KR101602548B1 - 발열체 및 이를 구비한 발열장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발열체 및 이를 구비한 발열장치에 관한 것으로, 플라스틱, 폴리머, 컴파운드, 천연수지, 에폭시 및 고분자 화합물들 중 단독 또는 둘 이상이 혼합되어 이루어진 전도성 모체 그리고 모체에 전도성을 증가시키기 위해 탄소나노튜브, 카본, 화이버, 금속분말, 전도성 충전제, 전도성 규산염, 흑연 및 전도성 소재들 중 하나 이상이 상기 모체에 혼합되는 전도성 물질을 포함하는 발열체; 발열체의 일면에 적층되어 발열체에서 방출되는 전기를 외부와 차단하면서 열을 외부로 전달하는 비전도성 전열체를 구비한 발열부; 발열체에 전기를 공급하도록 이루어진 전력공급부; 발열체의 온도를 측정하는 온도센서; 지면의 상태를 측정하는 지면상태감지센서; 및 온도센서에서 수신된 데이터와 지면상태감지센서에서 수신된 데이터를 토대로 발열체의 발열 시점과 종료, 발열 온도 설정 및 발열 온도 유지를 위해 축전지와 발열체 간의 전기적 인가 또는 단락을 제어하고, 축전지의 충전량 측정 및 충전을 위한 모듈의 가동 여부를 제어하는 제어기를 구비한 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 전력에 의해 발열하는 발열체를 제조하고, 이 발열체를 건물 또는 노면 등에 설치하여 제설 또는 난방용으로 사용하도록 된 발열체 및 이를 구비한 발열장치에 관한 것이다.
우리나라는 국토의 대부분이 산지로 이루어져 있어 도로망의 많은 부분이 산지에 분포하고 있다. 이러한 도로망은 동절기 영하 이하의 온도에서 쉽게 눈이 쌓이고 결빙되며 쉽게 녹지 않는 특성을 가지고 있다. 또한, 근래의 기상이변으로 인하여 폭설이 빈번하게 발생하고 있어 사람들이 통행하는 보도 또한 눈이 쌓이거나 결빙되는 일이 잦아지고 있다.
이러한 눈 또는 결빙을 제거하기 위하여 염화나트륨과 모래가 보편적으로 쓰이고 있다. 하지만, 염화나트륨의 경우 살포함에 따라 환경오염 및 자동차등의 금속제품의 부식을 야기하며 도로 포장면의 열화를 유발한다는 단점이 있다. 또한, 모래의 경우 효율이 떨어지며 도로 포장면의 파손 유발할 수 있다는 단점이 있다. 또한, 눈이 녹은 후 결빙되었을 때에는 염화칼슘과 모래 모두 효과적으로 녹이지 못한다는 단점이 있다. 따라서 매년 겨울마다 결빙으로 인하여 사고 및 교통 불편 등으로 막대한 사회적 손실이 발생하고 있는 상황이다.
이러한 단점을 해결하기 위한 종래의 일 예가 대한민국 등록특허 제1202262호에 개시되어 있다. 이를 간략히 살펴보면, 전력이 공급되는 열선(10)이 설치관(11)을 관통하여 설치되고, 이 설치관(11)이 도로의 포장층에 매설되어 이루어졌다.
하지만, 열선(10)이 얇기 때문에 넓은 구역에 설치하기 위해서는 긴 길이를 일정 간격으로 구불구불하게 배치해야하고, 이러한 배치를 위해 설치관(11) 역시 구부리는 작업이 추가로 요구되는 작업의 불편함이 있으며, 설치시 또는 설치 후 열선(10)의 노후로 단락되는 경우 그 교체 작업이 매우 어렵다는 문제점이 있었다.
