KR102609189B1 - 발열체 손상보상 기능을 갖는 은사 및 나일론 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트 - Google Patents

Abstract

은사 및 나일론 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트가 개시된다. 개시된 전기온열매트용 발열시트는 직류전원을 공급받아 가열되는 전기온열매트용 발열시트에 있어서, 위사와 경사로 직조되는 베이스원단; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되며 직류전원의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열선; 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 발열선의 양단에 각각 연결되며 상기 복수의 발열선에 직류전원을 인가하는 +전극부 및 -전극부;를 포함하며, 상기 복수의 발열선 각각은, 탄소사로 이루어진 코어 탄소사를 심선으로 구성하고, 상기 코어 탄소사에 은코팅사와 나일론사가 각각 권취되어 더블 커버링된 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

발열체 손상보상 기능을 갖는 은사 및 나일론 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트 {silver yarn and nylon yarn covering type heating sheet for electric heating mat with heating element demage compensation}

본 발명은 직류전원을 공급받아 발열하는 전기온열매트용 발열시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카본사(탄소사)에 은사 및 나일론사를 더블커버링하도록 구성되어, 카본사의 손상시 더블커버링된 은사 및 나일론을 통해 전류의 손상을 보상하는 전기온열매트용 발열시트에 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 배열되어 직류전원공급에 의해 발열하는 복수의 탄소사와, 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 카본사의 양단에 각각 연결되어 직류전원을 공급하는 동사로 이루어진 +전극부 및 -전극부로 구성된 발열시트를 포함하도록 구성된다.

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

하지만, 이러한 기존의 발열시트는 직류전원 공급에 의해 발열하는 발열체로서 카본사가 사용된 구조로서, 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 문제가 있었다.

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

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, +,-전극부를 연결하여 +,-전극부를 통해 인가되는 직류전원으로 발열하는 발열선으서, 카본사(탄소사)를 심선으로 구성하고, 이 카본사에 은사 및 나일론사를 더블커버링함으로써 카본사가 끓어지더라도 발열없이 전류가 안정적으로 흐르도록 하여 전기적 안정성을 확보할 뿐 아니라, 화재위험성도 크게 낮추는 설계가 가능하며, 아울러, 항균성을 부여하여 집먼지진드기, 세균의 발생을 방지하여 위생적인 매트사용이 가능하도록 개선된 형태를 갖는 은사 및 나일론사 커버링타입 전기온열매트용 발열시트를 제공하는데 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 은사 및 나일론사 커버링타입 전기온열매트용 발열시트는 직류전원을 공급받아 가열되는 전기온열매트용 발열시트에 있어서, 위사와 경사로 직조되는 베이스원단; 상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되며 직류전원의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열선; 상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 발열선의 양단에 각각 연결되며 상기 복수의 발열선에 직류전원을 인가하는 +전극부 및 -전극부;를 포함하며, 상기 복수의 발열선 각각은, 코어 탄소사를 심선으로 구성하고, 상기 코어 탄소사에 은코팅사와 나일론사가 각각 더블 커버링된 형태로 구성되는 것을 특징로 한다.

상기 복수의 발열선 각각은, 상기 코어 탄소사의 외측에 한 쌍의 은코팅사가 서로 교차되게 더블커버링된 다음, 상기 한 쌍의 은코팅사의 외측으로 한 쌍의 나일론사를 상호 교차되게 더블커버링한 형태로 구성될 수 있다.

상기 복수의 발열선 각각은, 전기저항성의 균일성을 높이도록 상기 코어탄소사에 적어도 2가닥 이상의 복수 가닥의 은코팅사가 감겨 커버링된 것으로 구성될 수 있다.

