KR20180088953A - Auto arrangement device for carbon fibers - Google Patents

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KR20180088953A
KR20180088953A KR1020170013249A KR20170013249A KR20180088953A KR 20180088953 A KR20180088953 A KR 20180088953A KR 1020170013249 A KR1020170013249 A KR 1020170013249A KR 20170013249 A KR20170013249 A KR 20170013249A KR 20180088953 A KR20180088953 A KR 20180088953A
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carbon
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채석
황도현
이대건
박준범
강도균
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금오공과대학교 산학협력단
황도현
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Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing a surface heating element that includes a main sheet, a first power line, a second power line and a carbon fiber bundle to generate heat. The method includes the following steps: providing a main sheet made of a non-conductive fiber material; stitching a first power supply line and a second power supply line in a plurality of rows in a fixing band made of a non-conductive fiber material and then attaching the fixing band to both ends of the main sheet in parallel with each other by general fibers stitched across the fixing band; and loading a plurality of rows of carbon fibers in a smoking machine, stitching carbon fibers on the main sheet by using sewing needles spaced apart from each other on a sewing machine head of the smoking machine to form a plurality of rows of carbon fiber bundles as a pattern, and connecting both ends of the carbon fibers constituting each row of the carbon fiber bundle such that both ends of the carbon fibers perpendicularly intersect with the first power line and the second power line stitched on the fixing band.

Description

탄소 섬유의 자동 배열 장치{AUTO ARRANGEMENT DEVICE FOR CARBON FIBERS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a carbon fiber-

본 발명은 탄소 섬유의 자동 배열 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 탄소 섬유를 면상 시트에 배열하여 고정함으로써 면상 발열체를 형성하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically arranging carbon fibers, and more particularly, to an apparatus for forming a planar heating element by arranging and fixing carbon fibers on a planar sheet.

전원에 연결되어 전원으로부터 공급되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키게 되는 발열체로서는 현재 다양한 종류의 것이 사용되고 있는데, 종래에는 니크롬선 등을 코일 형상으로 감아 전열선으로 사용되는 금속 발열체가 주로 이용되었다.Currently, various types of heat generating elements which are connected to a power source and convert electric energy supplied from a power source into thermal energy are used. In the past, a metal heating element used as a heating wire by winding a nichrome wire or the like in a coil shape was mainly used.

그러나, 이러한 금속 발열체는 다른 금속에 비하여 비저항이 크고 내열성이 높은 특성을 가지고 있으나, 비금속과 비교해서는 비저항이 현저하게 낮은 특성을 가지므로 과전류가 흘러 과열될 수 있어서 화재의 위험에 노출되는 문제점이 있었으며, 코일 형상으로 이루어짐에 따라 단선의 위험에 쉽게 노출되는 문제점도 동시에 가지고 있었다. However, although the metal heating element has a high resistivity and a high heat resistance property as compared with other metals, it has a characteristic that the resistivity is remarkably lower than that of the base metal, so that the overcurrent flows and may be overheated, , And it is easily exposed to the danger of disconnection due to the coil shape.

이를 개선한 것이 흑연, 탄화규소, 규화몰리브덴과 같은 비금속물질을 사용하는 저항 발열체로서 특히, 탄소를 사용한 면상발열체가 다양한 분야에서 현재 활발하게 활용되고 있다.As the resistance heating body using non-metallic materials such as graphite, silicon carbide, and molybdenum silicide, an area heating element using carbon has been actively utilized in various fields.

이와 같은 탄소를 사용한 면상 발열체로는 카본블랙(carbon black)으로 필름층을 형성시킨 것과 탄소를 접착제와 섞어 인쇄한 것과 탄소섬유(carbon fiber)를 이용한 것 등이 있는데, 특히 탄소섬유를 이용한 면상 발열 시트로는 특허공보 제689990호(문헌 1)의 '난연성 도전사를 이용한 망상 선면 발열체'에 관한 발명, 특허공보 제737190호(문헌 2)의 '탄소 섬유를 이용한 저밀도 면상 발열체'에 관한 발명, 공개특허공보 제10-2005-0072656호(문헌 3)의 '발열성 직물 및 그 제조방법'에 관한 발명 등이 제안되어 있다.Examples of the surface heating element using carbon include a film layer formed of carbon black, a carbon layer printed with an adhesive, and a carbon fiber layer. Particularly, As the sheet, there is disclosed an invention relating to a 'net surface heating element using flame retardant conductive material' of Patent Publication No. 689990 (Document 1) and an invention relating to 'low density surface heating element using carbon fiber' of Patent Publication No. 737190 (Document 2) Patent Document No. 10-2005-0072656 (Document 3) discloses an invention relating to a heat-generating fabric and a manufacturing method thereof.

