KR20140021474A - Heater using conductive silicone for clothes including the wearing goods for rescue, leisure and medical treatment - Google Patents
Heater using conductive silicone for clothes including the wearing goods for rescue, leisure and medical treatmentInfo
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Abstract
Description
본 발명은 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 의복의 내/외피 사이에 마련되어, 내륙에 비해 상대적으로 기온이 낮은 물가 내지는 물속에서 체온유지가 가능하고, 조난자의 원활한 구난활동은 물론, 레저활동 시에도 착용자의 안전을 보장하며, 조난 시 체온유지를 통해 저체온에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element for clothes, including a structure using the conductive silicone, rescue, leisure, medical wear, more specifically, it is provided between the inner / outer shell of the garment, the temperature is relatively lower than inland It is possible to maintain body temperature in water or in the water, to ensure the safety of the wearer during leisure activities as well as to the rescue of the distressed people, and to prevent the accidents caused by low body temperature through the maintenance of body temperature during distress. The present invention relates to a heating element for a garment, including a used structure, rescue, leisure, and medical wear.
일반적으로 물가나 수중은 육지보다 상대적으로 기온이 낮거나, 체온 유지가 용이하지 못하고, 조난 등의 각종 안전사고에 노출된 장소이므로, 안전을 도모하고 체온을 유지시킬 수 있도록 특수 제작되는 의복을 착용한다.In general, the waterside or the water is lower than the land, it is not easy to maintain body temperature, and is exposed to various safety accidents such as distress, so wear specially designed clothes to promote safety and maintain body temperature. do.
여기서, 물가는 호수, 강 및 바다 등의 가장자리로서, 주로 낚시 등의 레저활동이 이루어지는 영역이며, 수중은 레저용 잠수(스킨스쿠버) 또는 조난에 따른 구조활동을 하거나, 어업이 이루어지는 영역이다.Here, the shore is an edge of a lake, a river, and the sea, and is mainly an area where leisure activities such as fishing are performed, and the water is an area where recreational diving (skin scuba) or rescue activities are carried out due to distress or fishing.
의복은 물가 내지는 물속 등의 활동 범위에 따라 착용하는 의복이 다르며, 그 중 물속에서는 잠수복을 착용하고, 그 이외 즉, 물가 물 위에서는 구명조끼를 포함하여 방한복 내지는 방수복을 착용한다.Clothing is different depending on the range of activities, such as waterside or water, wear a wetsuit in the water, other than that, in other words, wear a warm or waterproof clothing including life jackets on the waterside.
이러한 통상적 의복은 육상에 비해 상대적으로 기온이 낮은 영역이므로, 장시간 노출될 경우 온도 저하에 따른 저체온증이 발생할 수 있는 문제가 있으며, 이를 보완하기 위해 의복의 소재를 보강하는 경우가 대부분이다.Since the conventional clothing is a region where the temperature is lower than that of the land, there is a problem that hypothermia may occur due to a temperature decrease when exposed for a long time, and in most cases, the material of the garment is reinforced to compensate for this.
종래 의복의 일례로서, 스펀지의 양면에 에라스텍스와 방수천이 부착된 티타늄막이 접착된 원단으로서, 잠수자의 체온으로 데워진 물의 이동을 최소화하고 억제시켜 보온성을 높일 수 있는 보온성이 뛰어난 잠수복(대한민국 등록실용 제20-0323769호)이 개시된 바 있다.An example of a conventional garment is a fabric in which a titanium film with an elatex and a waterproof cloth is adhered to both sides of a sponge, and a wet suit having excellent thermal insulation which minimizes and suppresses the movement of water heated by the body temperature of the diver, thereby increasing warmth. 20-0323769) has been disclosed.
또한, 의복의 다른 일례로서, 내/외피 사이 공간부에 부유체 및 물과의 화학 반응을 통해 발열 작용을 하는 발열체가 구비되어, 조난시 온도유지가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 바, 이는 물과 접촉 시 발열 작용을 하는 발열체가 구비된 구명조끼로서, 조난시 발열체를 통해 체온 저하 현상으로 사망하는 것을 방지할 수 있는 발열체를 구비한 구명조끼(대한민국 등록특허 제10-0969549)가 개시된 바 있다.In addition, as another example of the garment, a heating element that generates heat through a chemical reaction with a floating body and water is provided in the space between the inner and outer shells, so that temperature can be maintained during distress. As a life jacket equipped with a heating element that generates heat when in contact with, a life jacket (Korea Patent No. 10-0969549) having a heating element capable of preventing death due to a decrease in body temperature through the heating element during distress has been disclosed. .
그러나, 종래의 의복은 장시간 노출 시, 체온유지에 대한 한계가 있을 뿐만 아니라, 화학적 반응을 이용할 경우, 의복에 의한 온도유지 시간은 물론, 그 온도에 대한 조절이 용이하지 못하여, 고온에 의한 안전사고를 배제할 수 없다.However, conventional clothing has a limitation on maintaining body temperature after prolonged exposure, and when chemical reactions are used, it is not easy to control the temperature as well as the temperature holding time by clothing, and safety accidents due to high temperature Cannot be excluded.
따라서, 내륙에 비해 상대적으로 기온이 낮은 물가 내지는 물속에서 체온유지가 가능하고, 조난자의 원활한 구난활동은 물론, 레저활동 시에도 착용자의 안전을 보장할 수 있는 의복에 대한 개발이 시급하며, 나아가, 조난 시 체온유지를 통해 저체온에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 의복으로서, 안전성이 확보된 대한 개발이 절실하다.Therefore, it is urgent to develop clothing that can maintain body temperature in the water or water temperature which is relatively lower than inland, and to ensure the safety of the wearer during leisure activities as well as smooth rescue activities of the distressed people. As a garment that can prevent safety accidents due to low body temperature through the maintenance of body temperature during distress, the development of safety is urgently needed.
한편, 이와 같이 다양한 용도로 사용되는 의복용 발열체는 다양한 형태로 진화되어 왔다. On the other hand, the heating element for clothes that are used for a variety of uses has evolved in various forms.
특히 고분자와 발열체의 결합형태는 발열체 제조시 고분자를 이용하는 것에 대한 편견을 극복한 좋은 사례가 될 수 있는데, 이러한 사례 중 도전성 액상 실리콘고무를 이용한 발열체의 제조방법이 개발된 바 있다.In particular, the combined form of the polymer and the heating element may be a good example of overcoming the bias of using the polymer when manufacturing the heating element. Among these cases, a method of manufacturing a heating element using conductive liquid silicone rubber has been developed.
상기 도전성 액상 실리콘고무는 저온특성과 내열성 면에서 우수하여, 저온형 발열체 제조를 위한 바람직한 대상재료가 될 수 있으며, 상기 액상 실리콘 고무를 도전성 바인더로 하여 메쉬 형태 등의 지지체에 코팅함으로써 도전성 도막이 형성되도록 하여 발열체를 제조한다. The conductive liquid silicone rubber is excellent in low temperature characteristics and heat resistance and can be a preferable target material for manufacturing a low temperature type heating element. The liquid silicone rubber is coated on a support such as a mesh type using the liquid silicone rubber as a conductive binder so that a conductive coating film is formed Thereby producing a heating element.
즉, 상기 발열체는 지지체 상에 액상 실리콘 고무를 코팅하여 도전성 피막이 형성되도록 함으로써, 도전통로는 격자형으로서 메쉬 형태인 사방향으로 흐르도록 하는 구조이다. That is, the heating element is a structure in which a liquid silicone rubber is coated on a support to form a conductive film, so that the conductive path is lattice-shaped and flows in a mesh-like warp direction.
