KR200271743Y1 - 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성 - Google Patents

Abstract

본 고안은 위사와 경사를 은사로 직조하고 경사 사이에 구성되는 발열사를 소정의 간격으로 배치시키고 일정크기의 홀을 일정간격으로 나열시켜서 공급되는 일정량의 전류로 보다 넓은 면적이 발열되도록 효율을 높인 인체에 유익한 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성에 관한 것이다.

즉 위사(2)와 경사(1)를 은사로 직조하고 경사(1)와 경사(1) 사이에 구성되는 발열사(3)를 소정의 수량만큼만 묶음(7)으로 형성하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되도록 구성시켜서 OSR 코팅처리(6)고, 발열사(3)가 배치되지 않은 발열체 일면에 일정간격을 두고 타공을 하여 배출공(5)을 형성시킨 것이다.

Description

발열면적이 넓은 면상발열체의 구성{a structure of a plane Heater element which has a wide area }

본 고안은 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성에 관한 것으로서 더욱 상세히는 위사와 경사를 은사로 직조하고 경사 사이에 구성되는 발열사를 소정의 간격으로 배치시키고 일정크기의 홀을 일정간격으로 나열시켜서 공급되는 일정량의 전류로 보다 넓은 면적이 발열되도록 효율을 높인 인체에 유익한 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성에 관한 것이다.

종래에는 비전도체인 면사로 위사와 경사로 직조하고 경사 사이에 전도체인 발열사를 일율적으로 배열하고 동선을 위사 사이에 복수개로 나열하여 일정간격을 두고 반복적으로 구성시켜서 발열사에 전류를 공급할 수 있도록 하고 외부에 폴리우레탄으로 코팅 처리하여 구성시킨 구조로 사용하고 있다.

이는 공급되는 전류가 일정전압을 가지고 상기 면상발열체에 구성되는 동선을 타고 발열사에 주입되면서 저항이 발생하며 그 저항 값의 크기에 따라 발열온도가 달라지게 되고 이로 인해 면상발열체에 발열되는 발열범위와 발열온도가 변화되므로 일정량(4~6V)의 전류가 적정전압(0.3~0.5A)으로 전도되는 통상의 면상발열체의 구성으로 볼 때 50 ~ 60℃의 온도까지 발생시키기 위해서는 면상발열체의 면적이 협소할 수밖에 없다.

이로 인해 전기장판이나 전열 매트 등 비교적 넓은 면적을 필요로 하는 제품에 응용하여 사용하기가 매우 힘들며 또는 인체와 직접 접촉하는 보호대나 의류 등에 응용할 경우 일정넓이의 면상발열체에서 발생하는 고온으로 인해 접촉되는 부위의 인체에서 발생되는 땀이나 열 등이 외부로 직접 방출되지 못해서 장시간 사용에 따른 피부손상 등의 문제점으로 인해 아직까지 면상발열체가 활발하게 적용되지 못하고 있어 여러 가지 분야에서 고부가가치가 기대됨에도 실사용에 따른 기능을 극대화시키지 못하고 실생활에 적용시키지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 제반 문제점을 일소하기 위하여 안출한 것으로서 위사와 경사를 은사로 직조하고 경사 사이에 구성되는 발열사를 소정의 간격으로 배치시키고 일정크기의 홀을 일정간격으로 나열시켜서 공급되는 일정량의 전류와 전압으로 보다 넓은 면적에서 필요로 하는 고온이 발열됨과 동시에 원적외선 및 음이온 등 여러 가지 인체에 유익한 성분이 방출되도록 하여 발열된 고온의 열과 함께 효율적으로 관리할 수 있도록 함으로서 실사용에 적용시킬 수 있는 범위를 확대하고 보다 효과적으로 사용할 수 있도록 함에 주안점을 두고 그 기술적 과제에서 완성한 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 평면도

도 2는 본 고안의 바람직한 구성상태를 보인 일부 확대도

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 단면 구성도

■ 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 ■

1:경사 2:위사

3:발열사 4:동선

5:배출공 6:OSR 코팅처리

7:묶음

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 평면도이고, 도 2는 본 고안의 바람직한 구성상태를 보인 일부 확대도이며, 도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 단면 구성도로서 이를 통하여 본 고안에서 제공하는 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성에 대한 구성 및 작용을 설명키로 한다.

