KR101600787B1 - 전열매트용 전열 발열체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전열매트의 내부에 내장되어 발열하는 것으로, 특히 적층된 원단에 발열선을 고정하는 개량된 배치구조를 형성하여 상기 배치구조에 의해 발열선들이 일정한 간격으로 이격되게 배치되도록 함으로써, 발열에 따른 균일성을 확보하면서 전자파의 차폐가 가능하도록 한 전열매트용 전열 발열체에 관한 것으로,
본 발명에서는 전열매트의 내부에 배치되어, 전류의 공급에 의해 저항 발열하여 열기를 발산하는 전열매트용 전열 발열체에 있어서,
상기 전열매트용 전열 발열체는, 부직물, 또는 직물로 이루어져 상하 적층되는 한 쌍의 원단과; 상기 적층된 원단 사이에 배치되어 저항 발열하는 하나 이상의 저항 발열선을 포함하여 구성되고,
상기 적층된 원단에는 등간격으로 구획된 구획 튜브부가 길이방향으로 형성되고, 상기 구획 튜브부에는 저항 발열선들을 관통되게 배치시켜서,
상기 저항 발열선들은 누빔처리에 의해 형성된 구획 튜브부에 의해 적층된 원단 사이에 등간격으로 구획되게 배치되도록 구성하는 한편,
상기 구획 튜브부는, 누빔 처리에 의해 적층된 원단에 길이방향으로 형성된 누빔선들에 의해 구획되게 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

Description

전열매트용 전열 발열체{Electric heating element for electric heat mat}

본 발명은 전열매트용 전열 발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전열매트의 내부에 내장되어 발열하는 것으로, 특히 적층된 원단에 저항 발열선을 고정하는 배치구조를 개량하여 상기 배치구조에 의해 저항 발열선들이 일정한 간격으로 이격되게 배치되도록 함으로써, 발열에 따른 균일성을 확보하도록 한 전열매트용 전열 발열체에 관한 것이다.

매트(mat)는 전통적으로 왕골이나 골풀의 줄기를 잘게 쪼개어 쳐서 만들어 왔으며, 날을 고드랫돌에 감아 가로장목에 늘어놓고 골을 대어 엮어나가 만들어지는 '돗'/ 가마니틀과 비슷한 돗틀에 미리 날을 걸어 두고 골을 바늘대에 걸어지르고 바디질을 하여 짜 만든 '돗자리'로 분류할 수도 있다.

근래에는 전기적인 저항열을 발하여 난방이 이루어지게 하는 전열매트가 널리 쓰이고 있는데, 이러한 전열매트는 대부분 전류에 의해 전열을 얻는 저항가열선을 채용한 구조로 되어 있으며, 피가열물 자체에 전류를 흘리는 직접 저항 가열 방식으로 전열을 얻게 되어 있다.

이와 같은 전기장판으로서의 전열매트는 두껍지 않고 납작한 형태로 적층된 것이 대부분인데, 그 일례로 절연 폴리에스테르필름, 고압스티로폴, 면상발열체, 세라믹페이퍼, 절연 폴리에스테르필름 및 시트 등을 적층하여 구성된 것을 들 수 있다.

한편, 베이스에 저항 발열선들을 배치한 전열 발열체는, 베이스에 저항 발열선을 정형화되게 배치하여야 균일한 온도분포를 형성할 수 있다.

그런데, 대한민국 특허 등록공고 제10-0758064호 등 종래에는 원단 사이에 저항 발열선을 고정클립이나 접착 테이프 등을 통해 국부적으로 고정시켜 저항 발열선을 정형화되게 배치하거나, 접합시트 사이에 저항 발열선을 배치한 다음 접합시트를 통해 접합시켜 저항 발열선의 고정을 도모하고 있다.

그러나, 상기 고정클립이 파손되거나 접착 테이프의 접합이 불량해져 저항 발열선의 고정상태가 불량해지면, 저항 발열선 사이가 상호 밀착되어서 합선에 의한 안전사고의 발생 가능성이 높다.