이 때, 코팅방법은 통상 액상 실리콘 고무에 지지체를 함침시켜 코팅하는 함침코팅방법을 주로 사용한다. At this time, the coating method is usually an impregnation coating method in which a support is impregnated with a liquid silicone rubber.
그러나, 위와 같이 함침코팅방법을 사용하는 경우, 코팅시 별도의 가압방법을 적용하지 아니하므로 액상 실리콘 고무로 형성된 실리콘 고무계 도전층은 지지체 섬유나 금속단자와의 계면접착력이 낮아서 반복적인 열적, 물리적 응력에 의해 연결부위의 도전성 도막이 쉽게 벗겨지거나 파괴되어 전기적으로 단선되고, 따라서 단선된 주변으로 우회 전류가 집중되어 과열되는 문제점이 있었다.However, in the case of using the impregnation coating method as described above, since a separate pressing method is not applied at the time of coating, the silicone rubber-based conductive layer formed of the liquid silicone rubber has low interfacial adhesion to the support fiber or metal terminal, The conductive coating film at the connection site easily peels or breaks and is electrically disconnected. As a result, there is a problem that the bypass current is concentrated to the disconnected periphery, and thus the conductive coating film is overheated.
또한, 액상 실리콘 고무 상에 전도성 탄소가 분산되어 있어 코팅 공정 중에 침전 문제가 발생하여 메쉬 형태 등의 지지체에 형성되는 도막의 두께 및 전기적인 도전성에 차이가 발생하는 문제점이 있었다. Further, since the conductive carbon is dispersed on the liquid silicone rubber, there is a problem in that the thickness of the coating film formed on the support such as the mesh type and the electrical conductivity are different.
또한, 지지체 상의 도전성 피막을 건조시키는 공정 중에 유기 용제가 휘발하며 미세한 기공이 도전성 피막에 형성되어 피막의 내구성 및 내식성을 약화시키고, 형성된 기공 속으로 이물질이 침투하여 팽윤시키는 문제점도 있었다.Further, during the step of drying the conductive film on the support, the organic solvent volatilizes and fine pores are formed in the conductive film to weaken the durability and corrosion resistance of the coating film, and foreign matter penetrates into the formed pores and swells.
또한, 지지체 섬유의 주변에는 수많은 미세섬유사가 돌출형성되는데, 지지체 섬유에 도전코팅을 시행한 후, 다시 절연처리를 위하여 코팅하는 과정에서 절연물질의 코팅이 완전히 이루어지지 않는 현상이 발생되는 바, 전원 인가시 도전코팅이 이루어진 미세 섬유사에 의한 누전의 문제가 발생되는 문제점도 있었다.In addition, many fine fiber yarns are protruded around the support fibers. In the process of coating the support fibers for the insulation treatment after the conductive fibers are coated, there is a phenomenon that the insulation material is not completely coated. There is also a problem that short circuit due to the fine fiber yarn in which the conductive coating is applied at the time of application occurs.
또한, 종래의 직물 형태의 격자형 발열체는 날줄과 씨줄에 모두 도전성이 부여되어 있어 사방향 도전통로를 갖도록 구성되며, 메쉬 형태의 지지체에 코팅된 도전통로는 파손 등 결함 시에도 결함이 발생된 부분을 제외한 이외의 부분에서의 통전성은 그대로 유지되되, 결함이 발생된 부분의 주변으로 우회전류가 흘러, 결함이 발생된 부분 주변에 전류가 집중되는 결과, 과열 및 화재를 일으킬 수 있는 위험성이 내재하는 문제점이 있었다.In addition, the grid-type heating element of the conventional fabric type is configured to have a four-way conductive path because the conductive wire is given to both the wire and the seed line, the conductive path coated on the support of the mesh form, even if the defect occurs, such as breakage Conduction is maintained in other parts except for, but the bypass current flows around the defective part and the current is concentrated around the defective part, which incurs the risk of overheating and fire. There was a problem.
즉, 위와 같은 발열체가 의복에 적용되는 경우, 어느 한 곳의 손상으로 인해 단선되면, 그 주변부에 과도한 전류가 흘러 의복 착용자에게 화상을 입힐 수 있는 문제점이 있었다.In other words, when the heating element is applied to the garment, if it is disconnected due to damage in any one place, there is a problem that excessive current flows to the periphery thereof to burn the garment wearer.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 의복의 내/외피 사이에 발열체가 마련되어, 산악, 물가 내지는 수중 등 가혹환경에서의 체온유지가 가능하고, 응급의료용 기능까지 부여되어 조난자의 원활한 구난활동은 물론, 레저활동 시에도 착용자의 안전을 보장할 수 있는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the present invention is provided with a heating element between the inner / outer shell of the clothing, it is possible to maintain the body temperature in a harsh environment, such as mountain, water, or underwater, emergency medical function Granted to the purpose of ensuring the safety of the wearer during leisure activities, as well as smooth rescue activities of the distress.
또한, 본 발명은 조난 시 의료용 의류로 적용되어 체온유지를 통해 체온유지가 가능하여, 저체온에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 온도 조절이 가능하여, 온도에 의한 2차 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is applied to medical clothing during distress, it is possible to maintain the body temperature through the maintenance of temperature, not only prevent the safety accident due to low body temperature, but also the temperature can be adjusted, the second safety accident by temperature To prevent other purposes.
또한, 본 발명은 의복형 특수장비의 내/외피 사이에 마련된 발열체를 제조함에 있어서, 압출 성형 방법을 이용하도록 함으로써, 실리콘 고무계 도전층과 지지체 섬유나 금속단자의 계면접착력을 제고하여 반복적인 열적, 물리적 응력에 대한 연결부위의 내구성이 향상되도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is to produce a heating element provided between the inner / outer shell of the garment-type special equipment, by using the extrusion molding method, to improve the interfacial adhesion of the silicon rubber-based conductive layer and the support fiber or metal terminal to repeat thermal, Another object is to improve the durability of the connection to physical stress.
또한, 본 발명은 본 발명은 압출 성형 방법을 이용하여 압출 도전사를 제조함으로써, 실리콘 고무계 도전층과 지지체 섬유나 금속단자의 계면접착력을 제고하여 반복적인 열적, 물리적 응력에도 불구하고 연결부위의 변형, 파손 등이 발생하지 않도록 내구성의 향상을 도모하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is to produce an extruded conductive yarn by using an extrusion molding method, to improve the interfacial adhesion between the silicon rubber-based conductive layer and the support fiber or metal terminal to deform the connection portion in spite of repeated thermal and physical stress, Another object of the present invention is to improve durability so that no damage or the like occurs.
또한, 본 발명은 액상이 아닌 유동체의 실리콘 고무에 전도성 탄소를 교반에 의해 분산시킨 것으로서, 일단 분산이 되고나면 액상 실리콘에 비하여 침전되는 현상이 적어 도전성 실리콘 고무가 균일한 전기적 성질을 갖도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.Further, the present invention relates to a method of dispersing conductive carbon in a silicone rubber of a fluid, which is not a liquid, by agitation, so that when the dispersion is once dispersed, there is little phenomenon of sedimentation compared to liquid silicone and the conductive silicone rubber has uniform electrical properties. The purpose.
