KR200273325Y1 - 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치 - Google Patents

Abstract

교류전원의 뉴트럴 라인(neutral line)에 전기적으로 연결되는 발열체 뉴트럴 라인과 상기 교류전원의 핫 라인(hot line)과 전기적으로 연결되는 발열체 핫 라인으로 구성되며 절연체가 피복되어 외부에 대해 절연되는 발열체와, 발열체의 뉴트럴 라인과 전기적으로 연결되는 도전체를 포함하며, 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계는 도전체에 포집된 후, 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출되는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치가 개시된다. 따라서, 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계를 도전체에서 포집하여 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출할 수 있어 전자파의 전계의 양을 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 전기용품 안전기준 2종 기기로 분류되는 전기담요, 전열매트(전기방석, 전기요, 전기매트, 전기뜸질기, 전기침대) 등의 제품이 대지접지를 이용할 수 없음에도 불구하고 발생되는 전자파의 전계를 방출할 수 있는 이점이 있다.

Description

전자파의 전계를 감소시킨 발열장치{Heating apparatus reducing electric field of electromagnetic wave}

본 고안은 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기담요나 전열매트 등과 같은 발열장치에서 발생되는 전자파의 전계를 포집하여 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출하도록 한 발열장치에 관한 것이다.

전기에너지를 이용하는 전기전자제품들은 전기에너지에 의해 전계(electric field) 및 자계(magnetic field)가 발생되고, 전계에 의해 세력의 차이는 있지만 유해전자파가 각각 방출되면서 주변의 사물이나 생명체에 각종 악영향을 끼치고 있다.

특히, 전기에너지의 열원을 이용하여 난방하는 전기매트의 경우, 사용자가 그 위에 눕거나 앉아서 사용하게 되고, 또한 사용자의 체중이 전열판을 누르는 구조이므로 전열판과 인체가 근접하게 된다. 따라서, 전계 및 다량의 유해전자파가 인체로 직접 유도되어 매우 해로운 작용을 하게 된다.

따라서, 전기매트의 전열판 상부에 도전체로 된 연질의 차폐판, 이를테면 알루미늄 박이나 금속호일 또는 금속가루로 만든 시트류 또는 금속선을 촘촘히 엮은 차폐판 등을 설치한 다음 전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 제공되는 접지선과 연결되도록 회로를 구성하여 전계 및 유해전자파의 차폐를 달성하고 있다.

일반적으로 가정이나 영업소 등으로 공급되는 상용 교류전원은 감전의 위험으로부터 인체를 보호하기 위하여 뉴트랄 라인(neutral line)과 핫 라인(hot line) 이외에 별도의 접지라인(ground line)이 제공된다.

전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 접지라인(ground line)이 제공되는 경우에는 차폐판과 접지선이 서로 연결되므로 유해전자파의 효과적인 차단이 달성되나,전원콘센트나 전원플러그 또는 전원콘센트와 전원플러그 각각에 접지공사가 되어 있지 않거나 접지라인과 연결되지 않는 경우에는 차폐회로가 단절되므로 유해전자파를 차단할 수 없게 된다.

상기한 바와 같이, 전기매트나 전기침대 같은 발열장치의 표면에 유기되는 전계를 도전성 소재로 유도하여 전원 접지 라인을 통하여 대지로 방출하는 방식은 발열장치가 전기용품 안전기준 1종 기기이기 때문에 가능하였다.

그러나, 최근에는 전기담요, 전열매트(전기방석, 전기요, 전기매트, 전기뜸질기, 전기침대 등)의 제품이 IEC(국제전기기술위원회) 기준에 준하여 2종기기로 분류되면서 대지접지를 이용할 수 없도록 제한하고 있다.

이와 같은 상황에서 발열장치로부터 발생되는 전자파의 전계의 양을 감소시킬 수 있는 적절한 방법이 제시되고 있지 못하는 형편이다.

따라서, 본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시되는 것으로, 발생되는 전자파의 전계를 포집하는 도전체와 발열체 뉴트럴 라인이나 접지라인을 전기적으로 연결함으로써, 포집된 전계를 발열체 뉴트럴 라인과 전기적으로 연결되는 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출함으로서 도전체를 전원 뉴트럴 라인에 직접 연결하지 않아 IEC(국제전기기술위원회) 기준에 부합되면서도 전계량을 현저하게 감소시킬 수 있는 발열장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 실시예들을 통하여 보다명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 발열장치를 나타내는 부분 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 발열장치의 분해사시도이다.

도 3은 하나의 선형발열체로 이루어진 발열장치를 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 6과 도 7은 자계를 상쇄하기 위하여 발열체를 중첩한 상태에서 전자파의 전계를 감소하기 위한 다른 실시 예를 나타내는 사시도이다.

