KR101554989B1 - Flexible planar heating element which is woven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직조 유연 면상 발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연성을 가지는 선상의 금속발열섬유를 포함하는 섬유부재를 경사 및 위사로 사용하여 직조한 직조 유연 면상 발열체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a woven soft surface heating element, and more particularly, to a woven soft flexible surface heating element woven using a fibrous material containing flexible metal wire fibers as warp and weft.
전기 또는 가스로부터의 에너지를 열에너지로 변환시키는 발열체는 일반적으로 금속 또는 세라믹 선으로 만들어진 선상 발열체, 흑연과 같은 벌크 발열체 및 평면 전극 위에 막상으로 발열체가 코팅된 면상발열체로 구분된다. 이 중 면상발열체는 평면상의 금속전극 위에 금속, 세라믹 또는 탄소계 발열층이 코팅되어 있고, 상기 발열층의 상부 및 하부를 절연체로 실링하는 구조로 되어있다. Generally, a heating element that converts energy from electricity or gas into heat energy is divided into a linear heating element made of metal or ceramic wire, a bulk heating element such as graphite, and a plane heating element coated with a heating element on a flat electrode. In the planar heating element, a metallic, ceramic or carbon-based heating layer is coated on a planar metal electrode, and the upper and lower portions of the heating layer are sealed with an insulator.
최근 상기와 같은 면상 발열체를 평면이 아닌 곡면을 형상을 가지거나, 사용 중 유연하게 휘어질 수 있는 유연 면상발열체를 제조할 필요성이 대두되고 있다. 그러나 면상발열체를 지닌 기판의 유연성 부족, 기판에 코팅된 발열물질의 유연성에 한계가 있기 때문에 유연성을 갖도록 제작하게 되면 제작시 균열이나 성능 열하가 일어난다. 또는 발열물질이 취성이 있어 쉽게 깨어지거나, 망상의 기판을 사용하여 내부에 발열물질을 채울 때 발열 특성에 문제가 발생하게 된다. In recent years, there has been a need to manufacture a flexible surface heating element having a curved surface shape, which is not a flat surface, and which can flex flexibly during use. However, since there is a limit to the flexibility of the substrate having the surface heating element and the flexibility of the heating material coated on the substrate, cracking or performance deterioration occurs when the substrate is manufactured with flexibility. Or the heat generating material is brittle and is easily broken or a problem occurs in the heat generating characteristic when the substrate is used to fill the inside with the heat generating material.
예를 들면 면상발열체로 기대되는 탄소계 전극의 경우 고온에 산화되며 취성이 있어 충격에 의해 쉽게 균열이 발생하는 문제로 인해 장기간 사용이 용이하지 못하다. 또한 원적외선 세라믹계 발열체를 금속기판 위에 코팅하여 만든 경우 세라믹 발열체의 휘어짐 한계로 인해 면상발열체의 휘어짐이 클 경우 사용이 불가능하다.For example, a carbon-based electrode expected to be a surface heating element is not easily used for a long period of time due to a problem that it is oxidized at high temperature and is brittle and easily cracked due to impact. In addition, when a far infrared ray ceramic heat generating body is coated on a metal substrate, it can not be used when the bending of the surface heat generating body is large due to the warping limit of the ceramic heat generating body.
이를 극복하기 위해 전도성이 있는 물질을 선상으로 만들어 이를 직조하여 면상의 발열체를 제조하는 기술이 알려져 있다. 이와 같은 종래의 면상발열체는 종래기술 '대한민국특허청 공개특허 제10-2008-0090068호 면상발열체와 그 물성구조 및 제조방법'과 같이 일반섬유와 금속섬유를 함께 꼬아서 만든 직조용 실을 사용하여 면상 발열체를 직조하는 발명이 알려져 있다. 이 이외에도 '대한민국특허청 등록실용신안 제20-2005-0011304호 면사직조발열체'와 같이 전도성이 없는 폴리머실 표면에 전도성이 있는 카본을 코팅하여 전도성을 부여한 면상 발열체 기술이 알려져 있다.In order to overcome this problem, there is known a technique for manufacturing a surface heating element by weaving a conductive material into a line. Such a conventional surface heating element may be formed by using a woven fabric made by twisting a common fiber and a metal fiber together, as in the prior art 'Korean Patent Application No. 10-2008-0090068 Surface Heating Element and Its Physical Structure and Manufacturing Method' An invention is known in which a heating body is woven. In addition, there is known a surface heating element technique in which conductivity is imparted by coating conductive carbon on the surface of a non-conductive polymer seal, such as "Korean Utility Model Registration Utility Model No. 20-2005-0011304".
