KR20130083603A

KR20130083603A - 면상발열체

Info

Publication number: KR20130083603A
Application number: KR1020120004285A
Authority: KR
Inventors: 원제홍
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2013-07-23

Abstract

본 발명은 면상발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기저항에 의해 열을 발생시키는 시트 타입의 면상발열체를 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 면상발열체는, 서로 나란하게 병렬 배치되는 복수의 발열부재; 상기 복수의 발열부재의 일단에 연결되고, 일측이 전원에 연결되는 제1전극부재 및 상기 복수의 발열부재의 반대단에 연결되는 제2전극부재를 포함하고, 상기 복수의 발열부재에 전기를 인가하는 전극부재; 및 상기 제2전극부재에 평행하게 배치되고, 상기 일측이 상기 전원에 연결되고, 반대측이 상기 제2전극부재와 연결되는 전기공급부재;를 포함할 수 있다.

Description

면상발열체{PLANAR HEATING APPARATUS}

본 발명은 면상발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기저항에 의해 열을 발생시키는 시트 타입의 면상발열체에 관한 것이다.

현재 선박의 도장면의 건조에서는 열풍기나 적외선 설비 등을 이용하여 도장면에 열을 가하여 그 건조시간을 단축시키고 있으며, 이러한 건조방법의 일환으로 난방필름, 즉 면상발열체를 도장면에 근접시키거나 부착시켜 도료를 건조시키고 있다.

하기의 선행기술이 개시하는 바와 같이, 일반적으로 면상발열체는 카본(carbon) 소재의 발열체에 전기를 가하여 전기저항에 의해 열을 발생시키며, 발열체의 양단에 구리선을 병렬로 연결하여 전기를 공급하고, 발열체와 구리선 사이에는 실버페이스트(silver paste)가 개재하여 완충역할을 하도록 한다.

그러나, 이처럼, 카본, 구리, 실버의 적층구조로 이루어지는 면상발열체는 소재 간의 상응성이 없어 층간 부착력이 약하기 때문에 가벼운 충격이나 꺽임, 비틀림에도 적층구조가 파손되기 쉽고, 스파크가 발생하여 화재를 유발할 수도 있으며, 귀금속인 은을 이용하므로 원재료에 부담이 크다.

뿐만 아니라, 종래의 면상발열체는 일정한 길이 이상이 되면 양끝에 온도 편차가 발생하여 도장면이 불균일하게 건조되는 문제를 야기할 수도 있다.

한국등록특허 10-0965745호

본 발명의 실시예들은 내구성이 뛰어난 면상발열체를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 균일하게 열을 발생시키는 면상발열체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 면상발열체는, 서로 나란하게 병렬 배치되는 복수의 발열부재; 상기 복수의 발열부재의 일단에 연결되고, 일측이 전원에 연결되는 제1전극부재 및 상기 복수의 발열부재의 반대단에 연결되는 제2전극부재를 포함하고, 상기 복수의 발열부재에 전기를 인가하는 전극부재; 및 상기 제2전극부재에 평행하게 배치되고, 상기 일측이 상기 전원에 연결되고, 반대측이 상기 제2전극부재와 연결되는 전기공급부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 면상발열체는, 상기 발열부재와 상기 전극부재의 사이에 개재되고, 상기 발열부재와 상기 전극부재를 접착시키는 전도성 접착제층;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 발열부재와 상기 전극부재는, 서로 이격되어 배치되고, 상기 전도성 접착제층에 의해 간접적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 전극부재 및 상기 전기공급부재는, 동일한 재질로 제공될 수 있다.

또한, 상기 면상발열체는, 상기 발열부재, 상기 전극부재 및 상기 전기공급부재가 형성하는 발열층의 상부에 적층되고, 열을 통과시키는 보호필름; 및 상기 발열층의 하부에 적층되고, 열을 차단하는 단열필름;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보호필름은, 내용제성 재질로 제공될 수 있다.