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 용해되어 혼합된 하나 이상의 모체에 전도성을 증가시키는 전도물질 및 기타 첨가제를 혼합하여 발열체를 제조하고, 이 발열체를 외부 전력과 연결하여 도로, 노면 또는 건물의 벽 등에 설치함으로써, 제설 작업을 위한 도로 및 노면, 난방을 위한 건물의 바닥 또는 벽 등에 간단하게 설치할 수 있도록 한 발열체 및 이를 구비한 발열장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발열체 및 발열장치는, 플라스틱, 폴리머, 컴파운드, 천연수지, 에폭시 및 고분자 화합물들 중 단독 또는 둘 이상이 혼합되어 이루어진 전도성 모체 그리고 모체에 전도성을 증가시키기 위해 탄소나노튜브, 카본, 화이버, 금속분말, 전도성 충전제, 전도성 규산염, 흑연 및 전도성 소재들 중 하나 이상이 상기 모체에 혼합되는 전도성 물질을 포함하는 발열체; 발열체의 일면에 적층되어 발열체에서 방출되는 전기를 외부와 차단하면서 열을 외부로 전달하는 비전도성 전열체를 구비한 발열부; 발열체에 전기를 공급하도록 이루어진 전력공급부; 발열체의 온도를 측정하는 온도센서; 지면의 상태를 측정하는 지면상태감지센서; 및 상기 온도센서에서 수신된 데이터와 상기 지면상태감지센서에서 수신된 데이터를 토대로 상기 발열체의 발열 시점과 종료, 발열 온도 설정 및 발열 온도 유지를 위해 축전지와 상기 발열체 간의 전기적 인가 또는 단락을 제어하고, 상기 축전지의 충전량 측정 및 충전을 위한 태양광발전모듈, 풍력발전모듈, 외부전력 공급모듈모듈의 가동 여부를 제어하는 제어기를 구비한 제어부를 포함한다.
여기서, 발열체는 20~90중량%의 모체와 10~80중량%의 전도성 물질이 혼합되어 형성된다.
여기서, 발열체는 20~90중량%의 모체와 10~80중량%의 전도성 물질이 혼합되어 형성된다.
삭제
또한, 발열체는 모체에 3중량% 이하의 소포제, 5중량% 이하의 분산제, 5중량% 이하의 비등점 조절제들 중 하나 이상이 첨가되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 발열체는 패널 또는 블럭 형태, 도료 형태 또는, 얇고 작은 긴 막대 또는 와이어 형태로 제작된다.
여기서, 전력공급부는 태양광발전모듈, 풍력발전모듈 또는 외부 전력을 공급하는 외부전력 공급모듈 중 어느 하나 이상의 모듈과, 발열체에 전기를 공급하도록 연결되면서 모듈로부터 전기를 공급받아 축전하는 축전지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 전력공급부는 태양광발전모듈, 풍력발전모듈 또는 외부 전력을 공급하는 외부전력 공급모듈 중 어느 하나 이상의 모듈과, 발열체에 전기를 공급하도록 연결되면서 모듈로부터 전기를 공급받아 축전하는 축전지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
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제어기는 와이브로, HSDPA, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 블루투스, UWB, IrDA, SWAP 들 중 어느 하나의 통신을 이용하여 무선으로 수신하고, 이 데이터를 화상으로 확인한 후 발열체(100)의 작동에 관한 모든 제어를 원격으로 조작할 수 있는 것을 특징으로 한다.
삭제
발열부는 도로, 노면, 건물의 벽, 옥상 또는 바닥 등에 설치되고, 발열부가 외부에 노출되거나 도포 또는 매설되는 것을 특징으로 한다.
일 예로, 발열부는 도로에 설치되고, 노면 또는 아스팔트, 전열체, 발열체 및 전열체의 순서 또는, 노면 또는 아스팔트, 발열체 및 전열체의 순서로 적층되는 것을 특징으로 한다.
