KR20060111228A - Weave type heating element - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 면사직조발열체의 개략적인 조직을 보인 사시도.1 is a perspective view showing a schematic structure of a cotton weave heating element according to the present invention.
도 2는 도1의 "A"부분 확대도.FIG. 2 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 1; FIG.
도 3은 본 발명의 탄소사 단면도.3 is a cross-sectional view of the carbon yarn of the present invention.
도 4의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명 면사직조발열체의 사용예시상태를 보인 설명도.Figure 4 (a) (b) (c) (d) is an explanatory diagram showing a state of use of the cotton yarn heating element of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10; 탄소사 11; 원사 12; 탄소층10;
20; 면사 21; 전극사 30; 면사직조발열체20;
31; 전원공급선 32; 온도센서 33; 온도조절기31;
100; 위사 200; 경사100;
본 발명은 면사에 탄소층을 코팅한 위사로 직조한 직물 면상발열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 면사에 발열기능을 향상시킨 탄소층을 코팅한 발열선과 이 발열선을 소정간격의 위사로 하고 양측에 단위로 구성된 전원공급 극선을 경 사로 직조하여 발열기능의 향상과 구김 등에 의한 절단 및 단락이 최소하며 면직물에 의한 유연성을 향상시켜 사용처를 다양화시킬 수 있도록 한 면사직조발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a woven planar heating element woven with a weft yarn coated with a carbon layer on a cotton yarn, and more particularly, a heating wire coated with a carbon layer having improved heat generation function on the cotton yarn, and the heating wire as a weft yarn having a predetermined interval. The present invention relates to a cotton weaving heating element which has a power supply polarized wire formed by a sloping unit to be inclined to minimize heat generation, cutting and shortening due to wrinkles, and to improve flexibility by cotton fabric.
전기인가로 발열하는 통상의 면상 발열체는 공기를 오염시키지 않는 위생적 특징과 소음 발생이 없고 온도조절이 용이한 특징으로 발열을 필요로 하는 매트나 침대 매트리스, 보온 이불, 담요등과 함께 아파트나 일반주택 등의 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다.Ordinary planar heating elements that generate heat by applying electricity are equipped with a sanitary feature that does not pollute the air, noiseless and easy temperature control. It is widely used for heating devices, etc.
뿐만 아니라 사무실이나 상점 등 상업용 건물의 난방장치, 공장의 작업장, 창고, 막사 등의 산업용 난방장치와 각종 산업용 가열장치 및 비닐하우스와 농산물 건조시스템과 같은 농업용 설비, 도로의 재설 수단 등 결빙을 방지하고 또 한편 레저용, 방한용 의류와 가전제품, 유리의 김 서림 방지와 함께 건강보조, 치료용등의 많은 분야에서 그 사용 용도가 증가되는 있는 실정이다.In addition, it prevents freezing such as heating of commercial buildings such as offices and shops, industrial heating of factories, warehouses, barracks, and other industrial heating devices, agricultural equipment such as vinyl houses and agricultural product drying systems, and road resetters. On the other hand, in the field of leisure, winter clothing and home appliances, glass anti-fog along with the use of health supplements, treatments, etc. are increasing in many fields.
이러한 면상발열체의 발열원은 니크롬 등의 발열선이 사용되고 있으며 이 니크롬 발열선으로 만든 면상발열체에서는 전기가 선을 통해 연속적으로 흐르기 때문에 발열선의 어느 한 부분이 단락될 경우 전기가 통전되지 못해 면상발열체가 그 기능을 발휘하지 못하는 단점이 있다.As the heating source of the planar heating element, a heating wire such as nichrome is used. In the planar heating element made of the nichrome heating wire, electricity flows continuously through the wire, so when any part of the heating wire is short-circuited, the planar heating element does not operate. There is a disadvantage that can not be exercised.
니크롬 발열선은 발열선이 단락될 경우, 해당 부분에서 전기 저항이 크게 감소하여 심하게 발열되기 때문에 화재의 위험성이 존재한다.Nichrome heating wire has a risk of fire because when the heating wire is short-circuited, the electrical resistance is greatly reduced and heat is severely generated.