또한, 상기 면상발열체는, 상기 발열부재, 상기 전극부재 및 상기 전기공급부재가 형성하는 발열층의 상부에 적층되는 보호필름; 및 상기 발열층의 하부에 적층되는 단열필름;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 면상발열체는, 상기 발열층과 상기 보호필름의 사이 및 상기 발열층과 상기 단열필름의 사이에 각각 제공되는 절연필름;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 면상발열체는, 상기 복수의 발열부재의 사이에 배치되는 침수테스터;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 발열부재는, 미리 정해진 수가 제1간격으로 이격 배치되고, 상기 제1간격으로 이격 배치된 발열부재로 이루어지는 복수의 발열그룹은 서로 제2간격으로 이격 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 면상발열체는, 열을 발생시키는 발열층; 상기 발열층의 상부 및 하부에 부착되는 절연필름; 상기 발열층의 상부에 적층되고, 열을 통과시키는 보호필름; 및 상기 발열층의 하부에 적층되고, 열을 차단하는 단열필름;을 포함하되, 상기 발열층은, 서로 나란하게 병렬 배치되는 복수의 발열부재, 상기 복수의 발열부재의 양단에 제공되는 전도성 접착제층, 상기 복수의 발열부재의 일단에서 상기 전도성 접착제층에 연결되고, 일측이 전원에 연결되는 제1전극부재, 상기 복수의 발열부재의 반대단에서 상기 전도성 접착제층에 연결되는 제2전극부재 및 상기 제2전극부재에 인접하여 평행하게 배치되고, 일측이 상기 전원에 연결되고, 반대측이 상기 제2전극부재와 연결되는 전기공급부재;를 포함할 수 있다.

또한, 복수의 발열부재는, 연속 배치되는 미리 정해진 수의 상기 발열부재가 복수의 발열그룹을 이루도록 제공되고, 상기 면상발열체는, 복수의 발열그룹 사이에 배치되는 침수테스터;를 더 포함할 수 있다

본 발명의 실시예들은, 발열부재와 전극부재의 사이에 신축성(flexible) 있는 전도성 접착제층을 개재하여 발열부재와 전극부재를 간접적으로 연결함으로써, 변형에 대하여 내구성이 강하고, 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 전기공급부재를 이용하여 두 개의 전극부재의 서로 반대측으로 전기를 인가함으로써 발열부재 전체가 균일하게 열을 발생시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 면상발열체의 단면도이다.
도 3은 조 1의 발열층의 평면도이다.
도 4는 도 3의 발열층의 단면도이다.
도 5는 도 3의 발열층의 동작도이다.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이고, 도면에 도시된 형상은 필요에 따라 본 발명의 이해를 돕기 위하여 과장되어 표시된 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 면상발열체(100)는 전기저항에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 면상발열체(100)는 건조대상물, 예를 들어, 선박의 도장면에 소정의 간격으로 이격 설치되거나 또는 직접 밀착되어 그 열에 의해 건조대상물을 건조시킬 수 있다. 이때, 면상발열체(100)는 밀착면을 통해 열을 전달하거나 또는 적외선을 방사하여 열을 전달할 수 있다.

물론, 면상발열체(100)의 용도가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 면상발열체(100)는 전기장판 등과 같은 난방용도로 사용될 수도 있다.

면상발열체(100)는 시트 타입으로 제공될 수 있다. 즉, 면상발열체(100)는 상부에서 볼 때 직사각형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 이때, 면상발열체(100)의 길이나 폭은 건조대상물의 크기나 폭 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체(100)에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체(100)의 분해사시도이다.

도 1을 참조하면, 면상발열체(100)는 발열층(200), 보호필름(110), 단열필름(120) 및 절연필름(130)을 포함한다.

면상발열체(100)는 적층구조로 제공될 수 있다. 면상발열체(100)에서 보호필름(110), 발열층(200) 및 단열필름(120)은 차례대로 적층될 수 있다. 또한, 절연필름(130)은 발열층(200)과 보호필름(110)의 사이 및 발열층(200)과 단열필름(120)의 사이에 각각 개재된다.