비전도체인 면사로 위사(2)와 경사(1)로 직조하고 각각의 경사(1) 사이에 전도체인 카본소재의 발열사(3)를 일율적으로 배열하고 동선(4)을 위사 사이에 복수개로 나열하여 일정간격을 두고 반복적으로 구성시켜서 발열사(3)에 절류를 공급할 수 있도록 하고 외부에 폴리우레탄으로 코팅 처리하여 구성시킨 면상발열체에 있어서;

위사(2)와 경사(1)를 비전도체의 은사로 직조하고 경사(1)와 경사(1) 사이에 구성되는 발열사(3)를 소정의 수량만큼만 묶음(7)으로 형성하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되도록 구성시켜서 OSR 코팅처리(6)고, 발열사(3)가 배치되지 않은 발열체 일면에 일정간격을 두고 타공을 하여 배출공(5)을 형성시켜서 구성시킨 구조이다.

상기와 같이 구성되는 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성에 있어서 실 사용시 사용효과와 인체에 미치는 영향을 기준으로 상세히 기술하면 하기와 같다.

먼저 위사(2)와 경사(1)로 직조시키는 은사는 은을 함유한 향균 섬유로서 기존의 은 코팅 방식이 아닌 원사 자체에 나노크기의 은을 함유시켜서 생산한 신소재로서 은의 여러 가지 특성 -강력한 살균력 (650여종 유해 세균 살균)과 인체 내 호르몬 계통의 균형을 유지 및 전자파 차단, 수맥파 차단, 원적외선 방출, 음이온 방출, 항균, 항곰팡이, 은(Ag+)이온 방출 등- 으로 볼 때 반영구적으로 은의 특성을 유지하면서 인체에 유익한 은 이온 및 원적외선을 방출하여 발열사에서 방축되는 미세한 전자파까지도 완전히 차단하고 균을 소멸하는 제균력을 겸비하면서도 전기가 도통되지 않는 비전도체이므로 인체와 직 간접적으로 접촉되어 사용되어질 많은 응용분야에서 더욱더 효율적으로 이용될 것이다

또 발열사(3)를 소정의 수량만큼만 묶음(7)으로 형성하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되도록 구성시킴으로 일정량의 전류로 동선(4)을 거처 발열사(3)를 지나면서 발생되는 열을 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 한 것이다.

즉 면상발열체는 동선(4)으로 전류를 전도시키면 발열사(3)에서 저항이 발생하면서 그 저항에 의해 고열이 발생하게 되는 구조이므로 발열사(3)에서 발생된 열이 위사(2)와 경사(1)로 직조된 은사에 코팅처리로 이루어진 면상발열체 자체에 전도되는 속도와 외부로 소멸되는 양의 차이로 인해 발열온도와 발열넓이가 변화된다.

이는 발열사(3)에서 발생된 열이 소멸되는 것을 저지하기 위해서는 주위의 온도가 상승되어야하며 이를 위해 발열사(3)간의 거리를 최대한 좁히면 소멸되는 열보다 발생하는 열의 전도가 빨라서 면상발열체의 온도가 상승되어 보다 빨리 면상발열체의 온도를 상승시킬 수 있다.

상기한 발열사(3)간의 거리에 따른 면상발열체의 상승온도를 측정한 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[표 1]

20 줄의 발열사간 거리(mm)	1분후 측정온도(℃)	최고상승온도(℃)
1	61	67
2	60	65
3	51	54
4	34	36

그러나 통상적인 일정량의 6V의 전류를 0.3~0.5A의 일정전압으로 동선()에 전도시켜야만 전류가 발열사(3)에서 저항을 일으키면서 소멸되므로 한꺼번에 공급할 수 있는 전류의 한계로 인해 면상발열체에서 저항을 발생시킬 수 있는 면적의 한계가 있다.