이에, 발열선의 단락 방지를 위해 발열선의 표면 또는 발열선들 사이를 충분한 두께의 전기부도체에 의한 완전 절연을 하고 있으나, 이처럼 완전 절연을 행할 경우에는 열전도 특성이 떨어지기 때문에 면상발열체의 발열효율이 저하되는 단점이 있다.Thus, in order to prevent the short circuit of the heating wire, the insulation of the heating wire or between the heating wires is completely insulated by an electric insulator having a sufficient thickness. However, when the complete insulation is performed, the heat conduction efficiency of the planar heating element decreases because the heat conduction characteristics are deteriorated. There are disadvantages.
그리고 이러한 면상발열체는 방수에 대해 취약한 구조를 가지고 있기 때문에, 물이나 습기가 존재하는 곳에서는 쉽게 사용할 수 없는 결점이 있다.In addition, since the planar heating element has a structure that is vulnerable to waterproofing, there is a defect that can not be easily used in the presence of water or moisture.
이러한 문제를 개선하기 위하여 펄프부재에 형성되어 한 쌍의 전극에 의해 인가되는 전원과 발열하는 탄소섬유를 포함한 탄소섬유 발열지를 상하절연부재로 적층시키는 구성이 있고 이러한 구성의 절연부재를 고분자 절연재질의 우레탄재질로 형성되는 선 기술이 알려진바 있다.In order to solve this problem, there is a structure in which a carbon fiber heating paper including a power source and a heat generating carbon fiber, which is formed on a pulp member and applied by a pair of electrodes, is laminated with upper and lower insulating members. Line technology formed from a urethane material is known.
또한 위사와 경사로 직조되어 이차원적인 형태로 이루어진 직물에 도전매체로서 열전도가 우수한 탄소를 도포한 후 우레탄으로 코팅 처리된 발열지를 구성하고, 발열지의 종방향이나 횡방향으로는 적어도 한 쌍 이상의 전극부재를 형성하며, 상기 발열지의 상하 표층에는 절연부재가 라미네이팅 된 면상발열체와, 이러한 면상발열체의 직물지에 탄소를 도포시켜 탄소에 정격전압을 일정하게 유지하고 열전도율을 향상하도록 한 면상발열지등이 선행기술로 알려진바 있다.In addition, weaving a warp and warp yarns to form a two-dimensional fabric is applied as a conductive medium to the carbon having excellent thermal conductivity as a coating of urethane coated heat generating paper, at least one pair of electrode members in the longitudinal or transverse direction of the heating paper In the prior art, a planar heating element having an insulating member laminated on the upper and lower surfaces of the heat generating paper, and a planar heating paper which applies carbon to the fabric paper of such a planar heating element to maintain a constant rated voltage on the carbon and improve thermal conductivity. It is known.
이러한 선행기술들은 부지포 등에 탄소를 일률적으로 도포하거나 또는 직물지 표면에 탄소를 도포시키는 발열부재와 이 발열부재에 다시 절연을 위한 상하외피를 구비하게 된다.These prior arts are provided with a heating member for uniformly applying carbon to the sub-porous fabric or the like, or for coating carbon on the surface of the textile paper, and the upper and lower outer shells for insulating the heating member again.
그리고 상기 외피는 통상 PVC재질의 필름으로 구성됨으로서 면상발열체가 두껍고 유연성을 상실하여 부러짐에 의한 단락현상이 증대되는 문제가 있다.In addition, since the outer shell is usually made of a PVC film, there is a problem in that the surface heating element is thick and short-circuited due to breakage due to loss of flexibility.
또한 필름의 절단부로 습기, 물 등이 쉽게 유입될 때 합선 위험성과 함께 유 연성이 구비하지 못하여 상품을 다양화시킬 수 없는 단점과 제작공정이 복잡하여 원가상승 등의 문제점을 가지고 있다.In addition, when moisture, water, etc. are easily introduced into the cut portion of the film, there is a problem such as cost increase due to the shortcoming of the short circuit and the inability to diversify the product and the complicated manufacturing process.
