KR19990079866A - Hypoallergenic heating element and its wiring method for reducing microwave frequencies - Google Patents

Hypoallergenic heating element and its wiring method for reducing microwave frequencies Download PDF

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Abstract

본 발명은 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자 및 그 결선방법에 관한 것으로, 그 목적은 전열선 네 가닥을 2개 층에 배열하는 것에 착안하여 종래 기술보다 제작 및 사용이 간편하고 발열 효율이 좋으면서도 극저주파(ELF) 자기장을 보다 더 효과적으로 감소시킬 수 있는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자 및 그 결선방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a hypothermic heating element and a method for connecting the same for reducing microwave radiation, and its object is to focus on arranging four strands of heating wire in two layers, which is easier to manufacture and use than the prior art, and has better heat generation efficiency. In addition, the present invention provides a low-frequency low-frequency electromagnetic wave element and a connection method thereof for reducing low-frequency electromagnetic waves that can more effectively reduce an ELF magnetic field.

본 발명의 구성은 자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자에 있어서,The configuration of the present invention in the heating element for reducing the generation of the magnetic field,

전계 강도가 크고 내열성이 우수한 절연물질인 절연체(1) 안에 네가닥의 전열선(2, 3, 4, 5)을 작은 정사각형 모서리에 위치시켜 봉입하되 가닥사이의 거리를 가능한 한 가깝게 하고, 가장 가까이 이웃한 전열선 가닥사이의 전류는 크기는 같되 방향이 서로 반대가 되고, 서로 대각선으로 마주한 전열선 가닥사이의 전류는 크기와 방향이 같도록 전열소자의 한쪽 끝에서 두 가닥씩 각기 나란히 결선(6, 7)하고, 다른쪽 끝에서 나머지 두가닥을 결선(8)하고 전원 입력단자(9, 10)를 설치하여 구성된다.Enclose the heating wires (2, 3, 4, 5) of the four strands in small insulated corners in the insulator (1), an insulating material having high electric field strength and excellent heat resistance, and keep the distance between the strands as close as possible. The currents between the heating wire strands are the same in magnitude but opposite in direction, and the currents between the heating wire strands facing each other diagonally are the same in size and direction. At the other end, connect the remaining two strands (8) and install the power input terminals (9, 10).

Description

극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자 및 그 결선방법Hypoallergenic heating element and its wiring method for reducing microwave frequencies

본 발명은 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자 및 그 결선방법에 관한 것으로 특히 상용 전원주파수(60Hz)와 같은 극저주파(ELF:Extremely Low Frequency)자기장의 발생을 최소화시키기 위한 소자 및 그 결선방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a low-frequency electromagnetic wave element and a connection method thereof. In particular, an element for minimizing occurrence of an extremely low frequency (ELF) magnetic field, such as a commercial power supply frequency (60 Hz), and a connection method thereof. It is about.

이러한 소자는 흙침대, 돌침대, 물침대, 의료용 침구류, 전기담요, 전기장판, 의자, 시트, 전기난방 마루, 전기 난방 벽, 마루 또는 벽에 시공할 수 있는 난방타일, 전기히터, 온열치료기 등의 의료용 체난기 등에 폭넓게 쓰일 수 있다.These devices include earth beds, stone beds, water beds, medical bedding, electric blankets, electrical blankets, chairs, sheets, heating floors, electrical heating walls, heating tiles that can be installed on floors or walls, electric heaters, and heat treatment devices. It can be widely used in medical and medical equipment.

상용 전원주파수(60Hz)와가 속하는 극저주파(ELF)대역의 전자기파가 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있다는 주장은 이미 오래 전부터 선진국 과학계에서 제기되어 왔으나 최근 들어 사회복지 및 건강에 대한 대중적 관심이 증가하면서 더욱 높은 우려의 대상이 되고 있다.The claim that electromagnetic waves in the commercial power frequency (60 Hz) and the ultra-low frequency (ELF) band to which it belongs can have a detrimental effect on health has been made for a long time by the scientific community in developed countries, but in recent years, the public interest in social welfare and health has increased. It is a high concern.

비록 이에 대한 명확한 결론이 유보되고 있는 구체적이고 적극적인 규제나 규격이 시행되고 있지는 않으나, 컴퓨터 모니터 등의 VDT(Visual Display Terminal)의 경우에 시행되고 있는 스웨덴 규격인 MPRⅡ, TCO 등을 보면 대체적인 극저주파(ELF) 전기장 및 자기장의 규제 한계치가 보통의 작업거리(VDT 표면으로부터 30∼50 ㎝)에서 각기 10 V/m∼25 V/m, 2 mG∼2.5 mG 정도로 매우 엄격히 제정되어 있음을 알 수 있다.Although there are no specific and active regulations or standards with clear conclusions, the Swedish standards MPR II and TCO, which are implemented in the case of VDT (Visual Display Terminal) such as computer monitors, are generally very low frequency. It can be seen that the (ELF) regulatory limits for electric and magnetic fields are very tightly set at 10 V / m to 25 V / m and 2 mG to 2.5 mG, respectively, at normal working distances (30 to 50 cm from the surface of the VDT). .