발열층(200)은 외부 전원으로부터 전기를 공급받아 열을 발생시킨다. 발열층(200)에 전기가 가해지면 전기저항에 의해 열이 발생한다. 여기서, 발생된 열은 건조대상물에 직접 전도되거나 적외선의 형태로 방사될 수 있다. 발열층(200)에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

보호필름(110)은 발열층(200)의 상부에 제공될 수 있다. 보호필름(110)은 발열층(200)의 상면 전체를 덮도록 제공될 수 있다. 보호필름(110)은 건조대상물에 대향하도록 배치될 수 있다. 보호필름(110)은 건조대상물에 직접 부착되거나 또는 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.

보호필름(110)은 열을 투과시킬 수 있다. 발열층(200)에서 발생한 열은 보호필름(110)을 통해 건조대상물로 전달될 수 있다. 예를 들어, 발열층(200)에서 발생한 열은 보호필름(110)을 통해 보호필름(110)에 밀착된 건조대상물로 전도되거나 또는 원적외선 형태로 보호필름(110)을 투과하여 전달될 수 있다. 도 1의 화살표는 열이 전달되는 방향을 도시하고 있다. 또한, 보호필름(110)은 발열체로부터 열을 전달받으므로 내열성이 강한 재질로 제공될 수 있다.

보호필름(110)은 내용제성(耐溶劑性)이 강한 재질로 제공될 수 있다. 내용제성 재질의 보호필름(110)은 발열층(200)을 비롯하여 그 하부에 적층된 절연필름(130), 단열필름(120) 등을 보호할 수 있다. 예를 들어, 도장면을 건조시키는 경우에 내용제성 재질의 보호필름(110)은 면상발열체(100)에 도료와 같은 건조환경에 대한 내구성을 제공할 수 있다.

단열필름(120)은 발열층(200)의 하부에 제공될 수 있다. 단열필름(120)은 발열층(200)의 하면 전체를 덮도록 제공될 수 있다. 단열필름(120)은 건조대상물과 대향하는 반대면에 배치될 수 있다.

단열필름(120)은 열을 단열할 수 있다. 발열층(200)에서 발생한 열은 단열필름(120)에 의해 차단되어 건조대상물에 대향하는 방향으로는 전달되지 않는다. 따라서, 발열층(200)에서 발생된 열이 보호필름(110)이 배치된 방향, 즉 건조대상물 방향으로만 전달될 수 있다. 이에 따라 건조대상물의 반대방향으로의 열손실이 제거되고, 면상발열체(100)의 발열효율이 향상될 수 있다.

절연필름(130)은 발열층(200)을 절연시킬 수 있다. 이에 따라 발열층(200)에 인가된 전기가 그 상부의 보호필름(110)이나 그 하부의 단열필름(120)으로 누출(leak)되는 것이 방지될 수 있다. 절연필름(130)은 절연성 수지 재질로 제공될 수 있다.

절연필름(130)은 제1절연필름(130)과 제2절연필름(130)을 포함할 수 있다. 제1절연필름(130)은 발열층(200)과 보호필름(110)의 사이에 개재될 수 있다. 제1절연필름(130)은 발열층(200)의 상면에 설치되어 발열층(200)으로부터 그 상부에 배치된 보호필름(110)으로 전기가 누출되는 것을 방지한다. 제2절연필름(130)은 발열층(200)과 단열필름(120)의 사이에 개재될 수 있다. 제2절연필름(130)은 발열층(200)의 하면에 설치되어 발열층(200)으로부터 그 상부에 배치된 단열필름(120)으로 전기가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체(100)의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 절연필름(130)은 보호필름(110) 또는 단열필름(120)으로부터 소정 간격 이격되도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1절연필름(130)은 발열층(200)의 상면에 부착되고, 제1절연필름(130)의 상면의 양 가장자리에는 접착제(140a)가 일정한 높이로 도포되고, 접착제(140a)의 위에 보호필름(110)이 놓여질 수 있다. 이에 따라 제1절연필름(130)과 보호필름(110)은 접착제(140a)의 높이만큼의 단차를 가지고 이격되어 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2절연필름(130)은 발열층(200)의 하부에 부착되고, 제2절연필름(130)의 하면의 양 가장자리에는 접착제(140b)가 일정한 높이로 도포되고, 접착제(140b)의 아래에 단열필름(120)이 놓여질 수 있다. 이에 따라 제2절연필름(130)과 단열필름(120)은 접착제(140b)의 높이만큼의 단차를 가지고 이격되어 배치될 수 있다.