본 발명의 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로 특히 면사에 탄소를 소정두께로 코팅한 탄소사를 구비하고 이러한 탄소사를 위사로 사용하여 면직물을 직조함으로서 탄소사의 유연성에 의한 굴곡이 용이하고 일정한 간격으로 조직을 이루어 어느 하나의 절단에도 발열에 지장을 초례하지 않도록 함을 목적으로 한다.In order to improve the above problems of the present invention, it is particularly easy to bend due to the flexibility of carbon yarns by having a carbon yarn coated with a predetermined thickness of carbon in cotton yarn and weaving cotton fabric using such carbon yarn as a weft yarn. It aims to prevent tissues from being interrupted by fever in any one cutting by forming a tissue at regular intervals.
본 발명의 다른 목적은 면사에 탄소를 코팅한 탄소사의 위사와 면사로 구비되는 경사 및 직물지 양측으로 한 쌍 이상의 전극부재의 극선으로 직조되어 면상발열체의 크기에 제한을 두지 않고 임의 크기로 구성할 수 있도록 한 목적과 함께 직조에 따른 유연성과 제조가 매우 간단하며 자동화장치에 의한 직조가 가능하도록 함을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to be woven by polar lines of one or more pairs of electrode members on both sides of the inclined and woven paper provided with weft yarns and cotton yarns coated with carbon on carbon yarns, and can be configured to any size without limiting the size of the planar heating element In addition to the purpose and the flexibility of the weaving and the manufacturing is very simple, the purpose of the weaving by the automated device is possible.
또한 탄소층은 수분, 물을 흡수하지 않아 전기의 누전 등을 방지함을 목적으로 한다.In addition, the carbon layer does not absorb moisture and water to prevent the leakage of electricity.
상기 탄소사는 소정간격으로 균등하게 구비되어 면상발열체의 온도분포를 균일하게 유지하면서도 그 발열효율을 높일 수 있는 면상발열체를 제공함을 목적으로 하는 것이다.The carbon yarn is provided evenly at predetermined intervals to provide a planar heating element that can increase the heat generating efficiency while maintaining a uniform temperature distribution of the planar heating element.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 먼저 원사에 탄소층을 소정두께로 코 팅한 탄소사와 면사로 위사를 구비하고 면사의 경사로 전기를 공급하는 구리선인 전극사를 한 쌍 이상의 전극부재로 구비한다.The present invention for achieving the above object is first provided with a carbon yarn coated with a carbon layer to a predetermined thickness of the yarn and a yarn yarn with a weft yarn and a pair of electrode members of the copper wire for supplying electricity to the inclined cotton yarn.
그리고 공지와 같이 직조장치에 의하여 상기 탄소사를 위사와 일정한 간격으로 직조되도록 하며 경사 중 극사는 직물지의 양단 끝단에서 소정간격이 내측으로 위치된 상태에서 복수개의 극사가 형성되도록 직조한다.And as known, weaving the carbon yarns at regular intervals with a weaving device by a weaving device, and the weaving yarns of the warp yarns are formed so that a plurality of polar yarns are formed in a state in which a predetermined interval is located at both ends of the fabric paper.
이때 상기 탄소사와 탄소사 사이에는 면사가 위치되면 이때의 간격을 대량 5mm 전후로 설정하는 것이 바람직하다.At this time, when the cotton yarn is located between the carbon yarn and the carbon yarn, it is preferable to set the distance at this time around 5mm.
그러나 면상발열지의 사용용도 및 원사의 재질과 또는 크기 등에 따라 이 간격 조절은 임의에 따라 설정하는 것이 보다 바람직하다.However, it is more preferable to set this spacing arbitrarily according to the use of planar heating paper, the material and the size of the yarn, and the like.
본 발명에 의한 면상발열 직물지는 면사가 위사와 경사로 직조된 상태에서 소정간격의 위사 사이마다 탄소사가 균일하게 직조되며 이 탄소사는 직물지의 양측 끝단부에서 소정간격 내측부에 경사로 직조된 극사와 접속 연결된다.According to the present invention, the surface heat-generating fabric paper is woven evenly between the weft yarns of a predetermined interval in a state where the cotton yarn is woven in a warp yarn, and the carbon yarn is connected to the pole yarn woven in an inclined portion at the inner side of the predetermined interval at both ends of the fabric paper. .
