KR102567542B1 - 전기침구용 케이블 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기침구용 케이블 구조에 관한 것으로, 전기침구에 적용되는 케이블을 특정 구조로 형성하여 3중 권선의 발열선을 포함하는 최적 직경의 케이블이 구현될 수 있도록 함과 아울러, 전기침구에 적용되는 케이블에 무자계 기능이 포함될 수 있도록 한 전기침구용 케이블 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 전기침구용 케이블 구조는, 다수 가닥이 비틀어진 형태로 모아져 전기적으로 연결되는 열선과, 상기 다수 가닥이 모아져 형성된 열선의 외주면을 감싸는 1차 절연부재와, 상기 1차 절연부재의 외주면에 나선형태로 권취되는 검지선 및, 상기 검지선의 외면을 감싸면서 그 내부에 상기 열선과 1차 절연부재 및 검지선이 내장되도록 하는 2차 절연부재를 포함하여 구성되되; 상기 열선은, 1열로 배치되는 다수 가닥의 모노사 양측으로 각각 발열체 및 리드선이 배치된 3중 발열선으로 구성된다.

Description

전기침구용 케이블 구조{CABLE STRUCTURE FOR ELECTRIC BEDDING}

본 발명은 전기침구용 케이블 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기침구에 내장되어 소정 제어수단에 의해 일정 온도의 열을 발열시키도록 제공되는 전기침구용 케이블의 구조에 관한 것이다.

주진된 바와 같이, 전기침구는 장판이나, 방석, 요, 담요, 매트나 카펫 등에 열선을 내장하여 통전시킴으로써 열을 발생시키는 장치로서, 침구본체 및 전기 컨트롤러를 포함하여 구성된다.

통상적으로, 상기 전기침구의 본체는 내부에 열선이 설치되고, 상기 열선에는 온도감지선이 나선형으로 감겨져 있으며, 열선과 온도감지선의 단부에 접속핀이 설치된 접속단자부가 전기침구의 본체 일단부에 부착된 구조로 이루어지며, 상기 접속단자부에 체결되는 접속플러그가 전기 컨트롤러와 연결되어 구성된다.

이때, 상기 열선은 전기 컨트롤러에 전기적으로 연결되며, 전기 컨트롤러에 연결된 가변 저항에 의해 상승되는 온도를 달리하여 사용자가 원하는 온도로 조절되도록 이루어진다.

상기 열선은 주로 구리를 이용하며, 구리를 코일 스프링 형태로 꼬아서 사용자의 하중이나 압력 등에 변형이 일어나지 않도록 하여, 안전성을 향상시킨 형태로 사용하게 되는데, 즉 상기 열선은 사용자의 하중이나 압력 등에 의해 단선을 일으켜 단선 부위에서 발생되는 스파크 또는 고열 등에 의해 전기침구가 타버려 화재가 발생하는 것을 예방하기 위하여 코일 스프링 형태로 사용하게 된다.

이와 더불어, 상기 열선은 코일 스프링 형태를 사용하여 발열 면적을 최대한 늘려 전기침구가 균일한 온도 분포를 가질 수 있도록 하게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 열선은 안전성을 향상시키고 균일한 온도 분포를 가지도록 코일 스프링 형태로 사용하는 경우, 전기 컨트롤러에 설정된 가변 저항치에 대응하는 온도로의 상승시간이 늦어지는 문제점을 발생시키게 되므로, 이를 이용하는 사용자는 사용시에 불편함을 느끼게 되며, 또한 상기 열선은 온도 상승시간이 늦어지는 문제로 인해, 뒤늦게 온도가 상승하여 사용자의 피부에 화상을 일으키거나 화재를 발생시키는 등의 문제점도 발생할 우려가 있게 되었다.

