when the upper plate 20 and the lower plate 10 is completely bonded Ensure adhesion The interval between the lead wires may be arbitrarily arranged according to the type of the heating plate 100.

한편, 전술한 리드선(코일)을 사용하지 않고 도전성 도료를 제조한 다음, 이를 하판(10)에 프린트된 카본(12)과 서로 교차되도록 프린트할 수 있다. 즉, 상기 전원 리드선을 코일로만 사용할 경우 전원공급이 직선적인 것에 착안 곡선을 사용하여야 할 경우에는 도전성 도료로서 스크린 인쇄 방법을 이용하여 전원 공급선을 인쇄한다. 이때 상기 도전성 도료는 비중이 가벼운 동 50%와 바인더 50%를 200rpm의 속도로 믹싱하여 제조한다. 한편 상기 바인더는 Polyester Polyol과 MDI 및 Solvent로 이루어진다.Meanwhile, the conductive paint may be manufactured without using the above-described lead wire (coil), and then printed to cross the carbon 12 printed on the lower plate 10. That is, when the power supply line is used only as a coil, when the power supply line is straight and the attention curve is to be used, the power supply line is printed using a screen printing method as a conductive paint. In this case, the conductive paint is prepared by mixing 50% copper and 50% binder at a speed of 200 rpm. Meanwhile, the binder is made of polyester polyol, MDI, and solvent.

이후, 전술한 방법으로 제조된 발열판의 하판(10)과 상판(20)을 롤러로 압착한다. 즉, 통상의 압착 롤러장치를 이용하여 롤러 한쪽에는 상판(20)을 다른 한쪽에는 하판(10)을 배열하고 그 중간에 코일(14)을 배열한 후, 상기 롤러의 압력 및접착제의 접착력을 이용하여 발열판의 하판(10)과 상판(20)을 접착시킨다.Thereafter, the lower plate 10 and the upper plate 20 of the heating plate manufactured by the above-described method are pressed with a roller. That is, by using a conventional pressing roller device to arrange the upper plate 20 on one side of the roller and the lower plate 10 on the other side and the coil 14 in the middle thereof, using the pressure of the roller and the adhesive force of the adhesive By bonding the lower plate 10 and the upper plate 20 of the heating plate.

다음, 전술한 공정을 모두 거친 발열판(100)을 제품의 용도에 따라 적당한 크기로 절단한 후, 전원 리드선을 도출한 다음, 이를 전원 공급선에 연결한 후, 전원을 공급할 수 있도록 하므로서 본 발명의 발열판 제조공정은 완료된다.Next, after cutting the heating plate 100, which has undergone all the above-described processes, to a suitable size according to the intended use of the product, drawing a power lead wire, and then connecting it to the power supply line, the heating plate of the present invention to supply power The manufacturing process is complete.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 직조 방법을 채택하지 않고 카본 발열판을 제조하므로서 제조공정 및 제조시간을 단축시키고 또한 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of shortening the manufacturing process and manufacturing time and improving productivity by manufacturing the carbon heating plate without adopting the weaving method.

특히, 본 발명의 카본 발열판은 온열용 매트, 자동차용 발열 시트, 개인용 사유나의 발열설비, 보온용 옷, 보온용 복대, 온열침대 보료, 건축용 발열판 등에 사용할 수 있으며, 또한 그 사용전력에 따라 220V, 100V, 12V, 24V 등으로 제조하여 사용할 수 있는 상승적인 효과가 있다.In particular, the carbon heating plate of the present invention can be used for thermal mats, automotive heating sheets, heating equipment for personal reasons, thermal clothes, thermal insulation bags, thermal bed materials, building heating plates, and 220V, There is a synergistic effect that can be manufactured and used in 100V, 12V, 24V and the like.

Claims

카본 발열판에 있어서,In the carbon heating plate,

전원을 공급받는 코일(14)과 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 카본(12)이 일정간격을 유지하면서 병렬로 배열된 하판(10)과;A lower plate 10 in which a coil 14 receiving power and carbon 12 for converting electrical energy into thermal energy are arranged in parallel while maintaining a predetermined interval;

상기 하판(10)에 압착 고정되도록 저면에 접착제(22)가 도포된 상판(22)으로구성됨을 특징으로 하는 카본 발열판.Carbon heating plate, characterized in that consisting of the upper plate 22 is coated with an adhesive 22 on the bottom to be fixed to the lower plate (10).

카본 발열판에 있어서,In the carbon heating plate,

전원을 공급받는 도전성 도료와 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 카본(12)이 일정간격을 유지하면서 병렬로 프린트된 하판(10)과;A lower plate 10 printed in parallel with a conductive paint supplied with power and carbon 12 for converting electrical energy into thermal energy while maintaining a predetermined interval;

상기 하판(10)에 압착 고정되도록 저면에 접착제(22)가 도포된 상판(22)으로 구성됨을 특징으로 하는 카본 발열판.Carbon heating plate, characterized in that consisting of the upper plate 22 is coated with an adhesive (22) on the bottom to be pressed fixed to the lower plate (10).

상판과 하판으로 이루어진 발열판의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the heating plate consisting of the upper plate and the lower plate,

상기 하판의 상면에 일정한 간격 비율로 카본액을 프린트한 후, 이를 건조시키는 과정과;Printing the carbon solution at a predetermined interval ratio on the upper surface of the lower plate, and then drying it;

상기 상판의 저면에 수용성 접착제를 도포한 후, 이를 건조시키는 과정과;Applying a water-soluble adhesive to the bottom of the top plate and then drying it;

상기 과정을 거친 상판과 하판 사이에 전원 리드선을 길이 방향으로 배치한 다음, 상기 상판과 하판을 접착시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 카본 발열판의 제조방법.And arranging the power lead wires in the longitudinal direction between the upper plate and the lower plate which have been subjected to the above process, and then bonding the upper plate and the lower plate to each other.

상기 하판의 상면에 일정한 간격 비율로 카본액을 프린트하고 건조시킨 후, 상기 프린트된 카본과 교차되도록 도전성 도료를 프린트하고 건조시키는 과정과;Printing and drying the carbon liquid at a predetermined interval ratio on the upper surface of the lower plate, and then printing and drying the conductive paint to cross the printed carbon;

제3항 또는 제4항에 있어서, Acetylen Carbon BLK 5~15%와 Solvent계(界) 75~85% 및 Polyester Polyol과 MDI의 혼합물 5~15%를 혼합한 다음, 이를 분산시켜 카본액을 제조함을 특징으로 하는 카본 발열판의 제조방법.According to claim 3 or 4, 5-15% of Acetylen Carbon BLK, 75-85% of Solvent-based and 5-15% of a mixture of Polyester Polyol and MDI are mixed and then dispersed to prepare a carbon liquid. Method for producing a carbon heating plate, characterized in that.

제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 상판과 하판은 Polyurethane와 polyvinyl chloride로 이루어짐을 특징으로 하는 카본 발열판의 제조방법.The method according to claim 3 or 4, wherein the upper and lower plates are made of polyurethane and polyvinyl chloride.

제6항에 있어서, 상기 상판과 하판은 원적외선 방사물질을 더 포함함을 특징으로 하는 카본 발열판의 제조방법.7. The method of claim 6, wherein the upper plate and the lower plate further comprises a far infrared ray emitting material.

제3항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 카본 발열판.A carbon heating plate produced by the method of any one of claims 3 to 7.