KR20140111836A - 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블(100)은, 선재로서 전기의 도통에 의해 전기 저항열을 발생시키는 열선(110)과, 상기 열선(110)의 양측에 나란하게 배치되는 구리선(120)과, 상기 열선(110)과 구리선(120)을 함께 피복하는 피복재(130)를 포함한다.
따라서, 상기 열선(110)과 구리선(120)을 접속하는 다수 개의 슬리브(150)에 의해서 전기의 도통이 가능하고, 상기 슬리브(150)의 피치에 의해서 발열량을 조정할 수 있는 효과가 있다.

Description

발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블{The heat cable that adjustment of the calorific value is possible}
본 발명은 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 구리선과 열선을 접속하는 슬리브의 피치를 조정하므로 발열량의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 관한 것이다.
도 1은 배경기술에 의한 히팅 케이블을 도시한 국부 사시도로서 배경기술을 살펴보면 다음과 같다.
전기의 도통에 의해서 저항열을 발생하는 열선(10)은 탄소섬유, 니크롬선, 칸탈(kanthal) 등이 사용되고 있다.
이러한 열선(10)은 내열성 수지(20)로 피복되어 구성되며, 선행기술문헌에서처럼 측방으로 병렬로 배열되어 구성될 수도 있고, 단선으로 구성될 수도 있다.
이러한 열선(10)은 직렬로 연결한 후, 일측 단부에 플러스 전원을 접속하고, 상대측 단부에 마이너스 전원을 접속하므로 열선(10)을 통해서 저항열을 발생시킬 수 있다. 상기 직렬로 연결한다는 것은 다수 개의 열선(10)을 종단부끼리 연결하여 길이 방향으로 길게 구성하는 것을 일컫는다.
이러한 히팅 케이블(1)은 건축용으로서 실내 난방용으로 사용되기도 하고, 농업용으로서 비닐하우스 내부의 온상 수단으로 응용되기도 하며, 일반 가정용으로서 전기요나 전기패널 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
(문헌 1) 한국 특허공개 10-2012-0063831 (2012. 06. 18.)
상기 배경기술에 의하면, 상기 열선의 발열량은 길이에 반비례하고 굵기에 비례하므로, 길이를 균일하게 할 경우, 다양한 굵기로 제작하므로 발열량을 조절할 수 있다. 또는 굵기를 균일하게 할 때에는 다양한 길이로 제작하므로 발열량을 조절할 수 있다.
일례로서, 선경 3mm 굵기이고 20m의 열선으로서 100kcal의 발열량을 발생할 수 있다면, 동일 길이로 200kcal의 발열량을 발생시키기 위해서 상기 선경을 3mm 이상으로 크게 형성하여야 가능하다.
또는, 상기 선경 3mm 굵기이고 20m의 열선에서 선경을 균일하게 한 상태에서 발열량을 증가시키려면 열선의 길이를 감소시켜야 가능하다.
그런데, 일반적으로 상기 열선은 직렬로 연결하여 길이를 다양하게 조정해야 할 필요성이 있으므로 열선의 지름인 선경의 굵기로서 발열량을 조정할 수밖에 없다.
따라서, 생산현장에서는 열선이 내장된 히팅 케이블을 규정된 길이로 생산하되, 다양한 발열량이 발생할 수 있도록 열선의 선경을 정하여 다양한 굵기로 생산하므로, 선경에 따라 생산시설이 별도로 구비되어야 한다. 따라서, 투자비용이 증대되는 문제점이 있었고, 길이가 길어질수록 발열량이 감소하므로 열효율을 높이기 위해서는 열선의 굵기를 증가시켜야 하므로, 생산비가 비싸지고, 중량이 증가되고, 부피가 커져서 수송이 불편한 문제점이 있었다.
또한, 시공자는 미리 히팅 케이블을 구비한 후, 시공에 바로 착수할 수 없으므로 신속한 시공이 어려운 문제점이 있었다. 그 이유는 주문자의 요구에 따라서 발열량을 조정해 주어야 하므로 주문을 받고 나서 해당 발열량을 발생시키는 선경의 열선을 주문해야 하기 때문이었다. 즉, 미리 구비해 둔 히팅 케이블이 주문자가 원하는 발열량과 일치할 수 없기 때문이다.