그리고 VDT와는 달리 전열기들은 보통 인체와 매우 가까운 거리에서 사용되며 취침, 휴식 등과 같이 생리활성도가 약화되는 상태에서 장시간 지속적으로 인체 모든 부분에 작용한다는 특징을 갖고 있다.And, unlike VDT, electric heaters are usually used in close proximity to the human body and have a characteristic that they work on all parts of the human body continuously for a long time in a state of weakening of physiological activity such as bedtime and rest.

이와 같은 상황을 고려할 때 전열기에서 발생되는 ELF 전기장 및 자기장을 보통의 사용거리에서 가능한 한 제로(Zero) 가까이 감소시키는 것이 요구된다.Considering such a situation, it is required to reduce the ELF electric field and the magnetic field generated in the heater as close to zero as possible at a normal working distance.

통상 전기장은 전열소자 주위를 금속 등의 전도성 재료로 밀봉하여 전기적으로 차폐시키고 이 차폐체를 전기접지와 연결시킴으로써 충분히 감소시킬 수 있으나 자기장의 경우 차폐가 용이하지 않다.Normally, the electric field can be sufficiently reduced by sealing the electric element around with a conductive material such as a metal and connecting the shield with an electric ground, but in the case of a magnetic field, shielding is not easy.

그런데 전열기들은 저항체인 전열선에 상용 전원주파수(60Hz) 전원을 사용하여 비교적 큰 전류를 흘려 열을 발생시킴으로써 전열소자에서 매우 큰 자기장이 발생된다.However, the heaters generate heat by using a relatively large current by using a commercial power supply frequency (60 Hz) power to the heating wire, which is a resistor, to generate a very large magnetic field in the heating element.

이를 막기 위해 직류전원을 사용하는 경우에도 리플(Ripple)등 교류성분에 의해서도 상당한 크기의 ELF 자기장이 발생될 수 있다.Even when a DC power supply is used to prevent this, an ELF magnetic field of considerable magnitude may be generated even by an AC component such as ripple.

따라서 전열기의 자기장을 효과적으로 줄이는 기술을 개발하는 연구가 중요하다.Therefore, research to develop a technology to effectively reduce the magnetic field of the heater is important.

상기와 같은 목적에서 개발된 종래 기술로는, 전열기에서 발생되는 자기장을 줄이기 위해 발명된 것으로 전류방향이 +, - 또는 -, +가 되도록 만든 두 가닥 전열소자(도 1, 대한민국 실용신안공고 96-5022)와, 평면상에 전류방향이 +, -, -, + 또는 -, +, +, -의 순서가 되도록 만든 수평 네가닥 전열소자(도 2, 미국특허 제 4, 908, 497호), 동축선 형태로 구성된 동축 전열소자(도 3, 일본특허공고번호 05-021145)등이 있는데 기본 원리는 서로 반대방향으로 흐르는 같은 크기의 전류에 의해 자기장이 서로 상쇄되도록 함으로써 자기장의 크기를 줄이도록 한 것이다.In the prior art developed for the above purpose, it was invented to reduce the magnetic field generated in the heater, the two-strand heating element made to be the current direction +,-or-, + (Fig. 1, Korea Utility Model Publication 96- 5022), and a horizontal four-strand heating element (FIG. 2, U.S. Patent No. 4,908,497) in which the current direction is in the order of +,-,-, + or-, +, +,-on the plane; There is a coaxial heating element (Fig. 3, Japanese Patent Publication No. 05-021145) configured in the form of a coaxial line. The basic principle is to reduce the size of the magnetic field by allowing the magnetic fields to cancel each other by the same current flowing in opposite directions. will be.

하지만 상기와 같은 종래 기술의 문제점은 두가닥 전열소자의 경우(도 1) 가닥사이의 거리를 좁게 할 수 있는 한도 내에서는 자기장을 상당한 정도 줄일 수 있으나 전열선 묶음 근방의 위치에서는 무시할 수 없는 크기의 자기장이 발생되는 문제점이 있다는 것이다.However, the problem of the prior art as described above is that in the case of a two-strand heating element (Fig. 1), the magnetic field can be significantly reduced within a limit that can narrow the distance between the strands, but the magnetic field of a size that cannot be ignored at a position near the bundle of heating elements. There is a problem that arises.

또한 수평 네가닥 전열소자의 경우(도 2)에서는 두가닥 전열소자의 자기장 상쇄 효과가 거듭 나타나므로 전열선 가닥 사이의 거리가 동일한 두가닥 전열소자에 비해 자기장을 크게 감소시킬 수는 있으나, 단일 전열소자의 폭이 커서 전열소자를 임의 형태로 구부리는 것이 어려워 긴 전열소자를 전열기에 임의 곡선모양으로 설치하는 것은 불편하고 따라서 기판상에 모양이 고정된 회로형태로 배선해야 된다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a horizontal four-element heating element (FIG. 2), since the magnetic field canceling effect of the two-strand heating element is repeated, the magnetic field can be greatly reduced compared to two-heating elements having the same distance between heating wire strands. Since it is difficult to bend the heating element in an arbitrary shape because of the large width, it is inconvenient to install the long heating element in an arbitrary curve shape on the heater, and therefore, there is a problem in that the wiring must be wired in a fixed shape on the substrate.

