(57)【要約】  冷蔵庫用面状発熱体が開示される。本発明の冷蔵庫の内部に構成され、外部から印加される電源部によって発熱する冷蔵庫用面状発熱体は、一面に前記電源部からの電源によって発熱する第１パターンを導電性インクで印刷した第１基板と、一面に前記電源部からの電源によって発熱し、前記第１基板のパターンと同じ形状の第２パターンを導電性インクで印刷した第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とをパターンが上下に重なり合うように接着する粘着層とを含む除霜用面状発熱体；を含んで構成することにより、従来の発熱体よりも発熱性能に優れるうえ、逆電流パターニング技術を適用して基板の両面に電流が逆方向に流れるようにするため、電磁波を効果的に遮蔽することができる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫の内部に構成され、外部から印加される電源部によって発熱する冷蔵庫用面状発熱体であって、
一面に前記電源部からの電源によって発熱する第１パターンを導電性インクで印刷した第１基板と、一面に前記電源部からの電源によって発熱し、前記第１基板のパターンと同じ形状の第２パターンを導電性インクで印刷した第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とをパターンが上下に重なり合うように接着する粘着層とを含む除霜用面状発熱体；を含む、冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項２】
前記第１パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第１パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第１電極、及び
前記第２パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第２パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第２電極を含み、
前記第１電極と前記第２電極は、基板を中心として同一の位置に形成される、請求項１に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項３】
前記除霜用面状発熱体は、
蒸発器の上面または底面に位置し、前記第１パターンの一端は第１電極の「＋」端子に接続され、前記第１パターンの他端は蒸発器の底面形状に沿って接続されて第１電極の「−」端子に接続され、前記第２パターンの一端は第２電極の「＋」端子に接続され、前記第２パターンの他端は蒸発器の底面形状に沿って接続されて第２電極の「−」端子に接続されるが、前記第１基板および前記第２基板の形状のうちのいずれか一部分が、２つ以上のパターンを収容することができる空間を形成した場合には、前記パターンが短絡なく交互に繰り返されるように構成する、請求項２に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項４】
一面に前記電源部からの電源によって発熱する第３パターンを導電性インクで印刷した第３基板と、一面に前記電源部からの電源によって発熱し、前記第３基板の第３パターンと同じ形状の第４パターンを導電性インクで印刷した第４基板と、前記第３基板と前記第４基板とをパターンが上下に重なり合うように接着する粘着層とから構成されるホームバー用面状発熱体；を含む、請求項１に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項５】
前記第３パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第３パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第３電極；及び
前記第４パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第４パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第４電極；を含み、
前記第３電極と前記第４電極は、基板を中心に同一の位置に形成される、請求項４に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項６】
前記ホームバー用面状発熱体は、
前記第３及び第４基板の外部を、ホームバーの背面に構成される支持ブラケットの形状に切断し、前記支持ブラケットの上端の一部、背面及び下端の一部を包み込む形状に切断して前記支持ブラケットの内部に介在されるようにし、
前記第３パターンの一端は第３電極の「＋」端子に接続され、前記第３パターンの他端は支持ブラケットの形状に沿って接続されて第３電極の「−」端子に接続され、前記第４パターンの一端は第４電極の「＋」端子に接続され、前記第４パターンの他端は支持ブラケットの形状に沿って接続されて第４電極の「−」端子に接続されるが、前記基板の形状のいずれか一部分が、２つ以上のパターンを収容することができる空間を形成した場合には、前記パターンが短絡なく交互に繰り返されるように構成する、請求項５に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項７】
前記第１パターン、第２パターン、第３パターン及び第４パターンは、
ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置によって印刷されるようにし、
前記ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置は、
ロール状態の基板を供給するフィーディングローラと、
前記フィーディングローラから供給された基板の一面に陰刻のパターンを印刷する製版ローラーと、
前記製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布するインク注入器とを含む、請求項５に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項８】
冷蔵庫の内部に構成され、外部から印加される電源部によって発熱する冷蔵庫用面状発熱体であって、
第１基板の一面に、前記電源部から供給された電源によって発熱する第１パターンを導電性インクで印刷し、前記第１基板の他面に前記第１パターンと同じ形状の第２パターンを導電性インクで印刷した除霜用面状発熱体；を含む、冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項９】
前記第１パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第１パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第１電極；及び
前記第２パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第２パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第２電極；を含み、
前記第１電極と前記第２電極は、基板を中心に同一の位置に形成される、請求項８に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項１０】
第２基板の一面に、前記電源部から供給された電源によって発熱する第３パターンを導電性インクで印刷し、前記第２基板の他面に前記第３パターンと同じ形状の第４パターンを導電性インクで印刷したホームバー用面状発熱体；を含む、請求項８に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項１１】
前記第３パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第３パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第３電極；及び
前記第４パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第４パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第４電極；を含み、
前記第３電極と前記第４電極は、基板を中心に同一の位置に形成される、請求項１０に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項１２】
前記第１パターン、第２パターン、第３パターン及び第４パターンは、
ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置によって印刷されるようにし、
前記ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置は、
ロール状態の基板を供給するフィーディングローラと、
前記フィーディングローラから供給された基板の一面に陰刻のパターンを印刷する第１製版ローラーと、
前記第１製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布する第１インク注入器と、
前記第１インク注入器から引き出された基板を裏返して受け取り、前記基板の他面に陰刻のパターンを印刷する第２製版ローラーと、
前記第２製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布する第２インク注入器とを含む、請求項１１に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項１３】
