KR20150085449A - 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 미세 도전사로 이루어진 도전선의 강성, 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있고, 전기적인 접속작업을 안전하고 견고하게 수행할 수 있으며, 이를 이용한 제품의 제조시에 내구성과 가요성을 만족하면서 구조가 간결, 단순하여 제조원가가 절감되고 생산성이 향상될 뿐만 설치가 간단하여 조립성이 향상되는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 도전선에 있어서, 상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되, 상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고, 상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 된 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 다수의 미세 도전사결합체의 외면에 권취사가 감겨져 미세 도전사를 압박하여 결속시키게 되므로 흐트러지지 않고 견고하게 선형을 유지할 수 있다. 이로 인해 전원공급라인과 전기적으로 접속하는 연결작업을 수행할 경우에도 미세 도전사가 흐트러지거나 퍼지지않아서 안정된 접속상태를 유지할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 카본 필라멘트와 같은 미세 도전사가 권취사에 의해 압박되어 구속되므로 미세 도전사의 개별적인 요동을 차단할 수 있어서 전기 스파크가 발생되는 현상, 전기적인 접속관계가 불완전하거나 화재가 발생되는 등의 문제점을 해소할 수 있다.

Description

다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선{CONDUCTIVE WIHT CONDUCTIVE THREADS ASSEMBLY }

본 발명은 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 미세 도전사로 이루어진 도전선의 강성, 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있고, 전기적인 접속작업을 안전하고 견고하게 수행할 수 있으며, 이를 이용한 제품의 제조시에 내구성과 가요성을 만족하면서 구조가 간결, 단순하여 제조원가가 절감되고 생산성이 향상될 뿐만 설치가 간단하여 조립성이 향상되는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 관한 것이다.

일반적으로, 전기장판, 전기담요, 찜질팩과 같은 전열기의 열원으로 사용되는 발열선은 최초에 저항값이 높아 자체에서 발열하는 구리선 등과 같은 금속선으로 사용되었다.

그러나 이와 같이 금속선으로 된 발열선은 발열시간이 일정 시간 경과되거나 과부하가 걸릴 경우 과열에 의해 물성이 변화되고 이에 따라 전열효율이 급격하게 저하되거나 화재의 위험이 있었고, 또한 장시간 사용에 따른 산화로 저항치가 불안정해지고 자장의 크기가 증가되어 인체에 유해한 전자파가 발생되는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 대부분 카본섬유를 도전선으로 하는 발열선이 사용되고 있는데, 이와 같은 발열선은 도1에 도시된 바와 같이 카본섬유사의 집합체로 이루어진 도전선(11)과, 이 도전선(11)의 외주면에 덧씌워지는 절연층(12)과, 이 절연층의 외주면에 감싸지는 외피층(13)으로 구성된다.

한편, 발열선(10)은 전원이 인가되면 도전선(11)에 전류가 흐르면서 특정 주파수가 발생되는데 이와 같은 주파수의 공진에 의해 발열현상이 발생되고 아울러 이 주파수의 공진에 따른 공진소음으로 전열기 사용시에 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 도전선(11)을 일정 간격으로 별도의 선(14)을 이용하여 묶어주어 공진소음을 차단하는 발열선이 안출되고 있으나 이러한 발열선은 그 작업공정이 매우 어려워 생산성이 저하될 뿐만 아니라 불필요하게 결속선이 요구되므로 생산단가가 증가되는 문제점이 있었다.

특히 종래의 발열선은 도전선(11)이 수많은 카본섬유사의 집합체로 구성된 것으로 카본섬유사는 장시간 사용하거나 충격이 인가될 경우 쉽게 부스러지므로 안정적으로 발열작용을 수행할 수 없고, 카본섬유사 간의 마찰 등으로 미세한 스파크가 생기면서 파단되므로 내구성이 낮은 단점이 있다.

그리고, 카본섬유사는 비교적 가요성이 떨어지는 소재이므로 전기장판이나 전기담요 등과 같이 가요성을 요하지 않는 전열기에만 제한적으로 적용할 수 있으므로 사용상에 제한이 따른다.

또한, 카본섬유사는 인체에 피부트러블을 유발하는 카본을 주원료로 하는 것이고, 취성으로 부스러진 입자들이 비산하면서 인체에 악영향을 초래하는 문제점이 있다. 이로 인해 카본섬유사를 이용하여 면상체로 제작한 상태에서 상하면에 별도의 보호시트를 덧대어야 하므로 자재비 및 조립비의 상승으로 제조비용이 상승되고 통풍성을 확보할 수 없는 한계점이 있다.

아울러, 카본섬유사는 필름시트 등의 면상체에 설치하고자 할 경우 별도의 접착제를 도포하여 본딩작업을 수행하여야 하므로 설치작업이 어렵고 복잡하므로 생산성이 저하되고 제조비용의 상승을 초래하는 단점이 있다.

한편, 첨부도면 도2에는 카본섬유사를 이용한 제품으로서 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0076005호로 개시된 발열시트 및 이를 이용한 온열장판이 도시되어 있다.

상기한 발열시트(100)는 위사(110)와 경사(120)가 서로 직조된 직물시트로서, 상기 위사(110) 및 경사(120)는 열에 쉽게 변형되지 않아 열수축에 강한 폴리에스테르 고강력사를 사용하고, 시트(100)의 양변 및 중앙에는 경사방향으로 다수개의 도전사(150, 160)가 직조되어 있다.

상기 도전사(150, 160)는 금, 은, 동, 스텐, 니크롬 등 도전성 원료로 제조한 선류로서, 시트 중앙에 직조된 도전사(150)는 +전극이며 시트 변에 직조된 도전사(160)는 -전극이다.

