KR102187589B1 - 전열망 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전열망은, 제1 방향을 따라 배치된 전열셀들과, 상기 전열셀들을 상기 제1 방향을 따라 전기적으로 연결하는 제1 전열선들과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 전열셀들 사이에 배치된 제2 전열선들과, 상기 제2 전열선들 각각을 나선형으로 둘러싼 합금선들과, 상기 제1 전열선들과 상기 제2 전열선들의 교차 영역에 배치되어 상기 제1 합금선과 상기 제2 합금선을 전기적으로 절연시키는 절연부재를 포함한다.

Description

전열망{ELECTRIC HEATING NET}

본 발명은 전열망에 관한 것이다.

통상적인 난방은 보일러를 이용한 온수 바닥난방, 가스난방 등에 의한 건축 구조물을 난방하는 방법과 전열기기를 이용하여 침대, 매트와 같이 국소 영역을 난방하는 방법이 있다.

전기 난방의 경우 열선 형태의 전열망과 면상 발열체를 이용한 전기 난방 등이 주로 시행되고 있다. 일반적으로 전열망은 유리실을 날실과 씨실로 사용하여 직물이 구성되고, 상기 직물에 전기전도 물질을 코팅하고, 다음에 전기절연 물질을 코팅하여 그물망 형태의 발열체로 사용되고 있다. 특히 유리실은 내열성을 보유함으로써 발열체용 재료로 많이 이용되고 있다. 이와 같은 전열망을 이용한 전기 난방은 사용의 용이함으로 많이 활용되고 있으나, 화재 위험 및 과다한 전기 사용료가 발생되는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 빠른 속도로 적정 열기를 제공하고, 저전력으로 열기 제공을 지속할 수 있는 전열망을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 전열망은, 제1 방향을 따라 배치된 전열셀들과, 상기 전열셀들을 상기 제1 방향을 따라 전기적으로 연결하는 제1 전열선들과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 전열셀들 사이에 배치된 제2 전열선들과, 상기 제2 전열선들 각각을 나선형으로 둘러싼 합금선들과, 상기 제1 전열선들과 상기 제2 전열선들의 교차 영역에 배치되어 상기 제1 전열선과 상기 제2 전열선을 전기적으로 절연시키는 절연부재를 포함한다.

실시 예에 따라, 상기 제1 전열선들과 제1 도선을 통해 연결된 제1 전극패드와, 상기 제2 전열선들과 제2 도선을 통해 연결된 제2 전극패드를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제2 합금선과 상기 도전선을 일체로 코팅한 절연코팅층을 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 전열셀들은 형상기억합금으로 이루어지며, 기설정된 온도 이상에서 평면 형상을 유지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전열망에 의하면, 빠른 속도로 적정 열기를 제공하고, 저전력으로 열기 제공을 지속할 수 있는 전열망을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열망의 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 영역의 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열망의 도면이고, 도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.

도 1, 도 2a, 및 도 2b를 참조하면, 전열망(100)은 제1 방향(DR1)을 따라 배치된 전열셀(CE)들과, 전열셀(CE)들을 제1 방향(DR1)을 따라 전기적으로 연결하는 제1 전열선(AL1)들, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 전열셀(CE)들 사이에 배치된 제2 전열선(AL2)들을 포함한다.

전열셀(CE)들은 제1 방향(DR1)을 따라 일정 간격을 두고 배치될 수 있는데, 열전도도가 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 전열셀(CE)들은 금속, 세라믹 계열, 카본블랙, 흑연, 탄소섬유, 카본나노튜브, 그래핀(graphene), 유리섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유 등의 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발열체 용도로 사용 가능한 모든 종류의 섬유가 적용될 수 있다.

전열셀(CE)들은 제1 전열선(AL1)이 발열하게 되면 열기를 제공받아 외부로 방출할 수 있다. 또한, 전열셀(CE)들도 전기공급에 대응하여 발열할 수 있으므로, 제1 전열선(AL1)을 통해 공급되는 전력에 대응하여 발열동작을 수행할 수 있다. 전열셀(CE)들은 일정한 저항성을 갖는 물질로 구성되어 있으므로, 사용자는 제1 전열선(AL1)에 공급되는 전력의 세기로 제1 전열선(AL1)에만 전류를 흐르게 할지 아니면 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 모두에 전류를 흐르게 할지 선택할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 제1 전열선(AL1)만 발열시켜 히팅 강도를 낮추거나 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 모두를 발열시켜 히팅 강도를 높일 수 있다.

실시 예에 따라, 전열셀(CE)들은 특정 온도이상에서 특정 형상을 유지하는 형상기억합금으로 이루어질 수 있다. 전열셀(CE)들은 일정 이하의 온도에서 구부려지거나 접힐 수 있고, 사용자는 전열망(100)을 사용하지 않는 경우 구부리거나 접어서 부피를 최소화시켜 보관을 할 수 있다. 전열망(100)의 사용시에는 전열셀(CE)들을 일정한 온도 이상으로 가열하여 평면 형상으로 복원한 후, 본래의 형상으로 발열시킬 수 있다.