이에, 본 출원인은 상술한 바와 같은 종래의 전기침구에 적용되는 열선의 문제점을 해결하기 위하여, 국내 등록특허 제10-0897061호에 게재된 바와 같이, "복수 개가 서로 간에 꼬아져서 엉키게 형성되며, 적어도 일부가 맞닿아 서로 간에 전기적으로 연결되는 열선; 상기 열선들이 합쳐진 외주면을 감싸는 열선 피복; 상기 열선 피복의 주변에 배치되는 검지선; 및 상기 열선 피복과 상기 검지선을 감싸는 절연 피복;을 포함하여 형성되는 것."을 특징으로 하는 '전기 침구용 전선'을 출원하여 등록 받은 바 있다.

그러나, 종래의 전기 침구에 적용되는 전선에 있어서는, 리드 및 히터로 이루어진 2중권선이 절연피복 내에 구비되어 열선이 형성되게 되는데, 이 경우 절연저항이 충분히 확보되지 못하게 되면서 불량율이 높아짐과 아울러 재작업을 필요로 하게 되는 문제점이 발생하게 되었으며, 이에 따라 작업성 및 경제성이 저하되는 문제점이 발생하게 되었다.

국내 등록특허 제10-0897061호 국내 등록실용신안 제20-0436536호 국내 등록실용신안 제20-0268051호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 전기침구에 적용되는 케이블을 특정 구조로 형성하여 3중 권선의 발열선을 포함하는 최적 직경의 케이블이 구현될 수 있도록 한 전기침구용 케이블 구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기침구에 적용되는 케이블에 무자계 기능이 포함될 수 있도록 한 전기침구용 케이블 구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 일정 직경의 3중 발열선을 포함하는 케이블 구조를 통해 전기침구용 케이블의 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 전기침구용 케이블 구조를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기침구용 케이블 구조는, 다수 가닥이 비틀어진 형태로 모아져 전기적으로 연결되는 열선과, 상기 다수 가닥이 모아져 형성된 열선의 외주면을 감싸는 1차 절연부재와, 상기 1차 절연부재의 외주면에 나선형태로 권취되는 검지선 및, 상기 검지선의 외면을 감싸면서 그 내부에 상기 열선과 1차 절연부재 및 검지선이 내장되도록 하는 2차 절연부재를 포함하여 구성되되; 상기 열선은, 1열로 배치되는 다수 가닥의 모노사 양측으로 각각 발열체 및 리드선이 배치된 3중 발열선으로 구성된 것;을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 열선은 그 단면이 원형상을 이루도록 구성되되, 세 가닥의 모노사가 1열로 배치되고, 그 양측으로 각각 한 쌍씩의 발열체 및 리드선이 배치되어 구성된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 상기 열선을 구성하는 모노사는 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌(PE: polyethylene) 재질의 절연체로 구성되고, 상기 발열체는 구리나 구리합금, 또는 니켈과 동을 포함한 합금이나 니켈을 포함한 합금 재질의 금속선으로 구성되며, 상기 리드선은 에나멜로 코팅된 금속선으로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 검지선의 표면은 전기장 제거를 위해 알루미늄 박판으로 감싸여져 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열선과 1차 절연부재와 검지선 및 2차 절연부재를 포함하는 케이블의 전체 직경은 1 내지 3밀리미터[mm]의 치수를 갖도록 구성됨이 바람직하다.

또, 상기 열선은 그 단면이 원형상을 이루도록 구성되되, 3개의 모노사가 1열로 배치되고, 그 양측으로 각각 한 쌍씩의 발열체 및 리드선이 배치되며, 상기 모노사와 발열체 및 리드선이 형성하는 외주면의 각 가닥 사이사이에 추가로 보조선이 배치되어 4중 발열선으로 구성될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 전기침구에 적용되는 케이블을 특정 구조로 형성하여 3중 권선의 발열선이 포함된 최적의 직경으로 전기침구용 케이블을 제작하므로서, 케이블 내부에 충분한 절연저항이 확보되면서 제품의 불량률을 크게 저감시킬 수 있는 효과가 있게 되며, 이를 통해 작업성 및 생산성이 우수한 고품질의 제품을 제공할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 전기침구용 케이블의 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 'A-A'선 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1변형예에 따른 전기침구용 케이블 구조를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3의 'A-A'선 단면도,
도 5는 본 발명의 제 2변형예에 따른 전기침구용 케이블 구조를 나타내는 사시도,
도 6은 도 5의 'A-A'선 단면도이다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 전기침구용 케이블의 구성을 나타내는 사시도, 도 2는 도 1의 'A-A'선 단면도를 나타낸다.