그리고 시트(100)는 카본페이스트에 디핑하여 도1에 도시된 바와 같이, 상기 위사(110), 경사(120) 및 도전사(150, 160)의 외면에는 카본층(170)이 코팅된다. 상기 카본층(170)은 저항열을 발생하여 발열하게 하는 발열층 역할을 수행한다.

이와 같이 구성된 발열시트는 +전극인 중앙의 도전사(150)에 인가된 전류가 양변의 도전사(160) 방향으로 분할되어 흐르는 도중 저항열을 발생한 다음 -전극인 양변의 도전사(160)로 유도된다.

하지만, 전술한 종래 발열시트는 카본층(170)에 전원을 공급하기 위해 도전사(150, 160)를 접속하여야 하지만 카본층(170)과 금, 은, 동, 스텐, 니크롬 등으로 이루어진 도전사(150, 160)는 물성의 특성상 카본층과 서로 접합되지 않아 서로 선접촉하는 형태로 밀착시켜 연결하게 되므로 작은 움직임에도 전기 스파크가 발생되는 등 전기적인 접속관계가 불완전하고 화재 등이 발생되는 단점이 있다.

그리고, 전술한 종래 발열시트는 절연을 위해 별도의 절연 필름시트 등을 부착하게 되는데, 카본층(170)과 금, 은, 동, 스텐, 니크롬 등으로 형성된 도전사(150, 160)는 쉽게 접착되지 않는 단점이 있다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 다수의 미세 도전사로 이루어진 도전선의 강성, 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있고, 전기적인 접속작업을 안전하고 견고하게 수행할 수 있으며, 이를 이용한 제품의 제조시에 내구성과 가요성을 만족하면서 구조가 간결, 단순하여 제조원가가 절감되고 생산성이 향상될 뿐만 설치가 간단하여 조립성이 향상되도록 한 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 도전선에 있어서, 상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되, 상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고, 상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 도전선에 있어서, 상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되, 상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고, 상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며, 상기 미세 도전사결합체와 동반 배치되고 굵기가 5 내지 2000 데니어이고 열화온도가 250℃ 이상이고, 인장강도 20 g/d 이상이며 상기 권취사가 외면에 감김되는 지지사를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 도전선에 있어서, 상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되, 상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고, 상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며, 상기 권취사와 함께 상기 미세 도전사결합체에 엮여지거나 권취되고 도전성을 갖는 부가 도전사를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은, 도전선에 있어서, 상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되, 상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고, 상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며, 상기 권취사와 함께 상기 미세 도전사결합체에 엮여지거나 권취되고 섬유사로 형성된 보강사를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 보강사는 상기 권취사 보다 융점이 높고 신축성을 갖는 섬유사로 구성될 수 있다.

상기 미세 도전사결합체는 외면에 코팅, 형성되고 절연물질로 형성된 절연피막층을 포함할 수 있다.

한편, 상기 권취사는, 중심에 배치되는 결속사; 및 상기 결속사의 외부에 적층, 형성되고, 상기 열용융물질, 상기 광분해성물질, 상기 유기용제분해성물질, 및 상기 수분분해성물질 중에서 어느 하나로 구성된 해체층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 해체층은 상기 결속사의 외부에 엮여지거나 권취되는 선사이거나, 상기 결속사의 외부에 코팅되는 코팅층으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 결속사는 상기 미세 도전사결합체에 비해 인장강도가 크고 융점이 상기 미세 도전사결합체의 가열온도보다 높은 섬유사로 구성될 수 있다.

또한, 상기 결속사는 외력의 인가 여부에 따라 수축 및 팽창되는 완충사로 구성될 수 있다.

상기 결속사는 필라멘트에 다수의 기모가 형성된 기모사로 구성될 수 있다.

한편, 상기 권취사는, 중심에 길이방향으로 배치되고, 상기 열용융물질, 상기 광분해성물질, 상기 유기용제분해성물질, 및 상기 수분분해성물질 중에서 어느 하나로 구성된 해체선; 및 상기 해체선의 외면에 엮여지거나 권취되는 결속사로 구성될 수 있다.

상기 해체선은 열용융사로 구성되고, 상기 결속사는 열용융사의 외면에 권취되어 상기 미세 도전사결합체를 압박하는 탄성코일사로 구성될 수 있다.

상기 미세 도전사결합체는, 다수의 카본 필라멘트의 집합체로 이루어진 카본사, 다수의 미세 금속사의 집합체로 이루어진 금속선, 다수의 필라멘트로 이루어지고 도전성물질이 함유된 섬유사, 다수의 필라멘트로 이루어지고 도전성물질이 코팅된 섬유사 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 미세 도전사결합체는 마찰시에 손상되지 않도록 수용성 오일이 도포될 수 있다.

바람직하게, 상기 권취사는 융점이 120℃ 내지 200℃ 범위이고 상기 열용융물질로 형성된 열용융사로 구성된다.

이때, 상기 권취사는 단면 형상이 원형, 타원형, 직사각형 중에서 어느 하나의 형상으로 형성된 선사로 구성된다.

본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 의하면, 다수의 미세 도전사결합체의 외면에 권취사가 감겨져 미세 도전사를 압박하여 결속시키게 되므로 흐트러지지 않고 견고하게 선형을 유지할 수 있다. 이로 인해 전원공급라인과 전기적으로 접속하는 연결작업을 수행할 경우에도 미세 도전사가 흐트러지거나 퍼지지않아서 안정된 접속상태를 유지할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 카본 필라멘트와 같은 미세 도전사가 권취사에 의해 압박되어 구속되므로 미세 도전사의 개별적인 요동을 차단할 수 있어서 전기 스파크가 발생되는 현상, 전기적인 접속관계가 불완전하거나 화재가 발생되는 등의 문제점을 해소할 수 있다.