문헌 1의 '난연성 도전사를 이용한 망상 선면 발열체'에 관한 발명은 경사로 제1 및 제2 의 절연 모노사가 1개조를 이루는 경사부와, 위사로 난연성 도전사 및 난연성 도전사의 양측에 길이방향을 따라 밀착 배열되는 제3 및 제4 절연 모노사가 1개 조를 이루는 위사부로 이루어지며 경사부와 위사부는 평직과 사직이 교직한 여직으로 결합 제직된 망상 구조의 발열부 및, 발열부의 양측과 중앙에, 경사로 도전선 2본을 1조로 하여 복수의 도전선 조가 상기 위사부와 평직으로 촘촘히 제직되는 띠형상의 전극부로, 전극부의 내부에 위치하여 각 도전선 조를 구성하는 도전선 2본이 주기적으로 일정간격을 두어 상하로 분기 교번하여 좌우의 인접 조와 전기적으로 접촉된 후 도전선 2본이 다시 수렴되는 3로 분접 구조의 전극부를 포함하는 것을 특징으로 한 발열체이다.The invention relating to a mesh-top surface heating element using a flame-retardant conductive material according to Document 1 is characterized in that the inclined portion constituted by the first and second insulating monosaurs formed by the inclined first and second insulating monosaccharides is arranged in close contact with both sides of the flame- And the third and fourth insulating monosaccharides are composed of a stomach part made up of one pair of the insulating monosa. The inclined part and the stomach part are composed of a heating part of a network structure woven in a woven fabric made of plain weave and weave, Shaped electrode portion in which a plurality of conductive wire rods are tightly woven in plain weave with the pair of conductive rods, and two conductive wires constituting each conductive wire rope are disposed in the electrode portion at regular intervals And an electrode portion of a three-arcuate structure in which two conductive wires are again converged after being in electrical contact with the left and right adjoining jaws, A body.

문헌 2의 '탄소 섬유를 이용한 저밀도 면상 발열체'의 발명은 2본/1조를 이루어 사의 직경보다 큰 소정의 조간 간격을 두고 경사로 배열된 일반 섬유와, 사의 직경보다 큰 소정의 간격을 두고 위사로 배열된 탄소 섬유로 짜여지며, 1조를 이루는 2본의 경사는 서로 상하좌우로 교차하면서 꽈배기 형상의 꼬임을 형성하고, 탄소 섬유가 상기 2본의 경사가 형성하는 꼬임 사이를 통과하는 형태로 교차되어 이루어져 사간에 많은 공간이 존재하도록 이루어진 사의 밀도가 낮은 망상 발열부와, 발열부의 양측에 경사로서 다수본의 도전사가 밴드상으로 촘촘하게 배열되어, 상기 도전사와 탄소 섬유와의 교차에 의해 형성된 1쌍 이상의 밴드상의 도전부를 갖는 것이다. The invention of the 'low density flat heating element using carbon fiber' of the document 2 is characterized in that two or more sets of general fibers arranged at a predetermined interval of intervals larger than the diameter of the yarns and a weft yarn The two slopes forming one set form a twist in the shape of a pretzel while intersecting each other vertically and horizontally, and the carbon fibers cross each other through a twist formed by the two slopes. A plurality of conductive yarns arranged in a band on the both sides of the heat generating portion in such a manner as to be densely arranged on the both sides of the heat generating portion so as to have a large space in a space between the conductive yarns and the carbon fibers, Or more of the band.

문헌 3의 '발열성 직물 및 그 제조방법'은 일반 섬유와 탄소섬유를 함께 직조하여 제조되는 발열성 직물에 있어서, 탄소섬유로 이루어지며, 일반 섬유 사이에 소정 간격으로 직조되어 구비되는 다수개의 발열선과, 발열선의 일단과 접촉되도록 발열선이 직조된 방향과 직교되는 방향으로 직조되어 구비되는 도전선 및, 도전선의 일단에 연결되어 외부로부터 전원을 인가하는 전력도입 단자로 이루어지도록 한 것이다.The exothermic fabric produced by weaving together ordinary fibers and carbon fibers is made of carbon fibers and has a plurality of heating wires which are woven at regular intervals between general fibers, And a power supply terminal connected to one end of the conductive wire for applying power from the outside, and a power supply terminal connected to one end of the conductive wire, the power supply terminal being connected to one end of the conductive wire, the conductive wire being woven in a direction orthogonal to the direction in which the heating wire is woven to be in contact with one end of the heating wire.

