KR102532571B1 - 안전성이 향상된 전기온열매트 - Google Patents

Abstract

안전성이 향상된 전기온열매트가 개시된다. 개시된 안전성이 향상된 전기온열매트는 직류전원을 공급받아 가열되는 발열시트를 포함하는 전기온열매트에 있어서, 상기 발열시트는, 위사와 경사로 직조되는 베이스원단; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 카본사; 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되되는 +전극부 및 -전극부; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 카본사 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지부재;를 포함하며, 상기 +전극부 및 -전극부에 직류전원을 공급하고 상기 발열시트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 복수의 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하는 전류변화검출부; 및, 상기 전류변화검출부에서 검출되는 전류변화가 기 설정값 이하인 경우, 상기 발열시트에 공급되는 전원을 오프하는 전원차단제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안전성이 향상된 전기온열매트 {ELECTRIC HEATING MAT WITH ENHANCED SAFETY}

본 발명은 직류전원을 공급받아 발열하는 직류형 전기온열매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 +,-전극부를 연결하는 복수의 카본사 사이마다 화재감지부재를 배선하고, 과열로 인한 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하여, 전류변화가 설정치 이하인 경우에 전원공급을 오프함으로써 화재를 예방할 수 있는 안전성이 향상된 전기온열매트에 관한 것이다.

일반적으로, '전기온열매트'라 함은 매트 내부에 발열작용을 하는 전기열선을 배설하여 사용자의 선택적인 전원공급에 의해 보온기능을 행하도록 한 침구류의 일종으로서, 이러한 전기온열매트는 매트부와, 이 매트부와 연결되어 매트부의 발열작동을 제어하는 조작패널로 이루어진다.

이러한, 종래의 전기온열매트는 매트부에 열선을 설치하기 위하여, 열선을 매트에 재봉질로 누벼서 고정하거나 접착제 등을 사용하여 접착시킨 구조로 이루어진다.

따라서, 이러한 종래의 전기온열매트는 열선을 매트에 재봉질로 장착하는 작업시간이 많이 들뿐 아니라, 접착제로 열선을 매트에 고정하더라도 시간이 많이 소요되어, 제작시간이 많이 소요됨으로써 생산성을 높일 수 없어 결국 단가가 상승하는 문제를 가지고 있었다. 또한, 열선을 재봉질로 고정하거나 접착제로 고정할 경우 쉽게 열선이 매트에서 분리되기 때문에, 고장이 쉽게 발생하는 문제가 있었다.

아울러, 종래의 전기온열매트는 매트부가 얇게 구성되지 않고 두껍기 때문에 보관시 접어두는 것이 힘들 뿐 아니라, 무거워서 운반하기 어려운 단점을 가지고 있었다.

이에 본 출원인은 종래의 문제점을 해결하고자 +,-전극을 용이하면서도 견고하게 형성할 수 있을 뿐 아니라, 기계화가 가능하여 대량생산할 수 있는 전기온열매트에 대한 기술을 제시하였다(등록특허 10-1639538호)

본 출원인에 제시된 등록특허 10-1639538호의 전기온열매트는 직류전원을 공급받아 가열되는 매트부를 포함하며, 위사와 경사로 직조되는 베이스원단과, 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 카본사와, 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되며 동사로 이루어진 +전극부 및 -전극부로 구성된 발열시트를 포함하도록 구성된다.

다만, 등록특허 10-1639538호의 전기온열매트는 +전극부 및 -전극부를 이루는 동사가 굽힘에 대한 내구성이 높은 편이 아니어서 전기온열매트를 오래 사용하면서 동사가 끊어짐으로 전기적 끊김이 발생하여 고장이 발생하는 아쉬움이 있었다.

이에 본 출원인은 등록특허 10-1675321호에서, +전극부 및 -전극부를 스판텐스사, 고탄력 우레탄사 등의 신축사에 동사가 커버링된 커버링원사로 구성하여 굽힘에 의한 끊어짐이나 손상될 가능성을 줄이도록 하였다.

하지만, 동사(나동선)은 당기는 힘에는 강하지만, 연성이 크게 높지 못하여 반복적인 굽힘에 의해서 동사가 끊어져 전기적 연결이 끊겨버리는 문제가 발생하였다. 즉, 기존에는 전극부로 사용되는 커버링원사가 신축사에 동사만을 커버링한 것으로, 동사의 끊김시, 전기적 끊김없이 전기적연결상태를 유지시켜줄 별도의 안전수단으로서의 구성이 없기 때문에, 동사의 끊김에 따라 곧바로 전기적끊김이 발생하여 매트의 동작불능으로 이어지는 문제가 있었다.

