KR200363112Y1 - 모서리에 금속선 다발을 연속적으로 접속시켜 전기가 잘접속되도록 만든 탄소섬유직조물 전기발열체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소섬유 다발끼리 혹은 탄소섬유 다발과 유리섬유 다발을 교차되도록 짜여 진 평직, 능직, 혹은 그물 망 등 다양한 모양의 직조물(이하 '탄소섬유 직조물'이라 함)을 전기발열체로 사용할 때 전기가 잘 통하도록 하기 위하여, 상기 탄소섬유 직조물의 양 옆 모서리부분에 금속전선 다발을 다양한 방법으로 접속시켜 전선 역할을 하게하고 탄소섬유 직물 전체에 전기가 잘 전달되도록 만들어 균일하게 발열되도록 하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 직조물 전기발열체에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 의하면, 탄소섬유 직조물을 전기발열체로 사용할 때 금속전극과 탄소섬유의 전기접속 부분에서 접촉저항이 적으므로 직조물 전체적으로 발열이 잘 되며, 접촉 불량으로 발생하는 부분적인 과열로 인한 탄소섬유의 연소를 방지하고 전기적 특성 변화를 막아서 탄소섬유 직조물을 전기발열체로 사용하는데 내구성과 안전성을 확보할 수 있다.

Description

모서리에 금속선 다발을 연속적으로 접속시켜 전기가 잘 접속되도록 만든 탄소섬유 직조물 전기발열체{Electric Heater Made of Carbon Fiber Textiles which have Edges Connected fully with Metal wires for Good Electric Contact}

종래의 탄소섬유끼리 혹은 탄소섬유와 유리섬유로 짜여 진 다양한 모양의 직조물은 강한 탄성만을 얻기 위하여 금속전기선 다발을 혼합하지 않는 구조로 되어 있다. 따라서 그와 같은 직조물을 탄소섬유 전기발열체로 사용하고자 하는 부분에적용하는데 금속 전극과 전기 접속이 곤란하거나 전극 금속 연결부위에서의 부분발열에 의한 탄소섬유의 연소가 일어나는 등 어려운 점이 있었다.

또한, 종래에는 전기발열체로 주로 니크롬선이 사용되어 왔으나 니크롬선은 사용에 따라 수축이 일어나고 강도가 떨어져서 단선이 되는 결점이 있고, 또 니크롬선은 아스팔트나 콘크리트와 같은 도로 포장체에 삽입 매설하여 전기발열체로 사용할 때 열 팽창율이 크게 차이가 나므로 팽창이나 수축에 따라 응력을 받게 되어 단선되는 문제가 있다. 그러나 탄소섬유 직조물은 이러한 문제점들이 없이 전기발열체로서 사용될 수 있는 특성이 있다.

본 발명은 탄소섬유끼리 혹은 탄소섬유와 유리섬유를 교차되도록 짜여 진 평직, 능직 혹은 그물 망 모양의 탄소섬유 직조물을 전기발열체로 사용할 때 전기가 잘 통하도록 하기 위하여, 상기 직조물의 가로 양 옆 모서리부분의 탄소섬유 다발에 금속전선 다발을 혼합 직조해서 탄소섬유 전체에 전기가 잘 전달되도록 만드는 것을 특징으로 한다.

탄소섬유 직조물에 전기가 잘 통하도록 하기 위하여, 직조물의 양 옆 모서리 부분의 탄소섬유 다발에 금속전선 다발을 혼합 직조하던가, 접어진 탄소섬유 직조물 사이에 넣고 꿰매든가 하는 등의 방법으로 직조한다. 그렇게 제조되면 금속전극과 탄소섬유의 전기접속이 잘되고 접촉저항이 크지 않아 탄소섬유로 전기가 잘 통하게 되므로 직조물 전체에서 열을 균일하게 발생하게 되고, 종래의 제품에서 발생하는 전극 금속에서의 부분적인 과열로 인한 탄소섬유의 연소를 방지하고 전기적특성 변화를 막아서 탄소섬유 직물을 전기발열체로 사용하는데 내구성과 안전성을 확보할 수 있다.

도1은 탄소섬유 직조물 양 옆 모서리를 금속전선 다발과 접속하여 전기적 접촉을 좋게 만든 다양한 모양의 탄소섬유 직조물의 예시도이다.

