KR100357511B1 - 정온발열체를 이용한 전기장판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정온발열체를 이용한 전기장판에 관한 것으로서, 외부로부터 전원이 연결되는 전원코드 연결구(1)가 형성되어 있으며, 외부 주연부는 상부외피(2), 보온재(3), 발열체(4), 단열재(5) 및 하부외피(6)순으로 층이 형성되어 있으며,

상기 발열체(4)는 전선형태를 갖으며, 절연제(7)하부에 형성된 전극 (8,9,10,10`) 사이에 형성된 발열체(4)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 정온발열체를 이용한 전기장판에 관한 것이다.

Description

정온발열체를 이용한 전기장판{Electric papered floor using fixed temperature heating element}

본 발명은 정온발열체를 이용한 전기장판에 관한 것으로서, 자기온도를 조절하는 정온발열체를 이용한 전기장판에 관한 것이다.

일반적으로 전기장판은 동선 또는 발열체를 내장하고, 그 위에 절연체를 형성하고 외부에 온도제어기로 구성되어 온도제어기에 연장된 전기선 플러그를 전기코드에 꽂으면, 전기가 통하면서 상기 동선 등의 발열체가 발열되면 상기 온도제어기로 온도를 제어하고 있으나, 전자파가 많이 나오고 전기소모가 많으며, 방전과 화재의 위험이 있으며, 장기간 사용시 온도제어가 제대로 작동되지 않아 불안전하고, 전자파가 많이 발생이 되어 인체에 유해하며 전력소모가 많으므로, 온도제어가 용이하고 전자파를 감소시키며 전력소모가 적은 형태의 발열체를 찾고자 많은 연구가 있어 왔다.

일본공개특허공보 공개번호 소61-258402호에는 도전성미립자를 합성수지와 혼합한 도전성피막층을 부착한 재료에 임의의 전기저항을 부여한 발열입자를 형성하고

그 발열입자를 합성수지에 혼련시키고, 요구되는 판상재와 괴상물로 형성한 다음 그의 중심에 간격을 띠어 다른 종류의 전극을 갖는 전기저항체 형성시키고, 그의 저항체에 외부에 전기절연처리를 한 것을 특징으로 하는 반도발열체가 기재되어 있으며,

일본공개특허공보 공개번호 평6-295780호에는 면상의 전기순환용구에 이용한 발열시트에 있어서, 방향이 다른 전도성시트에 따라 구성된 안정성과 절곡가능한 고성능의 발열시트와 과열시 단절하는 기능, 온도검지기능, 자기온도제어기능을 함유하는 고성능의 발열시트가 공개되어 있으며,

일본공개특허공보 공개번호 평7-37679호에는 순환용구 및 일반 가열장치에이용되는 면상 발열체에 있어서, PCT발열체의 이상 발열하는 문제를 해결하였고, 장기간사용해도 안전하고, 정저항계수를 갖는 발열체가 기재되어 있으며,

일본 공개특허 공개번호 평6-96843호에는 온도자기제어성 전도성조성물, 온도자기 제어성 면상 발열체에 있어서 온도자기제어성 파이프상 히타가 기재되어 있고,

일본공개특허공보 공개번호 평8-31553호에는 종이펼프에 카본단섬유를 혼합시켜 전기가 통하게 한 열효율이 높은 발등에 사용되는 종이발열체가 기재되어 있으나,

상기 종래의 기술들은 자기온도제어가 가능한 유기물질을 발열체에 사용하였으나, 온도가 이상발열시 제어하기가 어려우며, 제어하기 위한 또다른 안전장치가 필요한 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 종래의 발열체와는 달리 정온발열체를 개발하여, 주어진 전압만큼의 열량만을 발생하고, 정온발열체 자체 내에서 잔류제어를 행하여 정온 발열을 하는 정온발열체를 이용한 전기장판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다.

도1 본 발명의 정온발열체를 이용한 전기장판 상세도

도2 본 발명의 정온발열체를 이용한 전기장판 부분상세도

(A)외부 확대도 (B)와이어(Wire)형 발열체

(B`)플레트케이블(Flat Cable)형 발열체

(B``)휘더와이어형(Feeder Wire)발열체

도3 본 발명의 정온발열체를 이용한 판형 전기장판

도면의 부호설명

전원코드연결구(1), 상부외피(2), 보온재(3), 발열체(4),

단열재(5), 하부외피(6), 절연제(7), 외부전극(8),

내부전극(9), 좌우전극(10, 10`)

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유기금속합성수지 제품인발열체를 이용한 것으로서, 방전되지 않고, 전력소모가 적으며, 안전한 정온발열체를 이용한 전기장판의 제조방법에 관한 것이다.