먼저, 본 발명에 따른 전기침구용 케이블 구조는, 전기침구에 적용되는 케이블을 특정 구조로 형성함에 따라, 해당 전기침구용 케이블이 3중 권선의 발열선을 포함하는 최적의 직경으로 제작될 수 있도록 구현된다.

먼저, 본 발명의 일실예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 전기침구용 케이블은, 열선(10)과 1차 절연부재(20)와 검지선(30) 및 2차 절연부재(40) 등을 포함하여 구성된다.

상기 열선(10)은 다수 가닥이 트위스트 형태로 꼬아져 전기적으로 연결되도록 구성되는데, 상기 열선(10)은 1열로 배치되는 다수 가닥의 모노사(12) 양측으로 각각 발열체(14) 및 리드선(16)이 배치되어 전체적으로 그 단면이 원형상을 이루는 3중 발열선으로 구성된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 열선(10)은 해당 전기침구용 케이블이 적용되는 각종 전기침구 제품에 열을 발생시키는 기능을 수행하는 것으로서, 3가닥의 모노사(12)가 1열로 길게 배치되고, 상기 모노사(12) 일측으로 한 쌍의 발열체(14)가 배치됨과 아울러, 상기 모노사(12)의 타측으로 한 쌍의 리드선(16)이 배치되어 구성된다.

이때, 상기 모노사(12)는 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌(PE: polyethylene) 등의 재질로 이루어진 절연체로 제공되어, 상기 발열체(14)와 리드선(16) 상호 간에 절연층을 형성하도록 구성된다.

상기 발열체(14)는 구리나 구리합금, 또는 니켈과 동을 포함한 합금이나 니켈을 포함한 합금 등의 재질로 이루어진 금속선으로, 외부로부터 공급되는 소정 전원에 의해 일정 크기의 저항을 형성하면서 발열 기능을 제공하도록 구성된다.

상기 리드선(16)은 에나멜로 코팅된 금속선으로, 무자계 기능을 제공할 수 있도록 구성된다.

여기에서, 상기 모노사(12)와 발열체(14) 및 리드선(16)을 포함하여 구성된 열선(10)은 해당 케이블이 특정 전기침구 제품에 내장된 상태에서 외부의 컨트롤러 장치(도시안됨)와 연계되어, 사용자의 설정에 따라 해당 전기침구 제품이 일정 온도(대략 10 내지 70℃ 사이)를 유지할 수 있도록 발열 기능을 제공하게 되는데, 즉 상기 열선(10)에 포함된 발열체(14)는 병렬로 특성에 맞는 소비전력을 형성하도록 구성된다.

이때, 상기 열선(10)은 다수 가닥이 트위스트 형태로 꼬아져 구성됨에 따라, 상호 간의 맞닿는 면적이 증대되면서 우수한 전도성을 제공할 수가 있게 됨과 동시에 발열 면적도 증대시킬 수 있게 되며, 또한 해당 전기침구 제품의 반복적인 절접에도 소성 변형이 감소될 수 있게 된다.

한편, 도 3 및 도4에 도시된 본 발명의 제 1변형예에 따라, 세 개의 모노사(12)가 1열로 배치되고, 그 양측으로 각각 한 쌍씩의 발열체(14) 및 리드선(16)이 배치되어 대략 원형상을 이루도록 구성된 열선(10)에서, 상기 모노사(12)와 발열체(14) 및 리드선(16)이 형성하는 외주면의 각 가닥 사이사이에 추가로 보조선(18)이 배치되어 4중 발열선으로 구성될 수 있다.

