KR20170027417A

KR20170027417A - 발열체 및 이를 이용한 전기매트

Info

Publication number: KR20170027417A
Application number: KR1020150123978A
Authority: KR
Inventors: 이장우
Original assignee: 이장우
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-10

Abstract

전자기장, 전자파의 방출을 차폐할 수 있는 발열체 및 이를 이용한 전기매트를 제시한다. 제시된 발열체는 권심, 권심에 권선된 제 1 극성체, 권심에 권선된 제 1 극성체를 감싸는 제 1 피복부, 제 1 피복부를 감싸는 제 1 태핑부, 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체, 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체를 감싸는 제 2 피복부, 제 2 피복부를 감싸는 제 2 태핑부, 제 2 태핑부에 권선된 접지체, 및 제 2 태핑부에 권선된 접지체를 감싸는 제 3 피복부를 포함한다.

Description

발열체 및 이를 이용한 전기매트{Heating element and electric mat using the same}

본 발명은 발열체 및 이를 이용한 전기매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기장, 전자파의 방출을 차폐할 수 있는 차폐층을 2층으로 구비한 발열체 및 이를 이용한 전기매트에 관한 것이다.

일반적으로, 전기매트는 발열선이나 면상 발열체 등의 전기적인 열원을 매트 사이에 삽입하고 지그재그 형상으로 배치한 후, 매트 컨트롤러의 온도 조절기를 통해 설정한 온도로 발열되도록 하는 것으로서, 전기장판, 전기담요, 전기이불 및 전기방석 등으로 활용되고 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기매트는, 장판 바닥부(21)에 지그재그 형상으로 배치된 발열선(22)에 전기를 공급하기 위한 전원장치(24), 전원장치(24)에서 장판 바닥부(21)의 발열선(22)에 제공되는 전기량을 조절하여 온도를 제어하기 위한 자동 온도 조절장치(23)로 구성되어 있다.

하지만, 상기와 같은 종래의 전기매트의 발열선(22)은 외부의 전기 에너지원을 공급받아 인위적으로 발열을 하는 것이다. 발열선(22)은 발열량 등을 고려하여 허용간격(x)을 두고서 적절하게 지그재그 형상으로 배치되고, 1가닥의 단선으로 이루어져서 시작단(a)으로부터 끝단(b)까지 일방향으로 전류가 흐르도록 설계되어 있다. 그에 따라, 인체에 유해할 것이라 판단되는 전자파를 방출하게 된다.

이에 따라, 전기매트 사용으로 인한 유해 전자파의 방출을 차폐하는 방안으로서, 전기매트에 전자파 차폐 수단을 구비한 제품들이 출시되고 있다.

일예로서, 종래의 전자파 차폐기능을 갖는 전기온열장치를 도 2에 도시하였다. 즉, 종래의 전자파 차폐기능을 갖는 전기온열장치는 대략 장방형상의 발열판부(11), 양단에 각각 플러그(12a)와 삽입잭(12b)이 형성되어 있는 전원코드(12), 발열판부(11)에 상호 인접하도록 내장된 발열선(13) 및 저항선(14), 전원코드(12)의 중간영역에 결합된 통형상의 조작기(15), PCB 상에 구현되어 조작기(15)에 내장된 발열전압공급부(20) 및 동작전압공급회로(30), 조작기(15)의 외표면에 마련된 작동조작스위치(16) 및 온도조작스위치(17)를 구비하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 전기온열장치는, 전자파의 발생 및 방출을 차폐하기 위해 1가닥으로 이루어진 발열선과 함께 직렬로 연장되는 저항선을 별도로 마련하여야 한다. 그리고, 저항선을 제어하기 위해 조작기에 내장되는 발열전압공급부 및 동작전압공급 회로부와 같은 수단을 별도로 마련해야 하기 때문에, 전자매트로부터 발생 및 방출되는 전자파를 차폐하기 위한 구성이 매우 복잡해질 뿐만 아니라 전기매트의 가격이 상승된다. 그리고, 이러한 복잡한 회로구성으로 인해 전자파가 더 많이 방출될 수밖에 없는 문제점이 있다.

