KR102238410B1 - Heating fabric using carbon thread - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카본사를 이용한 발열 직물에 관한 것으로, 직물의 일부를 상부전극층과 절연층 및 하부전극층으로 층상구조로 형성하고, 상/하부 전극층은 전류흐름방향이 반대가 되도록 하며, 도전성을 갖는 열선은 교대로 상기 상/하부 전극층과 접속되도록 함으로써 전자파가 상쇄되면서 완전한 절연이 이루어지도록 한 카본사를 이용한 발열 직물에 관한 것이다.The present invention relates to a heating fabric using carbon yarn, and a part of the fabric is formed in a layered structure with an upper electrode layer, an insulating layer, and a lower electrode layer, and the upper/lower electrode layers have a current flow direction opposite to each other, and a conductive hot wire Relates to a heating fabric using a carbon yarn in which complete insulation is achieved while electromagnetic waves are canceled by alternately connecting with the upper/lower electrode layers.
전기가 인가되어 발열하는 통상의 발열직물은 공기를 오염시키지 않아 위생적일 뿐 아니라 온도조절이 용이하고 소음이 없기 때문에 발열을 요하는 매트, 패드, 침대 매트리스, 이불, 담요, 농산물 건조장치, 주거용 또는 상업용 건물의 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다.Normal heating fabrics that generate heat when electricity is applied do not pollute the air, so they are not only hygienic, but because they are easy to control temperature and do not have noise, mats, pads, bed mattresses, blankets, blankets, agricultural products drying equipment, residential or It is widely used for heating devices in commercial buildings.
이러한 발열매트용 직물의 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴본다.An example of a fabric for such a heating mat will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 종래 발열직물의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대도이고, 도 3은 도 1의 B부분 확대도이다.1 is a view showing an example of a conventional heating fabric, FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of part B of FIG. 1.
상기 발열직물은 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이 카본사(11)를 위사로 사용하고, 도전사(13)를 경사로 사용하되 중앙부는 일반 섬유사(12a)(12b)를 경사로 사용하고 직물의 양 종단에만 도전사(13)를 경사로 사용하여 제직한 것으로, 상기 도전사(13)를 통해서 공급된 전원이 저항역할을 하는 카본사(11)로 인가되면서 발열되도록 한 것이다.As for the heating fabric, as shown in FIGS. 1 to 3,
도면 중 H는 발열부를 나타내고, E는 전원공급부를 나타내며,In the drawing, H denotes a heating unit, E denotes a power supply unit,
그러나 상기한 발열직물은 전류에 의해 발생한 자기장이 인체에 유도전류가 발생하도록 만들어 신진대사를 원활하게 해주는 칼륨이나 나트륨 등의 정상적인 흐름을 방해하게 되므로 건강에 좋지 못한 영향을 끼치게 되는 문제점이 있었다.However, the above-described heating fabric has a problem in that a magnetic field generated by an electric current causes an induced current to be generated in the human body, thereby interfering with the normal flow of potassium or sodium, which facilitates metabolism, and thus adversely affects health.
이에 자기장이 서로 상쇄되도록 하여 전자파의 발생을 억제하는 기술이 본 발명의 출원인에 의하여 개발되어 대한민국 등록특허 10-1658330호에 등록되었으며, 상기 선행기술을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.Accordingly, a technology for suppressing the generation of electromagnetic waves by making magnetic fields cancel each other has been developed by the applicant of the present invention and registered in Korean Patent Registration No. 10-1658330, and the prior art will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
상기 선행기술은 도 4에 나타내는 바와 같이 카본사로 형성된 열선(2)(2')을 위사로 사용하되 일반섬유사와 일정한 간격으로 배열되도록 사용하고, 금속재질로 이루어지는 도전사(5)(5`)(6)(6`)를 경사로 사용하되 직물의 중심부는 일반섬유사를 사용하고 직물의 양종단에 상기 도전사를 일정한 간격으로 복수개씩 배치하여 제직하되, 상기 열선은 양측에 위치되는 복수개씩의 도전사 중 하나와만 접촉되고 다음 열선은 이와 반대로 접촉되도록 제직하며, 접촉되지 않는 도전사와 열선의 사이에는 절연층(7)(7`)이 위치된다.In the prior art, as shown in FIG. 4, the heating wire (2) (2') formed of carbon yarn is used as a weft, but is used to be arranged at regular intervals with general fiber yarn, and conductive yarn (5) (5') made of a metal material ( 6) (6`) is used as a warp, but the center of the fabric is made of ordinary fiber yarn, and a plurality of the conductive yarns are arranged at regular intervals at both ends of the fabric and weaving, but the heating wire is among a plurality of conductive yarns located on both sides. Weaving so as to contact only one and the next heating wire is in opposite contact with each other, and
이와 같이 제직된 직물은 도 5에 나타내는 바와 같이 각 열선은 교대로 전류의 흐름이 반대가 되고, 직물의 양측에 위치되는 도전사에도 서로 반대방향의 전류가 흐르도록 하여, 도 6에 나타내는 바와 같이 앙페르의 오른나사법칙에 따라 자기장이 반대방향으로 형성되면서 상쇄되어 전자파의 발생을 억제하게 되는 것이다.As shown in FIG. 5, in the fabric woven in this way, the current flows alternately in each heating wire, and currents in opposite directions flow to the conductive yarns located on both sides of the fabric, as shown in FIG. According to Fer's right-hand screw rule, the magnetic field is formed in the opposite direction and is canceled to suppress the generation of electromagnetic waves.
