KR200204698Y1 - 열을 방사하는 발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기매트, 전기장판 및 뜸질기 등의 열선으로 사용할 수 있는 열을 방사하는 발열체에 관한 것이다.

본 고안은 3,000 내지 48,000가닥의 카본사의 외측을 니크롬선을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사와 니크롬선을 유리섬유 편조층으로 피복하고, 상기 유리섬유 편조층을 실리콘 절연층으로 피복한 구성으로 되어 있다.

따라서, 본 고안은 단위 길이당 제조 코스트를 저감시킬 수 있고, 단위 길이당 저항값을 자유자재로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 카본사를 나선형상으로 권회하고 있는 니크롬선이 단선되어도 니크롬선 및 카본사를 통해 전류가 흘러서 발열체의 특성변화를 방지할 수 있으며 또한 단위 길이당 저항치도 변화되지 않을 뿐만 아니라, 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

열을 방사하는 발열체{A HEATING ELEMENT FOR RADIATING HEAT}

본 고안은 발열체에 관한 것으로서, 특히 전기매트, 전기장판 및 뜸질기 등의 열선으로 사용할 수 있는 열을 방사하는 발열체에 관한 것이다.

통상적으로, 전기매트, 전기장판 및 뜸질기 등의 열선은 니크롬선 또는 구리선 등이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 종류의 열선은 일정시간 이상 사용할 경우 니크롬선 또는 구리선이 산화되어 저항치가 불안정해져서 과열이 발생되어 화재발생의 원인이 될 뿐만 아니라, 단선되어 전열효율이 급격히 떨어져서 필요이상의 전력소비의 원인이 되고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에 사용되고 있는 발열체의 일종으로서, 대한민국 특허공보 제4508호에 공고되어 있는 공고번호 제96-7905호에 개시되어 있다. 동 공고번호에 개시되어 있는 카본 섬유를 이용한 발열체는 미세한 굵기의 카본섬유를 수열 조합하여서 된 도전부를 구성하고, 이 도전부의 주연에 절연체로 피복층을 구성하고, 그 외부에 주로 내열성이 우수한 실리콘 등의 재료로 코팅층을 구성해서 전기매트용 발열체로 사용하고 있다.

그런데, 대한민국 공고번호 제96-7905호에 개시되어 있는 발열체는 카본섬유를 사용하므로 단선될 염려가 없기는 하나, 고유저항 때문에 20m 이상의 발열체를 제조할 수 없어 대형의 전기매트에 적용시킬려면 2가닥의 발열체선을 병렬로 접속해서 하나의 발열체를 전기매트의 반쪽에 설치하고, 다른 하나의 발열체를 전기매트의 다른 반쪽에 설치하여야 하므로 값비싼 카본사를 2배 내지 4배의 양을 사용하기 때문에 제조코스트가 증가한다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은 단위 길이당 제조 코스트를 저감시킬 수 있는 열을 방사하는 발열체를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 제조 수율을 향상시킬 수 있는 열을 방사하는 발열체를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 단위 길이당 저항값을 자유자재로 조절할 수 있는 열을 방사하는 발열체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 전류가 흐를 때에 열을 방사하는 다수 가닥의 카본사와, 상기 카본사의 외측을 나선형상으로 권회되어 단위길이당 저항치를 조절하는 니크롬선과, 상기 니크롬선을 피복하여 내구성을 강화시키는 유리섬유 편조층과, 상기 유리섬유 편조층을 절연피복하는 실리콘 절연층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 열을 방사하는 발열체를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 본 고안의 제2 실시예에 의한 열을 방사하는 발열체를 개략적으로 도시한 사시도,

도 3은 본 고안의 제3 실시예에 의한 열을 방사하는 발열체를 개략적으로 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:카본사 2:니크롬선

3:유리섬유 편조층 4:실리콘 절연층

5:액상 실리콘층

이하, 본 고안의 일실시예에 의한 열을 방사하는 발열체에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 열을 방사하는 발열체를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 본 고안의 일실시예에 의한 열을 방사하는 발열체는 전류가 흐를 때에 열을 방사하는 다수 가닥의 카본사(1)와, 상기 카본사(1)의 외측을 나선형상으로 권회되어 단위길이당 저항치를 조절하는 니크롬선(2)과, 상기 니크롬선(2)을 피복하여 내구성을 강화시키는 유리섬유 편조층(3)과, 상기 유리섬유 편조층(3)을 절연피복하는 실리콘 절연층(4)으로 구성되어 있다.