선행기술 1 : 대한민국 등록특허 제 0762296호(명칭 : 전기온열장치) 선행기술 2 : 대한민국 공개특허 제 2004-0080391호(명칭 : 도전성 시트를 이용한 면상 발열체와 그의 제조 방법) 선행기술 3 : 대한민국 공개특허 제 2004-0080390호(명칭 : 발열 기능을 갖는 발열 작용체 및 구조체의 구성 방법 및 그 제조 방법) 선행기술 4 : 대한민국 공개특허 제 2003-0019491호(명칭 : 온열과 음이온을 가진 음전위 발생 매트의 전열시트제조방법)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 전자기장, 전자파의 방출을 차폐할 수 있는 차폐층을 2층으로 구축한 발열체 및 이를 이용한 전기매트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 발열체는, 권심; 상기 권심에 권선된 제 1 극성체; 상기 권심에 권선된 제 1 극성체를 감싸는 제 1 피복부; 상기 제 1 피복부를 감싸는 제 1 태핑부; 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체; 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체를 감싸는 제 2 피복부; 상기 제 2 피복부를 감싸는 제 2 태핑부; 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체; 및 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체를 감싸는 제 3 피복부;를 포함한다.

상기 권심은 카본사로 구성될 수 있다.

상기 제 1 극성체는 동복강선으로 구성될 수 있다.

상기 제 1 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것일 수 있다.

상기 제 1 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성될 수 있다.

상기 제 2 극성체는 구리 재질로 구성될 수 있다.

상기 제 2 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것일 수 있다.

상기 제 2 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성될 수 있다.

상기 접지체는 동복강선으로 구성될 수 있다.

상기 제 3 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것일 수 있다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 전기매트는, 매트부; 및 상기 매트부의 내부에 설치된 발열체;를 포함하고, 상기 발열체는 권심, 상기 권심에 권선된 제 1 극성체, 상기 권심에 권선된 제 1 극성체를 감싸는 제 1 피복부, 상기 제 1 피복부를 감싸는 제 1 태핑부, 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체, 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체를 감싸는 제 2 피복부, 상기 제 2 피복부를 감싸는 제 2 태핑부, 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체, 및 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체를 감싸는 제 3 피복부를 포함한다.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 발열체는 전자기장, 전자파 등을 차폐할 수 있도록 3중의 피복을 하였으므로, 인체에 유해한 전자기장, 전자파 등을 확실히 차폐할 수 있다.

전기매트는 카본사만을 이용함과 더불어 절연을 위해 3중으로 피복된 발열체를 사용하였으므로 화재가 발생할 위험이 없다.

그리고, 전기매트는 발열체에 의해 음이온 및 원적외선 복사열이 방출되고 전자기장 및 전자파의 방출을 완전히 차폐시키므로, 인체에 매우 유익하다.

도 1은 종래의 일반적인 전기매트의 일예를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 전자파 차폐기능을 갖는 전기온열장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발열체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A선의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발열체에 바이메탈이 연결된 경우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발열체가 채용된 전기매트의 일예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발열체가 채용된 전기매트의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 전기매트의 시험 설명에 채용되는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발열체의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A선의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발열체에 바이메탈이 연결된 경우를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 발열체(100)는 권심(30), 제 1 극성체(32), 제 1 피복부(34), 제 1 태핑부(36), 제 2 극성체(38), 제 2 피복부(40), 제 2 태핑부(42), 접지체(44), 및 제 3 피복부(46)를 포함한다.

권심(30)은 카본사로 구성될 수 있다. 권심(30)은 대략 3000가닥의 탄소나노필라멘트를 꼬아 1가닥의 카본사로 제조한 것으로서, 내열성이 강하고 전자파가 없으며 원적외선 방사율이 높다. 또한, 카본사에서 방출되는 원적외선은 혈액순환, 피부미용, 관절염, 근육통, 성인병 등에 효과적이다.