이러한 종래의 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체는 탄소 섬유와 일반 섬유가 각각 씨줄과 날줄로서 직조되어 이루어진 것으로, 직조된 발열체의 양단부에 전원선이 배치되면서 전원선을 통해 공급되는 전원에 의해 탄소 섬유가 발열하게 되는 구성으로 이루어져 있는데, 탄소 섬유는 다수열을 이루며 서로 평행하게 배열되고, 이에 대응하여 전원선은 다수열로 배열된 탄소 섬유와 직교하도록 배치되는 것이 일반적이다.In the conventional surface heating element using carbon fiber, carbon fibers and general fibers are woven as wool and wool, respectively, and power lines are disposed at both ends of the woven heating element, In this case, the carbon fibers are arranged in parallel with each other in a plurality of rows, and the power lines are arranged to be orthogonal to the carbon fibers arranged in a plurality of rows.

이러한 발열 시트는 면상의 시트에 탄소 섬유를 직조하여 고정하므로 그 공정이 매우 복잡하여 공정의 자동화가 어렵고 신속한 제조가 어렵다는 이에 따라, 다수열로 배열된 탄소 섬유 중에서 특정 열의 탄소 섬유의 특정부위가 단락되면 해당 열의 탄소 섬유 전체에 전원이 공급되지 않게 되어 면상 발열체 전체의 발열도가 낮아지는 문제점이 있었다.Such a heat generating sheet is difficult to automate the process and is difficult to produce quickly because the process is very complicated because the carbon fiber is fixed on the sheet in the form of sheet. Therefore, in the carbon fibers arranged in a plurality of rows, The power is not supplied to the entire carbon fiber of the corresponding row, and the heat generation of the entire surface heat generating element is lowered.

또한, 종래 탄소섬유를 이용한 면상 발열체는 상기와 같이 탄소 섬유와 일반 섬유가 직조 가공되는 것이어서 가공상의 번거로움이 많았다. 이에 따라 면상 발열체가 사용되는 의류, 생활용품 등의 각 분야에서 주문자나 사용자의 다양한 요구에 대응한 특정형상의 면상 발열체를 제조하거나, 면상 발열체 내 탄소 섬유의 패턴형상을 다양하게 구사하는데 어려움이 많았다. 더불어, 면상 발열체의 직조를 위하여 직조기, 편직기와 같은 섬유기계를 사용하게 되는데, 이와 같은 직조기, 편직기는 비교적 규모가 큰 설비로서 소형으로 제작되는 경우가 드물어 소형의 면상 발열체를 제조하는데 어려움이 따르는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional surface heating element using carbon fiber, the carbon fiber and the general fiber are woven together as described above, so that there are many troubles in processing. Accordingly, it has been difficult to manufacture a planar heating element having a specific shape corresponding to various demands of an orderer or a user, or to use various patterns of carbon fibers in the planar heating element in various fields such as clothes and household goods where the planar heating element is used . In addition, a textile machine such as a weaving machine or a knitting machine is used for weaving an area heating element. Such a weaving machine or a knitting machine is relatively large in size, and is often manufactured in a small size, which makes it difficult to manufacture a small- .

특허공보 제689990호(문헌 1)Patent Publication No. 689990 (Document 1) 특허공보 제737190호(문헌 2)Patent Publication No. 737190 (Document 2) 공개특허공보 제10-2005-0072656호(문헌 3)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2005-0072656 (Document 3)

본 발명은 전술한 종래 기술의 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체를 형성함에 있어서, 신속하고 단순한 공정으로 면상 시트에 탄소 섬유를 배열하고 고정하여 면상 발열체를 형성하는 장치와 방법를 제공하려는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for forming a planar heating element by arranging and fixing carbon fibers on a planar sheet by a quick and simple process in forming the planar heating element using the carbon fiber described above.

전술한 본 발명의 해결 과제는, 메인시트(10), 제1전원선(20), 제2전원선(30), 탄소 섬유 다발(50)을 포함하여 이루어져 상기 탄소 섬유 다발(50)에 의해 발열하게 되는 면상 발열체를 제조하는 것인 본 발명의 제조 방법에 의해 달성된다.The main object of the present invention is to provide a carbon fiber bundle comprising a main sheet 10, a first power line 20, a second power line 30 and a carbon fiber bundle 50, Thereby producing a planar heating element to be heated.

