KR101311857B1 - 가열용 케이블 - Google Patents

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Abstract

고온을 출력하고 안전하게 유지하여 안전사고를 예방할 수 있는 가열용 케이블이 개시된다. 본 발명은 양극에 연결되는 양극부, 음극에 연결되는 음극부, 상기 양극부와 상기 음극부를 연결하는 연결부를 포함하는 열선 및 상기 열선을 감싸는 제 1피복 및 상기 제 1피복에 감싸인 상기 양극부와 상기 음극부, 상기 연결부에 대응되도록 배치되며, 상기 열선이 통전됨에 따라 상기 열선으로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열부재 및 상기 열선과 상기 방열부재를 감싸는 제 2피복을 포함한다.

Description

가열용 케이블{CABLE FOR HEAT}
본 발명은 가열용 케이블에 관한 것으로, 고온을 출력하고 출력된 온도가 유지되도록 하는 가열용 케이블에 관한 것이다.
일반적으로 가열용 케이블은 건축물, 시설물 등의 동결방지 또는 온도 유지용으로 사용되고 있다. 가열용 케이블은 케이블과, 케이블 내부에 설치되는 열선으로 구성된다. 이러한 가열용 케이블은 열선을 통전시켜 발생되는 전기에너지가 열에너지로 변환되는 것을 이용하여 열선이 발열되도록 하고, 열선으로부터 방출되는 열에 의해 보온대상의 온도가 일정하게 유지되도록 한다.
가열용 케이블은 가열 대상의 전면적에 대하여 균일하게 열이 전달되도록 설치되어야 한다. 이러한 가열 요건을 충족시키기 위해서는 열선으로부터 방출되는 열이 이웃하는 열선과의 사이에서 손실되지 않도록 열선 간의 간격이 소정 간격으로 유지되어야만 한다. 이에 따라, 대한민국 등록특허 제 10-0908402호(이하, 공개발명이라 칭한다.)가 개시되어 있다.
상기 공개 발명의 구조에 대해서 간단히 설명하면, 중앙에 한쌍의 전선이 배치되고, 그 외부에 반도전성 폴리머, 절연막, 편조접지선, 외부 절연막을 차례로 적층하는 발명이다. 또한, 공개 발명의 전선은 알루미늄 선재와 이 알루미늄 선재의 외부표면에 피복된 동 박막을 포함하며, 상기 전선은 동 박막을 테이프 형태로 구성하고 이를 알루미늄 선재의 표면에 감아 용접한 후 소정의 굵기로 인발시켜 마련되는 특징을 지닌다. 그러나, 상기와 같은 공개 발명은 한쌍으로 마련되는 전선의 외부에 반도전성 폴리머, 절연막 편조접지선, 외부 절연막이 차례로 적층되어 제품의 단가가 비싸져 가격경쟁력 측면에서 불리하게 작용되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 가열용 케이블의 열선으로부터 고온을 안정적으로 출력하며, 안전사고를 예방할 수 있는 가열용 케이블을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 가열용 케이블은 양극에 연결되는 양극부, 음극에 연결되는 음극부, 상기 양극부와 상기 음극부를 연결하는 연결부를 포함하는 열선 및 상기 열선을 감싸는 제 1피복 및 상기 제 1피복에 감싸인 상기 양극부와 상기 음극부의 사이에 상기 양극부, 상기 음극부, 상기 연결부에 대응되도록 배치되며, 상기 열선이 통전됨에 따라 상기 열선으로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열부재 및 상기 열선과 상기 방열부재를 감싸는 제 2피복을 포함한다.
상기 방열부재는 구리, 알루미늄을 포함하는 열 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
제 2피복은 스테인리스 스틸로 형성될 수 있다.