또한, 상기 저항 발열선의 국부적인 고정을 도모하는 고정클립은 전열 발열체의 표면에 돌출되어서, 사용자의 안착감을 저하시키는 문제점을 야기한다.

또한, 접합시트는 상호간의 안정된 밀착이 요구되므로, 선형으로 이루어진 저항 발열선의 고정에는 활용되지 아니하고, 용이한 접합성을 갖는 면상 발열체에만 국한적으로 사용된다.

따라서, 당 분야에서는 직경이 굵은 선형으로 이루어진 저항 발열선을 안정되게 배치할 수 있는 새로운 배치구조가 요구되고 있다.

(특허문헌 1) KR20-0340710 Y1

(특허문헌 2) KR20-0417135 Y1

(특허문헌 3) KR10-0660931 B1

(특허문헌 4) KR10-0758064 B1

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 전열매트에 내장되어 면상 발열을 도모하는 것으로, 특히 적층된 원단에 저항 발열선을 고정하는 배치구조를 개량하여 상기 배치구조에 의해 저항 발열선들이 일정한 간격으로 이격되게 배치되도록 함으로써, 발열에 따른 균일성을 확보하도록 한 전열매트용 전열 발열체를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 전열매트용 전열 발열체는,

전열매트의 내부에 배치되어, 전류의 공급에 의해 저항 발열하여 열기를 발산하는 전열매트용 전열 발열체에 있어서,

상기 전열매트용 전열 발열체는, 부직물 또는 직물로 이루어져 상하 적층되는 한 쌍의 원단과, 상기 적층된 원단 사이에 배치되어 저항 발열하는 하나 이상의 저항 발열선과, 상기 원단 사이에 배치되어 원단과 함께 누빔되는 열수축 필름을 포함하여 구성되고,

상기 적층된 원단들과 열수축 필름은 길이방향으로 누빔처리되어 등간격으로 구획된 구획 튜브부를 형성하고, 상기 각 구획 튜브부에는 저항 발열선이 순차적으로 관통되게 배치되는 한편,
상기 구획 튜브부 내에 배치된 열수축 필름은, 구획 튜브부를 관통하여 배치된 저항 발열선의 저항 발열에 의해 열수축하여 저항 발열선의 표면에 고착되어서,

상기 구획 튜브부 내에서 배치된 저항 발열선은, 상기 원단에 적층된 상태로 누빔되어 열수축에 의해 저항 발열선의 표면에 고착되는 열수축 필름에 의해 유동 발생이 방지되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 적층된 원단 사이에 길이방향으로 구획되게 형성된 구획 튜브부의 양단에는 절개를 통해 저항 발열선이 진입되는 절개구가 형성되고,
상기 구획 튜브부에 관통하여 배치되는 저항 발열선은 표면에 실리콘으로 이루어진 절연피막층이 형성되어서, 자체적인 절연성이 확보되도록 구성한다.

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전술한 바와 같이 본 발명에서는, 적층된 원단 사이에 저항 발열선을 배치함에 있어, 누빔처리를 통해 구획 튜브부를 형성하고, 상기 구획 튜브부에 저항 발열선을 관통되게 배치하고 있다.

이와 같이 구성하면, 상기 저항 발열선은 구획 튜브부에 의해 일정한 간격을 유지한 상태로 구획되게 배치되므로, 전열 발열체의 균일한 온도분포가 형성되고, 또 누빔처리에 의해 형성된 구획 튜브부에 의해 각 저항 발열선들은 구획되므로, 향상된 전기 안전성이 확보된다.

도 1과 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체의 전체 구성을 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체의 제작 상태도이며,
도 3과 도 4는 상기 도 1에서 'A'부분의 세부 구성 및 제작 상태를 확대하여 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체를 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체의 전체 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체의 제작 상태도이며, 도 3과 도 4는 상기 도 1에서 'A'부분의 세부 구성 및 제작 상태를 확대하여 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 전열매트용 전열 발열체는, 범용의 전열매트의 내부에 배치되어, 전류의 공급에 의해 저항 발열하여 열기를 발산하는 것이다.

