KR20060017981A

KR20060017981A - 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선

Info

Publication number: KR20060017981A
Application number: KR1020040066281A
Authority: KR
Inventors: 류찬호
Original assignee: 류찬호
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-02-28
Also published as: KR100607446B1

Abstract

본 발명은 전원 공급시 발열선에서 발생되는 유해 전자파를 흡수하여 제거할 수 있는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선에 관한 것으로, 일정한 저항을 갖는 선재로 이루어져 전원의 공급에 의해 발열되는 제1열선과; 상기 제1열선 주위를 감싸며 열선을 절연시키기 위한 내부 절연층과; 상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 발열 온도를 감지하는 센서선과; 상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 한쪽 끝은 상기 제1열선과 접속되고 전원의 공급에 의해서 발열되는 제2열선과; 상기 센서선 및 제2열선을 감싸며 열선에서 발생되는 전자파를 차폐하는 전자파 차폐층과; 상기 전자파 차폐층을 감싸며 전자파 차폐층의 외주에 형성된 외부 절연층;으로 이루어져 발열선에서 발생되는 전기장 및 자기장을 효과적으로 차폐할 수 있다.

발열선, 전자파, 차폐, 온도, 감지(센서)

Description

온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선{Heating Wire Having Thermostat to Shield Electromagnetic Wave}

도 1은 종래 종래 기술에 의한 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선의 도시한 개략도

도 2는 본 발명에 따른 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선의 일 실시예를 보여주는 개략도

도 3은 본 발명에 따른 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선의 다른 실시예를 보여주는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1열선 2 : 제1절연체

3 : 온도 감지선 4 : 제2열선

5 : 제2절연체 6 : 외피

11, 11a : 제1열선 22 : 심재

33, 33a : 센서선 44, 44a : 제2열선

55, 55a : 내부 절연층 66, 66a : 외부 절연층

77, 77a : 전자파 차폐층

본 발명은 전기 장판, 전기 담요, 옥 매트, 찜질용 패드 등에 사용되는 발열선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전원 공급시 발열선에서 발생되는 유해 전자파를 제거할 수 있는 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선에 관한 것이다.

우리의 일상 생활에 있어서 없어서는 안될 소중한 자원인 전기를 이용한 전기 장판 등의 난방장치에는 저항값이 큰 발열선에 전기가 흐르도록 함으로써 열을 발생하는 전기 제품이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 상기 발열선을 이용한 전기 제품은 사용하기가 간편하고 별도의 특별한 시설이 요구되지 않으므로 생활에 많은 편의를 제공하고 있으나, 한편으로 전기를 잘못 사용함으로써 발생되는 감전에 대한 두려움과, 전기 제품에서 발생하는 인체에 유해한 전자파에 대한 두려움 등으로 사용을 꺼려하는 경향이 있어온 게 사실이다. 특히, 전자파에 대해서는 심리적, 생리적 및 신체적으로 큰 피해를 줄 수 있다는 많은 연구자료가 보고되면서 전자파에 대한 사용자의 관심이 날로 높아지고 있는 실정이다. 이러한 전자파의 발생 유형으로는 전자 제품 본체로부터 발생되는 전자파가 있는 반면에, 전원이 공급되는 전원선이나 발열선으로부터 발생되는 전자파도 있다.

이러한 전자파를 억제하기 위한 종래의 발열선의 다양한 예들중에서 국내 실용신안등록출원 제20-2001-0036766호의 "전기 침구용 발열선"이 있다. 도 1을 참 조하면, 이 고안에서는 전기 장판이나 전기 담요 등의 사용시 발열선으로부터 유해 전자파가 발생하는 것을 억제하기 위해 온도 감지선(3)이 제1절연체 (2)에 의해 감싸지며, 상기 제1절연체(2)에 제1열선(1)이 어느 한 방향으로 권선되고, 상기 제1열선(1)에 제2절연체(5)가 피복되며, 상기 제2절연체(5)에 제2열선(4)이 제1열선(1)의 권선 방향과 동일 방향으로 권선되고, 상기 제2열선(4)에 외피가 피복되는 구성을 갖는다.

