KR20040080391A - 도전성 시트를 이용한 면상 발열체와 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성 수지 재 시트에 인쇄 전극을 구비시켜, 전기를 공급하면 원단 자체가 발열되는 방식의 면상 발열체와 그의 제조 방법에 관한 것이다.

표면 저항이 수 내지 수백 ㏀이고, 열가소성 수지 재에 도전성 카본 재를 함유한, 통상의 정전기 방지용으로 사용되는 도전성 수지 재 컴파운드를 시트 형태로 열 성형 가공하여 제공되는, 그 시트 원판이 발열체의 발열 작용의 수단으로 구비되고, 그 발열 수단의 도전성 시트의 한 면에 도전성 페이스트(paste) 재로 소정의 간격을 두고, 주(主) 부(副)의 패턴 형태로 인쇄하여 통전 전극을 구성하고,

상기 인쇄 통전 전극의 주 패턴에 구멍을 가공한 후, 링 터미널 등의 압착단자를 리벳으로 고정하여, 전원 공급 단자를 설치하고, 그 상 하면에 절연성 테이프 부재를 부착하여 외피를 적층 구성하고, 설치 사용상의 상면에 도전성 시트를 적층하여 구성되는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체가 제공되는 발명과,

상기, 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 제조 과정이 롤(roll) 또는 소정의 크기의 시트 형태로 가공하는 제조 방법에 관한 발명이다.

상기, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체는, 비교적 높은 저항 치를 갖는 원판 자체가 발열 하는 특징과 감전 방지 접지 층이 구비되는 특징과 인쇄 전극으로 통전 패턴 라인이 구성되는 특징을 갖으며, 롤 또는 소정의 면적을 갖는 시트 형태로 자동 가공하는 제조 방법으로 제공되는 면상 발열체에 관한 발명인 것이다.

본 발명에 따르면 면상 발열체의 전극 구성 방법이 사용 전압에 따라 변경이 자유로우며, 원판 시트 자체가 발열되는 방식으로서 휨, 구부림 등의 환경에서도 발열 기능이 무난히 제공되는 장점과, 굴곡진 바닥 또는 좁고 긴 공간에도 설치가 자유로운 장점이 제공되며, 전기 전자 제품에 채용되는 발열체를 구성하는 비용이 저렴하게 제공되는 장점과, 자동화 작업이 용이하여 제조비용이 절감되는 효과와, 감전 방지 기능이 제공되는 효과와, 제조 공정상 재고 부담 비용이 절감되는 효과가 있는 것이다.

Description

도전성 시트를 이용한 면상 발열체와 그의 제조 방법 {a plane heater by the use of conductive plastic sheet and a methode for manufacturing of plane heater}

본 발명은 면상 발열체에 관한 분야이다.

먼저, 면상 발열체의 기술 분야에 대하여 요약 설명하기로 한다.

전기장판, 온열 매트, 온열 침대, 온열 방석, 온열 조끼, 온돌 판넬, 건물 바닥 난방, 김 서림 방지 등에서 발열 수단으로 과거에는 주로 전열선(일명 니크롬 열선, 실리콘 전열선)을 채용하여 왔으나 근래, 전열선과 같은 선상(線上) 발열의 경우 전자계파가 많이 발생되어 채용을 기피하는 현상이 두드러지고 있으며, 특히 전자계파의 발생 규제가 심한 유럽의 경우 전열선 방식의 발열 상품의 경우 찾아보기 어려울 정도로 시장에서 외면당하고 있으며, 또한 면상 발열체에 비교하여 전기료의 부담이 높아 점점 사라지고 있는 발열 수단이다.

따라서, 상기한 전열선 방식의 발열 수단을 대체하기 위한 기술로서, 전자계파의 발생이 현저히 낮으면서 열 변환 효율이 높은 면상 발열체라는 새로운 분야가 탄생되기 시작한 것은 십 수 년 전으로 거슬러 올라가며, 세월이 흐르는 동안 다양한 방법으로 발명 또는 개선되어진 면상 발열체가 시판되어지거나 그 기술이 공개되어져 왔다.

간단히 말하자면, 요즘 종래 선상 발열의 대체 상품으로서, 대부분 카본을 이용하여, 면(面) 전체에서 고른 열이 발생되는 면상 발열체가 난방 시장을 주도하기 시작하였다는 것이다.

공지되어진 내용 중에서, 면상 발열체를 제조하거나, 구성하는 방법의 공통적인 기술을 요약하자면, 발열 소재가 대부분 도전성 카본(carbon) 내지는 혼합 금속을 사용하고, 그 도전성 재료는 분말 내지는 폐이스트(paste) 재 또는 혼합 고형 재로 제공되어지고 있으며, 그 것을 증착, 인쇄, 섬유사화(纖柔絲化), 코팅(coating), 페인팅(painting), 혼합(mixing) 가교 성형 등의 방법을 이용하여 발열 수단이 구비되도록 제공되어져 왔다.

상기한 배경에서, 국내외에서 유통 중이거나 기술이 공개되어진 면상 발열체의 종래 기술의 실시 일례를 설명하기로 한다.

도 4의 (A), (B), (C)는 종래 카본 섬유를 이용한 면상 발열체의 실시 일례의 평면도, 부분 확대도, 부분 확대 단면도로서 설명하자면 다음과 같다.

면상 발열체가 시장 형성을 시작하던 중기의 제품으로서, 특히 일본에서 주로 생산되어져 왔던 것으로서, 일반 섬유와 함께 카본 사를 중간 중간에 배치시키는 방법으로 직조하여 제공되는, 섬유 직조 형 면상 발열체(200)로서,

먼저 도 4의 (A)에 도시한 것은, 섬유 사(205)와 카본 섬유 사(201)를 소정의 간격을 두고 직조하여 시트(sheet)화 한 후, 각 각의 카본 섬유 사(201) 라인 양 끝단 부를, 병렬로 회로 구성되도록 은사(銀絲)로 수회 반복 재봉하여 전원 공급 라인(Ala, Alb)의 은사 통전 전극(210)이 구비되어지도록 구성한 것으로서, 카본 섬유 사가 위치한 도시 부호 "H" 부분이 발열 작용을 하고, 도시 부호 "B" 부분은 발열되지 않는 것으로서, 면상 발열체라 명명되어지기는 하지만 비교적 완벽하지 않은 종래 카본 섬유 방식 면상 발열체의 실시 일례를 이다.

도 4의 (B)에 도시한 것은, 도 4의 (A)의 도시부호 "가" 의 원안을 확대 도시한 것으로서, 은사를 이용하여 여러 가닥 즉, 수회 반복 재봉하여 통전 전극(210)이 구성되어짐을 도시한 것이다.

도 4의 (C)에 도시한 것은, 도 4의 (A)의 도시부호 "나" 와 "다" 부의 단면을 확대 도시한 것으로서, 일반 섬유 사(205)로 직조된 부분 및 카본 섬유 사(201)로 직조된 부분 은사 통전 전극(210)이 재봉되어짐을 도시한 것이다.

상기한 카본 섬유 사를 이용한 면상 발열체는 제조비용이 높아 근래 수요가 점차 감소하는 방법 중의 하나이며, 비교적 고가(高價)인 단점과, 섬유 특성상 흡수성이 강하여 특수 절연 코팅이 수반되어져야만 한다는 단점과, 구부리거나 접음 시 변형 부분에서 집중 발열되는 문제점과, 압착 접속에 따른 즉, 은사로 재봉하여통전 전극을 구성함으로서, 카본 사와 은사의 접촉 저항 증가를 막기 위하여 여러 줄로 반복 재봉함으로서 재봉 부위의 강도가 약해지는 단점도 있는 것이다.

도 5의 (A), (B), (C)는 종래 발열 도료를 이용한 면상 발열체의 실시 일례의 평면도 및 부분 확대 단면도를 도시한 것으로서 설명하자면 다음과 같다.

면상 발열체가 시장 형성을 시작하던 때부터 지금 까지 다양한 방법의 변경, 개선, 보완을 거듭 반복하면서 성장해 왔던 제품으로서, 특히 한국, 영국, 일본 등지에서 주로 생산되어져 왔던 것으로, 발열 특성을 갖는 도전성 특수 도료(국내에서 유통되어지는 것으로, 일례로 "NEOTEK" 이라 호칭되는 상품이 있음)를 열가소성 수지 재 필름 원단의 일 측면에 증착, 인쇄, 코팅, 도장 등의 방법으로 발열 피막 층이 형성되게 하여, 전기를 인가하면 그 피막에서 발열 작용을 하는 것으로, 도전성 구리 테이프 부착, 동박 코팅, 도전성 도료 인쇄 등의 방법으로 통전전극을 구성시켜 제공되는 발열 피막 형성 방식의 면상 발열체(300a, 300b)로서,

먼저 도 5의 (A)에 도시한 것은, 열가소성 수지 재 필름(305)에 발열 도료를 띠 형상으로 소정의 간격을 두고 연달아 피막 처리하여 발열 부("H") 라인을 구성하고(참조로, 국내 인터넷상에서 정보가 공지된 우창 원적외선 히터 및 탄탄(주) 등의 회사에서 제공되는 실시 일례), 각 각의 발열 라인(301a) 라인 양 끝단 부를, 병렬로 회로 구성되도록 도전성 도료 인쇄 또는 동박 코팅 처리하여 전원 공급 라인(Cla, Clb)의 통전 전극(310a)이 구비되어지도록 구성한 것으로서, 발열 도료가 피막 처리된 도시 부호 "H" 부분이 발열 작용을 하고, 도시 부호 "B" 부분은 발열되지 않는 것으로서, 면상 발열체라 명명되어지기는 하지만 비교적 완벽하지 않은종래 발열 도료 피막 처리 방식의 면상 발열체(300a)의 제 1 실시 일례를 도시한 것이다.

