KR200246237Y1 - Far-infrared radiating sheet heater - Google Patents
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Abstract
본 고안은 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체에 관한 것으로, 특히 면상발열체의 한 면에 적어도 한 층 이상의 금속 층과 공기층부를 포함한 단열부를 구성하여 이 방향으로 방출되는 원적외선을 반사시켜 단열을 이룰 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a far-infrared radiating planar heating element having a far-infrared reflective air layer part, and in particular, an insulating part including at least one metal layer and an air layer part on one side of the planar heating element may be formed to reflect the far-infrared rays emitted in this direction to achieve thermal insulation. It would be.
본 발명은 종 또는 횡방향의 열적 특성을 갖도록 배향성 배열을 갖는 탄소섬유(4)가 펄프부재(5)에 배치 성형되어져 있는 탄소섬유 면상발열지(1)와, 상기 탄소섬유 면상발열지(1)의 종방향이나 횡방향에 형성되어져 있는 적어도 한 쌍 이상의 전극(2)과, 상기 탄소섬유 면상발열지(1)의 상하면 표층에 적어도 한 층 이상 적층되어져 있는 고분자 절연부재(3)와, 상기 고분자 절연부재(3)의 어느 일면에 적층되어 탄소섬유 면상발열지(1)에서 방출되는 원적외선을 반사시켜 단열을 이루기 위한 단열부(6)로 이루어져 있는 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체를 제공하는데 있다.The present invention provides a carbon fiber planar heating paper 1 in which carbon fibers 4 having an orientational arrangement are formed and molded on the pulp member 5 to have longitudinal or transverse thermal properties, and the carbon fiber planar heating paper 1 At least one or more pairs of electrodes (2) formed in the longitudinal or transverse direction of the < RTI ID = 0.0 >), polymer insulating member (3) < / RTI > Provided a far-infrared radiation planar heating element having a far-infrared reflecting air layer part which is laminated on any one surface of the polymer insulating member (3) and comprises a heat insulating part (6) for reflecting far-infrared rays emitted from the carbon fiber planar heating paper (1) to achieve insulation. It is.
이러한 고안에 의하면 면상발열체가 필요에 따라 다양한 열적 특성을 얻을 수 있는 이점을 가질 수 있으며, 또한 면상발열체의 한 면에 금속 층과 공기 층을 포함한 단열부를 구성함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.According to this design, the planar heating element may have an advantage of obtaining various thermal characteristics as needed, and also have an advantage of improving thermal efficiency by configuring an insulation part including a metal layer and an air layer on one side of the planar heating element. .
Description
본 고안은 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체에 관한 것으로, 특히 하나의 발열지 내에 분산시킨 탄소섬유의 배향성을 조절하여 하나의 발열지에서 종/횡방향의 전기적 특성을 달리함으로써 이를 이용한 발열지의 사용에 따른 다양한 융통성을 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a far-infrared radiating plane heating element having a far-infrared reflective air layer part, and in particular, by controlling the orientation of carbon fibers dispersed in one heat-generating paper, the heat-generating paper using the same by changing the electrical characteristics in the longitudinal / lateral direction in one heat-generating paper. It is intended to achieve various flexibility according to use.
또한 본 고안은 상기 원적외선 방사 면상발열체의 한 면에 원적외선 복사열을 효과적으로 반사시킬 수 있는 알루미늄 등의 금속 층과 단열효과가 높은 공기 층을 포함한 단열부를 구성함으로써 가열하고자 하는 방향에 대하여 면상발열체의열효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention provides the thermal efficiency of the planar heating element with respect to the direction to be heated by constructing a heat insulating part including a metal layer, such as aluminum, and an air layer having a high thermal insulation effect, which can effectively reflect far-infrared radiant heat on one surface of the far-infrared radiating planar heating element. It is to help improve.
면상발열체는 전기 통전에 의해 발생하는 방사열을 이용하고 있어 온도조절이 용이하고 공기가 오염되지 않아 위생적이며 소음이 없기 때문에 히팅 매트나 히팅 패드, 침대 매트리스, 보온 이불이나 담요, 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다.Planar heating element uses radiant heat generated by electric current, so it is easy to control temperature and sanitary because there is no air pollution, and there is no noise, so heating mat, heating pad, bed mattress, insulation blanket or blanket, apartment or general house, etc. It is widely used for residential heating devices.