상기 카본사(1)는 3,000가닥 내지 48,000가닥으로 구성되어 있고, 이들 3,000가닥 내지 48,000가닥의 카본사(1)는 그 외주면이 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회되어 있고, 본 고안의 열을 방사하는 발열체에 있어서 단위길이당 저항치를 조절하기 위하여 상기 니크롬선(2)을 나선형상으로 권회할 때, 피치를 좁게하거나 피치를 넓게 권회하는 것이 바람직하다. 상기 카본사(1)는 3,000가닥 매지 48,000가닥으로 합사한 것을 사용해도 되지만, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 카본사(1)를 꼬은 카본연사를 사용해도 본 고안의 개념에 포함되는 것이다. 이와 같이 카본연사를 사용하면 카본사의 외주면에 편조층을 직조할 필요가 없을 뿐만 아니라 부푸러기가 발생하지 않고 또한 카본사(1)를 집합시킬 필요가 없다.

다시 말하면, 본 고안의 열을 방사하는 발열체의 단위길이당 저항치를 증가시킬려면 카본사(1)의 외측을 나선형상으로 권회하는 니크롬선(2)의 피치를 좁게 권회하고, 본 고안의 열을 방사하는 발열체의 단위길이당 저항치를 감소시킬려면 카본사(1)의 외측을 나선형상으로 권회하는 니크롬선(2)의 피치를 넓게 권회하는 것이 바람직하다.

상기 설명에 있어서, 상기 유리섬유 편조층(3)은 그라스 얀을 사용한 편조층으로서, 절연재로서 작용할 뿐만 아니라, 상기 카본사(1)를 니크롬선(2)으로 권회할 때 형상이 변화되는 것을 방지하는 작용도 한다.

다음에, 본 고안의 일실시예에 의한 열을 방사하는 발열체의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

3,000 내지 48,000가닥의 카본사(1)를 니크롬선(2)에 의해 나선형상으로 권회하고, 상기 니크롬선(2)이 카본사(1)를 나선형상으로 권회한 외주면을 절연재인 그라스 얀으로 편조해서 유리섬유 편조층(3)으로 피복하고 있으므로, 상기 카본사(1) 및 니크롬선(2)의 위치 이동을 상기 유리섬유 편조층(3)에 의해서 위치고정시킬 뿐만 아니라, 본 고안의 열을 방사하는 발열체의 내구성도 증가시킬 수 있다.

그리고, 상기 카본사(1)를 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회할 때, 상기 니크롬선(2)의 피치간격을 넓게해서 단위길이당 저항치를 줄일 수 있고, 또한 상기 니크롬선(2)의 피치간격을 좁게해서 단위길이당 저항치를 증가시킬 수 있으며, 또한 제조시 또는 사용시간의 경과에 따라 상기 니크롬선(2)이 단선되어도 상기 니크롬선(2)과 카본사(1)가 병렬로 접속되어 있는 상태를 유지하므로, 단위 길이당 저항치가 크게 변화되지 않아 전기매트, 전기장판 및 뜸질기 등의 발열체선을 용이하게 제조할 수 있음과 동시에, 제조 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열을 방사하는 발열체의 단위 길이당 저항값을 자유자재로 조절할 수 있다.

그리고, 본 고안의 열을 방사하는 발열체에 있어서는 카본사(1)의 사용을 줄일 수 있어 단위 길이당 제조 코스트를 저감시킬 수 있다.