또한 동축선 형태의 전열소자의 경우(도 3)는 심선과 바깥 도체의 중심이 서로 정확히 일치하는 경우에는 자기장은 완전히 상쇄되나, 이 위치가 정확히 일치하지 않을 때는 전열선 근방에서 상당한 자기장이 발생되며 이를 정밀하게 일치되도록 제작하기 위해서는 고가의 비용이 소요되고, 발생된 열의 상당 부분이 심선과 바깥 도체 사이에 갇혀있는 절연체에 집중되어 전열선 내부온도를 지나치게 상승시킬 가능성이 있다는 단점이 있다.In the case of the coaxial heating element (Fig. 3), the magnetic field is completely canceled when the center of the core and the outer conductor exactly match each other, but when the position is not exactly coincident, a significant magnetic field is generated near the heating wire. It is expensive to produce a precise match, and a large part of the generated heat is concentrated on the insulator trapped between the core and the outer conductor, which may cause excessive heating element temperature.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전열선 네 가닥을 2개 층에 배열하는 것에 착안하여 종래 기술보다 제작 및 사용이 간편하고 발열 효율이 좋으면서도 극저주파(ELF) 자기장을 보다 더 효과적으로 감소시킬 수 있는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자 및 그 결선방법을 제공하는데 있다.The object of the present invention for solving the above problems is to focus on arranging four strands of heating wires in two layers, which is easier to manufacture and use than the prior art, and generates a very low frequency (ELF) magnetic field more effectively. The present invention provides a low-frequency heating element and a connection method thereof for reducing microwave frequencies.

도 1 은 자기장 저감을 위한 종래의 두가닥 전열소자의 구조도이고,1 is a structural diagram of a conventional two-stranded heating element for reducing the magnetic field,

도 2 는 자기장 저감을 위한 종래의 수평 네가닥 전열소자의 구조도이며,2 is a structural diagram of a conventional horizontal four-wire heating element for reducing the magnetic field,

도 3 은 자기장 저감을 위한 종래의 동축 전열소자의 구조도이고,3 is a structural diagram of a conventional coaxial heating element for reducing a magnetic field,

도 4 는 본 발명에 따른 전열소자의 기본구조도이며,4 is a basic structural diagram of a heating element according to the present invention;

도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예1이고,5 is a preferred embodiment 1 of the present invention,

도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예2이며,Figure 6 is a preferred embodiment 2 of the present invention,

도 7 은 본 발명의 변형된 실시예3이고,7 is a modified embodiment 3 of the present invention;

도 8 은 도 7의 A-A'선 단면도이며,8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 7;

도 9 은 본 발명의 또다른 변형된 실시예인 실시예4이고,9 is Example 4 which is another modified embodiment of the present invention;

도 10 는 본 발명의 또다른 변형된 실시예인 실시예5이며,10 is Embodiment 5 which is another modified embodiment of the present invention;

도 11 은 도 10의 B-B'선 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 10.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(1) : 절연체 (2, 3, 4, 5) : 전열선(1): insulators (2, 3, 4, 5): heating wire

(6,7,8) : 결선 (9,10) : 전원입력단(6,7,8): Wiring (9,10): Power input terminal

(11) : 차폐전극층 (12) : 절연보호층(11): shielding electrode layer (12): insulating protective layer

(13) : 절연기판(13): Insulation Board

(14, 15, 16, 17) : 엘보우 켄넥터(elbow connector)(14, 15, 16, 17): elbow connector

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention to achieve the object as described above and to perform the task for eliminating the conventional drawbacks.

도 4는 본 발명에 따른 전열소자의 기본구조를 나타내고 있는데, 실선 및 원형막대는 전열선, 화살표는 전류의 방향을 나타낸다.Figure 4 shows the basic structure of the heating element according to the present invention, the solid line and the circular bar is the heating wire, the arrow indicates the direction of the current.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 1로서 전열소자의 바탕을 이루는 절연체(1)와 그 내부에 삽입되는 각각의 전열선(2, 3, 4, 5)을 나타내고 있으며, 전열소자 한쪽 끝의 결선(6,7)과 전열소자 다른 쪽 끝의 결선(8)을 나타내며, 전열소자 전원 입력단(9, 10)을 도시하고 있다.FIG. 5 shows an insulator 1 that forms the basis of the heating element and respective heating wires 2, 3, 4, and 5 inserted therein, as a preferred embodiment 1 of the present invention. 6 and 7 and the wiring 8 at the other end of the heating element are shown, and the heating element power input terminals 9 and 10 are shown.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예 2로서 실시예 1에 전기장 차폐용 전극층을 추가한 것으로 절연체(1)를 차폐전극층(11)이 감싸고 다시 이를 절연보호층(12)이 감싸는 구조로 되어있다.FIG. 6 is a structure in which the shielding electrode layer 11 surrounds the insulator 1 and the insulation protection layer 12 surrounds the insulator 1 as the preferred embodiment 2 of the present invention.