또한, 본 발명은 유기용제를 사용하지 않으므로, 친환경적이며, 유기용제의 휘발에 따른 실리콘 내 및 표면에 잔류하는 기공이 없으므로, 도전성 실리콘 고무의 내구성과 도전 균일성을 확보할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Further, since the present invention does not use an organic solvent, it is eco-friendly, and there is no pores remaining in the silicon and on the surface due to the volatilization of the organic solvent, so that the durability and conductivity uniformity of the conductive silicone rubber can be secured. The purpose.
또한, 본 발명은 함침코팅방법과 같이 섬유를 도전처리 및 절연처리하는 방식이 아니며, 심사의 외부에 도전성 실리콘을 압출코팅하는 방식으로서, 함침코팅방법과는 달리 미세섬유사로부터 발생되는 누전의 문제가 발생되지 않아 안정적인 전력의 운용이 가능하도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is not a method of conducting and treating a fiber in the same manner as in the impregnation coating method, but is a method of extruding and coating conductive silicon on the outside of the screening. It differs from the impregnating coating method in that, So that stable power operation can be performed.
또한, 본 발명은 전도성 탄소 중 탄소섬유편을 사용하는 경우, 이를 실리콘 고무에 혼합하였을 때, 압출과정에서 탄소섬유편이 대체로 일방향으로 배열될 수 있으며, 따라서 전도방향이 뚜렷한 도전성 실리콘 발열체를 제조하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention relates to a method for producing a conductive silicon heating element in which carbon fiber pieces in conductive carbon are mixed in a silicone rubber, the carbon fiber pieces can be arranged in a substantially unidirectional manner during the extrusion process, For another purpose.
또한, 본 발명은 종래의 함침코팅방법에 비하여 보다 두꺼운 도전성 실리콘 고무 코팅층의 형성이 가능하도록 하며, 따라서 전도성이 보다 더 우수한 도전성 실리콘 발열체를 제조하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Further, the present invention makes it possible to form a thicker conductive silicone rubber coating layer as compared with the conventional impregnation coating method, and it is another object of the present invention to produce a conductive silicon heating element having better conductivity.
또한, 본 발명은 일방향 도전통로 구조로서, 어느 하나의 통로에 결함이 발생되어도 주변으로 전류가 우회할 수 없도록 단선되어 발열체의 과열 또는 이로인한 화재를 예방할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a unidirectional conductive path structure capable of preventing overheating of a heating element or a fire due to disconnection so that a current can not be bypassed to a periphery even if a defect is generated in one of the passages.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체에 있어서, 날줄과 씨줄을 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사; 상기 다른 하나의 줄을 이루고, 도전성 실리콘 고무를 심사에 압출 코팅하여 제조된 압출 도전사; 및 상기 압출 도전사의 양단에 각각 연결되어, 상기 압출 도전사에 전원을 공급하는 전극선;을 포함하며, 의복의 내/외피 사이에 마련되어, 물가 내지는 물속에의 레저와 구난활동을 하는 착용자의 체온을 유지시킬 수 있는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체를 개시한다.The present invention for achieving the above object is a fabric formed by weaving a blade and a line in a heating element for apparel use, including a structure using the conductive silicone, rescue, leisure, medical wear, forming any one General fiber yarn; An extruded electric conductor formed by forming the other row and extruded and coated on the conductive silicone rubber; And electrode wires connected to both ends of the extruded conductive yarn, respectively, to supply power to the extruded conductive yarn, and are provided between the inner and outer garments of the garment to maintain body temperature of a wearer performing leisure and rescue activities in water or in water. Disclosed are a heating element for a garment, including a structure using a conductive silicone which can be made, and for rescue, leisure, and medical wear.
상기 도전사와 일반 섬유사를 직조하여 직물을 제조하되, 상기 압출 도전사는 상기 직물의 일방향에만 구성되도록 하는 것이 바람직하다.The conductive yarn and the plain yarn are woven to produce a fabric, and the extruded conductive yarn is formed only in one direction of the fabric.
상기 도전성 실리콘 고무는, 전도선 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 조성된 것이며, 상기 심사에 0.2mm 내지 2mm의 두께로 피복되는 것이 바람직하다.It is preferable that the conductive silicone rubber is formed by dispersing conductive line carbon in a silicone rubber, and the conductive silicone rubber is coated to a thickness of 0.2 mm to 2 mm.
상기 전도성 탄소는, 실리콘 고무 100 중량부에 대하여 4 중량부 내지 100 중량부의 범위로 혼합된 것이 바람직하다.The conductive carbon is preferably mixed in the range of 4 parts by weight to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone rubber.
상기 심사는, 고분자 섬유 또는 유리 섬유 중 선택되는 적어도 어느 하나이고, 심사의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어인 것이 바람직하다.Preferably, the examination is at least one selected from polymer fibers or glass fibers, and the fineness of the examination is preferably from 500 denier to 10000 denier.
상기 전도성 탄소는 카본블랙, 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.The conductive carbon is preferably at least one selected from carbon black, graphite powder, carbon nanotube, and carbon fiber.
상기 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것이 바람직하다.The length of the carbon fiber piece is preferably 50 to 10 mm.
상기 발열체는, 의류에 내장되며, 상기 전극선이 연결되고, 전원용 배터리가 내장되며, 온오프 기능을 통해 상기 전극선 및 압출 도전사에 인가되는 전류를 온오프하도록 제어하는 제어부;에 의해 구동되는 것이 바람직하다.The heating element is preferably driven by a control unit which is embedded in the garment, the electrode wire is connected, a power supply battery is built in, and controls to turn on or off the current applied to the electrode wire and the extruded conductive yarn through an on / off function. .
상기 의류는 구명조끼, 수중활동용 의류, 레저용 의류, 장갑, 신발 또는 방한용 의복, 생활의류, 저체온증을 방지하는 의류용 의류를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the clothing includes life jackets, underwater clothing, leisure clothing, gloves, shoes or winter clothing, household clothing, and clothing for preventing hypothermia.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 의복의 내피와 외피 사이에 발열체가 마련되어, 산악, 물가 내지는 수중 등 가혹환경에서의 체온유지가 가능하고, 조난자의 원활한 구난활동은 물론, 레저활동 시에도 착용자의 안전을 보장할 수 있는 작용효과가 기대된다.According to the present invention as described above, the heating element is provided between the inner and outer shell of the garment, it is possible to maintain the temperature in harsh environments such as mountains, water, or underwater, and the safety of the wearer during the leisure activities, as well as smooth rescue of the distress It is expected that the effect will be guaranteed.
또한, 본 발명은 조난 시 체온유지를 통해 체온유지가 가능하여, 저체온에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 온도 조절이 가능하여, 온도에 의한 2차 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 작용효과가 기대된다.In addition, the present invention is able to maintain the body temperature through distress during distress, not only to prevent the safety accident due to low body temperature in advance, but also to control the temperature, to prevent secondary safety accidents caused by temperature It is expected to work.
또한, 본 발명은 압출 성형 방법을 이용하여 압출 도전사를 제조함으로써, 실리콘 고무계 도전층과 지지체 섬유나 금속단자의 계면접착력을 제고하여 반복적인 열적, 물리적 응력에도 불구하고 연결부위의 내구성이 향상되도록 하는 작용효과가 기대된다. In addition, the present invention by manufacturing an extrusion conductive yarn using an extrusion molding method, to improve the interfacial adhesion of the silicone rubber-based conductive layer and the support fiber or metal terminal to improve the durability of the connection portion despite the repeated thermal and physical stress The effect is expected.