다른 예로, 발열부는 건물의 벽 또는 바닥에 설치되고, 콘크리트, 전열체, 발열체, 전열체 및 마감재의 순서 또는, 콘크리트, 발열체, 전열체 및 마감재의 순서로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 쉽게 구할 수 있는 모체들을 하나 이상 혼합하면서 전도성 물질을 첨가함으로써, 간단하면서 적은 비용으로 발열효율이 뛰어난 발열체를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발열체를 요구하는 크기에 맞춰 다양한 크기의 패널 또는 블럭으로 제작할 수 있고, 경량이어서 설치가 용이하며, 파손율 및 오작동률이 현저히 낮아지고, 좁은 구역은 물론 넓은 구역에도 간단하게 배치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발열체를 도료로 제작하여 도포함으로써, 패널 또는 블럭인 경우에 비해 넓은 구역에 대해 쉽게 작업할 수 있고, 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발열체를 극세화 공정을 통해 얇고 작은 긴 형태의 고체로 제작하여 상호 교차하는 네트형태로 배치함으로써, 패널 또는 블럭인 경우보다 넓은 구역에 대해 쉽게 작업할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 태양열이나 풍력 또는 심야 전력을 축전하고, 이를 이용하여 발열체를 발열시킬 수 있는 발열장치를 제작함으로써, 노면이나 도로 또는 건물 등에 광범위하게 설치할 수 있고, 적은 비용으로 탁월한 제설 및 난방이 가능하다는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 종래의 제설장치의 주요부위가 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열체가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 발열체를 포함하는 발열장치가 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 제1실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 도로에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 구성도 및 일부 적층 구조가 도시된 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제2실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 건물에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 적층 구조가 도시된 도면이다.
도 1은 종래의 제설장치의 주요부위가 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열체가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 발열체를 포함하는 발열장치가 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 제1실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 도로에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 구성도 및 일부 적층 구조가 도시된 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제2실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 건물에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 적층 구조가 도시된 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<발열체>
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열체가 도시된 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 발열체(100)는 모체를 용해시킨 혼합물에 전도성 물질을 첨가하고, 필요시 첨가제를 투입한 후 경화시켜 일정 크기를 갖도록 제작한다. 이 발열체(100)의 크기 및 형상은 경화 과정에서 설치 장소 및 용도에 따라 얼마든지 가변될 수 있다. 그리고, 발열체(100)에서 발열하는 온도는 수십~수백℃까지 가능하고, 이는 혼합물과 전도성 물질의 첨가 비율에 따라 가능하다.
여기서, 모체는 플라스틱, 폴리머(polymer), 컴파운드(compounds), 천연수지(resin), 에폭시 및 고분자 화합물이다. 이러한 모체들 중 단독 또는 둘 이상을 혼합하고, 유기용제로 용해시켜 혼합물을 제조한다. 이때, 제조한 혼합물은 20~90중량%를 마련한다.
또한, 전도성 물질은 혼합물에 첨가되어 전도성을 증가시키는 물질로, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tubes;CNTs), 카본(Carbon), 화이버(Fibers), 금속분말(Metal powders), 전도성 충전제(Conductivity fillers), 전도성 규산염(Conductive Silicates), 흑연(graphite) 및 전도성 소재(Conductive materials) 등을 포함한다. 이 전도성 물질을 모체가 용해되어 이루어진 혼합물에 1~50중량%로 첨가한다. 이때, 전도성 물질은 발열체를 설치하는 장소 및 용도에 맞춰 첨가하고, 이는 설치 장소 및 용도에 부합하도록 발열체의 발열 온도범위 및 온도 상승시간을 적절하게 설정하기 위함이다.
즉, 도로나 노면 또는 건물의 벽 등에 설치되는 발열체의 발열 최고 온도, 최고 온도까지의 온도 상승시간 및 최장 수명을 위한 안전 온도 등의 발열 온도범위 및 온도 상승시간을 다르게 설정하고, 이 설정된 범위에서의 발열을 통해 최적의 효과를 얻을 수 있는 조건을 얻을 수 있다.