도 5의 (B)에 도시한 것은, 열가소성 수지 재 필름(305)에 발열 도료를 전면에 피막(증착, 코팅, 인쇄, 도장 등의 방법) 처리하여 발열 부("H")를 구성하고, 발열 면(301b)부 양 사이드(side)에 동판 코팅 또는 도전성 구리 테이프를 접착 처리하여 전원 공급 라인(Tla, Tlb)의 통전 전극(310b)이 구비되어지도록 구성한 것으로서, 발열 도료가 피막 처리된 도시 부호 "H" 부분이 발열 작용을 하고, 비교적 완벽한 면상 발열체로서, 종래 발열 도료 피막 처리 방식의 면상 발열체(300b)의 제 2 실시 일례를 도시한 것이다.

도 5의 (C)는 상기 도 5의 (A) 및 (B)의 도시 부호 "S" 원안의 단면을 도시한 것으로, 수지 재 필름(305)위에 발열 층 부(301)를 피막 처리하고, 발열 부의 소정의 간격에 통전 전극(310)을 설치하여 구성되어짐을 도시한 것이다.

상기한 종래의 발열 도료 피막 처리 방식의 면상 발열체(300a, 300b)는, 0.1 ~ 0.4 mm(미리) 정도 두께의 열가소성 수지 재 필름(305)에 발열 특수 도료를 사용하여 두께가 50 ~ 200㎛(마이크로미터) 정도로 피막(도막이라고도 칭함) 처리하여, 발열 작용 수단의 면상 발열 부(301)를 구성하고, 가동 전원이 220 볼트 인 경우 약 50 ~ 100 Cm 정도의 간격(간격에 따라 발열량 조절)으로, 도전성 구리 테이프 부착, 동박 코팅, 도전성 도료 인쇄 등의 방법으로 통전 전극을 구성하여, 1㎡ 당 100 ~ 400 watt(발열량이 낮은 것은 발열 장판 등에, 높은 것은 돌 침대 등의 난방에 사용되어짐)의 발열량을 나타내는 특징을 갖는 것이다.

상기한 종래의 발열 도료 피막 처리 방식의 면상 발열체(300a, 300b)가 지닌 단점 및 문제점을 다음에 설명하기로 한다.

첫째, 도 5의 도시 부호 "S" 부분 즉, 발열 피막과 통전 전극이 접합되는 부분에서 전기적 스파크가 발생되거나 또는 접촉 저항의 증가에 따라 국부 발열 문제가 빈번히 일어나고 있는 것이 현실이며, 특히 평면 설치 후 외부적인 물리적 힘의 작용에 의하여 진동, 구부림, 접힘, 압박 등이 가해지면 그의 품질 문제가 더욱 심하게 발생되어지고 있으며, 그러한 품질 및 신뢰성 문제로 면상 발열체를 생산하는 많은 회사 들이 않고 있는 기술적 과제이자, 집중 연구할 영원한 과제로 떠오르고 있는 것이 현실이며,

둘째, 면상 발열체의 장점인 균일 발열을 위하여, 피막 두께의 균일성 관리가 요구되는데, 그의 생산 관리가 어려워 양산 품의 양품 수율이 낮아지며, 만약 균일성을 위한 전용 생산 시설을 구비하려면 막대한 투자가 이루어져야하는 단점이 있는 것이며, 이는 원가 상승 요인으로 작용하고 있으며, 이 문제점은 면상 발열체를 생산하는 많은 기업들이 갖고 있는 영원한 숙제이며, 지금도 다양한 방법으로 시도되어지고 있으나, 장기간 연속될 기술 개발 과제라 할 수 있는 것이며,

셋째, 발열 도료를 피막 처리한 발열 층이, "ASTM-D-257 시험(미국 재료협회 시험, American society for testing and materials)" 방법 기준으로, 표면 저항은 50 ~ 500 Ω 정도로 비교적 낮아, 전극 간격이 넓어지게 되므로(220볼트의 교류 전원으로 구동되는 경우의 전극 간격이 50 내지 100 Cm 내외 정도), 전기 전자 제품에 채용되는 발열 작용의 부품(김치 냉장고의 발효 히터, 냉장고의 댐퍼 히터 등등), 또는 건물의 좁은 공간에 길게 설치되는 난방 장치에는 적합하게 대응하지 못하는 단점이 있어 시장성 면에서 뒤떨어지는 것이며,

넷째, 발열 수단으로 구비되는 발열 도료의 희소성에 의한 상품의 원가 상승 및 로열티 지출 및 대량 생산성이 제공되지 못하는 단점이 있는 것이며,

다섯째, 수십 종의 발열 도료가 개발 시판되어지고는 있으나, 인쇄, 도장, 증착 등의 방법으로 제공되어지는 발열 층의 피막은 및 백일 정도의 시간이 경과되면, 그 피막은 다소 경도가 높아(딱딱해져)짐으로, 발열체의 수축 팽창의 반복 또는 물리적 변형이 가해짐에 따라 피막은 쉽게 크랙(crack)이 발생될 문제점을 내포하고 있는 것이 현실이며, 발열 도료를 개발 시판하고 있는 대부분의 회사가 이 문제점을 인지하고 개선 보완된 도료를 출시하기 위하여 많은 개발비를 소요하고 있는 것이 현실이다.

또 다른 종래의 실시 일례를 설명하기로 한다.

도 6의 (A), (B)는 종래 발열 전선(400)을 이용한 발열체의 실시 일례의 평면도 및 확대 단면도로서 설명하자면 다음과 같다.

절연성 수지 재 필름 또는 절연성 섬유 재 또는 박막 알루미늄 판재(405)에 전기에 의하여 발열되는 통상의 발열 전선(일명 "전 열선" )(401)을 소정의 간격으로 배열하고, 그 양 끝단에 전기 공급 선(410, "Wla" 및 "Wlb")을 연결하여 구성되는 전 열선 방식의 발열체(400)를 (A)에 평면도로 (B)에 확대 단면도로 도시한 것이다.

상기한 종래의 전 열선 방식의 발열체(400)는 제조 원가가 저렴하고, 오랜역사와 전통을 갖는다는 장점이 있지만, 사용 시 구부러지거나 접힘 시 국부 과열로 화재 위험이 있으며, 전자계파의 과다 방사 및 전기적 열 변환 효율이 낮은 단점이 있으며, 점차 사용 및 수요량이 감소해 가고 있으며, 값 싸게 만들고 쉽게 버리는 분야에 이용되는 기술로 전락한 방법의 발열 기술이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 면상 발열체의 구성에 있어서 개선되어야 할 사항들을 충분히 고려한 면상 발열체를 제공하기 위함이 목적이라 할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 상황을 고려하여 보다 개선 및 진보되어진 발명의 기술을 제공하기 위한 목적을 갖는 것으로서,

본 발명은 면상 발열체의 구성과 제조 방법에 있어서, 종래 보다 품질과 신뢰성이 향상되고, 저렴한 원가로 구성되어지도록 하기 위함이며, 상세한 기술적 과제를 설명하자면 다음과 같다.

제 1 과제는, 카본 섬유 사 또는 발열 도료를 이용한 피막 처리 층 방식의 면상 발열체 대비, 제조비용을 저렴하게 제공되는 기술이어야 하며,

제 2 과제는, 종래 전열선 방식 대비 전자계파 방출 량을 현저히 감소되게 제공되는 기술이어야 하며,

제 3 과제는, 전극 처리 부분 및 접속 부에서 스파크 발생 현상 및 접촉 저항 증가 및 국부 발열 현상 등의 품질 문제 발생이 없도록 제공되는 기술이어야 하며,

제 4 과제는, 설치 후 외부의 물리적 힘의 작용에 의하여 진동, 구부림, 접힘, 압박 등의 사용 환경에서도 단선, 국부 가열 스파크 발생 등의 품질 문제가 없도록 제공되는 기술이어야 하며,

제 5 과제는, 생산성 향상, 제조 시설 투자비의 저렴화, 가공 공정상에서 불량 발생 확률이 낮도록 하는 등이 장점이 제공되는 기술이어야 하며,

제 6 과제는, 건물의 좁은 공간 또는 전기 전자 제품의 협소 부분에 장착되는 발열 장치에 적절히 대응 할 수 있도록, 발열 부의 전기적 저항치가 종래 대비 수 내지 수백 배 이상 증가되어 제공되는 면상 발열체의 구성 기술이어야 하며,

제 7 과제는, 발열 수단으로 사용되는 발열 도료의 희소성에 의한 상품의 원가 상승 및 제조 방법에 대한 로열티 지출 등의 단점이 개선되어 제공되는 기술이어야 하며,

제 8 과제는, 종래 발열 도료를 이용한 면상 발열체에서 발열 피막 층이 쉽게 크랙이 발생되는 신뢰성의 문제점이 개선되는 기술이어야 하며,

제 9 과제는, 건물 옥내 바닥 난방의 시설 때 바닥 면이 비교적 고르지 않거나 굴곡이 심한 바닥에도 설치가 가능한 기술이 제공되어야 하며,

제 10 과제는, 면상 발열체를 이용한 난방에서, 바닥 면에 예리한 칼 또는 송곳 또는 드라이버 또는 기타 공구 내지는 금속성 물체 등이 꽂힐 경우 인체로 통전되어 감전되는 문제점을 방지 할 방법이 제공되는 기술이어야 한다.

따라서, 본 발명은 상기한 여러 가지의 기술적 과제를 개선하고, 종래 기술 대비 진보성이 제공되어지도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.