아울러, 스판텐스 사, 고탄력 우레탄사 등의 신축사는 연성이 좋기는 하나, 열에 약하기 때문에 발열시트의 제조시 텐타공정(다림질 공정)에서 신축사가 녹아 발열시트를 포함하는 매트의 형태가 틀어지는 등의 불량이 발생하여 양산수율이 높지 못하고 생산성이 저하되는 문제를 가지고 있었다.

아울러, 기존의 전기온열매트에서 발열체로서 적용된 카본사는 인장강도는 매우 우수하나 측면충격으로 인해 탄소섬유 가닥이 쉽게 부서져 버리는 등 측면충격저항이 매우 약하기 때문에 카본사에서 일부 탄소섬유 가닥이 끊어지게 되는 경우, 나머지 잔여 탄소섬유가닥에서 300도 이상의 고온이 열이 발생하고, 이러한 열이 지속되게 됨으로써 화재가 발생하게 되는 문제를 가지고 있었다.

즉, 전기온열매트에서 발열체로서 적용되는 카본사는 1000가닥 , 3000가닥 , 6000가닥, 12000가닥 등 다수의 가닥의 탄소섬유가 상호평행하게 일직선으로 뭉쳐져 있는 형태로서 인장강도에서 매우 우수하나 측면충격에 의해 일부 탄소섬유가닥이 쉽게 부서져 버리는 측면충격저항이 매우 낮은 문제가 있으며, 이로 인해, 발열시트의 생산을 위해 카본사의 제직시, 또는 매트 사용에 따른 생활스트레스로 인해 탄소섬유가닥이 부서져 버리면서 과열

특히, 기존 전기온열매트는 국부 영역에서 발생되는 과열을 신속하게 검출하여 전원을 차단해주지 못했기 때문에, 화재발생의 위험에 쉽게 노출되는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 10-1639538호 대한민국 등록특허 10-1675321호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, +,-전극부를 연결하는 복수의 카본사 사이마다 화재감지부재를 배선하고, 과열로 인한 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하여, 전류변화가 설정치 이하인 경우에 전원공급을 오프함으로써 화재를 예방할 수 있는 안전성이 향상된 전기온열매트를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 카본사에 복수 가닥의 은코팅사를 커버링하여 카본사의 탄소섬유가닥이 측면충격에 의해 쉽게 부서지는 것을 방지함으로써 카본사의 측면충격저항을 향상시키고, 탄소섬유가닥의 부서짐으로 인한 과열현상을 막아 화재발생 가능성을 현저히 줄일 수 있는 안전성이 향상된 전기온열매트를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 발열시트의 +,-전극부로 사용되는 커버링원사를 아라미드사와 은코팅사를 이중심선으로 하여 나동선(동사)으로 커버링한 은코팅사를 포함하는 커버링원사로 적용함으로써 발열시트의 굽힘에 의한 전기적끊김을 줄이고 구조적으로 틀어짐과 같은 변형발생을 줄일 수 있는 안전성이 향상된 전기온열매트를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안전성이 향상된 전기온열매트는, 직류전원을 공급받아 가열되는 발열시트를 포함하는 전기온열매트에 있어서, 상기 발열시트는, 위사와 경사로 직조되는 베이스원단; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 카본사; 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되되는 +전극부 및 -전극부; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 카본사 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지부재;를 포함하며, 상기 +전극부 및 -전극부에 직류전원을 공급하고 상기 발열시트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 복수의 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하는 전류변화검출부; 및, 상기 전류변화검출부에서 검출되는 전류변화가 기 설정값 이하인 경우, 상기 발열시트에 공급되는 전원을 오프하는 전원차단제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 화재감지부재 각각은 중심에 심선으로서 나일론사가 구성되고, 상기 나일론사의 표면에 은성분이 코팅되어져 은코팅층이 구성되어진 은코팅사로 이루어질 수 있다.

상기 복수의 카본사 각각은 복수 가닥의 은 코팅사를 나선형으로 감아 커버링함으로써, 상기 복수의 카본사 각각은 표면전체가 상기 복수 가닥의 은 코팅사에 의해 완전히 감싸여진 형태로 구성될 수 있다.