그리고, 첨가제는 최종 물질인 발열체의 설치 장소 및 사용 용도에 따라 발열체의 기본 사양 및 특수 사양을 부여하기 위해 첨가한다. 이 첨가제로는 소포제, 분산제, 침강방지제 및 비등점조절제 등이 있고, 자세하게는 소포제는 3중량% 이하, 분산제는 5중량%이하, 침강방지제는 5중량%이하 및, 비등점조절제는 5중량%이하로 첨가한다. 이들 첨가제는 단독 또는 둘 이상을 투입한다. 물론, 투입하는 첨가제의 종류 및 첨가제의 투입량은 발열체의 설치 장소 및 사용 용도에 따라 발열 온도범위 및 온도 상승 시간에 맞춰 가변된다.
한편, 발열체(100)는 도 2에서와 같이, 패널 또는 블럭(block) 형상의 고체로 제작될 수도 있지만, 도료 형태의 액상으로 제작할 수도 있고, 통상의 극세화 공정을 통해 얇고 작은 긴 막대 또는 와이어 형태로 제작할 수도 있다.
이하에서는 발열체(100)가 고체인 패널 또는 블럭으로 제작된 경우를 실시 예로 하여 설명한다.
<발열장치>
도 3은 도 2의 제조방법으로 얻은 발열체를 포함하는 발열장치가 개략적으로 도시된 구성도이다.
본 발명에 따른 발열체를 포함하는 발열장치는 도 3에서와 같이, 전력공급부(200), 발열부(300) 및 제어부(400)를 포함하여 이루어진다. 이 발열장치는 도로, 건물, 벽, 기계 및 기구, 지붕이나 옥상, 비닐 하우스 등을 포함하는 난방이나 발열이 필요한 모든 곳에 시공할 수 있다.
전력공급부(200)는 자체적으로 전기를 생산하기 위해 태양광을 이용한 태양광발전모듈(210) 또는 풍력을 이용한 풍력발전모듈(220) 등이 있고, 차제 전기를 생산하기 어려운 경우 외부의 전기를 공급하는 외부전력 공급모듈(230) 등이 있다. 여기서, 외부전력은 전기세가 저렴한 역시 심야 전기를 이용한다. 그리고, 우선적으로는 친환경 발전을 이용하고, 부득이한 경우 외부 전력을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고, 전력공급부(200)는 자체적으로 생산되거나 외부에서 공급된 전력을 저장하기 위한 축전지(240)를 더 포함한다. 이 축전지(240)는 태양광발전모듈(210), 풍력발전모듈(220) 또는 외부전력 공급모듈(230)에서 공급된 전력을 저장하였다가 필요시 그 전력을 발열체(100)로 공급할 수 있도록 설치한다. 이 축전지(240)를 이용함으로써, 안정된 전력을 발열체(100)에 공급할 수 있다. 즉, 제어부(400)와 연계되어 태양광발전모듈(210) 또는 풍력발전모듈(220)로부터 얻은 전력이 충분치 않으면 외부전력공급모듈(230)로부터 전력을 보충하게 된다.
또한, 이 축전지(240)에 저장된 전력은 발열체(100) 이외에도 가로등, 안내등 및 안전등을 포함한 주위의 전기를 필요로 하는 기기에 송출할 수 있도록 설치될 수 있다. 물론, 제어부(400)와 연계 설치되어야 함은 당연하다.
발열부(300)는 도 2에 도시된 발열체(100)와, 이 발열체(100)에 장착되는 전열체(310)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 발열체(100)는 도 2를 참조하여 설명한 모체와 전도성 물질 및 첨가제를 혼합하여 이루어진다. 이렇게 제조된 발열체(100)는 높은 온도로 발열하는 전도성 물질이기 때문에 이 발열체(100)로부터 외부 물체 또는 사람을 보호하기 위해 비전도성 전열체(310)를 적층한다.
그리고, 전열체(310)는 발열체(100)에서 전달되는 열을 전달하면서 전기를 차단하기 위한 것으로, 전열(電熱)이 가능한 비전도성 물체이다. 이 전열체(310)는 발열체(100)를 설치하는 장소 및 용도에 따라 일면 또는 양면에 적층한다.
제어부(400)는 온도센서(410), 지면상태감지센서(430) 및 제어기(420)를 포함한다.
