KR20010079482A - 모세망 발열판 시트의 배선구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모세망 발열판 시트의 배선 구조에 관한 것으로, 하나의 발열판 시트와 이웃하는 발열판 시트와의 배선 구조를 직렬과 병렬이 혼합되게 구성함으로써 최소 전력으로 발열판의 길이 연장이 가능하도록 한 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 복수의 전원선 사이에서 그 양단의 전원선에 각각 모세망 구조로 접속된 발열선과, 각각의 전원선의 전원 접속을 위해 그 전원선의 연결선중에 형성된 커넥터와, 상기 발열선의 상/하부에 접착되며, 연질의 PVC로 이루어져 수분의 침투를 방지하고 그 발열선을 보호하는 표층으로 이루어진 모세망 발열판 시트에 있어서, 복수의 발열판 시트를 1조로 병렬 접속하고, 그 1조의 발열판 시트와 이웃하는 조의 발열판 시트를 각각 직렬로 접속하는 직/병렬 혼합을 그 길이방향으로 동일하게 발열판 시트에 적용하여 배선하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면, 시설재 배사나 각종 온실, 전기장판, 소파, 옥매트, 돌침대 등에 발열원으로써 사용하기 위한 다수의 발열판 시트를 직/병렬 혼합 배선방식을 사용하여 직렬배선의 단점인 발열효율이 저하되는 점을 해결하였으며, 병렬 배선의 단점인 발열선이 녹아내리는 것을 해결한 것으로, 최적의 발열효율을 유지하면서 발열선이 타는 것을 방지할 수 있으므로 보다 효과적으로 길이 연장이 가능하다.

Description

모세망 발열판 시트의 배선 구조{WIRING STRUCTURE OF HEATING SEAT HAVING A CAPILLARY NET}

본 발명은 모세망 발열판 시트의 배선 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게 시설 재배지나 각종 온실, 비닐하우스, 전기장판 등으로 사용되는 발열시트로의 전력을 최소화한 상태에서, 최적의 전압 및 전류의 분배가 이루어지도록 하여 전체 발열선이 발열될 수 있도록 한 모세망 발열판 시트의 배선 구조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 농작물 재배에서 식물 재배의 최적 환경 조성을 위하여 비닐 하우스나 시설 재배사에는 수분의 공급, 배수, 적정 온도, 적정 광량을 유지해주어야 한다.

특히, 동계에는 비닐 하우스나 시설 재배사 주위의 온도가 저온이므로 적정 온도를 유지시키는 것이 무엇보다 중요하다. 일반적으로 비닐 하우스나 시설 재배사의 경우 그 위치가 최저온으로 급강하될 수 있는 산간지역 또는 강풍에 직접 노출되는 들판인 경우가 대부분이므로 일정 온도를 유지할 수 있는 지의 여부가 식물의 생장에 많은 영향을 미치게 된다.

이를 위해, 비닐 하우스나 시설 재배사 등지에서는 난로 등의 각종 난방기구를 사용하여 비닐 하우스의 실내 온도를 상승시키고자 하는 데, 난로 등의 난방기구는 실내 온도는 상승시키더라도 식물의 뿌리 깊이 정도까지 온도를 일정하게 상승시키지는 못한다는 문제가 있다.

특히, 지면상에 난로 등의 난방기구를 위치시킨 경우에는 온기가 비닐하우스의 천장방향으로 이동되고, 냉기는 비닐 하우스 내의 지면부로 이동되므로, 지면의일정 깊이 이하까지 온기를 전달하기는 거의 불가능하다는 문제가 있으며, 온기가 전달된다고 할 지라도, 그 온기는 식물의 생장에 필요한 온기보다 적은 양이므로 보다 효율적인 난방이 요구된다.

그로인해, 최근에는 지면으로부터 소정 깊이 하단에 발열 코일이 내장된 발열시트를 매장하고, 그 발열 시트에 전원을 공급함으로써 대지의 온도를 일정 온도이상으로 유지시키도록 하는 기술이 선보이고 있다.