도 1은 (A), (B), (C)는 본 발명에 따른 면상 발열체의 실시 일례의 단면도 및 평면도

도 2는 (A), (B)는 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체에서 전원 선 연결 구성의 실시 일례의 사시도

도 3은 (A), (B), (C), (D), (E), (F)는 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 바람직한 전극 배치 실시 일례의 평면도

도 4의 (A), (B), (C)는 종래 카본 섬유를 이용한 면상 발열체의 실시 일례의 평면도, 부분 확대도, 부분 확대 단면도

도 5의 (A), (B), (C)는 종래 발열 도료를 이용한 면상 발열체의 실시 일례의 평면도 및 부분 확대 단면도

도 6의 (A), (B)는 종래 발열 전선을 이용한 발열체의 실시 일례의 평면도 및 확대 단면도

도 7의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체의 품질을 비교하기 위한 평면도 및 부분 단면도

도 8의 (A), (B), (C)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체를 김치 냉장고에 설치 할 경우 장, 단점을 비교하기 위한 평면도 및 사시도

도 9의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체를 냉장고의 댐퍼 부 결빙 방지 발열체에 적용 할 경우 장, 단점을 비교하기 위한 평면도

도 10의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체를 건물 옥내 바닥 난방에 설치 할 경우 장, 단점을 비교하기 위한 평면도

도 11의 (A), (B)는 본 발명의 면상 발열체로 구비되는 난방 작용의 총 조립 체의 부분 분해 사시도 및 단면도

도 12의 (A), (B)는 본 발명의 면상 발열체로 구비되는 난방 작용 총 조립체와 종래의 면상 발열체의 감전 사고에 관한 상황을 설명하기 위한 개략도

도 13의 (A), (B)는 본 발명의 면상 발열체로 구비되는 난방 작용 총 조립 체의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서를 도형으로 표현한 도면

＜도면의 주요 부호에 대한 설명＞

1. 본 발명에서 도전성 수지 재로 구비되는 발열 수단의 발열 작용 원판

10. 본 발명에서 도전성 페이스트 재로 인쇄하여 구성되는 통전 전극

50a, 50b. 절연 피복 필름 51. 도전성 금속 박막 필름

52. 보온 피복 재 53. 단열 피복 재

100. 본 발명에 따른 인쇄 전극으로 구성되는 원판 자체 발열 방식의 면상 발열체

200. 발열 수단이 탄소 섬유로 구비되고 은사를 이용한 재봉으로 통전 전극을 구성한 종래의 면상 발열체

210. 종래의 은사 전극

300a, 300b. 발열 재를 인쇄하여 발열 표면을 구성한 종래의 면상 발열체

310. 도전성 도료를 증착 또는 도전성 테이프를 부착하여 구성되는 종래의 통전 전극

400. 전 열선으로 구비되는 발열체

600. 온도 제어 장치 700. 금속성 도구류

800. 인체(人體) 900. 접지 면(바닥 면)

1000. 본 발명에 따른 면상 발열체와 기타 외피 재가 적층되어져 제공되는 발열 작용의 총 조립 체

"Ala", "Alb". 카본 섬유 방식 면상 발열체에서 은사를 재봉 처리하여 구성되는 통전 전극

"Cla", "Clb". 발열 도료를 이용한 면상 발열체에서 증착 또는 인쇄하여 구성되는 통전 전극

"H". 발열 면(面) 부(剖) "P". 인쇄 통전 전극 형성 부

"Pma", "Pmb", "Pmc". 본 발명에 따른 면상 발열체의 인쇄 통전 전극에서 주(主) 전원 라인(line)의 패턴(pattern)

"Pro01" ∼ "Pro11". 본 발명에 따른 면상 발열체 제조 공정의 가공 공정 구분의 도시 부호

"In01" ∼ "In01". 본 발명에 따른 면상 발열체 제조 공정의 재료 투입 구분의 도시 부호

"Psa", "Psb", "Psc". 본 발명에 따른 면상 발열체의 인쇄 통전 전극에서 발열 전극 간격을 유지하는 부(副) 전원 라인의 패턴

"Pc". 인쇄 통전 전극에서 주 전원 라인에서 부 전원 라인이 연장 인출되는 코너(corner) 부분

"Tla", "Tlb". 발열 도료를 이용한 면상 발열체에서 도전성 테이프를 부착하여 구성되는 통전 전극

table-1 ∼ table-6. 본 발명에 따른 인쇄 전극으로 구성되는 원판 자체 발열 방식의 면상 발열체의 바람직한 실시 일례별 발열 특성 참조 표

이하에서는, 본 발명에 따른 "도전성 시트를 이용한 면상 발열체와 그의 제조 방법" 의 구성 및 작용에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 면상 발열체에서 발열 수단을 제공하는 도전성 수지재 시트와 그 시트에 전기를 흐르게 하기 위하여 통전 전극을 형성하기 위한 도전성 페이스트 재에 관한 공지의 내용들에 관하여 설명하기로 한다.

상기의 도전성 수지 재 시트는 통상적으로 정전기 방지 용품 및 전자파 차폐 용품 등의 제조 목적으로 제공되어지는 도전성 수지 재 컴파운드(compound)가 가공 원료이며, 그 도전성 수지 재 컴파운드는 "PS"(폴리스티렌), "PP"(폴리프로필렌), "ABS"(에이비에스), "HIPS"(하이 임펙트 폴리스티렌) 등의 열가소성 수지 재에 도전성 카본 블랙 재 내지는 도전성 카본 파이버 등이 15 중량 부(wt,%) 이내에서, 수요자가 원하는 전기적 특성에 맞는 소정의 중량 부가 혼합되어 제공되어지는 것이다.

본 발명에서는 면상 발열체의 구성에서 발열 수단을 제공하는 원판(원단이라고도 명명 할 수 있으나 이하 원판으로 통칭한다)이, 상기한 도전성 수지 재 컴파운드를 사용하여 시트 내지는 필름 형태로 열 성형하여 제공되는 것이다.

상기, 발열 수단의 원판(시트 내지는 필름)의 바람직한 실시 일례에서의 일반적 특징은 두께가 0.2 ~ 5 mm 내외 이고; "JISK 6732" 시험 방법 기준으로 물질 비중이 0.9 ~ 1.1 g/cc 정도이고, 찌름 강도가 150kg/㎠ 이상인 특징을 갖으며; 표면 저항이 "ASTM-D-257 시험" 방법 기준으로, 카본 블랙의 중량 부 15(wt,%)이내에서, 혼합 비율에 따라 수 내지 수백 ㏀ 정도의 전기적 저항치의 특성을 지니는 것이다.

참조로, 종래 수지 재 시트에 발열 도료를 사용하여 발열 피막 층을 형성시키는 방식의 면상 발열체에 있어서, 발열 수단의 피막 형성층의 표면 저항은 수십에서 수백 Ω정도의(대부분 50 ~ 500 Ω/sq 정도이며, 일부는 700 Ω/sq 정도를 나타내는 것이 있으나, 거의 500 Ω/sq 이하라 하여도 됨) 전기적 저항치의 특성을 지니며, 본 발명의 발열 수단은 종래 대비 약 수 내지 수백 배로, 수 내지 수백 ㏀/sq 정도의 전기적 저항치를 지닌 것이 특징이다.

상기, 발열 수단의 발열 작용 원판은, 사용자가 요구하는 전기적 저항 치에 맞는 그레이드(grade)별 컴파운드 중에서 선택 한 후, 열 성형 가공으로 제공되는 것으로, 시중에서는 일명 "정전기 방지용 도전성 수지 재 시트 또는 필름" 이라 호칭되고 있으며,

상기 도전성 수지 재 컴파운드로 열 성형 가공으로 제공되는 발열 작용 체를 이하 "발열 작용 원판" 이라 약칭하여 서술하기로 한다.

이어서, 통전 전극을 구성하기 위한 인쇄용 잉크의 일종인 도전성 페이스트 재를 설명하자면 다음과 같다.

인쇄 잉크(폐이스트 재)는 재료와 화학 물질을 섞어 이긴 것이며, 재료 선택에 따라 다양한 잉크가 되며 그것을 이루는 3 요소는 색을 부여하는 색료, 피 인쇄체에 운반하여 고착시키는 비히클(vehicle, 의미는 물체를 옮기는 운반체 즉, 매질이며 색료를 지면에 옮기는 역할과 그것을 고착시키는 역할 두 가지가 있다. 일반적 성분으로 기름, 용제, 수지가 사용되며 필요에 따라 가소제를 배합하는 잉크가 있다) 그리고 용도에 따라 첨가되는 보조제이다.

도전성 페이스트 재는 도전성 필러(filler, 충전 재 또는 혼합 물)를 비히클에 분산한 것으로 인쇄 후의 경화막이 도전성을 나타내는 잉크를 말한다.

도전성 잉크는 사용하는 경화 조건에 의해서 고온 소성 타입(후막 페이스트)와 저온 경화 건조 타입(수지 형)으로 구분한다. 본 발명에서 사용하는 저온 경화 건조 타입은 유기 프린트 기판에서의 인쇄 도전 회로나 플라스틱과 같은 내열성이 약한 재료, 카본, 페라이트 및 어떠한 종류의 금속 등의 납땜 작업을 하지 못하는 재료에 도전성과 밀착성을 활용하여 광범위하게 쓰이고 있는 한편,

도전성 페이스트 재는 통상적으로, LCD(엘씨디) 전극 인쇄, 터치스크린 인쇄, 회로 기판의 통전 패턴(Pattern) 인쇄, 박막 스위치 판의 접점 부 및 패턴 부 인쇄, 전자파 실드용으로 사용되어지고 있다.