前記パターンは、前記基板の熱変形時に断線するように形成される、請求項１または８に記載の冷蔵庫用面状発熱体。
【請求項１４】
霜感知センサーを備え、霜の感知有無に応じて面状発熱体を駆動して霜を除去する冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法であって、
（ａ）霜感知センサーで霜を感知する段階と、
（ｂ）前記（ａ）段階で霜が感知されると、制御部で、蒸発器に備えられた除霜用面状発熱体を発熱させる段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階の後、前記霜感知センサーを介して霜感知有無を判断して、霜が除去されたと判断されると、前記除霜用面状発熱体の発熱を中止させる段階とを含む、冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法。
【請求項１５】
ホームバー開閉センサーを備え、ホームバードアの開き感知有無に応じて面状発熱体を駆動して発熱させる冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法であって、
（ａ）前記ホームバー開閉センサーでホームバードアの開きを感知する段階と、
（ｂ）前記（ａ）段階でドアの開きが感知されると、制御部で、ホームバーの支持ブラケットの内部に介在されたホームバー用面状発熱体を発熱させる段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階の後、前記ホームバー開閉センサーを介してドアの閉状態を感知して、ドアが閉じたと判断されると、前記ホームバー用面状発熱体の発熱を中止させる段階とを含む、冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発熱体に関し、より詳細には、除霜または結露防止のために所定の温度で発熱が必要な冷蔵庫に発熱源として使用される面状発熱体を印刷エレクトロニクス技術を用いて製造した冷蔵庫用面状発熱体およびその発熱制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷蔵庫の蒸発器には、冷蔵庫開閉の際に内部に流入する湿気によってその表面に霜が着霜し、霜が着霜すると、蒸発器の性能がまともに発揮されないため冷蔵庫の温度調節が難しくなるなど、冷蔵庫の性能に悪影響を及ぼす。よって、冷蔵庫には、周期的な除霜のために、蒸発器の周辺に除霜ヒーターを設置している。
除霜ヒーターは、制御部の統制に基づいて稼動され、熱を発生させて霜を溶かす。
【０００３】
すなわち、従来、一般に冷蔵庫に適用される除霜方式は、除霜ヒーターの稼働時に発生する輻射熱を用いて、蒸発器の表面に着霜した霜を直接除去する方式であって、制御部の統制に基づいて、予め入力された周期で稼動され、蒸発器の表面に厚く着霜した霜を除去する。
【０００４】
このような除霜装置は、パイプ形態であって、高温／高圧の冷媒ガスを通過させて蒸発器からの霜を除去するか、或いはチューブヒーターを蒸発器に近接するように設置して霜を除去している。
【０００５】
このような従来の除霜装置を用いた除霜は、霜が発生していないか冷蔵性能に大きく影響を及ぼさない程度であるにも拘らず、霜の量を問わずに除霜装置が過度に動作して火災を発生するようにすることがあり、霜発生の際に迅速に動作しないため無駄に消費電力を増加させるという問題がある。
一方、冷蔵庫のドアには、ドアを開放することなく食品を引出或いは収納することができるように、ホームバーが備えられ得る。
【０００６】
このようなホームバーは、冷蔵庫のドアに結合され、一側に開口を有するホームバーケースと、前記ホームバーケースの開口を開閉するホームバードアとを備えて構成できる。
【０００７】
ところが、このような従来の冷蔵庫においては、ホームバーケースの表面に結露が発生することを防止するために電気ヒーターが設置されており、電力消費が増加するという問題点がある。
そして、このような電気ヒーターの熱は、冷蔵庫本体の庫内、すなわち冷凍室または冷蔵室の内部に流入して、庫内の温度を高める原因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる課題を解決するためのもので、その目的は、蒸発器に発熱源として使用できる冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明の他の目的は、ホームバーに発熱源として使用できる冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明の別の目的は、ボックス型の冷蔵庫に発熱源として使用できる冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、他の熱線に比べて低電力で駆動可能な冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、局部発熱ではなく、面状発熱を行うことができる冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、銀ナノインクを用いたフィルム状の冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、逆電流パターニング技術を適用して磁気波を抑えた冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある
本発明のさらに別の目的は、所定の温度以上に加熱するときにヒューズ機能を行うことができる冷蔵庫用面状発熱体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、冷蔵庫の内部に構成され、外部から印加される電源部によって発熱する冷蔵庫用面状発熱体であって、一面に前記電源部からの電源によって発熱する第１パターンを導電性インクで印刷した第１基板と、一面に前記電源部からの電源によって発熱し、前記第１基板のパターンと同じ形状の第２パターンを導電性インクで印刷した第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とをパターンが上下に重なり合うように接着する粘着層とを含む除霜用面状発熱体を含んで構成することにより達成できる。
【００１０】
また、前記第１パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第１パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第１電極、及び前記第２パターンの一端に電気的に接続された「＋」電極と前記第２パターンの他端に電気的に接続された「−」電極とからなる第２電極を含み、前記第１電極と前記第２電極は、基板を中心として同一の位置に形成されるようにすることが好ましい。
【００１１】
このような除霜用面状発熱体は、蒸発器の上面または底面に位置し、前記第１パターンの一端は第１電極の「＋」端子に接続され、前記第１パターンの他端は蒸発器の底面形状に沿って接続されて第１電極の「−」端子に接続され、前記第２パターンの一端は第２電極の「＋」端子に接続され、前記第２パターンの他端は蒸発器の底面形状に沿って接続されて第２電極の「−」端子に接続されるが、前記第１基板および前記第２基板の形状のうちのいずれか一部分が、２つ以上のパターンを収容することができる空間を形成した場合には、前記パターンが短絡なく交互に繰り返されるように構成する。
【００１２】
一方、一面に前記電源部からの電源によって発熱する第３パターンを導電性インクで印刷した第３基板と、一面に前記電源部からの電源によって発熱し、前記第３基板の第３パターンと同じ形状の第４パターンを導電性インクで印刷した第４基板と、前記第３基板と前記第４基板とをパターンが上下に重なり合うように接着する粘着層とから構成されるホームバー用面状発熱体をさらに含んで構成できる。
【００１３】
前記第１パターン、第２パターン、第３パターン及び第４パターンは、ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置によって印刷されるようにし、前記ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置は、ロール状態の基板を供給するフィーディングローラと、前記フィーディングローラから供給された基板の一面に陰刻のパターンを印刷する製版ローラーと、前記製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布するインク注入器とを含んで印刷されるようにする。
【００１４】
一方、本発明は、冷蔵庫の内部に構成され、外部から印加される電源部によって発熱する冷蔵庫用面状発熱体であって、第１基板の一面に、前記電源部から供給された電源によって発熱する第１パターンを導電性インクで印刷し、前記第１基板の他面に前記第１パターンと同じ形状の第２パターンを導電性インクで印刷した除霜用面状発熱体をさらに含んで構成する。
【００１５】
また、第２基板の一面に、前記電源部から供給された電源によって発熱する第３パターンを導電性インクで印刷し、前記第２基板の他面に前記第３パターンと同じ形状の第４パターンを導電性インクで印刷したホームバー用面状発熱体を含んで構成することができる。
【００１６】