본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선에 의하면, 권취사의 특정 부위를 필요에 따라 손쉽게 제거할 수 있어서 전원공급라인의 접속을 위한 단자부를 마련할 수 있어서 전기적인 접속작업을 간편하게 수행할 수 있고, 권취사를 열용융사로 적용할 경우 접착기능을 수행하여 물리적 특성상 서로 접합되지 않는 카본 필라멘트와 금속선으로 형성된 전원공급라인을 안정적으로 접합할 수 있어서 전기적인 접속작업을 간편하게 수행할 수 있고 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 이용하여 제작한 면상체는 상면에 절연용 또는 방수용 필름시트 등을 부착하거나 설치하고자 할 경우 별도의 접착제를 도포하여 본딩 작업을 수행할 필요 없이 필름시트 등을 면상체의 상면에 올려놓고 가열장치를 이용하여 가열, 가압하게 되면 열용융사로 형성된 권취사가 용융되어 접착제의 기능을 수행하게 되므로 조립성 및 생산성이 향상되며 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도1 및 도2는 종래 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 설명하기 위한 도면,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체의 작용을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제1 변형예를 나타내는 요부확대 사시도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제2 변형예를 나타내는 요부확대 사시도,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제3 변형예를 나타내는 요부확대 사시도,
도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제4 변형예를 나타내는 요부확대 사시도,
도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제5 변형예를 나타내는 요부확대 사시도,
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도,
도11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도,
도12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도3a 내지 도12에 의거하여 상세히 설명하고, 도3a 내지 도12에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 설명하기 위한 도면으로서, 도3a는 권취사가 권취된 것을 나타낸 것이고, 도3b는 권취사가 엮여진 것을 나타낸 것으로 요부를 확대하여 도시하되 내부 구조의 이해를 돕기 위해 앞 부분의 일부를 제거한 상태로 도시한 것이다

도3a 및 도3b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선(a)은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체(1)로 형성되되, 이 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기한 다수의 미세 도전사(11)를 압박하여 결속시킴으로서 흐트러지지 않고 견고하게 선형을 유지할 수 있도록 하는 권취사(2)를 더 구비한다.

그리고, 권취사(2)는 필요시에 특정 부분을 손쉽게 제거할 수 있도록 구성된 점에 또 다른 특징이 있는 것으로, 보다 구체적으로 설명하면 미세 도전사결합체(1)에 전원을 공급하기 위한 전원공급라인(8, 도4 참조)을 접속하는 경우 접속 부분에 해당되는 권취사 부위를 간편하게 제거할 수 있도록 함으로써 그 내부에 위치한 미세 도전사결합체(1)가 노출되어 손쉽게 단자부(c)를 형성할 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위해 권취사(2)는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기한 열용융물질, 광분해성물질, 유기용제분해성물질, 수분분해성물질은 그 자체를 선사로 구성하여 권취사(2)로 적용하거나, 이하의 변형예들에 나타난 바와 같이 권취사에 코팅, 부가하는 코팅층으로 구성할 수 있다.

광분해성물질은 산화티타늄(TiO2)과 같은 광촉매 물질을 함유한 광분해성 PP수지 또는 PE 수지를 이용하거나 이 수지를 선사로 뽑아냄으로써 광의 조사시에 분해되도록 한다. 그 외에, 광분해성물질은 아크릴계 섬유 중에서 광분해 효율이 뛰어난 것을 적용할 수 있다.

유기용제분해성물질은 유기용제와 접촉시에 분해되는 것으로, 아세톤에 분해되는 폴리염화비닐이나, 신나, 에틸렌, 벤젤 등에 분해되는 폴리스틸렌으로 형성한 것을 적용하여 구성할 수 있다. 이와 같이 권취사로서 유기용제분해성물질를 적용한 경우 이와 화학반응하는 해당 용매를 유기용제분해성물질에 분무하는 방식으로 제거할 수 있다.

수분분해성물질은 펄프 등과 같이 수분과의 접촉시에 분해되는 소재를 이용하여 뽑아낸 것를 적용할 수 있지만, 대표적으로는 PVA섬유(Poly Vinyl Alcohol, 포발액에서 방사한 후 가공하지 않은 그대로의 것)을 적용할 수 있다. PVA섬유는 포발(poval)을 녹여 방사 원액을 만들고 레이온과 유사한 방사법으로 방사하여 제조하는 필라멘트사 형태의 원사로서 방사한 상태의 것은 물에 쉽게 녹지만 통상 물에 강하도록 후처리하여 사용하므로 본 실시예에서는 가공하기 전의 PVA섬유를 적용한다

한편, 권취사(2)는 전술한 바와 같은 광분해성물질, 유기용제분해성물질, 수분분해성물질을 적용할 수도 있지만, 이하 본 실시예서는 제조가 쉽고 용융시에 접착제로도 활용할 수 있는 장점을 갖는 열용융물질을 이용한 것을 대표적으로 적용한다.

권취사(2)는 도3a에 도시된 바와 같이 대표적으로 열의 인가시에 용융되어 자체적인 점성에 의해 미세 도전사결합체(1)에 퍼져 스며들면서 제거되는 합성수지사로 구성되어 있다. 이때, 합성수지사는 접착력을 갖는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 형성된 것이라면 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있지만, 융점이 120℃ 이상인 합성수지사로 구성되는 바람직하다.