상기 +전극부 및 -전극부는, 이중 심선(core wire)로서 병렬로 나란히 배치되는 아라미드사 및 은 코팅사와, 상기 아라미드사 및 은 코팅사에 나선형으로 감기도록 커버링되어 형성되는 나동선으로 이루어진 커버링원사가 상기 베이스원단에 함께 직조되어 형성된 것으로 이루어질 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 +,-전극부를 연결하는 복수의 카본사 각각에 은코팅사로 이루어진 화재감지부재를 근접하게 배선하여, 카본사의 과열시 화재감지부재가 끊김에 따라, 제어부가 변화되는 전류값을 검출하고, 이 전류값이 소정 기준치 이하가 되면 전원을 차단하도록 구성되어, 화재를 미연에 방지할 수 있고, 설령 초기 화재발생시에도 신속하게 전원을 차단하여 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 복수 가닥의 탄소섬유가 뭉쳐진 카본사의 표면전체가 복수 가닥의 은코팅사로 커버링되어 감싸여지도록 구성됨으로써, 인장강도는 우수하나 측면충격저항이 약한 카본사의 단점을 보완하여 측면충격저항을 월등히 향상시키면서도, 도전성을 갖는 은코팅사를 통해 저기저항도도 용이하게 조정할 수 있어 발열시트에 대한 제조를 용이하게 하고 발열시트의 안전도도 월등히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 발열시트의 +,-전극부로 사용되는 커버링원사가 아라미드사와 은코팅사를 이중심선으로 하여 나동선(동사)으로 커버링한 은코팅사를 포함하도록 구성됨으로써, 구조적으로 뒤틀림등의 변형발생이 거의 없으면서도 전기적끊김발생 없이 안정적인 전원연결이 가능하여 제품 안전성 및 신뢰성을 매우 향상시킬 뿐 아니라 제품수명도 크게 연장시킬 수 있으며, 아울러, 발열매드 제조시 텐타가공(다림질)에서 열에 강한 아라미드사에 의해 전극부의 수축발생이 거의 없으며, 제품사용시, 굽힘변형이나 발열요인에 의해서도 은코팅사와 나동선이 서로 전기적인 끊김현상을 보완해주어 장기간 사용에도 고장없이 전기온열매트를 사용할 수 있게 해주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전성이 향상된 전기온열매트의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 발명시트의 세부구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 카본사의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2의 전극부를 구성하는 커버링원사의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 2의 화재감지부재를 구체적으로 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기온열매트의 제어상태를 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전성이 향상된 전기온열매트를 설명한다.

본 발명의 전기온열매트는 +,-의 직류전원으로 발열하는 발열시트(11)는 포함하는 매트부(10)와, 발열시트(11)에 +,-의 직류전원을 공급하고, 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 조작패널(20)을 포함하도록 구성된다.

매트부(10)는 +,-의 직류전원을 공급받아 발열하도록 구성된 발열시트(11)를 포함하도록 구성되며, 이 발열시트(11)는 조작패널(20)과 전기적으로 연결되고, 이 조작패널(20)에 직류변환용 아답터(23)가 연결되도록 구성함으로써, 직류전원을 공급하도록 발열이 이루어지도록 구성된다.

매트부(10)는 발열시트(11)의 상하면에 절연코팅층(12,13)이 구성될 수 있고, 아울러, 도시하지는 않았지만, 절연코팅층(12,13)의 외면을 덮는 외피층을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

발열시트(11)는 통상의 섬유사를 위사(103)와 경사(104)로 직조한 베이스원단(101)과, 이 베이스원단(101)에 함께 직조되어 형성되는 복수의 카본사(108)와, 상기 베이스원단(101)에 함께 직조되며 상기 복수의 카본사(108)의 일단들에 연결되는 -전극부(110)와, 상기 베이스원단(101)에 함께 직조되며 상기 복수의 카본사(108)의 타단들에 연결되는 +전극부(120)를 포함한다.

베이스원단(101)은 다양한 재질의 일반 원사나 혼합사를 위사(103)와 경사로(104)로 직조한 원단이며, 이 베이스원단(101)의 직조시 복수의 카본사(108)와 복수 가닥의 커버링 원사로 함께 직조하여 복수의 카본사(108)를 베이스원단(101)에 병렬로 소정간격 이격되게 형성되게 하고, 복수의 카본사(108)들의 양단에 -전극부(110)와 +전극부(120)가 연결되도록 형성된다.

