KR200288140Y1 - 침구류용 무자계 감열선 - Google Patents

Abstract

본 고안은 침구류용 무자계 감열선에 관한 것으로서, 역방향 전류에 의해 전자파의 발생을 미연에 효과적으로 차단할 수 있고, 과열 방지를 위한 별도의 온도감지수단이나 과열방지수단이 요구되지 않고 감열선 그 자체가 온도검출 및 과열방지기능을 가지도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 침구류용 무자계 감열선은, 열선(1)과; 상기 열선을 감싸고 있으며 온도에 비례하여 저항값이 낮아지도록 나이론 써미스터로 이루어진 감열센서부(2)와; 상기 감열센서부의 외주면에 감기는 감지차폐리드선(3)과; 상기 감지차폐리드선을 둘러싸는 절연피복(4)과; 그리고, 전류를 역방향으로 흐르게 하여 서로 상쇄시키도록 상기 열선 및 감지차폐리드선의 한 쪽 끝단을 서로 연결하는 전류역방향 연결부(5);를 포함하여 이루어진다. 상기 열선은 절연코어(6)의 외주면에 나선형으로 감겨 감열센서부(2)에 매립되거나, 단심 형태로 이루어져 감열센서부(2)에 매립된다. 상기 감지차폐리드선은 감열센서부의 외주면에 나선형으로 감기거나, 쉴드 타입의 망형 구조로 이루어질 수 있다.

Description

침구류용 무자계 감열선{NON-MAGNETIC FIELD HEATING WIRE CAPABLE OF DETECTING TEMPERATURE FOR BEDDING}

본 고안은 침구류용 무자계 감열선에 관한 것으로, 특히 역방향 전류에 의해 전자파의 발생을 미연에 효과적으로 차단할 수 있고, 감열선 그 자체가 온도검출 및 과열방지기능을 가지는 침구류용 무자계 감열선에 관한 것이다.

전열 침구류에 있어서, 예컨대 평행2선식 전열선을 이용하여 전자기를 제어할 경우 쉴드 전열선 또는 평행2선식 전열선에 인가되는 전력이 교류로 인가되어 전열선에서 교류교반 전자기가 발생하고, 이 교류교반 전자기가 전열선 자체에서 상쇄되지 않은 양이 전자파로 새어나온다. 즉, 전류에 의한 전계파와 자계파에 의해 전자파가 발생하게 되는 것이다. 이와 같은 전자파는 에너지의 파동이 전기적인 성질과 자기적인 성질의 전자장 내의 일점에서 진동이 일정한 속도로 전해짐으로써 발생하는 현상이다. 이러한 전자파는 전기매트, 전기장판, 전기침대 등의 침구류 뿐만 아니라 전기 찜질기 등과 같이 인체의 몸에 직접 접촉시켜 사용하는 전기기기에서 발생되며, 이러한 전기기기를 장시간 사용할 경우 전자파에 의해 암, 백혈병 등이 유발될 수 있다.

전술한 바와 같이, 전자파에 의한 피해를 막기 위하여, 종래 전열선에 대하여 많은 연구가 행해졌는데, 그 중 예컨대 대한민국 등록실용신안 제108921호에서는 감열선 방식이 아니지만 열선 위에 온도감지용 저항선을 감고 그 위에 쉴드선이 구성된 3층의 무자계 열선을 제한하고 있다.

또한, 열선과 쉴드 차폐막이 각각 별도로 작동하는 전열선도 종래 제안된 바 있다. 이 전열선에서는 쉴드 차폐막에 의해 상기 열선에서 발생된 유해전자파를 감쇠시키는 것이다. 즉, 이는 전자파의 발생을 사전에 억제하는 것이 아니라, 발생된전자파를 사후에 억제시키는 것이기 때문에 쉴드 차폐막의 노후 등에 따라 전자파 차폐기능은 점차 저하되며, 따라서 사용기간이 늘어나면 날수록 인체에 전자파의 영향이 크게 작용한다.