이와 같은 종래의 기술들은 금속선 자체를 직조할 수 없기 때문에 일반섬유와 금속섬유를 함께 꼬아 직조용 실을 제작하거나, 전도성이 없는 폴리머 실의 표면에 금속을 코팅한 후 이를 직조하여 면상발열체를 제조한다. 하지만 이러한 방법으로 면상 발열체를 직조할 경우 면상 발열체가 유연하지 못한 뿐만 아니라 제조 공정이 복잡하고 제조 비용이 증가한다는 문제점이 있다.Since the metal wires themselves can not be woven by such conventional techniques, a plain yarn is produced by twisting a plain fiber and a metal fiber together, or a metal is coated on the surface of a polymer chamber having no conductivity and then woven to produce a planar heating element . However, when the planar heating element is woven by this method, the planar heating element is not flexible, and the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is increased.
따라서 본 발명의 목적은 선상의 금속발열섬유를 경사 및 위사로 직조하여 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 절감되는 직조 유연 면상 발열체를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a woven flexible heat generating element in which the manufacturing process is simple and the manufacturing cost is reduced by weaving linear heating metal fibers in warp and weft.
본 발명의 또 다른 목적은 금속발열섬유가 섬유로 구성되어 유연성이 높고 내충격성이 우수하며 기계적 내구성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 직조 유연 면상 발열체를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a woven flexible heat generating element in which metal heating fibers are made of fibers and have high flexibility, excellent impact resistance, and improved mechanical durability and electrical characteristics.
상기한 목적은, 금속발열섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조한 금속발열섬유층과; 절연섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조하며, 상기 금속발열섬유층의 상부 및 하부에 적층되는 절연섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체에 의해 달성된다.The above-mentioned object is achieved by providing a metal heating fiber sheet comprising: a metal heating fiber layer woven by using metal heating fibers as warp and weft; And an insulating fiber layer which is woven using warp and weft yarns and is laminated on upper and lower sides of the metal heating fiber layer.
여기서, 전극섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조하며, 상기 금속발열섬유층과 상기 절연섬유층 사이에 적층되는 전극섬유층을 더 포함하며, 상기 금속발열섬유층의 외주면에는 산화방지막이 코팅되거나, 상기 금속발열섬유는 복수의 금속발열선이 연선된 것이 바람직하다.The electrode assembly may further include an electrode fiber layer interposed between the metal heating fiber layer and the insulating fiber layer, wherein the electrode fiber is woven using warp and weft, and the outer surface of the metal heating fiber layer is coated with an oxidation- It is preferable that a plurality of metal heating wires are twisted.
상기 금속발열섬유는 백금(Pt), 철(Fe), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 아연(Zn), 텡스텐(W), 코발트(Co) 또는 이들을 포함한 합금 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.The metal heating fibers may be at least one selected from the group consisting of Pt, Fe, Ni, Al, Cu, Ti, Mo, Au, Ag, And at least one of palladium (Pd), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), chromium (Cr), zinc (Zn), tungsten (W), cobalt (Co)
또한, 상기 절연섬유는 세라믹계 섬유이며, 상기 세라믹계 섬유는 유리 섬유, 내열 폴리머 섬유, 산화티타늄 섬유, 산화 알루미늄 섬유, 산화지르코늄 섬유, 탄화규소 섬유, 티타늄산칼륨 섬유 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.The ceramic fiber is preferably at least one of glass fiber, heat-resistant polymer fiber, titanium oxide fiber, aluminum oxide fiber, zirconium oxide fiber, silicon carbide fiber and potassium titanate fiber Do.
