KR101052589B1

KR101052589B1 - 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선

Info

Publication number: KR101052589B1
Application number: KR1020100020048A
Authority: KR
Inventors: 김현태
Original assignee: 김현태
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-07-29

Abstract

본 발명의 목적은 구조가 간단할 뿐만 아니라, 제1 절연층 상에 제2 동선을 권취함과 동시에, 알루미늄 은박지층을 덮으면서 PVC를 압출성형하여 제2 절연층을 동시에 압출성형하여 수냉시켜서 제조하므로, 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장을 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1 동선 코어는 일정 온도로 발열되면 저항이 증가하는 PTC 온도계수를 지니는 전선을 사용하므로, 일정 온도로 카본 폴리머 중합체층이 가열되면 제1 동선 코어의 저항값이 증가하여 제1 동선 코어를 흐르는 전류를 감소시켜서 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있고, 구조가 간단하므로 제조비용을 절감할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.

Description

전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선{GENERATION HEAT WIRE SHIELDING ELECTRIC FIELD AND MAGNETIC FIELD FOR HOUSEHOLDE ELECTRIC APPLIANCE}

본 발명은 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 관한 것으로서, 특히 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장을 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조비용을 절감할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 관한 것이다.

종래로부터 널리 사용되고 있는 무자계 전열선으로서는 본 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0168362호(등록일 ; 1999년 11월 09일)에 개시되어 있다.

상기 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0168362호에 개시되어 있는 무자계 전열선은 도 1에 도시한 바와 같이, 다수 가닥의 꼬은 동선(10)과, 특정 절연내압을 가지도록 테프론으로 압출성형해서 상기 동선(10)을 피복하는 제1 테프론층(12)과, 상기 제1 테프론층(12)의 절연내압을 증가시키도록 제1 테프론층(12) 외주면에 테프론으로 압출성형된 제2 테프론층(14)과, 전원 인가시에 상기 동선(10)에서 방출되는 자계를 흡수함과 동시에, 열을 방출하도록 상기 제2 테프론층(14)상에 나선형상으로 권선되는 발열체(16)와, 상기 발열체(16)의 위치를 고정시킴과 동시에, 상기 발열체(16)에서 발열되는 열을 일부 차단시키도록 상기 발열체(16)상에 석면으로 편조된 석면편조층(18)과, 상기 석면편조층(18)상에 실리콘 고무로 압출성형하여 절연시키는 절연층(20)으로 구성되어 있다.

상기 설명에서 동선(10)은 직경이 0.2mm 내지 0.5mm인 5가닥 내지 10가닥을 꼬은 연선으로서 외주면에는 주석으로 도금되어 있고, 상기 석면편조층(18)은 그라스얀(유리섬유)을 사용하고 있고, 상기 절연층(20)은 실리콘 고무로 구성되어 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 무자계 전열선은 테프론을 압출성형하여 동선(10)상에 제1 및 제2 테프론층(12,14)이 피복되어 있으므로, 제1 테프론층(12)에 의해서 AC 10㎃, AC 2000V이상의 절연내압이 생기고, 제2 테프론층(14)에 의해서 다시 AC 10㎃, 2000V이상의 절연내압이 생겨서 합계 약 AC 10㎃, 4000V이상의 전압에 견딜 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 테프론층(14)상에 나선형상으로 권선되어 있는 발열체(16)상에는 그라스얀(유리섬유)으로 석면편조층(18)이 편조되어 있어 이 석면편조층(18)에 의해 니크롬선으로 이루어진 발열체(16)가 위치고정된다.