이러한 구조로 절연필름(130)이 제공되면, 절연필름(130)과 보호필름(110)이나 단열필름(120)의 사이 공간에 의해 면상발열체(100)에 신축성이 제공되어 가벼운 충격이나 꺽임, 비틀림 등에 의한 면상발열체(100)의 국부적인 파손이 방지될 수 있다.

물론, 절연필름(130)의 배치가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 접착제(140a, 140b)는 상술한 예와 상이한 방향으로 또는 상이한 간격으로 도포될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1절연필름(130)과 보호필름(110) 그리고 제2절연필름(130)과 단열필름(120) 중 일부는 서로 밀착되어 부착될 수도 있다. 특히, 제1절연필름(130)과 보호필름(110)이 이격된 경우에는 건조대상물로의 발열효율이 저하될 수 있으므로, 제1절연필름(130)과 보호필름(110)의 밀착 및 이격여부는 건조효율이나 면상발열체(100)의 용도 등을 종합적으로 고려하여 선택할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 발열층(200)에 관하여 설명한다.

도 3은 조 1의 발열층(200)의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 발열층(200)은 발열부재(210), 전극부재(220), 전기공급부재(230), 연결선(235), 전도성 접착제층(240) 및 침수테스터(250)를 포함할 수 있다.

발열부재(210)는 열을 발생시킨다. 발열부재(210)는 전기가 인가되면 전기저항에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 발열부재(210)는 전기가 인가되면 원적외선을 방사할 수 있다. 발열부재(210)는 예를 들어, 카본 소재로 제공될 수 있다. 물론, 발열부재(210)의 재질이 카본으로 한정되는 것은 아니다.

발열부재(210)는 그 길이가 폭보다 길도록 제공될 수 있다. 발열부재(210)의 길이방향의 양단에는 전기가 인가될 수 있다. 이에 따라 발열부재(210)는 일단으로부터 타단으로 전류가 흐르면서 저항에 의해 열이 발생할 수 있다.

발열부재(210)는 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 발열부재(210)는 면상발열체(100)의 길이방향에 따라 병렬 배치될 수 있다. 병렬 배치된 복수의 발열부재(210)는 각각 그 길이방향이 나란하게 배치될 수 있다. 이에 따라 발열부재(210)는 그 길이방향이 면상발열체(100)의 길이방향과 수직하게 배치될 수 있다. 도 3에는 발열층(200)에 12개의 발열부재(210)가 제공되고 있으나, 발열부재(210)의 수는 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 적절히 가감될 수 있다.

복수의 발열부재(210)는 복수의 발열그룹을 이루어지도록 배치될 수 있다. 발열그룹은 각각 미리 정해진 수의 발열부재(210)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 12개의 발열부재(210)는 각각 4개의 발열부재(210)를 가지는 세 개의 발열그룹으로 이루어질 수 있다.