복수의 카본사(108)은 +,-전극부(110,120)를 통해 인가되는 전원 직류전원에 의해 발열하여 발열시트(11)의 발열이 이루어지게 하는 구성이다

카본사(108)는 1000가닥 , 3000가닥 , 6000가닥, 12000가닥 등 복수 가닥의 탄소섬유가 상호평행하게 일직선으로 뭉쳐져 있는 형태로 이루어진 것이며, 본 발명에서는 카본사(108)에 복수 가닥의 은코팅사(108a)를 나선형으로 감아 커버링한 형태로 구성된다. 여기서 은코팅사(108a)는 나이론사 등의 섬유사를 심선으로 하고, 상기 섬유사에 표면에 은성분이 코팅되어진 형태로 이루어질 수 있다.

일반적으로, 복수 가닥의 탄소섬유가 뭉쳐진 카본사는 길이방향으로 잡아당겨지는 인장력을 매우 우수하나, 측면충격에는 탄소섬유 가닥이 쉽게 부서져 끊어져 버리기 때문에 측면충격저항이 약한 문제점이 있다. 아울러, 이러한 일반적인 카본사를 발열시트의 직조에 적용할 경우, 탄소섬유 가닥이 부서져 분진이 발생하고 발열시트의 불량발생률이 높아지는 문제가 생기며, 제조된 전기온열매트의 사용시에도 사용에 따른 생활스트레스로 인해 카본사의 탄소섬유 가닥이 쉽게 부서지기 때문에 탄소섬유 가닥이 많이 부서진 부위에서 과열이 발생하고 이로 인한 화재발생의 위험성이 있다.

본 발명의 카본사(108)는 외면에 도전성(전도성)을 갖는 실(絲) 즉 도전사를 커버링한 형태로 이루어질 수 있으며, 특히, 본 발명은 복수 가닥의 탄소섬유로 이루어진 카본사(108)에 도전사 중에서도 은코팅사(108a)를 나선형으로 감아 커버링한 형태로 구성됨으로써 카본사(108)를 커버링하고 있는 은코팅사(108a)에 의해 카본사(108)의 탄소섬유 가닥이 측면충격으로 부셔지지 않도록 보호하여 카본사(108)의 과열로 인한 화재발생률을 현저히 줄 일 수 있게 해준다.

본 발명에서 카본사(108)를 은코팅사(108a)로 커버링할 때, 한 가닥의 은코팅사(108a)로만 커버링할 경우, 카본사(108)의 표면 전체면적을 완전히 감싸주지 못하기 때문에, 카본사(108)의 탄소섬유 가닥 중 은코팅사(108a)에 의해 감싸지지 않고 노출되는 부분에서 탄소섬유가 측면충격에 의해 부셔질 수 있다. 이에 본 발명은 도 3과 같이, 카본사(108)를 은코팅사(108a)로 커버링하되, 적어도 3~7가닥로 이루어진 복수 가닥의 은코팅사(108a)를 카본사(108)에 커버링하여 카본사(108)의 표면전체가 복수 가닥의 은코팅사(108a)에 의해 감싸지는 형태로 커버링되게 함으로써, 카본사(108)의 측면충격저항을 크게 향상시키고, 이에 따라 화재발생을 완벽하게 방지할 수 있다. 아울러, 복수 가닥의 은코팅사(108a)가 커버링된 카본사(108)는 발열시트의 제작시, 베이스원단(101)의 직조와 함께 직조될 때, 기존과 같이 카본사의 탄소섬유가 부셔져 발생하는 분진발생을 현저히 줄일 수 있고, 제직속도도 높일 수 있어 발열시트의 제작시간을 줄일 수 있게 된다.

본 발명에서, -전극부(110) 및 +전극부(120)는 복수 가닥으로 이루어진 커버링원사(130)로 이루어지며, 복수의 카본사(108)의 양단에 연결되도록 베이스원단(101)에 함께 직조되어 형성되는 것이다.

본 발명은 -전극부(110) 및 +전극부(120)를 형성하기 위한 커버링원사(130)는 도 4와 같이, 아라미드사(131), 은 코팅사(132) 및 나동선(133, 동사(銅絲)라고도 함)을 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 본 발명의 커버링원사(130)는 베이스원단(101)에 함께 직조되어져 -전극부(110) 및 +전극부(120)를 형성하기 위한 부재이며, 아라미드사(131)와 은코팅사(132)를 병렬로 배치하여 이중 심선(double core wire)으로 구성하고, 이중 심선으로서 병렬배치된 아라미드사(131)와 은코팅사(132)에 나동선(133)이 권취되어 커버링되어진 형태로 구성된다.