먼저, 온도센서(410)는 전기가 인가된 발열체(100)로부터 발열되는 온도를 측정하도록 발열체(100)와 연결하여 설치하고, 이 온도센서(410)에서 측정된 온도는 제어기(420)로 전송하도록 설치한다.
또한 지면상태감지센서(430)는 지면의 적설 상태, 결빙 상태 또는 지면 온도 등을 감지하여 제어기(420)로 전송하도록 설치한다. 이 지면상태감지센서(430)는 지면의 상태를 촬영하거나, 적설량의 무게를 측정하거나, 지면의 온도를 측정하는 등을 포함한 다양한 방법이 있고, 선정된 방법에 적합한 센서를 사용한다.
그리고, 제어기(420)는 전력공급부(200)에서 공급된 전력을 축전지(240)에 축전시키고, 필요시 태양광발전모듈(210)이나 풍력발전모듈(220)에서의 부족한 전력을 외부전력공급모듈(230)에서 보충할 수 있도록 제어한다. 이 제어기(420)는 온도센서(410)에서 수신된 데이터를 토대로 발열체(100)의 온도를 조절하고, 설정된 온도를 유지하기 위해 축전지(240)에서 발열체(100)로 공급되는 전기의 인가를 제어한다. 또한, 제어기(420)는 지면감지센서(430)에서 수신된 데이터를 토대로 발열체(100)의 발열 시작, 발열 종료 및 발열 설정 온도 등을 선정하기 위해 축전지(240)에서 발열체(100)로 공급되는 전기의 인가를 제어한다.
또한, 제어기(420)는 온도센서(410) 및 지면감지센서(410)에서 측정 및 감지하여 생성한 데이터를 유선 또는, 와이브로, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 와이파이, 와이맥스, 지그비, 블루투스, UWB, IrDA, SWAP 등을 포함한 무선으로 수신하고, 이 데이터를 화상으로 확인한 후 발열체(100)의 작동에 관한 모든 제어를 원격으로 조작할 수 있도록 설치된다. 물론, 제어기(420)는 발열체(100)가 설치된 현장에서 직접 조작할 수 있도록 설치될 수도 있고, 원격 조작 및 현장 조작을 병행하도록 설치될 있음은 당연하다.
<제1실시 예>
도 4a 내지 도 4c는 제1실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 도로에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 구성도 및 일부 적층 구조가 도시된 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 태양광발전모듈(210)에서 생산된 전기를 축전지(240)에 저장하고, 저장된 전기를 발열체(100)에 인가하도록 이루어진다. 이때, 제어기(420)는 축전지(240)에 저장되는 전기의 양에 따라 외부전력 공급모듈(230)로부터 전기를 더 얻어 축전지(240)에 저장하도록 하고, 발열체(100)에 연결된 온도센서(410)에서 수신된 데이터와 지면상태감지센서(430)에서 수신된 데이터를 토대로 발열체(100)의 발열 시점과 종료, 발열 온도 설정 및 발열 온도 유지 등을 위한 축전지(240)와 발열체(100) 간의 전기적 인가 또는 단락 등을 제어한다. 물론, 온도센서(410) 및 지면상태감지센서(430) 등의 데이터를 유,무선으로 수신하고, 이 데이터를 토대로 축전지(240)와 발열체(100) 간의 제어를 원격으로 제어할 수도 있고, 현장에서 지면 상태를 직접 확인한 후 현장에서 제어할 수도 있다.
여기서, 발열체(100)가 도로에 설치된 구조를 보면, 도 4b에서와 같이 노면(500,또는 아스팔트)에 전열체(310)를 적층하고, 전열체(310) 위에 발열체(100)를 적층한 다음 다시 요철형상의 전열체(310)를 적층한다. 이때, 발열체(100)는 설치 구역 전체에 걸쳐 설치될 수도 있고, 도면에서와 같이 일정 간격으로 설치될 수도 있다. 또한, 요철형상의 전열체(310)는 지면으로 이용되어 자동차나 보행자의 미끄럼을 방지하게 된다.