이처럼, 복수의 발열부재(210)가 복수의 발열그룹을 형성하는 경우, 동일한 발열그룹에 속하는 발열부재들(210)은 제1간격으로 이격되어 연속적으로 배치될 수 있다. 또 각각의 발열그룹들은 서로 제1간격보다 큰 제2간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 발열부재(210)가 이와 같은 구조로 배치되면, 면상발열체(100)가 발열그룹 간의 공간이 접히면서 면상발열체(100)의 길이방향에 따라 안정적으로 말리거나 펴질 수 있다. 또 복수의 발열부재(210)가 복수의 발열그룹을 형성하여 배치되는 경우에는 발열그룹의 이격 공간 사이를 절단하여 면상발열부재(210)를 필요에 따라 적절한 길이로 사용할 수 있다. 물론, 복수의 발열부재(210)는 발열그룹을 형성하지 않고 모두 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수도 있다.

전극부재(220)는 발열부재(210)에 전기를 인가한다. 전극부재(220)는 그 길이방향이 면상발열체(100)의 길이방향과 동일한 방향일 수 있다. 이에 따라 전극부재(220)는 그 길이방향이 발열부재(210)의 길이방향과 수직하게 배치될 수 있다.

전극부재(220)는 통전성이 높은 재질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전극부재(220)는 구리 재질로 제공될 수 있다.

전극부재(220)는 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)를 포함할 수 있다. 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)는 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1전극부재(220a)는 복수의 발열부재(210)의 일측 단부 상에 배치될 수 있다. 제2전극부재(220b)는 복수의 발열부재(210)의 반대측 단부 상에 배치될 수 있다. 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)는 각각 발열부재(210)에 직접 접촉하여 연결되거나 또는 후술할 전도성 접착제층(240)을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.

제1전극부재(220a)는 그 일측(도 3에서 좌측)으로 전기가 인가될 수 있다. 또 제2전극부재(220b)는 제1전극부재(220a)의 전기가 인가되는 일측의 반대측(도 3에서 우측)으로 전기가 인가될 수 있다. 즉, 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)에서 전기는 서로 반대방향으로 인가될 수 있다. 이에 따라 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)에서는 동일한 방향으로 전류가 흐른다. 따라서, 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)의 사이에 배치된 복수의 발열부재(210)에는 실질적으로 동일한 크기의 전류가 흘러 균일하게 열을 발생시킬 수 있다. 결과적으로 면상발열체(100)는 길이방향에 관계없이 전체적으로 균일한 온도로 열을 발생시킬 수 있고, 면상발열체(100)가 도장면을 건조시키는 경우에는 면상발열체(100)가 설치된 도장면의 전체영역이 고르게 건조될 수 있다.

만약, 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)의 동일한 방향으로 전기가 인가되면 그 전기가 인가된 쪽에 반대쪽보다 높은 전류가 흐르게 된다. 따라서, 전기가 인가된 방향으로부터 반대방향으로 갈수록 복수의 발열부재(210)가 더 적은 양의 열을 발생시켜 온도에 편차가 발생할 수 있고, 면상발열체(100)가 도장면을 건조시키는 경우에는 면상발열체(100)가 설치되는 방향에 따라 일부영역은 먼저 건조되고 일부영역은 천천히 건조되어 도장품질이 저하될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)에 서로 다른 방향으로 전기를 인가하는 발열층(200)은 그 전체영역에 걸쳐 고르게 발열하고, 이에 따라 도장의 건조가 균일하게 이루어져 도장품질이 향상될 수 있다.

전기공급부재(230)는 제2전극부재(220b)에 인접하게 배치된다. 전기공급부재(230)는 그 길이방향이 면상발열체(100)의 길이방향과 동일한 방향일 수 있다. 즉, 전기공급부재(230)는 제2전극부재(220b)와 평행하게 배치될 수 있다. 또 전기공급부재(230)는 그 상부와 하부에 접착제(140c)가 개재되어 절연필름(130)의 사이에 고정될 수 있다.