도 8은 발열체가 좌우로 구별되는 경우에 적용될 수 있는 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

본 고안의 발열장치에 따르면, 교류전원의 뉴트럴 라인(neutral line)에 전기적으로 연결되는 발열체 뉴트럴 라인과 교류전원의 핫 라인(hot line)과 전기적으로 연결되는 발열체 핫 라인으로 구성되며 절연체가 피복되어 외부에 대해 절연되는 발열체와, 발열체의 뉴트럴 라인과 전기적으로 연결되는 도전체를 포함하며, 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계는 도전체에 포집된 후, 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출된다.

교류전원 대신에 직류전원을 인가하는 경우에는 뉴트럴 라인은 접지 라인(ground line)에 대응하고, 핫 라인은 플러스 라인(plus line)에 대응하여 동일하게 적용된다.

일실시예로, 발열체는 절연체 내에 동축으로 함입된 선 형태로서, 도전체는 절연체 위에 동축으로 피복되고, 도전체 위에 내열 절연체가 동축으로 피복된다.

또한, 다른 실시예로, 발열체는 평판 형상으로 적어도 2매 이상 적층되며, 상부 발열체 뉴트럴 라인 및 발열체 핫 라인에 각각 연결되는 하부 발열체 뉴트럴 라인과 발열체 핫 라인은 상호 반대측에 위치함으로서 발생되는 전자파의 자계가 서로 상쇄되도록 할 수 있다.

또한, 발열장치의 사이즈가 증가되는 경우에는 발열체를 하나의 발열체 뉴트럴 라인에 대해 양측에 한 쌍의 발열체 핫 라인이 배치되어 이루어지도록 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술적 특징을 보다 더 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 발열장치를 나타내는 부분 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 발열장치의 분해사시도이다.

이 실시예에서는 설명의 편의상 교류전원 W가 인가되어 열을 발생하는 발열장치를 예로 들어 설명하지만, 동일한 기술원리가 직류전원이 인가되는 경우에도 적용될 수 있다.

발열체는 교류전원 W의 뉴트럴 라인(neutral line; 26)에 전기적으로 연결되는 발열체 뉴트럴 라인(16)과 교류전원 W의 핫 라인(hot line; 27)과 전기적으로 연결되는 발열체 핫 라인(17)으로 구성되며, 다수의 발열선들(18)에 의해 연결되어 면형상을 이룬다.

면형상의 발열체의 상하부에는 각각 플레이트 형상의 절연체(15)가 적층되고, 발열체의 상부에 적층되는 절연체(15) 위에는 플레이트 형상의 도전체(14)가 적층된다.

이와 같이 도전체(14)가 적층된 후, 후술하는 연결도선(13)과 함께 전체적으로 내열 절연체(12)로 감싸지거나 피복된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 발열체 뉴트럴 라인(16)은 연결도선(13)에 의하여 도전체(14)에 전기적으로 연결된다. 상기한 바와 같이, 연결도선(13)은 내열 절연체(12) 내부에 위치하여 하나의 제품에 포함되어 제작된다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 발열체 뉴트럴 라인(16)이 교류전원 W의 뉴트럴 라인(26)에 전기적으로 연결되고, 발열체 핫 라인(17)이 교류전원 W의 핫 라인(27)과 전기적으로 연결되도록 하면, 발열체의 핫 라인(17)으로부터 발생되는 전자파의 전계는 도전체(14)에 포집된 후, 연결도선(13) - 발열체 뉴트럴 라인(16) - 전원 뉴트럴 라인(26)로 이어지는 경로를 통하여 방출된다.

따라서, 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계의 양을 대폭적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 전기담요, 전열매트(전기방석, 전기요, 전기매트, 전기뜸질기, 전기침대) 등의 발열체를 적용하는 제품이 전기용품 안전기준 2종 기기로 분류되므로 대지접지를 이용할 수 없음에도 불구하고 발생되는 전자파의 전계를 방출할 수 있는 이점이 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 발열체 뉴트럴 라인(16)과 발열체 핫 라인(17)이 하나의 도선으로 연결되는 선형 발열체를 적용하는 것도 가능하다.

이 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 교류전원을 인가하는 경우를 예로 들었으나, 직류전원을 인가하는 경우에도 동일하게 적용된다.

이 경우에는 발열체 그라운드 라인과 도전체를 연결 도선으로 결선하여 전원 그라운드 라인에 연결하면, 발열체의 플러스 라인에서 그라운드 라인 쪽으로 감소되며 발열체의 표면으로 유기되어 발생하는 전계를 도전체에 포집하여 도전성의 연결 도선을 통해 발열체의 그라운드 라인과 전원 그라운드 라인을 통해 방출되어 전계량이 감소하게 된다.

도 4와 도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예들을 나타내는 사시도이다.

도 4의 동축구조의 발열장치를 참조하면, 발열체는 선형태로서 양단이 각각 발열체 뉴트럴 라인(16)과 발열체 핫 라인(17)을 구성하고, 절연체(15)가 발열체를 동축으로 피복한다. 또한, 절연체(15)를 도전실드(14)가 동축으로 피복하고, 다시 최종적으로 내열 절연체(12)가 도전실드(14)를 피복한다. 이때, 도전실드(14)는 일단에서 발열체 뉴트럴 라인(16)과 전기적으로 연결된다.