제 1 극성체(32)는 권심(30)의 외주면에 적어도 1회 이상 권선된다.

예를 들어, 제 1 극성체(32)는 동복강선(copper-clad steel wire)으로 구성될 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제 1 극성체(32)의 외경은 ?0.16일 수 있고, 저항은 172Ω/20m(20℃)일 수 있다.

제 1 피복부(34)는 권심(30)에 권선된 제 1 극성체(32)를 감싼다. 예를 들어, 제 1 피복부(34)의 외경은 φ1.65일 수 있고, 두께는 0.42m/m일 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제 1 피복부(34)는 PVC 또는 실리콘 재질의 합성수지로 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 제 1 피복부(34)는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 포함시켜 전자파를 차폐시킬 수 있다.

토르말린(즉, 전기석)은 열과 같은 일정한 부하가 가해지면 스스로 전류를 발생시켜 미약전류가 나오게 되고, 이때 나온 미약전류에 의하여 전자파를 차폐시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.

그리고, 토르말린은 음이온을 방출시켜 심신을 함께 이완시켜 세포를 활성화함으로써 자연치유력을 높여 몸의 산화나 노화를 억제하는 작용, 및 원적외선을 방출시켜 온열효과(즉, 열이 가해지는 만큼 원적외선을 방사하여 열에너지를 증대시키는 효과)를 얻을 수 있다.

또한, 토르말린은 음이온에 의하여 냄새를 분해하거나 중화시켜 냄새를 제거하는 탈취작용, 및 항균작용을 통하여 인체에 유익한 작용을 하게 된다.

필요에 따라서는, 토르말린 이외에 토르말린과 유사한 성능을 갖는 석영이나 로셀염과 같이 일정한 부하에서 자기 스스로 미약전류를 발생시키는 물질을 이용하여도 된다.

제 1 태핑부(36)는 제 1 피복부(34)의 외주면을 감싼다. 예를 들어, 제 1 태핑부(36)는 전자파를 차폐하는 알루미늄 박막으로 구성될 수 있다. 제 1 극성체(32)에서 전자기장, 전자파 등이 발생될 수 있고 이를 제 1 피복부(34)에서 차폐할 수 있는데, 제 1 태핑부(36)는 제 1 피복부(34)의 차폐 기능을 도와준다.

결국, 제 1 극성체(32)에서의 전자기장, 전자파 등에 대한 차폐 기능이 제 1 피복부(34) 및 제 1 태핑부(36)에 의해 2중으로 이루어지므로, 보다 확실한 차폐를 수행할 수 있다.

제 2 극성체(38)는 제 1 태핑부(36)의 외주면에 적어도 1회 이상 권선된다.

예를 들어, 제 2 극성체(38)는 구리로 구성될 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제 2 극성체(38)의 외경은 φ0.23일 수 있고, 저항은 4Ω/20m(20℃)일 수 있다.

제 2 피복부(40)는 제 1 태핑부(36)에 권선된 제 2 극성체(38)를 감싼다. 예를 들어, 제 2 피복부(34)의 외경은 φ2.4일 수 있고, 두께는 0.25m/m일 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제 2 피복부(40)는 PVC 또는 실리콘 재질의 합성수지로 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 제 2 피복부(40)는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 포함시켜 전자파를 차폐시킬 수 있다.

제 2 태핑부(42)는 제 2 피복부(40)의 외주면을 감싼다. 예를 들어, 제 2 태핑부(42)는 전자파를 차폐하는 알루미늄 박막으로 구성될 수 있다. 제 2 극성체(38)에서 전자기장, 전자파 등이 발생될 수 있고 이를 제 2 피복부(40)에서 차폐할수 있는데, 제 2 태핑부(42)는 제 2 피복부(40)의 차폐 기능을 도와준다.

결국, 제 2 극성체(38)에서의 전자기장, 전자파 등에 대한 차폐 기능이 제 2 피복부(40) 및 제 2 태핑부(42)에 의해 2중으로 이루어지므로, 보다 확실한 차폐를 수행할 수 있다.