또, 사무실이나 상점 등 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고, 막사 등의 산업용 난방장치와 각종 산업용 가열장치, 비닐 하우스와 농산물 건조시스템과 같은 농업용 설비, 도로나 주차장의 눈을 녹이거나 결빙을 방지할 수 있는 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 거울이나 유리의 김서림 방지장치, 건강보조용, 축산용 등과 같이 매우 다양한 분야에 이용이 가능하다.It also prevents the melting of snow and freezing of roads and parking lots, such as heating devices in commercial buildings such as offices and shops, industrial heating devices in workshops, warehouses, barracks, and other industrial heating devices, agricultural facilities such as vinyl houses and agricultural product drying systems. In addition to various freeze protection devices that can be used, such as leisure, winter, home appliances, anti-fog device of mirror or glass, health supplement, animal husbandry, etc. can be used in a wide variety of fields.
면상발열체의 발열원으로는 니크롬선이나 동니켈 합금으로 만든 발열선이 사용되고 있다. 이와 같은 니크롬이나 동니켈 합금 등의 발열선으로 만든 면상발열체에서는 전기가 한 선을 통해 흐르기 때문에 발열선의 어느 한 부분이라도 끊어지면 전기가 통하지 않게 되어 면상발열체가 작동을 하지 않게 된다.As a heat generating source of the planar heating element, a heating wire made of nichrome wire or copper nickel alloy is used. In the planar heating element made of such a heating wire such as nichrome or copper nickel alloy, electricity flows through one line, so if any part of the heating line is cut off, electricity does not pass and the planar heating element does not operate.
또한 상기의 면상발열체에서는 발열선이 단락되는 경우 그 부분에서 전기저항이 크게 감소하여 심하게 발열되기 때문에 화재의 위험성이 있다. 따라서, 발열선의 단락을 방지하기 위해 발열선의 표면을 충분한 두께의 전기부도체로 완전히 절연을 시켜야 하나, 전기부도체는 열 부도체이므로 열전도 특성이 나쁘기 때문에 면상발열체의 열효율이 크게 저하된다. 또한 니크롬이나 동니켈 합금 발열선을 이용한 면상발열체는 발열선 부위만의 부분발열이기 때문에 온도분포가 불균일하다는문제점이 있었다.In the planar heating element, when the heating wire is short-circuited, there is a risk of fire because the electrical resistance is greatly reduced at that portion, causing severe heat generation. Therefore, in order to prevent the short circuit of the heating wire, the surface of the heating wire must be completely insulated with an electrical conductor having a sufficient thickness. However, since the electrical conductor is a thermal insulator, the thermal conductivity of the planar heating element is greatly degraded. In addition, the planar heating element using a nichrome or copper nickel alloy heating wire has a problem that the temperature distribution is nonuniform because it is a partial heating of only the heating wire part.
특히 종래의 이러한 면상발열체들은 하나의 발열체에서 얻어지는 발열특성이 방향성을 갖고 있지 않기 때문에 이러한 면상발열체를 이용한 전기장판 등에서 필요에 따라 열원을 많이 필요할 때와 그렇지 않을 때 등에 적절히 이용할 수 없는 이용적 제약이 있었다.In particular, these conventional planar heating elements do not have a direct heating property obtained in one heating element, so there is a limitation in the use of such a planar heating element which cannot be properly used when a large amount of heat source is required and when not required. there was.
본 고안의 목적은 원적외선 방사특성이 뛰어나며 분산시 서로간의 접촉이 용이하게 발생할 수 있는 형상인 탄소섬유를 펄프 및 기타 제지를 만드는데 필요한 성분들의 혼합물 내에 분산시키고 탄소섬유의 배향성을 조절함으로써 종방향과 횡방향으로 서로 다른 발열특성을 나타내는 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to disperse the carbon fiber, which is excellent in far-infrared radiation characteristics and easily form contact with each other in the dispersion, in the mixture of components necessary to make pulp and other papers, and by controlling the orientation of the carbon fiber in the longitudinal and transverse directions. It is to provide a far-infrared radiating planar heating element having a far-infrared reflective air layer having different heat-generating characteristics in the direction.
본 고안의 다른 목적은 상기의 원적외선 방사 탄소섬유 발열체의 한 면에 원적외선 복사열을 효과적으로 반사시킬 수 있는 알루미늄 등의 금속 층과 단열효과가 우수한 공기 층을 포함한 단열부를 구성함으로써 균일 발열과 함께 열효율의 향상이 가능한 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to improve thermal efficiency with uniform heat generation by constructing a heat insulating part including a metal layer such as aluminum that can effectively reflect far-infrared radiant heat on one side of the far-infrared radiant carbon fiber heating element and an air layer having excellent heat insulating effect. It is to provide a far-infrared radiating planar heating element having this far-infrared reflective air layer.
도 1은 본 고안에 의한 원적외선 방사 탄소섬유 발열지를 이용한 면상발열체1 is a planar heating element using a far-infrared radiation carbon fiber heating paper according to the present invention
를 예시하는 참고도A reference diagram to illustrate
도 2는 도 1의 요부 단면도2 is a cross-sectional view of main parts of FIG.
