KR20230014106A - Radiant film heater with wrinkle-free fucntion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 반복적인 냉각/가열에 따른 수축/팽창에 의한 주름 발생을 최소화하거나 회피할 수 있는 동시에, 저전압 및 저전력으로 균일하고 충분한 발열에 의한 신속한 온열감을 제공할 수 있고, 원적외선 복사가 가능하여 인체에 유익하고 소음, 먼지 및 가시광에 의한 눈부심이 없으며, 초경량 및 초박형으로 제조가 가능하고 제조비용이 절감될 수 있는 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터에 관한 것이다.The present invention relates to a film-type radiant heater having a function of reducing wrinkles. Specifically, the present invention can minimize or avoid the occurrence of wrinkles due to contraction/expansion due to repeated cooling/heating, and at the same time provide a rapid sense of warmth by uniform and sufficient heat generation with low voltage and low power, and far-infrared radiation The present invention relates to a film-type radiant heater having a wrinkle-improving function that is beneficial to the human body, free from noise, dust, and glare caused by visible light, can be manufactured in an ultra-light and ultra-thin form, and can reduce manufacturing costs.
복사히터는 열원으로부터의 복사열을 이용한 난방장치를 의미하고, 건축, 농업, 의료, 미용, 자동차 등의 다양한 분야에서 사용될 수 있고, 특히 겨울철 자동차 운전자의 운전 편의성 증대를 위해 운전자나 탑승자로부터 가장 근접 거리에 위치한 곳, 예를 들어 운전자나 탑승자의 무릎 전방의 위치에 적용될 수 있다.Radiant heater refers to a heating device using radiant heat from a heat source, and can be used in various fields such as architecture, agriculture, medical care, beauty, and automobiles. It may be applied to a location located at, for example, a location in front of a driver's or passenger's knee.
종래 복사히터는 열선히터 또는 시즈히터(sheath heater), 탄소섬유 제직형 복사히터, 할로겐 램프 복사히터, 필름형 복사히터 등이 있는데, 열선히터 또는 시즈히터는 전력소모가 크고 발열면적이 작아 열전달 과정에서 열손실이 크고 원적외선 방출을 위해 별도의 세라믹 증착 또는 코팅이 필요하고 단열을 위한 글라스울 등의 단열층이 요구되어 부피 및 하중이 증가하는 문제가 있다.Conventional radiant heaters include a hot wire heater or sheath heater, a carbon fiber weaving type radiant heater, a halogen lamp radiant heater, a film type radiant heater, etc. There is a problem in that the heat loss is large and the volume and load increase because a separate ceramic deposition or coating is required to emit far-infrared rays and a heat insulating layer such as glass wool is required for heat insulation.
또한, 탄소섬유 제직형 복사히터는 탄소섬유의 높은 열용량으로 인해 신속한 온열감을 제공할 수 없고 제조비용이 높은 문제가 있으며, 할로겐 램프 복사히터는 다른 복사히터에 비해서 신속한 온열감을 제공할 수 있는 장점이 있지만, 할로겐 램프로부터 조사되는 광은 100 내지 3,000 nm의 파장을 가지기 때문에 과량의 가시광과 자외선으로 인해 눈부심이 심각하고, 전력소모가 큰 문제가 있다.In addition, carbon fiber woven radiant heaters cannot provide a rapid sense of warmth due to the high heat capacity of carbon fibers and have a high manufacturing cost. However, since the light irradiated from the halogen lamp has a wavelength of 100 to 3,000 nm, glare is serious due to excessive visible light and ultraviolet light, and power consumption is high.