접지체(44)는 제 2 태핑부(42)의 외주면에 적어도 1회 이상 권선된다.

예를 들어, 접지체(44)는 동복강선(copper-clad steel wire)으로 구성될 수 있다. 그리고, 예를 들어, 접지체(44)의 외경은 φ0.18일 수 있다.

제 3 피복부(46)는 제 2 태핑부(42)에 권선된 접지체(44)를 감싼다. 예를 들어, 제 3 피복부(46)의 외경은 φ3.30일 수 있고, 두께는 0.325m/m일 수 있다. 그리고, 예를 들어, 제 3 피복부(46)는 PVC 또는 실리콘 재질의 합성수지로 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 제 3 피복부(46)는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 포함시켜 전자파를 차폐시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 발열체는 제 1 극성체(32), 제 2 극성체(38), 및 접지체(44)가 권심(30)과 동일한 축상에 형성된 동축 케이블과 같은 형태로 구성된다. 그리고, 전자기장, 전자파 등을 차폐할 수 있도록 3중의 피복을 하였으므로, 인체에 유해한 전자기장, 전자파 등을 확실히 차폐할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 발열체(100)의 일측 끝단에는 바이메탈(50)이 연결된다. 바이메탈(50)의 일단은 제 1 극성체(32)에 접속되고, 바이메탈(50)의 타단은 연결단자(52)를 통해 제 2 극성체(38)에 접속된다. 여기서, 제 1 극성체(32)와 제 2 극성체(38)의 극성은 상호 반대라고 볼 수 있다. 바이메탈(50)은 과열발생시 전기공급을 차단하여 안정적으로 온도를 조절할 수 있도록 해 준다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발열체가 채용된 전기매트의 일예를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발열체가 채용된 전기매트의 다른 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트는 매트부 및 발열체를 포함한다.

즉, 도 6에 예시된 전기매트(200)는 소정 사이즈의 매트부(210), 및 매트부(210)의 내부에 설치된 발열체(100)를 포함한다.

여기서, 발열체(100)는 지그재그 형상으로 연속적으로 연장되어 설치된다.

그리고, 매트부(210)의 내부에는 바이메탈(50) 및 온도 센서(60)가 설치된다.

한편, 도 7에 예시된 전기매트(300)는 도 6에 예시된 전기매트(200)와 동일한 구성요소를 포함한다. 다만 차이나는 점은 전기매트(300)의 사이즈가 전기매트(200)의 사이즈에 비해 크다는 것이다. 그리고, 전기매트(300)의 매트부(310)에는 2열의 발열체(100)가 설치된다는 것이다. 즉, 전기매트(300)의 매트부(310)는 좌측부와 우측부로 나누어서 각각의 부분에 발열체(100)가 지그재그 형상으로 설치된다.

도 6 및 도 7에는 도시하지 않았지만, 전기매트(200, 300)는 매트 컨트롤러를 포함할 것이다. 여기서, 매트 컨트롤러는 전원 온/오프 기능, 타이머 기능, 온도 표시 기능, 온도 조절 기능 등을 포함할 것이다.

일반 섬유와 카본사를 소정의 간격을 두고 직조하여 만든 면상 발열체를 사용한 종래의 전기매트에서는 온도가 상승함에 따라 화재가 발생할 우려가 있는데 반해, 본 발명의 실시예에 따른 전기매트는 카본사만을 이용함과 더불어 절연을 위해 3중으로 피복을 하였으므로 화재가 발생할 위험이 없다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 전기매트는 발열체에 의해 음이온 및 원적외선 복사열이 방출되고 전자기장 및 전자파의 방출을 완전히 차폐시키므로, 인체에 매우 유익하다.

(시험예 설명)

본 출원인은 상술한 본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 주전원 포트의 연속성 방해 시험, 불연속방해 시험, 방해전력 시험, 정전기방전 내성시험, EFT/버스트 내성시험, 서지 내성시험, 전도성 RF전자기장 내성시험, 전압강하 및 순간정전 내성시험을 한국기계전기전자시험연구원에 의뢰하였다. 각각의 시험에 대하여 하기에서 설명한다.