그리고, 대한민국 등록특허 제184360호에는, 발열체선을 구성하는, 서로 절연 간격이 유지된 니크롬선 및 연동연선에 전류가 흐를 때 각기 서로의 연동연선 또는 니크롬선에서 발생하는 전자파를 상호 흡입시켜 상쇄토록 하여 전자파의 발생을 방지하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 이 선행기술에서는 발열체선 자체의 온도검출수단이 구비되어 있지 않기 때문에 온도제어 및 과열방지를 위해서는 별도의 장치가 채용되어야 한다.

한편, 침구류 등에 적용된 전열선을 무자계 감열선으로 바꾸기 위해서는 감열선 한쪽 끝단을 단락시켜 감열선에 흐르는 전류가 서로 반대방향으로 흐르게 하여 자계가 서로 상쇄되어 전자파가 발생되지 않도록 하는 것을 고려할 수 있지만, 이 경우 다른 한쪽 끝단에서 전원을 인가하면 전열선의 온도검출 및 과열방지가 불가능한 단점이 있다.

본 고안은 상기 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 역방향 전류에 의해 전자파의 발생을 미연에 효과적으로 차단할 수 있고, 과열 방지를 위한 별도의 온도감지수단이나 과열방지수단이 요구되지 않고 감열선 그 자체가 온도검출 및 과열방지기능을 가지는 침구류용 무자계 감열선의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 감열선의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 고안에 따른 감열선에서의 전류분포를 나타내는 등가회로도이다.

도 3은 본 고안에 따른 감열선에서의 온도와 전류 관계를 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 고안에 따른 감열선의 다른 예의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 본 고안에 따른 감열선의 또 다른 예의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 열선, 2 : 감열센서부

3 : 감지차폐리드선, 4 : 절연피복

5 : 전류역방향 연결부, 6 : 절연코어

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 침구류용 무자계 감열선은, 열선과; 상기 열선을 감싸고 있으며 온도에 비례하여 저항값이 낮아지도록 나이론 써미스터로 이루어진 감열센서부와; 상기 감열센서부의 외주면에 감기는 감지차폐리드선과; 상기 감지차폐리드선을 둘러싸는 절연피복과; 그리고, 전류를 역방향으로 흐르게 하여 서로 상쇄시키도록 상기 열선 및 감지차폐리드선의 한 쪽 끝단을 서로 연결하는 전류역방향 연결부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 열선은 절연코어의 외주면에 나선형으로 감겨 감열센서부에 매립될 수 있고, 단심 형태로 이루어져 감열센서부에 매립될 수 있다.

상기 감지차폐리드선은 상기 감열센서부의 외주면에 나선형으로 감기거나 쉴드 타입의 망형 구조로 이루어질 수 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 침구류용 무자계 감열선은, 통전시 저항열에 의해 열을 발생하는 열선(1)과, 상기 열선(1)을 감싸는 감열센서부(2)와, 상기 감열센서부(2)의 외주면에 감기는 감지차폐리드선(3)과, 상기 감지차폐리드선(3)을 둘러싸는 절연피복(4)과, 그리고 상기 열선(1)과 감지차폐리드선(3)의 한 쪽 끝단을 서로 연결하는 전류역방향 연결부(5)를 구비한다.

상기 열선(1)은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 절연코어(6)의 둘레로 나선형으로 감겨 감열센서부(2)에 매립될 수 있다. 이 경우 상기 절연코어(6)는, 나일론이나 유리섬유, 레이온 등으로 이루어질 수 있으며, 다수 개의 섬유스트랜드(strand)로 집속하여 형성될 수 있다. 대안으로서, 상기 열선(1)은 단심 형태로 형성되어 감열센서부(2)에 매립될 수 있다.

상기 감열센서부(2)는 온도에 비례하여 저항값이 낮아지는 나이론 써미스터 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 감지차폐리드선(3)은 열선(1)과는 반대방향으로 전류를 흐르게 하여 상쇄시킴으로써 상기 열선(1)에서 전자파가 발생하는 것을 미연에 차단하는 기능을 한다. 이와 같은 전류의 역방향 흐름을 위하여, 상기 감지차폐리드선(3)의 한 쪽 끝단과 열선(1)의 한 쪽 끝단이 전류역방향 연결부(5)에 의해 연결되는 것이다.