상기 탄소사와 한 쌍의 전극사는 접합부가 상호 기밀하게 압착되어 전원을 도통하게 되며 이러한 발열 직물지는 사용용도 등에 따라 또는 직조(織造) 조직 등에 따라 크기를 임의로 선정하여 직조할 수 있다. The carbon yarn and the pair of electrode yarns are bonded to each other in an airtight manner so that the power supply is conducted. The heat generating fabric can be woven by arbitrarily selecting the size according to the use purpose or the weaving structure.
이하에서는 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세한 설명을 하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 면사직조발열체의 개략적인 조직을 보인 사시도이고 도 2는 도1의 "A"부분 확대도이며 도 3는 본 발명의 탄소사 단면도 및 도 4의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명 면사직조발열체의 사용예시상태를 보인 설명도이다.1 is a perspective view showing a schematic structure of a cotton weave heating element according to the present invention, Figure 2 is a partially enlarged view "A" of Figure 1 and Figure 3 is a cross-sectional view of the carbon yarn of the present invention and Figure 4 (a) (b) (c) (d) is explanatory drawing which showed the usage example state of the cotton woven heating element of this invention.
상기 도면에 도시된 본 발명에 따른 면사직조발열체는 통상의 원사에서 선정된 원사(11)에 탄소층(12)을 소정두께로 코팅한 탄소사(10)를 구비한다.The cotton yarn weaving heating element according to the present invention shown in the drawings includes a
그리고 상기 탄소사(10)와 면사(20)를 소정간격으로 균등하게 이격되도록 하여 위사(100)로 직조한다.Then, the
경사(200)는 통상의 면사(20)와 전기를 공급하는 구리선인 전극사(21)를 한 쌍 이상의 전극부재로 구비하되 이 전극사(21)는 면사직조발열체(30)의 양측 끝단에서 내측으로 소정간격 내측에 위치되도록 설정하여 상기 위사(100)와 함께 직조기에 공급시켜 직조하게 된다.The
이에 따라 직조된 본 발명은 소정크기의 직물지 형태를 가지며 위사(100)는 약 5mm정도의 간격마다 탄소사(10)가 구성되며 이 탄소사(10)는 직물형태의 면사직조발열체(30)의 양단부에 조직된 전극사(21)와 중첩되고 압착되어 전원이 도통되도록 구성된다.The present invention woven according to the present invention has a predetermined size of woven paper form and the
그리고 경사(200)는 위사(100)와 교차되어 직물지를 구성하는 한편 면사직조발열체(30)의 양단부로 위치되는 소정위치에 구리선인 전극부재로 형성된 전극사(21)가 소정 폭을 이루는 경사(200)로 직조되어 구성된다.In addition, the
이러한 본 발명의 면사직조발열체(30)는 공지와 같이 본 발명에 의한 면사직조발열체(30)를 사용용도의 크기로 절단하고 전원공급선(31)을 상기 경사(200)중 전극사(21)에 접속시키고 전원공급선(31)에 전원을 공급함으로서 전원이 전극사(21)를 통해 탄소사(10)로 공급됨과 함께 탄소사(10)에서 발열기능을 발휘하게 되는 것이다.The cotton yarn
이상과 같이 구성되는 본 발명은 도 3에서 도시한 바와 같이 상기에서 직조된 본 발명의 면사직조발열체(30)를 소정한 크기로 직조하여 구비하고 공지와 같이 본 발명에 의한 면사직조발열체(30)를 사용용도의 크기로 절단하여 전극사(21)에 전원공급선(31)을 접속 연결함과 함께 온도센서(32)를 구성시켜 온도조절기(33)의 설정온도를 제어하도록 구성한다.The present invention configured as described above is provided with a woven cotton
이에 따라 공급되는 전원은 온도조절기(33)에 의한 제어와 함께 전원의 통전으로 전원공급선(31)이 전극사(21)를 거처 탄소사(21)로 전원을 인가시키게 된다.Accordingly, the power supplied is controlled by the
전원을 공급받는 탄소사(21)는 발열기능을 발휘하게 되는 것이다.The
상기 탄소사(21)는 원사외부에 탄소층을 소정두께로 코팅하여 구성되고 탄소의 육각 고리가 연이어 층상격자를 형성한 구조이며 금속광택이 있고 흑색이나 회색을 띤다.The
강도 10∼20g/d, 비중 1.5∼2.1. 내열성, 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 해충에 대한 저항성이 크다. 또한 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져 나가 중량이 감소되므로 금속(알루미늄)보다 가볍고 반면에 금속(철)에 비해 탄성과 강도가 뛰어나다.Strength 10-20 g / d, specific gravity 1.5-2.1. Excellent heat resistance and impact resistance, resistant to chemicals and high resistance to pests. In addition, the molecular weight of oxygen, hydrogen, nitrogen, etc. during the heating process to reduce the weight is lighter than the metal (aluminum), while the elasticity and strength is superior to the metal (iron).