그리고, 하기의 시험들은 소정의 전자파장해 허용기준 및 전자파보호 기준에 근거하여 실시되었다.

도 8 내지 도 11은 국립전파연구원고시 제2014-8호(2014.06.23.)에 기재된 전자파 장해방지기준을 나타낸 것으로서, 도 8은 방해 전압 허용기준(가정용 전기기기 및 유사기기와 반도체 결합 제어기)을 나타낸 것이고, 도 9는 연속성 방해 전압 허용기준(전동공구의 전원포트)을 나타낸 것이고, 도 10은 불연속성 방해 전압 허용기준을 나타낸 것이고, 도 11은 방해전력의 허용기준을 나타낸 것이다.

도 10에서, 주1)은 클릭 측정방법에 의한 클릭이 30 이상일 경우 부적합을 나타낸다.

그리고, 도 12는 국립전파연구원고시 제2014-9호(2014.06.23)에 개시된 전자파 보호기준을 나타낸 것이다. 도 12에서, (주1)은 4KV 접촉방전은 접촉가능한 전도성 부위에 적용하고, 건전지 설치함 또는 소켓 등의 금속부는 제외한다를 의미한다. (주2)는 제조자의 기능 사양에 따라 총 길이가 3m를 초과하는 상호접속 케이블 포트에만 적용한다를 의미한다. (주3)은 사용중 전원에 접속되지 않고 전지로 동작하는 기구에는 적용하지 않는다를 의미한다. (주4)는 5회의 정/부 펄스를 연속적으로 인가한다를 의미한다. (주5)는 전압파형의 위상이 0도인 지점에서 적용한다를 의미한다. 그리고, 성능평가기준 A는 기기는 운용자의 개입없이 의도된 동작을 지속하여야 한다를 의미한다. 그리고, 성능평가기준 A는 기기가 의도된 대로 사용될 때 제조자에 의해 성능레벨 이하에서의 성능저하 또는 기능 손실은 허용되지 않는다를 의미한다. 성능평가기준 B는 시험후 피시험기기는 작동자의 개입없이 의도된 동작을 지속하여야 한다를 의미한다. 그리고, 성능평가기준 B는 내성시험을 실시한 이후에 기기가 의도된 대로 사용될 때 제조자가 명시한 성능레벨 이하의 성능저하나 기능손실을 허용되지 않는다를 의미한다. 성능평가기준 C는 기능이 자기 복구가 가능하거나 사용자가 제품 설명서에 지시된 대로 기기를 제어함으로써 회복될 수 있다면 기능의 손실은 허용된다를 의미한다.

도 12에서, 기중방전은 기체 중에서의 방전을 의미한다.

1. 주전원 포트의 연속성 방해 시험

1) 측정설비로는 전계강도측정기(모델명 : ESCI), 및 LISN(모델명 : ENV4200)을 사용하였다.

2) 환경조건으로는 온도(20±2)℃, 상대습도 (50±5)%R.H. 이다.

3) 시험방법으로는 전자파 장해방지시험방법(국립전파연구원공고 제2014-37호(2014.06.23))에 따라 실시하였다.

4) 주전원 포트의 연속성 방해 시험의 결과는 도 13과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 주전원 포트의 연속성 방해 시험을 실시한 결과, 고시된 방해 전압 허용기준 및 연속성 방해 전압 허용기준을 충족시킨다는 것을 알 수 있다.

2. 불연속성 방해 시험

1) 측정설비로는 Click Meter(모델명 : CL55C), 및 LISN(모델명 : ENV216)을 사용하였다.

2) 환경조건으로는 온도(20±2)℃, 상대습도 (50±5)%R.H. 이다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 불연속성 방해 시험을 실시한 결과, 고시된 불연속성 방해 전압 허용기준을 충족시키는 것을 알 수 있었다.

3. 방해 전력 시험

1) 측정설비로는 EMI Test Receiver(모델명 : ESCI), Absorbing Clamp(모델명 : MDS21), 및 Cable Guide Rail(모델명 : CGR5.4)을 사용하였다.