여기서, 합성수지사의 융점이 120℃ 보다 커야 하는 이유는 합성수지사가 용융되어 도전선(a)을 온열매트와 같은 전열제품에 부착하는 접착제의 용도로 사용된 상태에서 사용자의 조작에 따른 전원의 공급으로 도전선(a)이 가열되더라도 고착되어 있던 합성수지가 재 용융되지 않아야 도전선(a)이 이탈되지 않고 고정상태를 유지할 수 있기 때문이다. 이에 따라 도전선(a)의 최고 가열온도를 105℃로 규정하고 있는 한국 전기 안전기준을 고려하여 합성수지사는 융점이 120℃ 이상인 합성수지사를 적용하여야 한다. 예컨대, 본 실시예에서는 폴리아미드 모노 필라멘트사, 폴리아미드 멀티 필라멘트사, 폴리올레핀 모노필라멘트사가 대표적으로 적용될 수 있다.

그리고, 합성수지사는 용점이 지나치게 높을 경우 도전선(a)을 온열매트와 같은 피설치부에 부착하는 작업을 수행하기 위해서 지나치게 고온으로 가열하여야 하므로 도전선(2)에 추가로 배치되는 섬유사나 주변 부재를 열화 또는 손상시킬 수 있으므로 합성수지사의 선택시 융점의 상한범위는 200℃ 이하인 것을 적용하는 것이 바람직하다.

그리고, 권취사(2)는 열용융물질로서 고열용해 접착제에서 뽑아낸 원사로서 열처리 과정에서 녹으면서 접착효과를 발휘하는 다수 가닥의 저융점(low melting point) 필라멘트사 형태이며, 융점이 120 내지 200℃ 범위이며 분단사(seperation yarn)로도 호칭되는 것을 사용할 수 있다.

한편, 미세 도전사결합체(1)는 본 실시예에서 다수의 카본 필라멘트의 집합체로 이루어진 카본사를 대표적으로 적용하였지만, 다수의 미세 금속사의 집합체로 이루어진 금속선으로도 구성될 수 있다. 여기서, 미세 금속사의 집합체로 이루어진 미세 도전사결합체는 플라즈마 강화 화학적 기상 증착 장치(Plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus; PECVD) 등을 이용하여 수십 나노미터 정도의 직경을 갖는 다수의 금속 필라멘트나, 미세 인발법으로 제조한 수 마이크로미터 정도의 직경을 갖는 다수의 미세 금속 선사로 구성된 것이 적용될 수 있다.

그리고, 미세 도전사결합체(1)는 다수의 섬유 필라멘트로 이루어지고 도전성 물질이 함유된 섬유사나, 다수의 섬유 필라멘트로 이루어지고 도전성물질이 코팅된 섬유사 중에서 선택되어 구성될 수 있다. 여기서, 도전성 물질은 도전성 금속나노입자, 금속산화물 입자, 그래핀 등과 같은 전기의 통전이 가능한 물질, 이들을 포함하는 도전성 폴리머 등을 적용한다.

한편, 상기한 도전선(a)은 미세 도전사결합체(1)를 구성하는 미세 도전사(이하, 카본 필라멘트, 섬유 필라멘트, 미세 금속 필라멘트, 미세 금속 선사와 같은 미세 필라멘트 세부 가닥을 의미함)들이 서로 마찰되어 손상되지 않도록 수용성 오일이 도포되는 것이 바람직하다.

그리고, 미세 도전사결합체(1)는 외 표면에 코팅, 형성되고 절연물질로 형성된 절연피막층이 형성될 수 있다. 여기서, 절연피막층(미도시)은 권취사(2)의 융점이나 물리적, 화학적 물성을 고려하여 융점이 120 내지 280℃ 범위인 절연물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 절연물질은 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐 부티랄, 폴리에스테르이미드, 폴리이미드 수지 중에서 선택되는 바니시(varnish)를 사용한 에나멜 수지(바니시에 안료를 배합한 것임)로 형성한다. 상기한 방식으로 형성한 절연피막층을 통상 에나멜피막층이라고 칭한다.

한편, 권취사(2)는 도3a에 도시된 바와 같이 나선상으로 권취되게 구성되거나, 도3b에 도시된 바와 같이 엮여지는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 권취사(2)는 단면 형상이 도3a에 도시된 바와 같이 원형인 것을 대표적으로 적용하지만, 타원형 단면 구조나, 직사각형, 삼각형 등과 같이 다각형 단면 구조로 형성된 것을 적용할 수 있다. 예컨대 직사각형 단면을 갖는 권취사를 적용할 경우 표면적이 상대적으로 넓어 단위 길이당 권취시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 작용을 설명한다.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하여 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 작용을 간략하게 설명한다.

먼저, 미세 도전사결합체(1)로 이루어진 도전선의 제조방법을 간략하게 설명하면, 다수의 카본 필라멘트로 구성된 미세 도전사결합체(1)와, 열용융사로 이루어진 권취사(2)를 준비한 후 권선기(선을 감는 기계)에 미세 도전사결합체(1)를 중심에 위치하도록 공급하면서 복수 가닥의 권취사(2)를 공급하면 도3a에 도시된 형태로 제조된다.