상기한 종래의 발열선은 온도 감지선(3), 제1열선(1) 및 제2열선(4)을 각각 따로 권선하거나 설치하여야 하므로 일손이 많이 소요되어 작업 능률이 떨어지고 온도 감지선이 발열선의 안쪽에 위치하여 발열선의 온도 감지에 있어서 정확성이 다소 떨어지는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 제2열선을 감싸는 외피의 재질이 PVC이고 하나의 층으로만 되어 있어서 전자파의 제거가 만족스럽지 못한 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 작업 능률을 향상시킬 수 있고 온도를 보다 정확하게 감지할 수 있으며 발열선에서 발생되는 유해 전자파를 효과적으로 억제할 수 있는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선을 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선은 일정한 저항을 갖는 선재로 이루어져 전원의 공급에 의해 발열되는 제1열선과; 상기 제1열선 주위를 감싸며 열선을 절연시키기 위한 내부 절연층과; 상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 발열 온도를 감지하는 센서선과; 상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 한쪽 끝은 상기 제1열선과 접속되고 전원의 공급에 의해서 발열되는 제2열선과; 상기 센서선 및 제2열선을 감싸며 열선에서 발생되는 전자파를 차폐하는 전자파 차폐층과; 상기 전자파 차폐층을 감싸며 전자파 차폐층의 외주에 형성된 외부 절연층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선은 상기 내부 절연층의 중심축 방향으로 설치되며 내열성을 갖는 심재를 더 포함하고 상기 제1열선이 상기 심재의 외주면에 나선형이면서 상기 제2열선과 동일 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선에서 제1열선은 상기 내부 절연층의 중심축 방향을 따라 일직선으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선에서 상기 전자파 차폐층의 재질은 폴리에칠렌에 탄소(카본)가 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선의 일 실시예 를 보여주는 개략도다. 간단히 설명하면, 도 2는 심재(22)를 구비하고 심재(22)의 외주면에 나선형이면서 제2열선(44)과 동일한 방향으로 제1열선(11)을 권선한 일 실시예이다.

본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선은 심재(22), 제1열선(11), 내부 절연층(55), 센서선(33), 제2열선(44), 전자파 차폐층(77), 외부 절연층(66)을 포함하고 있다. 구체적으로 살펴보면, 상기 심재(22)는 심사 또는 심선이라고도 하며 미세한 굵기를 갖는 다수의 가닥으로 형성되어 있고 재질은 주로 레이온사, 나일론사 또는 유리섬유이며 제1열선(11)이 나선형으로 권선되도록 용이하게 하고 내열성이 있어야 함은 당연하다.

상기 제1열선(11)은 전원이 공급되면 열이 발생되는 부분이고, 제1열선(11)의 재질은 도전성을 갖는 니크롬선, 동선, 니켈/동의 합금선이 주로 사용되며, 제1열선(11)은 상기 심재(22)의 외주면에 나선형이면서 제2열선(44)과 동일한 방향으로 권선된다. 또한, 제1열선(11)은 나일론 수지, 실리콘, 테플론으로 피복할 수 있다.

상기 내부 절연층(55)은 내열성이 우수한 실리콘, 나일론 수지, 또는 테플론 재질로 이루어지며 상기 제1열선(11) 및 심재(22)를 보호하며 여기서 발생한 열을 외부로 전달하거나 절연하는 역할을 수행한다.

상기 센서선(33)은 발열 온도를 감지하는 것으로, 저항값의 변화에 따른 온도 변화(즉, 온도가 상승하면 저항값도 상승하는 원리)를 감지하여 온도 제어를 수행하도록 한다. 그리고 센서선(33)은 내부 절연층(55)상의 외주에 제2열선(44)과 투윈(쌍)으로 나선형으로 권선되며 재질은 주로 동선 또는 철선이 사용된다. 또한, 다른 선과의 단락(쇼트)을 방지하기 위하여 상기 센서선(33)에는 에나멜 코팅을 하며 전자파 차폐층(77)의 피복과도 절연을 시켜준다.

제2열선(44)은 전원이 공급되면 열이 발생되는 부분이고, 재질은 주로 저항값이 적은 동선이 사용되며 전원이 공급된다. 또한, 제2열선(44)은 작업 능률 향상을 위해 상기 내부 절연층(55)상의 외주에 센서선(33)과 투윈(쌍)으로 나선형으로 권선된다. 여기서, 제1열선(11)과 제2열선(44)은 동일 방향으로 권선되도록 하고 한쪽 끝에는 제1열선(11)과 제2열선(44)이 접합(joint)되도록 하여 두 열선(11,44)에서 발생되는 자기장의 방향이 서로 반대가 되며 따라서, 두 열선(11,44)에서 형성된 자기장은 서로 대부분 상쇄되어 전자파가 그 만큼 감소하게 된다.

전자파 차폐층(77)은 센서선(33) 및 제2열선(44)을 감싸며 두 열선(11,44)에서 발생되는 전자파를 차폐하는 기능을 하고 재질은 폴리에칠렌에 탄소(카본)가 함유되어 있어 도체로서의 역할을 하므로 제2열선(44)으로 전원 공급시 저항값이 낮아져 쉴드(차폐)의 효과를 가지며 발열선의 내구성을 높여주는 역할도 한다.

외부 절연층(66)은 상기 전자파 차폐층(77)을 감싸며 전자파 차폐층(77)의 외주에 형성되고 절연성, 내수성 및 내열성을 갖추면서 전자파를 차폐하는 기능도 가지며 외부의 충격에 견디는 실리콘 또는 PVC 재질을 사용한다.