한편, 도 1은 종래 필름형 복사히터의 단면구조를 개략적으로 도시한 것이다.Meanwhile, FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional film-type radiant heater.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 필름형 복사히터는 베이스 기판(10)의 상부면에는 서로 다른 극성의 한 쌍의 전극을 포함하는 전극 배선 패턴(20), 상기 전극 배선 패턴(20)에 연결된 하나 이상의 발열체(30), 상기 전극 배선 패턴(20) 및 상기 발열체(30)를 외부로부터 보호하기 위한 커버(40) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the conventional film-type radiant heater includes an
구체적으로, 상기 전극 배선 패턴(20)에 인가된 전압에 의해 각각의 발열체(30)에 전류가 흐를 때 상기 발열체(30)는 보유한 고유저항에 의해 온도가 상승하여 복사에 의해 상기 베이스 기판(10)의 상부면 또는 하부면에 대향하는 피사체에 열 에너지를 전달하게 된다.Specifically, when current flows through each
여기서, 종래 필름형 복사히터는 전원의 on/off에 의한 반복되는 베이스 기판(10)의 팽창/수축으로 상기 베이스 기판(10)에 주름이나 돌기가 형성되는 문제가 발생하게 되고, 상기 주름이나 돌기는 필름형 복사히터의 불균일한 발열 및 오작동의 원인이 될 수 있다.Here, the conventional film-type radiant heater has a problem in that wrinkles or projections are formed on the
또한, 종래 필름형 복사히터는 전극 배선 패턴(20)의 높이에 의한 단차로 상기 전극 배선 패턴(20)을 구성하는 서로 다른 극성의 한 쌍의 전극 사이에 발열체(30)를 형성하기 위한 발열 페이스트의 인쇄시 전극과 발열체(30) 사이에 발열 페이스트가 인쇄되지 않은 미세한 간극이 존재하게 되어 발열체(30)의 발열 효율이 저하되고 목적한 발열 에너지를 구현하기 위한 상기 발열체(30)의 저항 및 구동전압의 정밀한 설계가 어려울 수 있다.In addition, the conventional film-type radiant heater is a heating paste for forming a
또한, 상기 발열 페이스트로서 탄소나노튜브(CNT), 카본블랙 등의 탄소계 소재를 포함하는 발열 페이스트를 사용할 수 있는데, 이러한 탄소계 발열 페이스트의 저항이 과도한 경우 발열량은 상승하나 과도한 발열에 의해 베이스 기판(10), 커버(40) 등이 열화될 수 있는 반면, 탄소계 발열 페이스트의 저항이 미미한 경우 발열량이 불충분하고 과전류에 의해 전극 배선 패턴(20)이 열화될 수 있다.In addition, as the heating paste, a heating paste containing a carbon-based material such as carbon nanotube (CNT) or carbon black may be used. When the resistance of the carbon-based heating paste is excessive, the heating value increases, but excessive heat generation causes the base substrate to generate heat. (10), the
나아가, 종래 탄소계 발열 페이스트는 조절 가능한 저항의 범위에 한계가 있기 때문에 종래 필름형 복사히터의 구조에서는 목적한 발열을 구현하는 동시에 베이스 기판(10), 전극 배선 패턴(20), 커버(40) 등의 열화를 방지할 수 있는 저항 및 구동전압의 정밀한 설계에 한계가 있다.Furthermore, since the conventional carbon-based heating paste has a limit in the range of adjustable resistance, the structure of the conventional film-type radiant heater realizes the desired heat generation and at the same time, the
따라서, 반복적인 냉각/가열에 따른 수축/팽창에 의한 주름 발생을 최소화하거나 회피할 수 있는 동시에, 저전압 및 저전력으로 균일하고 충분한 발열에 의한 신속한 온열감을 제공할 수 있고, 원적외선 복사가 가능하여 인체에 유익하고 소음, 먼지 및 가시광에 의한 눈부심이 없으며, 초경량 및 초박형으로 제조가 가능하고 제조비용이 절감될 수 있는 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터가 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to minimize or avoid the occurrence of wrinkles due to contraction/expansion caused by repeated cooling/heating, and at the same time, provide a rapid sense of warmth by uniform and sufficient heat generation with low voltage and low power, and far-infrared radiation can be emitted to the human body. There is an urgent need for a film-type radiant heater that is useful, free from noise, dust, and glare caused by visible light, can be manufactured in an ultra-light and ultra-thin form, and has a wrinkle-reducing function that can reduce manufacturing costs.