상기 도전성 페이스트 재의 도전성 필러는, 도전성 금속(은, 금, 백금, 필라듐, 구리 및 니켈 등등), 금속 산화물(산화루테늄), 무정형 카본 블랙 분말, 그래파이트, 카본 섬유 등이 있으며, 수지 형 폐이스트 재에서는 고 도전성 및 신뢰성이 필요한 분야에는 은을 많이 사용하며, 엄격한 특성이 필요한 분야에서는 오히려 카본을 많이 사용하지만, 본 발명에서의 바람직한 실시는 페이스트 재의 대표적인 은(銀)계를 사용한다.

상기한 은계의 수지 형 페이스트에는 입경 0.1 ~ 1㎛ 내외의 미세 은분 및 두께 0.1㎛, 입경 1 ~ 10㎛ 내외의 브레이크 모양의 것과 또는 양자가 조합하여 쓰고, 고 순도의 미립자의 은 입자가 사용되며, 그 은분은 도전성이 양호하고 화학적으로도 안정하므로 신뢰성이 높은 전자 공업에서 가장 많이 사용되고 있는 것이 현실이다.

그리고, 시중에서는 스크린 인쇄용 도전성 은 잉크라 호칭되어지지만, 도전성 잉크나 도전성 도료의 명확한 구분은 없으나, 잉크라는 용어는 주로 스크린 인쇄용으로 쓰이고 있지만, 본 발명의 상세 설명에서는 도전성 페이스트 재라 통칭하여 설명하기로 한다.

상기에서 설명한, 통상의 정전기 방지용 도전성 수지 재 시트 또는 필름(상기에 서술되어진 특성 및 특징 및 물성을 갖는)의 "발열 작용 원판" 을 발열 수단으로 구성하고, 그 일면에 도전성 페이스트 재로 인쇄하여 "통전 전극" 을 구성하여 제공되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체에 관한 발명으로서, 발열 수단의 구성 재료 및 통전 전극의 구성 재료에 관하여 미리 설명한 이유는 아래 서술될 도면의 설명 및 기술적 구성 내용의 이해를 원활하게 하기 위함이다.

이하, 첨부되어진 도면을 참조로 본 발명의 기술적 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 (A), (B), (C)는 본 발명에 따른 도전성 카본 블랙 재를 함유한 수지 재 시트 내지는 필름이 발열 작용 원판으로 구성되고, 그 한 면에 도전성 페이스트 재로 인쇄하여 통전 전극을 구성하는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 실시 일례의 단면도 및 평면도로서 설명하자면 다음과 같다.

도 1의 (A)는, 본 발명에 따른 면상 발열체의 실시 일례의 단면도를 도시한것으로서,

도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판(1)에 소정의 간격을 두고, 도전성 페이스트 재를 두께 20 내지 200㎛ 인쇄하여 통전 전극(10)을 구성한 것으로, 본 발명에 따른 인쇄 전극으로 구성되는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)의 일부분의 단면을 도시한 것이며, 도시부호 "P"는 인쇄 통전 전극 형성 부이고, "H"는 발열 면(面) 부(剖)이다.

도 1의 (B)는, 본 발명에 따른 면상 발열체(100)에서 통전 전극을 구성하는 실시 일례를 설명하기 위하여 일부분을 평면도로 도시한 것으로서,

도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판(1)에 도전성 페이스트 재를 인쇄하여 통전 전극(10)을 구성한 원판 자체 발열 면상 발열체(100)에서, 인쇄 통전 전극(10)의 구성이, 주(主) 전원 라인(line)의 패턴(pattern) 즉, 입력 전원을 흐르게 하는(통전) 작용 부의 패턴("Pma", "Pmb")과, 주 전원 라인의 패턴에 부속하고, 소정의 간격을 두고 격자 형태로 반복 배치되며, 배치 간격에 따라 발열 및 전기적 특성 치가 조절되는 작용을 하는, 즉 발열 전극 간격을 유지하고 발열면 부("H")에 구성되는 부(副) 전원 라인의 패턴("Psa", "Psb")으로 조합 구성되어지는 것이다.

도 1의 (C)는, 본 발명에 따른 면상 발열체(100)에서 통전 전극을 구성하는 다른 실시 일례를 설명하기 위하여 일부분을 평면도로 도시한 것으로서,

도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판(1)에 도전성 페이스트 재를 인쇄하여 통전 전극(10)을 구성한 원판 자체 발열 면상 발열체(100)에서, 인쇄 통전 전극(10)의 구성이, 주(主) 전원 라인(line)의 패턴(pattern) 즉, 입력 전원을 흐르게 하는(통전) 작용 부의 패턴("Pma", "Pmb", "Pmc")과, 주 전원 라인의 패턴에 부속하고, 소정의 간격을 두고 격자 형태로 반복 배치되며, 배치 간격에 따라 발열 및 전기적 특성 치가 조절되는 작용을 하는, 즉 발열 전극 간격을 유지하고 발열 면 부("H")에 구성되는 부(副) 전원 라인의 패턴("Psa", "Psa'" 및 "Psb", "PSc")으로 조합 구성되어지는 것이다.

그리고, 도 1의 (B)에서 주 전원 라인의 패턴 "Pma"와 "Pmb"에 단상 교류 내지는 직류 전원 선을 각각 연결하면, 부(副) 전원 라인의 패턴 "Psa"와 "Psb" 사이의 면에서 발열되는 것이며, 또한 도 1의 (C)에서 주 전원 라인의 패턴 "Pma"에 한 선을 "Pmb"와 "Pmc"에 동시에 다른 한선의 전원을 각각 연결하면, 부(副) 전원라인의 패턴 "Psa'"와 및 "Psb" 사이에서, "Psa"와 "Psc" 사이의 각각의 면에서 발열되는 것이다,

그리고, 도 1의 (B) 및 (C)에서 도시 부호 "Pc"는 주 전원 라인 패턴에서 부 전원 라인의 패턴이 연장 인출되는 부분에, 통전 라인의 구부러짐에 따른 저항 증가로 발열되는 것을 방지를 위한 보강 또는 단선 발생 목적으로 모따기(일명 "C-cut" ) 또는 라운딩(rounding) 형태로 확장 인쇄 처리한 부분이며,

그리고, 도 1의 (B) 및 (C)에서 부(副) 전원 라인의 패턴 배치 간격은 발열 작용 원판(1)의 체적 저항 및 표면 저항 치(도전성 카본 블랙 함유량 및 열 성형 가공 두께에 따라 달라지는 특성 부분)와 단위 면적 당 평균 소비 전력량 및 필요 발열량을 감안한 치수로 반복 배치되는 것이며, 그의 실시 일례의 설명은 도 3의설명에서 다루어진다.

그리고, 도 1의 (B) 및 (C)를 구분 도시한 것은, 본 발명에 따른 면상 발열체(100)에서 통전 전극을 구성함에 있어서, 발열체 폭이 넓어지는 경우, 주 전원 라인 패턴 사이가 넓어지면 부 전원 라인의 패턴이 길어지게 됨으로서, 즉, 도시부호 "Pc" 부와 부 전원 라인 패턴 끝단 부 간의 거리가 멀어지면, 양 선단 간의 전기적 저항치가 상승하게 되면 전압 강하의 발생으로 발열 면이 고르게 발열되지 않는 경우의 현상을 방지하기 위한 전극 구성의 방법을 설명하기 위하여 구분 도시한 것이다.

도 2의 (A), (B)는 본 발명에 따른 도전성 카본을 함유한 수지 재 시트가 발열 수단으로 구비되고, 그 한 면에 도전성 페이스트 재로 인쇄하여 통전 전극이 구성되는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체에서 전원 선 연결 구성의 실시 일례의 사시도로서 설명하자면 다음과 같다.

도 2의 (A)는 도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판에 소정의 간격을 두고, 도전성 페이스트 재를 인쇄하여 통전 전극(10)을 구성한 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)에서 주 전원 통전 라인 패턴 선단 부, 즉 전원을 연결 할 부분에 구멍( "가" )을 각각 가공하고,

발열 제어 장치 내지는 전원 콘센트 부에 전기적으로 접속하는 하우징 커넥터 부재(32)가 구비되어진 전원 입력 전선(31)의 선 끝단에 압착 단자 종류의 일종인 링 터미널(ring terminal)을 압착하여 준비한 후,

리벳(rivet) 내지는 아이렛(eyelet) 등의 압착 고정 부재(30)를 이용하여,상기에서 준비된 것을 상호 압착 설치하여 구성되는 것으로, 전원을 인가하기 위한 전원 입력 전선을 고정 설치하는 방법을 사시도로 도시한 것이다.

도 2의 (B)는 도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판에 소정의 간격을 두고, 도전성 페이스트 재를 인쇄하여 통전 전극(10)을 구성한 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)에서 주 전원 통전 라인 패턴 선단 부, 즉 전원을 연결 할 부분에 하나 이상의 구멍( "가" )을 가공하고, 리벳(rivet) 내지는 아이렛(eyelet) 등의 압착 고정 부재(30)를 이용하여, 통상의 텝 터미널("TT", tab terminal)을 압착 설치하여 구성하는 한편,

발열 제어 장치 내지는 전원 콘센트 부에 전기적으로 접속하는 하우징 커넥터 부재(32)가 구비되어진 전원 입력 전선(31)의 선 끝단에 압착 단자 종류의 일종인 리셉터클(receptacle)을 압착하여, 상기 고정 설치된 텝 터미널("TT")에 삽입 결선하여, 전원을 인가하기 위한 전원 입력 전선이 설치되는 방법을 사시도로 도시한 것이다.