또한, 다른 설치 구조를 보면 도 4c에서와 같이, 노면(500,또는 아스팔트)에 발열체(100)를 적층하고, 발열체(100) 위에 전열체(310)를 적층하며, 전열체(310) 위에 아스팔트(510)를 적층한다. 이때, 발열체(100)는 설치 구역 전체에 걸쳐 설치될 수도 있고, 도면에서와 같이 일정 간격으로 설치될 수도 있다.
또 다른 설치 구조를 보면, 노면(500)에 전열체(310), 발열체(100) 및 전열체(310)의 순서로, 또는 발열체(100) 및 전열체(310)의 순서로 적층하면서 최상위 전열체(310)를 외부에 노출시킬 수도 있다. 물론, 아스팔트(510) 또는 전열체(310)의 적층 없이 발열체(100)를 외부에 직접 노출시키는 배치도 가능하지만, 이러한 구조는 수명의 연장 및 전기 쇼크 등의 안전 사고를 방지하기 위해 매립시키는 것이 좋다. 그리고, 외부에 노출된 전열체(310)의 외면에 도로와 인도의 구분 표시 등을 위한 필름을 포함한 표식이 부착하거나 페인트를 칠할 수 있고, 전열체(3100의 외면부위를 요철 형상으로 하여 차량이나 보행자의 미끄럼을 방지할 수도 있다.
<제2실시 예>
도 5a 및 도 5b는 제2실시 예로, 도 3에 도시된 발열장치를 건물에 설치한 상태가 개략적으로 도시된 적층 구조가 도시된 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 방열장치를 건물의 벽 또는 바닥에 설치한 것으로, 발열체(100)와 전력공급부(200) 및 제어기(420) 간의 연계 구성은 도 4a에서와 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 건물의 벽 또는 바닥에 발열체(100)가 설치된 구조를 보면, 도 5a에서와 같이, 콘크리트(600)의 실내측 내면에 전열체(310)가 적층되고, 이 전열체(310)의 내면에 발열체(100)가 적층되면서 다시 발열체(100)의 내면에 전열체(310)가 적층되며, 전열체(310)의 내면에 마감재(610)가 적층되어 이루어진다.
또한, 다른 설치 구조를 보면, 도 5b에서와 같이, 콘크리트(600)의 실내측 내면에 발열체(100)가 직접 적층되고, 발열체(100)의 내면에 전열체(310)가 적층되며, 전열체(310)의 내면에 마감재(610)가 적층되어 이루어진다.
여기서, 건축물 벽체 구조를 간략히 보면 외벽, 단열재, 내벽 콘크리트(600) 및 내부 마감재로 이루어지고, 여기서 발열체(100)는 내벽의 콘크리트(600)와 내부 마감재(610) 사이에 설치된다.
여기서, 건출물의 경우 필요시 발열체(100)의 일면에 별도의 단열재를 부착할 수도 있고, 이외의 다양한 구조로 발열체(100) 및 전열체(310)가 설치될 수 있다.
한편, 발열체(100)가 액상의 도료인 경우, 제1실시 예 및 제2실시 예에서의 패널 또는 블럭의 발열체(100)를 대신하여 도포된다. 이때, 발열체(100)는 지면에 직접 도포될 수도 있고, 지면에 노출되는 전열체(310)의 후면에 도포될 수도 있다. 또한, 도포된 발열체(100)의 발열 효과를 높이기 위해 전열체(310)의 두께는 패널 또는 블럭의 발열체(100)를 사용한 경우보다 더 얇게 한다.
또한, 발열체(100)가 극세화 공정을 통해 얇고 작은 긴 막대 또는 와이어 형태로 제작된 경우, 제1실시 예 및 제2실시 예에서의 패널 또는 블럭의 발열체(100)를 대신하여 다수의 발열체(100)가 상호 교차하거나 평행하도록 설치된다. 또한, 이렇게 배치된 발열체(100)의 발열 효과를 높이기 위해 전열체(310)의 두께를 패널 또는 블럭의 발열체(100)를 사용한 경우보다 더 얇게 한다.