도 7은 본 발명의 변형된 실시예인 실시예 3으로서 원형 점선은 본 발명에 따른 네가닥 전열선 묶음을 나타내며, 절연기판(13)과 전열소자 한쪽 끝의 결선(6,7)과 전열소자 다른 끝의 결선(8)과 전열소자의 전원입력단(9,10)이 도시되어 있다.7 is a modified embodiment of the present invention as a third embodiment of the circular dotted line represents a bundle of four strand heating wire according to the present invention, the insulation board 13 and the wiring (6,7) of one end of the heating element and the other end of the heating element The wiring 8 and the power input terminals 9 and 10 of the heating element are shown.

도 8은 도 7의 A-A'선 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 7.

도 9는 본 발명의 또다른 변형된 실시예인 실시예 4로서 실시예 3에 전기장 차폐용 전극층을 추가한 것으로 차폐전극층(11)과 절연체(1)와 절연보호층(12)으로 구성된다.FIG. 9 is a fourth modified embodiment of the present invention, in which an electric field shielding electrode layer is added to the third embodiment, and includes a shielding electrode layer 11, an insulator 1, and an insulating protective layer 12.

도 10은 본 발명의 또다른 변형된 실시예인 실시예 5로서 실시예 3의 전열소자의 폭을 최대한 줄인 형태를 도시하고 있는데, 전열소자를 60。, 90。, 120。, 180。 꺽어 배열할 때 사용할 수 있는 엘보우 켄넥터(elbow connector)(14, 15, 16, 17)들을 나타내고 있다.FIG. 10 shows a form in which the width of the heating element of Example 3 is reduced as much as Example 5, which is another modified embodiment of the present invention. The heating elements are arranged at 60 °, 90 °, 120 °, and 180 ° angles. The elbow connectors 14, 15, 16, and 17 are shown.

도 11은 도 10의 B-B'선 단면도를 도시하고 있다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 10.

본 발명은 네 가닥 전열선을 한 묶음으로 한 새로운 저자계 전열소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel hypothermic heating element in a bundle of four strands of heating wires.

그 단면을 보면 도 4와 같이 각 전열선가닥은 매우 작은 정사각형의 네 모서리에 위치하며 각각의 전류방향은 가장 가까이 이웃한 가닥과 서로 반대방향이 된다.As shown in FIG. 4, each heating wire strand is located at four corners of a very small square, and each current direction is opposite to the nearest neighboring strand.

이와 같은 형태로 전열소자를 구성하면 평면 네 가닥 전열소자처럼 두 가닥 전열선 쌍에 의한 자기장 상쇄 효과가 두 번 거듭 일어나므로 자기장의 발생이 크게 감소되는 데다 전열선 묶음이 보다 작은 공간에 압축되어 가닥 사이의 거리가 동일한 수평 네 가닥 전열소자(도 2)보다 자기장 상쇄 효과가 커지며 전열선 묶음의 대칭성이 커져서 전열소자가 임의 방위각으로 비틀려 회전하더라도 자기장의 크기는 크게 변화하지 않는다.If the heating element is configured in this way, the magnetic field canceling effect by the two-pair heating element pair is repeated twice like the flat four-strand heating element, and the occurrence of the magnetic field is greatly reduced. The magnetic field canceling effect is larger than that of the horizontal four-strand heating element having the same distance (FIG. 2), and the symmetry of the heating wire bundle is increased, so that the magnitude of the magnetic field does not change significantly even when the heating element is twisted at an arbitrary azimuth angle.

따라서 도 4와 같은 전열소자를 평면상에 적절한 간격으로 배열하여 전열기를 구성할 때 발생되는 극저주파(ELF) 자기장은 무시할 수 있을 정도로 지극히 작게 된다.Therefore, the extremely low frequency (ELF) magnetic field generated when the heaters are arranged at appropriate intervals on the plane to form the heaters is extremely small to be negligible.

또한 전열선이 절연체의 바깥쪽에 배열되고 절연체가 전열체로 밀폐되어 있지 않으므로 동축형 전열소자에서 나타나기 쉬운 내부 절연체의 과도한 온도상승의 현상이 적고 발생된 열이 효과적으로 전열기의 표면으로 전달된다.In addition, since the heating wire is arranged outside of the insulator and the insulator is not sealed by the heating element, there is little phenomenon of excessive temperature rise of the internal insulator, which is likely to occur in the coaxial heating element, and the generated heat is effectively transferred to the surface of the heater.