상기에서, 도 2의 (A)는 전원 입력 전선이 고정되어지는 실시 일례이며, (B)는 전원 입력 전선을 분해, 조립이 반복되어질 수 있는 실시 일례로서, 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)를 채용하는 용도가, 냉장고, 자판기 등의 전기 전자 제품에 부속되어 장착되는 경우는 도 2의 (A)에 도시한 실시 일례의 방법을 적용하는 것이 바람직하며; 옥내 바닥 난방, 발열 침대, 발열 방석 등에 적용되는 경우는 도 2의 (B)에 도시한 실시 일례의 방법을 적용하는 것이 바람직하다.

도 3은 (A), (B), (C), (D), (E), (F)는 본 발명에 따른 도전성 카본을 함유한 수지 재 시트(두께 0.5mm, 표면 저항치가 70 ∼ 90㏀)가 발열 수단으로 구비되고, 그 한 면에 도전성 페이스트 재로 인쇄하여 통전 전극이 구성되는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 바람직한 전극 배치 실시 일례의 평면도 및 특성 표를 도시한 것으로서 설명하자면 다음과 같다.

도 3은 (A)는 본 발명에 따른 전극 구성에서 바람직한 제 1 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면의("H") 길이가 65cm이고, 전 면적이 0.0514㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 1.2cm, 두 패턴 간격이 5.5cm로 구성된 면상 발열체(100a)에 전원을 단상 220Vac 60Hz를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-1"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 9.9와트(watt) 정도이고, 최고 발열 온도는 약 43℃ 정도로 나타났다.

도 3은 (B)는 본 발명에 따른 전극 구성에서 바람직한 제 2 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면("H")의 길이가 65cm이고, 전 면적이 0.0384㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 1.2cm, 두 패턴 간격이 3.5cm로 구성된 면상 발열체(100b)에 전원을 단상 220Vac 60Hz를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-2"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 8.8와트 정도이고, 최고 발열 온도는 약 51℃ 정도로 나타났다.

도 3은 (C)는 본 발명에 따른 전극 구성에서 바람직한 제 3 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면("H")의 길이가 65cm이고, 전 면적이 0.0351㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 1.2cm, 두 패턴 간격이 3cm로 구성된 면상 발열체(100c)에 전원을 단상 120Vac 60Hz를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-3"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 6.8와트 정도이고, 최고 발열 온도는 약 42℃ 정도로 나타났다.

도 3은 (D)는 본 발명에 따른 전극 구성에서 바람직한 제 4 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면("H")의 길이가 65cm이고, 전 면적이 0.0273㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 1.2cm, 두 패턴 간격이 2cm로 구성된 면상 발열체(100d)에 전원을 단상 120Vac 60Hz를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-4"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 6.2와트 정도이고, 최고 발열 온도는 약 49℃ 정도로 나타났다.

도 3은 (E)는 본 발명에 따른 전극 구성에서, 냉장고 댐퍼 부에 채용되어지는 발열체의 바람직한 제 1 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면("H")의 직경이 6.5 cm이고, 전 면적이 약 0.0033㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 2.2 ~ 3.5mm, 두 패턴 간격이 1.5 ~ 1.8mm로 구성된, 둥근 형태의 면상 발열체(100e)에, 전원 직류 12볼트를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-5"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 1.3와트 정도이고, 최고 발열 온도는 약 43℃ 정도로 나타났다.

도 3은 (F)는 본 발명에 따른 전극 구성에서, 냉장고 댐퍼 부에 채용되어지는 발열체의 바람직한 제 2 실시 일례를 도시한 것으로, 발열 면("H")의 직경이 6.4 cm이고, 전 면적이 약 0.0033㎡이고, 통전 전극("P")의 인쇄 두께는 55 ~ 75㎛ 정도, 패턴 폭은 1.9 ~ 3.2mm, 두 패턴 간격이 1.9 ~ 2.1mm로 구성된, 둥근 형태의 면상 발열체(100f)에, 전원 직류 12볼트를 공급하여 측정한 결과 도시부호 "table-6"의 표에 기입된 것과 같이, 소비 전력은 1.25와트 정도이고, 최고 발열 온도는 약 42℃ 정도로 나타난다.

상기, 본 발명에 따른 전극 구성의 실시 일례에 나타난 바와 같이, 전극 구성의 방법은 통전 패턴의 폭, 간격, 인쇄 두께 등을 조절하여 소비 전력 및 상승온도 및 사용 전원 조건 등의 특성을 맞출 수 있으며, 또한 도면으로는 예시하지는 않았지만, 그 특성을 조절 할 수 있는 다른 요소로서 본 발명에 따른 발열 작용 원판 즉, 도전성 수지 재 원판의 가공 시 두께 조절 또는 도전성 수지 재 컴파운드의 그레이드 선택(전기적 저항치의 조절을 위한, 도전성 카본 블랙의 함량 비율을 기준으로 나뉘는 그레이드)의 조절로도 가능한 것이다.

도 7의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체의 품질을 비교하기 위한 평면도 및 부분 단면도로서 설명하자면 다음과 같다.

도 7의 (A) 및 (B)에 도시한 것과 같이, 본 발명에 따른, 인쇄 전극(10)이 구비된 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)에 전원을 인가하여 사용하던 도중, 도시부호 "a"에서 "b" 구간 또는 "c"에서 "d" 구간의 인쇄 부분이, 외부의 물리적인 힘에 의한 또는 인쇄 부분의 가공 미숙 또는 오랜 시간 사용에 따른 자연 환경 조건 등에서 발생 할 수 있는 현상 중의 하나인 크랙(crack)이 발생하였다고 가정하면, 더 상세하게는 (B)에 도시한 바와 같이, 발열 작용 원판(1)에 구성된 인쇄 통전 전극(10)이 크랙(도시부호 "CR" 부분)되었다고 가정하면, 그 단선된 양단의 저항 ("Rg") 치가 수 내지 수십 ㏀ 정도로서, 발열 작용이 멈추는 등의 성능에 큰 영향을 미치지 않고, 다만 발열 면 부("H")의 상승 온도 치가 낮아 질 뿐이다.

그러나, 도 7의 (C) 및 (D)에 도시한 것과 같이, 열경화성 수지 재 필름(305)에 발열 도료를 이용한 발열 피막 층(301)을 형성하고, 통전 전극(310)을 인쇄 인쇄하여 구성되는 종래의 면상 발열체(300)에 전원을 인가하여 사용하던 도중, 도시부호 "a"에서 "b" 구간 또는 "c"에서 "d" 구간의 인쇄 부분이, 외부의 물리적인 힘에 의한 또는 인쇄 부분의 가공 미숙 또는 오랜 시간 사용에 따른 자연 환경 조건 등에서 발생 할 수 있는 현상 중의 하나인 크랙(crack)이 발생하였다고 가정하면, 더 상세하게는 (D)에 도시한 바와 같이, 수지 재 필름(305)에 구성된 발열 피막 층(301)과, 인쇄 통전 전극(310)이 크랙(도시부호 "CR" 부분)되었다고 가정하면, 그 단선된 양단의 저항 ("Rg") 치가 무한대로서, 발열 작용이 전 면 또는 한쪽면 전체가 멈추게 됨으로서 성능에 큰 영향을 미치게 된다.

상기, 도 7을 설명한 바와 같이, 도료 또는 잉크를 이용한 인쇄, 증착, 도장 등의 방법으로 형성된 피막 층은, 수지 재 필름이나 시트에 비교하면 연성(유연성)이 매우 떨어짐으로서, 크랙 또는 박리 또는 단선 등의 문제가 발생할 소지가 높으며, 본 발명에 의한 면상 발열체는 만약 그러한 문제가 발생된 환경에서도 크게 성능이 떨어지지 않는 다는 장점이 있는 것이다.

도 8의 (A), (B), (C)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체를 김치 냉장고의 숙성 발열 장치 부에 적용 할 경우 장, 단점을 비교하기 위한 평면도 및 사시도로서 상세히 설명하자면 다음과 같다.

통상적으로 김치 냉장고에서는, 김치를 장기간 보존을 위한 냉각 작용을 주 기능으로 하지만, 김치를 섭취하는 자의 입맛에 맞도록 숙성 시키는 기능이 부가됨으로서, 김치 냉장고의 인너 케이스(inner case, 통상적으로 알루미늄으로 가공되며 사각 통의 형상을 갖으며, 김치를 쌓아 보관하는 장소를 제공하는, 김치 냉장고의 구성 부품 말함)의 외측 면에, 숙성 작용의 발열 작용 체(101ack, 401ack)가 도 8의 (C)에 도시한 것처럼 사각으로 구부린 상태로 부착 설치되어지며, 전원 공급을 위하여 연결 선("W")과 하우징 커넥터(32)가 포함되어지는 것이며, 그의 대체적인 크기는 폭이 8 ~ 10cm 내외이고, 길이가 180 ~ 240cm 정도이며, 발열 공급 전원은 220Vac이며, 소비 전력은 25 ~ 40 와트 정도이다.

도 8의 (A)는, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 구성 방법으로 제공되는 것으로, 표면 저항 특성치가 80㏀ 정도이고, 두께가 0.5mm 정도인 도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판에, 발열 면 길이가 120 내지 200cm로 길어지므로, 통전 전극("P")의 두께 100 ~ 200㎛로, 폭 10 내지 20mm, 패턴 간격을 4 ~ 8cm로, 도전성 페이스트 재로 인쇄한 후, 전원 공급 전선("W")을 연결하여 구성되는 김치 냉장고용 면상 발열체(101ack)의 실시 일례를 도시한 것이다.