또한, 본 발명은 액상이 아닌 유동체의 실리콘 고무에 전도성 탄소를 교반에 의해 분산시킨 것으로서, 일단 분산이 되고나면 액상 실리콘에 비하여 침전되는 현상이 적으므로, 이를 이용하여 제조된 발열체는 균일한 전기적 성질을 갖는 작용효과가 기대된다.Further, since the conductive carbon is dispersed in the silicone rubber of the fluid body, which is not a liquid phase, by agitation, and when the dispersion is once dispersed, the precipitate is less liable to settle than the liquid silicone. Therefore, And the like.
또한, 본 발명은 유기용제를 사용하지 않으므로, 친환경적이며, 따라서 비교적 공해유발요소가 적은 작용효과가 기대된다.Further, since the present invention does not use an organic solvent, it is eco-friendly, and therefore, an action effect with a relatively low pollution-causing factor is expected.
또한, 본 발명은 유기용제의 휘발에 따른 실리콘 내 및 표면에 잔류하는 기공이 없으므로, 도전성 실리콘 고무의 내구성과 도전 균일성을 확보할 수 있도록 하는 작용효과가 기대된다.Further, since the present invention does not have pores remaining in the silicon and on the surface due to the volatilization of the organic solvent, it is expected that the durability and conductivity uniformity of the conductive silicone rubber can be ensured.
또한, 본 발명은 함침코팅방법과 같이 섬유를 도전처리 및 절연처리하는 방식이 아니며, 심사의 외부에 도전성 실리콘을 압출코팅하는 방식으로서, 함침코팅방법과는 달리 미세섬유사로부터 발생되는 누전의 문제가 발생되지 않아 안정적인 전력의 운용이 가능하도록 하는 작용효과가 기대된다.In addition, the present invention is not a method of conducting and treating a fiber in the same manner as in the impregnation coating method, but is a method of extruding and coating conductive silicon on the outside of the screening. It differs from the impregnating coating method in that, So that stable operation of the electric power can be realized.
또한, 본 발명은 전도성 탄소 중 탄소섬유편을 사용하는 경우, 이를 실리콘 고무에 혼합하였을 때, 압출과정에서 탄소섬유편이 대체로 일방향으로 배열될 수 있으며, 따라서 전도성의 확보가 용이한 작용효과가 기대된다.In addition, when carbon fiber pieces in conductive carbon are used in the present invention, the carbon fiber pieces can be arranged in one direction in the extrusion process when they are mixed with the silicone rubber, and therefore, it is expected that the effect of ensuring conductivity is easy .
또한, 본 발명은 종래의 함침코팅방법에 비하여 보다 두꺼운 도전성 실리콘 고무 코팅층의 형성이 가능하도록 하며, 따라서 전도층이 두꺼워진만큼 전도성이 보다 더 우수한 작용효과가 기대된다.In addition, the present invention makes it possible to form a thicker conductive silicone rubber coating layer as compared with the conventional impregnation coating method, and as a conductive layer becomes thicker, an action effect with a better conductivity is expected.
또한, 본 발명은 압출방법을 사용함으로써, 실리콘 고무의 코팅의 균일성을 확보할 수 있으며, 발열체의 전체적인 온도분포를 균일하게 유지할 수 있도록 하는 작용효과가 기대된다.In addition, by using the extrusion method of the present invention, it is possible to ensure the uniformity of the coating of the silicone rubber, it is expected that the effect of maintaining the overall temperature distribution of the heating element uniformly.
또한, 본 발명은 일방향 도전통로 구조로서, 결함 발생시에 단선되어 과열을 예방하여, 그로 인한 화상 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 작용효과가 기대된다.In addition, the present invention is a one-way conductive passage structure, which is expected to have an effect that can be prevented from overheating due to disconnection at the time of defect occurrence, thereby preventing safety accidents such as burns.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류용 발열체를 설명하기 위해 나타낸 적용상태도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류의 일례를 설명하기 위해 나타낸 적용상태도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체를 설명하기 위해 나타낸 사시도, 그리고,
도 4는 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압출 도전사를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.1 is an application state diagram for explaining the heating element for clothes including the structure, rescue, leisure, medical wear according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an application state shown to explain an example of the garment according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view illustrating a heating element according to an embodiment of the present invention, and
4 is a cross-sectional view illustrating an extruded conductive yarn according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류용 발열체의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the heating element for clothes including the structure, rescue, leisure, medical wear using the conductive silicon according to the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, the defined terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and they can be changed according to the intention or custom of the technician working in the field, and the definition is based on the contents throughout this specification It should be reduced.
본 발명의 발열체의 용도는 레저용, 구난용, 구조용으로 사용되는 착용가능한 물품에 범용으로 적용될 수 있으며, 상기 착용가능한 물품은 구난장비, 레저장비, 육군, 해군, 공군 등 군용장비와 경찰용 장비 등을 모두 포괄하고, 그 예로서 잠수복, 구명조끼, 방탄조끼 등이 그 예가 될 것이다.The use of the heating element of the present invention can be universally applied to the wearable items used for leisure, rescue, rescue, the wearables are rescue equipment, leisure equipment, military equipment such as army, navy, air force and police equipment And the like, such as wet suits, life jackets, bulletproof vests, and the like.
또한, 보온이 필요한 의류로서, 점퍼, 장갑, 신발, 방한용 의복 등도 의류에 포함되므로 이에 대한 적용이 가능하다.In addition, as clothing that needs to be kept warm, jumpers, gloves, shoes, winter clothing, etc. are also included in the clothing it is possible to apply to this.
또한, 저체온증을 예방하는 의류라면 의료용 의류로 분류될 수도 있으며, 이러한 의료용 의류에도 적용이 가능하다.In addition, if the clothing to prevent hypothermia may be classified as a medical clothing, it can be applied to such medical clothing.
또한, 본 발명에 의한 발열체가 마련되는 의복형 특수장비는 이를 이용하는 영역이 조난지역에서 뿐 아니라, 체온유지에 필요한 장소라면 특별한 제한이 없다.In addition, the clothing-type special equipment provided with a heating element according to the present invention is not particularly limited as long as the area using the same is not only in the distress zone, but also a place for maintaining body temperature.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류용 발열체를 설명하기 위해 나타낸 적용상태도이다.1 is an application state diagram for explaining a heating element for clothes comprising a structure, rescue, leisure, medical wear according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 발열체(100)는 잠수복(140)의 내/외피 사이에 마련되어, 물속(강, 바다, 호수 등)에서 착용자의 체온을 유지시켜 저체온을 방지하기 위한 것이다.As shown, the
이러한 발열체(100)는 잠수복(140)의 각 부위(예를 들어, 가슴, 팔, 다리, 배 및 등) 중 선택되는 영역에 마련되거나, 또는 잠수복(140) 전체에 형성될 수도 있다.The
즉, 잠수복(140)에 발열체(100)를 적용할 때, 가장 효과가 좋은 부위(예를 들어, 배, 가슴 및 등 부위 )에 선택적으로 배치하거나, 잠수복(140) 전체에 배치하여 안정적으로 체온을 유지시킬 수 있는 것이다.That is, when the
따라서, 물속에서의 안정적 체온유지가 가능하여, 장시간 동안 원활한 어업, 레저 및 구난활동이 가능하다.Therefore, it is possible to maintain a stable temperature in the water, it is possible to smooth fishing, leisure and rescue activities for a long time.
