KR20180105930A - Graphite power saving heat Foot Pad with Low-resistance Quality When pressure is applied - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열발판패드에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로, 발열매트는 구리전선을 매트 원단에 설치하고, 이러한 구리전선에 교류전원을 인가하여 열을 발생시키도록 하는 매트를 말한다.Generally, a heating mat refers to a mat which is provided with a copper wire on a matte fabric, and applies AC power to the copper wire to generate heat.
도 1은 종래 발열매트의 구성도를 도시한 것이다. 이와 같은 종래의 발열매트는 굵은 구리전선인 열선(2)을 원단에 설치하고, 굵은 구리전선이 인체에 불편하지 않도록 두꺼운 솜과 여러 층의 원단인 쿠션시트(20)을 적층하여 제조되는데, 이러한 발열매트(1)는 구리전선의 발열을 위하여 전원부(30)에 의해 교류전원을 공급하고 있다. 또한, 제어부(40)를 통해 열선(2)에 공급되는 전류를 조절하여 온도를 제어할 수 있게 된다. Fig. 1 shows a configuration diagram of a conventional heat generating mat. Such a conventional heat-generating mat is manufactured by laying a
이때, 구리전선은 물이나 구리박막, 탄소섬유 등과 같은 면상 발열체로 교체하여 제조되기도 하는데, 이러한 면상 발열체를 이용한 매트도 마찬가지로, 발열장치를 보호하거나 인체에 불편함을 주지않도록 두꺼운 원단을 사용하고, 전원공급방식도 교류방식에 의하여 공급하고 있어 앞서 설명한 구리전선 방식의 매트와 큰 차이가 없다.In this case, the copper wire may be manufactured by replacing the copper wire with a surface heating element such as water, a copper thin film, carbon fiber, or the like. In the same manner as the mat using the surface heating element, a thick fabric is used to protect the heating device, The power supply method is also supplied by the alternating current method, so there is no significant difference from the copper wire type mat described above.
일반적으로 면상발열체는 니크롬, 동니켈합금, 알루미늄 등의 금속 발열체와, 탄소재료를 이용한 비금속 발열체로 분류할 수 있으며, 탄소를 발열원으로 하는 발열체는 섬유나 필름의 표면에 침전이나 인쇄방식으로 탄소를 코팅하여 구성한다.Generally, surface heating elements can be classified into metal heating elements such as nichrome, copper nickel alloy and aluminum, and non-metallic heating elements using carbon material. The heating element using carbon as a heat source can be formed by depositing carbon on the surface of fiber or film, Coating.
이러한 탄소를 발열원으로 하는 발열체는 전자파가 발생하지 않으며, 일정 온도에 도달하면 그 이상 온도가 증가하지 않는 항온 특성을 가지므로, 전력 사용을 최소화할 수 있으며, 화상을 입을 염려가 없는 장점이 있다.Since the heating element using such carbon as a heat source does not generate electromagnetic waves and has a constant temperature characteristic that the temperature is not increased when the temperature reaches a certain temperature, power consumption can be minimized and there is no fear of burning.
또한, 공기오염과 소음이 없고 위생적이며 인체에 유익한 원적외선을 방출한다. 따라서, 이러한 면상발열체는 난방용 장판, 난방용 매트, 난방용 벽걸이 용품, 전열 시트, 발열선, 등산 또는 건강 의류, 침구, 농업용 종묘 성장촉진제 및 비닐하우스 난방용 등의 소재로서 널리 이용되고 있다.It also emits far infrared rays that are free from air pollution and noise, hygienic and beneficial to the human body. Therefore, such surface heating elements are widely used as materials for heating heating plates, heating mats, heating wall hangings, heat transfer sheets, heating wires, mountain climbing or health clothes, bedding, agricultural seedling growth promoters and vinyl house heating.