상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 발열선 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지선;을 더 포함하도록 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 형성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 발열선을 코어 섬유사에 은코팅사(은사)와 나일론사를 더블커버링한 것으로 구성함으로써, 기존 카본사타입 발열선에 비해 카본사가 끊어지더라도 카바링 은사 및 나일론사가 카본사를 잡아줌으로 인해 특정 부위에 발열없이 전류가 안정적으로 흐르도록 하여 발열체에 안정성이 확실히 확보되고 화재위험성도 현저히 줄일 수 있을 뿐 아니라, 은사와 나일론사를 커버링한 발열선의 배열 수, 발열선을 구성하는 은코팅사는 전류를 감지하는 감열선으로도 사용이 가능하며 전류를 모니터하여 탄소사가 발열에 의해 소손되었을 때 은사 감열선이 끊어져 이때의 전류를 검출하는 효과가 있다. 이렇게 은사의 커버링 가닥수를 조절함으로써 발열선에 대한 전류량을 체크하는 감열선으로 활용이 가능하다. 발열 매트에는 카본사를 커버링한 은사가 감열선역할을 하는 것을 물론, 탄소 발열선 사이사이에 은사 감열선이 수평으로 배치되어 전류를 감시한다

이들 감열선의 역할은 화재 또는 카본사 소손에 따른 발열로 인해 은사 감열선이 끊어지면 전류가 변동하는 것을 감지하여 화재가 일어났음을 감지하고 메인 전원을 차단하는 역할을 한다.

발열시트의 수평 및 수직으로 배치된 은사들로 인해 전체면적에 대해 양호한 항균성을 나타내어 세균이나 집먼지 진드기의 발생없이 위생적인 발열시트의 사용이 가능한 효과가 있다.

특히, 본 발명의 발열선은 코어 탄소사를 심선으로 하고, 코어 탄소사에 은코팅사로 이루어진 은사 및 나일론사를 더블 커버링되어진 형태로 구성됨으로써, 원적외선의 방사가 이루어져 사용자의 건강을 도모할 수 있으며, 복수의 가닥의 은코팅사 커버링을 통해 발열선을 지지함으로 인해 균일한 전기저항성을 구현하고 이로 인해 전기적 안전성을 실현할 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 제품의 신뢰성을 매우 향상시킬 뿐 아니라 제품수명도 크게 연장시킬 수 있고, 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 은사 및 나이론사 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 발열시트의 세부구조를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 본 발명의 발열선의 구조를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 3의 은코팅사를 확대하여 나타낸 확대도이고,
도 5는 도 2의 전극부를 구성하는 커버링원사의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 화재감지선의 구체적인 구성을 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 5를 참조하여, 본 발명의 은사 및 나일론 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트에 대해 설명한다.

본 발명의 발열시트(11)는 전기온열매트의 매트부(10)에 포함되는 구성으로서, 조작패널(20)과 전기적으로 연결되고, 이 조작패널(20)에 직류변환용 아답터(23)를 연결하여 직류전원을 공급받아 발열이 이루어지도록 구성된다.

발열시트(11)의 상하면에 절연코팅층(12,13)이 형성된 형태로 매트부(10)가 구성될 수도 있고, 발열시트(11)와 절연코팅층(12,13) 및 그 외면을 덮는 외피층을 더 포함하여 매트부(10)가 구성될 수도 있다.

발열시트(11)는 통상의 섬유사를 위사(103)와 경사(104)로 직조한 베이스원단(101)과, 이 베이스원단(101)에 함께 직조되어 형성되며 은사 및 나일론사가 더블커버링되어진 복수의 발열선(108)와, 상기 베이스원단(101)에 함께 직조되며, 상기 발열선(108)의 일단들에 연결되는 -전극부(110)와, 상기 베이스원단(101)에 함께 직조되며 상기 복수의 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 발열선(108)와 복수 가닥의 커버링 원사로 함께 직조하여 복수의 발열선(108)를 베이스원단(101)에 병렬로 소정간격 이격되게 형성되게 하고, 복수의 발열선(108)들의 양측단에 복수 가닥의 커버링원사가 연결되어 -전극부(110)와 +전극부(120)가 형성되도록 구성할 수 있다.