이런 특성의 탄소층이 면사직조발열체의 표면에서 고열의 발열과 탄소층이 소정간격으로 균등하게 직조되어 면사직조발열체의 전체 표면을 균등하게 발열시키게 됨으로서 니크롬 등의 발열선을 이용한 종래의 면상발열체의 문제점인 발열선 부위만의 부분발열에 의한 불균일한 온도분포를 해결할 수 있다.The carbon layer having such characteristics generates heat of high heat on the surface of the cotton yarn heating element and evenly weaves the carbon layer at a predetermined interval so that the entire surface of the cotton yarn heating element is evenly generated, which is a problem of conventional planar heating elements using a heating wire such as nichrome. It is possible to solve the non-uniform temperature distribution caused by the partial heating of only the phosphorus heating line.
또한, 탄소층은 서로 간 접촉이 훨씬 용이하게 발생하기 때문에 다양한 발열 특성을 있고 원사에 코팅으로 구비되어 휨성에 강하고 탄소층의 단전 및 파열이 최소화됨으로서 갖는 면사직조발열체의 사용효과를 증대시킬 수 있다.In addition, since the carbon layers are much more easily in contact with each other, they have a variety of exothermic properties and are provided with a coating on the yarn, which is strong in warpage and minimizes breakage and rupture of the carbon layer, thereby increasing the effect of using the cotton woven heating element. .
이와 같이, 본 발명의 면사직조발열체에 의해 발열선의 단락으로 인해 면상 발열지를 사용하지 못하는 단점을 해소함과 동시에 면사직조발열체의 온도분포를 균일하게 유지하면서도 그 발열효율을 높일 수 있다. 또한, 물이나 습기가 존재하는 곳에서도 안전하게 사용할 수 있는 특징을 발휘하는 것이다.In this way, the cotton yarn weaving heating element of the present invention can solve the disadvantage of not using the surface heating paper due to the short circuit of the heating wire and at the same time maintain the temperature distribution of the cotton yarn weaving heating element can be improved while the heating efficiency. In addition, it exhibits a feature that can be used safely even in the presence of water or moisture.
본 발명은 종래의 구리선으로 구성되는 발열선 또는 직물지표면에 탄소층을 코팅하고 다시 PVC를 중첩하는 등의 구성에서 발열선의 단락과 PVC코팅으로 인한 단점을 간단히 해소하고 면사직조발열체의 온도분포를 균일하게 유지하면서도 그 발열효율을 높일 수 있도록 한 면사직조발열체를 제공하는 효과 및 탄소층이 코팅된 원사로 구비되어 물이나 습기로부터 안전하게 사용할 수 있는 효과 및 직조에 따른 크기의 자유로운 구성과 함께 휨성이 양호하여 의류 등에서도 자유롭게 이용될 수 있는 면사직조발열체를 제공하여 산업발전과 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.The present invention simply solves the shortcomings caused by the short circuit of the heating wire and the PVC coating in a configuration such as coating a carbon layer on the heating wire or the fabric surface composed of conventional copper wire and overlapping the PVC again, and uniformly distributes the temperature of the cotton woven heating element. It has the effect of providing cotton weaving heating element to increase its heating efficiency while maintaining it, and it is equipped with a carbon layer-coated yarn so that it can be used safely from water or moisture, and the free configuration of the size according to the weaving is good. It is a useful invention that can provide a cotton yarn weaving heating element that can be used freely in clothing, etc., greatly improving the industrial development and commerciality.
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2005
- 2005-04-22 KR KR1020050033718A patent/KR20060111228A/en not_active Application Discontinuation
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