본 발명의 제조 방법은, The production method of the present invention,

비도전성 섬유소재로 된 메인 시트를 구비하고, 비도전성 섬유소재로 된 고정용 띠에 제1 전원선과 제2 전원선을 각각 다수열로 박음질한 후, 고정용 띠를 가로질려 박음질되는 일반 섬유에 의해 메인시트(10)의 양단부에 각각 서로 평행하게 부착시키는 단계와; And a main sheet made of a non-conductive fiber material. The first power line and the second power line are each stranded in a plurality of rows in a fixing band made of a non-conductive fiber material. Attaching them to both ends of the main sheet 10 in parallel with each other;

스모킹 기계에 다수열의 탄소 섬유가 장입되도록 하고, 스모킹 기계의 미싱 헤드에 서로 이격되어 배열되는 재봉 바늘을 통해 탄소 섬유가 일괄적으로 메인 시트에 박음질되어 다수열을 이루는 탄소섬유 다발이 패턴을 이루도록 하되, 상기 탄소섬유 다발의 각 열을 이루는 탄소 섬유의 양단부가 고정용 띠에 박음질된 제1 전원선과 제2 전원선과 수직으로 교차하면서 접속되도록 하는 단계를 포함하고,A plurality of rows of carbon fibers are loaded on the smoking machine and the carbon fibers are stuck together on the main sheet through the sewing needles spaced apart from each other on the sewing machine head of the smoker machine to form a plurality of rows of carbon fiber bundles, And connecting both ends of the carbon fibers constituting each row of the carbon fiber bundle perpendicularly intersecting the first power supply line and the second power supply line embedded in the fixing band,

탄소 섬유 다발은 탄소 섬유의 양단부가 서로 평행하게 메인 시트의 양단부에 부착된 제1 전원선 및 제2 전원선과 각각 수직으로 접속하도록 하고, 각 열을 이루는 탄소 섬유의 양단부를 제외한 부위는 일정한 간격으로 'X'자 형상으로 교차되면서 가로 및 세로 방향으로 마름모가 연속되게 배열된 패턴을 이루도록 상기 메인시트에 일괄적으로 박음질처리되는 것이다.The carbon fiber bundle is configured such that both end portions of the carbon fiber are vertically connected to the first power supply line and the second power supply line which are attached to both ends of the main sheet in parallel to each other and portions except for both end portions of the carbon fibers, The main sheet is folded at a time so as to form a pattern in which rhombs are continuously arranged in the transverse and longitudinal directions while being crossed in an 'X' shape.

본 발명에 의한 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조 방법에 의하면 탄소 섬유가 다수열을 이루며 서로 교차되는 형상의 패턴을 형성시키도록 하여 특정부위의 탄소 섬유의 단락에 의해 전체 탄소 섬유에 전원이 공급되지 않는 현상이 방지됨에 따라 면상 발열체의 안정성이 증대되는 효과를 가진다.According to the manufacturing method of the planar heating element using the carbon fiber according to the present invention, the carbon fibers form a plurality of rows and intersect each other to form a pattern, so that the entire carbon fibers are not supplied with power by short- So that the stability of the surface heating element is increased.

또한, 본 발명에 의한 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법에 의하면 다수열을 이루는 탄소섬유가 스모킹 기계에 의해 일괄적으로 박음질처리되어 면상 발열체의 제조가 간편하고 용이하게 이루어지게 됨에 따라, 면상 발열체가 사용되는 의류, 생활용품 등의 각 분야에서 현재 요구되고 있는 주문자형 다품종 소량생산에도 효과적으로 대응할 수 있게 되고, 면상 발열체의 품질도 향상되는 효과를 가지게 된다.In addition, according to the manufacturing method of the planar heating element using the carbon fiber according to the present invention, since the carbon fibers constituting a plurality of rows are subjected to the joining process by the smoothing machine at one time, the planar heating element can be manufactured easily and easily, It is possible to effectively cope with the small quantity production of various kinds of custom-shaped products which are currently required in various fields such as clothing and household goods to be used, and the quality of the surface heating element is also improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소섬유를 이용한 면상 발열체를 보여주기 위한 도면이고,
도 2는 도 1의 "A"부 상세도이며,
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a planar heating element using carbon fiber according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a detailed view of the portion "A" of Fig. 1,
3 (a) to 3 (c) are views showing a method of manufacturing a planar heating element using carbon fiber according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 탄소 섬유의 배열 장치의 일 실시예의 구성과 작동을 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure and operation of an embodiment of a carbon fiber arranging device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법은 탄소 섬유(60)가 다수열로 지그재그 형상으로 메인시트(10)에 배열되어 서로 이웃하는 탄소 섬유(60)가 일정한 간격 단위로 교차되도록 하고, 각 열의 탄소 섬유(60) 양단부가 전원선(20)(30)과 접속되어 전원을 공급받도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라 탄소 섬유(60)의 특정부위에서 단락이 일어나더라도 단락된 탄소 섬유(60)의 특정부위를 제외한 탄소 섬유(60)로는 전원이 지속적으로 공급되어 면상 발열체(100)의 발열기능이 원활하게 유지될 수 있게 된다.The method of manufacturing a planar heating element using carbon fibers according to the present invention is characterized in that the carbon fibers 60 are arranged in a zigzag shape in a zigzag pattern on the main sheet 10 so that adjacent carbon fibers 60 intersect with each other at regular intervals And both ends of the carbon fibers 60 in each row are connected to the power lines 20 and 30 to receive power. Accordingly, even if a short circuit occurs in a specific region of the carbon fiber 60, power is continuously supplied to the carbon fibers 60 excluding the specific region of the short-circuited carbon fibers 60 so that the heat generation function of the planar heating element 100 is smooth .