이하 본 발명의 최적 실시예를 설명하겠다.Best Mode for Carrying Out the Invention The following describes an optimal embodiment of the present invention.

<실시예 1><Example 1>

도 5는 본 발명에 따른 최적의 실시예를 보여준다.5 shows an optimal embodiment according to the invention.

전계 강도가 크고 내열성이 우수한 절연물질인 절연체(1) 안에 상기 설명한 네가닥의 전열선(2, 3, 4, 5)을 작은 정사각형 모서리에 위치시켜 봉입하되 가닥사이의 거리를 가능한 한 가깝게 하고, 가장 가까이 이웃한 전열선 가닥사이의 전류는 크기는 같되 방향이 서로 반대가 되고, 서로 대각선으로 마주한 전열선 가닥사이의 전류는 크기와 방향이 같도록 전열소자의 한쪽 끝에서 두 가닥씩 각기 나란히 결선(6, 7)하고, 다른쪽 끝에서 나머지 두가닥을 결선(8)하고 전원 입력단자(9, 10)를 설치하여 본 발명의 전열소자를 구성한다.In the insulator 1, which is an insulating material having a high electric field strength and excellent heat resistance, the heating wires (2, 3, 4, 5) of the four strands described above are placed at small square corners, and the distance between the strands is as close as possible. The currents between neighboring heating wire strands are the same in magnitude but opposite in direction, and the currents between the heating wire strands facing each other diagonally are the same in magnitude and direction. 7), and connect the other two strands at the other end (8) and install the power input terminals (9, 10) to configure the heating element of the present invention.

<실시예 2><Example 2>

도 6에 도시되어 있는 바와 같이 실시예 1의 전열소자의 절연체(1) 바깥을 차폐전극층(11)으로 휘감아 싸고 이 차폐전극층(11)의 바깥을 다시 절연보호층(12)으로 덮음으로써 실시예 1에 극저주파(ELF) 전기장 차폐층을 추가한 전열소자로 구성된다.As shown in FIG. 6, the outside of the insulator 1 of the heat transfer element of Embodiment 1 is wrapped with the shielding electrode layer 11, and the outside of the shielding electrode layer 11 is covered with the insulating protective layer 12 again. It consists of a heating element that adds an extremely low frequency (ELF) electric field shielding layer to 1.

차폐전극층(11)은 비발열체로서 전열소자를 사용할 때 단지 이 차폐체를 접지시킴으로써 전열소자 자체에서 발생되는 극저주파(ELF) 전기장이 유출되지 않도록 하기 위한 것이다.The shielding electrode layer 11 is intended to prevent the very low frequency (ELF) electric field generated from the heating element itself by only grounding the shield when the heating element is used as the non-heating element.

이하 본 발명의 다른 실시예를 설명하겠다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.

<실시예 3><Example 3>

도 7은 상기 전열소자의 특징을 평면 절연기판(13) 위에 구현한 본 발명의 변형된 다른 실시예로서 네가닥 전열선 묶음을 필요에 따라 여러개를 연이어 하나의 절연기판(13)위에 적절한 간격으로 배열하여 하나의 평면형 전열소자로 만든다.FIG. 7 is a modified embodiment of the present invention in which the characteristics of the heating element are implemented on the planar insulating substrate 13, and the bundles of four heating elements are successively arranged as necessary on one insulating substrate 13 in succession. To make one flat heating element.

이때 1개 전열선 묶음내의 각 가닥은 기판배열에 적합하도록 직사각형 혹은 정사각형의 네 모서리에 위치한 형태가 되며, 절연기판(13) 면 위의 전열선은 두 가닥 전열선을 절연기판(13) 면 전체에 일정 간격으로 배열한 것과 같은 형태가 되는데, 위아래 전열선의 모양과 위치가 서로 일치하도록 만들고, 양면 전열선 위에 전기절연 보호막인 절연체(1)를 입혀 전열소자를 실현한 후, 위층과 아래층에 배열된 전열선에 전류가 서로 반대방향으로 흐르도록 평면의 한끝에서 위아래 혹은 좌우의 전열선 가닥 결선(6,7)을 각기 나란히 연결하고 다른 끝에서 나머지 결선(8) 및 전원 연결단자(9, 10)을 설치한다.In this case, each strand in a bundle of heating wires is formed at four corners of a rectangle or a square so as to be suitable for the arrangement of the substrate, and heating wires on the surface of the insulation board 13 have two strands of heating wires at a predetermined interval on the entire surface of the insulation board 13. Arrange the shape and position of upper and lower heating wires to be identical to each other, and realize the heating element by applying an insulator (1) which is an electrical insulation protective film on both heating wires, and then apply the current to the heating wires arranged on the upper and lower layers. Connect the heating wire strands (6, 7) up and down or left and right at one end of the plane side by side, and the other connection (8) and power connection terminals (9, 10) at the other end.

도 8은 도 7의 A-A'선 단면을 나타낸다.8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 7.