하지만, 상기한 발열시트를 이용한 난방의 경우에는 코일이 전기장판과 같이 일자 코일을 'S' 자 형상으로 절곡시켜 대지에 매장한 것으로, 그 일부분이 단선되면 단선부 후단으로는 전원 투입이 차단되어 발열하지 않는다는 문제가 있다.

또한, 상기한 발열시트내의 발열코일로 전원을 투입함에 있어서, 그 발열코일이 일(一)자 형태의 직렬구조를 갖음으로써 일정길이 이상의 경우 전압을 승압해야만 하고, 전압의 승압으로인해 감소된 전류량을 보상해주어야 일정 온도로의 발열이 가능하게 되므로, 종국에는 그 발열시트로 투입되는 전력량을 높여야만 한다는 문제가 있다.

이하, 종래 발열판 시트의 배선구조에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 기술한다. 도 1a, 1b는 종래 실시예에 따른 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 회로도이다.

이를 참조하면, 도 1a는 발열판 시트를 직렬구조로 배선한 상태를 나타내는 도면이고, 도 1b는 발열판 시트를 병렬구조로 배선한 상태를 나타내는 도면이다.

먼저, 온실 또는 비닐하우스 등의 수용가로 인가되는 전력량(예컨대, W)은일정하게 설정된 상태에서, 도 1a와 같이 다수의 발열판 시트를 직렬 접속시키게 되면 각 발열판 시트가 발열을 위한 저항원으로 작용되므로 각각 alpha Ω이고, 그 전압이 beta V로 인가된다고 가정한다.

[식 1]

Q= 0.24I²RT,

P=VI, V=IR 이므로,

P=I²R이 유도된다.

즉, 일정한 전력량(P)이 투입되는 수용가에서 종래의 발열판 시트를 이용하여 비닐하우스 등에 난방을 할 경우에는 도 1a와 같이 저항(4 alpha Ω)이 커지게 되면 상대적으로 그 저항으로 인가되는 전류량이 감소하게 된다. 다시말해, 각각의 발열선에 인가되는 전류량이 감소하게 되므로 그 발열판 시트를 다수개를 직렬로 연장하여 연결하는 경우에는 거의 발열되지 않게 된다는 문제가 있다.

또한, 도 1b와 같이 병렬로 각각의 발열판 시트를 연결하는 경우에 총 저항값을 연산하면 아래와 같다.

{ alpha }_{T } =

=

즉, 병렬 연결의 경우 전체 저항값은 최초 저항의 1/4 로 감소되고, 그로인해 일정한 전력량(P)하에서 [식 1]을 적용하면 상대적으로 전류값은 커지게 된다.

따라서, 각각의 발열판 시트에 통전되는 전류값은 매우 커지게 되므로, 이도 마찬가지로 일정 개수이상의 병렬 접속이 이루어지게 되면, 그 전류량으로 인한 발열량이 발열판 시트의 내열 온도점을 초과하게 되어 발열판 시트가 녹게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 하나의 발열판 시트와 이웃하는 발열판 시트와의 배선 구조를 직렬과 병렬이 혼합되게 구성함으로써 최소 전력으로 발열판의 길이 연장이 가능하도록 한 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a, 1b는 종래 실시예에 따른 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 회로도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 회로도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일의 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 평면투시도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 모세망 발열판 시트 사이의 배선 구조를 나타내는 배선도,

도 5는 도 4의 배선도로 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 갖기 위한 모세망 발열판 시트의 외형을 도시한 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2:모세망 발열판 시트, 4:커넥터,