이때, 커버링원사(130)는 도 4의 (a)와 같이 병렬배치된 아라미드사(131)와 은코팅사(132)를 한 가닥의 나동선(133)으로 커버링한 싱글(single) 타입 커버링 원사로 이루어질 수도 있고, 도 4의 (b)와 같이 병렬배치된 아라미드사(131)와 은코팅사(132)를 두 가닥의 나동선(133)으로 커버링한 더블(double) 타입 커버링 원사로 이루어질 수도 있다. 더블(double) 타입 커버링 원사인 경우, 각각의 나동선(133)은 병렬배치된 아라미드사(131)와 은코팅사(132)를 서로 반대반향의 나선형으로 감아주는 형태로 커버링될 수 있다.

아라미드사는 불속에서 타거나 녹지 않은 내열성이 매우 양호하며, 아무리 힘을 가해도 늘어나지 않는 뛰어난 인장강도를 가진 섬유사이며, 나동선은 표면에 아무것도 피복되지 않은 구리실이다. 아울러, 본 발명에서, 은코팅사(132)는 순 은을 실로 뽑아낸 은사가 아니며, 나일론사(132a)와, 이 나일론사(132a)의 표면에 은성분이 코팅되어진 은코팅층(132b)이 포함되어진 형태로 이루어진다.

이와 같이 -전극부(110) 및 +전극부(120)를 형성하기 위한 부재로서 커버링원사(130)를 사용하게 되면, 발열시트(11)가 구조적 안정성을 갖춰 변형이 발생하지 않으면서도 전기적인 끊김발생이 일어나지 않아 온열매트를 고장없이 오랫동안 사용할 수 있게 해준다.

구체적으로 설명하면, 발열시트(11)의 열발생으로 인해, 은코팅사(132)가 살짝 녹더라도 아라미드사(131)을 열을 견뎌 존재하므로, 커버링원사(130)가 구조적으로 변형이 거의 발생하지 않고 이로 인해 -전극부(110) 및 +전극부(120)의 틀어짐이나 외형변형이 발생하지 않게 해준다.

아울러, 전도성면으로 볼 때, 열에 의해 커버링원사(130)의 은코팅사(132)가 녹더라도 나동선(133)이 남아 있게 되며, 나동선(133)이 반복적 굽힘에 의해 물리적으로 끊어지더라도 은이 남아 있기 때문에, 전기적 연결이 끊어지는 것을 방지하고, 안정적인 직류전원의 연결상태가 유지될 수 있다.

즉, 나동선(133)의 낮은 연성을 은코팅사(132)의 나일론사(132a)가 높은 연성으로 보완해주어, 나동선(133)이 물리적으로 끊어지더라도 은코팅사(132)가 전기적연결을 지속시키게 해주며, 열적요인에 의해 은코팅사(132)가 녹아 끊기더라도 나동선(133)이 전기적 연결을 지속시키게 해주기 때문에 전기적 끊김현상을 줄여 안정적인 온열매트의 동작을 실현시킬 수 있다.

한편, 본 발명에서 -전극부(110)는 제1 -전극(111)와 제2 -전극(113)을 포함한다.

제1 -전극(111)은 복수 가닥의 커버링원사(130)로 이루어져 상호 미세간격 이격되는 형태로 베이스원단(101)과 함께 직조되어 형성되되, 베이스원단(101)의 좌측단에 형성되며 복수의 카본사(108)의 좌측단에 연결되도록 형성된다.

제2 -전극(113)은 복수 가닥의 커버링원사(130)로 이루어져 상호 미세간격 이격되는 형태로 베이스원단(101)과 함께 직조되어 형성되되, 베이스원단(101)의 상단에 형성되며, 이때, 제2 -전극(113)은 제1 -전극(111)의 상단과 연결되도록 형성된다.

또한, +전극부(120)는 제1 +전극(121)와 제2 +전극(123)를 포함한다.

제1 +전극(121)은 복수 가닥의 커버링원사(130)로 이루어져 상호 미세간격 이격되는 형태로 베이스원단(101)과 함께 직조되어 형성되되, 베이스원단(101)의 우측단에 형성되며 복수의 카본사(108)의 우측단에 연결되도록 형성된다.

