KR200448447Y1 - 절연 피복 및 스페이서를 갖는 전열선 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기난방용 침구류나 건축 바닥재 등에 사용되는 개선된 구조의 전열선에 관한 것으로서, 전열선이 수용되며 적어도 한 가닥의 도전선이 상기한 전열선과 평행하게 협지되는 심재 부재로서의 스페이서(spacer)와 그에 협지된 적어도 한 가닥의 도전선을 피복하는 절연피복으로 구성되며, 스페이서가 폴리메칠 펜텐 수지, 폴리에테르 설폰 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 플루오르화 비닐 수지, 삼플루오르화 에틸렌 수지, 플루오르화 비닐리덴 수지 및 육플루오르화 프로필렌 수지로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종의 수지로 성형되는 피복 전열선이 제공되며, 본 고안에 따른 피복 전열선은 전열선과 적어도 하나 이상의 도전선 각각을 초근거리 내에서도 확실하고도 안전하게 이격 유지함으로써 쇼트의 우려가 없음과 아울러, 절연 수지의 열화나 용융으로 인한 쇼트나 누전의 우려도 없고, 전자파 차단 내지 저감 효과를 가지며, 더욱이 구조가 간단하여 경제적이고 작업 편의성 또한 양호하다.

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Description

절연 피복 및 스페이서를 갖는 전열선{Electric Heating Wire having Insulating Sheath and Spacer}

본 고안은 전기매트나 전기장판 또는 전기난방 하드보드나 전기난방 마루패널 등과 같은 전기난방용 침구류나 전기난방용 건축 바닥재 등에 사용되는 개선된 구조의 전열선에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 전열선의 발열에 의한 피복 용융이나 열화(劣化)에 의한 누전이나 쇼트(short)의 우려가 없으면서도 전자파 차단 효과가 높고 상대적으로 간단한 구조로서 생산성이 높을 뿐만 아니라, 시공 편의성 또한 양호한 특성을 갖는 우수한 유연성 및 내열성 절연 스페이서(spacer)를 심재(core)로 하는 신규한 형태의 전열선에 관한 것이다.

일반적으로 난방용 침구류나 난방용 건축 바닥재 등에 사용되는 전열선은 쇼트에 의한 화재의 위험성 및 사용자의 화상 위험성이 없어야 하므로 내열안전성이 특히 중요한 요소로 부각되며, 전기 난방용 침구류 등에 있어서는 절곡 유연성도 양호하여야 하고, 전기 난방용 건축 바닥재 등에 있어서는 시공 편의성이 양호할 필요가 있다.

종래의 가장 일반적인 것은 도 7에 도시한 바와 같은 피복 전열선(1′) 형태 로서, 전열선(2)은 전류에 의한 발열(주울열；Joule's heat)을 열원으로 이용할 수 있는 합금이 사용되며 이를 위해서는 전기 저항률이 높고 연신가공(延伸加工)이 용이하여야 하고, 상품명 니크롬이 그 대표적인 예로서, 다양한 니켈크롬 합금이나 니켈크롬-철 합금 등이 사용되며, 이 외에도 철크롬-알루미늄 합금(상품명 칸탈선) 등도 널리 사용되며, 절연피복(5)으로서는 내열성(일반적으로 상용온도 150∼200℃)과 유연성(일반적으로 신율 100∼300%)이 우수한 실리콘이 널리 사용된다.

또한, 종래의 다른 일반적인 것은 도 8에 나타낸 바와 같은 피복 전열선(1a′)으로서 유리섬유 등과 같은 심재(4)의 외주면에 나선상 전열선(2a)을 권취하고 그 주위를 실리콘 등과 같은 우수한 내열성을 갖는 절연피복(5)을 입힌 형태이다.