このときのパターンは、ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置によって印刷されるようにし、前記ロール・ツー・ロールグラビア印刷装置は、ロール状態の基板を供給するフィーディングローラと、前記フィーディングローラから供給された基板の一面に陰刻のパターンを印刷する第１製版ローラーと、前記第１製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布する第１インク注入器と、前記第１インク注入器から引き出された基板を裏返して受け取り、前記基板の他面に陰刻のパターンを印刷する第２製版ローラーと、前記第２製版ローラーから引き出された陰刻パターンに導電性インクを塗布する第２インク注入器とを含んで構成する。
また、パターンは、前記基板の熱変形時に断線するように形成させてヒューズ機能を行うように構成することができる。
【００１７】
一方、霜感知センサーを備え、霜の感知有無に応じて面状発熱体を駆動して霜を除去する冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法は、（ａ）霜感知センサーで霜を感知する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階で霜が感知されると、制御部で、蒸発器に備えられた除霜用面状発熱体を発熱させる段階と、（ｃ）前記（ｂ）段階の後、前記霜感知センサーを介して霜感知有無を判断して、霜が除去されたと判断されると、前記除霜用面状発熱体の発熱を中止させる段階とを含んでなるようにすることができる。
【００１８】
また、ホームバー開閉センサーを備え、ホームバードアの開き感知有無に応じて面状発熱体を駆動して発熱させる冷蔵庫用面状発熱体の発熱制御方法は、（ａ）前記ホームバー開閉センサーでホームバードアの開きを感知する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階でドアの開きが感知されると、制御部で、ホームバーの支持ブラケットの内部に介在されたホームバー用面状発熱体を発熱させる段階と、（ｃ）前記（ｂ）段階の後、前記ホームバー開閉センサーを介してドアの閉状態を感知して、ドアが閉じたと判断されると、前記ホームバー用面状発熱体の発熱を中止させる段階とを含んでなるようすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
したがって、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、低電力で迅速に蒸発器の霜を除去することができる。
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、低電力で迅速にホームバーケースの表面に結露が発生することを防止することができる。
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、キムチ冷蔵庫のようなバックス型冷蔵庫の霜を低電力で迅速に除去することができる。
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、従来の発熱体よりも工程が単純化されてコストダウンを図ることができるうえ、環境にも優しい。
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、広い空間を面状発熱させるため発熱時間を短縮することができ、単位面積当たりの低電力で駆動可能である。
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、フィルム状の面状発熱体を使用するので、設置スペースに制約を受けない効果がある。
【００２０】
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、従来の発熱体は局所発熱を行うのに反し、本発明は面状発熱体であるため、発熱性能に優れるだけでなく、消費電力にも従来に比べて優れる。
【００２１】
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、逆電流パターニング技術を適用して基板の両面に電流が逆方向に流れるようにするため、電磁波を効果的に遮蔽することができる。
【００２２】
また、本発明の冷蔵庫用面状発熱体によれば、所定の温度以上に加熱するときに基板の熱膨張によりパターンを断線させてヒューズ機能を行うことができるので、安全に使用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の冷蔵庫の蒸発器の構成を例示する図である。
【図２ａ】図１の蒸発器の詳細構成図である。
【図２ｂ】図１の蒸発器の詳細構成図である。
【図２ｃ】図１の蒸発器の詳細構成図である。
【図３】ホームバーを備えた冷蔵庫を例示する図である。
【図４ａ】ホームバーの詳細構成図である。
【図４ｂ】ホームバーの詳細構成図である。
【図４ｃ】ホームバーの詳細構成図である。
【図５】本発明の一実施例による冷蔵庫用面状発熱体を制御するための主要構成図である。
【図６】本発明の一実施例による除霜用面状発熱体の断面図である。
【図７】本発明の一実施例による除霜用面状発熱体の平面図である。
【図８】本発明の一実施例による除霜用面状発熱体の他の平面図である。
【図９】本発明の一実施例による除霜用面状発熱体で逆電流を形成するパターンを説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施例によるホームバー用面状発熱体の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例によるホームバー用面状発熱体の断面図である。
【図１２】本発明の一実施例によるホームバー用面状発熱体の平面図である。
【図１３】本発明の一実施例によるホームバー用の他の面状発熱体の平面図である。
【図１４】本発明の一実施例によるホームバー用面状発熱体の逆電流を形成するパターンを説明するための図である。
【図１５】本発明の冷蔵庫用面状発熱体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の面状発熱体を製造するためのロール・ツー・ロールグラビア印刷装置を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施例による除霜用面状発熱体の断面図である。
【図１８】本発明の面状発熱体を製造するためのロール・ツー・ロールグラビア印刷装置の他の実施例を示す図である。
【図１９】除霜用面状発熱体の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】ホームバー用面状発熱体の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図２１】ボックス型冷蔵庫を説明するための例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書及び請求の範囲に使用された用語又は単語は、通常的かつ辞典的な意味で限定解釈されず、発明者は、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即し、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。
【００２５】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…器」、「モジュール」、「装置」などの用語は、少なくとも一つの機能又は動作を処理する単位を意味し、これはハードウェア及び／又はソフトウェアの組み合わせで実現できる。
【００２６】
明細書全体において、用語「及び／又は」は、一つ以上の関連項目から提示可能な全ての組み合わせを含むと理解されるべきである。例えば、「第１項目、第２項目及び／又は第３項目」の意味は、第１、第２又は第３項目だけでなく、第１、第２又は第３項目のうちの２つ以上から提示できる全ての項目の組み合わせを意味する。
【００２７】
明細書全体において、各段階における識別符号（例えば、ａ、ｂ、ｃ、…）は、説明の便宜のために使用されるものであって、識別符号は、各段階の順序を限定するものでなく、各段階は、文脈上明白に特定の順序を記載していない限り、明記された順序とは異なるように行われ得る。すなわち、各段階は、明記された順序と同様に行われてもよく、実質的に同時に行われてもよく、反対の順序で行われてもよい。
【００２８】
本研究は、（株）パルの主管下に韓国産業通商資源部傘下の韓国産業技術振興院（ＫＩＡＴ）のＷＣ３００  Ｒ＆Ｄ事業の支援によって行われたもので、研究課題名は、銀ナノフィルムヒーターが適用された極地海洋プラント用凍結防止機資材の開発である（課題固有番号：Ｓ２４６０４９９）
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
まず、従来の除霜機能を備えた冷蔵庫の構成を説明して、本発明の除霜用面状発熱体を設置するための位置を説明する。
図１は従来の冷蔵庫の蒸発器の構成を例示する図であり、図２は図１の蒸発器の詳細構成図である。
【００２９】
図面を参照すると、本体６０の上部に冷凍庫６１が設けられ、本体の下部に冷蔵室６２が設けられる。蒸発器６５から吸入したガスを高圧で圧縮して凝縮器６４へ伝送する圧縮機６３が備えられる。圧縮機６３のガスが凝縮器６４を経て液体に変わり、凝縮器６４の液体は蒸発器６５に吸入され、周囲の熱を奪って気体になり、気体のガスはさらに圧縮機６３に流入する循環サイクルを経て断熱圧縮と断熱膨張を繰り返しながら周囲の潜熱を回収する。
このとき、蒸発器６５は、液体のガスが気体に変わりながら周囲の熱を吸収するが、このときに蒸発器に霜が発生して蒸発器の性能を低下させる。
【００３０】