한편, 발열체(100)는 도시하지 않았으나, 외부 컨트롤러(미도시)와 전기적으로 연결되어, 발열체(100)의 온/오프는 물론, 온도 조절을 제어할 수 있도록 구성됨이 바람직하며, 이는 통상의 전기 제어에 관한 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, the
또한, 발열체(100)는 잠수복(140) 이외에도, 도 2에 도시된 바와 같이 구명조끼(150)에도 적용시킬 수 있으며, 이때, 구명조끼(150)는 주로 물가 내지는 물 위에서의 레저활동에 주로 사용되는 의복으로서, 주로 낚시 및 물놀이시에 착용한다.In addition, the
이러한 구명조끼(150)에 적용된 발열체(100)는 구명조끼(150)의 내/외피 사이에 배치되거나, 또는 주머니(151) 등에 별도 수납되어, 착용자의 체온유지는 물론, 안전사고에 대비책인 것이다.The
즉, 조난 시, 구명조끼(150)에 마련된 부유재(미도시)를 통해 물에서 부유하도록 하여, 원활한 호흡과, 발열체(100)를 통해 착용자의 체온유지가 가능하여 구조 내지는 물 밖으로 이동시까지 체온저하를 방지할 수 있다.That is, during distress, the floating material (not shown) provided in the
한편, 도시하지 않았으나, 물가 내지는 물속에서의 레저 및 구난 활동 시, 착용하는 의복으로서, 방한복은 물론, 방수복에도 발열체를 적용할 수 있으며, 나아가, 등산복 등에도 확대 적용시킬 수도 있다.On the other hand, although not shown, as a garment to be worn during leisure and rescue activities in the water or in the water, a heating element can be applied to not only winter clothes, but also waterproof clothes, and can also be extended to mountaineering clothes and the like.
이와 같은 발열체(100)에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 4를 참조하여 설명하도록 한다.
Detailed description of the
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체를 설명하기 위해 나타낸 평면도, 도 4는 발열체의 상세도이다.3 is a plan view showing a heating element according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a detailed view of the heating element.
도시된 바와 같이 발열체(110)는 날줄과 씨줄로 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사(113)와, 다른 하나의 줄을 이루는 압출 도전사(111) 및 압출 도전사(111)에 전원을 공급하는 도전선(105)을 포함하며, 제직기(미도시) 등을 통해 도시한 바와 같이 직물형태를 이룬다.As shown, the
일반 섬유사(113)는 재질에 특별히 한정되지 않으나, 아라미드섬유, 불소섬유, 플론섬유, 초고장력 PVA와 같은 슈퍼섬유이거나, 또는 유리섬유, 나일론, 폴리에스터섬유 등이 적합하며, 그 중, 유리섬유는 연사된 실을 여러 가닥으로 합사되어진 실이 매우 바람직한데, 이는, 실에 꼬임이 있어야 내굴곡성이 좋아지기 때문이다.The general fiber yarn 113 is not particularly limited to a material but is preferably a super fiber such as aramid fiber, fluorine fiber, flon fiber, ultra high tension PVA, or glass fiber, nylon, polyester fiber, Fibers are preferably threaded yarns in multiple strands, because the yarns need to be twisted to improve their bendability.
압출 도전사(111)는 도 4에 도시된 바와 같이 심사(120)에 전도성 탄소와 실리콘 고무의 혼합물이 코팅된 도전체인 것으로, 더욱 상세하게는, 전도성 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 제조된 도전성 실리콘(130)이 압출 성형에 의해 심사(120)에 피복된 도전체이다. As shown in FIG. 4, the extruded conductive yarn 111 is a conductor coated with a mixture of conductive carbon and silicone rubber on the
여기서, 상기 전도성 탄소는 그 일 실시예로서, 카본블랙, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유편이 바람직하며, 이를 개별적으로 적용하거나 혼용할 수 있다. 상기 탄소섬유편은 잘게 썬(chopped) 탄소섬유를 지칭한다.Here, as the conductive carbon, carbon black, graphite, carbon nanotube, and carbon fiber are preferable, and they can be applied individually or mixed. The carbon fiber pieces refer to chopped carbon fibers.
특히 카본블랙에 흑연 분말이나 탄소나노튜브, 탄소섬유편을 혼용할 경우 상기 전도성 탄소 입자 크기의 차이와 탄소섬유의 종횡비(aspect ratio) 증가로 전도성 탄소 입자간의 접촉점들의 수가 증가하여 도전성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 카본블랙이 서로 응집하는 현상을 크게 줄일 수 있고, 탄소섬유와 실리콘고무 사이의 결합력 보강효과도 있다. Particularly, when graphite powder, carbon nanotubes or carbon fiber pieces are mixed with carbon black, the number of contact points between the conductive carbon particles increases due to the difference in the size of the conductive carbon particles and the aspect ratio of the carbon fibers, As a result, it is possible to remarkably reduce the aggregation of carbon black with each other and reinforce the bonding force between the carbon fiber and the silicon rubber.
카본블랙의 특성은 입자크기, 비표면적, 구조, 표면성상 등으로부터 나타나게 되는데, 본 발명에 적용되기 위해서는 일반적으로 입자가 작고, 다공질이어서 표면적이 넓으며, 입자들간의 도전통로 구조가 발달되어 있고, 불순물을 적게 함유할수록 좋으며, 제조방법에 대해서는 제한이 없다.The characteristics of the carbon black appear from the particle size, specific surface area, structure, surface property, etc. In order to be applied to the present invention, generally, the particles are small, are porous and have a large surface area, The less impurities are contained, the better the production method is.
본 발명에 사용될 수 있는 카본블랙의 1차 입경은 30㎚ 내지 70㎚인 것이 바람직하며, DBP(프탈산 디부틸) 흡유량이 120㎖/100g 내지 500㎖/100g인 것이 바람직한데, 이는, 카본블랙의 입경이 30㎚ 미만이거나 DBP 흡유량이 120㎖/100g 미만인 경우 원하는 전기 전도도를 도출할 수 없다.The primary particle size of the carbon black that can be used in the present invention is preferably 30nm to 70nm, it is preferable that the DBP (dibutyl phthalate) oil absorption amount is 120ml / 100g to 500ml / 100g, which is, If the particle diameter is less than 30 nm or the DBP oil absorption is less than 120 ml / 100 g, the desired electrical conductivity cannot be derived.
또한, 카본블랙의 입경이 70nm를 초과하면 입자간의 도전통로 수가 감소하여 무작위 분산상 상태로 되고, 500㎖/100g을 초과하면 입자간의 도전통로수가 많은 구조로 되어 도전성이 증가하지만 반대로 입자간의 연결상이 선상구조로 되어 응집력이 약해 혼합시 전단력에 의한 구조파괴가 일어난다.When the particle diameter of the carbon black exceeds 70 nm, the number of conductive passages between the particles decreases to form a randomly dispersed phase state. When the particle diameter exceeds 500 ml / 100 g, the number of conductive passages between the particles increases to increase the conductivity, Structure, so that the cohesive force is weak and the structure is broken by the shear force at the time of mixing.
여기서, DBP 흡유량이란 카본블랙의 각 입자간의 화학적, 물리적 결합에 의한 복잡한 응집된 도전 통로 구조의 정도를 나타내는 것으로서, 카본블랙 100g당 포함되는 DBP의 ㎖(부피)를 말한다.Here, the DBP oil absorption amount indicates the degree of complex aggregated conductive channel structure due to chemical and physical bonding between the particles of carbon black, and refers to the amount of DBP (volume) contained per 100 g of carbon black.