2) 환경조건으로는 온도(20±2)℃, 상대습도 (50±5)%R.H. 이다.

4) 방해 전력 시험의 결과는 도 14와 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 방해 전력 시험을 실시한 결과, 고시된 방해전력의 허용기준을 충족시킨다는 것을 알 수 있다.

4. 정전기방전 내성시험

1) 측정설비로는 Electrostatic discharge Simulator(모델명 : ESD30N)을 사용하였다.

2) 환경조건으로는 온도(18±2)℃, 습도(49±5)%R.H., 기압(101.5±0.5)kPa이다.

3) 시험조건으로, 방전간격은 1회/1초이고, 방전임피던스는 330Ω/150pF이고, 방전종류는 직접방전은 기중방전과 접촉방전이고 간접방전은 수평결합면과 수직결합면이고, 극성은 +/-이고, 방전회수(접촉/기중방전)는 인가 부위당 10 회 이상이고, 성능평가기준은 B이다. 그리고, 방전전압은 직접방전시 접촉방전의 인가전압은 ±4V이고 기중방전의 인가전압은 ±8V이고, 간접방전시 수평결합면 및 수직결합면 각각에 대한 인가전압은 ±4V이다.

여기서, 기중방전시험의 경우, 원형의 방전전극팁은 피시험기기에 기계적인 손상이 발생하지 않도록 신속히 피시험기기에서 접촉하기까지 접근시켜야 하며, 각각의 방전이 종료된 후 정전기방전발생기(방전전극)는 피시험기기로부터 신속히 격리하여야 한다.

그리고, 접촉방전시험의 경우, 칩형의 방전전극팁은 방전시 스위치를 동작시키기 전에 피시험기기에 접촉하여야 한다. 그리고, 피시험기기의 표면이 도장되어 있지만 도장내용이 제조자의 취급설명서에 기재되어 있지 않은 경우는 정전기발생기의 방전전극팁으로 도장을 관통시켜 도장층에 접촉방전시험을 실시하여야 한다.

4) 시험방법으로는 전자파 보호시험방법(국립전파연구원공고 제2014-38호(2014.06.23))에 따라 실시하였다.

그리고, 정전기방전 인가부위는 전기매트의 전면의 경우 도 15와 같이 6군데 정도로 하였고, 전기매트의 후면의 경우 도 16과 같이 5군데 정도로 하였다.

5) 정전기방전 내성시험의 결과는 도 17과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 정전기방전 내성시험을 실시한 결과, 시험중 및 시험완료후 이상없이 정상동작함을 알 수 있었다.

5. EFT/버스트 내성시험

1) 측정설비로는 Burst & Surge Tester(모델명 : UCS500N72)을 사용하였다.

3) 시험조건으로, 인가전압 및 극성은 입출력 교류전원 포트의 경우 ±1.0KV이고 입출력 직류전원 포트의 경우 ±0.5KV이고 신호선 및 통신 포트의 경우는 ±0.5KV이다. 임펄스 반복률은 5KHz이고, 임펄스 상승시간은 5ns±30%이고, 임펄스 주기는 50ns±30%이다. 버스트 지속시간은 15ms±20%이고, 버스트 주기는 300ms±20%이다. 인가 시간은 양극성으로 2분간, 음극성으로 2분간이다. 인가방법은 입력 교류전원 포트와 입력 교류전원 포트외이고, 성능평가기준은 B이다.

5) EFT/버스트 내성시험의 결과는 도 18과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 EFT/버스트 내성시험을 실시한 결과, 시험중 및 시험완료후 이상없이 정상동작함을 알 수 있었다.