このため、図２a,２b,２cを参照すると、蒸発器６５は、液体の冷媒が流れる冷媒管６５３を二重に設置し、表面積を広げて周囲の潜熱を迅速に回収することができるように伝熱フィン６５２を目的の方向に多数設置し、固定装置６５１に固定されるようにする。
【００３１】
上述した霜を除去するために、従来では、蒸発器６５の底面に、すなわち、冷媒が流れる冷媒管６５３の下部に除霜装置６５４を設置して霜を除去することができるように構成されている。
【００３２】
このような除霜装置６５４は、パイプ形状のヒーターから構成され、蒸発器の下部に設置し、制御部の統制に基づいて、予め入力された周期で稼動され、蒸発器の表面に厚く着霜した霜を除去する。
【００３３】
本発明は、上述した従来のパイプ形状のヒーターの代わりに、迅速かつ低電力で霜を効果的に除去することができる除霜用状発熱体を提供することを一つの特徴とする。
また、本発明では、冷蔵庫の複数の位置に面状発熱体が使用できるが、説明の便宜のために、蒸発器とホームバー用面状発熱体について説明する。
【００３４】
すなわち、蒸発器とホームバー用面状発熱体の構成や製造方法を用いて、冷蔵庫の他の位置、すなわち給水管ヒーター、製氷トレイヒーター、ドレインヒーター、マリオンヒーター（保温ヒーター）、ケースヒーター、ホームバーのフレームヒーター、ホームバードアヒーター、ドアヒーター、アイスシュートヒーター、アイスシュートカバーヒーター、ハウジング背面ヒーター、残水受けヒーター、冷気出入口ヒーター、冷気供給ダクトヒーター、冷気帰還ダクトヒーター、熱交換器接続部材ヒーター、カムホルダー対応ヒーター、コントロールボックス対応ヒーター、ケースヒーター、バリアヒーターなどに使用できることを明らかにしておく。
本発明の除霜用面状発熱体１００は、蒸発器６５の上面または底面に位置し、所定の温度で面状加熱されるように動作して蒸発器６５の霜を除去する。
このような本発明の除霜用面状発熱体１００は、以下に詳細に説明する。
【００３５】
一方、図３のホームバーを備えた冷蔵庫を例示する図面と図４のホームバーの詳細構成図を参照すると、本発明の一実施例では、ホームバー使用の際に発生するおそれのある結露を防止することができるようにホームバー用面状発熱体を提供することをもう一つの特徴とする。
図面を参照すると、ホームバー６７は、ドアを開放することなく食品を引出または収納することができるように、通常、冷蔵室６２の前面に備えられる。
【００３６】
ホームバー６７は、ホームバードア６７１と、ホームバードア６７１の開閉を感知するホームバー開閉センサー６７４とを備え、食品を収納し、冷気の流入する開口を有する収納室６７２と、収納室６７２の背面に設置され、ホームバーを支持するホームバーケース６７３とを含む。
【００３７】
また、ホームバーケース６７３とホームバードア６７１との間には、内部の冷気が外部に漏れることを抑制することができるようにガスケットが備えられてもよい。
【００３８】
このようなホームバー６７は、頻繁な使用によりホームバーケース６７３の表面に結露が発生するおそれがあるが、本発明は、ホームバー用面状発熱体をホームバーケース６７３の内部または外部に設置してホームバーケース６７３の内部温度を所定の温度に加熱させて結露を除去するように動作する。
【００３９】
図４を参照すると、ホームバー用面状発熱体２００がホームバーケース６７３の内部に介在され、ホームバーケース６７３の上面の一部、下面の一部及び背面を包み込む形で設置する。
【００４０】
本発明のホームバー用面状発熱体２００は、フィルム状の基板上に印刷電子でパターンが印刷されるので、4ｃの如く平面状に構成し、組立時に4ｂの如く上下部が折り曲げられるにして、4ａ如く折り曲げられた部位がホームバーケース６７３の上面と下面に位置するように固定すればよいのである。
以下、図面を参照して、本発明の面状発熱体について説明する。
【００４１】
図５は本発明の一実施例による冷蔵庫用面状発熱体を制御するための主要構成図である。図示の如く、本発明の面状発熱体を駆動するためには、蒸発器６５の霜感知有無を検出する霜感知ユニット８１と、ホームバー６７のドア開閉を感知するホームバー開閉センサー６７４とを備え、霜感知ユニット８１で霜が感知されたと判断されると、第１駆動部１６０を駆動して除霜用面状発熱体１００に電源を印加して蒸発器の霜を除去するようにし、ホームバー開閉センサー６７４でホームバードアが開かれていることが感知されると、第２駆動部２６０を駆動してホームバー用面状発熱体２００に電源を印加し、これにより結露を防止するように動作する制御部３０を含む。
【００４２】
本発明の一実施例では、効率的な除霜及び結露防止のために霜感知ユニット８１とホームバー開閉センサー６７４を使用すると説明されているが、これを選択的に使用することもでき、通常使用の際に霜や露が結ばれる時間間隔を設定して、上述した感知センサーなしで周期的に制御して除霜用面状発熱体１００またはホームバー用面状発熱体２００を発熱させることもできるのはもちろんである。
【００４３】
本発明の除霜用面状発熱体１００は、蒸発器６５の上面または底面に位置し、所定の温度で面状加熱が行われるように動作し、基板の両面で発熱するので、より効果的に霜を除去することができる。
【００４４】
図６の本発明の一実施例による除霜用面状発熱体の断面図を参照すると、本発明の除霜用面状発熱体１００は、第１基板１１０に導電性インクでシルバー発熱線としての第１パターン１４０を印刷し、第２基板１１１に導電性インクでシルバー発熱線としての第２パターン１４１を印刷した後、これらを粘着層１１２で接着し、各パターンに電源を供給する電源端子１２０、１２１を形成する。
各パターン１４０、１４１の上面にそれぞれカーボン層１３０、１３１を積層することができる。
【００４５】
本発明は、シルバー発熱線を互いに異なる基板に同様に形成し、流れる電流が逆電流として流れるようにして磁気波を相殺するように構成して、別途の構成なしで、パターンの形状に磁気波を遮蔽する同一の効果が得られるようにすることを一つの特徴とする。
このために、各基板にパターンが交互に交差するように構成する。
【００４６】
本発明は、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断することを目的としているので、他の基板にも同じパターンを形成した後、これをラミネートした場合に流れる電流の方向のみを反対にして磁気波が相殺されるようにする。
【００４７】
したがって、基板をラミネートしたときにパターンが互いに一致するように形成しなければならないので、電極は同一の位置に形成し、パターンも同一に形成すればよい。
【００４８】
また、本発明は、説明の便宜のために、パターンを互いに異なる基板に印刷し、ラミネートすると説明するが、本発明は、これに限らず、基板の両面にパターンを印刷することができることを明らかにしておく。
【００４９】
すなわち、図１７の本発明の他の実施例による除霜用面状発熱体の断面図を参照すると、第１基板１１０の一面に導電性インクでシルバー発熱線としての第１パターン１４０を印刷し、第１基板１１０の他面に導電性インクでシルバー発熱線としての第２パターン１４１を印刷した後、第１及び第２パターン１４０、１４１の上面にそれぞれカーボン層１３０、１３１を積層し、各シルバー発熱線に電源を供給する第１及び第２電極１２０、１２１が形成されるようにすることもできるだろう。
【００５０】
まず、図７の本発明の一実施例による除霜用面状発熱体の平面図を参照すると、まず、第１基板１１０を蒸発器１５の上面または下面に備え、蒸発器を上面または下部で面状加熱して霜を除去することができるように、前記第１基板を蒸発器の底面または上面の断面積と同様の面形状に切断する。
図面では、第１基板が長方形に切断されている。
【００５１】
第１基板１１０の一面に「＋電極１２０ａ」と「−電極１２０ｂ」を順次配置する。本発明では、「＋」電極１２０ａが形成された面から反対面にパターンを接続し、所定の距離離隔させて、これをさらに電極方向に接続する方法で繰り返し行い、「−」電極１２０ｂの一端に接続してパターンを完成する。
【００５２】
すなわち、「＋」電極１２０ａに接続されたパターンを−図面を中心に−左方向に基板１１０の一端まで延長して接続し、これを一定の間隔で上方向に離隔させてさらに右方向に接続する方法を交互に繰り返し行い、「−」電極１２０ｂに接続して電流が流れるようにするのである。
【００５３】
結局、本発明におけるパターンは、電極端子、すなわち「＋電極１２０ａ」と「−電極１２０ｂ」を順次配置し、反復的に区間を形成する閉回路を構成して面発熱するようにするのである。
【００５４】
すなわち、「＋電極１２０ａ」と「−電極１２０ｂ」を順次配置し、基板の形状に沿ってパターンを形成するが、互いに一定の間隔を持つように形成して、電流が流れるときに面発熱するように閉回路を構成するのである。
図７を参照すると、図中の符号「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」で表記された領域が区分されていることを確認することができる。
これは、必要に応じてパターンの密集度またはパターンの形状を短くまたは長く形成することにより、発熱温度が異なるようにする場合に使用できる。
すなわち、蒸発器の構造に応じて発熱温度が異なるようにしようとする場合、パターンの形状や密集度を異にすることができるのはもちろんである。
【００５５】
また、本発明は、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断することを一つの特徴とするので、他の基板にも同じパターンを形成した後、これをラミネートした場合にパターンが一致するように重ねて、電流の方向のみを反対にして磁気波が相殺されるようにする。