전기공급부재(230)는 제1전극부재(220a) 또는 제2전극부재(220b)와 동일 또는 유사한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전기공급부재(230)는 제2전극부재(220b)와 길이가 동일하게 제공될 수 있다. 또한, 전기공급부재(230)는 통전성이 뛰어난 재질로 제공될 수 있다. 여기서, 전기공급부재(230)는 전극부재(220)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전기공급부재(230)는 구리 소재로 제공될 수 있다. 물론, 전기공급부재(230)는 그 형상 및 재질이 전극부재(220)와 상이할 수 있다. 예를 들어, 전기공급부재(230)는 제2전극부재(220b)와 폭이 상이하게 제공될 수 있다.

전기공급부재(230)는 그 일측(도 3의 좌측)이 전원에 연결될 수 있다. 이에 따라 전기공급부재(230)에는 일측으로부터 전기가 인가된다. 또 전기공급부재(230)는 그 반대측이 제2전극부재(220b)의 반대측과 연결될 수 있다. 예를 들어, 전기공급부재(230)의 반대측과 제2전극부재(220b)의 반대측에는 이 둘을 연결하는 연결선(235)이 설치될 수 있다. 여기서, 연결선(235)은 단열층의 구성요소에서 생략되고 외부구성요소로 제공될 수 있다. 외부 구성요소로 제공되는 연결선(235)은 탈부착이 가능한 형태로 제공될 수 있다. 한편, 제1전극부재(220a)는 그 일측이 전원에 연결될 수 있다.

이러한 구조에 따라 제1전극부재(220a)와 전기공급부재(230)는 동일한 방향으로 전원에 연결되어 전기가 인가되고, 제2전극부재(220b)는 상기 동일한 방향의 반대방향으로 전기공급부재(230)에 연결되어 전기가 인가될 수 있다. 이에 따라 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)에 서로 반대방향으로부터 전기가 인가되어 발열체가 균일하게 발열할 수 있다.

이상에서는 전기공급부재(230)가 독립적으로 존재하는 구조에 관하여 설명하였는데, 경우에 따라서는 전기공급부재(230)와 제2전극부재(220b)가 일체형으로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 제2전극부재(220b)와 전기공급부재(230)는 상기 반대측에서 결합되어 'ㄷ'자 형태를 가지는 일체의 플레이트 또는 시트로 제공될 수도 있다.

전도성 접착제층(240)은 발열부재(210)와 전극부재(220) 사이에 개재된다.

카본은 약 1400~4000uΩcm, 구리는 약 0.1~2uΩcm 가량의 저항값을 가져 발열부재(210)와 전극부재(220)는 저항값의 차이가 매우 크기 때문에 중간에 완충영역 없이 서로 직접 밀착되어 연결되는 경우에는 도전성이 저하되거나 국부적인 과열이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 카본 소재의 발열부재(210)와 구리 소재의 전극부재(220)는 그 부착성능이 매우 낮아 면상발열체(100)가 접히거나 펴지는 경우에 단락되는 등의 파손이 일어나기 쉽다.

또한, 실버페이스트를 사용하는 경우에도 카본, 은, 구리 소재 간에는 상응성이 없어 층간 부착력이 없고, 이에 따라 면상발열체(100)의 변형 시 단락이 발생하여 스파크가 일어나고 손상이 발생할 수 있다. 또 은 소재의 실버페이스트는 그 단가가 높아 면상발열체(100)의 제조 비용을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있다.

전도성 접착제층(240)은 발열부재(210)와 전극부재(220) 사이에 개재되어 그 둘을 안정적으로 고정시키고, 또 파손을 방지하며, 전기적으로 완충 역할을 할 뿐 아니라 가격 면에서도 유리할 수 있다.

도 4는 도 3의 발열층(200)의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 전도성 접착제층(240)은 그 일부가 발열부재(210)의 상부에 적층되고, 그 다른 일부의 상부에 전극부재(220)가 적층되도록 제공될 수 있다. 전도성 접착제층(240)은 발열부재(210)의 양 단부 쪽에 각각 제공될 수 있으며, 각각의 발열부재(210)의 단부에 제공된 전도성 접착제층(240)에는 각각 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)가 적층될 수 있다. 물론, 전도성 접착제층(240)이 발열부재(210)와 전극부재(220)의 사이에 개재되는 형태는 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전극부재(220), 전도성 접착제층(240), 발열부재(210)가 순서대로 적층되거나 또는 수평방향으로 순서대로 배치될 수도 있다.