따라서, 발열체 핫 라인에서 뉴트럴 라인 쪽으로 감소되며 발열체의 표면으로 유기되어 발생하는 전계를 도전실드에 포집하여 도전실드와 연결된 발열체 뉴트럴 라인을 경유하여 전원 뉴트럴 라인을 통해 방출되어 전계량이 감소하게 된다.

도 5는 도 4와 동일한 동축구조를 가지며, 절연체(15) 내부에 발열체 뉴트럴 라인(16)과 핫 라인(17)이 함입된다. 일단에서 발열체 뉴트럴 라인(16)과 핫 라인(17)은 전기적으로 분리되며 발열체 뉴트럴 라인(16)은 도전실드(14)와 전기적으로 연결되고, 타단에서 발열체 뉴트럴 라인(16)과 핫 라인(17)은 전기적으로 연결되면 상쇄작용에 의해 자계는 감소되고, 전계는 도 4에 도시된 실시예와 동일한 전계감소 효과를 갖게된다.

도 6과 도 7은 발열체로부터 발생되는 전자파의 전계를 감소하면서 자계를 상쇄하기 위하여 발열체를 중첩하는 구성을 보여주고 있다.

도시된 바와 같이, 상부 발열체 뉴트럴 라인(16) 및 발열체 핫 라인(17)에 각각 연결되는 하부 발열체 뉴트럴 라인(16')과 발열체 핫 라인(17')은 상호 반대측에 위치함으로서 발생되는 전자파의 자계가 서로 상쇄되고, 상측에서 발생되는전계는 도전체(14)로 유기되어 상부의 뉴트럴 라인(16)과 전원 뉴트럴 라인(26)을 통해 방출되어 전계량이 감소하게 된다.

도 8은 발열체가 좌우로 구별되는 경우에 적용될 수 있는 구성을 보여주고 있다.

도시된 바와 같이, 하나의 발열체 뉴트럴 라인(16)이 중앙에 위치하고 그 양측에 한 쌍의 발열체 핫 라인(17, 17')이 배치된다.

따라서, 2인용 전기침대 등에서 좌, 우를 분리하여 콘트롤 하는 경우에도 동일한 전계 감소의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였으나, 당업자의 수준에서 본 고안의 특징을 벗어나지 않고 다양한 변형과 변경을 가할 수 있으며, 이러한 변경가 변형이 본 고안에 권리범위에 속함은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면 발열체 뉴트럴 라인을 도전체에 연결하여 도전체에 포집된 전계를 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출할 수 있어 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계의 양을 대폭적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 전기용품 안전기준 2종 기기로 분류되는 전기담요, 전열매트(전기방석, 전기요, 전기매트, 전기뜸질기, 전기침대) 등의 제품이 대지접지를 이용할 수 없음에도 불구하고 발생되는 전자파의 전계를 방출할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 교류전원의 뉴트럴 라인(neutral line)에 전기적으로 연결되는 발열체 뉴트럴 라인과 상기 교류전원의 핫 라인(hot line)과 전기적으로 연결되는 발열체 핫 라인으로 구성되며 절연체가 피복되어 외부에 대해 절연되는 발열체와, 상기 발열체의 뉴트럴 라인과 전기적으로 연결되는 도전체를 포함하며,

   상기 발열체의 핫 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계는 상기 도전체에 포집된 후, 상기 전원 뉴트럴 라인을 통하여 방출되는 것을 특징으로 하는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치.
2. 직류전원의 접지 라인(ground line)에 전기적으로 연결되는 발열체 접지 라인과 상기 직류전원의 플러스 라인(plus line)과 전기적으로 연결되는 발열체 플러스 라인으로 구성되며 절연체가 피복되어 외부에 대해 절연되는 발열체와, 상기 발열체의 접지 라인과 전기적으로 연결되는 도전체를 포함하며,

   상기 발열체의 플러스 라인으로부터 발생되는 전자파의 전계는 상기 도전체에 포집된 후, 상기 전원 접지 라인을 통하여 방출되는 것을 특징으로 하는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열체는 절연체 내에 동축으로 함입된 선 형태로서, 상기 도전체는 상기 절연체 위에 동축으로 피복되고, 상기 도전체 위에 내열 절연체가 동축으로 피복되는 것을 특징으로 하는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열체는 평판 형상으로 동일 특성의 발열체 2매가 적층되어, 상부 발열체 뉴트럴 라인 및 발열체 핫 라인에 각각 연결되는 하부 발열체 뉴트럴 라인과 발열체 핫 라인은 상호 반대측에 위치함으로서 발생되는 전자파의 자계가 서로 상쇄되도록 한 것을 특징으로 하는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발열체는 중앙에 발열체 뉴트럴 라인에 대해 양측에 한 쌍의 발열체 핫 라인이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파의 전계를 감소시킨 발열장치.