【００５６】
したがって、基板をラミネートしたときにパターンが互いに一致するように形成しなければならないので、パターンは同一に形成しなければならず、電極もできる限り同一の位置に形成することが製造上便利である。
【００５７】
面状発熱体は、フィルムで構成される基板に印刷技術を用いてパターンを形成するので、電極を形成することが全体面状発熱体の厚さを決定する重要な要素となるため、できる限り電極の数を減らさなければならない。
具体的には、図８の他の除霜用面状発熱体の平面図を参照すると、
【００５８】
第２基板１１１の一面に「＋電極１２１ａ」と「−電極１２１ｂ」を順次配置するが、第１基板１１０の「＋電極１２０ｂ」と「−電極１２０ａ」の対応する位置に形成する。
このために、電極は、同一の位置に形成するが、パターンを一致させるために、各電極端子に接続されるパターンは、互いに反対方向に接続する。
図面を参照すると、＋電極１２１ａに接続されたパターンと−電極１２１ｂに接続されたパターンとが反対方向に形成されていることが分かる。
【００５９】
このような電極のマッチングは、ラミネートする場合、簡単なツーホールリベッティング（ｔｗｏ−ｈｏｌｅ  ｒｉｖｅｔｉｎｇ）を用いて端子を容易に接続することができるようにするためのものなので、あえて電極の位置を限定する理由はない。
【００６０】
すなわち、本発明は、基板の両面または互いに異なる基板に形成された電極が、上下に同じ位置に位置する同じ極性の電極であるから、上下の電極を接続するために、ツーホールリベッティングまたはその他の直接的な電極接続方式を用いて簡単に電極を接続することができることを一つの特徴とする。
したがって、パターンを同一に位置させると、電極の位置は必要に応じて異なる位置にしてもよい。
【００６１】
本発明では、蒸発器の底面または上面に位置させなければならないので、構造上、冷蔵庫の背面に沿って長く形成されるべきである。よって、電極を基板のほぼ中央に位置させた。
【００６２】
また、「−」電極１２１ｂが形成された面から反対面にパターンを接続し、所定の距離離隔させてこれをさらに電極方向に接続する方法で繰り返し行い、＋電極１２１ａの一端に接続してパターンを完成する。
【００６３】
すなわち、「−」電極１２１ｂに接続されたパターンを−図面を中心に−左方向に基板１１１の一端まで延長して接続し、これを一定の間隔で上方向に離隔させてさらに右方向に接続する方法を交互に繰り返し行い、「＋」電極１２１ａに接続して電流が流れるようにするのである。
【００６４】
図７及び図８の平面図を参照すると、中央の電極の位置は同一であるが、電極に接続されるパターンの接続部位を変更したため、電流の方向が基板を中心に左右逆方向に流れるようになる。
よって、パターンを同一に位置させると、電極の位置は必要に応じて異なる位置にしてもよい。
本発明の一実施例に係る逆電流を形成するパターンを説明するための図９は、ラミネートした場合の電流流れ図を説明する図である。
【００６５】
図面を参照すると、第１基板１１０と第２基板１１１とをラミネートすると、粘着層１１２を基準にミラー（ｍｉｒｒｏｒ）の如くパターンが重なり合うようになる。
【００６６】
よって、重なり合ったパターンに逆電流印刷パターニング技術を適用するために、それぞれのパターンに流れる電流の方向を逆にすると、電磁波が相殺されるのである。
【００６７】
上述したように、本発明は、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断するために、互いに異なる基板に同一のパターンを印刷し、これをラミネートして磁気波を効果的に遮断するようにする。
【００６８】
そして、各基板には上述したように電極を形成して逆電流パターニング技術を利用しなければならないので、各基板の電極は、ツーホールリベッティングを用いて端子を接続してフィルムの特性を補完し、電極部を介した電源印加の際に安定性を確保することができるようにする。
このような除霜用面状発熱体は、バックス型面状発熱体にも使用することができるのはもちろんである。
【００６９】
すなわち、図２１のボックス型冷蔵庫を説明するための例示図面を参照すると、キムチ冷蔵庫のようにボックス型の冷蔵庫を使用する場合に面状発熱体を適用する場合を例として説明する図である。
【００７０】
図面を参照すると、ボックス型冷蔵庫４４は、一側に開放部を形成したボックス型のケース４０の内部に、冷蔵または冷凍しようとする食品を入れた筒が保管される構造で構成される。
ケース４０の内部にはスライドされるトレイ４７を構成することにより、ケース４０の内部に筒が容易にスライドされるようにすることができる。
ボックス型冷蔵庫の場合は、ケース４０の左右側の一部と上部面を包み込む蒸発器４２が構成されるが、この場合でも、蒸発器４２に霜が発生することがある。
【００７１】
したがって、本発明の除霜用面状発熱体をボックス型冷蔵庫蒸発器の一側に構成して、霜が発生したと判断されると、面状発熱体を駆動して発熱するようにすることにより、霜を除去することができる。
【００７２】
上述した除霜用面状発熱体の製造過程は、後述するホームバー用面状発熱体と同様であるので、まず、ホームバー用面状発熱体の構成について説明し、次いで製造過程について説明する。
以下、図面を参照してホームバー用面状発熱体について説明する。
【００７３】
図１０の本発明の一実施例に係るホームバー用面状発熱体の断面図を参照すると、本発明のホームバー用面状発熱体２００も、除霜用面状発熱体１００と同様に、第３基板２１０に導電性インクでシルバー発熱線としての第３パターン２４０を印刷し、第４基板２１１に導電性インクでシルバー発熱線としての第４パターン２４１を印刷した後、これを粘着層２１２で接着し、各パターンに電源を供給する電源端子２２０、２２１を形成する。
【００７４】
このような構成は、必要に応じて電極の位置のみが変更されているだけであり、除霜用面状発熱体の断面図と同一の構成をしているので、重複する説明は省略する。
各パターン２４０、２４１の上面にそれぞれカーボン層２３０、２３１を積層することができる。
【００７５】
本発明のホームバー用面状発熱体も、シルバー発熱線を互いに異なる基板に同様に形成し、流れる電流が逆電流として流れるようにして、磁気波を相殺して、結果として磁気波を遮蔽する同じ効果を得ることができるようにする。
このため、各基板にパターンが交互に交差するように構成する。
【００７６】
本発明のホームバー用面状発熱体も、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断することを目的としているので、他の基板にも同一のパターンを形成した後、これをラミネートした場合に流れる電流の方向のみを反対にして磁気波が相殺されるようにする。
【００７７】
したがって、基板をラミネートしたときにパターンが互いに一致するように形成しなければならないので、電極は同一の位置に形成し、パターンも同一に形成すればよい。
【００７８】
また、本発明のホームバー用面状発熱体も、説明の便宜のために、パターンを互いに異なる基板に印刷し、ラミネートすると説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、基板の両面にパターンを印刷することができることを明らかにしておく。
【００７９】
すなわち、図１１の他の実施例によるホームバー用面状発熱体の断面図を参照すると、第３基板２１０の一面に導電性インクでシルバー発熱線としての第３パターン２４０を印刷し、第３基板２１０の他面に導電性インクでシルバー発熱線としての第４パターン２４１を印刷した後、第３及び第４パターン２４０、２４１の上面にそれぞれカーボン層２３０、２３１を積層し、各シルバー発熱線に電源を供給する第１及び第２電極２２０、２２１が形成されるようにすることもできる。
【００８０】
まず、図１２の本発明の一実施例によるホームバー用面状発熱体の平面図を参照すると、まず、第１基板２１０を、ホームバーの上下面と背面に取り付けられて面状発熱するように面状に切断する。
図面では、第１基板が長方形に切断されている。
まず、基板の一面に「＋電極２２０ａ」と「−電極２２０ｂ」を順次配置する。
【００８１】
本発明のホームバー用面状発熱体は、ホームバーの上下面の一部と背面に位置して発熱するものなので、電源端子の円滑な接続のために基板の一側に電極を近接させて設置することが好ましい。
図面では、電極が基板の左下端に構成されている。
【００８２】
本発明では、「−」電極２２０ｂが形成された面から反対面にパターンを接続し、所定距離離隔させてこれをさらに電極方向に接続する方法で繰り返し行い、「＋」電極２２０ａの一端に接続してパターンを完成する。
【００８３】
すなわち、「−」電極２２０ｂに接続されたパターンを−図面を中心に−左方向から右方向に接続して一定の間隔ｄを保つように離隔させて−例えば、図面の下側から上側方向へ−さらに右方向から左方向に接続し、さらに図面の上側方向に一定の間隔ｄを保つように接続し、左方向から右方向に接続することを交互に繰り返し行い、「＋」電極２２０ａに接続して電流が流れるようにするのである。
【００８４】
つまり、ホームバー用面状発熱体のパターンは、電極端子、すなわち「＋電極２２０ａ」と「−電極２２０ｂ」を順次配置し、基板の形状に沿ってパターンを形成するが、互いに一定の間隔を持つように形成して、電流が流れるときに面発熱するように閉回路を構成するのである。
【００８５】
本発明は、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断することを一つの特徴とするため、他の基板にも同一のパターンを形成した後、これをラミネートした場合にパターンが一致するように重ねて電流の方向のみを逆にして、磁気波が相殺されるようにする。