6. 서지 내성시험

3) 시험조건으로, 서지전압은 입력 교류전원 포트의 경우 선-선은 ±1.0KV이고 선-접지는 ±2.0KV이며, 입력 직류전원 포트의 경우 선-선은 ±0.5KV이고, 신호선 및 통신포트의 경우 선-선은 ±4.0KV(10/700μs), ±1.5KV(10/700μs)이다. 그리고, 개방회로전압파형은 1.2/50μs이고, 단락회로전류파형은 8/20μs이다. 인가회수는 각 5회이고, 위상은 90도 및 270도(입력 교류전원 포트)이며, 극성은 +/-이고, 반복률은 1회/1분이고, 성능평가기준은 B이다.

5) 서지 내성시험의 결과는 도 19와 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 서지 내성시험을 실시한 결과, 시험중 및 시험완료후 이상없이 정상동작함을 알 수 있었다.

7. 전도성 RF전자기장 내성시험

1) 측정설비로는 Continuous Wave Simulator(모델명 : CWS500N1), Attenuator(모델명 : ATT6/75), CDN(모델명 : M2/M3/16A)을 사용하였다.

3) 시험조건으로, 주파수범위는 150KHz ~ 230MHz이고, 전압레벨은 3V r.m.s. 이고, 변조는 AM 80%, 1KHz 사인파이고, 주파수스텝은 1% 스텝이고, 성능평가기준은 A이다.

5) 전도성 RF전자기장 내성시험의 결과는 도 20과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 전도성 RF전자기장 내성시험을 실시한 결과, 시험중 및 시험완료후 이상없이 정상동작함을 알 수 있었다.

8. 전압강하 및 순간정전 내성시험

1) 측정설비로는 Voltage dips Tester(모델명 : PFS503N100)을 사용하였다.

3) 시험조건으로, 전압의 오버슈트/언더슈트는 전압변화의 5% 이내이고, 전압상승과 하강시간은 1μs ~ 5μs이다. 그리고, 시험전압의 주파수 편차는 ±2%이내이고, 피시험기기 인가전압은 AC 220V/60Hz이다. 그리고, 시험회수는 3회이고, 시험간격은 10초이다. 그리고, 성능평가기준은 C이다.

5) 전압강하 및 순간정전 내성시험의 결과는 도 21과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전기매트에 대해 상술한 바와 같이 전압강하 및 순간정전 내성시험을 실시한 결과, 시험중 및 시험완료후 이상없이 정상동작함을 알 수 있었다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

30 : 권심 32 : 제 1 극성체
34 : 제 1 피복부 36 : 제 1 태핑부
38 : 제 2 극성체 40 : 제 2 피복부
42 : 제 2 패팅부 44 : 접지체
46 : 제 3 피복부

Claims

권심;
상기 권심에 권선된 제 1 극성체;
상기 권심에 권선된 제 1 극성체를 감싸는 제 1 피복부;
상기 제 1 피복부를 감싸는 제 1 태핑부;
상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체;
상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체를 감싸는 제 2 피복부;
상기 제 2 피복부를 감싸는 제 2 태핑부;
상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체; 및
상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체를 감싸는 제 3 피복부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 권심은 카본사로 구성되는 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 극성체는 동복강선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 2 극성체는 구리 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 2 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 2 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 접지체는 동복강선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발열체.
청구항 1에 있어서,
상기 제 3 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 발열체.
매트부; 및
상기 매트부의 내부에 설치된 발열체;를 포함하고,
상기 발열체는 권심, 상기 권심에 권선된 제 1 극성체, 상기 권심에 권선된 제 1 극성체를 감싸는 제 1 피복부, 상기 제 1 피복부를 감싸는 제 1 태핑부, 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체, 상기 제 1 태핑부에 권선된 제 2 극성체를 감싸는 제 2 피복부, 상기 제 2 피복부를 감싸는 제 2 태핑부, 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체, 및 상기 제 2 태핑부에 권선된 접지체를 감싸는 제 3 피복부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 권심은 카본사로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 1 극성체는 동복강선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 1 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 1 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 2 극성체는 구리 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 2 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 2 태핑부는 알루미늄 박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 접지체는 동복강선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기매트.
청구항 11에 있어서,
상기 제 3 피복부는 PVC 또는 실리콘 소재에 토르말린을 혼합한 것을 특징으로 하는 전기매트.