다음에, 본 고안의 제2 실시예에 따른 열을 방사하는 발열체에 대하여 도 2를 참조하면서 설명한다.

본 고안의 제2 실시예와 도 1에 도시한 일실시예와 다른 점은 내전압에 견딜 수 있도록 도 1에 도시한 열을 방사하는 발열체의 유리섬유 편조층(3)과 실리콘 절연층(4) 사이에 액상 실리콘층(5)을 적층시킨 구조이다.

이와 같이 본 고안의 제2 실시예에 따른 열을 방사하는 발열체는 유리섬유 편조층(3)과 실리콘 절연층(4) 사이에 액상 실리콘층(5)이 적층되어 있으므로, 높은 내전압 특성이 뛰어난 작용을 한다.

상기 본 고안의 제1 실시예의 설명에 있어서, 카본사(1)의 외측을 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사(1)와 니크롬선(2)을 유리섬유 편조층(3)으로 피복하고, 상기 유리섬유 편조층(3)을 실리콘 절연층(4)으로 피복한 구성을 예로 들어서 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 도 3에 도시한 제3 실시예와 같이 저온용 발열체로 사용할 경우에는 카본사(1)의 외측을 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사(1)와 니크롬선(2)의 외측을 실리콘 고무층(4)으로 직접 피복해도 본 고안의 개념에 포함되는 것은 물론이다.

또한, 상기 본 고안의 제2 실시예의 설명에 있어서, 카본사(1)의 외측을 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사(1)와 니크롬선(2)을 유리섬유 편조층(3)으로 피복하고, 상기 유리섬유 편조층(3)을 액상 실리콘층(5)으로 피복하고 나서 실리콘 절연층(4)으로 피복한 구성을 예로 들어서 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 저온용 발열체로 사용할 경우에는 도 3에 도시한 제3 실시예와 같이 카본사(1)의 외측을 니크롬선(2)을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사(1)와 니크롬선(2)의 외측을 실리콘 고무층(4)으로 직접 피복해도 본 고안의 개념에 포함되는 것은 물론이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안의 열을 방사하는 발열체에 의하면, 3,000 내지 48,000가닥의 카본사의 외측을 니크롬선을 사용해서 나선형상으로 권회하고, 상기 카본사와 니크롬선을 유리섬유 편조층으로 피복하고, 상기 유리섬유 편조층을 실리콘 절연층으로 피복한 구성으로 되어 있으므로, 단위 길이당 제조 코스트를 저감시킬 수 있고, 단위 길이당 저항값을 자유자재로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 카본사를 나선형상으로 권회하고 있는 니크롬선이 단선되어도 니크롬선 및 카본사를 통해 전류가 흘러서 발열체의 특성변화를 방지할 수 있으며 또한 단위 길이당 저항치도 변화되지 않을 뿐만 아니라, 제조 수율을 향상시킬 수 있다는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전류가 흐를 때에 열을 방사하는 다수 가닥의 카본사(1)와, 상기 카본사(1)의 외측을 나선형상으로 권회되어 단위길이당 저항치를 조절하는 니크롬선(2)과, 상기 니크롬선(2)을 피복하여 내구성을 강화시키는 유리섬유 편조층(3)과, 상기 유리섬유 편조층(3)을 절연피복하는 실리콘 절연층(4)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열을 방사하는 발열체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유리섬유 편조층(3)은 그라스 얀을 사용한 편조층으로서, 절연재인 것을 특징으로 하는 열을 방사하는 발열체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유리섬유 편조층(3)과 실리콘 절연층(4) 사이에는 높은 내전압에 견딜 수 있도록 액상 실리콘층(5)이 추가로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 열을 방사하는 발열체.
4. 제 1항에 있어서, 상기 카본사(1)는 3000 내지 48000가닥인 것을 특징으로 하는 열을 방사하는 발열체.