6,8: 전원선, 10:발열선,

22':제2접속선, 26a,26b,26c,26d:제2커넥터.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 복수의 전원선 사이에서 그 양단의 전원선에 각각 모세망 구조로 접속된 발열선과, 각각의 전원선의 전원 접속을 위해 그 전원선의 연결선중에 형성된 커넥터와, 상기 발열선의 상/하부에 접착되며, 연질의 PVC로 이루어져 수분의 침투를 방지하고 그 발열선을 보호하는 표층으로 이루어진 모세망 발열판 시트에 있어서, 복수의 발열판 시트를 1조로 병렬 접속하고, 그 1조의 발열판 시트와 이웃하는 조의 발열판 시트를 각각 직렬로 접속하는 직/병렬 혼합을 그 길이방향으로 동일하게 발열판 시트에 적용하여 배선하는 것을 특징으로 하는 모세망 발열판 시트의 배선 구조가 제공된다.

바람직하게, 상기 모세망 발열판 시트 내의 각 전원선을 그 상단과 하단으로각각 접속시키고, 상단 접속선과 이웃하는 조의 모세망 발열판 시트 하단 접속선을 커넥터에 의해 접속시킴으로써 직/병렬 혼합 배선이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 모세망 발열판 시트의 배선 구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 회로도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 발열판 시트의 배선구조는 일정한 전력량(P) 하에서 병렬접속시와 직렬접속시의 단점을 해소하고, 그 길이를 연장시키기 위하여 직렬과 병렬접속이 혼합된 배선 구조를 갖도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 전력량 예컨대, gamma W가 투입될 때 전체 저항값은 아래와 같다.

즉, 본 발명과 같이 직병렬이 혼합된 경우의 전체 저항값은 alpha 가 되고 이를 상기 [식 1]에 적용하게 되면, 발열판 시트의 길이 연장시 직렬 접속으로 인해 발열되지 않는 문제를 해소하고, 병렬 접속으로 인해 발열저항 즉, 발열선이 녹아내리는 것을 해소할 수 있게 된다.

다시말해, 본 발명의 실시예에 따른 발열판 시트는 직렬 및 병렬 접속에 비하여 그 발열량을 일정값이상으로 유지시키면서 발열판 시트의 길이 연장이 가능하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일의 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 나타내는 평면투시도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 모세망 발열판 시트(2)는 그 상하부에 연질의 PVC 재질로 이루어진 표층(12)이 용융 압착 방식으로 구성된다.

또한, 상기 표층(12)의 소정부에는 외부 전선과 내부 전선과의 전원 커넥팅을 위한 커넥터(4)가 형성되는 바, 그 커넥터(4)는 상기 표층(12)의 성형시 일체로 사출되어 외부로부터의 수분 침투를 방지하는 밀봉구조를 갖는다.

상기 모세망 발열판 시트(2)는 상기 상하부 표층(12)의 사이에 구성되며, 상기 커넥터(4)와 전기적으로 접속됨에 의해 전원선(6, 8)을 매개로 투입된 전원에 의해 발열되는 발열선(10)이 구비되는 바, 상기 발열선(10)은 벌집형상의 모세망 구조로 이루어져 그 발열선(10)이 일부 단선되더라도 우회적으로 전원 투입이 가능하도록 구성된다.

한편, 상기 발열선(10)은 미세 전선으로 이루어져 상기 모세망 발열판 시트(2)를 이동하거나 보관하기 위하여 그 시트(2)를 원통형으로 말게 되더라도 발열선(10)이 단선되지 않게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 모세망 발열판 시트 사이의 배선 구조를 나타내는 배선도이며, 도 5는 도 4의 배선도로 모세망 발열판 시트의 배선 구조를 갖기 위한 모세망 발열판 시트의 외형을 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 모세망 발열판 시트 사이의 직/병렬 혼합 배선을 행하기 위해서, 먼저 각 모세망 발열판 시트(2a', 2b', 2c', 2d')의 병렬 배선을 기술한다.