한편, 침구류나 건축 바닥재 등과 같은 전기 난방용 제품에 있어서는 인체에 근접하여 장시간 사용된다는 물품적 특징이 있으므로, 전기의 사용으로 발생하는 전계(電界)와 자계(磁界)의 합성파인 전자파 발생이 또한 문제로 되며, 전자파 중에서도 특히 최근 들어 극저주파 및 저주파는 인체가 장시간 노출되면 체온변화와 생체리듬이 교란되어 두통이나 어지러움, 무기력감을 유발하며 장기간에 걸쳐 지속적인 영향을 받을 경우에는 질병으로 발전될 가능성이 큰 것으로 의심되고 있으며 남성의 경우에는 정자수 감소를 초래하고 여성의 경우에는 생리불순 및 기형아 출산의 원인이 될 수도 있다는 보고가 있으며, 또한 심할 경우에는 뇌종양을 유발할 수도 있다는 보고가 있어 세계보건기구(WHO)가 조사에 나서는 등 전자파에 의한 유해성 논란은 더욱 가열될 전망이다.

따라서, 현재까지 전자파가 인체에 유해하다는 명확한 결론은 나지 않았다 하더라도 현재까지 알려진 바로는 가급적 전자파 발생원으로부터 멀리하는 것이 건강에 바람직한 것으로 받아들여지고 있다.

따라서, 도 9에 도시한 바와 같은 전자파 차단 피복 전열선(1b′)도 사용되고 있으며, 그 구조는 유리섬유 등과 같은 절연 심재(4)와, 상기한 절연 심재(4)의 외주면에 권취(捲取)되는 나선상 전열선(2a)과, 상기한 나선상 전열선(2a)을 피복하는 절연피복(6)과, 상기한 절연피복(6)의 외주면에 형성되는 동선(銅線)으로 된 망사형의 전자파 차단용 도전성 네트(7)와, 상기한 전자파 차단용 도전성 네트(7)를 절연 피복하는 또 다른 절연피복(5)으로 형성된다.

상기한 바와 같은 전자파 차단 피복 전열선(1b′)에 전원을 인가하면, 나선상 전열선(2a)에서는 열과 함께 전자파가 발생하고 전자파 차단용 도전성 네트(7)에서도 전자파가 발생하게 되나, 상기한 나선상 전열선(2a)과 전자파 차단용 도전성 네트(7)에 흐르는 전류를 서로 반대 방향으로 인가함으로서 상기한 나선상 전열선(2a)에서 발생된 전자파와 전자파 차단용 도전성 네트(7) 발생된 전자파가 상호 상쇄되어 소멸 내지 저감된다.

그러나 이러한 종래의 피복 전열선(1b′)은 그 구조가 복잡하여 제조 단가의 상승 및 생산성 저하 문제를 갖고 있으며, 그 복잡하고 다양한 구성 부재의 사용으로 인하여 그 직경이 커지게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 방안으로서, 한국실용신안등록 제20-0307204호 및 한국특허 제10-0701263호 등에서는 도 10에 도시한 바와 같은 전자파 차단용 피복 전열선(1c′)을 개시(開示)하고 있으며, 그 구조는 중앙의 전열선(2)과, 그 외곽부에 3개 또는 그 이상의 단(單)리드선(3) 또는 리드선 다발(미도시)을 상기한 전열선(2)과 이격하여 평행하게 배치하고 절연피복(5)으로 절연시킨 형태로서, 상기한 복수의 단(單)리드선(3) 또는 리드선 다발(미도시) 들은 상기한 피복 전열선(1c′)의 양단부에서 별도의 접속단자(8)를 이용하여 하나의 라인으로 정리되는 형태이다.

그러나 이러한 종래의 전자파 차단용 피복 전열선(1c′)은 중앙의 전열선(2)과 그 외곽에 매우 근접하게 위치하는 복수의 단(單)리드선(3) 또는 리드선 다발(미도시)의 쇼트 또는 상호 매우 근접하게 위치하는 복수의 단(單)리드선(3) 또는 리드선 다발(미도시) 간의 쇼트 우려가 상존하며, 이러한 우려를 저감시키기 위해서는 이격 거리를 충분히 하기 위하여 불가피하게 피복 전열선(1c′)의 직경을 증대시켜야만 하는 문제점이 있고, 사용 시 또는 설치 시공 시 절곡부에서 쇼트가 일어날 위험성이 높다는 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 첫 번째 목적은 전자파 차단 내지 저감을 위하여 전열선과 적어도 하나 이상의 도전선 각각을 초근거리 내에서도 확실하고도 안전하게 이격 유지함으로써 쇼트의 우려를 제거한 높은 안전성을 갖는 피복 전열선을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 두 번째 목적은 전기 난방 제품의 사용 시 절연 수지의 열화나 용융으로 인한 쇼트나 누전의 우려를 제거한 높은 안전성을 갖는 피복 전열선을 제공 하기 위한 것이다.

