KR19990012089A - 전기장판 등의 전자파 제거방법 및 전기전열 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기장판/전기온돌 판넬/전기 온돌판넬을 이용한 돌(흙)침대 등에 서 발생되는 전자파 제거방법 및 전기전열 매체에 관한 것으로서, 종래에는 이러한 전기장판/전기온돌 판넬/전기 온돌판넬을 이용한 돌(흙)침대 등에 설치된 열발생용 도선(열선)은 평면구조에서 단선이며 일방향으로 전류가 흐르도록 배치되어져 있기 때문에 전류가 흐르는 방향과 수직 평면 공간에서 전자기 법칙에 의하여 발생되는 자기장과 전자파로 인하여 인체에 유해한 결과를 초래하고 있는 것이었다.

본 발명은 종래 이러한 문제점을 개선할 수 있도록 전기장판/전기온돌 판넬/전기 온돌판넬을 이용한 돌(흙)침대 등에 매립되는 도선(열선)은 전류의 상호 역방향 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장에 의한 전자파를 상호 상쇄시키도록 최소 근접거리로 배치시키는 전기장판 등의 전자파 제거방법 및 전기전열 매체를 제공하는데 있다.

Description

전기장판 등의 전자파 제거방법 및 전기전열 매체

본 발명은 전기장판 등의 전자파 제거방법 및 전기전열 매체에 관한 것으로서, 이는 특히 전기장판 등에 매립된 도선(열선)이 전자장 발생을 상호 상쇄시키기 위한 최소 근접거리의 쌍선구조 또는 배치구조로 이뤄져 있어 이러한 전기장판등에서 발생될 수 있는 인체 유해 전자파 발생 현상을 적극적으로 없앨 수 있도록 한 것이다.

전기장판이나 전기담요/전기온돌판넬 등을 구성하는 전형적인 종래 유형은 도 1과 같이 나타내었다.

여기서는 단선매입 유니트(21)에 일정한 형태로 지그재그 매입된 단일 도선(또는 열선;22)에 전기를 공급하기 위한 전원장치(24)와, 이 전원장치(24)에서 단선매입 유니트(21)의 도선(22)에 제공되는 전기량을 조절하기 위한 자동 온도 조절장치(23)와, 이 자동 온도 조절장치(23)의 전기 조절과 함께 일정한 열량을 발생 시키는 단선매입 유니트(21)로 이뤄져 있다.

또, 상기 단선매입 유니트(21)는 그 재질이 금속판 또는 비닐,천등으로 이뤄져 있으며, 장판형의 단선매입 유니트(21)에 매입되는 도선(22)의 시단(a)에서 종단(b)까지 발열량을 고려한 도선 길이 및 배치 조건이 결정되어져 있으며, 그 허용간격 x는 이들의 열량 조건을 고려한 폭으로 배치되어져 있다.

그리고, 이러한 전기 난방판넬의 도선(22)은 단선이면서 도 1과 같은 일방향으로 전류가 흐르도록 설계되어져 있기 때문에 도 2a 및 도 2b와 같이 도선에 전류가 흐르는 방향에 따라서 자기장등 전자장이 발생하게 되는 것이었다.

일례로, 도 2a와 같이 지면을 향하여 들어가는 전류에 대해서는 자기장이 도선(22)과 수직인 평면안에서 도선(22)을 중심으로 발생하며, 그 자력선의 방향은 시계방향으로 나타 나고, 지면을 향하여 나오는 도 2b의 경우에는 자력선 방향이 반시계 방향으로 나타나며 이것은 통상의 전기 자기학에서 암페르의 오른나사 법칙으로 설명되고 있다.

이와같이 종래에는 전기 난방판넬을 구성하는 도선은 단선으로 일방향 전류가 흐르도록 설계되어져 있기 때문에 전기 난방판넬을 동작시키는 경우에는 불가피하게 전류 방향에 대한 자기장이 발생되고 이것은 전자파이므로 인체의 건강에 악영향을 끼치는 원인이 되는 것이었다.

일례로, 상용전력 60Hz의 전기로 구동되는 온돌에 적용된 전기 난방판넬의 경우는 상기와 같은 전자기 원리에 의하여 발생되는 60Hz의 전자기장은 전기적 생체인 인체의 항상성에 영향을 미치게 됨으로서 각종 두통을 유발하는 등 유해한 것이었다.

한편, 온돌은 우리나라에서 전통적으로 사용되어 온 난방시설의 하나로서, 최근에는 전기 난방판넬 등을 이용한 전기온돌 시설이 사용되고 있다. 그런데, 중요한 것은 인체가 이러한 전기온돌 표면에 접촉할 수 밖에 없고 상기와 같이 전기온돌 동작중에 전자파가 다량 발생하기 때문에 문제가 되는 것이었으며, 현재 시중에서 유통되는 여러가지의 전기온돌 난방제품은 인체가 접촉되는 표면에서 약 8㎜ Gauss 이상의 전자파가 발생된다고 알려져 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선할 수 있도록 전기장판 등의 본체에 시설되는 도선(열선)은 상호 전류의 방향이 역방향으로 달리도록 됨으로서 이러한 도선에서 발생되는 전자기장이 서로 상쇄되기 때문에 이러한 전기 난방판넬에서 유해 전자파가 발생하지 않도록 한 것이다.