그리고, 본 발명에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법은 스모킹 기계(smocking machine)(200)를 사용하여 다수열의 탄소 섬유(60)가 다양한 패턴형상을 이루며 메인시트(10)에 일괄적으로 박음질처리되도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라 면상 발열체(100)의 제조가 간편하고 용이하게 이루어지게 된다.A method of manufacturing a planar heating element using carbon fiber according to the present invention includes the steps of forming a plurality of rows of carbon fibers 60 in various pattern shapes by using a smocking machine 200, So that it can be stitched. As a result, the planar heating element 100 can be manufactured easily and easily.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 3. In the drawings and detailed description, there is shown a simplified or omitted structure and operation of a structure and operation which can be easily understood by those skilled in the art from a manufacturing method of a planar heating element using carbon fibers in general. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체를 보여주기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 "A"부 상세도이며, 도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a planar heating element using carbon fibers according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of the "A" 1 is a view illustrating a method of manufacturing a planar heating element using carbon fiber according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체(100)는 도 1에서와 같이 메인시트(10), 제1전원선(20), 제2전원선(30), 탄소 섬유 다발(50)을 포함하여 이루어진다.The planar heating element 100 using carbon fiber according to a preferred embodiment of the present invention includes a main sheet 10, a first power source line 20, a second power source line 30, a carbon fiber bundle 50 ).

메인시트(10)는 일정한 크기의 면적을 갖는 시트로서 면상 발열체(100)의 주원단을 이루는 것으로, 비도전성 섬유소재로 이루어져 제1전원선(20), 제2전원선(30), 탄소 섬유 다발(50)이 메인시트(10)에 대해서는 절연되도록 한다.The main sheet 10 is a sheet having an area of a predetermined size and is a main fabric of the sheet-like heating element 100. The main sheet 10 is made of a non-conductive fiber material and includes a first power source line 20, a second power source line 30, So that the bundle 50 is insulated with respect to the main sheet 10.

이와 같은 메인시트(10)는 일반 섬유가 직조되어 이루어진 것이거나, 일반 섬유를 사용한 부직포의 형태로 제조된 것 등이 사용될 수 있다.The main sheet 10 may be made of woven fabric of general fibers or nonwoven fabric of general fibers.

제1전원선(20)과 제2전원선(30)은 외부의 전원장치와 연결되어 전원을 공급받게 되는 것으로, 메인시트(10)의 양단부에 나란하게 직선상으로 배열되게 된다.The first power supply line 20 and the second power supply line 30 are connected to an external power supply unit and are supplied with power. The first power supply line 20 and the second power supply line 30 are arranged in a line in parallel to both ends of the main seat 10.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 비도전성 섬유소재로 된 한쌍의 고정용 띠(40)에 제1전원선(20)과 제2전원선(30)이 각각 다수열로 박음질되어 각각의 고정용 띠(40)가 메인시트(10)의 양단부에 서로 평행하게 부착되면서 제1전원선(20)과 제2전원선(30)이 메인시트(10)에 고정되도록 하는 구성으로 되어 있다.Here, in the planar heating element 100 according to the preferred embodiment of the present invention, the first power supply line 20 and the second power supply line 30 are connected to a pair of fixing strips 40 made of a non- So that the first power line 20 and the second power line 30 are fixed to the main sheet 10 while the fixing strips 40 are attached to both ends of the main sheet 10 in parallel with each other .

이와 같은 고정용 띠(40)는 다양한 방법으로 메인시트(10)의 양단부에 부착될 수 있는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정용 띠(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정용 띠(40)를 가로질려 박음질되는 일반 섬유에 의해 고정된다.The fixing belt 40 may be attached to both ends of the main sheet 10 in various ways. The fixing belt 40 according to the preferred embodiment of the present invention is formed by fixing the fixing belt 40, Is fixed by ordinary fibers that are stitched across the staple 40.

