KR200226764Y1 - 면상발열체 - Google Patents

Abstract

발열선과 섬유를 직조한 면상발열체(20)에 있어서, 발열선(23)과 섬유(35)가 직조된 면상발열부(33)와 면상발열부(33)에 연이어 섬유로만 직조된 공간부(29)와 공간부와 연이어 씨줄(22)을 도체로만 직조한 도전부(32)와 면상발열부의 발열선단부(30)가 공간부(29)에서 직조되고, 도전부(32)에는 도체(27)와 발열선단부(30)가 직조된 접속부(34)가 도전부(32)와 면상발열부(33)를 전기적으로 접속하는 면상발열체를 특징으로 한다.

Description

면상발열체{A Heating Unit}

본 고안은 면상발열체 및 직물발열체에 관한 것으로, 탄소섬유와 섬유로 씨줄과 날줄로 하여 직조로 짠 면상발열체의 전원 공급을 위하여 면상발열체의 양단에 주석도금선을 씨줄로 하고 섬유를 날줄로 하여 면상발열체의 전원공급선을 형성하고 이에 전원공급단자를 압착형성한 면상발열체의 전원공급선구조에 관한 것이다.

일반적으로 면상발열체는 소정의 패턴으로 카본 등의 일정 저항을 갖고 있는 도전성물질을 절연체에 도포하여 형성하고 이에 전류를 인가하여 발열시키는 방법과 카본선이나 니크롬선 등의 저항선을 섬유로 직조된 직물의 씨줄이나 날줄로 배치하고 이에 전류를 인가하여 발열시키는 직물 발열판 방식이 있다.

상기 직물발열판 도 1에 나타난 바와 같이 소정의 섬유(천연섬유 또는 합성섬유)가 일정한 간격으로 씨줄(12)과 날줄(11)로 촘촘하게 직조되고 탄소섬유 등의 발열선(13)을 씨줄(12) 또는 날줄(11)에 소정간격으로 배치하고 발열량과 발열선의 저항값에 따라 적정길이 마다 발열선을 절단하여 이들을 전원선(15)과 병렬로 연결하여 전원을 공급한다. 발열선을 상호 연결 및 전원 인출선과의 연결을 위하여 납땜을 활용하는 것이 바람직하나 면상발열체에 주로 사용되는 탄소섬유와 니크롬선 등은 납과의 융착이 이루어지지 않아 압착단자(18)를 이용하여 발열선 상호간 및 전원선과 연결하게 된다.

상기와 같은 단자압착에 의한 연결은 발열선이 1mm의 굵은 발열선일 경우에는 용이한 접속이 이루어지며 압착에 따른 단선 등이 발생하지 않으나 면상발열체를 이용한 전기장판, 전열 매트 등의 채난용 전기제품에 사용되는 탄소섬유 발열선 등은 1mm이하의 발열선을 사용하게 됨으로 이러한 발열선은 단자 압착을 하더라도 완전한 압착이 이루지지 않아 접촉부에서 접촉저항이 증가하게 되고, 압착단자에서 발열선이 분리되며 단자압착시 단자 가장자리부의 압착으로 발열선이 단선되는 등으로 제품의 기능 마비 및 제품불량요인으로 작용하게 되고 하자발생에 따른 제품의 신뢰성 상실과 사후관리의 수요가 발생되는 등의 문제점이 야기된다.

또한 전원선(15)과 발열선(13)을 병렬로 연결하기 위하여 병렬로 접속되는 접속점간을 내열전선 등으로 연결요전선(14)으로 연결하게 됨으로 면상발열체를 이용한 전기장판, 전기매트 등의 채난용 전기 제품 생산시 생산성을 저하시키는 원인으로 작용하고 있다.