상기 가열용 케이블은 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 및 상기 연결부에 결합되는 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 가열용 케이블은 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 또는 상기 연결부에 결합되는 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부는 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 및 상기 연결부를 감싸도록 설치되는 결합본체 및 상기 양극부와 상기 음극부를 회피하여 상기 결합본체에 삽입되는 고정클립 및 상기 고정클립을 통해 설치대상물에 체결되는 체결나사를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부는 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 또는 상기 연결부를 감싸도록 설치되는 결합본체 및 상기 양극부와 상기 음극부를 회피하여 상기 결합본체에 삽입되는 고정클립 및 상기 고정클립을 통해 설치대상물에 체결되는 체결나사를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부는 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 및 상기 연결부를 감싸도록 설치되는 결합본체 및 상기 결합본체로부터 돌출되어 설치대상물에 체결되는 체결고리를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부는 상기 양극부와 상기 음극부의 단부 또는 상기 연결부를 감싸도록 설치되는 결합본체 및 상기 결합본체로부터 돌출되어 설치대상물에 체결되는 체결고리를 더 포함할 수 있다.
상기 가열용 케이블은 상기 결합본체의 내부에서 상기 양극부와 상기 음극부에 결합되며, 전원을 인가하는 전력공급장치에 접속되는 전원연결부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가열용 케이블은 가열 대상의 전면적에 대하여 균일하게 열을 방출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 가열용 케이블은 고온을 출력하고 출력되는 온도가 안정적으로 유지될 수 있도록 하여 케이블의 용융, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제 1실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 제 1실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 3은 제 1실시예에 따른 가열용 케이블의 체결부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 제 2실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 5는 제 3실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 6은 제 4실시예에 따른 가열용 케이블의 체결부를 나타낸 정면도이다.
이하, 제 1실시예에 따른 가열용 케이블에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 제 1실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 부분 단면도이며, 도 2는 제 1실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가열용 케이블은 열선(10), 방열부재(20) 및 제 1피복(31), 제 2피복(32)을 포함한다.
열선(10)은 양극에 연결되는 양극부(11), 음극에 연결되는 음극부(13), U자 형상으로 절곡되어 양극부(11)와 음극부(13)를 연결하는 연결부(12)를 포함하는 일체형으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 전력은 열선(10)의 양극부(11)로부터 연결부(12)로 흐르고, 연결부(12)로부터 음극부(13)로 일방향으로 흐른다. 따라서, 열선(10)은 전력의 흐름에 따라 양극부(11)와 연결부(12), 음극부(13)에서 일정하게 열을 출력한다. 이러한, 열선(10)은 니켈-크롬(Ni-Cr)계열의 발열체로 형성될 수 있다.
방열부재(20)는 양극부(11)와 음극부(13)가 이격되는 사이에 양극부(11), 음극부(13), 연결부(12)와 대응되도록 위치한다.
방열부재(20)는 양극부(11)와 음극부(13), 연결부(12)와 접촉된 상태로 대응되거나 양극부(11)와 음극부(13), 연결부(12)에 비 접촉된 상태로 대응될 수 있다. 방열부재(20)의 형태는 양극부(11)와 음극부(13)에 전체적으로 평행하도록 뻗은 형태 또는 긴 막대 형태일 수 있다.
마찬가지로 상술한 방열부재(20)의 형태는 도 4 내지 도 5와 같이 열선(10)의 전체외주를 하나의 포켓형식으로 감싸는 형태나, 열선(10)의 외주에 대응되도록 동축케이블의 형태로 구성될 수 있다.
방열부재(20)는 열선(10)의 전력이 일방향으로 흐름에 따라 양극부(11)와 음극부(13)에서 발생할 수 있는 부하를 방지한다. 또한, 방열부재(20)는 열선(10)으로부터 방열부재(20)로 전도되는 열이 양극부(11), 음극부(13), 연결부(12)에 대응되는 위치에서도 외부로 방출시키므로, 가열용 케이블의 전체적인 면적에서 균일하게 열이 방출될 수 있다.
이러한, 방열부재(20)는 구리 또는 알루미늄을 포함하는 열 전도성 재질을 사용하여 고온을 출력한다. 따라서, 가열용 케이블은 케이블의 열선(10)과 열선(10)의 양극부(11)와 음극부(13)의 사이에 위치한 방열부재(20)로 인하여 일정하게 고온을 방출하고 안전하게 유지한다.
제 1피복(31)은 열선(10)과 방열부재(20)간에 통전을 방지하도록 열선(10)의 양극부(11) 및 음극부(13), 연결부(12)의 외주를 감싼다. 이러한, 제 1피복(31)은 유리 섬유를 포함하는 절연체로 마련될 수 있다.