탄소 섬유 다발(50)은 메인시트(10)에 다수열로 배열되어 제1전원선(20) 및 제2전원선(30)과 접속하게 되는 것으로, 접속되는 제1전원선(20) 및 제2전원선(30)으로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다.The carbon fiber bundles 50 are arranged in a plurality of rows in the main sheet 10 and are connected to the first power supply line 20 and the second power supply line 30. The first power supply line 20 and the second power supply line 30, Power is supplied from the second power line 30 to generate heat.

이와 같은 탄소 섬유 다발(50)을 이루는 각 열의 탄소 섬유(60) 양단부는 서로 교차되지 않으면서 제1전원선(20) 및 제2전원선(30)과 각각 접속하게 되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 각 열의 탄소 섬유(60)의 양단부가 고정용 띠(40)에 박음질된 제1전원선(20)과 제2전원선(30)와 수직으로 교차하면서 접속되도록 한다.Both ends of the carbon fibers 60 in each row constituting the carbon fiber bundle 50 are connected to the first power supply line 20 and the second power supply line 30 without intersecting with each other. The planar heating element 100 according to the embodiment is formed such that both ends of the carbon fibers 60 in each row are perpendicularly intersected with the first power supply line 20 and the second power supply line 30 that are embedded in the fixing band 40 do.

그리고, 탄소 섬유 다발(50)을 이루는 각 열의 탄소 섬유(60) 양단부를 제외한 부위는 지그재그 형상으로 메인시트(10)에 형성되어 서로 이웃하는 열의 탄소 섬유(60) 양단부를 제외한 부위가 일정한 간격으로 서로 교차하도록 한다.The portions of the respective rows of the carbon fiber bundles 50 excluding the both ends of the carbon fibers 60 are formed in a zigzag shape in the main sheet 10 so that portions except for both ends of the adjacent rows of carbon fibers 60 are spaced apart at regular intervals Let them intersect each other.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 서로 이웃하는 열의 탄소 섬유(60) 양단부를 제외한 부위가 일정한 간격으로 'X'자 형상으로 교차되도록 하여 탄소 섬유 다발(50)이 가로 및 세로 방향으로 마름모가 연속되게 배열된 패턴을 이루도록 한다. 이에 따라 서로 이웃하는 탄소 섬유(60)는 망상(網狀)으로 복수개의 지점에서 서로 접속되어 탄소 섬유 다발(50)을 이루는 특정열의 탄소 섬유(60)의 특정부위가 단락되더라도 해당되는 특정열의 탄소 섬유(60) 전체가 단락되는 것이 아니라 단락된 탄소 섬유(60)의 특정부위만 단락되어 특정열의 탄소 섬유(60)의 나머지 부위로는 전원이 공급될 수 있게 된다.Here, in the planar heating element 100 according to the preferred embodiment of the present invention, the carbon fiber bundles 50 are crossed in an X shape at regular intervals except for both ends of the carbon fibers 60 adjacent to each other, And a pattern in which rhombs are continuously arranged in the longitudinal direction. The carbon fibers 60 adjacent to each other are connected to each other at a plurality of points in a net shape so that even if a specific region of the carbon fiber 60 of a specific row constituting the carbon fiber bundle 50 is short- The entirety of the fiber 60 is not short-circuited, but only a specific portion of the short-circuited carbon fiber 60 is short-circuited so that power can be supplied to the remaining portions of the carbon fiber 60 in a specific row.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체(100)는 탄소 섬유 다발(50)을 이루는 각 열의 탄소 섬유(60)가 박음질되어 배열되도록 한다.Meanwhile, the planar heating element 100 using the carbon fiber according to the preferred embodiment of the present invention is formed by arranging the carbon fibers 60 of each row constituting the carbon fiber bundle 50 in a compact form.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체(100)는 서로 이웃하는 열의 탄소 섬유(60)가 복수개의 지점에서 접속되어 탄소 섬유(60)의 단락이 최소화된 부위에서만 발생됨에 따라 면상 발열체(100)를 이루는 탄소 섬유(60)의 손상에도 면상 발열체(100)의 발열기능이 원활하게 유지될 수 있게 되는 것이다.In the planar heating element 100 using the carbon fiber according to the preferred embodiment of the present invention, carbon fibers 60 adjacent to each other are connected at a plurality of points so that shorting of the carbon fibers 60 is minimized The heating function of the planar heating element 100 can be smoothly maintained even if the carbon fiber 60 constituting the planar heating element 100 is damaged.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체(100)는 다음의 단계를 거쳐 제조된다.The planar heating element 100 using the carbon fiber according to the preferred embodiment of the present invention is manufactured through the following steps.