이와 같이, 발열체(100)가 도료이거나 막대 또는 와이어인 경우 발열부(300)의 전체 두께는 블럭인 경우보다 더 얇게 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:발열체
200:전력공급부
210:태양광발전모듈
220:풍력발전모듈
230:외부전력 공급모듈
240:축전지
300:발열부
310:전열체
400:제어부
410:온도센서
420:제어기
430:노면상태감지센서
500:노면
510:아스팔트
600:콘크리트.
200:전력공급부
210:태양광발전모듈
220:풍력발전모듈
230:외부전력 공급모듈
240:축전지
300:발열부
310:전열체
400:제어부
410:온도센서
420:제어기
430:노면상태감지센서
500:노면
510:아스팔트
600:콘크리트.
Claims (11)
- 플라스틱, 폴리머, 컴파운드, 천연수지, 에폭시 및 고분자 화합물들 중 단독 또는 둘 이상이 혼합되어 이루어진 전도성 모체 그리고 상기 모체에 전도성을 증가시키기 위해 탄소나노튜브, 카본, 화이버, 금속분말, 전도성 충전제, 전도성 규산염, 흑연 및 전도성 소재들 중 하나 이상이 상기 모체에 혼합되는 전도성 물질을 포함하는 발열체;
상기 발열체의 일면에 적층되어 상기 발열체에서 방출되는 전기를 외부와 차단하면서 열을 외부로 전달하는 비전도성 전열체를 구비한 발열부;
상기 발열체에 전기를 공급하도록 이루어진 전력공급부;
상기 발열체의 온도를 측정하는 온도센서;
지면의 상태를 측정하는 지면상태감지센서; 및
상기 온도센서에서 수신된 데이터와 상기 지면상태감지센서에서 수신된 데이터를 토대로 상기 발열체의 발열 시점과 종료, 발열 온도 설정 및 발열 온도 유지를 위해 축전지와 상기 발열체 간의 전기적 인가 또는 단락을 제어하고, 상기 축전지의 충전량 측정 및 충전을 위한 태양광발전모듈, 풍력발전모듈, 외부전력 공급모듈모듈의 가동 여부를 제어하는 제어기를 구비한 제어부를 포함하는 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열체는 20~90중량%의 상기 모체와 10~80중량%의 상기 전도성 물질이 혼합되는 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열체는 상기 모체에 3중량% 이하의 소포제, 5중량% 이하의 분산제, 5중량% 이하의 비등점 조절제들 중 하나 이상이 첨가되는 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열체는 패널 또는 블럭 형태, 도료 형태 또는, 얇고 작은 긴 막대 또는 와이어 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전력공급부는 태양광발전모듈, 풍력발전모듈 또는 외부 전력을 공급하는 외부전력 공급모듈 중 어느 하나 이상의 모듈과, 상기 발열체에 전기를 공급하도록 연결되면서 상기 모듈로부터 전기를 공급받아 축전하는 축전지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어기는 와이브로, HSDPA, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 블루투스, UWB, IrDA, SWAP 들 중 어느 하나의 통신을 이용하여 무선으로 수신하고, 이 데이터를 화상으로 확인한 후 발열체의 작동에 관한 모든 제어를 원격으로 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 발열체를 구비한 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열부는 도로, 노면, 건물의 벽, 옥상 또는 바닥에 도포 또는 설치되고, 상기 발열부가 외부에 노출되거나 매설되는 것을 특징으로 하는 발열체를 구비한 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열부는 도로에 설치되고,
노면 또는 아스팔트, 전열체, 발열체 및 전열체의 순서 또는, 노면 또는 아스팔트, 발열체 및 전열체의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 발열체를 구비한 발열장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발열부는 건물의 벽 또는 바닥에 설치되고,
콘크리트, 전열체, 발열체, 전열체 및 마감재의 순서 또는, 콘크리트, 발열체, 전열체 및 마감재의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 발열체를 구비한 발열장치.
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| X091 | Application refused [patent] | ||
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| AMND | Amendment | ||
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