본 고안의 세 번째 목적은 효과적인 전자파 차단 내지 저감을 이룰 수가 있는 개선된 구조의 피복 전열선을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 네 번째 목적은 상기한 제반 목적에 더하여 간단한 구조로서 경제성을 가지며 작업 편의성 또한 양호한 개선된 구조의 피복 전열선을 제공하기 위한 것이다.

상기한 본 고안의 제반 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 전열선이 수용되며 적어도 한 가닥의 도전선이 상기한 전열선과 평행하게 협지(挾止 - 끼워넣어 고정: inserting)되는 심재(心材: core material) 부재(部材: member)로서의 스페이서(spacer)와; 상기한 스페이서와 그에 협지된 적어도 한 가닥의 도전선을 피복하는 절연피복으로 구성되는 피복 전열선이 제공된다.

상기한 본 고안의 제반 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 상기한 양태에 있어서 스페이서가 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacylate) 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 플루오르화 비닐 수지, 삼플루오르화 에틸렌 수지, 플루오르화 비닐리덴 수지 및 육플루오르화 프로필렌 수지로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종의 수지로 성형되는 피복 전열선이 제공된다.

상기한 본 고안의 제반 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 또 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 양태에 있어서 스페이서가 전열선을 피복하는 폐환부와, 적어도 하나의 도전선이 슬릿 내로 협지되는 적어도 하나의 개환부와, 상기한 폐환부와 개환부를 일체로 연결하는 네크로 구성되는 피복 전열선이 제공된다.

상기한 본 고안의 제반 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 또 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 양태에 있어서 스페이서가 전열선을 피복하며 그 외주연면을 따라 등 간격으로 다수의 도전선이 협지되는 다수의 슬릿이 형성되어 있는 폐환부로 형성되는 피복 전열선이 제공된다.

상기한 본 고안의 제반 목적을 원활히 달성하기 위한 본 고안의 여전히 또 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 양태에 있어서 전열선이 슬릿 내로 협지되는 개환부와, 적어도 하나의 도전선이 슬릿 내로 협지되는 적어도 하나의 개환부와, 상기한 개환부와 개환부를 일체로 연결하는 네크로 구성되는 피복 전열선이 제공된다.

본 고안에 따른 피복 전열선은 전열선이 수용되고 적어도 한 가닥의 도전선이 협지되는 심재 부재로서의 내열성 연질 스페이서(spacer)와 다시 이를 피복하는 절연피복을 사용함에 따라, 전열선과 적어도 하나 이상의 도전선 각각을 초근거리 내에서도 확실하고도 안전하게 이격 유지함으로써 쇼트의 우려가 없음과 아울러, 절연 수지의 열화나 용융으로 인한 쇼트나 누전의 우려도 없고, 전자파 차단 내지 저감 효과를 가지며, 더욱이 구조가 간단하여 경제적이고 작업 편의성 또한 양호하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1a는 본 고안의 제1 실시예에 따른 피복 전열선(1)의 일부 박리 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 정면도로서, 전열선(2)이 완전히 피복 수용되며 한 가닥의 도전선(3)이 상기한 전열선(2)과 평행하게 협지되는 심재 부재(core member)로서의 스페이서(spacer)(10)와; 상기한 스페이서(10)와 그에 협지된 한 가닥의 도전선(3)을 피복하는 절연피복(5)으로 구성된다.

도시된 예에서의 스페이서(10) 형태는 전열선(2)을 완전히 피복하는 폐환부(11)와, 한 가닥의 도전선(3)이 슬릿(14) 내로 협지되는 하나의 개환부(12)와, 상기한 폐환부(11)와 개환부(12)를 일체로 연결하는 네크(13)로 구성된다.

본 고안에 있어서의 스페이서(10)는 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 플루오르화 비닐 수지, 삼플루오르화 에틸렌 수지, 플루오르화 비닐리덴 수지 및 육플루오르화 프로필렌 수지로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종의 수지로 성형되며, 이들 수지는 상용온도가 약 170∼260℃ 범위의 내열성 수지이다.