먼저, 비도전성 섬유소재로 된 메인시트(10)를 구비하고, 비도전성 섬유소재로 된 고정용 띠(40)에 제1전원선(20)와 제2전원선(30)을 각각 다수열로 박음질한 후 도 3의 (a)에서와 같이 고정용 띠(40)를 메인시트(10)의 양단부에 각각 서로 평행하게 부착시킨다. First, a first power source line 20 and a second power source line 30 are connected to a fixing band 40 made of a non-conductive fiber material by a plurality of rows, respectively, in a main sheet 10 made of a non- 3 (a), the fixing straps 40 are attached to both ends of the main sheet 10 in parallel with each other.

그리고, 탄소 섬유(60)를 일정한 간격으로 이격시킨 상태에서 도 3의 (b)에서와 같이 탄소 섬유(60)를 일괄적으로 메인시트(10)에 박음질처리하여 다수열을 이루는 탄소 섬유 다발(50)이 패턴을 이루도록 한다.3 (b), the carbon fibers 60 are bundled into the main sheet 10 in a state where the carbon fibers 60 are spaced apart from each other by a predetermined distance to form a plurality of rows of carbon fiber bundles 50).

여기서, 탄소 섬유 다발(50)의 각 열을 이루는 탄소 섬유(60)의 양단부는 제1전원선(20)과 제2전원선(30)과 접속되도록 하여 외부의 전원장치와 연결되는 제1전원선(20)과 제2전원선(30)으로부터 탄소 섬유(60)가 전원을 공급받을 수 있도록 한다.The first and second power lines 20 and 30 are connected to both ends of the carbon fiber 60 constituting each row of the carbon fiber bundle 50. The first power line 20 and the second power line 30 are connected to each other, So that the carbon fibers 60 can receive power from the line 20 and the second power line 30.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 스모킹 기계(smocking machine)(200)에 의해 탄소 섬유(60)가 박음질처리되도록 한다.Meanwhile, the planar heating element 100 according to the preferred embodiment of the present invention allows the carbon fibers 60 to be stitched by a smocking machine 200.

즉, 스모킹 기계(200)에 다수열의 탄소 섬유(60)가 장입되도록 하고, 스모킹 기계(200)의 미싱 헤드(220)에 서로 이격되어 배열되는 재봉바늘(240)을 통해 탄소 섬유(60)가 일괄적으로 메인시트(10)에 박음질되어 다수열의 탄소 섬유(60)로 이루어진 탄소 섬유 다발(50)을 형성시키게 되는 것이다.That is, the carbon fibers 60 are loaded on the smoothing machine 200 through the sewing needles 240 arranged on the sewing machine head 200 of the smoker machine 200, So that the carbon fiber bundle 50 made of the plurality of rows of the carbon fibers 60 is formed in the main sheet 10 in a lump.

여기서, 탄소 섬유 다발(50)이 메인시트(10)에 형성시키는 패턴을 다양할 수 있는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면상 발열체(100)는 상술한 바와 같이 각 열을 이루는 탄소 섬유(60)의 양단부가 서로 평행하게 메인시트(10)의 양단부에 부착된 제1전원선(20) 및 제2전원선(30)과 각각 수직으로 접속하도록 하고, 각 열을 이루는 탄소 섬유(60)의 양단부를 제외한 부위는 일정한 간격으로 'X'자 형상으로 교차되면서 가로 및 세로 방향으로 마름모가 연속되게 배열된 패턴을 이루도록 한다.Here, the pattern formed on the main sheet 10 by the carbon fiber bundle 50 may vary. However, the planar heating element 100 according to the preferred embodiment of the present invention is formed by the carbon fibers 60 Are connected to the first power supply line 20 and the second power supply line 30 which are attached to both ends of the main sheet 10 in parallel to each other and the ends of the carbon fibers 60 Portions except for both ends intersect with each other at regular intervals in an 'X' shape to form a continuous rhombic pattern in the horizontal and vertical directions.

상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소 섬유를 이용한 면상 발열체의 제조방법은 주로 팬시상풍제작용으로 사용되는 소형 섬유기계의 일종인 스모킹 기계(200)를 사용하여 다수열의 탄소 섬유가 일괄적으로 박음질처리되면서 면상 발열체(100)가 제조되는 구성이어서 면상 발열체(100)의 제조가 간편하고 용이하게 이루어지게 되는 것이다.As described above, in the method of manufacturing the area heating element using the carbon fiber according to the preferred embodiment of the present invention, the smoothing machine 200, which is a type of small-sized textile machine used for producing fancy awn, So that the planar heating element 100 is manufactured. Thus, the planar heating element 100 can be manufactured easily and easily.