도 3은 도 1의 원적외선 방사 탄소섬유 발열지의 평면도3 is a plan view of the far-infrared radiation carbon fiber heating paper of FIG.
도 4는 본 고안의 단열부에 의해 원적외선 방사 면상발열체를 구성한 상태를Figure 4 is a state in which the far-infrared radiation surface heating element is configured by the heat insulating part of the present invention
나타내는 요부 단면도Main section showing
도 5는 본 고안에서 한 개의 금속 층과 공기층 유지용 공기층부를 포함하여5 includes one metal layer and an air layer for maintaining an air layer in the present invention.
구성된 면상발열체 단열부를 예시하는 요부 단면도Main part sectional drawing which illustrates the planar heating element heat insulation part comprised
도 6은 본 고안에 의한 두 개의 금속 층과 공기층 유지용 공기층부를 포함하6 includes two metal layers and an air layer for maintaining an air layer according to the present invention.
여 구성된 면상 발열체 단열부를 예시하는 요부 단면도Main part sectional drawing which illustrates the planar heating element heat insulation part comprised
도 7은 본 고안에 의한 돌이나 마루 바닥의 가열을 위한 원적외선 방사 면상Figure 7 is a far-infrared radiation plane for heating of the stone or floor floor according to the present invention
발열체를 예시하는 요부 단면도Main part cross section which illustrates a heating element
도 8은 본 고안에 의한 허니컴 형태의 공기층부의 참고도8 is a reference diagram of the air layer of the honeycomb form according to the present invention
도 9는 본 고안에 의한 마름모 또는 사각형 형태의 공기층부의 참고도9 is a reference view of the air layer portion of the rhombus or square shape according to the present invention
도 10은 본 고안에 의한 발열부와 단열부를 일체화시킨 면상발열체를 예시10 illustrates a planar heating element integrating a heat generating portion and a heat insulating portion according to the present invention
하는 요부 단면도Main body profile
도 11은 본 고안에 의한 발열부와 단열부를 일체화시킨 면상발열체를 예시11 illustrates a planar heating element integrating a heat generating portion and a heat insulating portion according to the present invention
하는 또 다른 실시예의 요부 단면도Cross-sectional view of the main portion of another embodiment
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
1. 탄소섬유 발열지 2. 전극부1. Carbon fiber heating paper 2. Electrode part
3. 고분자 절연부재 4. 탄소섬유3. Polymer insulation member 4. Carbon fiber
5. 펄프부재 6. 단열부5. Pulp member 6. Insulation part
7. 공기층부 8. 금속층7. Air layer 8. Metal layer
9. 고분자 부재 10. 종이9. Polymer absence 10. Paper
11. 유리섬유 직물 12. 돌(또는 나무)11. Fiberglass fabric 12. Stone (or wood)
본 고안은 특히 상기예의 목적을 구현할 수 있도록 배향성을 갖는 탄소섬유 발열지의 종방향이나 횡방향으로 적어도 한 쌍 이상의 전극을 형성하고 평판상의 윗면과 밑면에 각기 적어도 한 층 이상의 고분자 절연부재를 라미네이팅하여 이루어지는 원적외선 방사 면상발열체의 어느 한 면에는 단열부가 구비 되어져 있는 구성의 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 면상 발열체를 그 특징으로 한다.The present invention is particularly made by forming at least one pair of electrodes in the longitudinal or transverse direction of the carbon fiber heating paper having an orientation to achieve the object of the above example and laminating at least one layer of the polymer insulating member respectively on the top and bottom of the flat plate One side of the far-infrared radiating planar heating element is characterized by a far-infrared planar heating element having a far-infrared reflecting air layer part having a heat insulating portion.
본 고안의 또 다른 특징은 상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부는 원적외선 복사열을 효과적으로 반사시킬 수 있는 알루미늄 등의 금속 층과 단열효과가 우수한 공기층부를 포함한 형태의 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체에 있다.Another feature of the present invention lies in the far-infrared radiating surface heating element having a far-infrared reflective air layer part including a metal layer such as aluminum capable of effectively reflecting the far-infrared radiant heat and an air layer having an excellent thermal insulation effect.
이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 고안의 보다 상세한 특징들이 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and thus more detailed features of the present invention will be understood.
도 1 및 도 2는 본 고안에 의한 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체를 나타내었다.1 and 2 show a far-infrared radiation surface heating element having a far-infrared reflective air layer part according to the present invention.