그러나 이러한 종래 기술의 경우에도 도 7에 나타내는 바와 같이 직물의 중심부 즉 E2부분은 자기장이 상쇄되지만 양측 가장자리 즉 E1 부분으로는 자기장이 누설되므로 완벽한 자기장 상쇄는 불가능하였다.However, even in the case of the prior art, as shown in FIG. 7, the magnetic field is canceled at the center portion of the fabric, that is, the E2 portion, but since the magnetic field leaks to both edges, that is, the portion E1, it was impossible to completely cancel the magnetic field.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 직물의 일부에만 경사로 도전사를 배치하여 해당 도전사 부분을 다중직으로 제직하여, 상부 도전층과 하부 도전층을 형성하고, 상기 상/하부 도전층 사이에 절연층을 형성하되, 상/하부 도전층은 각각 전류흐름 방향이 반대가 되도록 하며, 도전성을 갖는 열선은 교대로 상기 상/하부 전극층과 접속되도록 함으로써, 직물 전체에서 자기장이 반대로 형성되어 상쇄됨으로써 전자파가 발생되지 않도록 한 발열직물을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to arrange a conductive yarn at a ramp in only a part of the fabric and weave the conductive yarn portion in a multi-weave, thereby forming an upper conductive layer and a lower conductive layer, and between the upper and lower conductive layers. An insulating layer is formed, but the upper and lower conductive layers have the opposite current flow direction, and the conductive hot wires are alternately connected to the upper and lower electrode layers, thereby forming an opposite magnetic field across the fabric and canceling the electromagnetic wave. It is to provide a heat-generating fabric that prevents the occurrence of heat.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기에 의해 발열하는 열선(112)이 구비된 발열직물에 있어서,
도전성을 갖는 열선(112)과 일반섬유사(119)를 교대로 배치하여 위사로 사용하고, 경사는 일반섬유사(119)를 사용하여 상기 위사와 제직함으로써 1층 구조 직물을 형성하되,
상기 1층 구조 직물의 가장자리에 상부 도전사(114), 절연사(118), 하부 도전사(116)를 상기 1층 구조 직물의 두께방향으로 배치하여 경사로 사용하되, 상기 1층 구조 직물에서 하나의 열선(112)은 상기 상부 도전사(114)와 제직되고, 상기 상부 도전사(114)와 제직된 열선(112)에 종방향으로 이웃하는 일반섬유사(119)는 상기 절연사(118)와 제직되고, 상기 절연사(118)와 제직된 일반섬유사(119)에 종방향으로 이웃하는 또다른 열선(112)은 상기 하부 도전사(116)에 제직됨으로써 3층 구조 직물을 형성하며,
1층 구조 직물에 연이어 3층 구조 직물이 제직되되, 하부 도전사(116) 직상부에 상부 도전사(114)를 배치함으로써 상부 도전사(114)와 하부 도전사(116) 사이에 형성되는 자기장을 상쇄하는 한편, 절연사(118)를 일반섬유사(119)와 제직하여 절연처리를 함으로써 절연체를 부착하거나 삽입하기 위해 제직공정을 중단하지 않고 연속적인 제직이 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is in the heating fabric provided with a
The
An upper
A three-layer structure fabric is woven in succession to the one-layer structure fabric, but the magnetic field formed between the upper
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 인접한 열선마다 전류가 반대방향으로 흐를 뿐 아니라, 도전사가 상하로 배치되어 서로 반대방향으로 전류가 흐르게 되므로, 전류에서 발생한 자기장이 반대방향으로 발생하는 자기장과 서로 상쇄되어 억제되며 인체에 좋지 못한 영향을 끼치는 전자파가 발생하는 것을 억제하여 건강에 도움을 주는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, not only the current flows in opposite directions for each adjacent heating wire, but also the conductive yarns are arranged up and down so that the current flows in opposite directions, so that the magnetic field generated from the current cancels each other with the magnetic field generated in the opposite direction. It is suppressed and has the effect of helping health by suppressing the generation of electromagnetic waves that adversely affect human body.