정온 발열체라 함은 기존의 히타 혹은 코일식의 발열체를 사용하지 않고, 정온발열체를 도면과 같이 제작하였으며, 주된 장점은 주어진 전압 만큼의 열량만을 발생하고 정온 발열체 자체내에서 전류제어를 행하여 정온 발열을 실행하는 것이다.

전기제어는 ON, OFF제어방식이 아닌 물질 자체의 제어 특성을 이용하므로 사용할 때 온도 변화가 없으며, 즉 목표 온도에 도달 후에는 전류의 흐름을 물질 자체에서 제어 하므로 온도의 변화가 없는 것이다.

본 발명에서 사용되는 발열체는 전도성 유기화합물로서, 폴리카본실란, 규소계수지, 및 고밀도 폴리에칠렌에 카본블랙을 가교 제조된 합성수지 및 카본을 고밀도 폴리에칠렌에 혼합 분산시켜 제조된 전도성합성수지에서 선택된 하나 또는 두 개이상의 물질을 혼합하여 제조된 화합물을 사용하는 것이다.

본 발명의 자기온도제어 원리는 다음과 같다.

발열체는 전기를 통하면 카본계발열체가 발열하며, 모체인 합성수지카본발열체의 온도에서 열팽창하며, 합성수지의 팽창에 의해 카본계발열체의 밀착도가 약하게 되고 전기저항이 높아지며 전기가 흐르기 어려워지고, 카본발열체의 전류가 흐르기 어렵게 되면 발열이 약해지고 온도가 내려간다.

통전중에는 주위의 온도에 의해 상기와 같은 방법으로 온도가 조절되는 것이다.

이하 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 정온발열체를 이용한 전기장판 상세도, 도2는 본 발명의 정온발열체를 이용한 전기장판 부분상세도로서, (A)외부 확대도, (B)와이어(Wire)형 발열체, (B`)플레트케이블(Flat Cable)형 발열체, (B``)휘더와이어형(Feeder Wire)발열체 및 도3은 본 발명의 정온발열체를 이용한 판형 전기장판을 도시하였고, 전원코드연결구(1), 상부외피(2), 보온재(3), 발열체(4), 단열재(5), 하부외피 (6), 절연제(7), 외부전극(8), 내부전극(9), 좌우전극(10,10`)을 나타낸 것임을 알 수 있다.

구성을 살펴보면 도1과 같이 외부로부터 전원이 연결되는 전원코드 연결구(1)가 형성되어 있으며, 외부 주연부(A)는 상부외피(2), 보온재(3), 발열체 (4), 단열재(5) 및 하부외피(6)순으로 층이 형성되어 있으며, 내부구조는 도2의 (B)와 같이 발열체(4)를 전선형태로 제작하거나, (B`)와 같이 상하부의 두 전극사이에 발열체(4)를 중전 시키거나, (B``)와 같이 평행한 두도체 사이에 발열체(4)를 충전시키는 구조로서, 기본적으로는 절연제(7)하부에 형성된 전극 (8,9,10,10`) 사이에 충전된 발열체(4)로 구성되어 있으며,

또다른 예로는 도3과 같이 평행한 두장의 판형 도체사이에 발열체(4)를 충전시켜 면전체를 발열시키는 구조인 것이다.

작동원리는 상기 기재된 바와 같이 전원을 연결하면 도2의 발열체는 보온제 (3)와, 단열재(5)사이에 충전되거나, 전극(8,9,10,10`)사이에 충전된 발열체(4)가 발열되며 상기 전극(8,9,10,10`)은 발열되지 않는다.

정온발열체는 자기온도를 제어하며 전원이 끊기지 않는 한 계속 발열하는 것이다.

외부에서 전원을 공급할 시 전압을 조절하면 상기 장치의 온도를 임의로 조절할 수도 있는 장치인 것이다.

상기와 같은 본 발명은 소비전력이 낮으며, 저전압에서도 사용이 가능하고, 전자파를 발생하지 않으므로 안전하고, 인체에 무해하며, 과열 및 인화의 염려가 없으며, 온도조절기가 필요 없는 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 정온발열체를 이용한 전기장판에 있어서, 외부로부터 전원이 연결되는 전원코드연결구(1)와, 외부 주연부는 상부외피(2), 보온재(3), 발열체(4), 단열재(5) 및 하부외피(6) 순으로 층이 형성되어 있고, 상기 발열체(4)는 전선형태를 갖으며, 절연제(7)하부에 형성된 전극(8,9,10,10`)사이에 형성된 발열체(4)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 정온발열체를 이용한 전기장판.
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