상기 면상 발열체의 내부에 발열충진제가 더 포함되며, 상기 발열충진제는 탄소계인 흑연, 탄소나노튜브, 활성탄소, 카본블랙 및 비탄소계인 탄화규소, 규화몰리브덴, 이산화주석 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the exothermic filler is at least one of carbon-based graphite, carbon nanotube, activated carbon, carbon black, and non-carbon based silicon carbide, molybdenum silicide, and tin dioxide .
본 발명의 또 다른 목적은, 선상으로 형성된 금속발열섬유와; 상기 금속발열섬유의 상부 및 하부에 배치되는 선상의 절연섬유를 갖는 섬유부재를 포함하며, 상기 섬유부재는 경사 및 위사로 사용하여 직조되는 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체에 의해 달성된다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, And a fibrous member having line-shaped insulating fibers disposed on upper and lower portions of the metal heating fibers, wherein the fiber members are woven using warp and weft yarns.
상술한 본 발명의 구성에 따르면 선상의 금속발열섬유를 경사 및 위사로 직조하여 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 절감되는 효과를 제공한다.According to the structure of the present invention described above, the metal heating fibers on the line are woven in warp and weft to provide a simple manufacturing process and a manufacturing cost reduction effect.
또한 금속발열섬유가 섬유로 구성되어 유연성이 높고 내충격성이 우수하며 기계적 내구성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the metal heating fibers are made of fibers to provide flexibility, high impact resistance, mechanical durability and electrical properties.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체의 분해 사시도이고,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 내지 제3실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체의 단면도이고,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 금속발열섬유의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a woven flexible surface heating element according to a first embodiment of the present invention,
2A to 2C are sectional views of a woven flexible-type heating element according to the first to third embodiments of the present invention,
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views of the heat generating metal fiber of the present invention,
4 is a perspective view of a woven flexible surface heating element according to a third embodiment of the present invention.
이하 도면을 참고하여 본 발명에 따른 직조 유연 면상 발열체를 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a woven flexible surface heating element according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이 제1실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체(100)는 중앙영역에 금속발열섬유층(110)이 형성되며, 금속발열섬유층(110)의 상부 및 하부에는 각각 절연섬유층(130)이 적층된다.As shown in FIGS. 1 and 2A, a woven soft-
금속발열섬유층(110)은 발열을 일으키는 금속을 얇은 선상으로 제조한 금속발열섬유(111)를 경사 및 위사로 사용하여 직조하여 형성된다. 금속발열섬유층(110)을 구부릴 때 금속발열섬유층(110)을 구부리는 힘에 의해 금속발열섬유(111)가 끊어지지 않도록 금속발열섬유층(110)을 직조한다. 유연한 금속발열섬유층(110)에 의해 직조 유연 면상 발열체(100)는 필요에 따라 구부려 사용할 수 있다. 금속발열섬유(111)는 한 가닥의 섬유를 이용하여 직조할 수 있으며, 필요에 따라서 도 3a와 같이 복수의 금속발열선을 연선한 금속발열섬유(111)를 이용하여 직조를 수행할 수 있다.The metal