본 발명은 반복적인 냉각/가열에 따른 수축/팽창에 의한 주름 발생을 최소화하거나 회피할 수 있는 필름형 복사히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a film-type radiant heater capable of minimizing or avoiding wrinkles caused by contraction/expansion caused by repetitive cooling/heating.
또한, 본 발명은 저전압 및 저전력으로 균일하고 충분한 발열에 의한 신속한 온열감을 제공할 수 있는 필름형 복사히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a film-type radiant heater capable of providing a rapid sense of warmth by uniform and sufficient heat generation at low voltage and low power.
나아가, 본 발명은 원적외선 복사가 가능하여 인체에 유익하고 소음, 먼지 및 가시광에 의한 눈부심이 없으며, 초경량 및 초박형으로 제조가 가능하고 제조비용이 절감될 수 있는 필름형 복사히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to provide a film-type radiant heater capable of far-infrared radiation, beneficial to the human body, free from noise, dust, and glare caused by visible light, capable of being manufactured in an ultra-light and ultra-thin form, and reducing manufacturing costs. do.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems, the present invention,
베이스 기판; 상기 베이스 기판의 일면에 형성되고 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극을 포함하는 전극 배선 패턴; 상기 한 쌍의 전극 각각에 연결되는 하나 이상의 발열체; 상기 베이스 기판의 배면에 형성되는 하나 이상의 보강부재; 상기 발열체를 커버하는 상부 피복층; 및 상기 보강부재를 커버하는 하부 피복층을 포함하는, 필름형 복사히터를 제공한다.base substrate; an electrode wiring pattern formed on one surface of the base substrate and including a pair of electrodes having different polarities; at least one heating element connected to each of the pair of electrodes; one or more reinforcing members formed on the rear surface of the base substrate; an upper coating layer covering the heating element; and a lower coating layer covering the reinforcing member.
여기서, 상기 보강부재는 단면에서 적어도 부분적으로 요철 구조를 보유하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.Here, the reinforcing member provides a film-type radiant heater characterized in that it has a concavo-convex structure at least partially in its cross section.
또한, 상기 보강부재는 평면에서 적어도 부분적으로 동일하거나 상이한 메쉬 크기의 원형 또는 다각형 메쉬망 구조를 보유하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.In addition, the reinforcing member provides a film-type radiant heater characterized in that it has a circular or polygonal mesh structure having the same or different mesh sizes at least partially in a plane.
그리고, 상기 요철 구조는 상기 보강부재의 내측으로 갈수록 폭이 좁아지거나 외측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.Further, the concave-convex structure provides a film-type radiant heater characterized in that the width of the concavo-convex structure narrows toward the inside of the reinforcing member or narrows toward the outside of the reinforcing member.
한편, 상기 한 쌍의 전극 각각에 연결되는 발열체는 상기 한 쌍의 전극 사이에 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.Meanwhile, the film-type radiation heater is characterized in that the heating element connected to each of the pair of electrodes is printed between the pair of electrodes.
또한, 상기 베이스 기판, 상기 상부 피복층 및 상기 하부 피복층은 폴리이미드로 이루어진 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.In addition, the base substrate, the upper coating layer and the lower coating layer are made of polyimide, and a film-type radiant heater is provided.
그리고, 상기 전극 배선 패턴을 구성하는 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극 각각은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.In addition, each of a pair of electrodes having different polarities constituting the electrode wiring pattern is made of silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni), and alloys thereof. A film-type radiant heater characterized by comprising at least one selected from the group consisting of
한편, 상기 보강부재는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.On the other hand, the reinforcing member is characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni) and alloys thereof , A film-type radiant heater is provided.
상기 발열체는 베이스 수지 및 전도성 입자를 포함하는 발열 페이스트에 의해 형성되고, 상기 베이스 수지는 에폭시 수지 또는 아크릴 수지를 포함하며, 상기 전도성 입자는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트 및 활성탄소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 탄소계 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.The heating element is formed by a heating paste containing a base resin and conductive particles, the base resin includes an epoxy resin or an acrylic resin, and the conductive particles are selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphite, and activated carbon. A film-type radiant heater characterized by comprising at least one type of carbon-based particles is provided.