또한, 상기 피복재가 커버되도록 피복재가 끼워지는 튜브 모양의 보강표피를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블은, 선재로서 전기의 도통에 의해 전기 저항열을 발생시키는 열선과, 상기 열선의 양측에 나란하게 배치되는 구리선과, 상기 열선과 구리선을 함께 피복하는 피복재를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 구리선을 구분하기 위해, 상기 피복재에서 외측방으로 돌출되고 상기 구리선 중 일측 구리선 쪽에 배치되는 돌기를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 피복재로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선과 상기 열선을 접속할 때 사용되는 것으로서, 상기 구리선 중 일측의 구리선과 상기 열선을 수용하여 압착할 수 있도록 형성된 도체로 C형의 슬리브를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 피복재로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선과 상기 열선을 접속할 때 사용되는 것으로서, 상기 슬리브가 상기 일측의 구리선과 상기 열선을 수용하여 압착된 상태에서, 상기 슬리브를 커버하는 마감재를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 피복재에서 일부를 제거하여, 상기 구리선 중 일측 또는 상대측 구리선과 상기 열선이 노출되도록 하는 절개부와, 상기 일측 구리선과 상기 열선을 수용하여 압착되고, 도전체로 형성되는 C형의 슬리브와, 상기 슬리브를 커버하여 상기 피복재에 부착되는 부도체인 마감재를 포함하고, 상기 절개부는 일측 구리선과 열선이 노출된 것과 상대측 구리선과 열선이 노출된 것이 교대로 배열되어 구성된다.
본 발명에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블은, 열선의 선경을 일정하게 생산하면서 슬리브를 장착하는 피치를 조정하므로 발열량을 자유자재로 조정할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 열선을 굵기 별로 따로 생산할 필요가 없기 때문에 생산시설 투자비가 배경기술에 비하면 적게 들고, 발열량을 높이기 위해서 선경을 증가시킬 필요가 없으므로 동일 발열 대비 배경기술보다 선경을 줄일 수 있다. 따라서, 배경기술에 비해서 생산비가 적게 들고 중량 및 부피를 줄일 수 있으므로 수송이 간편한 효과가 있다.
또한, 시공업자는 미리 본 발명을 구비해 둔 상태에서 시공 의뢰가 있으면 즉시, 슬리브를 장착하여 주문자가 원하는 발열량을 조정할 수 있으므로, 주문과 동시에 바로 시공에 착수할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 슬리브와 마감재가 미리 구성된 경우에는, 현장에서 발열량 별로 다양한 선경의 열선을 성형할 필요 없이, 단일 선경의 열선을 제작한 후, 상기 슬리브의 피치를 조정하므로, 다양한 선경의 열선을 생산하기 위한 시설 투자비가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 배경기술에 의한 히팅 케이블을 도시한 국부 사시도.
도 2는 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 슬리브가 장착되는 과정을 도시한 국부 사시도.
도 4는 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 슬리브가 장착된 상태를 도시한 국부 사시도.
도 5는 도 4의 상태에서 슬리브가 마감재로 커버된 상태를 도시한 국부 사시도.
도 6은 도 5에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블을 도시한 평면도.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시구성과 사용례를 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블을 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 슬리브가 장착되는 과정을 도시한 국부 사시도, 도 4는 본 발명의 기술에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블에 슬리브가 장착된 상태를 도시한 국부 사시도, 도 5는 도 4의 상태에서 슬리브가 마감재로 커버된 상태를 도시한 국부 사시도, 도 6은 도 5에 의한 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블을 도시한 평면도로서 함께 설명한다.
본 발명은 열선(110)의 발열량을 용이하게 컨트롤할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명에서는, 선재로서 전기의 도통에 의해 전기 저항열을 발생시키는 열선(110)이 구성된다. 또한, 상기 열선(110)의 양측에 나란하게 배치되어 전원의 인가가 가능한 구리선(120)이 구성된다. 또한, 상기 열선(110)과 구리선(120)을 함께 피복하는 피복재(130)를 포함한다.