제2 +전극(123)은 복수 가닥의 커버링원사(130)로 이루어져 상호 미세간격 이격되는 형태로 베이스원단(101)과 함께 직조되어 형성되되, 베이스원단(101)의 상단에 형성되며, 이때, 제2 +전극(123)은 제1 +전극(121)의 상단과 연결되도록 형성되고, 제2 +전극(123)의 끝단은 제2 -전극(113)의 끝단과 소정간격 이격되게 형성되며, 각각의 끝단에는 -단자부(117) 및 +단자부(118)가 설치될 수 있다.

본 발명에서는 제1 -전극(111)과 제2 -전극(113)의 연결부위, 제1 +전극(121)과 제2 +전극(123)의 연결부위, 제2 -전극(113)의 끝단과 -단자부(117)의 연결부위, 제2 +전극(123)의 끝단과 +단자부(118)의 연결부위가 전기적으로 잘 연결되고, 서로 고정이 잘 이루어지도록 납땜이 이루어질 수 있다.

본 발명은 -전극부(110)와 +전극부(120)를 형성하기 위한 부재가 커버링원사(130)로 이루어짐으로써, 상기와 같은 각 연결부위의 납땜시 납땜이 보다 양호하게 이루어질 수 있을 것이다.

구체적으로, 300도 이상의 납땜온도에 의해, 은코팅사(132)의 나일론사(132a)가 녹아 수축되면서 납이 충진될 수 있는 충진공간이 형성되고, 이 충진공간에 납이 채워지면서 납땜이 이루어지기 때문에, 제1 -전극(111)과 제2 -전극(113)의 연결부위, 제1 +전극(121)과 제2 +전극(123)의 연결부위, 제2 -전극(113)의 끝단과 -단자부(117)의 연결부위, 제2 +전극(123)의 끝단과 +단자부(118)의 연결부위에 대해 전기적으로나 구조적으로도 매우 양호한 납땜이 이루어질 수 있게 해준다.

본 발명의 발열시트(11)는 베이스원단(101)의 직조시 함께 직조되며, 양단이 -전극부(110)와 +전극부(120)에 연결되는 복수의 화재감지부재(140)를 더 포함하도록 구성된다.

복수의 화재감지부재(140) 각각은 나이론사 등과 같은 섬유사(141)의 외표면에 은성분이 코팅되어져 은코팅층(142)이 형성된 은코팅사로 이루어질 수 있으며, 복수의 카본사(108) 사이마다 배열되도록 설치되되, 각각의 카본사(108)에 1:1로 대응되도록 카본사(108)에 소정간격으로 근접한 위치에 배치되도록 구성되어, 카본사(108) 부근에서 과열발생시, 과열에 의해 녹아서 끊어지도록 구성된다. 즉, 화재감지부재(140)는 전극부(110)와 +전극부(120)에 연결되고 카본사(108)에 근접 위치에 배치되도록 구성되어, 특정 카본사(108)에서 과열발생시 이 과열에 의한 열로 인해 화재감지부재(140)가 녹아 끊어지게 하고, 이 화재감지부재(140)의 끊김에 의한 전류변화를 조작패널(20)의 제어부(25)가 감지하여 전원공급차단이 이루어지도록 하는 화재감지센서로서 기능하도록 구성된다.

조작패널(20)은 직류변환용 아답터(23)와 연결되도록 설치될 수 있으며, 이 조작패널(20)은 전선을 통해 발열시트(10)의 -단자부(117)와 +단자부(118)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.

아답터(23)는 조작패널(20)과 별도로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조작패널(20)에 아답터(23)가 내장되는 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

조작패널(20)은 발열시트(10)의 작동을 제어하는 제어부(25)가 구비되며, 이 제어부(25)는 발열시트(10)에 인가되는 직류전원의 세기를 조절하여, 카본사(108)의 발열강도를 조절하는 온도제어부(25a)와, 발열시트(10)에 직류전원을 인가하는 시간을 조절하는 시간제어부(25b)를 기본적으로 포함하도록 구성된다.

조작패널(20)의 외면에는 사용자가 작동을 조작하기 위한 조작부(27)들이 구비될 수 있고, 사용자가 조작부(27)를 조작함에 따라, 제어부(25)의 온도제어부(25a)를 통해 발열시트(10)의 발열강도를 조절할 수 있고, 시간제어부(25b)를 통해 발열시트(10)의 발열작동시간을 제어할 수 있다.

