KR20180133799A - The electric heating system with non-electro magnetic field - Google Patents

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KR20180133799A
KR20180133799A KR1020180064002A KR20180064002A KR20180133799A KR 20180133799 A KR20180133799 A KR 20180133799A KR 1020180064002 A KR1020180064002 A KR 1020180064002A KR 20180064002 A KR20180064002 A KR 20180064002A KR 20180133799 A KR20180133799 A KR 20180133799A
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김태문
김귀운
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바리아크주식회사
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Abstract

The present invention is an improved invention for overcoming the disadvantages of prior arts related to non-magnetic heating lines. In the case where two or more heating lines are arranged in parallel and gathered into one strand, it is preferable that the heating line is coated with a varnish for electrical insulation of different colors, respectively, so as to easily identify 1/2 of the heating lines to be collected and the remaining 1/2 of the heating lines to be collected. In addition, the heating lines cut into a length suitable for use after collecting are joined at the opposite ends thereof with the same colors (integrated by using an electric iron and a solder) such that the heating lines can be used as an inlet path of current. Alternating current allows current having a different polarity, which is prepared through a diode, to the inlet path of the heating line, and allows the current to alternately flow so that the offset magnetic field is removed naturally. The heating line set is obtained by winding a plurality of heating lines, which are coated to be electrically insulated from each other, around a frame thread, which is a conductor. The non-magnetic electric heating system according to the present invention is provided with a regulator which blocks the current flowing through a load when the heating lines is short-circuited with the frame thread formed of the conductor due to a dielectric breakdown occurring at a specific region caused by overheating.

Description

무자계(無磁界) 전열시스템 {The electric heating system with non-electro magnetic field}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric heating system with a non-electro magnetic field,

본 발명은 전류의 흐름을 상호 교차하여 발열선(發熱線)의 무자계(無磁界)를 도모하는 무자계 발열시스템에 관한 것이다.  BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-magnetic heat generating system for mutually crossing a current flow to achieve a non-magnetic field of a heating wire.

도체에 전기가 흐르면 전계와 자계가 수반 되는데, 교류전기가 흐를 때는 도체 주위에 교류의 전계와 자계가 형성되고, 직류의 전기가 흐를 때에는 직류의 전계와 자계가 형성된다. 여기서 도체는 전선 또는 발열선을 다 포함하는 것이고, 본원 발명의 명세서에서는 발열선이라는 용어로 통일하기로 한다. When electric current flows through the conductor, an electric field and a magnetic field are accompanied. When an AC electric current flows, an AC electric field and a magnetic field are formed around the conductor. When the DC electric current flows, a DC electric field and a magnetic field are formed. Here, the conductor includes all electric wires or heating wires, and in the specification of the present invention, the term "heating wire" will be used.

전자파라고 함은 전계와 자계 2가지 모두를 포함하는 개념인데, 통상적으로 전자파란 용어를 사용하면서 자계만을 지칭하는 경우가 많다. 직류전기가 흐르는 곳에는 직류(DC) 자계가 당연히 발생되지만 직류자계는 지구 자계와 동질인 정자계(停磁界)임으로 해서 오히려 몸에 이롭다고 알려져 있어서 이를 이용한 제품들이 상용화되어 있다.       The term electromagnetic wave includes both electric and magnetic fields. In many cases, electromagnetic waves are used to refer only to a magnetic field. A direct current (DC) magnetic field is naturally generated in a place where a direct current flows, but a direct current magnetic field is known to be advantageous to the body because it is a static magnetic field which is the same as a global magnetic field.

그러나, 교류전기는 사전적 정의에서 보듯이 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 교번전류(Alternating Current)로서, 교류(AC) 전기는 극성이 없으므로 전원의 두 선 중에서 어느 쪽이 (+) 극이고, 어느 쪽이 (-) 극이라고 할 수 없고 통상적으로 L(Line)과 N(Nutral) 측으로 구분된다. 우리가 사용하는 전기는 60Hz 이므로, 1초에 60번 극이 바뀌는 셈이다. 이러한 교류(AC)에 의해서 발생하는 자계는 동자계(動磁界)로서, 각종 암과 중증질환을 일으킨다고 알려져 있고 이로 인한 AC자계는 두려움의 대상이 되고 있다. 세계보건기구에서도 AC자계의 안전기준을 2mG이하로 권장하고 있다.       However, as shown in the dictionary definition, alternating current is an alternating current whose magnitude and direction are periodically changed according to time. Since AC electricity has no polarity, , Which is not a (-) pole and is usually divided into L (Line) and N (Nutral) sides. The electricity we use is 60Hz, so the 60th pole changes every second. It is known that the magnetic field generated by AC is a dynamic magnetic field that causes various kinds of cancer and serious diseases, and the AC magnetic field caused by this is a subject of fear. The World Health Organization also recommends that AC magnetic field safety standards be 2 mG or less.