본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 씨줄과 날줄로 직조하되 씨줄 또는 날줄의 일부는 발열선으로 직조하며 발열선은 직조물의 양단부에서 소정의 공간 안쪽까지만 직조하고 전원을 공급하기 위한 발열선 양 단부는 직조물의 씨줄 또는 날줄의 과 같은 길이로 하며, 또한 직조 시 상기 직조물의 양 단부의 일정폭(발열선과는 이격)은 직조물의 두가닥 이상 다수의 씨줄 또는 날줄 중 하나를 전기 전도성이 우수한 주석도금동선, 은선, 알루미늄선 등의 양호한 도체금속선으로 하여 직조하여 구성한 면상발열체를 구성하고 직조물의 양 단부에 외부로 인출되는 전원선을 압착단자로 연결시킨 구조로 구성된다.

상기한 직조물의 양 단부에 도체로 된 금속선이 일정폭으로 직조되고 이 직조부에 발열선의 양단부가 함께 직조되어 발열선간은 병렬로 연결됨으로서 발열선과 전원선 또는 발열선간의 단자처리에 따른 단선, 접촉불량 등이 해소되며 제품제조 시 작업공정이 단순화되어 생산성이 향상되며 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.

도1은 종래의 면상발열체를 나타내는 평면도.

도2a는 본 고안에 따른 면상발열체의 제 1실시예를 나타내는 평면도.

도2b는 도2a의 A부를 확대한 확대도.

도3은 본 고안에 따른 면상발열체의 제 2실시예를 나타내는 평면도.

도4a 및 4b는 본 고안에 따른 면상발열체의 도전부와 접속하여 전원을 연결하기 위하여 사용되는 압착단자의 도면.

도5a 및 5b는 본 고안에 따른 면상발열체의 도전부와 발열선단부의 접속을 보강하는 보강압착단자의 도면.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,20,40 : 면상발열체 21 : 씨줄

22 : 날줄 23 : 발열선

25 : 전원선 27 : 도체

28 : 압착단자 29 : 공간부

30 : 발열선단부 32 : 도전부

33 : 발열부 34 : 접속부

35 : 섬유 41 : 보강압착단자

다음으로 본 고안에 따른 면상발열체인 직물과 발열선과 전원공급선이 함께직조된 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다

먼저 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 면상발열체의 제 1실시예는 소정의 섬유(35)로 이루어진 씨줄(22)과 날줄(21)로 직조되어 형성되고 이때 사용되는 섬유는 대략 20수 4합의 천연섬유나 폴리에스테르 또는 그라스얀 등이 이용된다.

발열선(23)이 배치되는 발열부(33)는 발열선(23)과 섬유(35)를 날줄(21)로 하여 직조하여 발열부(33)를 형성하며, 발열부(33)에 연이은 공간부(29)는 섬유로만 직조하며, 공간부에 연이은 도전부(32)를 형성하기 위하여 동선, 주석도금동선. 은선, 알루미늄선등의 도체(27)선을 씨줄(22)로 직조하여 도전부(32)를 형성한다.

도전부를 연이은 직조물단부(36)는 섬유로만 직조되며 직조물의 풀림방지를 위하여 관용적인 직조 단말처리방법에 따른 직조를 한다.

이때, 발열선(22)의 단부(30)는 공간부(29)와 도전부(32) 직조 시 날줄로 직조되어 도전부와 발열부를 전기적으로 접속한다. 직조 시 사용되는 발열선인 도체의 직경은 제품의 특성과 설계요건에 따라 선택할 수 있으나 직조의 편의성 등을 고려하면 0.08mm정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 발열선(23)을 작업의 편의성과 인장강도 등의 기계적 성능을 향상시키기 위하여 발열선(23) 외면을 폴리에스터사, 면사 등으로 된 실(71)을 이용하여 균일하게 권선하여 사용한다. 이때, 사용되는 권선용 실의 굵기는 도체의 직경에 따라 다르게 사용할 수 있으나 도체보다 가는 것이 적합하며, 도전부와 접속되는 발열선 단부(30)는 실을 권선하지 않는다.

상기와 같이 직조된 면상발열체에 전원을 공급하기 위하여 도전부(32)와의 접속은 도 4에 도시된 바와 같은 클립형상의 압착단자(28)를 사용하며 이 압착단자는 압착단자상부(51)에는 직물 발열판의 도전부(32)를 관통하여 압착단자하부(52)에 형성된 압입돌기 관통부(55)와 결합되는 압입돌기(56)가 형성되어 있고 압착단자상면(51)에는 전원선(25)을 지지할 수 있는 전선고정부(53)가 형성되어 전원선을 삽입 고정하고 납땜으로 전원선(25)과 압착단자(28)를 연결한다.