상기 전열매트용 전열 발열체(1)는, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 부직물, 또는 직물로 이루어진 한 쌍의 원단(11, 12)과; 상기 원단(11, 12) 사이에 일렬로 정렬하여 배치되는 저항 발열선(20)을 포함한다.

상기 저항 발열선(20)은, 도 3에서 보는 바와 같이 저항 발열성이 우수한 니크룸이나 카본 등으로 이루어진 심선(21)이 저항 발열하여 열기를 발산하도록 구성되고, 심선(21)의 표면에는 실리콘으로 이루어진 절연 피막층(22)이 형성되어 심선(21)의 외부 손상을 방지하면서 안정된 절연성을 확보한다.

그리고, 이러한 저항 발열선(20)들이 배치되는 원단(11, 12)은, 유연성과 신축성을 갖는 직물 또는 부직물로 이루어지며, 상기 원단(11, 12)에 방수 코팅층을 형성하여 상기 방수 코팅층에 의해 원단(11, 12)의 오염 방지와 방수성이 확보되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 이러한 원단(11, 12)을 적층하고, 이들 적층된 원단(11, 12) 사이에 저항 발열선(20)들을 배치함에 있어, 적층된 원단(11, 12) 사이에 저항 발열선(20)들을 소정의 간격으로 구획되게 배치하는 개량된 배치구조를 형성하여, 상기 배치구조에 의해 적층된 원단(11, 12) 사이에 저항 발열선(20)들이 일정한 간격으로 이격되게 상태로 구획되게 배치되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 도 2a와 같이 적층된 원단(11, 12)에 도 2b와 같이 길이방향으로 누빔처리를 반복 실시하여, 적층된 원단에 이격된 누빔선(13)에 의해 등간격으로 이격된 구획 튜브부(14)를 형성한다.

그리고, 상기 구획 튜브부(14)의 단부를 도 2c와 같이 각각 절개를 통해 개봉하여 구획 튜브부(14)의 양단에 절개구(14a)를 형성하고, 상기 절개구(14a)를 통해 저항 발열선(20)들을 구획 튜브부(14)에 각각 관통되게 삽입시켜서, 상기 구획된 각 구획 튜브부(14)에 저항 발열선(20)들이 관통하여 배치되도록 한다.

본 실시예에서는 상기 적층된 원단(11, 12)에, 10mm 내지 15mm의 간격으로 누빔 처리하여, 원단(11, 12)에 10mm 내지 15mm의 간격으로 형성되는 누빔선(13)들에 의해 구획된 구획 튜브부(14)들을 형성하고 있다.

따라서, 상기 각 구획 튜브부(14)에 관통되게 삽입된 저항 발열선(20)은 적층된 원단(11, 12)에 10mm 내지 15mm의 간격으로 구획되게 배치되어서, 균일한 간격으로 구획되게 배치되어 균일한 면상 발열을 도모한다.

그리고, 상기 저항 발열선(20)이 관통하는 구획 튜브부(14) 내에, 가열에 의해 원적외선을 다량 발산하는 바이오 세라믹(16)을 충진하면, 저항 발열선(20)의 발열에 의해 바이오 세라믹(16)들은 가열되어서, 안정된 면상 가열이 도모될 수 있으며, 이를 본 발명의 보다 바람직한 실시예로 제안한다.

특히, 상기 누빔 처리에 의해 구획 튜브부(14)에 저항 발열선(20)들은 구획된 상태를 형성하므로 저항 발열선(20) 사이의 안정된 절연 안전성이 확보된다.

또한, 본 발명자가 10mm 내지 15mm의 간격으로 구획 튜브부(14)를 형성하고, 상기 구획 튜브부(14)에 저항 발열선(20)을 관통되게 배치한 다음, 저항 발열선(20)의 저항 발열시킨 결과, 저항 발열선(20)에서 발산되는 전자파 간섭에 의해 전자파가 외부로 누출되지 아니하는 것을 확인할 수 있었다.