전도성 접착제층(240)은 발열부재(210)와 전극부재(220)를 접착시킨다. 전도성 접착제층(240)은 접착제 성분을 함유하여 그와 접촉하는 발열부재(210)와 전극부재(220)를 접착시킨다. 또, 전도성 접착제층(240)은 전기를 통전할 수 있다. 전도성의 뛰어난 물질을 함유할 수 있다. 이에 따라 발열부재(210)와 전극부재(220)가 전도성 접착제층(240)에 의해 물리적으로 서로 이격되더라도 전기적으로는 전도성 접착제층(240)을 통해 연결될 수 있다. 또 전도성 접착제층(240)은 유연하고 신축성이 뛰어난 재질로 제공될 수 있다. 이에 따라 면상발열체(100)가 접히거나 휘거나 꺽이는 경우에도 전극부재(220), 전도성 접착제층(240) 및 발열부재(210)에 파손이 방지될 수 있다.

예를 들어, 전도성 접착제층(240)로는 규소(Si) 기반의 무기성 접착제 또는 카본 기반의 유기성 접착제가 이용될 수 있다. 이러한 전도성 접착제층(240)은 3MPa 이상의 접착력을 제공하고, 약 0.1~2uΩ/cm의 저항값을 가지며, 신축성이 뛰어날 수 있다.

침수테스터(250)는 발열층(200)의 침수여부를 표시할 수 있다. 침수테스터(250)는 수분에 노출되면 색이 그 색상이 변화할 수 있다. 예를 들어, 침수테스터(250)로는 코발트 염화물 이외의 포르피린 착화합물 또는 무기염산 함유물 등이 사용될 수 있다. 면상발열체(100)에서 보호필름(110) 또는 단열필름(120) 측으로부터 발열층(200)으로 수분이 침투하면, 침수테스터(250)의 색상이 변화하여 침수테스터(250)의 색상에 근거하여 침수여부를 판단할 수 있다.

침수테스터(250)는 발열부재(210)의 이격 공간 사이에 배치될 수 있다. 침수테스터(250)는 그 길이방향이 발열부재(210)의 길이방향과 동일하게 제공될 수 있다. 또 복수의 발열부재(210)가 미리 정해진 수의 발열부재(210)로 이루어지는 복수의 발열그룹을 이루도록 배치되는 경우에는 침수테스터(250)는 발열그룹 간의 이격 공간 사이에 배치될 수 있다.

한편, 발열층(200)을 감싸는 보호필름(110), 절연필름(130) 또는 단열필름(120)은 침수테스터(250)를 육안으로 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 제공될 수 있다. 또는 보호필름(110) 제1절연필름(130) 또는 단열필름(120)에는 침수테스터(250)를 육안으로 관찰하기 위한 홀이나 윈도우가 형성될 수 있다.

도 5는 도 3의 발열층(200)의 동작도이다.

도 5를 참조하면, 발열체에서 제1전극부재(220a)와 전기공급부재(230)의 동일한 방향으로 외부의 전원이 연결된다. 또, 제2전극부재(220b)는 상기 전원이 연결된 방향의 반대방향에서 전기공급부재(230)와 연결된다. 이에 따라 제1전극부재(220a)와 제2전극부재(220b)에서는 동일한 방향으로 전기가 흐르게 된다. 따라서, 전극부재(220)에 연결된 복수의 발열부재(210)는 실질적으로 같은 크기의 열을 발생시키고, 따라서 발열층(200) 또는 면상발열체(100)의 전체영역이 균일한 온도로 발열할 수 있다.