제 2피복(32)은 열선(10)의 양극부(11) 및 음극부(13), 연결부(12)와 방열부재(20)를 고정한다. 또한, 제 2피복(32)은 열선(10)의 양극부(11) 및 음극부(13), 연결부(12)와 방열부재(20)의 외주를 감싸도록 구성하여 열선(10)과 방열부재(20)를 외부로부터 보호되도록 한다. 이러한, 제 2피복(32)의 재질은 스테인리스 스틸(STS : Stainless Steel)로 형성될 수 있다.
도 3은 제 1실시예에 따른 가열용 케이블의 체결부를 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가열용 케이블은 체결부(50)를 포함한다.
체결부(50)는 결합본체(51), 전원 연결부(52), 고정클립(53), 체결나사(54)를 포함한다.
결합본체(51)는 양극부(11)와 음극부(13)의 단부 및/또는 연결부(12)에 배치된다. 결합본체(51)는 실리콘을 포함한 유연한 재질의 열 경화성 수지를 사용할 수 있다.
전원 연결부(52)는 결합본체(51)를 관통하는 양극부(11)와 음극부(13)의 각 단부에 체결된다. 이러한, 전원연결부(52)는 가열용 케이블에 전력을 공급하는 전력 공급 장치(40, 도 1참조)와 가열용 케이블이 간편하게 접속되도록 하는 편의를 제공한다.
고정클립(53)은 내부에 관통공(55)이 형성되어 결합본체(51)에 설치된다. 고정클립(53)의 양극부(11)와 음극부(13), 전원 연결부(52)를 회피하여 결합본체(51)에 삽입된다,
체결나사(54)는 고정클립(53)에 형성된 관통공(55)을 통하여 설치 대상물에 체결되어, 가열용 케이블이 설치 대상물에 견고하게 지지되도록 한다.
이하, 제 1실시예에 따른 가열용 케이블의 작동에 대해 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 작업자는 체결나사(54)를 고정클립(53)의 관통공(55)과 설치 대상물에 체결하여 가열용 케이블을 설치 대상물에 용이하게 지지시킬 수 있다.
이어, 작업자는 전원 연결부(52)를 전력 공급 장치(40)에 연결한다. 이에 따라, 전력 공급 장치(40)로부터 공급되는 전력은 가열용 케이블로 공급된다. 전력은 가열용 케이블의 양극부(11)로부터 연결부(12)로 흐르고, 연결부(12)로부터 음극부(13)로 일방향으로 흘러 서로 통전된다.
따라서, 발열체로 형성되는 열선(10)은 전력의 흐름에 따라 양극부(11)와 연결부(12), 음극부(13)에서 일정하게 열을 출력한다.
이때, 방열부재(20)는 상술한 바와 같이, 양극부(11)와 음극부(13)의 사이에 배치되고 구리 또는 알루미늄을 포함하는 열 전도성 재질로 이루어지므로, 양극부(11), 연결부(12) 및 음극부(13)로부터 발생되는 열은 방열부재(20)로 전도된다.
따라서, 방열부재(20)는 양극부(11), 연결부(12) 및 음극부(13)로 서로간에 열이 전도되어 열선(10)이 용융 또는 파손되는 것을 방지한다.
또한, 방열부재(20)는 양극부(11), 연결부(12) 및 음극부(13)로부터 전도되는 열을 외부로 방출되도록 하여 가열용 케이블의 전 면적에 대하여 균일한 열이 분포될 수 있도록 한다.
또한, 방열부재(20)는 양극부(11), 연결부(12) 및 음극부(13)로부터 전도되는 열을 양극부(11)와 음극부(13)의 사이에서 외부로 열을 방출시키고, 양극부(11)와 음극부(13)의 사이의 이격된 공간을 차폐시키므로, 양극과 음극에서 발생되는 부하를 방지할 수 있다.
한편, 제 1피복(31)은 열선(10)이 방열부재(20)와 통전되지 않도록 열선(10)의 외주를 감싼다. 또한, 제 2피복(32)은 열을 방출하는 열선(10)과 방열부재(20)의 외주를 고정하고 외부로부터 보호한다.