이로 인해 일정량의 전류로 보다 넓은 면적의 면상발열체에서 보다 높은 온도의 열을 발생시키기 위해 상기 표 1에서 도시된 바와 같이 일정간격을 두고 2mm 간격으로 나열시킨 발열사(3)의 묶음(7)의 개수에 따라 면상발열체의 상승온도 또한 변화한다.

상기한 발열사()간의 거리에 따른 면상발열체의 상승온도를 측정한 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

[표 2]

2mm 간격으로 배열된 발열사 묶음의 개수(줄)	1분후 측정온도(℃)	최고상승온도(℃)
5	47	55
10	53	60
15	58	64
20	60	65

한꺼번에 전도시킬 수 있는 전류와 전압의 한계로 인해 상기 표 1과 표2에서 나타난 바와 같이 2mm의 간격을 유지하는 발열사(3)를 15줄에서 20줄 정도로 연속적으로 배치하고 이를 일정간격을 두고 반복적으로 배치되도록 하여 일정량의 전류와 전압으로 보다 넓은 면적의 면상발열체에 고온의 열이 발생되도록 한 것이다.

이로 인해 가정이나 사무실 등 콘센트에서 직접 전류를 공급받을 수 있는 분야는 물론 의류나 보호장비와 같이 이동되면서 사용되는 분야에서 더욱더 효율적으로 사용되어질 것이다.

또한 OSR 코팅처리(6)로 면상발열체를 형성함으로서 보다 유연하고 인체에 무해한 면상발열체가 되도록 하는 것으로서 OSR은 무독성, 무다이옥신의 인체에 무해한 신소재로 완전투명과 반투명으로 원하는 색상을 자유롭게 연출할 수 있을 뿐 아니라 경도 및 강도 또한 요구에 따라 형성시킬 수 있어 주로 의료용구 및 식품포장소재 등에서 PVC 대체용으로 사용되고 있으므로 인체와 연관된 관련분야에서 응용되어질 면상발열체에 적용함으로서 더욱 많은 면상발열체의 응용상품이 개발될 것으로 기대된다.

발열사(3)가 배치되지 않은 발열체 일면에 일정간격을 두고 타공을 하여 배출공(5)을 형성시켜서 구성시킴으로서 인체와 직접 접촉하는 보호대나 의류 등에 응용할 경우 일정넓이의 면상발열체에서 발생하는 고온으로 인해 접촉되는 부위의 인체에서 발생되는 땀이나 열 등이 외부로 직접 배출공(5)으로 방출될 수 있도록 함으로서 장시간 사용에 따른 피부손상 등의 문제점을 방질 할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 고안의 발열면적이 넓은 면상발열체의구성은 공급되는 일정량의 전류와 전압으로 보다 넓은 면적에서 필요로 하는 고온이 발열되고, 발열된 고온의 열이 인체에 전혀 무해할 뿐만 아니라 제균력이 강하고 은 이온 및 원적외선 방출이 활발하여 부작용 없이 장기간 사용할 수 있으므로 인체와 직간접적으로 사용되어질 모든 분야에 적용하여 보다 효율적으로 사용되어질 것으로 기대되는 바가 다대한 고안이다.

Claims (1)

1. 비전도체인 면사로 위사(2)와 경사(1)로 직조하고 각각의 경사(1) 사이에 전도체인 카본소재의 발열사(3)를 일율적으로 배열하고 동선(4)을 위사 사이에 복수개로 나열하여 일정간격을 두고 반복적으로 구성시켜서 발열사(3)에 절류를 공급할 수 있도록 하고 외부에 폴리우레탄으로 코팅 처리하여 구성시킨 면상발열체에 있어서;

   위사(2)와 경사(1)를 은사로 직조하는 것과; 경사(1)와 경사(1) 사이에 구성되는 발열사(3)를 소정의 수량만큼만 묶음(7)으로 형성하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되도록 구성시킨 것과; 외부를 OSR 코팅처리(6)로 형성하 것과; 발열사(3)가 배치되지 않은 발열체 일면에 일정간격을 두고 타공을 하여 다수개의 배출공(5)을 형성시긴 것을 특징으로 하는 발열면적이 넓은 면상발열체의 구성