도 8의 (B)는, 대부분의 김치 냉장고 제조 회사가 채용하고 있는 방법이며, 발열 전선으로 구성하는 종래의 방법으로서, 선간 저항이 10 ~ 40㏀ 정도이고, 선경이 2mm 내외 정도인 발열 전선을 0. 2mm 내외 두께의 알루미늄 박막 시트("ALS")에, "U"자 형태로 반복 배치하고, 접착하여 구성한 후, 전원 공급 전선("W")을 연결하여 제공되는 김치 냉장고용 발열체(401ack)의 실시 일례를 도시한 것이다.

상기, 도 8을 설명한 바와 같이, 종래의 발열 전선을 채용한 방식은 단선 불량 발생 소지가 있으며, 단선되면 모든 동작이 중지되는 중대 결점으로 대두되며, 알루미늄 박막 시트를 사용 하여 발열 면을 보강하였다 하더라도, 선상 발열인 관계로 완전한 면상 발열을 제공하기에는 역부족이며, 특히 구부러지는 부분 도(C)의 도시 부호 "가" 부분에서 과열되는(통상의 발열 전선을 이용한 전기온열장판에서 접어서 사용하면 구부러진 부분이 과열되는 현상을 접 할 수 있다) 단점이 있지만, 본 발명에 의한 김치 냉장고 숙성용 면상 발열체(101ack)는 그러한 단점을 개선 할 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기 김치 냉장고의 숙성용 발열 작용 체를 구성함에 있어서, 소비 전력이 30watt, 사용 전원이 220Vac, 최고 발열 온도가 25℃ 내외, 폭이 10cm 내외, 길이가 2미터 내외인 것을 기준으로, 발열 전선으로 구성하는 방법이나 본 발명에 의한 원판 자체 발열 방식 면상 발열체로 구성하는 방법은, 2004년 5월 기준으로 1,500원 내외에서 제조가 가능하고, 도면으로 도시 및 구성 방법에 대하여 설명하지 않았지만, 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방법의 경우는 20 ~ 45% 정도 제조 원가가 상승되어 진다.

도 9의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명의 면상 발열체와 종래의 면상 발열체를 냉장고의 댐퍼 부 결빙 방지 발열 작용 체에 적용 할 경우 장, 단점을 비교하기 위한 평면도로서 설명하자면 다음과 같다.

통상적으로 냉장고에서는 냉기 통로를 여닫는 댐퍼(damper) 부분에 결빙 방지용 발열 작용 체가 필수로 장착되어지며, 그의 구동 전원은 직류 5 내지 24볼트이며, 소비전력은 1 ~ 2와트 내외이며, 크기는 발열 면적으로 보자면 30 ~ 100㎠내외이며, 최고 발열 온도는 40℃ 내외이고, 그의 형상은 여러 가지가 있으나 대체적으로 원형 판 또는 가운데가 비어 있는 사각 형상을 갖추고 있으며, 2004년 5월 기준 국내의 "LG 전자"의 경우, 도 (A) 및 (B)에 도시한 것과 같은 원판 형상이 대부분이며, "삼성전자" 의 경우 도 (C) 및 (D)에 도시한 것과 같은 사각 형상이 대부분인 것으로 조사되었다.

도 9의 (A) 및 (C)는 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 구성 방법으로 실시한 일례를 도시한 것으로, (A)에 도시한 원형 판 형상을 갖는 냉장고 댐퍼 부의 결빙 방지 발열 작용 체(101dcl)와, (C)에 도시한 사각 틀 형상을 갖는 냉장고 댐퍼 부의 결빙 방지 발열 작용 체(101dcs)는, 도전성 수지 재로 구비되는 발열 작용 원판에 도전성 페이스트 재를 사용하여 통전 전극("P")을 구성하여 결빙 방지 목적의 발열 부("H")가 제공되는 것이다.

도 9의 (B) 및 (D)는 종래의 실시 일례를 도시한 것으로, (B)에 도시한 원형 판 형상을 갖는 냉장고 댐퍼 부의 결빙 방지 발열 작용 체(301dcl)와, (D)에 도시한 사각 틀 형상을 갖는 냉장고 댐퍼 부의 결빙 방지 발열 작용 체(301dcs)는, 열가소성 수지 재 필름에, 필요 발열 량 및 소비 전력 및 사용 전원 등에 따라 패턴 폭과 길이가 선정되어진 후, 발열 작용 부("H")의 패턴을 소정의 형상으로 인쇄한 후, 전원 공급 전선을 접속하기 위하여 발열 패턴 양 끝 단에 도전성 잉크로 통전 전극 패턴을 인쇄하여 구성되어지는 것이다.

상기 도 9의 설명에서, 종래, 발열 도료를 인쇄한 방법으로 제공되는 냉장고 댐퍼 부의 결빙 방지 발열 작용 체는 2004년 5월 현재 기준 약 600 ~ 750원에 유통되어지고 있으며, 본 발명에 의한 원판 자체 발열 방식 면상 발열체를 구성하는 기술로 제공되는 경우는 종래 대비 약 30 ~ 40% 정도의 비용을 절감하는 장점과 단선 불량이 발생 할 소지가 현저히 개선되어 제공되는 장점을 갖는 것이다.

도 10의 (A), (B), (C), (D)는 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체와 종래의 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방식의 면상 발열체를 건물 옥내 바닥 난방에 적용하여 설치 할 경우의 장, 단점을 비교하기 위한 평면도로서 설명하자면 다음과 같다.

도 10의 (A), (B)는 길이가 수 미터 이상이고, 폭이 10 내지 50cm 이내로 비교적 좁은 공간의 바닥 난방 목적의 발열체 구성 및 설치에 있어서,

도 10의 (A)는, 도전성 수지 재 시트로 구비되는 발열 작용 원판에, 도전 성 페이스트 재를 사용하여, 주 전원 라인 패턴과 부 전원 라인 패턴을 갖는 통전 전극("P")을 구성하여, 발열 면 부("H")가 제공되는, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(101acP)가 바닥 난방 수단으로 제공되고, 전원 공급 전선("W") 연결이 한쪽 끝에서 처리되어짐을 도시한 것이며, 그 면상 발열체(101acP)로 좁은 공간에 난방 시설을 하는 경우에도 전원 연결 작업이 매우 수월한 장점이 제공되는 것이다.

도 10의 (B)는, 열가소성 수지 재 시트에 발열 도료를 이용하여 발열 피막층을 형성시키고, 도전성 페이스트 재로 통전 전극("P")을 구성하여, 발열 면 부("H")가 제공되는, 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방식의 종래 면상 발열체(301acP)가 바닥 난방 수단으로 제공되고, 전원 공급 전선("W") 연결이 각각의통전 전극 패턴 상에 병렬로 연결하여 배선 처리되어짐을 도시한 것이며, 그 면상 발열체(301acP)로 좁은 공간에 난방 시설을 하는 경우에 전원 연결 작업이 다소 번거로운 단점이 있는 것이다.

도 10의 (C)는 상기 도 10의 (A)에 도시한, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(101acP)가 바닥 난방 수단으로 제공되고, 난방을 시설 할 바닥 면에 기둥이나 고정 물체가 존재하는 경우 그 부분("가")을 오려내고 설치하였을 때 발열되지 않는 부분("C")이 좁은 것을 도시한 것이며,

도 10의 (D)는 상기 도 10의 (B)에 도시한, 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방식의 종래 면상 발열체(301acP)가 바닥 난방 수단으로 제공되고, 난방을 시설 할 바닥 면에 기둥이나 고정 물체가 존재하는 경우 그 부분("가")을 오려내고 설치하였을 때 발열되지 않는 부분("C")이, 본 발명의 방법 대비 넓어지는 단점이 있다는 것을 설명하기 위하여 도시한 것이다.

상기, 도 10을 설명한 기술적 요지는 종래 수지 재 시트에 발열 도료를 사용하여 발열 피막 층을 형성시키는 방식의 면상 발열체에 있어서, 발열 수단의 피막 형성층의 표면 저항은 수십 내지 수백 Ω정도의 낮은 전기적 저항치의 특성을 지니며, 본 발명의 발열 수단은 수 내지 수백 ㏀ 정도의 높은 전기적 저항치를 지닌 것이 특징으로서, 그러한 결과로 통전 전극을 비교적 좁게 배치 할 수 있는 바, 결국 상기한 "도 10" 설명의 장점이 제공되는 것이다.

도 11의 (A)는 상기에서 설명한 본 발명의 면상 발열체(100)로 구비되는 난방용의 총 조립 체(1000)의 부분 분해 사시도이며, (B)는 (A)에 도시한 도시부호"a"와 "b"사이의 단면도로서 설명하자면 다음과 같다.

상기한 "난방용의 총 조립 체" 라 함은, 반(半) 어셈블리(assembly) 개념의 난방 장치 부를 칭하는 것이며, 일례로 온열 방석, 온열 침대, 옥내 바닥 난방 시공 재(일명 온돌 판넬), 발열 벽지 등에서 외장 마감재를 제외한 상태의 조립 체를 의미하는 것이다.

도전성 수지 재로 구비되는 발열 작용 원판(1)에 인쇄 통전 전극(10) 패턴이 구성된 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)의 상, 하측 면에 절연성 피복 필름 재(50a, 50b)를 각각 적층하고, 사용상의 윗면에 알루미늄, 구리 등의 도전성 금속 박막 필름 재(51)를 적층하고, 그 윗면에 스펀지, 우레탄 폼 등의 보온 피복재(52)를 적층하고, 사용상의 아랫면에 단열 피복 재(53) 층을 적층하여 구성되어짐을 도시한 것이다.