따라서, 가열용 케이블은 케이블의 열선(10)과 열선(10)의 양극부(11)와 음극부(13)에 위치한 방열부재(20)로 인하여 일정하게 고온을 방출하고 안전하게 유지한다. 또한, 가열용 케이블은 고장, 동파, 누전등으로 인한 화재의 위험이 없어 습기가 많은 곳에서도 안심하고 사용할 수 있다.
이러한, 가열용 케이블은 전기 에너지를 사용하여 공해가 없어 자연 친화적이라 할 수 있다. 또한, 가열용 케이블은 소음 또는 진동이 없어 설치대상물의 환경에 따라 적합하게 사용이 가능하고, 부분적 또는 개별적으로 가열할 수 있어 발열량의 조절이 용이하다. 또한, 가열용 케이블은 가열시간의 조절이 가능하여 전력의 낭비를 줄일 수 있어 낮은 유지비로 유지가 가능하다.
이하, 다른 실시예에 따른 가열용 케이블에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이하의 설명에서, 상술된 가열용 케이블과 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서, 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성요소에 대해서는 상술된 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
도 4는 제 2실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 방열부재(21)는 열선(10)의 전체 외주를 하나의 포켓 형식으로 감쌀 수 있다. 열선(10)과 방열부재(21)의 외주를 감싸고 있는 제 2피복(32)을 압착시킴에 따라 열선(10)의 전체외주를 감싸고 있는 방열부재(21)가 압착되어 빈 공간을 차폐시킨다. 따라서. 방열부재(21)는 양극부(11)와 음극부(13), 연결부(12)에서 발생하는 고온을 방출하고 유지시킨다.
도시되지는 않았지만 방열부재(21)는 가늘고 긴 모양의 와이어를 감는 코일형태 또는 그물막형태로 이루어질 수 있으나 형태에 한정하지는 않는다.
도 5는 제 3실시예에 따른 가열용 케이블을 나타낸 단면 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 방열부재(22)는 양극부(11), 음극부(13) 및 연결부(12)를 포함하는 열선(10)의 외주에 대응하도록 동축케이블 형태로 구성한다. 따라서, 양극부(11)와 음극부(13)는 방열부재(22)로 인하여 차폐된다. 따라서, 방열부재(22)는 양극부(11)와 음극부(13), 연결부(12)에서 발생하는 고온을 방출하고 유지시킨다.
도 6은 제 4실시예에 따른 가열용 케이블의 체결부를 나타낸 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 가열용 케이블의 체결부(50)는 체결고리(56)를 포함한다. 체결고리(56)는 적어도 하나 이상의 고리형태로 결합본체(51)로부터 돌출되도록 마련된다.
작업자는 설비 또는 시공에 있어 가열용 케이블을 설치하고자 하는 설치대상물에 고리형태의 홈(57)을 형성할 수 있으나 홈(57)의 형태를 한정하지는 않는다.
따라서, 작업자는 가열용 케이블을 설치하고자하는 설치 대상물에 형성한 홈(57)에 체결고리(56)를 체결하여 가열용 케이블을 용이하게 설치할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다.
따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
열선 : 10
방열부재 : 20
제 1피복 : 31
제 2피복 : 32
전력공급장치 : 40
체결부 : 50

Claims (10)

  1. 양극에 연결되는 양극부, 음극에 연결되는 음극부, 상기 양극부와 상기 음극부를 연결하는 연결부를 포함하며, 일측이 절곡되는 열선;
    상기 열선을 감싸는 제 1피복;
    상기 제 1피복에 감싸인 상기 양극부, 상기 음극부 및 상기 연결부의 내측공간에 막대형태로 배치되며, 상기 열선이 통전됨에 따라 상기 열선으로부터 발생되는 열을 방출하는 방열부재;
    상기 열선과 상기 방열부재를 감싸는 제 2피복; 및
    상기 양극부와 상기 음극부의 단부 및 상기 연결부 중 적어도 어느 하나에 결합되는 결합본체와, 상기 결합본체로부터 돌출되어 설치대상물에 체결되는 체결고리를 갖는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열용 케이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열부재는 구리 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 열 전도성 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 가열용 케이블.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 2피복은 스테인리스 스틸을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열용 케이블.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 체결부의 내부에서 상기 양극부와 상기 음극부에 결합되며, 전원을 인가하는 전력공급장치에 접속되는 전원연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열용 케이블.
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