또한, 흑연분말의 입자 크기는 0.5㎛ 내지 10㎛이며, 전지비저항은 0.005Ω·㎝ 내지 0.08Ω·㎝인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우 전기적 안정성을 유지하기에 부적절하다.In addition, the particle size of the graphite powder is 0.5 to 10 탆, and the battery specific resistance is preferably 0.005 Ω · cm to 0.08 Ω · cm, and if it is out of the above range, it is unsuitable for maintaining electrical stability.
그리고, 탄소나노튜브는 입경이 5㎚ 내지 90㎚인 것이 바람직한데 이는, 상기 범위를 벗어날 경우 분산안정성이 현격히 떨어지기 때문이다.It is preferable that the carbon nanotubes have a particle diameter of 5 nm to 90 nm, which is because the dispersion stability is remarkably deteriorated when the carbon nanotubes are out of the above range.
한편, 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것이 바람직한데, 이는, 상기 길이가 50㎛ 미만인 경우, 탄소섬유편에 의한 실리콘 고무의 기계적 물성 보강효과가 나타나지 않고, 10㎜를 초과하면 압출 도전사의 길이 방향으로 배향이 어렵기 때문에 탄소섬유편의 길이는 위 범위에서 그 임계적 의의를 갖는다.On the other hand, the length of the carbon fiber piece is preferably 50㎛ to 10mm, which is, when the length is less than 50㎛, the mechanical properties of the silicone rubber by the carbon fiber piece does not appear, if exceeding 10mm extrusion extrusion Since the orientation in the longitudinal direction of the yarn is difficult, the length of the carbon fiber piece has a critical significance in the above range.
또한, 탄소섬유편의 첨가량은 실리콘 고무에 대해서 1중량부 내지 10중량부가 바람직하며, 이는, 1중량부 미만인 경우에는 탄소섬유편으로부터 발휘되는 실리콘 고무의 기계적 강도 보강효과가 나타나지 않고, 10중량부를 초과하는 경우 실리콘 고무 대비 전도성 탄소섬유편 과다로 실리콘 고무의 매트리스 역할 저하에 의해 전체적인 물성이 저하되므로, 탄소섬유편의 함량은 위 범위에서 그 임계적 의의를 갖기 때문이다.In addition, the addition amount of the carbon fiber piece is preferably 1 part by weight to 10 parts by weight relative to the silicone rubber, which, when less than 1 part by weight, does not exhibit the mechanical strength reinforcing effect of the silicone rubber exerted from the carbon fiber piece, and exceeds 10 parts by weight. In this case, since the overall physical properties are deteriorated due to the deterioration of the mattress role of the silicone rubber due to excessive conductive carbon fiber pieces compared to the silicone rubber, the content of the carbon fiber pieces has a critical significance in the above range.
카본블랙의 첨가량은 상기 실리콘고무 100중량부에 대해서 4 내지 100중량부가 적합하나 특히 7 내지 60중량부로 하는 것이 바람직하며, 이는, 첨가량이 4중량부 미만이면 도전성이 낮고, 100중량부를 초과하면 경화물의 기계적 강도가 열화되는 경우가 생기기 때문이다.The amount of the carbon black to be added is preferably 4 to 100 parts by weight, more preferably 7 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicone rubber. If the amount is less than 4 parts by weight, the conductivity is low, The mechanical strength of water may be deteriorated.
이때, 카본블랙의 배합량은 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편 첨가시 그 첨가량만큼 줄인다.At this time, the blending amount of carbon black is reduced by the amount of addition of graphite powder, carbon nanotubes, carbon fiber pieces.
다음에, 상기와 같이 제조된 혼합물을 2단 롤밀, 밴버리 믹서(banbury mixer), 도우 믹서(kneader) 등의 고무 혼련기를 이용하여 균일하게 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 2단 롤밀의 롤 간격은 2.5mm 내지 20mm인 것이 매우 바람직한데, 이는, 2단 롤의 롤 간격이 2.5mm미만은 전단력이 높아 카본블랙의 구조가 깨져서 오히려 도전성이 떨어지고, 20mm초과시 전단력이 너무 약해서 분산이 어렵기 때문이다.Next, the mixture prepared as described above is uniformly mixed using a rubber kneader such as a two-stage roll mill, a banbury mixer, a kneader, etc., and the roll interval of the two-stage roll mill is preferably 2.5 mm. If the roll interval of the two-stage roll is less than 2.5 mm, the shear force is high, so that the structure of the carbon black is broken and the conductivity is deteriorated. When the distance exceeds 20 mm, the shearing force is too weak to disperse.
실리콘 고무는 그 물성을 결정하는 경화공정에서 그 조건에 대해서는 한정되지 않으나, 100℃ 내지 400℃에서 5초 내지 1시간의 범위가 바람직하며, 성형 후에 2차 가열하는 경우에 있어서는 150℃ 내지 200℃에서 1시간 내지 30시간의 범위를 조건으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 가열은 경화제의 잔류분을 휘발시키거나 도전성 실리콘 고무의 물성을 향상시키기 위함이다.The silicone rubber is not particularly limited in its curing process for determining its physical properties, but it is preferably in the range of from 100 ° C to 400 ° C for 5 seconds to 1 hour, and is preferably 150 ° C to 200 ° C In the range of 1 hour to 30 hours. At this time, the heating is to volatilize the residue of the curing agent or to improve the physical properties of the conductive silicone rubber.
한편, 전도성 탄소와 실리콘 고무에 의해 제조된 도전성 실리콘(130)은 기본적으로 가열 등에 의해 경화시킴으로써 고무 탄성체가 되는 오가노폴리실록산 베이스 폴리머와 경화제를 포함하는 실리콘 고무에 상기 전도성 탄소 및 필요에 따라 가공조제 등을 배합한 것이다.On the other hand, the
이러한, 심사의 재질은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 전기 전도도가 없는 폴리에스터사, 유리섬유, 아라미드 섬유, 고강도PVA섬유 등이 바람직하다.Although the material of screening is not specifically limited, Polyester yarn, glass fiber, aramid fiber, high strength PVA fiber, etc. which do not have electrical conductivity are preferable.
이때, 심사의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어가 바람직한데, 이는, 500데니어 미만은 발열체의 기계적 강도가 취약하고, 10000데니어 초과시 발열체의 메쉬 구멍이 작아 절연 코팅시 눈 막힘이 일어기 때문이다.At this time, the fineness of the screening is preferably from 500 denier to 10000 denier because the mechanical strength of the heating element is less than 500 denier, and the mesh hole of the heating element is small when the excess of 10,000 denier causes clogging during insulation coating.
이상에서 설명한 압출 도전사는 압출기에 의해 생성되며, 그 일례로는 심사는 크로스헤드(crosshead)의 안내구(tapered guider)를 통해 다이의 중심으로 인출과 함께 심사에 도전성 실리콘이 피복되어 압출 도전사(111)가 생성되는 것이다.The extruded conductive yarn described above is produced by an extruder. For example, the screening is carried out to the center of the die through a tapered guider, and the conductive silicon is coated on the screening. ) Is generated.