이러한 면상발열체의 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1484675호가 게시되어 있는바, 합성섬유를 경사 및 위사로 하여 직조되되, 경사방향으로 동선이 다수 개 삽입된 직조 원단의 표면에 카본 분말이 포함된 발열층이 코팅되어 이루어진 면상발열체; 상기 면상발열체의 저면에 형성되는 하부 절연/난연층; 상기 면상발열체의 상면에 형성되는 상부 절연/난연층; 상기 하부 절연/난연층의 저면에 형성되는 난연발란스층; 상기 상부 절연/난연층의 상면에 형성되는 인쇄층; 상기 인쇄층의 상면에 형성되는 인쇄보호층; 및 상기 인쇄보호층의 상면에 형성되는 탑코팅층;을 포함하여 이루어지며, 상기 면상발열체의 동선에는 AC전원제어장치와 DC전원제어장치가 연결되고, 상기 하부 절연/난연층과 상부 절연/난연층에는 폴리우레탄수지, EVA수지, 메틸트리메톡시실란, 고령토, 맥반석, 황토, 알루미나 및 지르코니아가 포함되는 발열매트를 제조하였다.Korean Patent Registration No. 10-1484675 discloses a conventional technology of such an area heating element, in which a carbon fiber is included on the surface of a woven fabric in which synthetic fibers are woven with warp and weft and a plurality of copper wires are inserted in an oblique direction A surface heat generating element formed by coating a heat generating layer; A lower insulating / flame-retardant layer formed on a bottom surface of the planar heating element; An upper insulating / flame-retardant layer formed on the upper surface of the planar heating element; A flame-retardant balance layer formed on the bottom surface of the lower insulating / flame-retardant layer; A printed layer formed on the upper surface of the upper insulating / flame-retardant layer; A print protection layer formed on an upper surface of the print layer; And a top coating layer formed on a top surface of the print protection layer, wherein an AC power source control device and a DC power source control device are connected to a line of the surface heating element, and the lower insulation / An exothermic mat comprising polyurethane resin, EVA resin, methyltrimethoxysilane, kaolin, elvan, loess, alumina and zirconia was prepared.
그러나, 발열매트 중 공장 등에 사용되는 온열 발판패트의 경우, 작업 중에 작업자가 발판을 딛고 있는 경우에만 발열이 필요하고, 평상시 작업자가 발판을 딛고 있지 않은 경우에는 발열될 필요성이 낮다. However, in the case of a heating footpad used in a factory in an exothermic mat, it is necessary to generate heat only when the worker is standing on the footplate during work, and it is not necessary to generate heat when the worker does not normally stand on the footplate.
따라서 작업중 보온을 위하여 작업자가 발판을 딛게 되는 경우 전원부를 가동하여 전류를 인가하게 되고, 사용하지 않는 경우 전원을 off하여 사용하는 경우가 많다. 그러나, 이러한 경우 작업자가 원하는 설정온도에 도달하는데 시간이 필요하며, 전원을 off 하지 않은 경우 에너지 소모량이 많아지게 되는 문제점이 존재한다. Therefore, when the worker touches the foot plate to keep the work warm during operation, the power source is operated to apply the electric current, and when not used, the power is often turned off. However, in such a case, it takes time for the operator to reach the desired set temperature, and there is a problem that the energy consumption is increased when the power is not turned off.
도 2a는 종래 발열매트 열선의 저항 곡선 그래프를 도시한 것이다. 그리고, 도 2b는 종래 발열매트 열선에 흐르는 전류 곡선 그래프를 도시한 것이다. 또한, 도 2c는 종래 발열매트 온도 곡선 그래프를 도시한 것이다. FIG. 2A shows a resistance curve graph of a conventional heating mat heat line. FIG. 2B is a graph showing a current curve flowing through a conventional heating mat heat line. 2C is a graph showing a conventional heating mat temperature curve curve.
또한, 온열 발판패드를 가압하여 사용하는 경우에도, 가압되고 있는 부분에 발열이 필요하나, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 종래 발판패드는 일률적으로 모든 발열체에 동일한 전류값이 인가되어 에너지가 낭비되게 문제점이 존재한다. Further, even when the heating pad is pressed and used, it is necessary to generate heat in the pressed portion. However, as shown in FIGS. 2A to 2C, the conventional pad is uniformly applied with the same current value to all the heating elements, There is a problem that it is wasted.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 발열체로서 그라파이트 시트를 적용하여, 가압시 가압부분에 저저항 특성을 이용하여 가압부분을 부분적으로 온도를 높일 수 있는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a graphite sheet as a heating element, The present invention provides a graphite-based power-saving type hot scaffold pad capable of raising the temperature.
