KR20130068713A - 면상발열체 및 이를 포함하는 온열 매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면상발열체 및 이를 포함하는 온열 매트에 관한 것으로서, 본 발명의 면상 발열체는 교류 전원이 인가되는 한 쌍의 경사; 상기 한 쌍의 경사 사이에 연결되는 다수의 전열성 위사; 및 일단이 상기 한 쌍의 경사 중 하나에 접속되고 타단은 단선 상태를 형성하여 상기 교류 전원에 의해 전자 방사를 제공하는 도전성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의해 전자파 안전 기준 수치보다 훨씬 낮은 전자파 방출 특성과 경제성을 두루 갖춘 면상발열체 및 온열 매트를 제공할 수 있다.

Description

면상발열체 및 이를 포함하는 온열 매트{PLANAR HEATING ELEMENT AND THERMAL MAT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 면상발열체 및 이를 포함하는 온열 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인체에 유해한 전자파를 차단하는 면상발열체 및 온열 매트에 관한 것이다.

본 기술분야에서 전자파 차폐는 오랜 기술적 이슈이다.

지금까지 제시된 전자파 차폐 특허 기술들을 살펴보면 크게 두 가지 정도로 대별할 수 있다.

하나는 전자파 차폐층을 형성하는 기술로서, 특허출원 제2007-5540호, 실용신안출원 제2007-2247호, 특허출원 제2006-8831호, 실용신안등록출원 제2007-4504호 등 다수의 특허에서 이와 같은 기술이 이용되었다.

다른 하나는 서로 반대방향으로 흐르는 전류에 의해 전자파를 상쇄시키는 기술이다. 즉, 이웃하는 발열 위사들이 180도 반대 방향으로 전류가 흐르도록 직조함으로써 각각의 위사에서 발생하는 전자파가 상호 상쇄되도록 하는 기술로서, 특허출원 제2010-8676호, 특허출원 제2010-115452호, 실용신안등록출원 제2006-14577호 등에서 소개된 바 있다.

전자파 차폐층을 형성하는 기술이나 전류 방향이 상호 반대 방향이 되도록 하여 위사를 배열하는 기술들은 공통적으로 원재료의 상승을 초래하는 단점이 있다.

대표적인 예로서, 특허출원 제2010-8676호의 대표도면이 도1에 개시되어 있다. 도1을 참조하면, 이 특허기술은 서로 반대방향으로 흐르는 전류를 형성하기 위해 면상발열체를 2장 포개어 놓는 구조로 되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이는 면상발열체 1장을 더 필요로 하기 때문에 사업성과 경제성을 기대할 수 없는 구성이다. 이 밖의 특허기술에서도, 차폐층의 추가, 전원공급부의 증설, 또는 경사의 추가 설치 등이 요구되기 때문에 원가 상승이 수반된다.

원가를 크게 높이지 않으면서도, 국제적으로 통용되는 전자파 안전 기준 수치는 2mGauss를 만족시키는 면상발열체에 대한 새로운 패러다임이 요구된다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 전자파 안전 기준 수치를 만족시키면서도 경제성을 담보하는 면상발열체 및 이를 포함하는 온열 매트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 면상 발열체에 있어서, 교류 전원이 인가되는 한 쌍의 경사; 상기 한 쌍의 경사 사이에 연결되는 다수의 전열성 위사; 및 일단이 상기 한 쌍의 경사 중 하나에 접속되고 타단은 단선 상태를 형성하여 상기 교류 전원에 의해 전자 방사를 제공하는 도전성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체에 의해 달성될 수 있다.

여기에서, 상기 도전성 섬유는 상기 다수의 전열성 위사 사이에 형성될 수 있으며, 상기 도전성 섬유는 상기 전열성 위사와 동일 평면상에 평행하게 설치될 수도 있다. 또한, 상기 도전성 섬유의 타단과 접속되지 않은 또하나의 경사 사이의 간격은 상기 도전성 섬유 길이의 50% 미만으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 온열매트에 있어서, 상기 면상발열체 를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열 매트에 의해 달성될 수도 있다.

본 발명에 의해 전자파 안전 기준 수치보다 훨씬 낮은 전자파 방출 특성과 경제성을 두루 갖춘 면상발열체 및 온열 매트를 제공할 수 있다.

도1은 종래 면상발열체의 차폐 기술을 설명하기 위한 도면;
도2는 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체의 개략적인 구성도;
도3a은 본 발명의 차폐 성능을 대비하여 설명하기 위한 면상발열체의 구성도; 및
도3b는 도전성 섬유가 배제된 도3a에 대비되는 면상발열체의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 면상발열체의 개략적인 구성도이다.

도2를 참조하면, 본 실시예의 면상발열체(1)는 경사(11,12), 위사(21), 및 도전성 섬유(31)를 포함하여 구성된다.

경사(11,12)는 외부 전원공급부(미도시)로부터 전원이 인가되는 라인으로서, 각각 양극과 음극 전극의 역할을 수행하는 한 쌍의 경사(11,12)로 구성된다. 공지된 바와 같이, 경사(11,12)는 주로 동선이 많이 활용되고 있으며, 그 밖에 다른 도전성 재질의 카본사 또는 이를 포함하는 합사 형태의 섬유들이 이용될 수 있다.

위사(21)는 양극 및 음극 경사(11,12) 사이에서 전기적으로 접속되어, 경사(11,12)에 인가되는 교류 전원에 의해 발열하며, 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되는 것이 일반적이다. 공지된 바와 같이, 위사(21)는 카본 코팅선, 니켈 흑연 파우더 코팅선, 카본선 등으로 구현된다.