상기 원적외선 방사 면상발열체는 상기 탄소섬유의 배향성을 조절한 발열지(1)의 종방향이나 횡방향으로 적어도 한 쌍 이상의 전극(2)을 형성하고 고분자 절연부재(3)가 발열지(1)의 상/하 표층에 라미네이팅 되어져 있다.The far-infrared radiating planar heating element forms at least one pair of electrodes 2 in the longitudinal direction or the lateral direction of the heat generating paper 1 in which the orientation of the carbon fiber is controlled, and the polymer insulating member 3 is formed of the heat generating paper 1. Laminated on the upper and lower surfaces.
상기 원적외선 방사 면상발열체는 탄소섬유 발열지(1)의 윗면과 밑면에 각기 한 층의 고분자 절연부재(3)가 구비되어져 있으나, 용도에 따라서는 서로 다른 재질의 고분자 필름들을 두 개 이상 적층하여 라미네이팅할 수도 있다.The far-infrared radiation heating element is provided with a polymer insulating member 3 of one layer on the top and bottom surfaces of the carbon fiber heating paper 1, but laminating by laminating two or more polymer films of different materials depending on the purpose. You may.
상기 면상발열체의 고분자 절연부재(3)는 폴리에스터, 아크릴, ABS, 셀루로우즈, 불화탄소, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 폴리스타일렌, 고무, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리비닐플루오라이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 에폭시, 에폭시 수지함침 유리직물, 우레탄 등을 사용할 수 있다.The polymer insulating member 3 of the planar heating element may include polyester, acrylic, ABS, cellulose, carbon fluoride, polyethylene, polypropylene, polystyrene, rubber, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl fluoride, polyamide, Polyimide, polyurethane, epoxy, epoxy resin impregnated glass fabric, urethane and the like can be used.
또, 상기 면상발열체의 탄소섬유 발열지(1)는 도 3과 같이 이루어져 있다.In addition, the carbon fiber heating paper 1 of the planar heating element is made as shown in FIG.
상기 탄소섬유 면상발열지(1)는 직경 5∼50 μm, 길이 0.5∼20 mm로 직경에 비해 길이가 훨씬 긴 탄소섬유(4)가 발열지의 펄프부재(5) 내에 발열지의 종방향으로 어느 정도의 배향성을 갖고 균일 분산되어 있어 발열체의 전체 면에서 균일 발열이 가능하여, 니크롬이나 동니켈 합금 발열선을 이용한 면상발열체의 문제점인 발열선 부위만의 부분발열에 의한 불균일한 온도분포를 해결할 수 있다.The carbon fiber planar heating paper 1 has a diameter of 5 to 50 μm and a length of 0.5 to 20 mm, and the carbon fiber 4, which is much longer than the diameter, is somewhat in the longitudinal direction of the heating paper in the pulp member 5 of the heating paper. Since it is uniformly dispersed with the orientation of the heating element, it is possible to uniformly generate heat on the entire surface of the heating element, thereby solving the non-uniform temperature distribution due to the partial heating of only the heating line part, which is a problem of the planar heating element using the nickel chromium or copper alloy alloy heating wire.
본 고안은 탄소섬유의 배향성을 조절한 발열지(1)에서 횡방향에 비해 종방향으로 탄소섬유간의 더 많은 접촉이 이루어지기 때문에 횡방향에 비해 종방향으로 더 낮은 저항을 나타내게 되어 종방향으로 더 큰 발열특성을 나타내게 된다. 또한 탄소섬유의 배향 정도가 증가할수록 종방향으로의 저항이 감소하며 횡방향으로의 저항은 증가하게 된다.The present invention shows a lower resistance in the longitudinal direction than in the transverse direction because more contact between the carbon fibers is made in the longitudinal direction in the heat generating paper (1) in which the orientation of the carbon fibers is controlled. It shows a large heat generation characteristic. In addition, as the degree of orientation of the carbon fibers increases, the resistance in the longitudinal direction decreases and the resistance in the transverse direction increases.
본 고안의 실시예로서 면저항이 각기 148.0 Ω/□, 60.4 Ω/□ 및 13.5 Ω/□인 발열지에 대해 탄소섬유의 배향성을 변화시킨 후, 10 cm×10 cm, 20 cm×20 cm, 40 cm×40 cm 크기로 절단하여 종방향과 횡방향으로 각기 전극(2)을 설치하여 면저항을 측정한 결과 종방향에 대한 횡방향의 면저항의 비가 1.1배에서 3.5배 범위에서 변화되었다.As an embodiment of the present invention, after changing the orientation of the carbon fibers with respect to the heating paper having sheet resistances of 148.0 Ω / □, 60.4 Ω / □ and 13.5 Ω / □, respectively, 10 cm × 10 cm, 20 cm × 20 cm, 40 cm The sheet resistance was measured by cutting the size of 40 cm and installing the electrodes 2 in the longitudinal and transverse directions, respectively, and the ratio of the sheet resistance in the transverse direction to the longitudinal direction varied from 1.1 to 3.5 times.