본 발명은 상기예의 목적을 충족할 수 있도록 전기장판/전기온돌 판넬/전기 온돌판넬을 이용한 돌(흙)침대 등에 매립되는 도선(열선)은 전류의 상호 역방향 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장에 의한 전자파를 상호 상쇄시키도록 최소 근접거리로 배치시키는 전기장판 등의 전자파 제거방법에 특징이 있는 것이다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 상세한 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 전기난방 판넬의 참고도

도 2a는 도선에 전류가 도면중 지면으로 들어갈 때 전류와 자장간의 상관 관계를 나타낸 참고도

또 2b는 도선에 전류가 지면에서 나올 때 전류와 자장간의 상관 관계를 나타낸 참고도

도 3은 본 발명의 전기장 제거방법을 적용한 전기난방 판넬의 실시예도

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 참고도

도 5는 본 발명의 또다른 도선(열선) 설치 방법을 나타낸 실시예도

도 6은 본 발명의 제 3 실시예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11. 쌍선매입 매체 12. 쌍선

13. 접합부 14. 상(上)열판

15. 하(下)열판 16. 연결도체

a,c. 시단(始端) b,d. 종단(終端)

본 발명은 전기장판/전기온돌 판넬/전기 온돌판넬을 이용한 돌(흙)침대 등에 매립되는 도선(열선)은 전류의 상호 역방향 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장에 의한 전자파를 상호 상쇄시키도록 최소 근접거리로 배치시키는 전기장판 등의 전자파 제거방법으로 이뤄져 있으며, 이러한 방법을 적용한 제 1 실시예는 도 3과 같이 나타내었다.

여기서는 전기전열 매체인 전기온돌 판넬(1)의 평판형 쌍선매입 매체(11)에 매립되어져 있고 전류의 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장을 상호 상쇄시키도록 최소 간격으로 배치시킨 한쌍의 쌍도선(열선;12)과, 이 쌍도선(12)이 일정한 형태로 시설되어져 있는 평판형의 쌍선매입 매체(11)로 이뤄져 있다.

또, 상기 쌍선매입 매체(11)의 시단을 c, 종단을 d라 하였을 때 쌍선이 종단 d에서 맞나는 부위에는 접속부(또는 결선부;13)가 구비되어져 있으며, 쌍선매입 매체(11)의 재질은 종전과 같이 금속판/섬유/비닐 등의 부재로 이뤄져 있다.

또, 상기와 같은 방법은 도 5와 같이 다른 전기난방 필름과 같은 전기전열 매체에 적용할 수가 있다.

여기서는 상열판(14)과 하열판(15)으로 겹쳐져 있는 전기난방 필름은 제각기 상/하 제1도체(14b,15b) 및 상/하 제2도체(14c,15c)들 사이에 세라믹 소재를 포함한 상/하 발열저항체(14a,15a)가 구비되어져 있고, 상기 상 제1도체(14b)와 하 제1도체(15b)는 일측이 연결도체(16)로 연결되어져 있으며, 상/하 제2도체(14c,15c)측에는 제각기 +,-의 전선 터미널(17a,17b)이 연결되어져 있다.

또, 상기와 같은 방법은 도 6과 같이 심야전력 히터 등에 사용되는 봉히터(18) 등의 전기전열 매체에 적용 할 수가 있다.

여기서는 일정한 열을 발생시키는 열선(e)과, 이 열선(e)에 피복되어져 있는 절연체(f)와, 이 절연체(f)에 피복되어져 있는 알루미늄 튜브(또는 동 튜브;g)와, 이 알루미늄 튜브(g)의 외표면에 피복되어져 있는 절연체(h) 등으로 이뤄져 있는 봉히터(18)의 시단열선(e1)에는 전원단의 + 또는 -의 터미날이 연결되어져 있고, 종단열선(e2)과 알루미늄 튜브(g)의 종단튜브(g2)에는 연결도체(i)가 이어져 있으며, 한편으로는 시단튜브(g1)에는 + 또는 -의 터미날이 연결되어져 있다.

그러므로, 상기에서 전류는 열선(e)을 통하여 + 터미날 및 - 터미날로 흐르는 한편, + 터미날→ 시단열선(e1)→ 종단열선(e2) → 종단튜브(g2) → 시단튜브(g1) → - 터미날 등의 경로로 흐르도록 연결되어져 있다.

이러한 본 발명은 도 3과 같이 전원장치(24) 및 자동온도 조절장치(23)를 경유하여 쌍선매입 매체(11)의 쌍도선(12)으로 흐르는 일방향 전류는 시단 c로 부터 종단 d 까지 하나의 일측도선(12a)을 통하여 흐른다.