상기한 면상발열체를 압착단자(28) 사이에 삽입하고 단자압착기 등의 공구를 이용하여 압착단자를 압착함으로서 면상발열체에 전원을 공급하는 전원과 연결된다. 또한, 면상발열체의 발연선과 도전부(32)는 직조에 의하여 연결됨으로서 전원선으로부터 공급된 전기가 도전부를 통하여 발열선에 공급됨으로서 발열선은 발열을 하게 된다. 발열선(23)과 도전부의 전기적 접속을 공고하게 하기 위하여 발열선(23)과 도전부(30)와의 연결부위는 도5에 나타난 보강압착단자(41)를 사용하여 압착함으로서 전기적 접속을 보다 더 공고하게 한다.

상기 보강압착단자(41)는 클립형상으로서 보강압착단자상면(63)에는 보강압착단자 돌기(62)가 보강압착단자하부(61)로 향하여 돌출되어 있으며 보강압착단자하부(64)에는 보강압착단자돌기(62)가 면상발열체를 관통하여 보강압착단자하부(64)와 결합할 수 있는 보강압착돌기 관통공(61)이 형성되어 있어서 발연선(23)과 도체(27)로 직조된 발열선과 도전부의 접속부위를 보강압착단자(41)사이에 삽입하고 단자압착기 등의 공구를 이용하여 압착함으로써 발연선과 도전부를 전기적으로 보다 더 공고하게 결합시킨다.

상기와 같은 면상발열체를 전기장판, 전기매트 등의 채난용 전기제품의 발열체로 사용하기 위하여 본 분야에서 관용적으로 활용되는 합성수지제를 이용한 열압착코팅 등을 하는 것은 당업자가 체난용 전기제품의 특성에 따라 부가하여 사용할 수 있음을 부언한다.

상기와 같이 이루어진 본 고안에 따른 면상발열체는 복수의 발열선을 연결하고 전원을 공급하기 위하여 직조된 도전부를 형성함으로서 발열선과의 접속이 용이하고 접속에 따른 단선 등의 고장을 배제할 수 있어 제품의 신뢰성을 확보하고 발열선과 전원선과의 접속을 위한 공정의 단순화와 사후관리 비용의 절감등으로 면상발열체를 이용한 채난기구 제조원가를 절감하고 제품의 품질을 향상시킨다.

Claims (5)

1. 발열선과 섬유를 직조한 면상발열체(20)에 있어서, 발열선(23)과 섬유(35)가 직조된 면상발열부(33)와 면상발열부(33)에 연이어 섬유로만 직조된 공간부(29)와 공간부와 연이어 씨줄(22)을 도체로만 직조한 도전부(32)와 면상발열부의 발열선단부(30)가 공간부(29)에서 직조되고, 도전부(32)에는 도체(27)와 발열선단부(30)가 직조된 접속부(34)가 도전부(32)와 면상발열부(33)를 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 면상발열부(33)는 섬유와 발열체로 된 날줄(21)과 섬유로 된 씨줄(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 면상발열체.
3. 제1항에 있어서,

   접속부(34)는 발열선과 도체의 직조접속을 보강하기 위하여 보강압착단자(41)로 압착한 것을 특징으로 하는 면상발열체.
4. 제3항에 있어서,

   보강압착단자(41)는 보강압착단자상부(63)와 보강압착단자하부(64)가 일체의 판이며 이 판을 반분하여 절곡한 것으로 보강압착단자상면(63)에는 보강압착단자(64)방향으로 보강압착단자돌기(62)가 형성되고 보강압착단자하부(64)에는 보강압착단자돌기(62)가 결합되는 보강압착단자 관통공(61)이 형성된 보강압착단자(41)로 접속부를 압착한 것을 특징으로 하는 면상발열체.
5. 제1항에 있어서 발열선(23)은 실(71)로 발열선(23)외면을 권선한 것을 특징으로 하는 면상발열체.