도 3은 본 발명에 따른 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선의 다른 실시예를 보여주는 개략도이다. 부언해서 설명하면, 도3은 권선작업에 따른 일손절 감을 위해 안출된 것으로서 심재(22)를 구비하지 않고 제1열선(11a)을 내부 절연층(55a)의 중심축 방향을 따라 일직선으로 설치한 다른 실시예를 보여주는 도면이다.(다른 구성은 도 2와 동일함)

본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선은 제1열선(11a), 내부 절연층(55a), 센서선(33a), 제2열선(44a), 전자파 차폐층(77a), 외부 절연층(66a)을 포함하고 있다. 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 상기 제1열선(11a)은 전원이 공급되면 열이 발생되는 부분이고, 제1열선(11a)의 재질은 도전성을 갖는 니크롬선, 동선, 니켈/동의 합금선이 주로 사용되며, 제1열선(11a)은 나일론 수지, 실리콘, 테플론으로 피복할 수 있다.

상기 내부 절연층(55a)은 내열성이 우수한 실리콘, 나일론 수지, 또는 테플론 재질로 이루어지며 상기 제1열선(11a)을 보호하며 여기서 발생한 열을 외부로 전달하거나 절연하는 역할을 수행한다.

상기 센서선(33a)은 발열 온도를 감지하는 것으로, 저항값의 변화에 따른 온도 변화(즉, 온도가 상승하면 저항값도 상승하는 원리)를 감지하여 온도 제어를 수행하도록 한다. 그리고 센서선(33)은 내부 절연층(55a)상의 외주에 제2열선(44a)과 투윈(쌍)으로 나선형으로 권선되며 재질은 주로 동선 또는 철선이 사용된다. 또한, 다른 선과의 단락(쇼트)을 방지하기 위하여 상기 센서선(33a)에는 에나멜 코팅을 하며 전자파 차폐층(77a)의 피복과도 절연을 시켜준다.

제2열선(44a)은 전원이 공급되면 열이 발생되는 부분이고, 재질은 주로 저항값이 적은 동선이 사용되며 전원이 공급된다. 또한, 제2열선(44a)은 작업 능률 향 상을 위해 상기 내부 절연층(55a)상의 외주에 센서선(33a)과 투윈(쌍)으로 나선형으로 권선된다. 여기서, 제1열선(11a)과 제2열선(44a)은 동일 방향으로 권선되도록 하고 한쪽 끝에는 제1열선(11)과 제2열선(44)이 접합(joint)되도록 하여 두 열선(11a,44a)에서 발생되는 자기장은 서로 대부분 상쇄되어 전자파가 그 만큼 감소하게 된다.

전자파 차폐층(77a)은 센서선(33a) 및 제2열선(44a)을 감싸며 두 열선(11a,44a)에서 발생되는 전자파를 차폐하는 기능을 하고 재질은 폴리에칠렌에 탄소(카본)가 함유되어 있어 도체로서의 역할을 하므로 제2열선(44a)으로 전원 공급시 저항값이 낮아져 쉴드(차폐)의 효과를 가지며 발열선의 내구성을 높여주는 역할도 한다.

외부 절연층(66a)은 상기 전자파 차폐층(77a)을 감싸며 전자파 차폐층(77a)의 외주에 형성되고 절연성, 내수성 및 내열성을 갖추면서 전자파를 차폐하는 기능도 가지며 외부의 충격에 견디는 실리콘 또는 PVC 재질을 사용한다.

상기한 바와 같이 제1열선(11,11a) 및 제2열선(44,44a)에 전원이 공급되면 자기장은 대부분 서로 상쇄되고, 두 열선(11/11a,44/44a)에서 발생되는 전자파는 전자파 차폐층(77,77a)과 외부 절연층(66,66a)에서 대부분 차폐되어 본 발명에 의한 온도센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선에서는 인체에 유해한 전자파가 거의 배출되지 않거나 상당히 감소하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선은 제조시 작업능률을 향상시킬 수 있고 사용시 온도를 보다 정확하게 감지하여 안전성을 도모할 수 있으며 발열선에서 발생되는 유해 전자파를 매우 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims

일정한 저항을 갖는 선재로 이루어져 전원의 공급에 의해 발열되는 제1열선과;

상기 제1열선 주위를 감싸며 열선을 절연시키기 위한 내부 절연층과;

상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 발열 온도를 감지하는 센서선과;

상기 내부 절연층상의 외주에 나선형으로 권선되며 한쪽 끝은 상기 제1열선과 접속되고 전원의 공급에 의해서 발열되는 제2열선과;

상기 센서선 및 제2열선을 감싸며 열선에서 발생되는 전자파를 차폐하는 전자파 차폐층과;

상기 전자파 차폐층을 감싸며 전자파 차폐층의 외주에 형성된 외부 절연층;을 포함하는 것을 특징으로하는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선.
청구항 1에 있어서,

상기 내부 절연층의 중심축 방향으로 설치되며 내열성을 갖는 심재를 더 포함하고 상기 제1열선이 상기 심재의 외주면에 나선형이면서 제2열선과 동일 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선.
청구항 1에 있어서,

상기 상기 제1열선은 상기 내부 절연층의 중심축 방향을 따라 일직선으로 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선.
청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 전자파 차폐층의 재질은 폴리에칠렌에 탄소(카본)가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 센서가 내장된 전자파 차폐용 발열선.