아울러, 절연사에 의하여 상/하부 도전사가 완벽하게 절연되므로 사용 중 쇼트로 인한 안전사고가 발생하지 않고, 절연층 형성을 위한 별도의 공정이 요구되지 않아 생산성이 향상되는 효과가 있다. In addition, since the upper and lower conductive threads are completely insulated by the insulating thread, safety accidents due to a short circuit during use do not occur, and a separate process for forming an insulating layer is not required, thereby improving productivity.
도 1은 종래 발열직물의 구조를 나타내는 도면
도 2는 도 1의 A부분 확대도
도 3은 도 1의 B부분 확대도
도 4는 종래 발열직물의 다른 예를 나타내는 도면
도 5는 도 4의 발열직물에서 전류흐름을 나타내는 도면
도 6은 도 4의 발열직물에서 자기장 상쇄구조를 나타내는 도면
도 7은 도 4의 발열직물에서 자기장 발생여부를 나타내는 도면
도 8은 본 발명에 따른 발열직물의 구조를 나타내는 도면
도 9는 본 발명에 따른 발열직물의 실시 예를 나타내는 도면
도 10은 본 발명에 따른 발열직물의 층상 구조를 나타내는 도면1 is a view showing the structure of a conventional heating fabric
2 is an enlarged view of part A of FIG. 1
3 is an enlarged view of part B of FIG. 1
4 is a view showing another example of a conventional heating fabric
Figure 5 is a view showing the current flow in the heating fabric of Figure 4
6 is a diagram showing a magnetic field canceling structure in the heating fabric of FIG. 4
7 is a diagram showing whether a magnetic field is generated in the heating fabric of FIG. 4
8 is a view showing the structure of the heating fabric according to the present invention
9 is a view showing an embodiment of the heating fabric according to the present invention
10 is a view showing the layered structure of the heating fabric according to the present invention
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 발열직물은 도 8 내지 도 10에 나타내는 바와 같이 위사로 사용되고 도전성을 갖는 열선(112), 경사로 사용되는 상/하부도전사(114)(116)를 포함하여 제직된 직물로, 상기 상/하부 도전사(114)(116)는 직물의 일부분에만 위치시켜 해당 부분을 다중직으로 형성하여 상부 도전층(100)과 하부 도전층(200)을 형성하되, 상기 열선(112)은 교대로 상/하부 도전사(114)(116) 중 하나와 접촉되도록 하고, 상기 상/하부 도전층(100)(200) 사이에 절연층(300)을 형성한 것이다.The heating fabric according to the present invention is a woven fabric including a
상기에서 상/하부 도전층(100)(200)사이에 형성되는 절연층(300)은 이중직으로 형성된 상/하부 도전층(100)(200)사이에 합성수지 등의 소정폭을 갖는 절연물질을 끼워넣어서 형성할 수 있다.In the above, the
그리고 상기 절연층(300)의 다른 예로는 상/하부 도전사(114)(116)가 위치되는 부분에 절연사(118)를 더 배치하고, 이들을 상부 도전사(114)로 제직되는 상부 도전층(100), 절연사(118)로 제직되는 절연층(300), 하부 도전사(116)로 제직되는 하부 절연층(200)의 3중직 구조로 제직하여 형성한다.In addition, as another example of the