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

본 발명은 직류전원 공급에 의해 발열이 이루어지는 발열체로서, 카본사가 손상되더라도 카버링사가 발열선을 물리적으로 지지시킴으로써 안정되게 전류의 흐름이 이루어지도록 카본사에 은사 및 나일론사가 각각 더블 커버링되어진 형태로 발열선을 구성한다는 점에서 주 특징이 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 발열선(108)은 코어 탄소사(108a, 카본사)를 심선으로 구성하고, 이 코어 탄소사(108a)에 한 쌍의 은코팅사(108c)를 서로 교차되게 더블커버링하고, 다음으로, 은코팅사(108c)의 외측으로 한 쌍의 나일론사(108b)를 서로 교차되게 더블커버링한 형태로 구성될 수 있다.

즉, 발열선(108)은 심선으로서 코어탄소사(108a)가 구성되고, 코어탄소사(108a)의 외주면으로 하나의 은코팅사(108c)는 시계방향으로 나선형으로 권취시키고, 또 하나의 은코팅사(108c)는 반시계방향으로 나선형으로 권취시켜 한 쌍의 은코팅사(108c)가 서로 교차되게 더블커버링되도록 구성하고, 이렇게 더블커버링된 은코팅사(108c)의 외측으로 하나의 나일론사(108b)는 시계방향으로 다른 하나의 나일론사(108b)는 반시계방향으로 각각 권취시켜 한 쌍의 나일론사(108b)가 서로 교차되게 더블커버링된 것으로 구성될 수 있다.

은코팅사(108c)는 도 4와 같이, 나일론사와 같은 합성섬유사(108ca)의 표면에 은성분이 코팅되어 은코팅층(108cb)이 형성되어진 형태로 이루어진다.

은코팅사(108c)는 한가닥만이 코어 탄소사(108a)를 커버링하도록 구성될 수도 있으나, 은코팅사(108c)는 합성섬유사(108ca)의 표면에 은성분이 코팅되어 은코팅층(108cb)이 형성된 것으로, 은코팅층(108cb)이 합성섬유사(108ca)에 불규칙적인 두께로 코팅되어 있기 때문에, 한 쌍의 은코팅사(108c)만이 상호 더블커버링된 경우, 전기저항성이 크게 불규칙하게 되며, 이에 따라, 코어 탄소사(108a)에 복수 쌍을의 은코팅사(108c)를 커버링함으로써, 각 은코팅사(108c)에 불규칙하게 코팅되어 있는 은코팅층(108cb)들이 서로 엉켜서 은코팅층(108cb)이 얇게 코팅된 부분과 두껍게 코팅된 부분을 서로 보완하여 균일해지도록 보완해주기 때문에 발열선(108)이 길이방향에 대해 균일한 전기저항성을 띠게 해 줄 수 있다.

예를 들어, 본 발명은 30데니어~150데니어의 은코팅사(108c)를 적어도 2 쌍이상 코어 탄소사(108a)에 더블커버링함으로써, 발열선(108)의 전체적인 전기저항치를 균일화 시킬 수 있다.

본 발명은 은코팅사(108c)가 코어 탄소사(108a)에 커버링되는 가닥수를 조정함으로써 전류량을 제어하고 화재에 의한 은사 소손시 전류를 체크하도록 감열선 등으로 다양하게 설계할 수 있다.

발열선(108)이 길이방향을 따라 기준 설정치에 만족할 만한 균일한 전기저항성을 나타낼 수 있도록, 이를 만족시키는 최소한의 복수 쌍 은코팅사(108c)를 필수적으로 코어 탄소사(108a)에 커버링하여 발열선(108)이 구성될 수 있으며, 그 이후에는 설계되는 발열량, 소비전력에 따라 은코팅사(108c)를 코어 탄소사(108a) 에 추가적으로 커버링함으로써, 발열시트의 발열량 및 소비전력을 제어하도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 +,-전극부(110,120)를 통해 인가되는 직류전원에 의해 발열되는 발열체를 은코팅사(108c)가 더블커버링된 발열선(108)으로 구성함으로써, 발열선(108)의 양측단이 +,-전극부(110,120)와 용이하고 안정적인 접촉이 이루어질 수 있어, 전극 접점에 대한 전기적 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 발열선(108)는 코어 탄소사(108a)의 카본소손시에도 플렉시블한 은코팅사(108c) 및 나일론사(108b)에 의하여 발열선(108)과 +,-전극부(110,120)가 전기적으로 매우 안정적인 연결상태를 유지시킬 수 있고 이로 인해 화재발생 위험성을 크게 낮출 수 있다.