한편, 압출 도전사의 도전층의 두께(심사에 피복된 도전성 실리콘의 두께) 는 0.2mm 내지 2mm가 바람직한데, 이는, 0.2mm미만시 도전층이 얇아 기계적 강도가 취약하고, 2mm초과시 발열체의 메쉬 구멍이 작아 절연 코팅시 눈 막힘이 일어나기 때문이다.On the other hand, it is preferable that the thickness of the conductive layer of the extruded conductive yarn (the thickness of the conductive silicon coated on the examination) is 0.2 mm to 2 mm because when the thickness is less than 0.2 mm, the conductive layer is thin and the mechanical strength is weak. This is because the insulating coating causes clogging.
한편, 상기 전도성 탄소는 카본블랙, 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직한데, 이 중 상기 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것이 좋다. 상기 길이가 50㎛ 미만인 경우, 탄소섬유편에 의한 실리콘 고무의 기계적 물성 보강효과가 나타나지 않고, 10㎜초과하면 압출 도전사의 길이 방향으로 배향이 어렵다. 따라서, 탄소섬유편의 길이는 위 범위에서 그 임계적 의의를 갖는다.On the other hand, the conductive carbon is preferably at least one selected from carbon black, graphite powder, carbon nanotubes, carbon fiber pieces, of which the length of the carbon fiber piece is preferably 50㎛ to 10mm. When the length is less than 50 μm, the mechanical property reinforcing effect of the silicone rubber by the carbon fiber piece does not appear, and when it exceeds 10 mm, the orientation in the longitudinal direction of the extruded conductive yarn is difficult. Therefore, the length of the carbon fiber piece has a critical significance in the above range.
또한, 도시되지는 아니하였으나, 본 발명에 의한 발열체는 이 발열체가 적용된 의류에 내장되며, 발열체의 전극선이 연결되고, 전원용 배터리가 내장되며, 온오프 기능을 통해 상기 전극선 및 압출 도전사에 인가되는 전류를 온오프하도록 제어하는 제어부에 의해 구동될 수 있다. In addition, although not shown, the heating element according to the present invention is embedded in the garment to which the heating element is applied, the electrode line of the heating element is connected, the power battery is built-in, the current applied to the electrode line and the extrusion conductive yarn through the on-off function It may be driven by a control unit for controlling to turn off.
이러한 구동부는 통상적으로 사용되는 휴대용 제어장치로서, 온오프 스위치, 배터리 연결부, 배터리, 발열체의 전극과 연결되는 터미널을 포함하며, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Such a driving unit is a portable control device commonly used, and includes an on / off switch, a battery connection unit, a battery, and a terminal connected to electrodes of a heating element, and a detailed description thereof will be omitted.
특히, 본 발명에 의하면 0.2mm 미만의 도전층 두께를 갖는 함침코팅방법과는 달리 두꺼운 도전층을 가지므로, 도전성이 보다 향상될 수 있으며, 이는 압출방식의 장점이자 본 발명의 특징을 이룬다.In particular, unlike the impregnation coating method having a conductive layer thickness of less than 0.2 mm, according to the present invention, since the conductive layer is thick, the conductivity can be further improved, which is an advantage of the extrusion method and characterizes the present invention.
한편, 직물형태는 제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(예를 들어 일반 섬유사, 113)를 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 씨실(예를 들어 압출 도전사, 111)을 위입하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 제직된 직물 앞까지 밀어주어 날실과 씨실의 조직을 완성시키는 바디침 운동의 연속 반복으로 제직되어 직물이 형성되고, 상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 상기 직물의 양단에 여러 가닥의 날실이 도전선(105)으로 대체 배열되고, 상기 씨실은 압출 도전사(111)로 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the form of the fabric, the warp yarn (for example, general fiber yarn 113) is opened in the upper and lower groups by the opening motion of the weaving heald, and the weft yarn (for example, the extruded conductive yarn, 111) Fabric is formed by continuous weaving of the body needle movement to complete the warp and weft tissue by pushing the weft yarn enclosed in the opening to the front of the woven fabric, and the warp of the fabric is formed into the blade tissue. And, on both ends of the fabric, a plurality of strands warp is arranged to replace the
이때, 날실이 일반 섬유사(113), 씨실이 압출 도전사(111)로 구성된 것으로 도시되어있으나, 이에 한정되지 않음이 바람직하며, 도시하지 않았으나, 날실이 압출 도전사, 씨실이 일반 섬유로 구성되는 것도 가능하다. At this time, the warp is shown as being composed of a general fiber yarn 113, the weft yarn is an extruded conductive yarn 111, but is not limited to this, but not shown, the warp yarn is also composed of an extrusion conductive yarn, weft yarn It is possible.
또한, 상기 도전선(105)은 날실의 적어도 양단에 형성될 수 있으며, 양단에 형성되는 경우, 도 3b와 같이 양단부에 복수로 형성될 수 있으며, 각 단부에 6줄의 도전선(105)이 형성될 수도 있다. In addition, the
한편, 직물(textile fabric)은 실로부터 제직(製織,weaving) 또는 편성(編成, knitting) 등에 의해 실을 서로 지지시킴으로써 형성된다. 실이 인접 실들 위로 그리고 아래로 안내되는 제직 및 편성 방법으로 직물이 형성된다.On the other hand, a textile fabric is formed by supporting a yarn from one yarn to another by weaving, knitting, or the like. The fabric is formed in a weaving and knitting process in which the yarns are guided over and adjacent to the adjacent yarns.
직물의 한 실시 예로서, 제직은 날실와 씨실이 서로 아래위로 교차하여 어떤 넓이의 평면체가 된 천이다. 직기로 짜여지며 날실와 씨실의 교차 방법에 따라 여러 가지 직물 조직이 된다.In one embodiment of the fabric, the weaving is a fabric having a warp and weft cross-over and a flat body of any width. It is woven into looms and is made into various fabrics depending on how the warp and weft intersect.
제직 공정의 주운동은 직물에 따라 날실을 2개 층으로 분리하여 개구(shed)라고 하는 터널(tunnel)을 형성하는 과정인 개구 운동(shedding motion), 직물 폭에 따라 씨실(압출 도전사, 111)을 개구 된 날실(일반 섬유사, 113) 사이를 통과시키는 북침 운동(picking motion), 그리고 개구를 통과한 씨실을 바디로써 제직된 직물 앞까지 밀어주어 날실과 씨실의 조직을 완성시키는 바디침 운동(beating motion)으로 구성된다. 또한 제직을 연속적으로 하려면 날실을 경사빔에서 풀어 필요한 속도와 적당한 일정 장력으로써 제직 부분에 공급하는 송출운동(let-off)과 필요한 씨실 간격만큼 일정한 양의 직물을 제직 부분에서 빼내어 직물을 롤러에 감는 권취운동(take-up)이 필요하다.The main movement of the weaving process is a shedding motion, which is a process of separating the warp yarn into two layers according to the fabric and forming a tunnel called a shed, A picking motion to pass between the opened warp yarns (general fiber yarn 113), and a body needle movement to complete the warp and weft yarns by pushing the weft yarn passing through the opening to the front of the woven fabric beating motion. In order to continuously weave, the warp yarn is loosened from the oblique beam, and a let-off is performed to feed the weft yarn at a predetermined speed and a predetermined constant tension, and a certain amount of weft yarn is separated from the weft yarn Take-up is needed.