도면으로는 예시하지는 않았지만, 상기한 본 발명의 면상 발열체(100)로 구비되는 난방용의 총 조립 체(1000)를 구성함에 있어서, 상, 하측 면에 절연성 피복 필름 재(50a, 50b)를 적층하는 대신, UV 잉크 또는 에폭시 도료 또는 바니스 액재 또는 기타 절연 코팅 재 등을 사용하여, 인쇄, 도장, 증착, 침전 등의 방법으로 피복층을 형성시켜 구성하는 변형 실시의 일례도 본 발명의 기술적 구성에 속하는 것이다.

상기한 본 발명의 면상 발열체(100)로 구비되는 난방용의 총 조립 체(1000)를 구성함에 있어서, 상면에 스펀지, 우레탄 폼 등의 보온 피복 재(52)를 적층하는 것은 수요자의 요구에 따라, 보온 피복 재(52)가 적층되는 것이 삭제되어 제공되는경우도 변형 실시의 일례로서 본 발명의 기술적 구성에 속하는 것이다.

상기 본 발명의 면상 발열체(100)로 구비되는 난방용의 총 조립 체(1000)는 도전성 박막 필름(51)이 적층되어짐이 특징이며, 도전성 필름을 적층하는 것은 감전 사고를 예방하기 위함이며, 도전성 필름 층은 접지 측에 결선되어지며, 도전성 금속 박막 필름 재의 바람직한 실시 일례는 비교적 가격이 저렴한 알루미늄 호일 시트를 이용하는 것이며, 감전사고 예방에 관한 것은 다음 "도 12" 의 설명에서 자세히 설명되어진다.

도 12의 (A), (B)는 본 발명의 면상 발열체로 구비되는 난방 작용 총 조립체와 종래의 면상 발열체의 감전 사고에 관한 상황을 설명하기 위한 개략도로서 설명하자면 다음과 같다.

통상적으로 난방용 총 조립 체의 전원 공급선(31)은 온도 제어 장치(600)에 접속되어지고, 온도 제어 장치는 접지(610) 단자가 구비되는 전원(620) 콘센트에 전원 코드(630)를 연결 접속하여 사용한다.

도 12의 (A)에 도시한 것은, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체로 구비되는 난방 작용 총 조립 체(1000)를 설치하여 사용함에 있어서, 드라이버, 송곳, 칼, 젓가락, 기타 전기가 흐르는 끝이 비교적 예리한 물체 등등의 금속성 도구류(700)가, 사용자의 실수나 돌발 상황 내지는 미숙아 등의 무지에서 비롯되는 상황에서, 난방 작용 총 조립 체(1000)를 관통하여, 발열 작용 원판(1) 또는 통전 전극(10)에 닿으면 인체(800)의 저항 보다 낮은 도전성 금속 박막 재 층(51)을 통하여 접지선 측으로 전류가 흐르게 되어 감전 사고를 예방 할 수 있음을 도시한 것이다.

상기, 난방 작용 총 조립 체(1000)의 도전성 박막 필름 재는 전기적으로 전선을 이용하여 접지 단자 측에 연결하는 것이다.

도 12의 (B)에 도시한 것은, 종래의 면상 발열체로 구비되는 난방 작용 총 조립 체(4000)를 설치하여 사용함에 있어서, 금속성 도구류(700)가, 난방 작용 총 조립 체(4000)를 관통하여, 발열 작용 피막 층(401) 또는 통전 전극(410)에 닿으면 인체(800)를 통하여 바닥 면(900, 접지면) 측으로 전류가 흐르게 되어 결국 감전되는 사고로 이어 질 수 있음을 도시한 것이다.

상기 도 11 및 12의 설명에서 서술한 바와 같이, 종래 발열 전선을 이용한 바닥 난방에서는 발생 확률이 낮지만, 면상 발열체를 이용한 바닥 난방에서는 발생 확률이 높은 감전 사고를 예방하기 위하여, 본 발명에서는 윗면에 접지되어지는 도전성 금속 박막 필름을 구비시키고 있다.

도 13의 (A), (B)는 본 발명의 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 제조 방법을 설명하기 위하여, 공정 순서를 도형으로 표현한 도면으로서 설명하자면 다음과 같다.

도 13의 (A)는, 도전성 수지 재 컴파운드를 투입(In01)하여 열 성형으로 시트 또는 필름 형상으로 가공(Pro01)하고, 도전성 페이스트 재를 투입(In02)하여 통전 전극을 인쇄(Pro02)하고, 건조 과정(Pro03)을 지나서, 접착제가 도포되어진 상, 하 절연 피복 필름을 투입(In03, In04)하여, 양면에 접착하는 적층 가공(Pro06)을 지나서, 도전성 금속 박막 필름 재를 투입(In05)하여, 접착하는 적층 가공공정(Pro08)을 거쳐 제조되어진 것을, 소정의 길이만큼 롤(roll)로 감는 공정(Pro09)을 거쳐서 완성되어지는 것이며, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)로 구성되는 난방 작용 총 조립 체(1000)의 제조 과정을 도시한 것이다.

도 13의 (B)는, 도전성 수지 재 컴파운드를 투입(In01)하여 열 성형으로 시트 또는 필름 형상으로 가공(Pro01)하고, 도전성 페이스트 재를 투입(In02)하여 통전 전극을 인쇄(Pro02)하고, 건조 과정(Pro03)을 지나서, 소정의 길이로 재단하는 공정(Pro10)을 지나서, 접착제가 도포되어진 상, 하 절연 피복 필름을 투입(In03, In04)하여, 양면에 접착하는 적층 가공(Pro06)을 지나서, 도전성 금속 박막 필름 재를 투입(In05)하여, 접착하는 적층 가공 공정(Pro08)을 거쳐 제조되어진 것을, 적치 대에 쌓아서(Pro09') 완성되어지는 것으로서, 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100)로 구성되는 난방 작용 총 조립 체(1000)의 제조 과정을 도시한 것이다.

상기한 제조 과정은 전 공정을 자동화, 또는 인쇄 통전 전극을 건조하는 공정까지를 1단계로 하고 그 이후 공정을 2단계로 분할하여 자동화, 또는 세 공정이상으로 분할하여 반자동화의 방법으로 생산 시설을 구성 할 수 있는 것이다.

상기한 제조 과정에서, 인쇄 공정 전에 인쇄의 접착성 향상을 위한 표면 부식 공정 또는 먼지나 오염을 세척하는 공정(Pro11)을 추가하거나, 상하 절연 피복 필름 및 도전성 금속 박막 필름에 접착제가 도포되어 있지 않은 경우, 접착제 도포 즉, 본딩(bonding) 공정(Pro4, Pro5, Pro7)이 추가되어지는 경우도 본 발명에 따른면상 발열체의 제조 방법에 속하는 것이다.

상기한 제조 과정에서, 상, 하측 면에 절연성 피복 필름 재를 접합 적층하는 대신, 절연성 도료 내지는 잉크를 이용하여, 인쇄, 도장, 증착, 침전 등의 제조 방법으로 변형 실시되어지는 것도 본 발명의 기술적 구성에 속하는 것이다.

이상으로 본 발명의 기술적 구성 및 작용에 대하여 첨부 도면을 참조로 상세히 설명하였으며, 상기한 기술적 구성으로 가공되어진, 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 일부 시험 데이터와 그 시험에 따른 실시 일례를 종합하여 설명한다.

먼저, 아래 표는 도전성 "PP"(폴리프로필렌) 수지 재로 두께 0.5mm의 시트상으로 성형 한 발열 작용 원판(전기적 표면 저항치가 70 ~ 90㏀ 정도)에 은(銀)계 페이스트 재로 통전 전극을 두께가 약 100㎛ 내외 정도로 인쇄하여 면상 발열체를 구성한 다음, 최고 발열 포화 온도, 소비 전력은 측정 데이터이며, 단위 면적당 소비전력은 측정치를 가지고 산술한, 대표되는 데이터를 표로 정리한 것이다.

상기한, 본 발명에 따른 기술적 구성으로 제공되어지는 면상 발열체의 구성에 있어서, 상기 대표되는 시험 데이터 외에, 본 발명자의 각종 시험에 의하면, 25 내지 65℃ 내외로 발열되는 면상 발열체를 실현함에 있어서, 발열 및 전기적 특성 등을 맞추기 위한, 발열 부의 두 전극 간격 조정의 시험 결과는 다음과 같다.

주 전원 라인의 패턴에 부속하고, 소정의 간격을 두고 격자 형태로 반복 배치되며, 배치 간격에 따라 발열 및 전기적 특성 치가 조절되는 작용의 통전 전극, 즉 발열 전극 간격을 유지하고 발열 면 부("H")에 구성되는 부(副) 전원 라인 패턴 간격의 실시 일례를 종합하여 설명하자면 다음과 같다.

도전성 폴리프로필렌 수지 재로 두께 0.5mm의 시트 상으로 성형한 발열 작용 원판의 전기적 표면 저항치가 70 ~ 90㏀ 정도이고, 은계 페이스트 재로 두께가 약 70 ~ 140㎛ 정도로 통전 전극을 인쇄하여 구성되어짐을 기준으로 할 때,

사용 전원이 220볼트인 경우는 간격이 2 내지 8cm 내외, 120볼트인 경우는 1 내지 5cm 내외, 24볼트인 경우는 0.2 내지 0.9cm 내외, 12볼트인 경우는 0.1 내지 0.5cm 내외에서 패턴 간격을 선정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

상기한, 바람직한 실시 일례로 구성한 원판 자체 발열 방식의 면상 발열체에 있어서, 다양한 수치 변화를 시켜 가면서 시험하였던 데이터를 요약 정리하면, 통상적인 시험 오차를 감안하고, 대체적으로 소비전력은 1㎡ 당 80 ~ 420 내외 정도로 측정되었고, 온도 상승을 측정하면 주위 온도 18 ~ 20℃인 조건에서 약 15 내지 60분 후의 최고 발열 온도가 25 내지 65℃ 내외 정도인 것으로 나타났으며, 단열재 및 보온재를 씌운 상황에 따라 약 75 내지 78℃ 까지도 상승되었다.