여기서, 상기 전도성 입자는 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 금속 분말을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터를 제공한다.Here, the conductive particles provide a film-type radiation heater characterized in that they further include at least one metal powder selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), and nickel (Ni).
본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터는 베이스 기판에서 전극이 형성되지 않은 표면에 보강부재가 적용됨으로써 반복적인 냉각/가열에 따른 수축/팽창에 의한 주름 발생을 최소화하거나 회피할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.In the film-type radiant heater having a function of reducing wrinkles according to the present invention, a reinforcing member is applied to the surface of a base substrate on which electrodes are not formed, thereby minimizing or avoiding wrinkles caused by contraction/expansion caused by repeated cooling/heating. shows excellent effect.
또한, 본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터는 새로운 적층구조를 통해 저전압 및 저전력으로 균일하고 충분한 발열에 의한 신속한 온열감을 제공할 수 있다.In addition, the film-type radiant heater having a wrinkle-improving function according to the present invention can provide a rapid sense of warmth by uniform and sufficient heat generation with low voltage and low power through a novel laminated structure.
나아가, 본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터는 원적외선 복사가 가능하여 인체에 유익하고 소음, 먼지 및 가시광에 의한 눈부심이 없으며, 초경량 및 초박형으로 제조가 가능하고 제조비용이 절감될 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.Furthermore, the film-type radiant heater having a wrinkle-improving function according to the present invention is capable of far-infrared radiation, which is beneficial to the human body, free from noise, dust and glare caused by visible light, and can be manufactured in an ultra-light and ultra-thin form and can reduce manufacturing costs. shows an excellent effect.
도 1은 종래 필름형 복사히터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 A-A'의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터의 하나의 실시예에 관한 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 도 3a에 도시된 필름형 복사히터에서 보강부재의 평면도를 도시한 것이다.
도 5는 도 3b에 도시된 필름형 복사히터에서 보강부재의 평면도를 도시한 것이다.
도 6은 도 3b 및 3c에 도시된 필름형 복사히터가 적용되는 모습을 도시한 것이다.
도 7은 실시예에서 사용한 필름형 복사히터의 전극 및 보강부재 구조를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically illustrates a perspective view of a conventional film-type radiant heater.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view of one embodiment of a film-type radiant heater having a wrinkle-reducing function according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a reinforcing member in the film-type radiant heater shown in FIG. 3A.
FIG. 5 is a plan view of a reinforcing member in the film-type radiant heater shown in FIG. 3B.
FIG. 6 shows how the film-type radiant heater shown in FIGS. 3B and 3C is applied.
7 schematically shows the structure of electrodes and reinforcing members of the film-type radiant heater used in the embodiment.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete, and the spirit of the invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.