<실시예 4><Example 4>

필요에 따라 도 9와 같이 상기 제 3 실시예의 평면형 전열소자의 위에 전기장 차폐전극층(11)을 절연체(1) 위에 추가하고 그 위에 절연보호층(12)을 덮은 평면형 전열소자를 구성할 수 있다.If necessary, as shown in FIG. 9, the electric field shielding electrode layer 11 may be added on the insulator 1 on the planar heating element of the third embodiment, and the planar heating element may be formed to cover the insulation protection layer 12 thereon.

이러한 기판형 전열소자의 길이와 폭은 일반적으로 사용하기에 편리한 몇 가지로 정해 놓되, 평판 위의 전열선에 수직한 길이방향으로는 전열소자를 원하는 수 만큼 연이어 사용할 수 있다.The length and width of such a substrate-type heating element is generally determined to be convenient to use, but the length of the heating element perpendicular to the heating wire on the plate can be used as many times as desired.

이때 전열소자 사이의 전기적 연결은, 먼저 도체 위의 절연보호막을 제거한 후 납땜이나, 전기용접, 스폿 웰딩(Spot welding) 등의 방법으로 할 수 있다.In this case, the electrical connection between the heating elements may be performed by first removing an insulating protective film on the conductor and then soldering, electric welding, or spot welding.

<실시예 5>Example 5

도 10과 같이 상기 실시예 3의 전열소자를 상기 본 발명의 네가닥 전열선 묶음 1개만을 포함하도록 가늘게 만들어 또 다른 선형 전열소자를 구성할 수 있다.As shown in FIG. 10, another linear heating element may be configured by thinning the heating element of Example 3 to include only one bundle of four strand heating elements of the present invention.

이러한 전열선을 꺽어 배열할 필요가 있을 때 60˚, 90˚, 120˚, 180˚ 등 몇 가지 각도의 엘보우 컨넥터(Elbow connector)(14,15,16,17)를 사용하여 평면상에 쉽게 배열할 수 있게 한다.When it is necessary to arrange such heating wires, the elbow connectors 14, 15, 16 and 17 of several angles, such as 60, 90, 120 and 180 degrees, can be easily arranged on a plane. To be able.

도 11은 도 10의 B-B'선 단면을 나타낸다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 10.

상기와 같은 본 발명은 종래의 발명보다 자기장을 훨씬 크게 감소 시킬 수 있고, 구조가 간단한 만큼 제작이 비교적 간단하여 경제적이고, 크기가 작고 방위각에 대한 대칭성이 크므로 발열면에 임의 곡선모양으로 설치하는 것이 매우 간편하며, 여러 가지 용도에 따라 사각형 또는 원형 단면의 선 형태 또는 기판위에 배열한 평면 형태 등 다양한 형태로 응용될 수 있고 또 전열선에서 발생된 열이 효과적으로 발열면에 도달되는 장점이 있다.The present invention as described above can reduce the magnetic field much larger than the conventional invention, and because the structure is simple, the manufacturing is relatively simple, economical, small size and large symmetry with respect to the azimuth angle, so that the installation in an arbitrary curved shape on the heating surface It is very simple, it can be applied in various forms, such as the form of a line of a rectangular or circular cross section or a planar shape arranged on a substrate according to various uses, and there is an advantage that the heat generated from the heating wire effectively reaches the heating surface.

그 중 본 발명의 가장 중요한 장점인 자기장 감소효과를 살펴보면, 전열선 가닥사이의 거리가 0.2mm로 동일한 종래의 두 가닥(도 1) 및 수평 네 가닥(도 2) 전열소자와 비교해 볼 때 단일 전열소자 중심에서 1cm 떨어진 거리에서 자기장이 두가닥 전열소자에 비해서는 약 20 배, 평면 네 가닥 전열소자에 비해서는 약 2배 가량 더 적어짐을 컴퓨터 시뮬레이션 결과에서 확인할 수 있다.Among them, the most important advantage of the present invention is the magnetic field reduction effect, compared with the conventional two-strand (FIG. 1) and four horizontal (FIG. 2) heating elements having the same distance between the heating wire strands of 0.2 mm. Computer simulations show that at a distance of 1 cm from the center, the magnetic field is about 20 times smaller than two-strand heating elements and about two times less than flat four-strand heating elements.

한편 전열선 묶음 등을 적정한 거리를 두고 규칙적으로 배열하면 이웃 전열선들과의 상호작용에 의해 발열면의 중앙부분에서 자기장이 공간적으로 균일해 지는데 이때 각 전열소자들로 배열한 발열면의 면적에서의 평균 자기장을 최소로 하는 최적 배열간격에 대해 자기장의 크기를 비교해 보아도 역시 본 발명의 전열소자의 자기장 감소효과가 종래의 발명인 두 가닥(도 1) 및 수평 네가닥 전열소자(도 2)에 비해 20배 내지 2배 가량 우수함이 확인된다.On the other hand, if the bundles of heating wires are regularly arranged at an appropriate distance, the magnetic field becomes spatially uniform at the center of the heating surface due to interactions with neighboring heating wires. Even when comparing the size of the magnetic field for the optimal array spacing to minimize the magnetic field, the magnetic field reduction effect of the heating element of the present invention is also 20 times compared to the two strands (FIG. 1) and the horizontal four-strand heating element (FIG. 2) of the conventional invention. It is confirmed that about 2 to 2 times excellent.