이와 같이 다수의 미세 도전사결합체(2)의 외면에 권취사(2)가 감겨지게 되면, 권취사(2)가 다수의 미세 도전사(11)를 압박하여 결속시키게 되므로 흐트러지지 않고 견고하게 선형을 유지할 수 있다. 또한, 이와 같이 미세 도전사결합체(1)가 권취사(2)에 의해 묶어진 상태에 있게 되면 전원공급라인(8)과 연결되는 단자핀(미도시,예를 들어 동과 같은 도전성금속에 의해 형성된 쐐기형 커넥터)을 삽입하는 등의 연결작업을 수행할 경우에도 미세 도전사가 흐트러지거나 퍼지지않아서 안정된 접속상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체(1)로 이루어진 도전선(a)을 적용한 제품을 간략하게 설명하면, 상기한 바와 같이 준비된 도전선(a)을 위사로 섬유사를 경사(9)로 직기에 공급하여 직조하게 되면 도4에 도시된 형태의 면상체(b)로 직조된다. 이러한 면상체(b)의 직조과정에서 경사의 일부로서 면상체의 양쪽 가장자리 부분에 전원공급라인(8,은선이나 동선을 적용할 수 있음)을 공급하여 함께 직조하거나, 면상체(b)의 직조완료 후에 박음질 방식으로 면상체의 양쪽 가장자리 부분에 전원공급라인(8)을 배치한다.

이러한 상태에서, 전원공급라인(8) 부위를 히팅 롤러나 히터와 같은 가열장치(미도시)로 가열하게 되면 도4의 확대부에 나타난 바와 같이 열용융사로 구성된 권취사(2)가 융해되어 밀려나게 되고 내부의 미세 도전사결합체(1)가 노출되므로 전원공급라인(8)과 전기적으로 접속된다. 이때, 열융융사의 융융된 수지의 일부는 카본 필라멘트(11)의 내부 공극으로 스며들고 일부는 전원공급라인(8)의 근처 주변에서 잔류하다가 서로 경화되어 부착되므로 미세 도전사결합체(1)와 전원공급라인(8)은 서로 견고하게 고정된다. 이후 필요에 따라 미세 도전사결합체(1)와 전원공급라인의 접속부위에 별도의 접착용 수지를 용융시켜 덧씌우거나 솔더링물질(납땜 등의 접합물질)을 도포하는 방식으로 보강할 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선(a)은 전원공급라인(8)의 접속시에 권취사가 제거되어 단자부를 형성하는 동시에 접착기능을 수행하게 되므로 물성의 특성상 서로 접합되지 않는 카본 필라멘트와 금속선으로 형성된 전원공급라인(8)을 간편하게 접합할 수 있어서 전기적인 접속관계를 안정적으로 유지할 수 있다.

그리고, 다수 카본 필라멘트(11)가 권취사(2)에 의해 압박되어 구속된 상태에 있으므로 사용시 카본 필라멘트의 개별적인 요동을 차단할 수 있으므로 종래와 같이 전기 스파크가 발생되는 등 전기적인 접속관계가 불완전하거나 화재가 발생되는 등의 문제점을 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선(a)을 이용하여 제작한 면상체(b)는 상면에 절연용 또는 방수용 필름시트(미도시) 등을 설치하고자 할 경우 별도의 접착제를 도포하여 본딩 작업을 수행할 필요 없이 필름시트 등을 면상체(b)의 상면에 올려놓고 가열롤러 등의 가열장치를 이용하여 가열, 가압하게 되면 열용융사로 형성된 권취사(2)가 용융되어 접착제의 기능을 수행하게 되므로 조립성 및 생산성이 향상되며 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

첨부도면, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제1 변형예를 나타내는 요부확대 사시도이다.

도5를 참조하면, 본 발명의 제1 변형예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체(1)로 형성되고, 이 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되는 권취사(2)를 더 구비하되, 권취사(2)는 중심에 배치되는 결속사(21)와, 이 결속사(21)의 외부에 적층되는 형태로 형성되는 해체층(22)을 구비한다.

여기서, 해체층(22)은 결속사(21)의 외부에 소정의 두께로 코팅되는 코팅층(22a)으로 구성된다. 이때 코팅층(22a)의 두께는 내부의 결속사(21)의 직경에 비례하여 증가시키는 형태로 형성하되, 코팅층의 두께는 대략 결속사 직경의 10 내지 40％ 범위의 두께가 되도록 한다.

그리고, 코팅층(22a)은 전술한 열용융물질, 광분해성물질, 유기용제분해성물질, 및 수분분해성물질 중에서 어느 하나가 선택되어 적용될 수 있지만 본 실시예에서는 열용융물질로 형성되어 있다.

결속사(21)는 해체층의 제거시에도 제거되지 않고 미세 도전사결합체(1)에 권취된 상태를 유지하면서 압박력을 제공할 수 있도록 융점이 미세 도전사결합체의 가열온도(전원공급시에 미세 도전사결합체의 가열온도로서 적용제품에 따라 제조자가 설정하는 온도이며 온열매트와 같은 전열제품의 경우 한국 전기안전기준에는 105℃ 이하로 설정할 것을 요구하고 있음) 보다 높고 인장강도가 우수한 선사를 적용한다.

예컨대, 결속사(21)는 인장강도가 크고 내열성을 갖는 선사로서 인장강도 20 g/d(denier) 이상이고, 열화온도가 250℃ 이상이며, 굵기가 10 내지 2000 데니어인 아라미드 섬유사(두퐁사 상품명)나, 케브라사(두퐁사 상품명) 등으로 호칭되는 아라미드계 섬유사를 적용하여 구성한다.

첨부도면, 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제2 변형예를 나타내는 요부확대 사시도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제2 변형예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되는 권취사(2)를 구비하고, 권취사(2)는 중심에 배치되는 결속사(21)와, 이 결속사(21)의 외부에 적층되는 형태로 형성되는 해체층(22)으로 이루어지되, 해체층(22)은 결속사(21)의 외부에 엮여지거나 권취되는 해체 선사(22b)로 형성되어 있다. 여기서, 결속사(21) 및 해체층(22)을 형성하는 선사는 전술한 제1 변형예에서 설명한 소재와 동일한 소재로 형성된다.