상기의 원적외선 방사 탄소섬유 발열지의 종방향이나 횡방향 중에서 주로 어느 한 방향으로의 발열특성을 이용하여 면상발열체를 구성하며, 용도에 따라서는 이와 수직방향으로의 발열특성을 이용함으로써 동일한 탄소섬유 발열지를 가지고도 서로 다른 발열특성을 갖는 원적외선 방사 면상발열체의 구성이 가능하다.The planar heating element is constructed by using heat generation characteristics mainly in one of the longitudinal and lateral directions of the far-infrared radiation carbon fiber heating paper, and depending on the use, the same carbon fiber heating paper is used by using the heat generation characteristics in the vertical direction. In addition, it is possible to configure a far-infrared radiant plane heating element having different heat generating characteristics.
면상발열체의 용도로는 주거용 및 산업용 난방장치, 각종 산업용 가열장치, 비닐 하우스와 농산물 건조시스템과 같은 농업용 설비, 각종 동결방지장치를 비롯하여 레저용, 방한용, 가전제품, 건강보조용, 축산용 등과 같이 매우 다양하다. 이와 같이 다양한 면상발열체의 용도는 크게 면상발열체의 양쪽 면에 대해 모두 가열이 필요한 경우와 면상발열체의 한쪽 면으로만 가열이 필요한 것으로 나눌 수 있다. 이중에서 면상발열체의 한쪽 면으로만 가열이 필요한 용도에서는 면상발열체에서 이와 반대 방향으로 방사되는 원적외선 복사열은 열손실이 되므로, 이를 차단하여 열효율을 향상시키기 위해서는 면상발열체의 한쪽 면에 단열부를 구성한다.Planar heating elements include residential and industrial heating devices, various industrial heating devices, agricultural equipment such as vinyl houses and agricultural product drying systems, various freeze protection devices, and leisure, cold protection, home appliances, health supplements, livestock, etc. Very diverse As such, the use of various planar heating elements can be largely divided into the case where heating is required for both sides of the planar heating element and only one side of the planar heating element. In the use that requires heating only on one side of the planar heating element, the far-infrared radiant heat radiated in the opposite direction from the planar heating element is a heat loss, so in order to block this to improve the thermal efficiency, a heat insulation is formed on one side of the planar heating element.
따라서 상기 원적외선 방사 면상발열체의 한 면에 도 4와 같이 알루미늄 등의 금속 층과 단열효과가 우수한 공기 층부를 포함한 단열부(6)를 부착하여 이 방향으로 방출되는 원적외선을 반대방향으로 반사시킴으로써 효과적인 단열을 이룰 수 있다.Therefore, as shown in Figure 4 on one side of the far-infrared radiating surface heating element attached to the heat insulating portion 6 including a metal layer, such as aluminum and the air layer excellent in heat insulating effect and effective heat insulation by reflecting the far infrared rays emitted in this direction in the opposite direction Can be achieved.
상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부(6)는 도 5에 나타낸 예시에서와 같이 기본적으로 일정 두께의 공기층부(7)와 한 층 이상의 금속 층(8)이 고분자 부재(9), 종이(10), 유리섬유 직물(11)과 함께 적층된 구조로 되어 있으며, 도 6과 같이 금속 층(8)이 앞면과 뒷면에 두 층으로 이루어진 구조도 가능하다.The thermal insulation portion 6 of the far-infrared radiation heating element is basically an air layer portion 7 and at least one metal layer 8 having a predetermined thickness, as shown in the example shown in FIG. 5, the polymer member 9 and the paper 10. In addition, the fiberglass fabric 11 is laminated with the structure, and as shown in FIG. 6, the metal layer 8 may have a structure composed of two layers on the front and the rear.
도 5와 도 6에 나타낸 예시에서는 상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부가 에폭시 등의 고분자 부재(9), 일정 두께의 공기층을 유지하기 위한 허니컴 형태 등의 공기층부(7), 고분자 부재(9), 금속 층(8), 고분자 부재(9), 종이(10)와 유리섬유 직물(11)로 구성되어 있으나, 고분자 부재(9), 금속 층(8), 고분자 부재(9),일정 두께의 공기층을 유지하기 위한 허니컴 등의 공기층부(7), 고분자 부재(9)의 순서로 구성하는 것도 가능하다.5 and 6, the heat insulating portion of the far-infrared radiating planar heating element includes a polymer member 9 such as epoxy, an air layer portion 7 such as a honeycomb for maintaining a certain thickness of the air layer, a polymer member 9, It consists of a metal layer (8), a polymer member (9), a paper (10) and a glass fiber fabric (11), but a polymer member (9), a metal layer (8), a polymer member (9), and an air layer with a certain thickness. It is also possible to configure in order of the air layer part 7 and the polymer member 9, such as a honeycomb, for holding | maintaining.