Claims (6)

자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자에 있어서,In the heating element for reducing the occurrence of the magnetic field, 전계 강도가 크고 내열성이 우수한 절연물질인 절연체(1) 안에 네가닥의 전열선(2, 3, 4, 5)을 작은 정사각형 모서리에 위치시켜 봉입하되 가닥사이의 거리를 가능한 한 가깝게 하고, 가장 가까이 이웃한 전열선 가닥사이의 전류는 크기는 같되 방향이 서로 반대가 되고, 서로 대각선으로 마주한 전열선 가닥사이의 전류는 크기와 방향이 같도록 전열소자의 한쪽 끝에서 두 가닥씩 각기 나란히 결선(6, 7)하고, 다른쪽 끝에서 나머지 두가닥을 결선(8)하고 전원 입력단자(9, 10)를 설치한 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자.Enclose the heating wires (2, 3, 4, 5) of the four strands in small insulated corners in the insulator (1), an insulating material having high electric field strength and excellent heat resistance, and keep the distance between the strands as close as possible. The currents between the heating wire strands are the same in magnitude but opposite in direction, and the currents between the heating wire strands facing each other diagonally are the same in size and direction. And, the other two strands at the other end of the connection (8) and the power input terminals (9, 10) characterized in that the low-frequency electromagnetic wave element for low frequency electromagnetic waves characterized in that the installation. 자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자에 있어서,In the heating element for reducing the occurrence of the magnetic field, 전계 강도가 크고 내열성이 우수한 절연물질인 절연체(1) 안에 네가닥의 전열선(2, 3, 4, 5)을 작은 정사각형 모서리에 위치시켜 봉입하되 가닥사이의 거리를 가능한 한 가깝게 하고, 가장 가까이 이웃한 전열선 가닥사이의 전류는 크기는 같되 방향이 서로 반대가 되고, 서로 대각선으로 마주한 전열선 가닥사이의 전류는 크기와 방향이 같도록 전열소자의 한쪽 끝에서 두 가닥씩 각기 나란히 결선(6, 7)하고, 다른쪽 끝에서 나머지 두가닥을 결선(8)하고 전원 입력단자(9, 10)를 설치하며, 절연체(1) 바깥을 비발열체인 차폐전극층(11)으로 휘감아 싸서 전열소자를 사용할 때 이 차폐체를 접지시킴으로써 전열소자 자체에서 발생되는 극저주파(ELF) 전기장이 유출되지 않도록 하고, 이 차폐전극층(11)의 바깥을 다시 절연보호층(12)으로 덮어 구성한 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자.Enclose the heating wires (2, 3, 4, 5) of the four strands in small insulated corners in the insulator (1), an insulating material having high electric field strength and excellent heat resistance, and keep the distance between the strands as close as possible. The currents between the heating wire strands are the same in magnitude but opposite in direction, and the currents between the heating wire strands facing each other diagonally are the same in size and direction. And connect the remaining two strands at the other end (8) and install the power input terminals (9, 10), and wrap the outside of the insulator (1) with the shielding electrode layer (11), which is a non-heating element, to use the heating element. The shielding body is grounded to prevent the extremely low frequency (ELF) electric field generated from the heating element itself from flowing out, and the outside of the shielding electrode layer 11 is covered with the insulating protective layer 12 again. By the series heating element for extremely low frequency electromagnetic wave decreases. 자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자에 있어서,In the heating element for reducing the occurrence of the magnetic field, 네가닥 전열선 묶음을 필요에 따라 여러개를 연이어 하나의 절연기판(13)위에 적절한 간격으로 배열하여 하나의 평면형 전열소자로 만들되, 이때 1개 전열선 묶음내의 각 가닥은 기판배열에 적합하도록 직사각형 혹은 정사각형의 네 모서리에 위치한 형태가 되며, 절연기판(13) 면 위의 전열선은 두 가닥 전열선을 절연기판(13) 면 전체에 일정 간격으로 배열한 것과 같은 형태가 되는데, 위아래 전열선의 모양과 위치가 서로 일치하도록 만들고, 양면 전열선 위에 전기절연 보호막인 절연체(1)를 입혀 전열소자를 실현한 후, 위층과 아래층에 배열된 전열선에 전류가 서로 반대방향으로 흐르도록 평면의 한끝에서 위아래 혹은 좌우의 전열선 가닥 결선(6,7)을 각기 나란히 연결하고 다른 끝에서 나머지 결선(8) 및 전원 연결단자(9, 10)을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자.Four bundles of heating wires can be arranged in series to form a single flat heating element by arranging several wires on a single insulating board 13 as necessary, with each strand in one bundle of heating wires being rectangular or square It is located at four corners, and the heating wire on the surface of the insulated substrate 13 has the same shape as the two stranded heating wires arranged at regular intervals on the entire surface of the insulating substrate 13, and the shape and position of the heating wire up and down coincide with each other. After realizing a heating element by applying an insulator (1), which is an electrical insulating protective film, on the double-sided heating wire, heating wire strands of up and down or left and right at one end of the plane to flow current in opposite directions to the heating wires arranged on the upper and lower layers. (6,7) connected side by side and the other wire (8) and power connectors (9, 10) at the other end By based heating element for extremely low frequency electromagnetic waves, which reduces to the gong. 