도 3은 본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터의 실시예에 관한 단면도를 도시한 것이고, 도 4 및 5는 각각 도 3a 및 3b에 도시된 필름형 복사히터에서 보강부재의 평면도를 도시한 것이다.3 is a cross-sectional view of an embodiment of a film-type radiant heater having a wrinkle-reducing function according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are plan views of a reinforcing member in the film-type radiant heater shown in FIGS. 3A and 3B, respectively. it is depicted
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주름 개선 기능을 갖는 필름형 복사히터는 베이스 기판(100), 상기 베이스 기판(100)의 일면에 형성되고 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극(210,220)을 하나 이상 포함하는 전극 배선 패턴(200), 상기 한 쌍의 전극(210,220) 각각에 연결되도록 인쇄된 하나 이상의 발열체(400), 상기 베이스 기판(100)에서 상기 전극 배선 패턴(200)이 형성되지 않은 배면에 형성된 보강부재(300), 상기 발열체(400)를 커버하는 상부 피복층(500), 상기 보강부재(300)를 커버하는 하부 피복층(600) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the film-type radiation heater having a wrinkle-improving function according to the present invention includes a
상기 전극 배선 패턴(200)을 통해 발열체(400)에 전원이 인가되면 상기 발열체(400)는 보유한 고유저항에 의해 온도가 상승하게 됨으로써 복사에 의해 직접 열 에너지를 피사체에 전달하거나, 전도에 의해 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)에 열에너지를 전달하여 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)의 온도를 상승시키고, 온도가 상승한 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)은 피사체에 대향하는 이의 일면으로부터 상기 피사체로 복사광을 조사하여 온열감을 제공하게 된다.When power is applied to the
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보강부재(300)는 상기 베이스 기판(100)의 배면의 거의 대부분의 표면을 커버하도록 구비됨으로써, 상기 베이스 기판(100)을 지지하는 보강 기능을 수행하게 되고, 이로써 상기 베이스 기판(100)의 반복적인 냉각/가열에 따른 수축/팽창에 의한 주름 발생을 최소화하거나 회피할 수 있도록 한다. 또한, 상기 보강부재(300)는 단면에서 적어도 부분적으로 요철 구조를 보유함으로써 표면적 증가에 따른 발열 특성의 추가적인 향상을 구현할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 3, the reinforcing
또한, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 도 3a 및 3b에서의 보강부재(300)의 평면은 전체적으로 동일하거나 상이한 메쉬 크기의 원형 또는 다각형 메쉬망 구조로 형성될 수 있고, 이러한 메쉬망 구조는 보강부재(300)가 전체적으로 서로 서로 지지해주는 효과로 효과적인 보강 기능을 구현하는 동시에 표면적 극대화에 따른 발열 특성의 추가적인 향상을 구현할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 4 and 5, the plane of the reinforcing
나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름형 복사히터의 적용 환경, 즉 도 6a에 도시된 바와 같이 오목하게 굴곡되거나 도 6b에 도시된 바와 같이 볼록하게 굴곡된 상태로 적용되는 환경에 따라 도 3b 및 3c에서의 보강부재(300)는 형상이 상이할 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 6, the application environment of the film-type radiant heater according to the present invention, that is, an environment in which it is applied in a concavely curved state as shown in FIG. 6a or convexly curved as shown in FIG. 6b Accordingly, the reinforcing
구체적으로, 도 6a의 적용 환경에서 사용되는 필름형 복사히터는 도 3b에서의 보강부재(300)는 내측으로 갈수록 요철 구조의 돌출부 폭이 좁아지는 구조가 발열 특성 구현에 유리한 반면, 도 6b의 적용 환경에서 사용되는 필름형 복사히터는 도 3c에서의 보강부재(300)는 외측으로 갈수록 요철 구조의 돌출부 폭이 좁아지는 구조가 발열 특성 구현에 유리할 수 있다.Specifically, in the film-type radiant heater used in the application environment of FIG. 6A, the
한편, 본 발명에 따른 필름형 복사히터는 도 3에 도시된 바와 같이 발열체(400)의 양 말단이 한 쌍의 전극(210,220) 위를 덮지 않을 수 있고, 즉 상기 발열체(400)의 높이가 상기 한 쌍의 상부 전극(210,220) 높이의 60% 이상으로 상기 한 쌍의 전극(210,220) 사이에 인쇄되는 형태로 형성되기 때문에, 전극의 높이에 의한 단차로 전극과 발열체 사이에 간극이 발생하는 것을 방지하여 발열 효율을 향상시키고 발열체의 저항 및 구동전압의 정밀한 설계가 용이하다.Meanwhile, in the film-type radiant heater according to the present invention, as shown in FIG. 3, both ends of the