또한 적층순서를 달리하여 고분자 부재(9), 금속 층(8), 고분자 부재(9), 종이(10), 유리섬유 직물(11), 종이(10), 공기층부(7), 고분자 부재(9)의 순서로 구성된 구조도 가능하며, 고분자 부재(9), 금속 층(8), 고분자 부재(9), 공기층부(7), 고분자 부재(9)의 적층 구조도 가능하다. 또한 이와 같은 구조들 외에도 공기 층과 함께 적어도 한 층 이상의 금속 층을 포함하고 있어 단열부에서 원적외선의 반사가 가능한 구조이면 어떤 것이라도 본 고안에서 적용이 가능하다.In addition, the stacking order may be changed in order of the polymer member 9, the metal layer 8, the polymer member 9, the paper 10, the glass fiber fabric 11, the paper 10, the air layer 7, and the polymer member ( The structure configured in the order of 9) is also possible, and the laminated structure of the polymer member 9, the metal layer 8, the polymer member 9, the air layer part 7, and the polymer member 9 is also possible. In addition to these structures, any structure that includes at least one or more metal layers together with the air layer is capable of reflecting far-infrared rays in the heat insulating part can be applied in the present invention.
상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부에 사용되는 금속 층(8)의 용도는 면상발열체에서 방출되는 원적외선을 효과적으로 반사시키기 위한 것으로, 금속 층(8)의 재질로는 알루미늄을 비롯하여 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금, 니켈 및 니켈 합금, 은, 금, 백금 등과 같이 원적외선 반사특성이 우수한 금속들을 사용할 수 있다. 상기 금속 층(8)의 형태로는 포일, 박판 시트를 비롯하여 진공 증착이나 스퍼터링 등과 같이 어떠한 박막공정을 사용하여 제조한 박막도 가능하다.The use of the metal layer 8 used in the heat insulating portion of the far-infrared radiating planar heating element is to effectively reflect the far-infrared radiation emitted from the planar heating element, and the material of the metal layer 8 includes aluminum, aluminum alloys, copper and copper. Metals having excellent far-infrared reflecting properties, such as alloys, nickel and nickel alloys, silver, gold, platinum, and the like, can be used. The metal layer 8 may be formed of a foil, a thin sheet, or a thin film manufactured using any thin film process such as vacuum deposition or sputtering.
상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부에서 금속 층(8)의 표면에 PET 등과 같은 고분자 부재(9)를 라미네이팅을 함으로써 면상발열체의 사용시 금속 층(8)의 표면이 산화되어 원적외선 반사특성이 저하되는 것을 방지할 수 있으나, 경우에 따라서는 금속 층(8)의 표면을 고분자 부재로 라미네이팅 하지 않을 수도 있다.Laminating the polymer member 9 such as PET on the surface of the metal layer 8 in the heat insulating portion of the far-infrared radiating planar heating element, the surface of the metal layer 8 is oxidized when the planar heating element is used, and thus the far infrared reflecting property is lowered. In some cases, the surface of the metal layer 8 may not be laminated with a polymer member.
상기 고분자 부재(9)의 재질로는 에폭시를 비롯하여 우레탄, PET, 폴리에스터, 아크릴, ABS, 셀루로우즈, 불화탄소, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 폴리스타일렌, 고무, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리비닐플루오라이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 에폭시 수지 함침 유리직물 등을 사용할 수 있다.The polymer member 9 may be made of epoxy, urethane, PET, polyester, acrylic, ABS, cellulose, fluorocarbon, polyethylene, polypropylene, polystyrene, rubber, polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl. Fluoride, polyamide, polyimide, polyurethane, epoxy resin impregnated glass fabric, and the like can be used.