【００８６】
したがって、基板をラミネートしたときにパターンが互いに一致するように形成しなければならないので、パターンは同一に形成しなければならず、電極もできる限り同一の位置に形成することが、製造上便利である。
【００８７】
面状発熱体は、フィルムで構成される基板に印刷技術を利用してパターンを形成するので、電極を形成することが、全体面状発熱体の厚さを決定する重要な要素となるため、できる限り電極の数を減らさなければならない。
【００８８】
具体的には、図１３の他の面状発熱体の平面図を参照すると、第２基板２１１の一面に「＋電極２２１ａ」と「−電極２２１ｂ」を順次配置するが、第１基板２１０の「＋電極１２０ｂ」と「−電極１２０ａ」の対応する位置に形成する、
つまり、各基板の電極は同一の位置に形成するが、パターンを一致させるために、各電極端子に接続されるパターンは互いに反対方向に接続する。
【００８９】
このような電極のマッチングは、ラミネートする場合に簡単なツーホールリベッティングを用いて端子を容易に接続することができるようにするためのものなので、あえて電極の位置を限定する理由はない。
したがって、パターンを同一に位置させると、電極の位置は、必要に応じて異なる位置にしてもよい。
【００９０】
また、「＋」電極２２１ａが形成された面から反対面にパターンを接続し、所定の距離離隔させてこれをさらに電極方向に接続する方法で繰り返し行い、「−」電極２２１ｂの一端に接続してパターンを完成する。
【００９１】
つまり、「＋」電極２２１ａに接続されたパターンを−図面を中心に−左方向から右方向に接続して一定の間隔ｄを保つように離隔させて−例えば、図面の下側から上側方向へ−さらに右方向から左方向に接続し、さらに図面の上側方向に一定の間隔ｄを保つように接続し、左方向から右方向に接続することを交互に繰り返し行って閉回路を構成し、「−」電極２２１ｂに接続して電流が流れるようにするのである。
【００９２】
図１２及び図１３の平面図を参照すると、図の左下端に位置する電極の位置は同一であるが、パターンの接続部位を変更したため、電流の方向が基板を中心に上下逆方向に流れる。
よって、パターンのみを同一に位置させると、電極の位置は、必要に応じて異なる位置にしてもよい。
本発明の一実施例による逆電流を形成するパターンを説明するための図１４は、ラミネートした場合の電流流れ図を説明する図である。
【００９３】
図面を参照すると、第１基板２１０と他の第２基板２１１とをラミネートすると、粘着層２１２を基準にミラー（ｍｉｒｒｏｒ）のようにパターンが重なり合う。
【００９４】
したがって、重なり合ったパターンに逆電流印刷パターニング技術を適用するために、それぞれのパターンに流れる電流の方向を反対にすると、電磁波が相殺されるのである。
【００９５】
上述したように、本発明は、印刷エレクトロニクス技術と逆電流印刷パターニング技術を適用して磁気波を効果的に遮断するために、互いに異なる基板に同じパターンを印刷し、これをラミネートして磁気波を効果的に遮断するようにする。
以下、除霜用面状発熱体またはホームバー用面状発熱体の製造工程について説明する。
また、説明の便宜のために、除霜用面状発熱体の構成を中心に説明する。
【００９６】
除霜用面状発熱体の各基板１１０，１１１は、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）またはＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルムを使用し、印刷工程の際に使用する。
【００９７】
ここで、ＰＥＴは熱可塑性であり、ＰＩは熱硬化性であるが、本発明では、必要に応じて選択して使用できるようにするためにＰＥＴまたはＰＩを使用可能にする。
【００９８】
つまり、ＰＥＴは、熱可塑性であって低温で適用することができ、ＰＩは、高温で適用することができるからである。そして、それぞれ所望の場合に応じて基板をＰＥＴにするかＰＩにするかを定め、その基板にコーティングを施して使用すればよいのである。
また、本発明では、基板の素材としてＰＶＢ、ＥＶＡまたはＴＰＵ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を使用することもできる。
【００９９】
本発明では、各基板１１０、１１１に導電性インクで印刷される発熱線１４０、１４１に電極を介して電圧が加わると、電流が発熱体を介して面状に均一に発熱するように動作する。
好ましくは、各所望の高温を発熱することができるように、それぞれインクの量と製造法を異ならせて、各状況に合わせて開発しなければならない。
このような導電性インクとしては、シルバーペースト、カーボンペースト、カーボンナノチューブ、銀ナノインクなどを使用することができる。
【０１００】
シルバー発熱線を使用する場合には、銀ナノゲルを生成し、その後、銀ナノゲルが含まれている導電性銀インクで発熱線を第１基板１１０に印刷するようにする。
【０１０１】
必要に応じて、カーボン層１３０、１３１の上部に伝導性生地を積層して発熱線１４０、１４１の損傷を防止するための絶縁層を形成する役割と電磁波遮蔽効果を有する。伝導性生地はフレキシブルな材質から構成される。
通常の熱保護フィルムは放熱機能を主な目的とするが、本発明の伝導性生地の場合は、電磁波遮蔽機能を補完的に使用することを目的とする。
つまり、伝導性生地は、本発明の逆電流印刷パターニング技術によって電磁波が相殺されるが、補完的に電磁波を遮蔽できるようにするためである。
また、前記伝導性生地の上部には、より効果的に磁場を遮蔽するためにパーマロイ層（図示せず）をさらに積層することができる。
【０１０２】
パーマロイ（ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）は、ニッケル約８０％と鉄２０％との合金であって、透磁率が非常に高く、磁気ヒステリシスの損失が小さい優れた磁性材料であり、優れた加工性のため複雑かつ多様な形状に加工し易い。
【０１０３】
また、パーマロイ（Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）で壁を作ると、外部の磁気は壁に吸収されて内部に入ることができない。逆に、磁界発生地点をパーマロイ（ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）壁で塞げば、磁界は外部に出られなくなる。
【０１０４】
上述したように構成された本発明の電磁波シールド発熱フィルムは、熱乾燥によって完成されるが、熱乾燥温度は１００〜２００℃、乾燥時間は１〜６０ｍｉｎであることが適当である。
【０１０５】
また、本発明は、基板の熱膨張によってパターン、すなわち発熱線が開放（ｏｐｅｎ）されるようにして、一定の温度で基板と発熱線がヒューズ（ｆｕｓｅ）機能を行うことをもう一つの特徴とする。
すなわち、所定の温度で加熱された基板が膨張すると発熱線が断線するように構成して、火災などを予防することができるようにするのである。
このため、フィルムの種類、すなわち基板の種類によって温度別フィルムの変形温度が異なるので、様々な温度で断線する時点の調節が必要である。
【０１０６】
したがって、本発明の基板として使用されるフィルムのプラスチック樹脂の熱変形温度（ＨＤＴ；Ｈｅａｔ  Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を参照して、一定の負荷における任意の変形程度を確認しなければならない。
【０１０７】
熱変形温度は、試験しようとする試験片を測定器ホルダーに固定し、規定荷重を加えてシリコーンオイルに浸漬した後、このオイルを一定の速度で加熱させる過程で試験片の変形が発生するが、０．２５４ｍｍの変形が始まる温度を意味する。
表１はプラスチック樹脂の熱変形温度を例示するものである（出典；ＵＶ硬化の熱変形／著者ＵＶ  ＳＭＴ）。
【０１０８】
【表１】
2019525405.tif 000003
【０１０９】
これを参照すると、基板の材質による熱変形温度を確認することができるので、使用目的に応じて材料を適切に選択すれば、過熱の際に基板に熱変形が発生するようにして、発熱線であるパターンが断線するようにすると、ヒューズとしての機能を行うことができるのである。
この時、基板の熱変形方向がパターンの方向と一致するようにすれば容易に断線するようにすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施例に係る冷蔵庫用面状発熱体の製造方法について説明する。
【０１１０】
図１５は本発明の除霜用面状発熱体の製造方法を説明するためのフローチャートである。図示の如く、本発明の面状発熱体は、第１基板の一面に発熱板を形成する段階（Ｓ１００）と、第２基板の一面に発熱板を形成する段階（Ｓ２００）で製造される。
【０１１１】
まず、第１基板の一面に発熱板を形成する段階（Ｓ１００）は、第１基板１１０を準備する段階（Ｓ１１０）と、準備された第１基板の一面に導電性インクでシルバー発熱線としての第１パターン１４０を印刷する導電性インク印刷段階（Ｓ１２０）と、電極を形成する段階（Ｓ１３０）と、導電性インク印刷段階（Ｓ１２０）の後、第１パターン１４０の上側に、発熱保護フィルムである伝導性生地を積層する段階（Ｓ１４０）と、乾燥段階（Ｓ１５０）とを含むことができる。
また、導電性インク印刷段階（Ｓ１２０）を行う前に、印刷に使用される導電性インクを製造する段階を経ることができる。
例えば、導電性シルバーインクを製造するために、まず、銀ナノゲルを生成し、その後、銀ナノゲルの含まれている導電性シルバーインクを製造する。