여기서 금속발열섬유(111)는 백금(Pt), 철(Fe), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 류테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 아연(Zn), 텅스텐(W), 코발트(Co)로만 이루어지거나 이들 중 적어도 둘 이상을 포함한 합금이 될 수 있다. 이 이외에도 선상으로 제작 가능한 모든 금속을 적용 가능하다.Here, the
도 3b에 도시된 바와 같이 금속발열섬유(111)의 재료가 구리, 니켈, 크롬 등과 같이 고온에서 산화되는 금속의 경우에는 산화방지를 위해 금속발열섬유층(110)의 외주면에 산화방지막(113)이 코팅된다. 산화방지막(113)의 코팅은 금속발열섬유층(110)을 직조한 후 코팅할 수도 있지만, 직조되기 전의 금속발열섬유(111)에 코팅을 한 후 직조를 수행할 수도 있다.3B, in the case where the material of the
절연섬유층(130)은 금속발열섬유층(110)의 상부 및 하부에 배치되어 금속발열섬유층(110)으로부터의 열을 절연시키는 역할을 한다. 절연섬유층(130)은 절연재질로 이루어진 절연섬유(131)를 경사 및 위사로 사용하여 직조 과정을 통해 형성된다.The insulating
여기서 절연섬유(131)는 세라믹계 섬유인 것이 바람직하며, 상세하게는 유리 섬유, 내열 폴리머 섬유, 산화티타늄 섬유, 산화알루미늄 섬유, 산화지르코늄섬유, 탄화규소 섬유, 티타늄산칼륨 섬유 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 이 이외에도 절연성을 갖는 나노 섬유 또는 천연 섬유를 통해 절연섬유층(130)을 직조 가능하다.The insulating
이와 같은 재료로 직조된 금속발열섬유층(110) 및 절연섬유층(130)을 결합시키는 방법으로는 금속발열섬유층(110)과 절연섬유층(130) 사이에 접착제를 도포하여 결합하거나, 금속발열섬유층(110)과 절연섬유층(130)을 재봉 기계(Sewing machine)를 통해 재봉하여 결합시킨다. 결합방법은 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 사용 가능하다.As a method for bonding the metal
도 2b에 도시된 바와 같이 제2실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체(200)는 제1실시예의 직조 유연 면상 발열체(100)와 비교하여 금속발열섬유층(210)과, 절연섬유층(230)은 유사하지만 전극섬유층(250)을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다.2B, the woven soft-
전극섬유층(250)은 전기를 공급가능한 전극섬유(251)를 경사 및 위사로 사용하여 직조한 층으로, 금속발열섬유층(210)과 절연섬유층(230)의 사이에 배치된다. 전극섬유층(250)은 외부의 전기공급장치와 연결되어 전기를 공급하는 역할을 하며, 금속발열섬유층(210)의 저항이 높아져 온도가 너무 올라가게 되면 전극섬유층(250)을 통해 온도를 제어 가능하다. 경우에 따라서 도 3c와 같이 전극섬유(251)와 금속발열섬유(211)를 각각의 층으로 배치시키지 않고 금속발열섬유(211)와 전극섬유(251)를 연선한 다음에 이를 금속발열섬유층(210)으로 직조할 수 있다.The
전극섬유층(250)은 제1실시예의 금속발열섬유층(110) 및 절연섬유층(130)의 결합과 마찬가지로 접착제를 이용하여 적층되거나, 재봉 기계를 통해 재봉될 수 있다.The
도 2c 및 도 4에 도시된 바와 같이 제3실시예에 따른 직조 유연 면상 발열체(300)는 제2실시예에 대해 복수의 절연섬유층(330) 사이에 금속발열섬유층(310)과 전극섬유층(350)이 적층된다는 점은 유사하나 면상 발열체(300)의 내부에 발열충진제(370)가 추가된다는 점은 차이가 있다.As shown in FIG. 2C and FIG. 4, the woven flexible
발열충진제(370)는 각 섬유가 직조된 금속발열섬유층(310) 및 전극섬유층((350))에서 직조된 섬유 사이의 공간에 충진되어 발열한다. 이와 같은 발열 충진제(370)를 추가하게 되면 발열 성능이 향상될 뿐만 아니라 기계적 내구성 또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 경우에 따라서 별도의 금속발열섬유층(310)을 구비하지 않고 절연섬유층(330)과 전극섬유층(350)으로만 이루어진 직조 유연 면상 발열체(300)에 발열충진제(370)를 추가하여 발열기능을 수행하도록 할 수 있다.The
여기서 발열충진제(370)는 탄소계인 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 활성탄소, 카본블랙이나, 비탄소계인 탄화규소(SiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 이산화주석(SnO2) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.Wherein at least any one of
제1 내지 3실시예와 같이 각각의 섬유로 이루어진 섬유층(110, 130, 210, 230, 250, 310, 330, 350)을 적층시켜 직조 유연 면상 발열체(100, 200, 300)를 제조할 경우 용도에 따라서 적층되는 층의 수를 변경시킬 수 있으며, 제작 공정이 간단하다. 직조 유연 면상 발열체(100, 200, 300)는 이러한 순서 이외에도 선상으로 형성된 금속발열섬유와, 금속발열섬유의 상부 및 하부에 배치되는 선상의 절연섬유를 갖는 섬유부재를 제조하고, 섬유부재를 경사 및 위사로 사용하여 직조 유연 면상 발열체를 직조할 수도 있다.When the woven