제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2)은 전기공급에 대응하여 발열하는 금속재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2) 각각은 니켈크롬합금, 철크롬합금, 니크롬선 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 전열선(AL2)들에는 합금선이 추가로 배치될 수 있는데, 합금선은 제2 전열선(AL2)들 각각을 나선으로 감싸는 형태로 배치될 수 있다.

합금선(ML)은 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2)보다 발열량이 큰 재질로 제공되며, 금속, 세라믹, 카본블랙, 흑연, 탄소섬유, 카본나노튜브, 그래핀(graphene), 유리섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유 등의 재질로 이루어질 수 있다.

제1 전열선(AL1)들은 제1 도선(LN1)과 접지도선(LN3)을 통해 제1 전극 패드(PD1) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제1 전극 패드(PD1)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다.

제2 전열선(AL2)들은 제2 도선(LN2)과 접지도선(LN3)을 통해 제2 전극 패드(PD2) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제2 전극 패드(PD2)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다.

합금선(ML)도 제2 도선(LN2)과 접지도선(LN3)을 통해 제2 전극 패드(PD2) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제2 전극 패드(PD2)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다.

실시 예에 따라, 제2 전열선(AL2)과 합금선(ML) 상에는 절연코팅층(ISL)이 제공될 수 있는데, 절연코팅층(ISL)은 제1 전열선(AL1)과 전기적으로 접속되지 않도록 제2 전열선(AL2)과 합금선(ML)을 일체로 코팅한 상태로 제공될 수 있다.

또한, 제1 절연선(AL1)들과 제2 절연선(AL2)들의 교차 영역에는 서로 전기적으로 절연시키는 절연부재가 제공될 수 있으며, 절연부재는 열전도도가 우수한 물질로 제공되는 것이 바람직하다.

전열망(100)은 초기 구동시 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2) 각각에 전력을 공급하여 빠르게 전열망(100)을 발열시킬 수 있다. 제2 전열선(AL2)들에는 합금선(ML)이 나선형태로 배치되어 있고 합금선(ML)의 발열강도가 강하기 때문에, 제2 전열선(AL2)들로부터 제1 전열선(AL1)들로 열기가 전달될 수 있다. 제1 전열선(AL1)들로 전달된 열기는 전열셀(CE)들에게도 전달되어 전열셀(CE)들이 발열할 수 있게 만든다. 이와 같이 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2), 전열셀(CE)들이 빠르게 발열되어 전열망(100)의 온도가 높아지면, 사용자는 전열망(100)은 제1 전열선(AL1)들에만 전력을 공급하여 전력사용을 경감시킬 수 있고, 제1 전열선(AL1)들 및 전열셀(CE)들의 발열 상태를 유지시켜 발열 효율도 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 영역의 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 제1 전열선(AL1)들 상에는 전열셀(CE)들과 제2 전열선(AL2)들이 제공될 수 있다. 제2 전열선(AL2)은 전열셀(CE)들 사이에 배치될 수 있는데, 제1 전열선(AL1)에 직접 접촉되어 열기를 제공받을 수 있다.

전열셀(CE)들도 제1 전열선(AL1)에 접촉되어 제1 전열선(AL1)에 제공된 전류를 공급받아 발열할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 전열선(AL1) 상에는 전열셀(CE)들과 절연부재(IS1)가 제공될 수 있다. 절연셀(CE)들 사이에는 절연부재(IS1)가 배치되며, 절연부재(IS1) 상에는 제1 전열선(AL1)이 제공될 수 있다.

절연부재(IS1)는 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있으나, 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이에서 열기를 전달할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 전열선(AL1) 상에는 절연부재(IS2)가 제공될 수 있고, 절연부재(IS2) 상에는 전열셀들(CE)과 제2 전열선(AL2)이 제공될 수 있다. 절연셀(CE)들 사이에는 절연부재(IS2)가 배치되며, 절연부재(IS2) 상에는 제1 전열선(AL1)이 제공될 수 있다.

절연부재(IS2)는 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있고, 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100: 전열망
AL1: 제1 전열선
AL2: 제2 전열선
CE: 전열셀

Claims (4)

1. 제1 방향을 따라 배치되어, 전력 공급에 대응하여 발열하는 제1 전열선들;
   상기 제1 전열선들 상에 배치되는 절연부재;
   상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 절연부재 상에 배치되어, 전력 공급에 대응하여 발열하는 제2 전열선들;
   상기 제1 방향을 따라 상기 절연부재 상에 배치되어, 상기 제1 및 제2 전열선들로부터 상기 절연부재를 통해 열기를 제공받는 전열셀들;
   상기 제2 전열선들 각각을 나선형으로 둘러싼 합금선들;
   상기 제2 전열선들 각각과 합금선을 일체로 코팅한 절연코팅층;
   상기 제1 전열선들에 제1 도선을 통해 전력을 공급하는 제1 전극패드; 및
   상기 제2 전열선들에 제2 도선을 통해 전력을 공급하는 제2 전극패드를 포함하고,
   상기 전열셀들은 기설정된 온도 이상에서 평면 형상을 유지하는 형상기억합금으로 이루어지고,
   상기 제2 전열선들 각각은 두 개의 상기 전열셀들 사이에서 이격된 상태로 배치되며,
   상기 절연부재는 제1 전열선들, 상기 제2 전열선들, 및 상기 전열셀들을 서로 전기적으로 절연시키는 전열망.
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