상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부에서 허니컴 형태 등의 공기층부(7)를 사용하여 일정 두께의 공기층을 유지하는 것은 공기의 열전도도가 매우 낮기 때문에 단열효과가 매우 우수하기 때문이다. 또한 도 7의 예시처럼 돌침대나 엘리베이터 내벽, 실내 바닥이나 내벽 등과 같이 상기 원적외선 방사 면상발열체를 돌(또는 나무)(12) 등에 부착하여 직접 가열하는 경우에는 허니컴 등의 구조(7)에 의해 유지되는 공기층이 있음으로써 돌(또는 나무)(12)의 두께를 줄일 수 있다. 이와 같은 경우 공기의 열용량이 돌이나 나무보다 훨씬 작아 가열시 전기에너지가 적게 소모되기 때문에, 돌이나 나무의 두께를 줄임으로 해서 외관은 그대로 유지하면서도 전기에너지의 절약이 가능하다. 상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부에서 일정 두께의 공기 층을 유지하기 위한 허니컴 등의 공기층부(7)의 두께에는 큰 제약이 없으나, 일반적으로 5-10 mm 정도가 적당하다.Maintaining an air layer having a predetermined thickness by using an air layer part 7 such as a honeycomb in the heat insulating part of the far-infrared radiating planar heating element is because the heat insulating effect of the air is very low and the heat insulating effect is very excellent. In addition, in the case of directly heating by attaching the far-infrared radiant heating element such as a stone bed or an elevator inner wall, an indoor floor or an inner wall to the stone (or wood) 12 or the like as illustrated in FIG. 7, it is maintained by a structure 7 such as honeycomb. The presence of the air layer can reduce the thickness of the stone (or wood) 12. In this case, since the heat capacity of the air is much smaller than that of stone or wood, less electric energy is consumed when heating. Therefore, by reducing the thickness of the stone or wood, it is possible to save electric energy while maintaining the appearance. The thickness of the air layer portion 7 such as honeycomb for maintaining the air layer of a predetermined thickness in the heat insulation portion of the far-infrared radiating surface heating element is not particularly limited, but generally 5-10 mm is suitable.
상기 원적외선 면상발열체에서 공기 층의 두께를 일정하게 유지하기 위한 공기층부(7) 구조로는 도 8과 같은 허니컴 형태가 가장 적합하나, 도 9와 같은 마름모 또는 사각형 형태도 가능하며 이외에도 공기 층부(7) 두께를 일정하게 유지하며 면상발열체 위에 부착되는 돌(또는 나무)(12)을 지지할 수 있는 구조이면 원 형태를 비롯하여 어느 것이라도 가능하다.As the structure of the air layer 7 for maintaining a constant thickness of the air layer in the far-infrared plane heating element, a honeycomb form as shown in FIG. 8 is most suitable, but a rhombus or quadrangle form as shown in FIG. 9 is also possible. Any structure including a circular shape can be used as long as the thickness can be kept constant and can support the stone (or wood) 12 attached to the planar heating element.
도 8과 도 9에 예시한 공기층부(7)의 재질은 알루미늄, 구리, 플라스틱이 가장 적합하나, 이외에도 공기 층의 두께를 일정하게 유지하며 면상발열체 위에 부착되는 돌(또는 나무)(12)을 지지할 수 있는 재질이면 종이를 비롯하여 어느 것이라도 가능하다.The material of the air layer portion 7 illustrated in FIGS. 8 and 9 is most suitable for aluminum, copper, and plastic, but besides, a stone (or wood) 12 is attached to the planar heating element while maintaining a constant thickness of the air layer. Any material can be used as long as the material can be supported.
상기 원적외선 방사 면상발열체의 단열부에서 종이(10)와 유리섬유 직물(11)은 알루미늄 포일 등과 같은 금속 층(8)이 구겨지지 않고 편평한 형태를 유지하기 위한 것으로, 종이(10)의 재질로는 크래프트 지를 비롯하여 금속 층(8)이 구겨지는 것을 방지할 수 있는 두께의 어떠한 종이도 사용이 가능하다. 상기 면상발열체의 단열부에는 종이(10)와 유리섬유 직물(11)을 함께 사용할 수도 있으며, 종이(10)만을 사용하거나 유리섬유 직물(11) 대신에 부직포 등의 천을 종이(10)와 함께 사용할 수도 있다. 또한 상기 면상발열체의 단열부에서는 종이(10) 대신에 에폭시, FRP 등과 같은 플라스틱 판을 사용할 수도 있다.The paper 10 and the glass fiber fabric 11 in the heat insulating portion of the far-infrared radiating planar heating element are for maintaining a flat shape without crumpling the metal layer 8 such as aluminum foil, and the like. Any paper having a thickness that can prevent the metal layer 8 from being wrinkled, including kraft paper, can be used. The heat insulating portion of the planar heating element may be used together with the paper 10 and the glass fiber fabric 11, using only the paper 10 or using a cloth such as non-woven fabric with the paper 10 instead of the glass fiber fabric (11) It may be. In addition, in the heat insulating part of the planar heating element, a plastic plate such as epoxy or FRP may be used instead of the paper 10.