상기 열선(110)은, 일례로서 탄소섬유, 니크롬선, 칸탈(kanthal) 등으로 구성될 수 있다.
상기 열선(110)과 구리선(120)은 피복된 후, 상기 피복재(130) 속에 구성될 수도 있고, 피복되지 않고 노출된 상태로 상기 피복재(130) 속에 구성될 수도 있다.
상기 피복재(130)는 부도체이고 내열성이 가능한 합성수지로서, 일례로 염화비닐, 합성고무, 폴리에스테르, 에폭시, 실리콘 등이 가능하다. 또한, 상기 구리선(120) 중 일측은 플러스 전극에 접속되고, 상대측은 마이너스 전극에 접속된다. 따라서, 양측 구리선(120) 중 연결되는 전극을 구분하기 위해서, 상기 피복재(130)에서 외측방으로 돌출되고 상기 구리선(120) 중 일측 구리선(120) 쪽에 배치되는 돌기(140)를 포함한다. 상기 돌기(140)는 도 3에서 도 6까지의 도면에서처럼, 길이방향으로 길게 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피복재(130)로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 접속할 때 사용되는 것으로서, 상기 구리선(120) 중 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착할 수 있도록 도체로 형성된 C형의 슬리브(150)를 포함할 수 있다. 상기 슬리브(150)는 도전재료로 일반적으로 사용되는 구리로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피복재(130)로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 접속할 때 사용되는 것으로서, 상기 슬리브(150)가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착된 상태에서, 상기 슬리브(150)를 커버하는 마감재(160)를 포함한다. 상기 마감재(160)는 내열성이 우수한 부도체로서 일례로 실리콘으로 구성할 수 있고, 테이프로 구성할 수도 있다.
상기 구성에 의한 본 발명의 사용례를 살펴보면 다음과 같다.
상기 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블(100)은 상기 슬리브(150)와 마감재(160)가 개별로 구성된다.
이 상태에서, 시공 시에는 상기 피복재(130)에 출력되는 발열량에 해당되는 피치를 다수 개 표시한다. 그리고, 상기 피치 지점에 피복재(130)의 일부를 제거하여 일측 또는 상대측 구리선(120)과 열선(110)이 노출되도록 한 절개부(170)가 구성되도록 한다. 즉, 일측 구리선(120)과 열선(110)이 노출되는 절개부(170)와, 상대측 구리선(120)과 열선(110)이 노출되는 절개부(170)가 교대로 배열되도록 한다. 이때, 상기 구리선(120)과 열선(110)이 자체 피복재로 덮여 있을 때에는 제거하여 노출되도록 함은 물론이다.
그리고, 노출된 구리선(120)과 열선(110)이 슬리브(150)로 수용되도록 한 후, 슬리브(150)를 벤치 등으로 압착하여 구리선(120)과 열선(110)을 압박하도록 한다.
그리고, 상기 마감재(160)로 노출된 슬리브(150)와 구리선(120) 및 열선(110)이 커버되도록 하면서 상기 피복재(130)에 부착되도록 한다. 상기 마감재(160)는 실리콘일 때에는 젤 상태의 것을 상기 절개부(170)에 충전하여 응고되도록 할 수 있다. 마감재(160)가 테이프일 때에는 상기 절개부(170)가 커버되도록 피복재(130)에 부착할 수 있다.
이 상태에서 상기 구리선(120) 중 어느 하나를 플러스 전극에 연결하고 나머지는 마이너스 전극에 연결한다. 이때, 상기 돌기(140)는 어느 구리선(120)이 플러스 전극에 접속되었는지를 구분 짓는 기준이 될 수 있다.
따라서, 플러스 전극에 접속된 구리선(120)에서 열선(110) 그리고 마이너스 전극에 접속된 구리선(120)으로 전류가 흐르게 되어 상기 열선(110)은 전기 저항열이 발생하게 된다.