아울러, 본 발명은 발열선(108)이 발열시트(11)에 복수가닥 병렬로 배열된 형태로 이루어지며, 발열선(108)에 포함된 은코팅사(108c)의 은성분에 의한 항균성을 통해 발열시트(11)의 전체면적에 대해 세균이나 진드기의 번식을 방지하여, 보다 위생적인 발열시트 사용이 가능해질 수 있다.

-전극부(110) 및 +전극부(120)는 복수 가닥의 동사(銅絲)로 이루어질 수 있고, 스판텐스 사, 고탄력 우레탄사 등의 신축사에 동사(銅絲)가 커버링된 형태로 이루어질 수 있다.

아울러, 본 실시 예에서 -전극부(110) 및 +전극부(120)는 복수 가닥으로 이루어진 커버링원사(130)로 이루어지며, 복수의 발열선(108)의 양단에 연결되도록 베이스원단(101)에 함께 직조되어 형성된다.

본 발명은 -전극부(110) 및 +전극부(120)를 형성하기 위한 커버링원사(130)는 도 5와 같이, 아라미드사(131), 은 코팅사(132) 및 나동선(133, 동사(銅絲)라고도 함)을 포함하여 이루어질 수 있다.

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 구성될 수 있다.

이때, 커버링원사(130)는 도 5의 (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 5의 (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. 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.

-전극부(110) 및 +전극부(120)를 형성하기 위한 부재로서 커버링원사(130)를 사용하게 되면, 발열선(108)와의 접촉이 더욱 용이하고 양호하게 이루어질 수 있어 전극 접점들에 대한 전기적 연결상태를 안정적으로 유지할 수 있게 해준다.

또한, 이러한 커버링원사(130)의 사용을 통해 발열시트(11)가 구조적 안정성을 갖춰 변형이 발생하지 않으면서도 전기적인 끊김발생이 일어나지 않아 온열매트를 고장없이 오랫동안 사용할 수 있게 해준다. 발열시트(11)의 열발생으로 인해, 은코팅사(132)가 살짝 녹더라도 아라미드사(131)가 열을 견뎌 존재하므로, 커버링원사(130)가 구조적으로 변형이 거의 발생하지 않고 이로 인해 -전극부(110) 및 +전극부(120)의 틀어짐이나 외형변형이 발생하지 않게 해주는 것이다.

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 포함하고, 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 발열선(108)의 좌측단에 연결되도록 형성되며, 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.

마찬가지로, +전극부(120)는 제1 +전극(121)와 제2 +전극(123)를 포함하고, 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 발열선(108)의 우측단에 연결되도록 형성되며, 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.

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 발명에서는 -전극부(110)와 +전극부(120)를 형성하기 위한 부재가 커버링원사(130)로 이루어짐으로써, 커버링원사(130)에 포함된 은코팅사(132)에 의해 -전극부(110)와 +전극부(120)의 각 연결부위 및 단자부들에 대한 남땜이 양호하게 이루어지고, 아울러, 발열선(108)와의 양호한 납땜을 통해 전기적인 연결상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 발열시트(11)는 베이스원단(101)의 직조시 함께 직조되며, 양단이 -전극부(110)와 +전극부(120)에 연결되어 화재를 감지하기 위한 복수의 화재감지선(140)을 더 포함하도록 구성된다.