상기 베이스 기판(100), 상기 상부 피복층(500), 상기 하부 피복층(600) 등은 상기 복사히터가 사용되는 응용분야나 사용온도에 따라 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyelene terepthalate; PET), 폴리아크릴로니트릴(poly acrylonitrile; PAN), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 실리콘, 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 테프론(tefron), 액정고분자(liquid crystal polymer; LCP), 폴리에테르에테르케톤(poly ether ether ketone; PEEK), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 플라스틱 소재, 바람직하게는 폴리이미드(polyimide; PI)로 이루어진 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.The
앞서 기술한 바와 같이, 상기 발열체(400)의 발열시 전도에 의해 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)에 열에너지가 전달되고 온도가 상승한 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)이 복사에 의해 피사체로 열에너지를 전달하는 경우, 상기 베이스 기판(100) 또는 상기 하부 피복층(600)은 상기 플라스틱 소재로 이루어져 있어 인체에 유익한 원적외선을 복사광으로 피사체에 조사하여 온열감을 제공할 수 있고, 또한 가시광을 조사하지 않기 때문에 가시광에 의한 눈부심을 방지할 수 있다.As described above, when the
상기 전극 배선 패턴(200)을 구성하는 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni), 이들의 합금 등의 금속 소재로 이루어질 수 있고, 상기 전극 배선 패턴(200,200')은 상기 발열체(300,300') 각각을 직렬 또는 병렬로 연결하여 이들 모두에 전원을 인가할 수 있는 형태로 형성될 수 있다.A pair of electrodes having different polarities constituting the
상기 전극 배선 패턴(200)은 상기 베이스 기판(100)의 일면에 금속박을 적층한 후 포토리소그라피에 의한 에칭 방법으로 패터닝하거나, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 롤투롤 그라비아 인쇄, 콤마 코팅, 롤투롤 콤마 코팅, 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등의 인쇄 기법에 의해 상기 베이스 기판(100)의 일면에 금속 페이스트를 인쇄 후 건조 및 경화함으로써 형성할 수 있다.The
상기 보강부재(300)는 상기 전극 배선 패턴(200)과 동일하거나 상이한 금속 소재 또는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있고, 상기 전극 배선 패턴(200)과 같이 금속박을 적층한 후 포토리소그라피에 의한 에칭 방법으로 패터닝하거나, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 롤투롤 그라비아 인쇄, 콤마 코팅, 롤투롤 콤마 코팅, 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등의 인쇄 기법에 의해 상기 베이스 기판(100)의 배면에 금속 페이스트를 인쇄 후 건조 및 경화함으로써 형성할 수 있다.The reinforcing
상기 발열체(400)는 하나 이상이 구비될 수 있고, 200℃ 이상, 바람직하게는 300℃ 이상까지 발열할 수 있으며, 각각의 발열체는 상기 베이스 기판(100)의 일면에서 상기 전극 배선 패턴(200)을 통해 서로 직렬 또는 병렬로 연결되도록 베이스 수지와 전도성 입자를 포함하는 발열 페이스트를 인쇄한 후 건조시켜 형성할 수 있다.One or
상기 베이스 수지는 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 포함할 수 있고, 상기 전도성 입자는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트, 활성탄소 등의 탄소계 입자를 포함할 수 있고, 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등의 금속 분말을 추가로 포함할 수 있으며, 특히 탄소나노튜브는 종횡비가 크기 때문에 소량으로 충분한 전기적 네트워크 형성을 가능하게 할 뿐만 아니라 발열체 조성물의 유리전이온도 및 내열도를 증대시키는 효과가 있다.The base resin may include an epoxy resin, an acrylic resin, and the like, and the conductive particles may include carbon-based particles such as carbon black, carbon nanotubes, graphite, and activated carbon, and silver (Ag) and copper (Cu ), and metal powder such as nickel (Ni). In particular, since carbon nanotubes have a large aspect ratio, they enable the formation of a sufficient electrical network with a small amount and increase the glass transition temperature and heat resistance of the heating element composition. has the effect of
본 발명에 따른 필름형 복사히터는 상기 상부 피복층(500)의 상부면 또는 상기 하부 피복층(600)의 하부면에 반사판, 단열재 등이 추가로 구비될 수 있다.In the film-type radiant heater according to the present invention, a reflector, a heat insulator, and the like may be additionally provided on the upper surface of the
여기서, 상기 반사판은 복사에 의한 열에너지가 피사체에 집중될 수 있도록 상기 필름형 복사히터를 기준으로 피사체가 위치한 방향의 반대 방향으로 열손실이 발생하는 것을 방지하기 위해 피사체가 위치한 방향의 반대 방향으로의 복사광을 반사하여 다시 필름형 복사히터로 복사하는 기능을 수행한다.Here, the reflector is in the opposite direction to the direction in which the subject is located to prevent heat loss from occurring in the opposite direction to the direction in which the subject is located with respect to the film-type radiant heater so that thermal energy by radiation can be concentrated on the subject. It performs the function of reflecting the radiant light and copying it back to the film type radiant heater.