전술한 바와 같은 제1 변형예와 제2 변형예에 따른 도전선은 전원공급라인(8)과 접속되는 해체층(22) 부분이 제거되면서 접착기능을 수행하고, 결속사(21) 부분이 제거되지 않고 권취된 상태를 유지하면서 미세 도전사를 압박하여 결속하게 된다. 특히, 권취사(2)의 내부에 해체층(22)의 제거시에도 제거되지 않는 결속사(21)가 구비되어 있으므로 보다 견고하게 미세 도전사결합체(1)를 고정할 수 있는 장점이 있다.

첨부도면, 도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제3 변형예를 나타내는 요부확대 사시도이다.

도7을 참조하면, 본 발명의 제3 변형예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되는 권취사(2)를 구비하고, 권취사(2)는 중심에 배치되는 결속사(21)와, 이 결속사(21)의 외부에 적층되는 형태로 형성되는 해체층(22)으로 이루어지되, 결속사(21)는 외력의 인가 여부에 따라 수축 및 팽창되는 완충사(211)로 구성되어 있다.

완충사(211)는 충격력과 같은 외력의 인가시에 이를 흡수, 완충하는 특성을 갖는 합성수지를 도포 또는 적층하는 형태로 구성할 수 있다. 예컨대, 완충사(211)는 실리콘의 유기유도체가 중합되어 만들어지고 분자구조는 규소와 산소가 번갈아 있는 실록세인결합(Si-O결합)의 형태인 실리콘 수지(Silicone resin)로 형성될 수 있다.

해체층(22)은 전술한 제1 변형예에서 설명된 바와 같이 완충사(211)의 외부에 소정의 두께로 코팅되는 코팅층(22a)으로 구성된다.

첨부도면, 도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제4 변형예를 나타내는 요부확대 사시도이다.

도8을 참조하면, 본 발명의 제4 변형예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되는 권취사(2)를 구비하고, 권취사(2)는 중심에 배치되는 결속사(21)와, 이 결속사(21)의 외부에 적층되는 형태로 형성되는 해체층(22)으로 이루어지되, 결속사(21)는 다수의 섬유 필라멘트에 다수의 기모(212a,털)가 일체로 형성된 기모사(212)로 구성된다.

해체층(22)은 전술한 제1 변형예에서 설명된 바와 같이 기모사(212)의 외부에 소정의 두께로 코팅되는 코팅층(22a)으로 구성된다.

전술한 바와 같은 제4 변형예에 따른 도전선(a)은 결속사(21) 부분이 다수의 기모를 갖는 기모사(212)로 구성되므로 해체층(22) 부분의 용융시에 기모(212a)가 미세 도전사에 밀착된 후에 경화됨에 따라 미세 도전사결합체(1)를 보다 견고하게 고정할 수 있고, 필름시트(미도시, 제1 실시예의 작용의 설명부분 참조)와의 결합시에도 기모(212a)가 동시에 부착, 경화되므로 견고한 부착상태를 유지할 수 있다.

첨부도면, 도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 제5 변형예를 나타내는 요부확대 사시도이다.

도9를 참조하면, 본 발명의 제5 변형예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선(a)은 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되는 권취사(2)를 구비하고, 권취사(2)는 중심에 길이방향으로 배치되는 해체선(23)과, 이 해체선(23)의 외면에 엮여지거나 권취되는 결속사(24)로 구성되어 있다.

상기 해체선(23)은 열용융사로 구성되고, 상기 결속사(24)는 열용융사의 외면에 권취되어 미세 도전사결합체(1)를 압박하는 탄성코일사(24a)로 구성된다. 여기서, 탄성코일사(24a)는 용점이 높은 합성수지를 이용하여 뽑아낸 모노 필라멘트사나, 스프링강과 같은 금속으로 인발하여 형성한 미세 금속선을 코일 구조로 권취하여 형성한 것을 적용한다.

도9에 도시된 바와 같이 코일 구조로 형성된 탄성코일사(24a)가 해체선(23)에 다시 감김된 구조로 형성된 권취사(2)가 미세 도전사결합체(1)에 김김 고정되면 탄성코일사(24a)가 가지고 있는 탄성력에 의해 미세 도전사결합체(1)가 탄성적으로 압박, 고정되므로 보다 견고하게 구성할 수 있다. 또한, 해체사(23) 부분을 용융시켜 필름시트(미도시)에 결합하는 과정에서도 탄성코일사의 코일 부분 및 이 코일 부분 사이로 스며나온 열용융 수지가 함께 필름시트에 부착, 경화되므로 견고한 부착상태를 유지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 제2 실시예 내지 제4 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예와 그 변형예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 제2 실시예 내지 제4 실시예에서는 제1 실시예와 그 변형예 등에 나타난 구성요소 중 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

첨부도면, 도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도이다.

도10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사(11)로 이루어진 미세 도전사결합체(1)로 형성되고, 이 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되어 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사(2)를 포함하되, 미세 도전사결합체(1)와 동반, 배치되고 권취사(2)가 외면에 감김되는 지지사(4)를 더 포함하여 구성된다.

그리고, 지지사(4)는 가요성과 인장강도가 큰 섬유사라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 인장강도가 크고 내열성을 갖는 선사로서 인장강도 20 g/d 이상이고, 열화온도가 250℃ 이상이며, 굵기(섬도)가 10 내지 2000 데니어인 아라미드 섬유사(두퐁사 상품명)나, 케브라사(두퐁사 상품명) 등으로 호칭되는 아라미드계 섬유사를 적용하여 구성한다.