또한, 본 발명의 일실시예 따르면, 사용시 가압부분의 전류값 만을 증가시켜, 비가압부분은 설정된 절전모드의 전류값을 적용하게 됨으로써, 에너지 절약이 가능한 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드를 제공하는데 그 목적이 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, there is provided a graphite-based power-saving type hot scaffold pad capable of saving energy by increasing only the current value of a pressurized portion in use and applying a current value of a power- .
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.
본 발명의 목적은, 온열 발판패드에 있어서, 인가되는 압력에 저항이 감소되며, 그라파이트 분말이 원사에 함침된 발열성 그라파이트 시트; 상기 발열성 그라파이트 시트에 전원을 공급하여 발열시키는 전원부; 및 상기 발열성 그라파이트 시트의 상부와 하부에 형성되는 쿠션시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드로서 달성될 수 있다. An object of the present invention is to provide a thermal pad for a heating pad, which is reduced in resistance to an applied pressure and has a graphite sheet in which graphite powder is impregnated in a yarn; A power supply unit for supplying power to the exothermic graphite sheet to generate heat; And a cushion sheet formed on upper and lower portions of the exothermic graphite sheet. The graphite-based power-saving type hot scaffold pad has a low-resistance characteristic at the time of pressurization.
그리고, 비사용시, 상기 발열성 그라파이트 시트에 흐르는 전류값과 온도값은 설정된 값을 유지하며, 사용시, 상기 발열성 그라파이트 시트의 가압부분은 비가압부분과 대비하여 저항값이 감소되어, 상기 전류값과 온도값이 상승되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, when not in use, a current value and a temperature value flowing through the exothermic graphite sheet maintain a set value, and in use, a resistance value of the pressing portion of the exothermic graphite sheet is reduced compared to a non- And the temperature value is increased.
또한, 상승되는 전류값과 온도값은 상기 가압부분에 가압되는 압력에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the rising current value and the temperature value may be characterized by being based on a pressure applied to the pressing portion.
그리고, 상기 발열성 그라파이트 시트는, 탄소사 또는 탄소성분을 갖는 매쉬형태의 탄소섬유 패드에 그라파이트와 폴리머 소재가 혼합된 혼합물이 함침되어 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The exothermic graphite sheet may be formed by impregnating a carbon fiber pad or a carbon fiber pad having a carbon component in a mesh form with a mixture of graphite and a polymer material.
또한, 상기 발열성 그라파이트 시트에 전기적으로 접속되어 저항값을 측정하는 저항측정부; 및 상기 저항측정부로부터 인가되는 저항값을 근거로 상기 발열성 그라파이트 시트의 가열온도를 검출하여 상기 전원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. A resistance measurement unit electrically connected to the exothermic graphite sheet to measure a resistance value; And a control unit for detecting the heating temperature of the exothermic graphite sheet based on the resistance value applied from the resistance measuring unit and controlling the driving of the power supply unit.
본 발명의 일실시예에 따르면, 발열체로서 그라파이트 시트를 적용하여, 가압시 가압부분에 저저항 특성을 이용하여 가압부분을 부분적으로 온도를 높일 수 있는 효과를 갖는다. According to one embodiment of the present invention, a graphite sheet is applied as a heating element, and the effect of enabling the pressurized portion to have its temperature partially increased by using the low-resistance characteristic at the pressed portion at the time of pressurization.