전열선(2)을 피복하거나 또는 협지할 수 있는 형태로 성형된 스페이서(10)에 도전선(3) 및/또는 전열선(2)을 롤러(미도시)로 연속적으로 협지하면서 상기한 스페이서(10)와 도전선(3) 및/또는 전열선(2)을 전체적으로 전열피복(5)으로 피복한다.

상기한 전열피복(5)은 실리콘 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 가교형 폴리에틸렌 수지로 형성되며, 바람직한 것은 내열성 측면에서 실리콘 수지이다.

한편, 도 1c는 도 1a의 변형예로서의 피복 전열선(1a)을 도시하고 있으며, 선상 전열선(2) 대신에 나선형 전열선(2a)을 유리섬유로 된 심재(4)의 외주연면에 권취함으로써 발열량을 늘린 것을 제외하고는 도 1a에 도시된 예와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 고안의 제2 실시예에 따른 피복 전열선(1b)의 정면도로서, 도시된 예에서는 스페이서(10)가 전열선(2)이 슬릿(14) 내로 협지되는 개환부(12)와, 하나의 도전선(3)이 슬릿(14) 내로 협지되는 다른 개환부(12)와, 상기한 개환부(12)와 개환부(12)를 일체로 연결하는 네크(13)로 구성되는 것을 제외하고는, 전술한 도 1b의 경우와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 더 이상의 부연 설명도 생략하기로 한다.

도 3은 본 고안의 제3 실시예에 따른 피복 전열선(1c)의 정면도로서, 스페이서(10) 형태는 전열선(2)을 완전히 피복하는 중앙의 폐환부(11)와, 그 양측에 각기 한 가닥의 도전선(3)이 슬릿(14) 내로 협지되는 두개의 개환부(12)와, 상기한 폐환부(11)와 그 양측의 개환부(12)를 일체로 연결하는 네크(13)와, 상기한 중앙의 폐환부(11)의 상하로 연장되어 격벽을 형성하는 돌출부(15)로 구성되며, 나머지 사항 은 전술한 도 1b의 경우와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 부연 설명은 생략한다.

도 4는 본 고안의 제4 실시예에 따른 피복 전열선(1d)의 정면도로서, 도 1b에 도시한 피복 전열선(1)과 비교하여 개환부(12)가 하나가 아니라 120ㅀ 각도로 이격된 3개의 개환부(12)를 가지며 각각의 개환부(12)는 도전선(3)이 협지되는 슬릿(14)을 가지며, 전열선(2)이 피복된 폐환부(11)와 상기한 3개의 개환부(12)가 각각 네크(13)에 의해 일체로 연결된 형태로 형성되는 것을 제외하고는 실질적으로 도 1b와 동일하다.

도 5는 본 고안의 제5 실시예에 따른 피복 전열선(1e)의 정면도로서, 도 4에 도시한 피복 전열선(1)과 비교하여 개환부(12)가 120° 각도로 이격된 3개의 개환부(12)로 형성되는 것이 아니라, 4개의 개환부가 90°각도로 이격되어 십자상을 이루는 형태로 형성되는 것을 제외하고는 실질적으로 도 4와 동일하므로 동일한 사항에 대한 부연은 생략하기로 한다.

도 6은 본 고안의 제6 실시예에 따른 피복 전열선(1f)의 정면도로서, 도시된 예에서는 스페이서(10)가 전열선(2)을 피복하며 그 외주연면을 따라 등 간격으로 이격하여 다수의 도전선(3)이 협지되는 다수의 슬릿(14)이 형성되어 있는 폐환부로 형성되는 것을 제외하고는 전술한 예와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 보충 설명역시 생략하기로 한다.

본 고안에 따른 피복 전열선(1,1a,1b,1c,1d,1e,1f)에 있어서, 전열선(2)과 도전선(3)에는 상호 다른 방향으로 전류가 인가되며, 이에 의해 전자파 차단 내지 저감 효과가 나타나게 되며, 전자파 차단 효과가 큰 순서대로 나열하면 도 6, 도 5, 도 4, 도 3의 순서이며, 상대적으로 가장 작은 것들은 도 1a, 도1c 및, 도 2이다.