이에 따라 상기 발열체(16)상에 실리콘 고무를 압출성형해서 절연체로 피복할 때, 그 압출력에 의해서 나선 형상으로 제2 테프론층(14)상에 권선되어 있는 발열체(16)가 한쪽으로 밀리는 현상을 저지시키므로, 무자계 열선의 제조시에 불량품의 발생을 방지해서 생산수율을 향상시킬 수 있고, 상기 발열체(16)에서 발열되는 열이 석면편조층(18)을 통해서 상기 절연층(20)에 간접적으로 열이 전달되어 절연층(20)이 열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있어 무자계 열선의 수명을 장수명화할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 테프론층(14)상에는 나선형상으로 발열체(16)가 권선되어 있으므로, 상기 동선(10)과 발열체(16)사이에 전원이 인가되어도, 상기 동선(10)에서 방출되는 자계가 상기 발열체(16)에 의해서 흡수되어 자계가 외부로는 누출되지 않는다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 무자계 전열선은 자기장은 차폐할 수는 있으나, 전기장을 차폐할 수 없다는 문제점이 있었고, 고가의 제1 및 제2 테프론층을 구비하고, 또한 석면편조층과 절연층을 포함하고 있어서 제조 비용을 절감할 수 없다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 전열선이 과도하게 가열되었을 경우, 전열선에 직렬로 접속된 더미스터가 단락되어서 전열선에 전류의 흐름을 차단하여 화재의 발생을 방지하고 있고, 또한 상기 더미스터가 고장시에 화재의 발생을 방지하기 위하여 전열선 주위에 다수의 온도검출소자를 배설하여 전열선에서 방열되는 열의 온도를 검출해서 도시하지 않은 컨트롤러에 출력하여 전열선에 전류가 흐르지 않도록 제어하여야 하므로 전열선을 사용하는 전기 매트 돌침대 등의 제조비용을 절감할 수 없다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 생산성을 향상시킬 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전기장 및 자기장을 감쇠시킬 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조비용을 절감할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선은 전원이 인가되는 제1 동선 코어와, 상기 제1 동선 코어로부터 일정 간격을 두고 배설되는 제1 접지선과, 전원의 인가시에 발열하도록 상기 동선 코어와 상기 제1 접지선을 덮는 카본 폴리머 중합체층과, 상기 카본 폴리머 중합체층의 외주면을 피복하는 제1 절연체층과, 전기장을 접지로 바이패스하도록 상기 제1 절연체층의 외주면에 일정 피치로 권취되는 제2 동선과, 상기 제2 동선의 외주면에 권취되어 상기 제2 동선을 통과한 전기장을 접지로 바이패스하여 전기장의 누출을 차폐하는 알루미늄 은박지층과, 상기 알루미늄 은박지층의 외주면에 PVC의 압출성형에 의해 형성되어 전류의 누설을 차단시키도록 절연시키는 제2 절연층을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 의하면, 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장을 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있고, 제1 절연층 상에 제2 동선을 권취함과 동시에, 알루미늄 은박지층을 덮으면서 PVC(Polyvinyl Chloride)를 압출성형하여 제2 절연층을 동시에 압출성형하여 수냉시켜서 제조하므로, 제조비용을 절감할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 종래의 무자계 전열선을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선은 전원이 인가되는 제1 동선 코어(60)와, 상기 제1 동선 코어(60)로부터 일정 간격을 두고 배설되는 제1 접지선(62)과, 전원의 인가시에 발열하도록 상기 제1 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)을 덮는 카본 폴리머 중합체층(64)과, 상기 카본 폴리머 중합체층(64)의 외주면을 피복하는 제1 절연체층(66)과, 전기장을 접지로 바이패스하도록 상기 제1 절연체층(66)의 외주면에 일정 피치로 권취되는 제2 동선(68)과, 상기 제2 동선(68)의 외주면에 권취되어 상기 제2 동선(68)을 통과한 전기장을 접지로 바이패스하여 전기장의 누출을 차폐하는 알루미늄 은박지층(70)과, 상기 알루미늄 은박지층(70)의 외주면에 PVC의 압출성형에 의해 형성되어 전류의 누설을 차단시키도록 절연시키는 제2 절연층(72)을 포함하고 있다.

상기 동선 코어(60)는 전원을 인가하는 도선으로서, 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 접지선(62)은 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 제2 동선(68)은 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 설명에 있어서 순수동선이라 함은 99.9％의 동선을 말한다.

상기 제1 절연체층(66)은 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

다음에, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선의 작용을 설명한다.

먼저, 제1 동선 코어(60)의 일측단과 제1 접지선(62)의 일측단을 접속시킨 후에 상기 제1 접지선(62)의 타측단을 접지시킨 다음에, 상기 제1 동선 코어(60)의 타측단에 +극의 전원을 인가하고, 상기 제1 접지선(62)의 타측단을 접지시키면, 상기 제1 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)이 일정 간격을 두고 설치되어 있으므로, 상기 제1 동선 코어(60)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 자기장의 방향과 상기 제1 접지선(62)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 전류의 위상이 180도의 위상차를 형성하여 상기 제1 동선 코어(60)에서 발생되는 자기장과 상기 제1 접지선(62)에서 발생되는 자기장이 상쇄되어 상기 제1 동선 코어(60)에서 발생되는 자기장과 상기 제1 접지선(62)에서 발생되는 자기장이 차폐된다.