도전성 섬유(31)는 일단이 양극 경사(11)에 전기적으로 접속되어 있고, 타단은 어디에도 연결되어 있지 않은 단선 처리되어 있다. 본 실시예에서, 도전성 섬유(31)는 위사(21)와 같은 면에서 함께 직조되고, 다수의 위사들(21) 사이에서 위사(21)와 평행한 라인 형태로 형성되어 있다. 재질적인 측면에서, 도전성 섬유(31)는 경사(11,12)와 위사(21)로 사용되는 재질의 선 중 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 직조 섬유 형태가 아닌 다른 도전성 부재를 포함할 수도 있다.

사용자가 면상발열체(1)를 동작하고자 할 때, 상용 교류 전압이 양극 경사(11)에 인가된다. 220[V], 60[Hz]의 교류 전압이 가해지면 교류 전류가 양극 경사(11), 위사(21), 음극 경사(12)를 통해 흐르게 되고, 이에 경사(11,12) 및 위사(21)에서 발열이 일어난다. 발열이 진행되는 동안 교류 전류의 흐름에 의해 전자파가 발생하게 된다.

또한, 발열이 진행되는 동안 동일한 교류 전압이 도전성 섬유(31)에도 인가된다. 도전성 섬유(31)는 폐루프를 형성하지 못하기 때문에 전류가 흐르지 않지만, 도체의 특성상 안테나와 같은 기능을 하게 되어 전자파를 방사하게 된다. 이렇게 방사된 전자파는 위사(21)로부터 발생되는 전자파와 간섭을 일으키게 되어, 면상발열체(1)의 전자파 배출 크기에 영향을 주게 된다.

양극 경사(11)와 접속되어 형성된 다수의 도전성 섬유(31)들이 형성하는 방사 패턴과 전자파가 어떻게 상호 간섭되는지 실험적으로 입증할 수 없었지만, 도전성 섬유(31)가 있는 경우와 없는 경우에 각각 측정된 전자파의 크기를 통해 본 실시예의 효과를 확인할 수 있었다.

도2의 면상발열체(1)를 세로, 가로 1000(mm)×500(mm) 사이즈로 만들고(도3a), 전자파를 측정한 결과 0.1mGauss가 측정되었다.

이는 도전성 섬유(31)를 형성하지 않고 경사(11,12)와 위사(21)로만 구성된 동일 사이즈의 면상발열체(도3b 참조)에 상용 교류 전원을 인가한 경우에 측정되는 전자파 측정치 7mGauss에 비해 월등히 낮은 수치다.

즉, 도전성 섬유(31)에서 방사된 전자파가 위사(21)로부터 발생하는 전자파를 상쇄하는 간섭 효과를 일으켜 전자파 방출을 1/70로 줄일 수 있다는 사실이 확인된 것이다.

본 실시예에 따른 면상발열체(1)는 0.1mGauss의 전자파를 방출하는 수준으로서, 전자파 안전 기준 수치 2mGauss보다 훨씬 밑도는 수치여서 인체에 미치는 영향이 미비한 우수한 성능을 나타낸다. 또한, 위사(21)의 직조 방식에 따라 추가적으로 도전성 섬유(31)를 형성시키기 때문에 특별한 원가 상승을 일으키지 않아 경제성과 사업성을 보장할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 면상발열체(1)를 포함한 온열 매트는 구성상 기존 면상발열체(1)를 교체하는 것 이외에 다른 추가적인 구성을 요하지 않는다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상기한 면상발열체(1)에 대한 설명에 기반하여 상기 면상발열체(1)를 포함하는 다양한 온열 매트를 제조할 수 있을 것이 명확하다. 그러므로 본 발명에 따른 온열 매트의 구성에 대한 별도의 설명을 생략하도록 한다.

지금까지 본 발명의 일 실시예로서 면상발열체(1)의 구성을 설명하였으나, 상기 실시예는 예시적인 것이며 본 발명의 기술적 사상 내에서 어떤 사항들은 필요에 따라 생략 및 변형이 가능한 것을 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 도2에 도시된 도전성 섬유(31)의 배열은 예시적인 것으로서 본 발명의 도전성 섬유(31)는 위사(21)와 평행한 선형 배열에 한정되지 않으며, 배열된 도선의 수 또한 위사(21)의 수와 같을 필요도 없다. 또한 위사(21)와 같은 면에 직조되어야 하는 것도 아니며, 길이에도 특별한 제한이 없다.

즉, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위의 상기 도전성 섬유(31)는 다양한 변형 형태로 설치될 수 있는 것이다.

그러므로, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 국한되지 않으며, 이하 특허청구범위에 의해 특정되는 본 발명의 기술적 사상으로부터 그 균등물에 미친다고 할 것이다.

1 : 면상발명체
11 : 양극 경사
12 : 음극 경사
21 : 위사
31 : 도전성 섬유

Claims (6)

1. 면상 발열체에 있어서,
   교류 전원이 인가되는 한 쌍의 경사;
   상기 한 쌍의 경사 사이에 연결되는 다수의 전열성 위사; 및
   일단이 상기 한 쌍의 경사 중 하나에 접속되고 타단은 단선 상태를 형성하여 상기 교류 전원에 의해 전자 방사를 제공하는 도전성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 섬유는 상기 다수의 전열성 위사 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 섬유는 상기 전열성 위사와 동일 평면상에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 섬유는 상기 다수의 전열성 위사 사이에 상기 전열성 위사와 평행하게 형성되는 다수의 도전 라인인 것을 특징으로 하는 면상발열체.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 섬유의 타단과 접속되지 않은 또하나의 경사 사이의 간격은 상기 도전성 섬유 길이의 50% 미만인 것을 특징으로 하는 면상발열체.
   
6. 온열매트에 있어서,
   제1항 내지 제5항의 면상발열체 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
   
   

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