도2는 상기 탄소섬유 직조물을 전기발열체로 사용할 때 외부와의 전기 절연을 위하여 실리콘 고무 등의 철연제로 피복한 상태를 나타낸 개략 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

① : 탄소섬유 다발 ② : 유리섬유 다발 혹은 탄소섬유 다발

③ : 금속전선 다발 ④ : 탄소섬유 직조물 전기발열체 (한 가지 예: 그물망 모양)

⑤ : 실리콘 고무 또는 절연페인트로 된 전기절연 피복층⑥ : 절연피복 처리된 탄소섬유 직조체로 만든 전기발열체

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 탄소섬유끼리 혹은 탄소섬유와 유리섬유를 교차시켜 평직, 능직 혹은 그물 망 모양 등 다양한 형태의 직조물로 짜서 전기발열체로 사용하고자 할 때 탄소섬유에 전기가 잘 통하도록 하기 위하여, 상기 직조물의 모서리 부분의 탄소섬유 다발에 금속전선 다발을 혼합 직조하거나 모서리 부분을 접어서 금속전선을 넣고 꿰매거나 다양한 방법으로 금속전선을 접속시켜 탄소섬유 전체에 전기가 잘 전달되도록 만드는 것을 특징으로 한다.

그렇게 직조되면 금속전극과 탄소섬유의 전기접속부분에 금속선 다발이 같이 있게 되므로 전기접속이 잘되고 저항이 크지 않아 탄소섬유로 전기가 잘 통하게 되므로 종래의 제품에서 발생하는 부분적인 과열로 인한 탄소섬유의 연소를 방지하고 전기적 특성 변화를 막아서 탄소섬유를 전기발열체로 사용하는데 내구성과 안전성을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 본 발명에 의한 탄소섬유 직조물은, 탄소섬유 다발(①)과 유리섬유 다발 혹은 탄소섬유 다발(②)이 교차되면서 일정간격을 두고 평직, 능직, 그물 망(④) 등 다양한 형상으로 배치되어 있고, 직조물의 모서리 부분은 금속전선 다발(③)을 접속시킨 상태로 되어 있다.

여기서 예를 든 탄소섬유 직조물(③)은 탄소섬유 다발을 서로 다른 방향으로 교차하여 직조하거나, 한쪽 방향으로는 탄소섬유 다발을 그리고 다른 방향으로는 유리섬유 다발을 교차하여 직조하거나, 또는 각 방향에서 탄소섬유 다발과 유리섬유 다발을 서로 번갈아 직조하여 구성할 수도 있다. 여기서, 탄소섬유 직조물(③)의 탄소섬유는 높은 탄성계수와 전기 전도성을 나타내며, 유리섬유는 높은 장력강도를 나타내어 직조물은 구조를 지탱하는 강도가 상당히 크면서도 전기발열체로 사용될 수 있다.도2를 참조하여, 탄소섬유 직조물을 전기 발열체로 사용하고자 할 때는 외부와 전기적 절연상태로 되어야 하므로 전기 절연층을 피복시켜야 한다. 본 발명에서의 전기 절연층을 실리콘 고무 또는 절연 페인트(⑤) 등에 의하여 피복시킨 외부와 전기 절연처리된 탄소섬유 직조물 전기발열체의 개략도이다.

본 발명에서는 탄소섬유끼리 혹은 탄소섬유와 유리섬유를 이용하여 그물 망 모양의 직조물로 짜서 전기 발열체로 사용하고자 할 때 탄소섬유에 전기가 잘 통하도록 하기 위하여, 상기 직조물의 모서리 부분의 탄소섬유 다발에 금속선 다발을 혼합 직조해서 탄소섬유 전체에 전기가 잘 전달되도록 만들었다. 그렇게 직조되면 금속전극과 탄소섬유의 전기접속부분에 금속선 다발이 같이 있게 되므로 전기접속이 잘되고 저항이 크지 않아 탄소 섬유로 전기가 잘 통하게 되므로 종래의 제품에서 발생하는 전극 금속 접속부에서 발생하는 부분적인 과열로 인한 탄소섬유의 연소를 방지하고 전기적 특성 변화를 막아서 탄소섬유를 전기 발열체로 사용하는 내구성과 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 탄소섬유 직조물을 도로나 교량, 지하 주차장, 건물 또는 터널 출입구, 응달진 경사면 도로, 산악도로 등을 포장하는 아스팔트나 콘크리트 중간층에 삽입 매설하여 아스팔트나 콘크리트의 내구성을 향상시키고, 겨울철에는 전기적으로 연결하여 발열체 역할을 하도록 하여 도로 위에 쌓이는 눈을 녹이고 결빙을 막아 차량이나 사람의 미끄럼사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구 범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 탄소섬유 다발끼리 혹은 탄소섬유 다발과 유리섬유 다발이 교차되면서 일정간격을 두고 평직, 능직 혹은 그물 망 모양, 등의 직조물로 짜여 지고, 그 직조물의 모서리는 금속전기선 다발을 접속시켜 전기적 접촉이 잘 되도록 하여 탄소섬유 직조물 전체적으로 발열이 잘되도록 만들어지는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 직조물.
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