상기한 전극 간격의 결정은 도전성 수지재의 두께 및 도전성 부여재의 함유량의 조절로 결정되는 시트의 전기적 저항 치와 수요자의 발열 요구 온도, 소비전력 등을 감안하여 결정되어지는 것이다.

상기한 본 발명에 따른 원판 자체 발열 방식 면상 발열체(100) 및 그를 이용한 난방 작용의 조립 체(1000)의 구성 방법은 종래 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방법과는 차별화 되어져야하며, 상기한 설명 이외의 방법으로 변형 실시한 경우, 본 발명의 기술적 구성과 사상의 범주 내에 있다면 마땅히 보호받아야 할 것이다.

상기에서 설명한 본 발명의 원판 자체 발열 방식 면상 발열체는, 발열 특성을 맞추기 위하여, 전극 간격 조절이 용이하며, 저항 치 조절을 위하여 종래 발열 도료로 피막 두께를 조절하기에는 한계가 있으며, 본 발명에서는 도전성 수지재 시트의 두께 및 도전성 카본 블랙의 함유량의 조절로 매우 용이하게 변경 실시가 가능한 장점을 갖는 것으로서,

도면으로 도시하여 설명한 냉장고의 댐퍼 부 결빙 방지 수단, 김치 냉장고의 숙성 작용 수단, 건물 옥내 바닥 난방 수단 및 도면으로 예시하지는 않았지만, 본 발명의 기술 분야의 지식인 이라면, 본 발명의 구성 방법에 따라 능히 실시가 가능한, 냉장고의 라디에이터 부 성애 제거 수단, 자판기의 수증기 맺힘 방지 발열 수단, 발열 액자, 전기 발열 장판, 온열 매트, 온열 침대, 온열 방석, 온열 조끼, 온돌 판넬, 김 서림 방지 장치 등에 저렴한 비용으로 유익하게 적용되어 질 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기한 "기술적 과제" 부문에서 제 1 내지 제 10 과제를 해결 내지는 개선하는 기술이 제공되어지며, 전극 구성 방법이 사용 전압에 따라 변경이 자유로우며, 원판(도전성 수지 재 시트) 자체가 발열되는 방식으로서 휨, 구부림 등의 환경에서도 발열 기능이 무난히 제공되는 장점과, 굴곡진 바닥 면 내지는 좁고 긴 공간에도 설치가 자유로운 장점이 제공되며, 전기 전자 제품에 채용되는 발열체를 구성하는 비용이 저렴하게 제공되는 장점과, 자동화 작업이 용이하여 제조비용이 절감되는 효과와, 감전 방지 기능이 제공되는 효과와, 종래 발열 도료를 이용한 발열 피막 층 형성 방법의 면상 발열체 보다 제조 비용이 저렴한 효과가 있는 것이다.

Claims (13)

1. 발열, 가열 수단으로 제공되는 면상 발열체에 관한 것으로,

   열가소성 수지 재에 도전성 카본 블랙이 함유된 도전성 컴파운드로 성형하고, 성형된 표면의 전기적 저항치가 수 내지 수백 ㏀이고, 두께가 0.2 내지 5mm 정도인 도전성 수지 재 시트가 발열 수단으로 제공되는 발열 작용 원판에, 도전성 페이스트 재로 주 전원 라인의 통전 패턴과, 주 전원 라인의 패턴에 부속하고, 발열면 부에 형성되는 부(副) 전원 라인 패턴을 인쇄 처리로 통전 전극을 구성하고,

   도전성 수지 재로 두께가 0.5 mm의 시트 상으로 성형한 발열 작용 원판의 전기적 표면 저항치가 70 ∼ 90㏀ 정도이고, 도전성 패이스트 재로 두께가 약 100㎛ 내외로 통전 전극을 인쇄하여 구성하는 것을 기준으로, 상기 부(副) 전원 라인 패턴 간격을, 사용 전원이 220 볼트인 경우 간격이 2 내지 8cm, 120 볼트인 경우는 1 내지 5cm, 24볼트인 경우는 0.2 내지 0.9cm, 12볼트인 경우는 0.1 내지 0.5cm 정도로 구성하여 제공되는 것을 특징으로 하는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체.
2. 도전성 수지 재로 구비되는 발열 작용 원판에 인쇄 통전 전극 패턴이 구성된 원판 자체 발열 방식 면상 발열체의 상, 하측 면에 절연성 피복 필름 재를 각각 적층하고, 사용상의 윗면에 알루미늄, 구리 등의 도전성 금속 박막 필름 재를 적층하고, 그 윗면에 스펀지, 우레탄 폼 등의 보온 피복 재를 적층하고, 사용상의 아랫면에 단열 피복 재 층을 적층하여 구성되어 특징으로 하는, 발열 작용을 제공하는 난방 작용의 총 조립 체.
3. 도전성 수지 재 컴파운드를 투입하여 열 성형으로 시트 또는 필름 형상으로 가공하고, 도전성 페이스트 재를 투입하여 통전 전극을 인쇄하고, 건조 과정을 지나서, 접착제가 도포되어진 상, 하 절연 피복 필름을 투입하여, 양면에 접착하는 적층 가공을 지나서, 도전성 금속 박막 필름 재를 투입하여, 접착하는 적층 가공 공정을 거쳐 제조되어진 것을, 소정의 길이만큼 롤로 감는 공정을 거쳐서 완성되어 지는 것을 특징으로 하는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체로 구성되는 난방 작용 총 조립 체의 제조 방법.
4. 도전성 수지 재 컴파운드를 투입하여 열 성형으로 시트 또는 필름 형상으로 가공하고, 도전성 페이스트 재를 투입하여 통전 전극을 인쇄하고, 건조 과정을 지나서, 소정의 길이로 재단하는 공정을 지나서, 접착제가 도포되어진 상, 하 절연 피복 필름을 투입하여, 양면에 접착하는 적층 가공을 지나서, 도전성 금속 박막 필름 재를 투입하여, 접착하는 적층 가공 공정을 거쳐 가공되어진 것을, 적치 대에 쌓아서 완성되어지는 것을 특징으로 하는, 원판 자체 발열 방식 면상 발열체로 구성되는 난방 작용 총 조립 체의 제조 방법.
5. 제 1 내지 제 4항에 있어서, 인쇄 통전 전극의 구성이, 입력 전원을 통전시키는 작용 부의 주(主) 전원 라인의 패턴과, 주 전원 라인의 패턴에 부속하면서 소정의 간격을 두고 격자 형태로 반복 배치되는 부(副) 전원 라인의 패턴조합으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
6. 제 1 내지 제 4항에 있어서, 물질 비중이 0.9 ~ 1.1 g/cc 정도이고, 찌름 강도가 150Kg/㎠ 이상인 특징을 갖는 도전성 수지 재 시트가 발열 수단으로 제공되는 면상 발열체.
7. 제 2 내지 제 4항에 있어서, 상, 하측 면에 절연성 피복 필름 재 대용으로, 절연성 액재를 사용하여, 인쇄, 도장, 증착, 침전 등의 방법으로 피복층을 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 발열 작용을 제공하는 난방용의 총 조립 체.
8. 제 3 내지 제 4항에 있어서, 제조 과정이 전 공정을 자동화, 또는 인쇄 통전 전극을 건조하는 공정까지를 1단계로 하고 그 이후 공정을 2단계로 분할하여 자동화, 또는 세 공정 이상으로 분할하여 반자동화의 방법으로 생산 시설을 구비하여 제조 하는 것을 특징으로 하는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체로 구성되는 난방 작용 총 조립 체의 제조 방법.
9. 제 1 내지 4 항에 있어서, 냉장고의 댐퍼 부 결빙 방지 수단, 냉장고의 라디에이터 부 성애 제거 수단, 김치 냉장고의 숙성 작용 발열 수단, 자판기의 수증기 맺힘 방지 발열 수단, 발열 액자, 전기 발열 장판, 온열 매트, 온열 침대, 온열 방석, 온열 조끼, 온돌 판넬, 건물 옥내 바닥 난방, 김 서림 방지 판에 채용되어지는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체.
10. 제 1 내지 4 항에 있어서, 도전성 카본 블랙의 함유량이 15 중량 부(wt,%) 내외 정도로 함유한 컴파운드로 도전성 수지 재 시트를 열 성형 가공하여 발열 수단으로 제공되는 면상 발열체.
11. 제 1 및 2 항에 있어서, 주 전원 통전 라인 패턴 부에 구멍을 각각 가공하고, 전원 입력 전선에 링 터미널(ring terminal)을 압착하여 준비한 후,

    리벳 등의 압착 고정 부재를 이용하여, 상기에서 준비된 것을 상호 압착 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
12. 제 1 및 2 항에 있어서, 주 전원 통전 라인 패턴 부에 하나 이상의 구멍을 각각 가공하고, 리벳 내지는 아이렛(eyelet) 등의 압착 고정 부재를 이용하여, 텝 터미널(tab terminal)을 압착 고정하여 전원 공급선 연결부가 제공되어짐을 특징으로 하는 면상 발열체.
13. 제 1 항에 있어서, 소비전력이 1㎡ 당 80 ~ 420 와트 정도이고, 발열 온도가 25 내지 65℃ 정도이고, 단열 및 보온재를 씌워 최고 발열 온도가 75 내지 78℃ 정도인 것을 특징으로 하는 원판 자체 발열 방식 면상 발열체.