그리고, 직물의 양측에 여러 가닥의 날실(일반 섬유사, 113)을 도전선(105)으로 대체 배열되며, 이때, 도전선(105)은 압출 도전사(111)인 씨실에 전원 인가용 전극 선의 역할을 한다.In addition, the warp yarns (general fiber yarn 113) of several strands are arranged on both sides of the fabric to be replaced with the
이러한, 도전선(105)의 재질은 특별히 한정됨은 없으나, 구리 선, 알루미늄 선, 스테인리스강 선 등이 바람직하다.The material of the
한편, 도전선(105)은 도 3와 같이 직물의 익조직으로 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
본 발명의 직물 조직은 익조직(레노직)이 바람직하다. 익조직은 날실(섬유사, 113)이 서로 평행하지 않고, 2본의 날실이 서로 꼬여져 8자형을 만들면서 씨실(압출 도전사, 111)을 삽입한다. 그러므로서, 그물망 모양의 익직물이 형성된다.The fabric tissue of the present invention is preferably a ripening tissue (leno tissue). In the blade structure, the warp yarns (fiber yarns 113) are not parallel to each other, and the two warp yarns are twisted together to form an eight-shaped weft yarn (extruded conductive yarns 111). Thus, a wicker-like woven fabric is formed.
특히, 도전선(105)이 서로 꼬여진 개구 속에서 압출 도전사(111)가 접촉하고 있어, 도전선(105)과 압출 도전사(111) 간에 접촉성을 향상시킨다.In particular, the extruded conductive yarns 111 are in contact with each other in the openings in which the
절연 피복처리되는 것이 바람직하며, 수지의 종류로는 에폭시, 폴리우레탄, 실리콘, 불소, EPDM, 폴리에스테르, 역청질, 올레오레진, 페놀, 알키드, PVC 수지 등이 바람직하며, 그 중, 실리콘 고무, EPDM 고무 또는 불소 고무인 것이 매우 바람직하다.Insulation coating is preferable, and the type of resin is preferably epoxy, polyurethane, silicone, fluorine, EPDM, polyester, bituminous, oleoresin, phenol, alkyd, PVC resin, and the like, of which silicone rubber , EPDM rubber or fluorine rubber.
이와 같은 본 발명에 의한 발열체가 적용된 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류는 이를 착용하는 과정에서 발열체의 일부에 손상이 생기는 경우, 그 부분만 단선되어 다른 선에는 영향을 끼치지 않으므로 종래의 격자형 발열체에 비하여 손상부위 주변의 과열이 발생하지 않으며, 따라서 과열에 의한 화상을 억제할 수 있다. 한편, 가혹한 환경에서도 체온을 충분히 유지할 수 있으므로, 안전사고의 예방에 탁월한 효과가 있다. The clothing, including the structure, salvage, leisure, medical wear applied to the heating element according to the present invention, if a portion of the heating element is damaged in the process of wearing it, only that part is disconnected does not affect other lines. Therefore, as compared with the conventional lattice heating element, overheating around the damaged part does not occur, and therefore, an image due to overheating can be suppressed. On the other hand, since the body temperature can be sufficiently maintained even in harsh environments, there is an excellent effect in the prevention of safety accidents.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 발열체 101 : 압출 도전사
103 : 일반 섬유사 105 : 도전선
110 : 심사 120 : 도전성 실리콘
130 : 코팅부 140 : 잠수복
150 : 구명조끼 151 : 주머니100: heating element 101:
103: general fiber yarn 105: conductive wire
110: Examination 120: Conductive silicon
130: coating part 140: wetsuit
150: life jacket 151: pocket
Claims (9)
날줄과 씨줄을 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 섬유사;
상기 다른 하나의 줄을 이루고, 도전성 실리콘 고무를 심사에 압출 코팅하여 제조된 압출 도전사; 및
상기 압출 도전사의 양단에 각각 연결되어, 상기 압출 도전사에 전원을 공급하는 전극선; 을 포함하며,
의류의 내피와 외피 사이에 마련되어, 착용자의 체온을 유지시킬 수 있는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.In the heating element for clothes, including a structure using the conductive silicone, rescue, leisure, medical wear,
A fabric formed by weaving a razor wire and a seed file, comprising: one of the fibrous yarns forming a line;
An extruded electric conductor formed by forming the other row and extruded and coated on the conductive silicone rubber; And
Electrode wires respectively connected to both ends of the extruded conductive yarn to supply power to the extruded conductive yarn; / RTI >
A heating element for apparel comprising a structure, rescue, leisure, and medical wear using conductive silicone provided between the inner and outer skins of a garment to maintain a wearer's body temperature.
상기 도전사와 일반 섬유사를 직조하여 직물을 제조하되, 상기 압출 도전사는 상기 직물의 일방향에만 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 1,
Fabrics are manufactured by weaving the conductive yarns and the normal fiber yarns, wherein the extruded conductive yarns are constructed using conductive silicone, characterized in that only one direction of the fabric, salvage, leisure, medical wear-containing heating elements including medical wear .
상기 도전성 실리콘 고무는,
전도선 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 조성된 것이며, 상기 심사에 0.2mm 내지 2mm의 두께로 피복되는 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 1,
The conductive silicone rubber may be,
A heating element for apparel comprising a structure, salvage, leisure and medical wear using conductive silicon, wherein the conductive carbon is dispersed in a silicone rubber and coated with a thickness of 0.2 mm to 2 mm.
상기 전도성 탄소는,
실리콘 고무 100중량부에 대하여 4 중량부 내지 100 중량부의 범위로 혼합된 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 3,
The conductive carbon may be,
A heating element for a garment comprising a structure, rescue, leisure, medical wear using conductive silicone, characterized in that the mixture in the range of 4 parts by weight to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silicone rubber.
상기 심사는,
고분자 섬유 또는 유리 섬유 중 선택되는 적어도 어느 하나이고, 심사의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어인 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 1,
The above-
At least one selected from polymer fibers or glass fibers, the fineness of the screening is a heating element for a garment comprising a structure, rescue, leisure, medical wear using conductive silicone, characterized in that 500 denier to 10,000 denier.
상기 전도성 탄소는 카본블랙, 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘고무 발열체의 제조방법.The method of claim 3,
The conductive carbon is a method of producing a conductive silicone rubber heating element, characterized in that at least one selected from carbon black, graphite powder, carbon nanotubes, carbon fiber pieces.
상기 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘고무 발열체의 제조방법.The method according to claim 6,
The length of the carbon fiber piece is 50㎛ to 10mm manufacturing method of the conductive silicone rubber heating element, characterized in that.
상기 의류에 내장되며, 상기 전극선이 연결되고, 전원용 배터리가 내장되며, 온오프 기능을 통해 상기 전극선 및 압출 도전사에 인가되는 전류를 온오프하도록 제어하는 제어부;에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 1,
A control unit which is embedded in the garment, the electrode wire is connected, a power supply battery is built in, and a control unit for controlling the current applied to the electrode wire and the extruded conductive yarn to be turned on and off through an on / off function; Apparel heating element including a rescue, rescue, leisure, medical wear using.
상기 의류는 구명조끼, 수중활동용 의류, 레저용 의류, 장갑, 신발 또는 방한용 의복, 생활의류, 저체온증을 방지하는 의류용 의류를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 실리콘을 이용한 구조, 구난, 레저용, 의료용 착용품을 포함하는 의류 용도 발열체.The method of claim 1,
The clothing includes life jackets, underwater clothing, leisure clothing, gloves, shoes or winter clothing, household clothing, clothing for the prevention of hypothermia, rescue using conductive silicone, rescue, leisure, A heating element for apparel, including medical wear.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right |