자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자에 있어서,In the heating element for reducing the occurrence of the magnetic field, 네가닥 전열선 묶음을 필요에 따라 여러개를 연이어 하나의 절연기판(13)위에 적절한 간격으로 배열하여 하나의 평면형 전열소자로 만들되, 이때 1개 전열선 묶음내의 각 가닥은 기판배열에 적합하도록 직사각형 혹은 정사각형의 네 모서리에 위치한 형태가 되며, 절연기판(13) 면 위의 전열선은 두 가닥 전열선을 절연기판(13) 면 전체에 일정 간격으로 배열한 것과 같은 형태가 되는데, 위아래 전열선의 모양과 위치가 서로 일치하도록 만들고, 양면 전열선 위에 전기절연 보호막인 절연체(1)를 입혀 전열소자를 실현한 후, 위층과 아래층에 배열된 전열선에 전류가 서로 반대방향으로 흐르도록 평면의 한끝에서 위아래 혹은 좌우의 전열선 가닥 결선(6,7)을 각기 나란히 연결하고 다른 끝에서 나머지 결선(8) 및 전원 연결단자(9, 10)을 설치하고, 다시 전기장 차폐전극층(11)을 절연체(1) 위에 추가하고 그 위에 절연보호층(12)을 덮어 구성한 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자.Four bundles of heating wires can be arranged in series to form a single flat heating element by arranging several wires on a single insulating board 13 as necessary, with each strand in one bundle of heating wires being rectangular or square It is located at four corners, and the heating wire on the surface of the insulated substrate 13 has the same shape as the two stranded heating wires arranged at regular intervals on the entire surface of the insulating substrate 13, and the shape and position of the heating wire up and down coincide with each other. After realizing a heating element by applying an insulator (1), which is an electrical insulating protective film, on the double-sided heating wire, heating wire strands of up and down or left and right at one end of the plane to flow current in opposite directions to the heating wires arranged on the upper and lower layers. (6,7) connected side by side, and at the other end, install the remaining connections (8) and power connectors (9, 10), and again By based heating element for extremely low frequency electromagnetic waves, characterized in that additional reducing lung electrode layer 11 on an insulator (1) and configured to cover the insulating protective layer 12 thereon. 제 3항 및 제 4항의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 and 4, 상기 네가닥 전열선 묶음 1개만을 포함하도록 가늘게 만들어 또 다른 전열소자를 구성하고, 전열선을 꺽어 배열할 필요가 있을 때, 60˚, 90˚, 120˚, 180˚ 등 몇 가지 각도의 엘보우 컨넥터(Elbow connector)(13,14,15,16)를 사용하여 평면상에 쉽게 배열하는 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 저자계 전열소자.Elbow connector of several angles such as 60 °, 90 °, 120 °, 180 °, etc., when it is necessary to make another heating element by thinning the bundle of the four wire heating wires and to arrange the heating wires. A low-frequency electromagnetic element for low frequency electromagnetic waves, characterized in that it is easily arranged on a plane using a connector (13, 14, 15, 16). 자기장의 발생을 감소시키기 위한 전열소자의 결선방법에 있어서,In the wiring method of the heating element for reducing the occurrence of the magnetic field, 한쪽 끝에서 두가닥씩을 서로 수평 또는 수직 방향으로 나란히 결선하고, 전열선 네가닥이 전체적으로 하나의 폐회로를 이루도록 다른쪽 끝에서 네가닥 중 두 가닥을 결선하고, 결선하지 않은 남은 두가닥에 하나의 전원을 공급할 때, 가장 가까이 이웃한 전열선 가닥의 전류가 서로 크기는 같으나 방향은 반대가 되며, 대각선 방향으로 마주한 전열선 가닥의 전류는 크기와 방향이 서로 같도록 전열선 가닥을 결선하는 것을 특징으로 하는 극저주파 전자파 감소를 위한 결선방법.Connect two strands at one end side by side in the horizontal or vertical direction, connect two of the four strands at the other end so that the heating wire four strands form one closed circuit as a whole, and connect one power source to the remaining two unwired strands. When supplying, the electric currents of the nearest neighboring heating wire strands are equal in size but opposite in direction, and the currents of the heating wire strands facing in the diagonal direction are connected to the heating wire strands so that the magnitude and direction are the same. Wiring method for reduction.
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