상기와 같이 선상의 섬유로 직조 유연 면상 발열체(100, 200, 300)를 직조하게 되면 발열체(100, 200, 300)가 유연하게 제조되기 때문에 필요에 따라서 발열체(100, 200, 300)를 구부릴 수 있다. 예를 들면 야외에서 음식을 조리할 때 판상의 발열체를 사용하게 되면 조리기구의 하부만 가열되어 가열하는 데 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 하지만 본 발명과 같은 유연한 발열체(100, 200, 300)를 사용하게 되면 조리기구의 둘레를 둘러싸도록 배치한 다음 발열되게 하여 음식을 조리하기 용이하다. 또한 본 발명의 발열체(100, 200, 300)는 기존의 면상 발열체와 같이 일반섬유와 금속섬유를 함께 꼬아 직조용 실을 제작하거나, 전도성이 없는 폴리머 실의 표면에 금속을 코팅한 후 이를 직조하는 방법이 아닌 발열금속섬유 자체를 직접 직조하기 때문에 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 절감되는 효과를 제공한다.Since the
100, 200, 300: 직조 유연 면상 발열체
110, 210, 310: 금속발열섬유층
111, 211: 금속발열섬유
113: 산화방지막
130, 230, 330: 절연섬유층
131: 절연섬유
250, 350: 전극섬유층
251: 전극섬유100, 200, 300: woven flexible surface heating element
110, 210 and 310: metal heating fiber layer
111, 211: metal heating fiber
113: Oxidation prevention film
130, 230, 330: insulating fiber layer
131: Insulated fiber
250, 350: electrode fiber layer
251: Electrode fiber
Claims (10)
금속발열섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조한 금속발열섬유층과;
절연섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조하며, 상기 금속발열섬유층의 상부 및 하부에 적층되는 절연섬유층과;
전극섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직조하며, 상기 금속발열섬유층과 상기 절연섬유층 사이에 적층되는 전극섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.In a woven flexible surface heating element,
A metal heating fiber layer woven using metal heating fibers as warp and weft;
An insulating fiber layer which is woven using insulating fibers as warp and weft yarns and laminated on upper and lower portions of the metal heating fiber layer;
And an electrode fiber layer which is woven using the electrode fibers as warp and weft yarns and laminated between the metal heating fiber layer and the insulating fiber layer.
상기 금속발열섬유층의 외주면에는 산화방지막이 코팅된 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 1,
Wherein an outer surface of the metal heating fiber layer is coated with an oxidation preventing film.
상기 금속발열섬유는 복수의 금속발열선이 연선된 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 1,
Wherein the metal heating fibers have a plurality of metal heating wires twisted.
상기 금속발열섬유는 백금(Pt), 철(Fe), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 아연(Zn), 텡스텐(W), 코발트(Co) 또는 이들을 포함한 합금 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 1,
The metal heating fibers may be at least one selected from the group consisting of Pt, Fe, Ni, Al, Cu, Ti, Mo, Au, Ag, Characterized in that it is made of at least one of palladium (Pd), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), chromium (Cr), zinc (Zn), tungsten (W), cobalt (Co) Plane heating element.
상기 절연섬유는 세라믹계 섬유인 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 1,
Wherein the insulating fiber is a ceramic-based fiber.
상기 세라믹계 섬유는 유리 섬유, 내열 폴리머 섬유, 산화티타늄 섬유, 산화 알루미늄 섬유, 산화지르코늄 섬유, 탄화규소 섬유, 티타늄산칼륨 섬유 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 6,
Wherein the ceramic-based fiber is at least one of glass fiber, heat-resistant polymer fiber, titanium oxide fiber, aluminum oxide fiber, zirconium oxide fiber, silicon carbide fiber and potassium titanate fiber.