상기 권취사(2)는 제1 실시예와 마찬가지로 필요시 전원공급라인과 접속되는 부분에 해당되는 부분의 내부 미세 도전사결합체(1)가 노출되어 단자부(c)를 형성하도록, 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나의 소재로 형성된 것이 적용된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 작용효과는 전술한 제1 실시예의 작용 설명부분에 기재된 내용과 유사하므로 구체적인 설명을 생략하지만, 제2 실시예에서는 도10에 도시된 바와 같이 미세 도전사결합체(1)와 동반되어 지지사(4)가 배치되므로 이러한 지지사(4)에 의한 여러 가지 상승작용이 발휘된다.

즉, 미세 도전사결합체(1)와 함께 지지사(4)가 동반, 배치되면, 지지사(4)가 미세 도전사결합체에 작용되는 인장력을 지탱하는 기능을 수행하고, 미세 도전사결합체(1)에 수직방향(길이방향에 대해 직교되는 방향)으로 인가되는 충격력과 같은 외력을 흡수, 완충하는 기능을 수행하며, 미세 도전사결합체(1)의 굽힘(밴딩)시에 가요성을 보완함으로서 카본 필라멘트와 같이 비교적 가요성이 떨어지는 미세 가닥의 부스러짐을 방지하는 작용을 수행하게 되므로 도전선의 내구성 및 안전성이 향상되고, 이를 이용한 제품의 품질 및 내구성 또한 향상되는 효과가 있다.

첨부도면, 도11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도이다.

도11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사(11)로 이루어진 미세 도전사결합체(1)로 형성되고, 이 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되어 다수의 미세 도전사(11)를 압박하여 결속시키는 권취사(2)를 포함하되, 권취사(2)와 함께 미세 도전사결합체(1)에 엮여지거나 권취되고 도전성을 갖는 부가 도전사(5)가 더 구성되어 있다.

여기서, 부가 도전사(5)는 도전성 금속으로 형성된 금속사, 탄소사, 도전성 물질(도전성 금속나노입자, 금속산화물 입자, 그래핀 등)을 포함하는 섬유사, 도전성 물질이 코팅된 섬유사 등이 적용될 수 있지만, 스테인레스, 티타늄, 동(Cu) 등으로 형성되고 10 내지 500 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 그리고 부가 도전사로서 상기한 직경 범위의 도전성 금속사를 적용하는 이유는 도전성 금속사가 적어도 한 가닥 이상 포함되어 구성된 상태에서의 도전선의 전체 직경이 1000마이크로미터(㎛) 이하가 되어야 직기에 원활하게 공급하여 직조할 수 있기 때문에 그 직경이 500 마이크로미터(㎛) 이상일 경우 직조에 어려움이 있고, 10 마이크로미터(㎛) 이하의 도전성 금속사는 현재의 생산기술로는 대량 생산이 곤란하여 실질적인 검증이 어려운 상황이기 때문이다. 본 실시예에서는 도전성 및 내구성이 품질이 검증된 20 내지 100 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 동선이나 스테인레스선을 적용하여 구성하였다.

상기한 권취사(2)와 미세 도전사결합체(1)는 제1 실시예에서 구체적으로 설명된 것과 동일한 것을 적용하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 본 발명의 제3 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 작용효과는 전술한 제1 실시예의 작용 설명부분에 기재된 내용과 유사하므로 구체적인 설명을 생략하지만, 제3 실시예에서는 도11에 도시된 바와 같이 권취사(2)와 함께 미세 도전사결합체(1)에 엮여지거나 권취되고 도전성을 갖는 부가 도전사(5)가 더 배치되므로 이러한 부가 도전사(5)에 의한 여러 가지 상승작용이 발휘된다.

보다 구체적으로 설명하면, 미세 도전사결합체(1)에 도전성을 갖는 부가 도전사(5)가 추가로 배치되면, 미세 도전사결합체(1)의 전기 저항값을 낮출수 있어서 저전력(낮은 전압의 전류)에서도 발열효율을 향상시킬 수 있고, 미세 도전사결합체(1)의 강성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 미세 도전사결합체(1)에 도전성을 갖는 부가 도전사(5)가 추가로 배치되면 전원공급라인을 통해 전원이 공급되는 과정에서 미세 도전사결합체(1)의 일부 가닥이 단선될 경우 저항값이 변화되므로 이를 감지하는 센서선으로 활용(부가 도전사(5)를 제품(온열매트 등)의 제어부와 연결할 경우 센서선으로 사용할 수 있음) 할 수 있어서 도전선의 안전성을 향상시킬 수 있고, 이를 이용한 제품의 품질 및 내구성 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

첨부도면, 도12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 나타내는 요부확대 사시도이다.

도12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사(11)로 이루어진 미세 도전사결합체(1)로 형성되고, 이 미세 도전사결합체(1)의 외부에 엮여지거나 권취되어 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사(2)를 포함하되, 권취사(2)와 함께 상기 미세 도전사결합체(1)에 엮여지거나 권취되고 섬유사로 형성된 보강사(6)가 더 구성되어 있다.

그리고, 보강사(6)는 권취사(2) 보다 융점이 높고 신축성을 갖는 섬유사를 적용하여 구성한다. 여기서 신축성을 갖는 섬유사는 대표적으로 통상 스판사라고 호칭되는 있는 폴리우레탄 섬유사가 선택되어 적용된다.

그 외에도, 보강사(6)는 가요성과 인장강도가 큰 섬유사라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있다. 예컨대, 인장강도가 크고 내열성을 갖는 선사로서 인장강도 20 g/d 이상이고, 열화온도가 250℃ 이상이며, 굵기(섬도)가 10 내지 2000 데니어인 아라미드 섬유사(두퐁사 상품명)나, 케브라사(두퐁사 상품명) 등으로 호칭되는 아라미드계 섬유사를 적용할 수 있다.