상기 제1 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)의 외주면을 덮는 카본 폴리머 중합체층(64)은 상기 제1 동선 코어(60)에 +전원이 인가되고, 상기 제1 접지선(62)에 -전극을 접속하였을 경우 상기 제1 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)을 통해서 흐르는 전류에 의해 열을 발열하고, 상기 카본 폴리머 중합체층(64)의 상부에 배설된 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제1 절연층(66) 상에 권취된 제2 동선(68)과 상기 제2 동선(68) 상에 배설된 에 의해서 알루미늄 은박지층(70)을 통해서 전기장을 접지로 바이패스시키고, 상기 알루미늄 은박지층(70)의 외주면에 배설된 제2 절연층(72)에 의해서 전류가 외부로 누설되는 것을 차단하여 누전으로 인한 화재의 발생을 방지한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선은 상기 제1 동선 코어(60)가 일정 온도(예를 들면 60℃ 또는 80℃의 온도)로 발열되면 저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 온도계수를 지니는 전선을 사용하므로, 일정 온도(예를 들면 60℃ 또는 80℃의 온도)로 상기 카본 폴리머 중합체층(64)이 가열되면 상기 제1 동선 코어(60)의 저항값이 증가하여 상기 제1 동선 코어(60)를 흐르는 전류를 감소시켜서 과도한 발열로 인한 화재의 발생을 방지하도록 설계되어 있다.

따라서, 본 발명은 구조가 간단할 뿐만 아니라, 상기 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)을 덮는 카본 폴리머 중합체층(64)과 상기 카본 폴리머 중합체층(64)의 외주면을 피복하는 제1 절연체층(66)의 외주면에 일정 피치로 권취되는 제2 동선(68)의 외주면에 전기장의 누출을 차폐함과 동시에, PVC를 압출성형하여 상기 제2 절연층(72)을 형성시에 상기 제2 동선(68)이 절단되어도 상기 제2 동선(68)의 외주면에 배설된 상기 알루미늄 은박지층(70)이 도전체이므로, 상기 제2 동선(68)에서 발생되는 전기장을 상기 알루미늄 은박지층(70)을 통해서 접지로 바이패스하여 용이하게 차폐할 수 있다.

또한, 상기 제1 동선 코어(60)는 일정 온도(예를 들면 60℃ 또는 80℃의 온도)로 발열되면 저항이 증가하는 PTC 온도계수를 지니는 전선을 사용하므로, 일정 온도(예를 들면 60℃ 또는 80℃의 온도)로 상기 카본 폴리머 중합체층(64)이 가열되면 상기 제1 동선 코어(60)의 저항값이 증가하여 상기 제1 동선 코어(60)를 흐르는 전류를 감소시켜서 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있으며, 상기 알루미늄 은박지층(70)의 외주면에 PVC의 압출성형시 상기 제2 동선(68)의 단락됨을 방지할 수 있고, 상기 제1 절연층(66) 상에 상기 제2 동선(68)을 권취함과 동시에, 상기 알루미늄 은박지층(70)을 덮으면서 PVC를 압출성형하여 상기 제2 절연층(72)을 동시에 압출성형하여 수냉시켜서 제조하므로, 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장의 누출을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하므로 제조비용을 절감할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계 변경할 수 있음은 물론이고, 이와 같이 설계변경하는 것도 본 발명의 개념에 포함된다.

60:제1 동선 코어 62:제1 접지선
64:카본 폴리머 중합체층 66:제1 절연체층
68:제2 동선 70:알루미늄 은박지층
72:제2 절연층

Claims

전원이 인가되는 제1 동선 코어(60)와,
상기 제1 동선 코어(60)로부터 일정 간격을 두고 배설되는 제1 접지선(62)과,
전원의 인가시에 발열하도록 상기 제1 동선 코어(60)와 상기 제1 접지선(62)을 덮는 카본 폴리머 중합체층(64)과,
상기 카본 폴리머 중합체층(64)의 외주면을 피복하는 제1 절연체층(66)과,
전자장을 접지로 파이패하도록 상기 제1 절연체층(66)의 외주면에 일정 피치로 권취되는 제2 동선(68)과,
상기 제2 동선(68)의 외주면에 권취되어 상기 제2 동선(68)을 통과한 전기장을 접지로 바이패스하여 전기장의 누출을 차폐하는 알루미늄 은박지층(70)과,
상기 알루미늄 은박지층(70)의 외주면에 PVC의 압출성형에 의해 형성되어 전류의 누설을 차단시키도록 절연시키는 제2 절연층(72)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선.
제1항에 있어서, 상기 동선 코어(60)는 전원을 인가하는 도선으로서, 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하고, 상기 접지선(62)은 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하고, 상기 제2 동선(68)은 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선.
제1항에 있어서, 상기 제1 절연체층(66)은 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선.