상기 모노사(12)와 발열체(14) 및 리드선(16)이 형성하는 외주면의 각 가닥 사이사이에 형성되어 총 6개가 제공되는 보조선(18)은 상기 모노사(12)를 기준으로 일측에 발열체가 추가로 적용되고 타측에 리드선이 추가로 적용된 구조로 형성될 수 있으며, 그 이외에 특정 재질로 상기 보조선(18)이 형성되어 구성될 수도 있게 된다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 1차 절연부재(20)는 다수 가닥이 꼬아져 형성된 상기 열선(10)의 외주면을 감싸는 것으로, 나일론 계열의 재질로 코팅되어 복합 발열체에 대한 절연 기능을 수행하도록 구성된다.

상기 검지선(30)은 상기 1차 절연부재(20)의 외주면에 나선형태로 권취되어 구성되는 것으로, 구리나 구리합금, 또는 니켈과 동을 포함한 합금이나 니켈을 포함한 합금 등과 같이 온도에 민감하거나 복합 발열체의 특성에 맞는 금속선으로 구성된다.

상기 검지선(30)은 나선형태로 권취되어 제공됨에 따라, 열선(10)의 고온 발열로 인해 상기 1차 절연부재(20)가 녹는 경우, 열선(10)과 쇼트를 유발하게 되는데, 즉 상기 검지선(30)은 상기 1차 절연부재(20)의 외주면에 나선형태로 권취되어 열선(10)과 닿을 수 있는 공간을 최대한 마련하면서 상기 1차 절연부재(20)의 임의적인 손실 시에 상기 열선(10)과의 접촉 범위를 넓히면서 전기침구 제품의 화재 발생을 예방하는 기능을 수행하도록 이루어진다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 제 2변형예에 따라, 상기 검지선(30)의 표면에는 알루미늄 재질의 박판이 감싸여져 구성될 수 있으며, 이때 알루미늄 박판(50)은 전기장을 제거하는 기능을 제공하게 된다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 2차 절연부재(40)는 상기 검지선(30)의 외면을 감싸면서 그 내부에 상기 열선(10)과 1차 절연부재(20) 및 검지선(30)이 포함된 케이블의 외면을 형성하게 된다.

상기 제 2절연부재(40)는 절연성이 우수한 폴리염화비닐(PVC)이나 테프론, 실리콘 등의 재질로 구성되어, 해당 케이블의 내부를 보호함과 동시에 절연 기능을 제공하도록 이루어진다.

본 발명의 일실시예에 따라, 상기 열선(10)과 1차 절연부재(20)와 검지선(30) 및 2차 절연부재(40)를 포함하여 구성되는 전기침구용 케이블은 그 전체 직경이 대략 1 내지 3밀리미터[mm] 정도의 치수를 갖도록 구성되며, 가장 바람직하게는 2.5밀리미터[mm]의 치수를 갖도록 구성된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 전기침구용 케이블은 각종 전기침구 제품에 내장된 상태로 외부의 컨트롤러 장치(도시안됨)와 연계되어, 사용자의 조작에 따라 빠르게 소정 온도에 도달하여 발열작용을 수행하게 된다.

이때, 다수 가닥이 트위스트 형태로 꼬아져 구성된 열선(10)은 상호 간의 맞닿는 면적이 증대되어 우수한 전도성을 나타낼 수 있게 되며, 상기 열선(10)에 포함된 모노사(12)는 상기 발열체(14)와 리드선(16) 상호 간의 사이에서 절연 기능을 제공함과 아울러, 상기 리드선(16)은 무자계 기능을 제공하게 된다.

또한, 다수 가닥이 트위스트 형태로 꼬아져 구성된 열선(10)은 해당 전기침구 제품의 반복적인 절첩 시에도 케이블의 임의적인 변형이 감소되도록 작용하게 되며, 이에 해당 케이블의 단선이 방지되면서 우수한 내구성을 제공할 수 있게 된다.