まず、銀ナノゲルは、１０ｍＬの蒸留水に０．３ｇのＡｇＮＯ３を溶かして銀イオン水溶液を製造する。
【０１１２】
すなわち、ナノ粒子サイズを有する銀（Ａｇ）を硝酸塩（ＮＯ３）と混合することにより、銀酸化物（ＡｇＮＯ３）０．３ｇを１０ｍＬの蒸留水に溶かして銀イオン水溶液を製造する。
【０１１３】
本発明では、銀酸化物を蒸留水に溶かして銀イオン水溶液を製造すると説明したが、ナノ粒子サイズを有する銀（Ａｇ）と酢酸（ＣＨ３ＣＯＯ）の銀酸化物（ＣＨ３ＣＯＯＡｇ）水溶液を蒸留水に溶かして銀イオン水溶液を製造することもできる。
【０１１４】
次に、製造された銀イオン水溶液に高分子ピロリドン、高分子ウレタン、又は高分子アミド基から選択される１つ以上である高分子バインダーを添加し、均一に分散するように分散剤が添加されて攪拌されるようにし、分散した溶液に１０％ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）水溶液０．５ｇをゆっくりと添加し、さらに３時間撹拌して暗緑色の溶液を製造する。
【０１１５】
その後、２０ｍＬのアセトンを添加して１分間攪拌した後、遠心分離機を用いて６０００ｒｐｍで３０分間分離して得た銀沈殿物に０．１ｇのジエタノールアミン２，２−アゾビス（Ｄｉｅｔａｎｏｌ  ２，２−ａｚｏｂｉｓ）を添加して０．２ｇの銀ナノゲルを製造する。
【０１１６】
上述したように銀ナノゲルを製造した後は、銀ナノゲルの含まれている導電性シルバーインクを製造するが、導電性ペーストが室温で溶媒に分散し、エポキシと銀粒子と硬化剤が添加及び撹拌され、最終的には銀ナノゲルの含まれている導電性インクが製造されるのである。
【０１１７】
まず、本発明の面状発熱体は、ロール・ツー・ロールグラビア印刷方式、ロータリースクリーン、グラビアオフセットなどを用いることができるが、本発明では、ロール・ツー・ロールグラビア印刷方式を用いると説明する。
まず、ＰＥＴ又はＰＩで構成される第１基板１１０を準備する（Ｓ１１０）。
段階Ｓ１１０で準備された第１基板１１０上に、まず、導電性インクを用いて、シルバー発熱線としての第１パターン１４０を形成する（Ｓ１２０）。
【０１１８】
図１６は本発明の面状発熱体を製造するためのロール・ツー・ロールグラビア印刷装置を示す図であり、本発明の面状発熱体の製造装置は、陽刻モールドが設置された製版ローラー１１と、第１基板（フィルム、ＷＥＢ）１１０をガイドする一つ以上のガイドローラ１７ａ、１７ｂと、基板をフィーディングするフィーディングローラ１５と、一面にパターンが印刷された第１基板１１０を巻き取る巻取りローラー１６とを含む。
まず、陽刻の印刷モールドを製作した後、これを製版ローラー１１に結合する。
【０１１９】
印刷モールドは、基板の表面に感光剤をコーティングし、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）露光、現像及び金属化、電鋳メッキ、及び表面に残存するインクを除去する洗浄段階を経て、陽刻パターンを形成することにより完成する。
【０１２０】
より具体的に、印刷モールドを製作するには、準備された基板へのフォトリソグラフィー（Ｐｈｏｔｏ−ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程を用いたパターン形成のために、基板の表面に感光剤をコーティングし、感光性塗膜層を形成する。
【０１２１】
この時、フォトレジストコーティングは、スピンコーティング、スリット＆スピンコーティング、スリットコーティング、及びキャピラリーコーティングのいずれかの方法を用いてコーティングすることができる。
また、感光剤コーティング段階は、コーティングの厚さによってパターンの深さを決定する重要な工程段階である。
【０１２２】
基板に感光剤がコーティングされると、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）露光段階と、現像及び金属化、電鋳メッキを経て洗浄段階を行うことにより、陽刻パターンを形成するのである。
【０１２３】
パターン形成は、ＵＶ光にマスクを介してコーティング部分を露出させることによりパターンを形成し、形成されたパターンにおける未硬化部分を現像工程で溶かしてパターンを形成するのである。
【０１２４】
ここで、フォトレジストの照射（露光）は、フォトレジストの感度に応じて適当に照射すればよいので、適切な強度及び波長帯を選択して照射する。一例として、２００〜３００ｎｍの範囲の波長を使用することができ、１〜１００ｍＷ／ｃｍ２の強度の下に２〜１５秒間露光させることができる。
【０１２５】
フォトマスクによって選択的に照射されたフォトレジストを現像液で現像する場合、溶解度の差によって溶けてパターンが形成される。この時、使用される現像液は、塩基系としてＫＯＨ、ＮａＯＨ、又はＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）などが使用できる。
【０１２６】
このような過程で形成されたパターンの表面を伝導性物質を用いて導電性に乾式コーティングする。コーティングは、湿式及び乾式のすべての工程を使用することができる。より精密なパターンを形成するためには乾式コーティングが有利である。コーティングされた表面に電鋳メッキを用いてメッキを施す。メッキが完了すると、メッキ物と被メッキ物を分離して製版ローラー又はシートを製造し、必要に応じて繰り返し電鋳メッキを用いることができる。
【０１２７】
上述した過程で完成した印刷モールドは、その後、ロール・ツー・ロール工程で製版ローラーに付着して使用されるか、或いは陰刻フィルムまたは透明伝導性フィルムの製造工程によって陰刻フィルムまたは透明伝導性フィルムに製造される。
上述した工程で印刷モールドが準備されると、以後、ＵＶ成形による陰刻フィルム製造段階を経る。
【０１２８】
このようなＵＶ成形による陰刻フィルム製造段階は、印刷モールドにパターニングされた表面形状を寸法の変化なしでフィルムに転写するインプリント装置を用いる。
【０１２９】
これを説明すると、まず、フィーディングローラ１５に巻き取られた第１基板１１０が一つ以上のガイドローラ１７ａ、１７ｂを介して製版ローラー１１へ供給される前に、第１基板１１０と製版ローラー１１との間にレジン注入器１２を介してＵＶ硬化型レジンを注入し、製版ローラー１１を介してパターンをインプリントし、ＵＶ照射器４１ａに晒して露光し、透明基板上に陰刻パターンの形成された陰刻フィルムを形成するのである。
【０１３０】
形成された陰刻フィルムにインク注入器１３を介して導電性インクを塗布し、その後、導電性インクが陰刻に塗布されたフィルムから必要に応じてブレードを用いて残りのインクを除去する。
【０１３１】
導電性インク印刷段階（Ｓ１２０）の後、第１パターン１４０の上側に、発熱線を保護することが可能な伝導性生地をラミネートして積層する段階（Ｓ１４０）と、乾燥させる段階（Ｓ１５０）とを経て、基板の一面に発熱板を完成する。
段階Ｓ１５０での乾燥段階は、熱乾燥温度が１００〜２００℃であり、乾燥時間が１〜６０ｍｉｎであることが好ましい。
【０１３２】
段階Ｓ１３０は、電極形成段階で印刷された第１パターン１４０に電極１２０を形成するが、上述したように、「＋電極（１２０ａ）」と「−電極（１２０ｂ）」を設置する段階であるが、これは選択的にインク印刷段階（Ｓ１２０）の後に追加することもできるが、２つの基板にいずれも発熱板を形成した後、電極を形成することもできる。
また、段階Ｓ１５０も、２つの基板にいずれも発熱板を形成した後、乾燥段階を経ることもできる。
段階Ｓ１１０乃至段階Ｓ１５０で基板の一面に発熱板を形成した後は、他の第２基板１１１の一面に同じパターンの発熱板を形成する段階を経る（Ｓ２００）。
【０１３３】
つまり、段階Ｓ１００の第１基板１１０に発熱板が完成されると、さらに第２基板１１１を投入して、段階Ｓ１１０乃至Ｓ１５０を繰り返し行う段階Ｓ２１０乃至Ｓ２５０を経て、他の基板の一面に発熱板を完成する。
【０１３４】
一方、上述した説明では、互いに異なる基板にパターンを形成し、これらをラミネートする方法で面状発熱体を製造すると説明されたが、既に述べたように、一つの基板を用いて基板の両面にパターンを形成するようにすることもできる。
【０１３５】
この場合には、図１６のロール・ツー・ロールグラビア印刷装置で、巻取りローラー１６に連結される工程へ基板を裏返して供給するウェブターンバー（Ｗｅｂ  Ｔｕｒｎ  Ｂａｒ）を設置し、基板を裏返して他の製版ローラーに供給すると、一つのプロセスで両面パターンを完成することもできる。
【０１３６】
つまり、基板の両面にパターンを形成する場合には、図１６の工程でパターンが完成されて巻取りローラー１６に巻き取られた基板をさらに図１６と同一のロール・ツー・ロールグラビア印刷装置へ供給して両面パターンを完成することもでき、また、ウェブターンバーを用いて連続的に両面パターンを完成することもできる。
【０１３７】
本発明の面状発熱体を製造するためのロール・ツー・ロールグラビア印刷装置の他の実施例を示す図１８を参照すると、基板の一面に発熱線を印刷し、これをウェブターンバー２０へ供給して基板の他面にも連続工程で発熱線を印刷するように構成するのである。
【０１３８】
ウェブターンバー２０は、第１基板１１０の一面に印刷されたパターンを裏返して基板の他面にパターンを印刷することができるようにするために、基板を裏返して供給するのである。
【０１３９】
つまり、ウェブターンバー２０から供給される第１基板１１０の他面にパターンを印刷するために裏返された第１基板１１０が、一つ以上のガイドローラ１７ｄを介して、別の陽刻モールドの設置された製版ローラー１１ａへ供給され、両面にパターンが印刷された基板を巻き取る巻取りローラー１６を含む。