상기 반사판은 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 은(Ag), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 아연강판, 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있고, 상기 상부 피복층(500) 또는 상기 하부 피복층(600)과 상기 반사판 사이에는 상기 반사판에 의한 복사를 위한 공간 확보 및 공기 단열을 위한 스페이서가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 반사판의 타면에는 단열재가 추가로 구비될 수 있다.The reflector is aluminum (Al), stainless steel (SUS), silver (Ag), nickel (Ni), tungsten (W), titanium (Ti), platinum (Pt), gold (Au), zinc steel, alloys thereof etc., and a spacer may be additionally provided between the
[실시예][Example]
1. 제조예1. Manufacturing example
도 7에 도시된 바와 같은 규격 및 구조의 전극 및 보강부재가 적용된 필름형 복사히터를 제조했다. 구체적으로, 비교예의 필름형 복사히터는 보강부재가 구비되지 않은 반면, 실시예의 필름형 복사히터는 메쉬망 형태의 보강부재가 구비된다.A film-type radiant heater to which electrodes and reinforcing members of the standard and structure shown in FIG. 7 were applied was manufactured. Specifically, the film-type radiant heater of the comparative example is not provided with a reinforcing member, whereas the film-type radiant heater of the embodiment is provided with a reinforcing member in the form of a mesh net.
2. 필름형 복사히터 구김 평가2. Film-type radiant heater wrinkle evaluation
실시예 및 비교예 각각의 필름형 복사히터에서 도 7에 표시된 9곳의 높이를 측정했고, 다음 직류 8A로 25분간 통전 후 5분간 휴지를 4회 반복하고 도 7에 표시된 9곳의 높이를 측정했으며, 최대/최소 높이 차이, 표준편차를 계산했다. 측정 및 계산 결과는 아래 표 1에 기재된 바와 같고, 기재한 길이의 단위는 mm이다.In each of the film-type radiant heaters of Examples and Comparative Examples, the heights of 9 points shown in FIG. 7 were measured, and then, after energizing at 8A DC for 25 minutes, resting for 5 minutes was repeated 4 times, and the heights of 9 points shown in FIG. 7 were measured. and calculated the maximum/minimum height difference and standard deviation. The measurement and calculation results are as shown in Table 1 below, and the unit of the described length is mm.
높이
측정
point
Height
measurement
point
상기 표에 기재된 바와 같이, 비교예의 필름형 복사히터는 팽창/수축 시험 전/후 최대-최소 높이 차이 및 표준 편차가 약 10배 정도 차이가 발생하여 구김 및 주름이 다수 발생한 것으로 확인된 반면, 실시예의 필름형 복사히터는 주름 방지 구조를 통해 팽창/수축 시험 전/후에서 구김 또는 주름의 발생이 최소화된 것으로 확인되었다.As described in the table above, it was confirmed that the film-type radiant heater of the comparative example had a large number of wrinkles and wrinkles due to a difference of about 10 times in the maximum-minimum height difference and standard deviation before and after the expansion / contraction test. It was confirmed that the occurrence of wrinkles or wrinkles in the exemplary film-type radiant heater before/after the expansion/contraction test was minimized through the anti-wrinkle structure.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although this specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims described below. will be able to carry out Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all of them should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
100 : 베이스 기판 200 : 전극 배선 패턴
300 : 발열체 400 : 보강부재
500 : 상부 피복층 600 : 하부 피복층100: base substrate 200: electrode wiring pattern
300: heating element 400: reinforcing member
500: upper coating layer 600: lower coating layer
Claims (10)
상기 베이스 기판의 일면에 형성되고 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극을 포함하는 전극 배선 패턴;
상기 한 쌍의 전극 각각에 연결되는 하나 이상의 발열체;
상기 베이스 기판의 배면에 형성되는 하나 이상의 보강부재;
상기 발열체를 커버하는 상부 피복층; 및
상기 보강부재를 커버하는 하부 피복층을 포함하는, 필름형 복사히터.base substrate;
an electrode wiring pattern formed on one surface of the base substrate and including a pair of electrodes having different polarities;
at least one heating element connected to each of the pair of electrodes;
one or more reinforcing members formed on the rear surface of the base substrate;
an upper coating layer covering the heating element; and
A film-type radiant heater comprising a lower coating layer covering the reinforcing member.