그리고, 상기 열선(10)을 통한 전기침구용 케이블의 발열작용 시, 상기 1차 절연부재(20)는 복합 발열체에 대한 절연 기능을 수행하게 되며, 상기 검지선(30)은 나선형태로 권취되어 제공되는 특성을 통해 상기 열선(10)의 고온 발열로 인해 상기 1차 절연부재(20)가 소실될 시에 나선형태를 매개로 열선(10)과의 접촉 공간을 충분히 확보하면서 화재 발생을 예방할 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 전기침구용 케이블은 그 전체 직경이 대략 2.5밀리미터[mm] 정도의 치수를 갖도록 구성되는데, 통상적으로 종래의 전기침구용 케이블은 열선이 2중 발열선으로 구성된 경우, 그 직경이 대략 2.5밀리미터[mm] 정도의 치수로 이루어지며, 열선이 3중 발열선으로 구성된 경우, 그 직경이 대략 3.7밀리미터[mm] 정도의 치수로 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이 종래에 3중 발열선으로 이루어진 열선은 직경이 대략 3.7밀리미터[mm] 정도로 굵고 딱딱하므로, 제조 시에 자동화 작업이 어렵고 작업시간 또한 많이 소요되게 된다.

여기에서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기침구용 케이블 구조가 적용된 케이블은 특정 구조를 통해 3중 발열선이 적용된 상태에서도 종래의 2중 발열선이 적용된 케이블과 유사한 대략 2.5밀리미터[mm] 정도의 직경을 갖도록 구성되므로, 전기침구용 케이블의 제작 시 자동화가 가능함은 물론, 용이한 제조 작업이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 수정이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 및 수정 발명들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되는 것이다

10: 열선, 12: 모노사,
14: 발열체, 16: 리드선,
18: 보조선, 20: 제 1절연부재,
30: 검지선, 40: 제 2절연부재,
50: 알루미늄 박판.

Claims (6)

1. 다수 가닥이 모아져 전기적으로 연결되는 열선과, 상기 다수 가닥이 모아져 형성된 열선의 외주면을 감싸는 1차 절연부재와, 상기 1차 절연부재의 외주면에 나선형태로 권취되는 검지선 및, 상기 검지선의 외면을 감싸면서 그 내부에 상기 열선과 1차 절연부재 및 검지선이 내장되도록 하는 2차 절연부재를 포함하여 구성된 전기침구용 케이블 구조에 있어서,
   상기 열선은 다수 가닥이 트위스트 형태로 꼬아져 그 단면이 원형상을 이루도록 구성되되, 세 가닥의 모노사가 1열로 길게 배치되고, 그 양측으로 각각 한 쌍씩의 발열체 및 리드선이 배치되며;
   상기 열선을 구성하는 모노사는 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌(PE: polyethylene) 재질의 절연체로 구성되고, 상기 발열체는 구리나 구리합금, 또는 니켈과 동을 포함한 합금이나 니켈을 포함한 합금 재질의 금속선으로 구성되며, 상기 리드선은 에나멜로 코팅된 금속선으로 무자계 기능을 제공하도록 구성되고;
   상기 검지선의 표면은 전기장 제거를 위해 알루미늄 박판으로 감싸여져 구성되며;
   상기 열선과 1차 절연부재와 검지선 및 2차 절연부재를 포함하는 케이블의 전체 직경은 2.5밀리미터[mm]의 치수를 갖도록 구성된 것;을 특징으로 하는 전기침구용 케이블 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 열선은 그 단면이 원형상을 이루도록 구성되되,
   3개의 모노사가 1열로 배치되고, 그 양측으로 각각 한 쌍씩의 발열체 및 리드선이 배치되며, 상기 모노사와 발열체 및 리드선이 형성하는 외주면의 각 가닥 사이사이에 추가로 보조선이 배치되어 4중 발열선으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기침구용 케이블 구조.
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