또한, 본 발명의 일실시예 따르면, 사용시 가압부분의 전류값만을 증가시켜, 비가압부분은 설정된 절전모드의 전류값을 적용하게 됨으로써, 에너지 절약이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, the current value of the pressurized portion is increased only during use, and the non-pressurized portion is applied with the current value of the set power-saving mode, thereby saving energy.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 발열매트의 구성도,
도 2a는 종래 발열매트 열선의 저항 곡선 그래프,
도 2b는 종래 발열매트 열선에 흐르는 전류 곡선 그래프,
도 2c는 종래 발열매트 온도 곡선 그래프,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드의 단면 구성도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 비가압부분의 저항 곡선 그래프,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 비가압부분의 전류 곡선 그래프,
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 비가압부분의 온도 곡선 그래프,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 가압부분의 저항 곡선 그래프,
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 가압부분의 전류 곡선 그래프,
도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트의 가압부분의 온도 곡선 그래프를 도시한 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a configuration diagram of a conventional heat generating mat,
2A is a graph showing a resistance curve of a conventional heating mat hot wire,
FIG. 2B is a graph of a current curve flowing through a conventional heating mat heat line,
2C is a graph of a conventional exothermic mat temperature curve,
FIG. 3 is a cross-sectional view of a graphite-based power-saving type thermal pedestal pad having a low-resistance characteristic at the time of pressing according to an embodiment of the present invention;
4A is a graph showing a resistance curve of the non-pressurized portion of the exothermic graphite sheet according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4B is a graph showing the current curve of the non-pressurized portion of the exothermic graphite sheet according to the embodiment of the present invention,
4C is a graph showing a temperature curve of a non-pressurized portion of the exothermic graphite sheet according to an embodiment of the present invention,
5A is a graph showing a resistance curve of a pressing portion of a pyrogenic graphite sheet according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5B is a graph showing the current curve of the pressing portion of the exothermic graphite sheet according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5c is a graph showing a temperature curve of a pressing portion of the exothermic graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Also in the figures, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. For example, the area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons to explain the present invention.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드(100)의 구성 및 기능에 해대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드(100)의 단면 구성도를 도시한 것이다. Hereinafter, the structure and function of the graphite-based power-saving type
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드(100)는 발열성 그라파이트 시트(10)와, 쿠션시트(20), 전원부(30) 및 제어부(40) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 3, a graphite-based power-saving type
발열성 그라파이트 시트(10)는 인가되는 압력에 저항이 감소되며, 그라파이트 분말이 원사에 함침되어 구성된다. 그라파이트(흑연, black lead, graphite)는 결정체로 되어 있는 탄소로서, 탄소는 결정으로 되어 있지 않는(비정질) 것도 있다. 예컨대 목탄의 탄소는 비정질이다. 흑연의 결정 구조는 육각기둥의 양단면에 각각 1개, 내부에 3개의 원자가 존재하는 조밀육방격자로 되어 있다. 주철의 탄소 중, 유리되어서 석출된 것은 이 흑연이다. 흑연은 천연으로도 산출되며, 전극 도가니의 주원료로 될뿐만 아니라, 조형에 있어서의 도형제로서도 쓰인다. 또한, 비정질 탄소를 3000℃ 정도의 고온으로 가열하면 흑연화한다. 이를 인조 흑연이라고 말하며 위에서 말한 용도에 제공된다.The
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)는, 탄소사 또는 탄소성분을 갖는 매쉬형태의 탄소섬유 패드에 그라파이트와 폴리머소재가 혼합된 혼합물이 함침되어 구성될 수 있다. In addition, the