상기 위사로 사용되고 도전성을 갖는 열선(112), 경사로 사용되는 상/하부 도전사(114)(116), 경사로 사용되는 절연사(118)를 포함하여 제직된 직물로, 상기 상부 도전사(114)와 절연사(118)는 직물의 일부분에만 위치되고 절연사(118)를 중심으로 상/하부에 각각 상부 도전사(114)와 하부 도전사(116)가 위치되도록 하여, 상기 상/하부 도전사(114)(116)와 절연사(118)가 위치되는 부분만 3중직으로 제직되도록 하되, 상기 열선(112)은 교대로 상/하부 도전사(114)(116) 중 하나와 교차되도록 한 것이다.A woven fabric including
상기한 구성에서 위사로 사용되는 열선은 카본사를 사용하고, 상기 위사는 열선(112)만 사용하거나, 열선(112)과 일반섬유사(119)를 혼합하여 사용하되, 상기 열선(112)은 일정한 간격으로 사용된다.In the above configuration, the heating wire used as the weft is carbon yarn, and the weft yarn is only the
이러한 상기 열선(112)은 전도성이 있는 탄소섬유 재질로 형성되어, 전류가 흐름에 따라 저항의 역할을 하게 되어 열을 발생시킬 수 있도록 한다.The
그리고 상기 열선(112)은 상부 도전사(114) 또는 하부 도전사(116)와만 교차되어 제직되고 절연사(118) 부분은 건너뛰어 제직되며, 위사로 사용되는 일반섬유사(119)는 상기 절연사(118)와도 제직된다.In addition, the
한편, 경사는 일측에는 상/하부도전사와 절연사가 경사로 위치되고, 나머지 부분은 일반섬유사(119)가 사용된다.On the other hand, in one side of the warp, the upper/lower conductor and the insulating yarn are located in an inclined manner, and a
이때 절연사(118)는 폭이 넓은 수지로 이루어진 섬유를 사용한다.At this time, the
이와 같이 위사와 경사가 배치된 후, 상기 위사로 열선(112), 일반섬유사(119), 열선(112)을 순차적으로 공급하는데, 처음 공급되는 열선(112)은 직물의 가장자리에서 상부 도전사(114)와 교차 제직되고, 다음 공급되는 일반섬유사(119)는 직물의 가장자리에서 절연사(118)와 제직되며, 다음으로 공급되는 열선(112)은 직물의 가장자리에서 하부 도전사(116)와 제직되며, 이후 일반섬유사(119)를 다수회 위사로 사용하여 각각 순서대로 상부 도전사(114)와 절연사(118) 및 하부 도전사(116)와 제직하고, 다시 열선(112)을 위사를 사용하는 것을 반복하여 제직된 직물이 상부 도전층(100)과 하부 도전층(200) 및 절연층(300)의 3중구조를 갖도록 한다.After the weft and warp are arranged in this way, the
도면 중 A1은 열선과 상부 도전사 교차부분을 나타내고, A2는 열선과 하부 도전사 교차부분을 나타낸다.In the drawing, A1 denotes an intersection of the hot wire and the upper conductive yarn, and A2 denotes the intersection of the hot wire and the lower conductive yarn.
상기와 같이 형성된 본 발명의 작용에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.A detailed look at the action of the present invention formed as described above is as follows.
먼저, 상부 도전사(114)와 하부 도전사(116)에 '+'와 '-'전선을 각각 연결하여 전원을 공급하면, 상기 상부 도전사(114)와 하부 도전사(116)에는 각각 반대방향으로 전류가 흐르게 되고, 상기 상/하부 도전사(114)(116)에 각각 연결된 열선(112)에도 서로 반대방향의 전류가 흐르게 된다.First, when power is supplied by connecting the'+' and'-' wires to the upper
이와 같이 전류의 흐름방향이 서로 반대가 되므로, 자기장 역시 서로 반대방향으로 형성되어 자기장이 상쇄되므로 직물의 전체에서 전자파 발생을 억제하게 된다.In this way, since the current flow directions are opposite to each other, the magnetic field is also formed in opposite directions to cancel the magnetic field, thereby suppressing the generation of electromagnetic waves in the entire fabric.