또, 접속부(13)에서 이어져 있는 타측도선(12b)을 통해서는 종단 d 로부터 시단 c 까지 돌아오는 방향으로 흐르게 됨으로서 도 4a 및 도 4b와 같이 지면을 향하여 들어가고 나오는 전류가 동시에 쌍도선(12)을 통하여 작용하기 때문에 이들은 균등한 전력에 의하여 전기장 및 자기장에 의한 전자파가 소멸하게 되는 것이다.

따라서, 이러한 전기 난방판넬에서 인체에 유해한 전자파에 의한 영향을 적극적으로 제거할 수 있는 것이다.

한편, 도 5와 같은 방법에 있어서는 + 터미날(17a) 및 - 터미날(17b)로 흐르는 전류는 상 제2도체(14c)→상 발열저항체(14a)→상 제1도체(14b)→하 제1도체(15b)→연결도체(16)→하 발열저항체(15a)→하 제2도체(15b)의 경로로 흐르게 되는 것이다.

그러므로, 이때는 상 제2도체(14c)→상 발열저항체(14a)→상 제1도체(14b)로 흐르는 전류 방향과 하 제1도체(15b)→하 발열저항체(15a)→하 제2도체(15b)의 경로로 흐르는 전류 방향은 제각기 반대 방향이므로 이들에 의하여 발생되는 전자파는 상호 상쇄되어 전자파 발생이 없게 되는 것이다.

또, 도 6과 같은 방법에 있어서도 전류는 + 터미날→ 열선(e) → - 터미날로 흐르는 한편, + 터미날→ 시단열선(e1)→ 종단열선(e2) → 종단튜브(g2) → 시단튜브(g1) → - 터미날 등의 경로로 흐르게 되는 것이며, 이때는 + 터미날→ 열선(e) → - 터미날로 흐르는 전류와, + 터미날→ 시단열선(e1)→ 종단열선(e2) → 종단튜브(g2) → 시단튜브(g1) → - 터미날로 흐르는 전류가 상호 역방향 전류이기 때문에 이들 전류 흐름으로 인한 제각기의 전자파는 상호 상쇄되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 전기담요/전기장판/전기온돌/전기 돌침대 등에 시설되는 전기전열 매체는 이들이 전기적 발열 동작을 수행할 때 발생되는 유해 전자파 발생이 전혀없는 형태로 됨으로서 이러한 물품의 사용으로 인한 부작용을 완전히 제거할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 전원장치 등을 포함한 전기 전열매체에 있어서, 전기 전열매체로 시설되는 도선(열선)은 전류의 상호 역방향 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장에 의한 전자파를 상호 상쇄시키도록 최소 근접거리로 배치 또는 시설 시키는 방법을 특징으로 하는 전기장판 등의 전자파 제거방법
2. 전원장치를 포함한 전기 전열매체에 있어서, 전기전열 매체를 이루는 판형 쌍선매입 매체(11)에 매립되어져 있고 전류의 흐름에 의하여 발생되는 전기장 및 자기장에 의한 전자파를 상호 상쇄시키도록 최소 근접 거리로 배열 배치시킨 한쌍의 쌍도선(12)과, 이 쌍도선(12)이 매립되어져 있는 쌍선매입 매체(11)로 이뤄져 있는 것을 특징으로 하는 전기전열 매체
3. 제 2항에 있어서, 상기 쌍선매입 매체(11)의 시단을 c, 종단을 d이라 하였을 때 쌍도선(12)이 종단 d에서 맞나는 부위에는 일측도선(12a)과 타측도선(12b)을 상호 연결하기 위한 접속부(또는 결선부;13)가 구비되어져 있는 것을 특징으로 하는 전기전열 매체
4. 제 2항에 있어서, 상기 전기 전열매체는 필름 형상으로 상열판(14)과 하열판(15)으로 겹쳐져 있고, 이들은 제각기 상/하 제1도체(14b,15b) 및 상/하 제2도체(14c,15c)들 사이에 세라믹 소재를 포함한 상/하 발열저항체(14a,15a)가 구비되어져 있으며, 상기 상 제1도체(14b)와 하 제1도체(15b)는 일측이 연결도체(16)로 연결되어져 있고, 상/하 제2도체(14c,15c) 측에는 제각기 +,-의 전선 터미널(17a,17b)이 연결되어져 있는 것을 특징으로 하는 전기전열 매체
5. 제 2항에 있어서, 일정한 열을 발생 시키는 열선(e)과, 이 열선(e)에 피복되어져 있는 절연체(f)와, 이 절연체(f)에 피복되어져 있는 알루미늄 튜브(또는 동 튜브;g)와, 이 알루미늄 튜브(g)의 외표면에 피복되어져 있는 절연체(h) 등으로 이뤄져 있는 통상의 봉히터(18)에는 이것의 시단열선(e1)에 전원단의 + 또는 -의 터미날이 연결되어져 있고, 종단열선(e2)과 알루미늄 튜브(g)의 종단튜브(g2)에는 연결도체(i)가 이어져 있으며, 시단튜브(g1)에는 + 또는 -의 터미날이 연결되어져 있는 것을 특징으로 하는 전기전열 매체