한편, 전기를 공급하는 전원은 면상발열체(100)의 구성요소로 제공될 수도 있다. 또한, 전원과 면상발열체(100)의 사이에는 누전차단기 및 과열온도차단기 등이 설치되어 면상발열체(100)의 발열을 제어할 수 있다.

100: 면상발열체
110: 보호필름 120: 단열필름 130: 절연필름
140a, 140b, 140c: 접착제
200: 발열층 210: 발열부재
220: 전극부재 220a: 제1전극부재 220b: 제2전극부재
230: 전기공급부재 235: 연결선
240: 전도성 접착제층
250: 침수테스터

Claims

서로 나란하게 병렬 배치되는 복수의 발열부재;
상기 복수의 발열부재의 일단에 연결되고, 일측이 전원에 연결되는 제1전극부재 및 상기 복수의 발열부재의 반대단에 연결되는 제2전극부재를 포함하고, 상기 복수의 발열부재에 전기를 인가하는 전극부재; 및
상기 제2전극부재에 평행하게 배치되고, 상기 일측이 상기 전원에 연결되고, 반대측이 상기 제2전극부재와 연결되는 전기공급부재;를 포함하는
면상발열체.
제1항에 있어서,
상기 발열부재와 상기 전극부재의 사이에 개재되고, 상기 발열부재와 상기 전극부재를 접착시키는 전도성 접착제층;을 더 포함하는
면상발열체.
제2항에 있어서,
상기 발열부재와 상기 전극부재는, 서로 이격되어 배치되고, 상기 전도성 접착제층에 의해 간접적으로 연결되는
면상발열체.
제1항에 있어서,
상기 전극부재 및 상기 전기공급부재는, 동일한 재질로 제공되는
면상발열체.
제1항에 있어서,
상기 발열부재, 상기 전극부재 및 상기 전기공급부재가 형성하는 발열층의 상부에 적층되고, 열을 통과시키는 보호필름; 및
상기 발열층의 하부에 적층되고, 열을 차단하는 단열필름;을 더 포함하는
면상발열체.
제5항에 있어서,
상기 보호필름은, 내용제성 재질로 제공되는
면상발열체.
제6항에 있어서,
상기 발열층과 상기 보호필름의 사이 및 상기 발열층과 상기 단열필름의 사이에 각각 제공되는 절연필름;을 더 포함하는
면상발열체.
제1항에 있어서,
상기 복수의 발열부재의 사이에 배치되는 침수테스터;를 더 포함하는
면상발열체.
제1항에 있어서,
상기 복수의 발열부재는, 미리 정해진 수가 제1간격으로 이격 배치되고,
상기 제1간격으로 이격 배치된 발열부재로 이루어지는 복수의 발열그룹은 서로 제2간격으로 이격 배치되는
면상발열체.
열을 발생시키는 발열층;
상기 발열층의 상부 및 하부에 부착되는 절연필름;
상기 발열층의 상부에 적층되고, 열을 통과시키는 보호필름; 및
상기 발열층의 하부에 적층되고, 열을 차단하는 단열필름;을 포함하되,
상기 발열층은,
서로 나란하게 병렬 배치되는 복수의 발열부재,
상기 복수의 발열부재의 양단에 제공되는 전도성 접착제층,
상기 복수의 발열부재의 일단에서 상기 전도성 접착제층에 연결되고, 일측이 전원에 연결되는 제1전극부재,
상기 복수의 발열부재의 반대단에서 상기 전도성 접착제층에 연결되는 제2전극부재 및
상기 제2전극부재에 인접하여 평행하게 배치되고, 일측이 상기 전원에 연결되고, 반대측이 상기 제2전극부재와 연결되는 전기공급부재;를 포함하는
면상발열체.
제9항에 있어서,
복수의 발열부재는, 연속 배치되는 미리 정해진 수의 상기 발열부재가 복수의 발열그룹을 이루도록 제공되고,
복수의 발열그룹 사이에 배치되는 침수테스터;를 더 포함하는
면상발열체.