아울러, 본 발명의 제어부(25)는 전류변화검출부(25b), 전원차단제어부(25c)를 더 포함할 수 있다.

전류변화검출부(25b)는 복수의 화재감지부재의 끊김(단선)에 따라 변동하는 전류변화를 검출하도록 구성된다.

즉, 특정 카본사(108)에서 과열이 발생되어, 이 과열에 의해 해당 카본사(108)와 근접한 화재감지부재(140)가 끊기게 되며, 이로 인해, 전류변화검출부(25b)가 이 화재감지부재(140)의 끊김에 의해 변화되는 전류값을 검출하도록 구성된다. 카본사(108)의 과열에 의해 끊기는 화재감지부재(140)의 수가 증가할 수록 전류변화검출부(25c)에서 검출되는 전류값은 감소될 수 있다.

전원차단제어부(25d)는 전류변화검출부(25c)에서 검출된 전류값이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 이를 화재예측신호로 판단하고, 발열시트(10)에 공급되는 전원을 오프하도록 구성된다. 이에 따라 카본사(108)가 비정상적으로 과열되어 화재로 이어지는 것을 미연에 방지하거나, 카본사(108) 과열로 인한 초기 화재인 경우에도 신속하게 전원을 차단하여 화재를 대처해 화재확산을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...매트부
11...발열시트
12,13...절연코팅층
20...조작패널
23...아답터
25...제어부
25a...온도제어부
25b...시간제어부
25c...전류변화검출부
25d...전원차단제어부
101...베이스원단
103...위사
104...경사
108...카본사
108a...은코팅사
110...-전극부
111...제1 -전극
113...제2 -전극
117...-단자부
118...+단자부
120...+전극부
121...제1 +전극
123...제2 +전극
127...+단자부
130...커버링원사
131...아라미드사
132...은코팅사
132a...나일론사
132b...은코팅층
133...나동선
140...화재감지부재
141...섬유사
142...은코팅층

Claims (4)

1. 직류전원을 공급받아 가열되는 발열시트를 포함하는 전기온열매트에 있어서,
   상기 발열시트는,
   위사와 경사로 직조되는 베이스원단;
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 카본사;
   상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되되는 +전극부 및 -전극부;
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 카본사 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지부재;를 포함하며,
   상기 +전극부 및 -전극부에 직류전원을 공급하고 상기 발열시트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하는 전류변화검출부; 및,
   상기 전류변화검출부에서 검출되는 전류변화가 기 설정값 이하인 경우, 상기 발열시트에 공급되는 전원을 오프하는 전원차단제어부;를 포함하며,
   상기 복수의 카본사 각각은 복수 가닥의 은 코팅사를 나선형으로 감아 커버링함으로써, 상기 복수의 카본사 각각은 표면전체가 상기 복수 가닥의 은 코팅사에 의해 완전히 감싸여진 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 전기온열매트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 화재감지부재 각각은 중심에 심선으로서 나일론사가 구성되고, 상기 나일론사의 표면에 은성분이 코팅되어져 은코팅층이 구성되어진 은코팅사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 전기온열매트.
   
3. 삭제
4. 직류전원을 공급받아 가열되는 발열시트를 포함하는 전기온열매트에 있어서,
   상기 발열시트는,
   위사와 경사로 직조되는 베이스원단;
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 카본사;
   상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되되는 +전극부 및 -전극부;
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 카본사 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지부재;를 포함하며,
   상기 +전극부 및 -전극부에 직류전원을 공급하고 상기 발열시트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 화재감지부재의 단선 수에 따라 변동되는 전류변화를 검출하는 전류변화검출부; 및,
   상기 전류변화검출부에서 검출되는 전류변화가 기 설정값 이하인 경우, 상기 발열시트에 공급되는 전원을 오프하는 전원차단제어부;를 포함하며,
   상기 +전극부 및 -전극부는, 이중 심선(core wire)로서 병렬로 나란히 배치되는 아라미드사 및 은 코팅사와, 상기 아라미드사 및 은 코팅사에 나선형으로 감기도록 커버링되어 형성되는 나동선으로 이루어진 커버링원사가 상기 베이스원단에 함께 직조되어 형성된 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 전기온열매트.

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