상기 원적외선 방사 면상발열체에서 단열부의 구성은 도 5와 도 6에 예시한 것과 같이 에폭시 등의 고분자 부재(9), 공기층 유지용 허니컴 등의 공기층부(7), 고분자 부재(8)로 라미네이팅한 금속 층(8), 종이(10), 유리섬유 직물(11) 등을 순차적으로 접착제로 부착하여 이루어질 수 있으나, 공기층 유지용 공기층부(7), 에폭시 등의 고분자 부재(9), 금속 층(8), 종이(10), 유리섬유 직물(11) 등을 한꺼번에 고분자 부재(9)로 라미네이팅 하여 이루어질 수도 있다.As illustrated in FIGS. 5 and 6, the heat insulating part of the far-infrared radiating planar heating element has a metal laminated with a polymer member 9 such as epoxy, an air layer portion 7 such as an air layer holding honeycomb, and a polymer member 8. Although the layer 8, the paper 10, the glass fiber fabric 11, etc. may be sequentially attached with an adhesive, the air layer holding air layer portion 7, the polymer member 9 such as epoxy, the metal layer 8 ), Paper 10, glass fiber fabric 11 and the like may be made by laminating with the polymer member 9 at once.
상기와 같이 적어도 한 층 이상의 금속 층과 공기층 유지용 구조를 포함하여 이루어진 단열부를 원적외선 방사 면상발열체에 부착하는 방법으로는 도 4와 같이 단열부(6)와 면상발열체 사이에 빈 공간이 없이 밀착시켜 부착할 수 있다. 이와 같은 경우 탄소섬유 발열지로 이루어진 면상발열체와 상기 단열부를 각기 구성한 다음에 이들을 서로 부착시킬 수도 있다. 또한 도 10과 같이 전극(2)을 설치한 탄소섬유 발열지(1), 에폭시 등의 고분자 부재(9)와 상기 단열부(6)의 순서로 적층 후 이들을 한꺼번에 고분자 부재(3)로 라미네이팅 함으로써 면상발열체와 단열부를 일체화 할 수도 있으며, 도 11과 같이 전극(2)을 설치한 탄소섬유 발열지(1), 에폭시 등의 고분자 부재(9)와 공기층 유지용 공기층부(7), 금속 층(8), 종이(10) 등과 같이 단열부를 구성하는 각 재료들의 순서로 적층 후 이들을 한꺼번에 고분자 부재(3)로 라미네이팅 함으로써 면상발열부와 단열부를 일체화 할 수도 있다. 이외에도 상기 단열부를 면상발열체와 일정 거리를 두고 부착시켜 사용하는 것도 가능하다.As described above, a method of attaching a heat insulating part including at least one metal layer and a structure for maintaining an air layer to a far-infrared radiation planar heating element is in close contact with the heat insulating part 6 and the planar heating element as shown in FIG. I can attach it. In such a case, each of the planar heating element made of carbon fiber heating paper and the heat insulating part may be configured and then attached to each other. In addition, as shown in Figure 10 by laminating in order of the polymer member 9, such as carbon fiber heating paper (1), epoxy, and the heat insulating portion 6 provided with the electrode (2) by laminating them with the polymer member (3) at once It is also possible to integrate the planar heating element and the heat insulating part, and as shown in FIG. 11, a carbon fiber heating paper 1 provided with an electrode 2, a polymer member 9 such as epoxy, an air layer part 7 for maintaining an air layer, and a metal layer ( 8), after lamination in order of the respective materials constituting the thermal insulation, such as paper 10, it is also possible to integrate the planar heating portion and the thermal insulation by laminating them with the polymer member 3 at once. In addition, the heat insulating part may be attached to the planar heating element at a predetermined distance.
이러한 본 고안은 원적외선 반사 공기층부를 갖는 원적외선 방사 면상발열체의 면상 발열지를 이루고 있는 탄소섬유가 일정한 방향성을 갖고 배치되어져 있어 동일한 면상 발열지에서 종 또는 횡방향으로 서로 상이한 발열특성을 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한 본 고안은 원적외선 방사 면상발열체의 한 면에 원적외선 복사열을 효과적으로 반사시킬 수 있는 알루미늄 등의 금속 층과 단열효과가 우수한 공기 층을 포함한 단열부를 구성함으로써 균일 발열과 함께 열효율의 향상을 얻을 수 있다.The present invention has the effect that carbon fibers constituting the planar heating paper of the far-infrared radiating planar heating element having the far infrared reflecting air layer part are arranged with a certain orientation, thereby obtaining different heating characteristics in the longitudinal or transverse direction from the same planar heating paper. . In addition, the present invention can be achieved by improving the heat efficiency together with the uniform heat generation by configuring a heat insulating part including a metal layer such as aluminum and the air layer excellent in heat insulating effect that can effectively reflect the far infrared radiant heat on one side of the far-infrared radiating plane heating element.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030080953A (en) * | 2002-06-07 | 2003-10-17 | 이건국 | The plate heater with air gap of warm |
| KR101364539B1 (en) * | 2012-04-30 | 2014-02-27 | 박세희 | Heating film using cotton mesh heating element |
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2001
- 2001-01-30 KR KR2020010002099U patent/KR200246237Y1/en not_active IP Right Cessation
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