이때, 각 슬리브(150)는 다수 개의 열선(110)을 병렬로 연결한 것과 같은 효과를 얻을 수 있기 때문에 각 구역별로(각 피치마다) 동일한 열량이 발생하게 된다. 또한, 열선(110)의 발열량은 선경이 동일할 때 길이에 반비례하므로, 각 슬리브(150)의 피치(절개부(170)의 피치)를 조정하므로 발열량을 용이하게 컨트롤할 수 있다.
본 발명은 이처럼, 시공업자가 본 발명을 구비한 상태에서 자유자재로 발열량을 조정할 수 있도록 구성할 수도 있고, 다른 실시예로서 다음처럼, 상기 슬리브(150)와 마감재(160)가 조합된 상태도 권리에 포함할 수 있다.
즉, 상기 피복재(130)에서 일부를 제거하여, 상기 구리선(120) 중 일측 또는 상대측 구리선(120)과 상기 열선(110)이 노출되도록 하는 절개부(170)가 구성된다. 또한, 상기 일측 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착되고, 도전체로 형성되는 C형의 슬리브(150)가 구성되며, 상기 슬리브(150)를 커버하여 상기 피복재(130)에 부착되는 부도체인 마감재(160)를 포함한다.
또한, 상기 절개부(170)는 일측 구리선(120)과 열선(110)이 노출된 것과 상대측 구리선(120)과 열선(110)이 노출된 것이 교대로 배열되어 구성된 것이다.
또한, 상기 피복재(130)가 커버되도록 피복재(130)가 끼워지는 튜브 모양의 보강표피(U)를 포함하여 구성된다. 상기 보강표피(U)는 강성을 구비한 것으로서 외부의 압력에 견딜 수 있도록 기능하는 것으로서, 일례로 스텐리스 등의 금속제의 와이어로 직조되어 구성된 것일 수 있다. 따라서, 제설 목적으로 노면의 하부에 설치되었을 때, 상부 아스팔트나 콘크리트의 중량에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 첨예한 물건이나 골조에 의해서 상기 피복재(110)가 손상되는 현상을 예방할 수 있다.
100: 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블 110: 열선
120: 구리선 130: 피복재
140: 돌기 150: 슬리브
160: 마감재 170: 절개부
U: 보강표피

Claims (6)

  1. 선재로서 전기의 도통에 의해 전기 저항열을 발생시키는 열선(110)과,
    상기 열선(110)의 양측에 나란하게 배치되는 구리선(120)과,
    상기 열선(110)과 구리선(120)을 함께 피복하는 피복재(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구리선(120)을 구분하기 위해, 상기 피복재(130)에서 외측방으로 돌출되고 상기 구리선(120) 중 일측 구리선(120) 쪽에 배치되는 돌기(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피복재(130)로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 접속할 때 사용되는 것으로서,
    상기 구리선(120) 중 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착할 수 있도록 형성된 도체로 C형의 슬리브(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피복재(130)로부터 분리되어 있다가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 접속할 때 사용되는 것으로서,
    상기 슬리브(150)가 상기 일측의 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착된 상태에서, 상기 슬리브(150)를 커버하는 마감재(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피복재(130)에서 일부를 제거하여, 상기 구리선(120) 중 일측 또는 상대측 구리선(120)과 상기 열선(110)이 노출되도록 하는 절개부(170)와,
    상기 일측 구리선(120)과 상기 열선(110)을 수용하여 압착되고, 도전체로 형성되는 C형의 슬리브(150)와,
    상기 슬리브(150)를 커버하여 상기 피복재(130)에 부착되는 부도체인 마감재(160)를 포함하고,
    상기 절개부(170)는 일측 구리선(120)과 열선(110)이 노출된 것과 상대측 구리선(120)과 열선(110)이 노출된 것이 교대로 배열되어 구성되는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피복재(130)가 커버되도록 피복재(130)가 끼워지는 튜브 모양의 보강표피(U)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량의 조정이 가능한 히팅 케이블.
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