상기 보강부재는 단면에서 적어도 부분적으로 요철 구조를 보유하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to claim 1,
The film-type radiant heater, characterized in that the reinforcing member has a concave-convex structure at least partially in its cross section.
상기 보강부재는 평면에서 적어도 부분적으로 동일하거나 상이한 메쉬 크기의 원형 또는 다각형 메쉬망 구조를 보유하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to claim 2,
The film-type radiant heater, characterized in that the reinforcing member has a circular or polygonal mesh structure having the same or different mesh sizes at least partially in a plane.
상기 요철 구조는 상기 보강부재의 내측으로 갈수록 폭이 좁아지거나 외측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to claim 3,
The concavo-convex structure is characterized in that the width becomes narrower toward the inner side of the reinforcing member or toward the outer side of the reinforcing member.
상기 한 쌍의 전극 각각에 연결되는 발열체는 상기 한 쌍의 전극 사이에 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to any one of claims 1 to 4,
The film type radiation heater, characterized in that the heating element connected to each of the pair of electrodes is printed between the pair of electrodes.
상기 베이스 기판, 상기 상부 피복층 및 상기 하부 피복층은 폴리이미드로 이루어진 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to any one of claims 1 to 4,
The film-type radiant heater, characterized in that the base substrate, the upper coating layer and the lower coating layer are made of polyimide.
상기 전극 배선 패턴을 구성하는 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극 각각은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to any one of claims 1 to 4,
Each of a pair of electrodes having different polarities constituting the electrode wiring pattern is a group consisting of silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni), and alloys thereof A film-type radiant heater, characterized in that it comprises at least one selected from
상기 보강부재는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to any one of claims 1 to 4,
The reinforcing member is characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni) and alloys thereof, the film Brother radiant heater.
상기 발열체는 베이스 수지 및 전도성 입자를 포함하는 발열 페이스트에 의해 형성되고,
상기 베이스 수지는 에폭시 수지 또는 아크릴 수지를 포함하며,
상기 전도성 입자는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트 및 활성탄소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 탄소계 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to any one of claims 1 to 4,
The heating element is formed by a heating paste containing a base resin and conductive particles,
The base resin includes an epoxy resin or an acrylic resin,
The film-type radiation heater, characterized in that the conductive particles include at least one type of carbon-based particles selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphite, and active carbon.
상기 전도성 입자는 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 금속 분말을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름형 복사히터.According to claim 9,
The film-type radiation heater, characterized in that the conductive particles further include at least one metal powder selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu) and nickel (Ni).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094542A KR20230014106A (en) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | Radiant film heater with wrinkle-free fucntion |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210094542A KR20230014106A (en) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | Radiant film heater with wrinkle-free fucntion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230014106A true KR20230014106A (en) | 2023-01-30 |
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ID=85106407
Family Applications (1)
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| KR1020210094542A KR20230014106A (en) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | Radiant film heater with wrinkle-free fucntion |
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| KR (1) | KR20230014106A (en) |
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2021
- 2021-07-20 KR KR1020210094542A patent/KR20230014106A/en unknown
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