복수의 화재감지선(140) 각각은 도 6과 같이, 나이론사 등과 같은 섬유사를 심선으로 한 코어 섬유사(140a)에 은코팅사(140b)를 서로 교차되게 더블커버링한 형태로 구성되며, 여기서 은코팅사(140b)는 나이론사 등과 같은 섬유사의 외표면에 은성분이 코팅되어져 은코팅층이 형성된 것으로 이루어진다.

도 6에서는 은코팅사(140b)가 두 가닥으로 이루어져 코어 섬유사(140a)에 서로 교차되게 더블커버링된 형태로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 한 쌍의 은코팅사(140b) 각각은 복수 가닥으로 구성되어 코어 섬유사(140a)에 복수 가닥의 은코팅사(140b)를 시계방향으로 나선형으로 감고, 또 다른 복수 가닥의 은코팅사(140b)를 시계반대방향으로 나선형으로 감아 각각의 복수 가닥 은코팅사(140b)들이 서로 교차되게 크로스 되면서 코어 섬유사(140a)를 더블커버링한 것으로 구성될 수 있다.

화재감지선(140)은 복수의 발열선(108) 사이마다 배열되도록 설치되되, 각각의 발열선(108)에 1:1로 대응되도록 발열선(108)에 소정간격으로 근접한 위치에 배치되도록 구성되어, 발열선(108) 부근에서 과열발생시, 과열에 의해 녹아서 끊어지도록 구성된다. 즉, 화재감지선(140)은 전극부(110)와 +전극부(120)에 연결되고 발열선(108)에 근접 위치에 배치되도록 구성되어, 특정 발열선(108)에서 과열발생시 이 과열에 의한 열로 인해 화재감지선(140)이 녹아 끊어지게 하고, 이 화재감지선(140)의 끊김에 의한 전류변화를 조작패널(20)의 제어부(25)가 감지하여 전원공급차단이 이루어지도록 하는 화재감지센서로서 기능하도록 구성된다.

제어부(25)는 복수의 화재감지선(140)의 끓김(단선)에 따라 변동하는 전류변화를 검출하고, 검출된 전류값이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 이를 화재예측신호로 판단하고, 발열시트(10)에 공급되는 전원을 오프하도록 구성된다. 이에 따라 발열선(108)이 비정상적으로 과열되어 화재로 이어지는 것을 미연에 방지하거나, 발열선(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
20...조작패널
23...아답터
101...베이스원단
103...위사
104...경사
108...발열선
108a...코어 탄소사
108b...나일론사
108c...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...화재감지선
140a...코어 섬유사
140b...은코팅사

Claims (4)

1. 직류전원을 공급받아 가열되는 전기온열매트용 발열시트에 있어서,
   위사와 경사로 직조되는 베이스원단;
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되며 직류전원의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열선;
   상기 베이스원단에 함께 직조되되 상기 복수의 발열선의 양단에 각각 연결되며 상기 복수의 발열선에 직류전원을 인가하는 +전극부 및 -전극부;를 포함하며
   상기 복수의 발열선 각각은,
   코어 탄소사를 심선으로 구성하고, 상기 코어 탄소사의 외측으로 적어도 한 쌍의 은코팅사가 서로 교차되게 더블커버링된 다음, 상기 한 쌍의 은코팅사의 외측으로 적어도 한 쌍의 나일론사를 상호 교차되게 더블커버링한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 은사 및 나일론사 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 발열선 각각은 전기저항성의 균일성을 높이도록 상기 코어 탄소사에 30데니어 ~ 150 데니어로 이루어진 은코팅사가 적어도 2쌍 이상 더블 커버링된 것을 특징으로 하는 은사 및 나일론사 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스원단과 함께 직조되며 상기 +전극부 및 -전극부에 연결되도록 상기 복수의 발열선 사이마다 설치되어 상기 베이스원단에 소정간격 병렬로 배열되는 복수의 화재감지선;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 은사 및 나일론사 커버링 타입 전기온열매트용 발열시트.
   
   
   
   
   

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