상기 면상 발열체의 내부에 발열충진제가 더 포함된 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.The method according to claim 1,
Wherein the planar heating element further comprises a heating filler inside the planar heating element.
상기 발열충진제는 탄소계인 흑연, 탄소나노튜브, 활성탄소, 카본블랙 및 비탄소계인 탄화규소, 규화몰리브덴, 이산화주석 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 직조 유연 면상 발열체.9. The method of claim 8,
Wherein the exothermic filler is at least one of carbon-based graphite, carbon nanotubes, activated carbon, carbon black, and non-carbon based silicon carbide, molybdenum silicide, and tin dioxide.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180039335A (en) * | 2016-10-10 | 2018-04-18 | 한국전기연구원 | Woven flexible surface heating element controlled in the heat direction |
CN108794034A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 安徽同和晶体新材料股份有限公司 | A kind of flexible Zirconium oxide fibre felt and its preparation method and application |
WO2019039718A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | 한국전기연구원 | Woven flexible planar heating element comprising protective film, and method for producing same |
KR102153684B1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-09-08 | (주)에스와이인터네셔날 | Coupling assembly for electronic components cooling device |
KR20210007536A (en) | 2019-07-12 | 2021-01-20 | 한국전기연구원 | Metal fiber plane heating element |
CN114766948A (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-22 | 牛墨石墨烯应用科技有限公司 | Heating towel wall hanging support based on graphene heating film and manufacturing method |
EP3873172A4 (en) * | 2018-10-23 | 2022-07-27 | Changmin Techron Co., Ltd | Planar heating sheet assembly |
EP3154313B1 (en) * | 2015-10-09 | 2022-10-05 | Ama Composites S.r.l. | Cooking device, and method for its realisation |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225336A (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Ricoh Co Ltd | Endless belt, method of manufacturing the same, heating member, heating and fixing apparatus having heating member, transfer belt and intermediate transfer unit apparatus having the same |
-
2014
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225336A (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Ricoh Co Ltd | Endless belt, method of manufacturing the same, heating member, heating and fixing apparatus having heating member, transfer belt and intermediate transfer unit apparatus having the same |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3154313B1 (en) * | 2015-10-09 | 2022-10-05 | Ama Composites S.r.l. | Cooking device, and method for its realisation |
KR20180039335A (en) * | 2016-10-10 | 2018-04-18 | 한국전기연구원 | Woven flexible surface heating element controlled in the heat direction |
KR102670743B1 (en) * | 2016-10-10 | 2024-05-30 | 한국전기연구원 | Woven flexible surface heating element controlled in the heat direction |
WO2019039718A1 (en) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | 한국전기연구원 | Woven flexible planar heating element comprising protective film, and method for producing same |
KR20190021680A (en) * | 2017-08-23 | 2019-03-06 | 한국전기연구원 | A woven flexible surface heating element including an insulating film |
CN111034353A (en) * | 2017-08-23 | 2020-04-17 | 韩国电气研究院 | Weaving-shaped soft planar heating element comprising protective film and method for producing the same |
KR102434600B1 (en) * | 2017-08-23 | 2022-08-19 | 한국전기연구원 | A woven flexible surface heating element including an insulating film |
CN108794034A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 安徽同和晶体新材料股份有限公司 | A kind of flexible Zirconium oxide fibre felt and its preparation method and application |
EP3873172A4 (en) * | 2018-10-23 | 2022-07-27 | Changmin Techron Co., Ltd | Planar heating sheet assembly |
KR20210007536A (en) | 2019-07-12 | 2021-01-20 | 한국전기연구원 | Metal fiber plane heating element |
KR102153684B1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-09-08 | (주)에스와이인터네셔날 | Coupling assembly for electronic components cooling device |
CN114766948A (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-22 | 牛墨石墨烯应用科技有限公司 | Heating towel wall hanging support based on graphene heating film and manufacturing method |
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