상기한 권취사(2)와 미세 도전사결합체(1)는 제1 실시예에서 구체적으로 설명된 것을 적용하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 본 발명의 제4 실시예에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선의 작용효과는 전술한 제1 실시예의 작용 설명부분에 기재된 내용과 유사하므로 구체적인 설명을 생략하지만, 제4 실시예에서는 도12에 도시된 바와 같이 권취사(2)와 함께 미세 도전사결합체(1)에 엮여지거나 권취되는 보강사(6)가 더 배치되므로 이러한 보강사(6)에 의한 여러 가지 상승작용이 발휘된다.

보다 구체적으로 설명하면, 미세 도전사결합체(1)에 보강사(6)가 권취되는 형태로 추가 배치되면서 미세 도전사결합체(1)의 외면을 탄성적으로 압박하여 미세 도전사(11)를 더욱 견고하게 결속하는 기능을 수행한다. 특히, 보강사(6)는 미세 도전사결합체의 외면에 직접적으로 접촉되게 감김되어 있는 것이므로 미세 도전사를 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 동반되어 배치되는 권취사가 용융된 후 경화될 경우 일체로 고착되어 하나의 덩어리를 형성하게 되므로 도전선의 내구성 및 안전성이 향상되고, 이를 이용한 제품의 품질 및 내구성 또한 향상되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:미세 도전사결합체 11:미세 도전사
2:권취사 21,24:결속사
211:완충사 212:기모사
22:해체층 22a:코팅층
22b:해체 선사 23:해체선
24a:탄성코일사 4:지지사
5:부가 도전사 6:보강사
8:전원공급라인 a:도전선
b:면상체

Claims (17)

1. 도전선에 있어서,
   상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되,
   상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고,
   상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
2. 도전선에 있어서,
   상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되,
   상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고,
   상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며,
   상기 미세 도전사결합체와 동반 배치되고 굵기가 5 내지 2000 데니어이고 열화온도가 250℃ 이상이고, 인장강도 20 g/d 이상이며 상기 권취사가 외면에 감김되는 지지사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
3. 도전선에 있어서,
   상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되,
   상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고,
   상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며,
   상기 권취사와 함께 상기 미세 도전사결합체에 엮여지거나 권취되고 도전성을 갖는 부가 도전사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
4. 도전선에 있어서,
   상기 도전선은 도전성을 갖는 다수의 미세 도전사로 이루어진 미세 도전사결합체로 형성되되,
   상기 미세 도전사결합체의 외부에 엮여지거나 권취되어 상기 다수의 미세 도전사를 압박하여 결속시키는 권취사를 포함하고,
   상기 권취사는 열의 인가시에 용융되는 열용융물질, 광의 조사시에 분해되는 광분해성물질, 유기용제와 접촉시에 분해되는 유기용제분해성물질, 및 수분과 접촉시에 분해되는 수분분해성물질 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 필요시 상기 권취사의 특정 부분이 제거되면서 내부에 위치한 상기 미세 도전사결합체가 노출되어 단자부를 형성하도록 구성되며,
   상기 권취사와 함께 상기 미세 도전사결합체에 엮여지거나 권취되고 섬유사로 형성된 보강사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보강사는 상기 권취사 보다 융점이 높고 신축성을 갖는 섬유사로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 미세 도전사결합체는 외면에 코팅, 형성되고 절연물질로 형성된 절연피막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 권취사는,
   중심에 배치되는 결속사; 및
   상기 결속사의 외부에 적층, 형성되고, 상기 열용융물질, 상기 광분해성물질, 상기 유기용제분해성물질, 및 상기 수분분해성물질 중에서 어느 하나로 구성된 해체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
8. 제7항에 있어서,
   상기 해체층은 상기 결속사의 외부에 엮여지거나 권취되는 선사이거나, 상기 결속사의 외부에 코팅되는 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
9. 제7항에 있어서,
   상기 결속사는 상기 미세 도전사결합체에 비해 인장강도가 크고 융점이 상기 미세 도전사결합체의 가열온도보다 높은 섬유사인 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
10. 제7항에 있어서,
    상기 결속사는 외력의 인가 여부에 따라 수축 및 팽창되는 완충사로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
11. 제7항에 있어서,
    상기 결속사는 필라멘트에 다수의 기모가 형성된 기모사인 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권취사는,
    중심에 길이방향으로 배치되고, 상기 열용융물질, 상기 광분해성물질, 상기 유기용제분해성물질, 및 상기 수분분해성물질 중에서 어느 하나로 구성된 해체선; 및
    상기 해체선의 외면에 엮여지거나 권취되는 결속사로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
13. 제12항에 있어서,
    상기 해체선은 열용융사로 구성되고,
    상기 결속사는 열용융사의 외면에 권취되어 상기 미세 도전사결합체를 압박하는 탄성코일사로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 도전사결합체는, 다수의 카본 필라멘트의 집합체로 이루어진 카본사, 다수의 미세 금속사의 집합체로 이루어진 금속선, 다수의 필라멘트로 이루어지고 도전성물질이 함유된 섬유사, 다수의 필라멘트로 이루어지고 도전성물질이 코팅된 섬유사 중에서 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
15. 제14항에 있어서,
    상기 미세 도전사결합체는 마찰시에 손상되지 않도록 수용성 오일이 도포된 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
16. 제14항에 있어서,
    상기 권취사는 융점이 120℃ 내지 200℃ 범위이고 상기 열용융물질로 형성된 열용융사인 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.
17. 제14항에 있어서,
    상기 권취사는 단면 형상이 원형, 타원형, 직사각형 중에서 어느 하나의 형상으로 형성된 선사인 것을 특징으로 하는 다수의 미세 도전사결합체로 이루어진 도전선.

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