그리고, 직조기, 편직기와 같은 대형 섬유기계와 달리 소형으로 이루어지는 스모킹 기계(200)의 사용에 따라 탄소 섬유 다발(50)이 다양한 형상의 패턴을 가지도록 박음질될 수 있고, 더불어 면상 발열체가 사용되는 의류, 장갑, 양말, 기타 생활용품 등의 각 분야에서 현재 요구되고 있는 주문자형 다품종 소량생산에도 효과적으로 대응할 수 있게 되는 것이다.Unlike a large-sized textile machine such as a loom or a knitting machine, the use of the small-sized smoking machine 200 can be used to stitch the carbon fiber bundle 50 to have various patterns. In addition, , Gloves, socks, and other daily necessities, which are currently demanded in various fields.

이상과 같이 본 발명에 따른 탄소 섬유의 배열 방법의 실시예를 설명하였으며, 이는 본 발명의 하나의 구현예에 불과하고, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 아니하고, 특허청구범위에 기재한 범위에서 다양한 수정과 변형 및 구성 요소의 부가가 가능하다.As described above, embodiments of the method of arranging carbon fibers according to the present invention have been described, which is only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. Modification, modification and addition of components are possible.

10 :메인 시트 20 : 제1 전원선
30 : 제2 전원선 40 : 고정용 띠
50 : 탄소 섬유 다발 60 : 탄소섬유
100 : 면상 발열체10: main sheet 20: first power line
30: second power line 40: fixing band
50: carbon fiber bundle 60: carbon fiber
100: plane heating element

Claims (2)

메인 시트, 제1 전원선, 제2 전원선, 탄소 섬유 다발을 포함하여 이루어져 발열하는 면상 발열체의 제조 방법에 있어서,
비도전성 섬유소재로 된 메인 시트를 구비하고, 비도전성 섬유 소재로 된 고정용 띠에 제1 전원선과 제2 전원선을 각각 다수열로 박음질한 후, 고정용 띠를 가로질려 박음질되는 일반 섬유에 의해 메인 시트의 양단부에 각각 서로 평행하게 부착시키는 단계와;
스모킹 기계에 다수열의 탄소 섬유가 장입되도록 하고, 스모킹 기계의 미싱 헤드에 서로 이격되어 배열되는 재봉 바늘을 통해 탄소 섬유가 일괄적으로 메인 시트에 박음질되어 다수열을 이루는 탄소섬유 다발이 패턴을 이루도록 하되, 탄소 섬유 다발의 각 열을 이루는 탄소 섬유의 양단부가 고정용 띠에 박음질된 제1 전원선과 제2 전원선과 수직으로 교차하면서 접속되도록 하는 단계
를 포함하는 것인 탄소 섬유의 배열 방법,A method of manufacturing a planar heating element including a main sheet, a first power line, a second power line, and a carbon fiber bundle,
And a main sheet made of a non-conductive fiber material. The first power line and the second power line are each stranded in a plurality of rows in a fixing band made of a non-conductive fiber material. Attaching to both ends of the main sheet in parallel to each other;
A plurality of rows of carbon fibers are loaded on the smoking machine and the carbon fibers are stuck together on the main sheet through the sewing needles spaced apart from each other on the sewing machine head of the smoker machine to form a plurality of rows of carbon fiber bundles, , And connecting both ends of the carbon fibers constituting each row of the carbon fiber bundle perpendicularly intersecting the first power supply line and the second power supply line embedded in the fixing band
A method of arranging carbon fibers, 청구항 1에 있어서,
탄소 섬유 다발은 탄소 섬유의 양단부가 서로 평행하게 메인 시트의 양단부에 부착된 제1 전원선 및 제2 전원선과 각각 수직으로 접속하도록 하고, 각 열을 이루는 탄소 섬유의 양단부를 제외한 부위는 일정한 간격으로 'X'자 형상으로 교차되면서 가로 및 세로 방향으로 마름모가 연속되게 배열된 패턴을 이루도록 상기 메인시트에 일괄적으로 박음질처리되는 것인 탄소 섬유의 배열 방법.The method according to claim 1,
The carbon fiber bundle is configured such that both end portions of the carbon fiber are vertically connected to the first power supply line and the second power supply line which are attached to both ends of the main sheet in parallel to each other and portions except for both end portions of the carbon fibers, Wherein the main sheet is subjected to the joining process in a batch so as to form a pattern in which rhombs are continuously arranged in the transverse direction and the longitudinal direction while being crossed in an 'X' shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110475397A (en) * 2019-08-30 2019-11-19 深圳市中恒尚品科技有限公司 A kind of production technology of type of heat product

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