이러한 발열성 그라파이트 시트(10)는 전원부(30)에 의해 전원을 공급받아 발열되게 된다. The
또한, 발열성 그라파이트 시트(10)의 상부와 하부에는 고무 등으로 구성되는 쿠션시트(20)가 형성된다. A
그리고, 저항측정부를 포함하여, 발열성 그라파이트 시트(10)에 전기적으로 접속되어 저항값을 측정할 수 있으며, 제어부(40)는 저항측정부로부터 인가되는 저항값을 근거로 발열성 그라파이트 시트(10)의 가열온도를 검출하여 상기 전원부(30)의 구동을 제어할 수 있다. The
이러한 제어부(40)는 비사용시 즉, 사용자가 온열 발판패드(100)를 딛고 있지 않을 때의 초기 인가 전류값, 온도값을 설정하여 이러한 전류값이 유지되도록 세팅할 수 있다. 이러한 초기 전류값은 사용자의 몸무게 등에 기반하여 설정하며, 가압시 원하는 온도값으로 발열될 수 있도록 한다. The
비사용시, 즉 사용자가 발판패드(100)를 가압하고 있지 않은 경우, 발열성 그라파이트 시트(10)에 흐르는 전류값과 온도값은 설정된 초기값을 유지하게 된다. When the user does not press the
그리고 사용시, 발열성 그라파이트 시트(10)의 가압부분은 비가압부분과 대비하여 저항값이 감소되어, 저항값이 감소되게 됨으로써 제어부(40)의 별다른 제어신호없이, 전류값과 발열되는 온도값이 상승되게 된다. In addition, the resistance value of the pressing portion of the
이러한 상승되는 전류값과 온도값은 가압부분에 가압되는 압력에 기반하게 된다. These rising current values and temperature values are based on the pressure being applied to the pressing portion.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드(100)는 비사용시에 발열성 그라파이트 시트(10)에 흐르는 전류값을 초기값으로 유지시켜 에너지를 절감할 수 있으며, 또한, 사용시에도 가압부분과 비가압부분의 전류값이 다르게 하여 에너지 소비량을 감소시킬 수 있게 된다. That is, the graphite-based power-saving type
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 비가압부분의 저항 곡선 그래프를 도시한 것이다. 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 비가압부분의 전류 곡선 그래프를 도시한 것이다. 또한, 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 비가압부분의 온도 곡선 그래프를 도시한 것이다. 4A is a graph showing a resistance curve of the non-pressurized portion of the
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 가압부분의 저항 곡선 그래프를 도시한 것이고, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 가압부분의 전류 곡선 그래프를 도시한 것이고, 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 발열성 그라파이트 시트(10)의 가압부분의 온도 곡선 그래프를 도시한 것이다. FIG. 5A is a graph showing a resistance curve of the pressing portion of the
도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 사용자가 본 발명의 일실시예에 따른 온열 발판패드(100)를 사용하기 위하여 딛고 있는 경우, 비가압부분(B)에서의 저항값과, 전류값과 온도는 초기 세팅 값을 유지하게 됨을 알 수 있다. As shown in FIGS. 4A to 4C, when the user stood up to use the
예를 들어, 사용자가 발열을 원하는 온도가 50℃ 정도라 하더라도 비가압부분의 온도는 초기 온도인 약 25℃를 유지하며, 전류값은 40A, 저항값은 약 20Ω 정도를 유지하게 된다. For example, even if the user wants to generate heat at a temperature of about 50 ° C, the temperature of the non-pressurized portion maintains an initial temperature of about 25 ° C. The current value is about 40 A and the resistance value is about 20 Ω.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 사용자가 발판패드(100)를 딛게 되는 가압부분(A)은 실제 히팅을 원하는 부분으로서, 가압부분만의 저항값이 감소되게 됨에 따라 전류값이 증가되어, 가압부분의 온도만이 원하는 예를 들어, 50℃를 유지하게 된다. As shown in Figs. 5A to 5C, the pressing portion A to which the user touches the
즉, 가압시점 t1에서 저항값이 예를 들어, 20Ω에서 12Ω 정도로 감소되고 저항값의 감소에 따라 제어부(40)의 별다른 제어동작없이 전류값이 40A에서 70A로 상승함에 따라 발열성 그라파이트 시트(10)가 50℃까지 온도가 상승되게 된다. 또한, 사용자가 발판패드(100)에서 내려오게 되는 시점 t2에서 다시 저항값은 12Ω에서 초기 세팅값인 20Ω 정도로 감소되고 저항값의 증가에 따라 제어부(40)의 별다른 제어동작없이 전류값이 70A에서 40A로 감소함에 따라 발열성 그라파이트 시트(10)의 온도는 초기 세팅 온도로 유지되게 된다. That is, as the resistance value decreases from 20? To 12? At the pressing time t1, and the current value increases from 40 A to 70 A without any control operation of the
따라서 본 발명의 일실시예에 따르면, 발열체로서 그라파이트 시트(10)를 적용하여, 가압시 가압부분에 저저항 특성을 이용하여 가압부분을 부분적으로 온도를 높일 수 있고, 사용시 가압부분의 전류값만을 증가시켜, 비가압부분은 설정된 절전모드의 초기 전류값을 적용하게 됨으로써, 에너지 절약이 가능하게 된다. Therefore, according to the embodiment of the present invention, by applying the
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It should be noted that the above-described apparatus and method are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .
1:발열매트
2:열선
10:발열성 그라파이트 시트
20:쿠션시트
30:전원부
40:제어부
100:가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드1: Heating Mat
2: Heat line
10: Exothermic graphite sheet
20: Cushion Sheet
30:
40:
100: Graphite-based power saving thermal scaffold pad with low resistance under pressure
Claims (5)
인가되는 압력에 저항이 감소되며, 그라파이트 분말이 원사에 함침된 발열성 그라파이트 시트;
상기 발열성 그라파이트 시트에 전원을 공급하여 발열시키는 전원부; 및
상기 발열성 그라파이트 시트의 상부와 하부에 형성되는 쿠션시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드.
In the hot scaffold pad,
An exothermic graphite sheet in which the resistance to the applied pressure is reduced and the graphite powder is impregnated in the yarn;
A power supply unit for supplying power to the exothermic graphite sheet to generate heat; And
And a cushion sheet formed on upper and lower portions of the exothermic graphite sheet, wherein the cushion sheet has a low resistance characteristic when pressed.
비사용시, 상기 발열성 그라파이트 시트에 흐르는 전류값과 온도값은 설정된 값을 유지하며,
사용시, 상기 발열성 그라파이트 시트의 가압부분은 비가압부분과 대비하여 저항값이 감소되어, 상기 전류값과 온도값이 상승되는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드.
The method according to claim 1,
When not in use, a current value and a temperature value flowing through the exothermic graphite sheet maintain a set value,
Wherein the pressing portion of the exothermic graphite sheet is reduced in resistance value as compared with the non-pressing portion, and the current value and the temperature value are increased.
상승되는 전류값과 온도값은 상기 가압부분에 가압되는 압력에 기반하는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드.
3. The method of claim 2,
Wherein the rising current value and the temperature value are based on a pressure applied to the pressing portion.
상기 발열성 그라파이트 시트는,
탄소사 또는 탄소성분을 갖는 매쉬형태의 탄소섬유 패드에 그라파이트와 폴리머소재가 혼합된 혼합물이 함침되어 구성되는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드.
The method of claim 3,
Wherein the exothermic graphite sheet comprises:
Wherein the carbon fiber pads are formed by impregnating carbon fiber pads or carbon fiber pads having carbon fibers or carbon fibers with a mixture of graphite and a polymer material.
상기 발열성 그라파이트 시트에 전기적으로 접속되어 저항값을 측정하는 저항측정부; 및
상기 저항측정부로부터 인가되는 저항값을 근거로 상기 발열성 그라파이트 시트의 가열온도를 검출하여 상기 전원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압시 저저항 특성을 갖는 그라파이트 기반 절전형 온열 발판패드.The method of claim 3,
A resistance measurement unit electrically connected to the exothermic graphite sheet to measure a resistance value; And
And a controller for detecting the heating temperature of the exothermic graphite sheet on the basis of the resistance value applied from the resistance measuring unit and controlling the driving of the power supply unit. The graphite- pad.
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| KR1020170033275A KR20180105930A (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Graphite power saving heat Foot Pad with Low-resistance Quality When pressure is applied |
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|---|---|---|---|---|
| KR20200070622A (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 박유호 | Heat mat |
| CN116443883A (en) * | 2023-05-09 | 2023-07-18 | 内蒙古大全新能源有限公司 | Graphite-metal electrode for producing polycrystalline silicon |
-
2017
- 2017-03-16 KR KR1020170033275A patent/KR20180105930A/en not_active Application Discontinuation
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