【０１４０】
以下、上述した基板の一面にパターンを形成する図１６の方法と同様に、ウェブターンバー１５０から逆方向に投入される基板の表面に感光剤をコーティングし、これをＵＶ露光させてパターンを形成するＵＶ成形による導電性インク印刷段階を行うことにより、基板の両面にパターンを完成する。
【０１４１】
具体的に、陽刻の印刷モールドを製作した後、これを製版ローラー１１ａに結合し、提供される第１基板１１０と製版ローラー１１ａとの間にレジン注入器１２ａを介してＵＶ硬化樹脂を注入した後、ＵＶ照射器４１ｂを介してＵＶを照射して、表面に陰刻のパターンが形成された透明面状発熱体を製造するのである。
【０１４２】
上述したように、本発明の冷蔵庫用面状発熱体は、インクの種類及び印刷工程の制御に基づいて電気伝導度が変わり得るので、本発明では、導電性インクとしてＡｇナノインク、カーボン（Ｃａｒｂｏｎ）インク、銅インク、金インク、アルミニウムペースト（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｐａｓｔｅ）又は導電性シルバーインクが使用でき、アルミニウム粒子は、そのサイズが大きければ大きいほど比抵抗が小さくなるので、比抵抗の面では、アルミニウム粒子の半径が大きいものを使用することができる。しかし、アルミニウム粒子のサイズが大きければ、大きいアルミニウム粒子を用いて形成した表面が多孔質化（ｐｏｒｏｕｓ）されるため、アルミニウムペーストは、平均半径５μｍ以下のアルミニウム粒子を含むことが好ましい。
【０１４３】
一方、アルミニウム粒子の半径が大きいものを使用することができる。しかし、アルミニウム粒子のサイズが大きければ、大きいアルミニウム粒子を用いて形成した表面が多孔質化（ｐｏｒｏｕｓ）されるので、アルミニウムペーストは、平均半径５μｍ以下のアルミニウム粒子を含むことが好ましい。
【０１４４】
特に、アルミニウムペーストは、Ａｌ微粒子が水平的に複数の層を形成しているため、水分浸透性に強固な障壁をなしており、水蒸気の水分に対して高い抵抗性を持っているので、発熱体として使用する上で有利であり、パターンは必要に応じて様々な模様のパターンが形成できる。
【０１４５】
すなわち、陰刻印刷によって微細線幅の維持が可能であり、大面積の均一な微細パターン（１μｍ〜５μｍ）の印刷が可能であるため、肉眼で識別されず、透明度を維持することができる。
【０１４６】
本段階で、電極形成段階（Ｓ１３０、Ｓ２３０）と乾燥段階（Ｓ１５０、Ｓ２５０）は、選択的に各段階別に適用することもできるが、それぞれの基板に発熱板をすべて形成した後に、電極又は乾燥段階を経ることができる。
【０１４７】
段階Ｓ１００及び段階Ｓ２００でそれぞれの基板に発熱板が形成されると、２つの基板をラミネートして、本発明の一実施例に係る面状発熱体を完成する（Ｓ３００）。
段階Ｓ３００では、２つの基板１１０、１１１を粘着剤１１２で接着させるが、上述したように各基板のパターンが互いに一致するようにラミネートする。
その後、ラミネートされた基板の電極に簡単なツーホールリベッティングを用いて上下基板の電極端子を接続して本発明の面状発熱体を完成する（Ｓ４００）。
また、本発明の面状発熱体は、逆電流印刷パターニング技術を用いるため、電極にはＡＣ電源を使用することが好ましい。
【０１４８】
逆電流を用いることにより、磁気波を効果的に遮断し、カーボン、シルバー、アルミニウムなど、接地線が接続可能な導電性インクを適用して、電気波を遮蔽することができる。
以下、上述した方法で製作した発熱フィルムの電流方向別磁界測定を比較したテスト結果を説明する。
表２は製造例１で製作された発熱フィルムを測定して示す結果である。
【０１４９】
【表２】
2019525405.tif 000004
【０１５０】
製造例１は、電極部分で磁界を測定した場合には数値が高くて測定が不可能であり、中央部分で磁界を測定した場合には１０．６７ｍＧの数値を確認した。これを減少させるために、製造例２を製作して測定した。
表３は製造例２で製作された発熱フィルムを測定して示す結果である。
【０１５１】
【表３】
2019525405.tif 000005
【０１５２】
製造例２は、電極部分及び中央で磁界を測定した場合にはそれぞれ０．５９ｍＧと０．４７８ｍＧの著しく減少した数値を確認した。これよりもさらに減少させるために、製造例３を製作して測定した。
表４は製造例３で製作された発熱フィルムを測定して示す結果である。
【０１５３】
【表４】
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製造例３の測定結果より、電極部分を除いた中央部分における磁界の数値が０．０４９ｍＧであって、殆ど遮断されることを確認することができる。
【０１５４】
つまり、本発明の磁気波シールド発熱フィルムのように、それぞれの基板の一面にパターンを形成するが、一つの基板のパターンと他の基板のパターンとが互いに同一となるように印刷してパターンが重なり合うようにすることにより、電磁波が著しく低くなることができる。
以下、図面を参照して、除霜用面状発熱体の制御方法とホームバー用面状発熱体の制御方法について説明する。
【０１５５】
まず、図１９の除霜用面状発熱体の制御方法を説明するためのフローチャートを参照すると、制御部３０は、蒸発器１５に備えられた霜感知ユニット８１から霜が感知されるか否かを判断する（Ｓ５１０）。
霜感知ユニット８１で霜が感知されたと判断されると、制御部３０は、蒸発器１５の上下面に備えられた除霜用面状発熱体１００を発熱させる（Ｓ５１１）。
【０１５６】
段階Ｓ５１１では、制御部３０が除霜用面状発熱体１００を駆動する第１駆動部１６０を駆動して除霜用面状発熱体１００の電極端子に電源が印加されるようにするのである。
【０１５７】
段階Ｓ５１１の後、制御部３０は、霜感知ユニット８１の霜感知有無を判断して、霜が感知されると、持続的に除霜用面状発熱体１００を発熱させ、霜が除去されたと判断されると（Ｓ５１２）、制御部３０は、除霜用面状発熱体１００を駆動する第１駆動部１６０を駆動して、除霜用面状発熱体１００の電極端子に印加される電源が遮断されるようにする（Ｓ５１３）。
【０１５８】
上述したように、除霜用面状発熱体は、蒸発器に備えられた霜感知ユニットを利用することもできるが、これに限定されず、所定周期で除霜用面状発熱体が発熱と中止を繰り返すようにすることができる。
【０１５９】
一方、図２０のホームバー用面状発熱体の制御方法を説明するためのフローチャートを参照すると、制御部３０は、ホームバードアに設置されたホームバー開閉センサー６７４からドアが開いているのかを判断する（Ｓ５２０）。
【０１６０】
ホームバー開閉センサー６７４でホームバードアが開かれていると判断されると、制御部３０は、ホームバー支持ブラケット６７３の内部に介在されたホームバー用面状発熱体２００を稼動して所定の温度で発熱するように駆動する（Ｓ５２１）。
【０１６１】
段階Ｓ５２１では、制御部３０がホームバー用面状発熱体２００を駆動する第２駆動部２６０を駆動してホームバー用面状発熱体２００の電極端子に電源が印加されるようにするのである。
【０１６２】
段階Ｓ５２１の後、制御部３０は、ホームバー開閉センサー６７４からドアの閉状態を感知して、ドアが開かれていると判断されると、持続的にホームバー用面状発熱体２００を発熱させ、ドアが閉じていると判断されると（Ｓ５２２）、制御部３０は、ホームバー用面状発熱体２００を駆動する第２駆動部２６０を駆動して、ホームバー用面状発熱体２００の電極端子に印加される電源が遮断されるようにする（Ｓ５２３）。
【０１６３】
また、ホームバー用面状発熱体の制御方法においても、ホームバー開閉センサー６７４を使用せずに所定の周期でホームバー用面状発熱体が発熱と中止を繰り返すようにすることができる。
【０１６４】
以上、本発明は、記載された具体例について詳細に説明されたが、本発明の技術思想の範囲内で様々な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、それらの変形及び修正も添付された特許請求の範囲に属するのは当たり前のことである。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明は、面状発熱体に関し、除霜または結露防止のために所定の温度で発熱が必要な冷蔵庫に発熱源として使用される面状発熱体を印刷エレクトロニクス技術を利用して製造したものであって、冷蔵庫用面状発熱体に使用することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2019525405.tif 000013
【図４ｃ】
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【図５】
2019525405.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019525405.tif 000020
【図１１】
2019525405.tif 000021
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2019525405.tif 000027
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2019525405.tif 000031
【国際調査報告】
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2019525405.tif 000034
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