그리고 절연사가 상부 도전사와 하부 도전사 사이를 차단하여 주므로, 직물 제직후 상/하부 도전사 사이에 절연을 위하여 별도의 절연체를 끼워넣는 과정이 생략되고, 이러한 과정은 특히 폭이 좁은 본 발명에서는 절연체를 끼워넣는 것은 매우 어려우므로 생산성을 크게 향상시키게 된다.In addition, since the insulating yarn blocks between the upper conductive yarn and the lower conductive yarn, the process of inserting a separate insulator for insulation between the upper and lower conductive yarns after weaving the fabric is omitted. It is very difficult to put in, so it will greatly improve your productivity.
그리고, 상기 상/하부 도전사(116)는 1가닥씩만을 사용하는 것이 아니라 여러가닥을 사용함으로써 사용 중 어느 하나가 단선되더라도 전류는 흐르게 되므로 발열이 지속적으로 유지되는 효과가 있다.In addition, since the upper/lower
이와 같이 본원발명은 상/하부 도전사(114)(116)로 전류가 다른 방향으로 흐름으로써 자기장이 상쇄되어 직물 전체에 자기장이 상쇄되도록 하고, 상/하부 도전사(114)(116)는 절연사(118)에 의하여 완벽한 절연이 이루어지게 되므로 안전하게 사용이 가능하게 된다.In this way, the present invention is to offset the magnetic field by the current flowing in different directions to the upper/lower
100 : 상부 도전층 200 : 하부 도전층
300 : 절연층 112 : 열선
114 : 상부 도전사 116 : 하부 도전사
118 : 절연사 119 : 일반 섬유사100: upper conductive layer 200: lower conductive layer
300: insulating layer 112: hot wire
114: upper conductive yarn 116: lower conductive yarn
118: insulating yarn 119: general fiber yarn
Claims (3)
도전성을 갖는 열선(112)과 일반섬유사(119)를 교대로 배치하여 위사로 사용하고, 경사는 일반섬유사(119)를 사용하여 상기 위사와 제직함으로써 1층 구조 직물을 형성하되,
상기 1층 구조 직물의 가장자리에 상부 도전사(114), 절연사(118), 하부 도전사(116)를 상기 1층 구조 직물의 두께방향으로 배치하여 경사로 사용하되, 상기 1층 구조 직물에서 하나의 열선(112)은 상기 상부 도전사(114)와 제직되고, 상기 상부 도전사(114)와 제직된 열선(112)에 종방향으로 이웃하는 일반섬유사(119)는 상기 절연사(118)와 제직되고, 상기 절연사(118)와 제직된 일반섬유사(119)에 종방향으로 이웃하는 또다른 열선(112)은 상기 하부 도전사(116)에 제직됨으로써 3층 구조 직물을 형성하며,
1층 구조 직물에 연이어 3층 구조 직물이 제직되되, 하부 도전사(116) 직상부에 상부 도전사(114)를 배치함으로써 상부 도전사(114)와 하부 도전사(116) 사이에 형성되는 자기장을 상쇄하는 한편, 절연사(118)를 일반섬유사(119)와 제직하여 절연처리를 함으로써 절연체를 부착하거나 삽입하기 위해 제직공정을 중단하지 않고 연속적인 제직이 가능한 것을 특징으로 하는, 발열직물
In the heating fabric provided with a heating wire 112 that generates heat by electricity,
The conductive heating wire 112 and the general fiber yarn 119 are alternately arranged and used as weft, and the warp is made of a one-layer fabric by weaving the weft yarn using the regular fiber yarn 119,
An upper conductive yarn 114, an insulating yarn 118, and a lower conductive yarn 116 are disposed at the edge of the one-layer structure fabric in the thickness direction of the one-layer structure fabric to be used as an inclination, but one heating wire in the one-layer structure fabric (112) is woven with the upper conductive yarn 114, the general fiber yarn 119 adjacent in the longitudinal direction to the upper conductive yarn 114 and the woven hot wire 112 is woven with the insulating yarn 118, Another heating wire 112 longitudinally adjacent to the insulating yarn 118 and the woven general fiber yarn 119 is woven on the lower conductive yarn 116 to form a three-layer fabric,
A three-layer structure fabric is woven in succession to the one-layer structure fabric, but the magnetic field formed between the upper conductive yarn 114 and the lower conductive yarn 116 is canceled by arranging the upper conductive yarn 114 directly above the lower conductive yarn 116 , Heat-generating fabric, characterized in that continuous weaving is possible without stopping the weaving process in order to attach or insert an insulator by weaving the insulating yarn 118 with the general fiber yarn 119 to perform insulation treatment
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