또한, 상기 감지차폐리드선(3)은 도 1에 도시된 바와 같이 감열센서부(2)의 외주면에 나선형으로 감길 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 쉴드 타입의 망형 구조로 이루어질 수도 있다.

본 고안에 따른 침구류용 무자계 감열선에 있어서의 온도검출방식은 열선(1)과 감지차폐리드선(3)의 한 쪽 끝단을 단락시켰기 때문에 종전과 같이 임피던스 값을 사용하지 못하고, 열선(1) 또는 감지차폐리드선(3)에 전류검출용 트랜스코어(미도시)를 직렬로 연결하여 전류를 검출할 수 있다. 이와 같은 전류 검출 방법에 의해서 검출된 전류를 통해 과열을 막을 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 감열선에서의 온도와 전류의 관계를 보인 그래프이다. 상기한 과열 방지를 위한 전류 검출 방법은 본 출원인에 의하여 제안된 대한민국 등록실용신안 제276482호의 무자계 감열선을 이용한 온도검출기에 잘 나타나 있으므로 여기서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 무자계 감열선에 의하면, 열선(1) 및 감지차폐리드선(3)을 따라 흐르는 전류가 전류역방향 연결부(5)를 통해 전류가 반대 방향으로 흐르게 되어 자계가 서로 상쇄되어 전자파가 발생되지 않으며, 아울러, 미도시된 트랜스코어를 통해 전류를 검출하여 검출된 전류를 근거로 하여 과열을 막을 수 있다.

만약, 어떤 이유로 인하여 본 고안에 따른 전열선의 일정 부위가 과열되는 경우를 설명한다. 도 2에서 보이는 바와 같이, 저항 r2에 해당되는 부위가 과열된 경우 감열센서부(2)의 저항값은 온도에 비례하여 낮아지므로 저항 r2의 저항값은 상대적으로 낮아지게 된다. 따라서, r2로 흐르는 전류 I2가 증가하고, Ia는 그 만큼 낮아지게 된다. 즉, 종단측 전류검출코일로 흐르는 전류 Ia가 입력측 전류검출코일에 흐르는 전류 I보다 낮아져서, 종단측 전류검출코일로 흐르는 전류에 의한 자속과 입력측 전류검출코일에 흐르는 전류에 의한 자속은 트랜스코어의 결합부에서 모두 상쇄되지는 않는다. 따라서, 트랜스코어의 결합부에 흐르는 자속에 의해 출력코일에 전류가 유기된다.

그러므로, 전열선의 일정 부위가 과열되는 경우에는 정상적인 경우와는 달리 출력코일에 전류가 흐르게 되므로 이를 감지하여 입력전원을 차단하는 등의 조치를 취할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 무자계 감열선에 의하면, 열선 및 감지차폐리드선의 한 쪽 끝단을 서로 연결하여 전류가 역방향으로 흐르도록 함으로써 전자파의 발생을 억제할 수 있다. 또한 전열 침구류에서 전열선 자체의 온도감지기능에 의해 과열을 방지할 수 있으므로 종래 사용하였던 온도센서나 과열방지용 온도스위치나 바이메탈의 사용을 배제할 수 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 열선(1)과;

   상기 열선을 감싸고 있으며 온도에 비례하여 저항값이 낮아지도록 나이론 써미스터로 이루어진 감열센서부(2)와;

   상기 감열센서부의 외주면에 감기는 감지차폐리드선(3)과;

   상기 감지차폐리드선을 둘러싸는 절연피복(4)과; 그리고,

   전류를 역방향으로 흐르게 하여 서로 상쇄시키도록 상기 열선 및 감지차폐리드선의 한 쪽 끝단을 서로 연결하는 전류역방향 연결부(5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구류용 무자계 감열선.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열선(1)은 절연코어(6)의 외주면에 나선형으로 감겨 감열센서부(2)에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 침구류용 무자계 감열선.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열선(1)은 단심 형태로 이루어져 감열센서부(2)에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 침구류용 무자계 감열선.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 감지차폐리드선(3)은 상기 감열센서부(2)의 외주면에 나선형으로 감겨 있는 것을 특징으로 하는 침구류용 무자계 감열선.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 감지차폐리드선(3)은 쉴드 타입의 망형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구류용 무자계 감열선.