상기 모세망 발열판 시트(2a', 2b', 2c', 2d')는 그 내부의 전원선(14', 16')의 상단(18a', 18b') 및 하단(18c', 18d')이 각각 접속되고, 그 접속선의 중앙 소정부에는 상기 커넥터(4)가 각각 형성된다.

이때, 단일의 모세망 발열판 시트(예컨대, 2a')의 상단 접속선은 이웃하는 모세망 발열판 시트(예컨대, 2b')의 상단 접속선과 제 2 접속선(22')에 의해 접속되고, 상기 모세망 발열판 시트(예컨대, 2a')의 하단 접속선은 이웃하는 모세망 발열판 시트(예컨대, 2b')의 하단 접속선과 제 3 접속선(22')에 의해 접속됨으로써 이웃하는 모세망 발열판 시트(2a', 2b')사이의 병렬 접속이 이루어진다.

또한, 상기 제 2 접속선(22')은 이웃하는 조의 모세망 발열판 시트(2c', 2d')의 하단 제 3 접속선과 접속됨으로 인해 각 조간의 직렬 배선이 이루어지는 바, 한 조의 모세망 발열판 시트(2a', 2b')와 이웃하는 조의 모세망 발열판 시트(2c', 2d')의 접속을 위해 각 접속선에는 별도의 커넥터(26a, 26d)가 형성된다.

즉, 상기 커넥터(26a, 26d)간의 접속에 의해 각 조간 직렬 접속이 이루어진다.

다시말해, 복수의 발열판 시트(2a', 2b')(2c', 2d')를 1조로 병렬 접속하고, 그 1조의 발열판 시트(2a', 2b')와 이웃하는 조의 발열판 시트(2c', 2d')를 각각 직렬로 접속하는 직/병렬 혼합을 그 길이방향으로 동일하게 발열판 시트에 적용하여 연장한다.

따라서, 발열판 시트(2a', 2b', 2c', 2d')의 길이 연장시 직렬 접속만으로 인해 발열되지 않는 문제를 해소하고, 병렬 접속만으로 인해 발열저항 즉, 발열선(10)이 과도 전류의 투입으로 녹아내리는 문제를 해결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 모세망 발열판 시트의 배선 구조은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 모세망 발열판 시트의 배선 구조는 시설재 배사나 각종 온실, 전기장판, 소파, 옥매트, 돌침대 등에 발열원으로써 사용하기 위한 다수의 발열판 시트를 직/병렬 혼합 배선방식을 사용하여 직렬배선의 단점인 발열효율이 저하되는 점을 해결하였으며, 병렬 배선의 단점인 발열선이 녹아내리는 것을 해결한 것으로, 최적의 발열효율을 유지하면서 발열선이 타는 것을 방지할 수 있으므로 보다 효과적으로 길이 연장이 가능하다.

Claims (2)

1. 복수의 전원선 사이에서 그 양단의 전원선에 각각 모세망 구조로 접속된 발열선과, 각각의 전원선의 전원 접속을 위해 그 전원선의 연결선중에 형성된 커넥터와, 상기 발열선의 상/하부에 접착되며, 연질의 PVC로 이루어져 수분의 침투를 방지하고 그 발열선을 보호하는 표층으로 이루어진 모세망 발열판 시트에 있어서,

   복수의 발열판 시트를 1조로 병렬 접속하고, 그 1조의 발열판 시트와 이웃하는 조의 발열판 시트를 각각 직렬로 접속하는 직/병렬 혼합을 그 길이방향으로 동일하게 발열판 시트에 적용하여 배선하는 것을 특징으로 하는 모세망 발열판 시트의 배선 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모세망 발열판 시트 내의 각 전원선을 그 상단과 하단으로 각각 접속시키고, 상단 접속선과 이웃하는 조의 모세망 발열판 시트 하단 접속선을 커넥터에 의해 접속시킴으로써 직/병렬 혼합 배선이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 모세망 발열판 시트의 배선 구조.