또한 부연하면, 전술한 전열선(2)은 단 한 가닥만으로 형성할 수도 있지만, 복수개의 가닥을 나선상으로 한데 꼬아 감은 형태일 수도 있으며, 이는 전술한 도전선(3)의 경우에도 마찬가지이다.

아울러, 상기한 도전선(3) 중 적어도 일부를 전열선(2)으로 구성하고 전류 인가 방향을 중심의 전열선(2)과는 반대로 함으로서 각 도선에서 발생하는 전자파를 서로 상쇄, 소멸시킴으로써 전자파 차단 효과를 얻을 수도 있음은 물론이며 이 또한 본 고안의 영역 내이다.

전술한 본 고안의 바람직한 다양한 예에서, 도전선(3)이 적어도 2가닥 사용되는 도 3 내지 도 6의 경우에는 피복 전열선(1c,1d,1e,1f)의 양 단부에서 이들 복수매의 도전선(3)들을 적절한 접속단자(미도시)를 이용하여 집속시켜 두는 것이 바람직할 수 있다.

전술한 다양한 예에서 스페이서로 피복된 전열선과 그에 협지되는 적어도 한 가닥 이상의 도전선은 절연피복 방향을 따라 상호 평행한 상태로 배치된 다음, 케이블 제조용 다이스 니플을 이용하여 본 고안에 따른 피복 전열선으로 간단히 제조될 수 있다.

이상, 본 고안을 바람직한 구체예를 통하여 설명하였으나 당업자라면 본 고안의 사상 및 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 고안의 영역 내이다.

도 1a는 본 고안의 제1 실시예에 따른 피복 전열선의 일부 박리 사시도이다.

도 1b는 도 1a의 정면도이다.

도 1c는 도 1a의 변형예이다.

도 2는 본 고안의 제2 실시예에 따른 피복 전열선의 정면도이다.

도 3은 본 고안의 제3 실시예에 따른 피복 전열선의 정면도이다.

도 4는 본 고안의 제4 실시예에 따른 피복 전열선의 정면도이다.

도 5는 본 고안의 제5 실시예에 따른 피복 전열선의 정면도이다.

도 6은 본 고안의 제6 실시예에 따른 피복 전열선의 정면도이다.

도 7은 종래의 피복 전열선의 일부 박리 사시도이다.

도 8은 종래의 다른 피복 전열선의 일부 박리 사시도이다.

도 9는 종래의 또 다른 피복 전열선의 일부 박리 사시도이다.

도 10은 종래의 또 다른 피복 전열선의 일부 박리 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,1a,1b,1c,1d,1e,1f : 본 고안에 따른 피복 전열선

2 : 전열선 2a : 나선형 전열선

3 : 도전선 4 : 심재

5 : 절연 피복 10 : 스페이서(spacer)

11 : 폐환부 12 : 개환부

13 : 네크 14 : 슬릿(slit)

15 : 돌출부

Claims (7)

1. 전열선이 수용되며 적어도 두 가닥의 전자파 차단 내지 저감용 도전선이 상기한 전열선과 평행하게 협지(挾止)되는 심재 부재(core member)로서,

   폴리메칠 펜텐 수지, 폴리에테르 설폰 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 플루오르화 비닐 수지, 삼플루오르화 에틸렌 수지, 플루오르화 비닐리덴 수지 및 육플루오르화 프로필렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지로 성형되며,

   전열선을 피복하는 폐환부와, 등간격으로 형성되며 적어도 하나의 도전선이 슬릿 내로 협지되는 2∼8개의 개환부와, 상기한 폐환부와 개환부를 일체로 연결하는 네크(neck)로 구성되는 스페이서(spacer)와;

   상기한 스페이서와 그에 협지된 적어도 두 가닥의 도전선을 피복하는 절연피복으로 구성되는

   피복 전열선.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기한 전열선이 심재의 외주연면을 따라 권취(捲取)되어 있는 나선형 전열선인 피복 전열선.
7. 제1항에 있어서, 상기한 전열선 또는 도전선이 복수 가닥으로서 한데 꼬여져 권취된 형태인 피복 전열선.

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