그리고, 상기 구획 튜브부에는 저항 발열선(20)의 온도를 감지하는 온도센서 등이 더 삽입될 수 있다.

이와 더불어, 본 실시예에서는 이러한 누빔처리를 통해 저항 발열선(20)의 구획 배치구조를 갖는 전열 발열체(1)를 구현함에 있어, 상기 구획 튜브부(14)를 통해 원단(11, 12)에 구획되게 배치된 저항 발열선(20)이 안정되게 고착되도록 구성함으로써, 보다 정형화된 저항 발열선(20)의 배치가 가능하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 원단(11, 12)을 적층시켜 소정의 간격으로 누빔처리 함에 있어, 도 2와 같이 상기 원단(11, 12) 사이에 열수축 수지로 이루어진 열수축 필름(15)을 삽입시켜 상기 열수축 필름(15)과 함께 원단(11, 12)을 누빔처리함으로써, 도 4a와 도 4b와 같이 구획 튜브부(14)에 열수축 필름으로 이루어진 열수축 필름층이 각각 형성되도록 한다.

그리고, 상기 각 구획 튜브부(14) 내에 형성된 열수축 필름은 구획 튜브부(14)에 관통하여 삽입된 저항 발열선(20)에서 발열되는 전열에 의해 도 4b와 같이 저항 발열선(20)의 표면에 고착되어서, 각 구획 튜브부(14)를 관통하는 저항 발열선(20)은 열수축 필름(15)에 의해 안정되게 위치 고정된다.

따라서, 상기 구획 튜브부(14)에 삽입된 저항 발열선(20)은 저항 발열에 의해 열 수축된 열수축 필름(15)에 의해 정형화된 상태로 고착되고, 결과적으로 구획 튜브부(14)에 삽입된 저항 발열선(20)들은 정형화된 간격을 유지하면서 안정되게 구획된 상태를 형성하여 배치된다.

그리하여, 사용과정에 구획 튜브부 내에서 저항 발열선의 유동 발생이 최소화될 수 있고, 상기 열수축 필름층에 의해 향상된 절연성과 방수성의 확보가 가능하다.

1. 전열 발열체
11, 12. 원단 13. 누빔선
14. 구획 튜브부 14a. 절개구
15. 열수축 필름
20. 저항 발열선 21. 심선
22. 절연 피막층

Claims (3)

1. 전열매트의 내부에 배치되어, 전류의 공급에 의해 저항 발열하여 열기를 발산하는 전열매트용 전열 발열체에 있어서,
   상기 전열매트용 전열 발열체는, 부직물 또는 직물로 이루어져 상하 적층되는 한 쌍의 원단과, 상기 적층된 원단 사이에 배치되어 저항 발열하는 하나 이상의 저항 발열선과, 상기 원단 사이에 배치되어 원단과 함께 누빔되는 열수축 필름을 포함하여 구성되고,
   상기 적층된 원단들과 열수축 필름은 길이방향으로 누빔처리되어 등간격으로 구획된 구획 튜브부를 형성하고, 상기 각 구획 튜브부에는 저항 발열선이 순차적으로 관통되게 배치되는 한편,
   상기 구획 튜브부 내에 배치된 열수축 필름은, 구획 튜브부를 관통하여 배치된 저항 발열선의 저항 발열에 의해 열수축하여 저항 발열선의 표면에 고착되어서,
   상기 구획 튜브부 내에서 배치된 저항 발열선은, 상기 원단에 적층된 상태로 누빔되어 열수축에 의해 저항 발열선의 표면에 고착되는 열수축 필름에 의해 유동 발생이 방지되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전열매트용 전열 발열체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적층된 원단 사이에 길이방향으로 구획되게 형성된 구획 튜브부의 양단에는 절개를 통해 저항 발열선이 진입되는 절개구가 형성된 것을 특징으로 하는 전열매트용 전열 발열체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 구획 튜브부에 관통하여 배치되는 저항 발열선은 표면에 실리콘으로 이루어진 절연 피막층이 형성되어서, 자체적인 절연성이 확보되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전열매트용 전열 발열체.
   

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