통상적으로 알려진 AC자계를 가장 완벽하게 제거하는 방법은 직류전원장치를 이용하여 교류를 완전하게 직류화하여 발열선에 전류를 공급하는 것이지만, 직류전원장치는 고가이기 때문에, 이를 전기장판, 온열매트와 같이 저렴한 제품에 사용하는 것은 경제적으로 타산이 맞지 않는다.       The most commonly used method of removing the AC magnetic field most commonly is to make the AC completely DC by using the DC power supply to supply the current to the heating line. However, since the DC power supply is expensive, It is economically incompatible to use it for cheap products.

따라서 직류전원장치를 사용하지 않고서 교류자계를 제거하는 방법이 연구되었는데, 그 중에서 발열선의 일단을 교류(AC) 전원의 (L)측에 연결하고, 발열선의 타단은 교류(AC) 전원의 (N)측에 연결하되, 전원에 연결되는 일단과 타단의 반대측단을 하나로 연결함으로서 전류가 유턴(U turn)되도록 하고, 오고 가는 발열선이 서로 매우 근접하게 위치하도록 하여 근접한 발열선 사이의 전류방향이 상호반대가 되도록 하여 발열선 주위의 자기장이 상쇄가 되도록 하는 방법이 널리 활용되고 있다.       Therefore, a method of eliminating the AC magnetic field without using the DC power supply has been studied. One end of the heating wire is connected to the (L) side of the AC power source and the other end of the heating wire is connected to the ), One end connected to the power source and one end connected to the other end are connected to each other so as to make the current turn, and the current direction between the adjacent heating lines is mutually opposite So that the magnetic field around the heating line is offset.

구체적으로 특허문헌1, 특허문헌2, 특허문헌3, 특허문헌4의 무자계발열선과 같이, 프레임사(絲) 외주에 단선 또는 복선의 제1 발열선을 권선(捲線, coiling)하고, 그 외주 면에 PVC 또는 실리콘 등의 전기절연물질로 피복(被覆)을 한 후, 다시 그 피복된 외주 면에 단선 또는 복선의 제2의 발열선을 권선을 하고, 그 상부 면에 전기절연물질로 피복을 한다. 그리고 제1 발열선과 제2 발열선의 한쪽 끝을 하나로 직렬 연결하여 완성하는 것으로서, 통전 시 전류가 U턴(turn) 되도록 하여 제1 발열선과 제2 발열선 사이에서 자기장이 상쇄되도록 한 것이다.      Concretely, as in the case of the non-energized heating wire of Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4, the first heating wire of a single wire or a double wire is wound around the outer periphery of a frame yarn, Is covered with an electrically insulating material such as PVC or silicone, and the second heating wire of the double wire is wound on the coated outer circumferential surface again, and the upper surface thereof is coated with an electrically insulating material. And one end of the first heating line and the second heating line is connected in series so that the current is turned on during energization so that the magnetic field is canceled between the first heating line and the second heating line.

그러나 상기 특허문헌들의 실시한 예에서 일어날 수 있는 이상적인 자기장 상쇄는 프레임사(絲) 외주에 권선된 제1 발열선과 그 위에 권선되는 제2 발열선이 정확하게 나란하게 권선되어 상호 동일한 궤적을 이루어야 가능하게 된다. 그러나 프레임사에 권선되는 제1 발열선이 피복으로 덮여 보이지 않는 상태에서 제2 발열선을 제1발열선과 동일한 궤적을 이루도록 권선하는 것이 현실적으로 불가능하고, 궤적이 어긋나는 만큼 그 위상각이 달라질 수밖에 없게 되므로 제1 발열선과 제2 발열선에 의한 자기장의 상쇄가 완벽하게 일어나는 것이 아니라 무작위적인 자기장 상쇄로 이러한 구조하에서는 자기장이 감소한다고 말할 수 있을 뿐, 자기장을 제거한다고 할 수는 없다.      However, the ideal magnetic field cancellation that can occur in the above-described embodiments of the patent document is achieved by winding the first heating line wound around the frame yarn and the second heating line wound thereon exactly in parallel and forming the same locus. However, in a state in which the first heating line wound on the frame yarn is not covered with the cover, it is practically impossible to wind the second heating line to form the same track as the first heating line, and since the phase angle of the first heating line deviates from that of the first heating line, It can not be said that the magnetic field is eliminated only by the cancellation of the magnetic field by the heating line and the second heating line but by the random magnetic field cancellation and the magnetic field is reduced under this structure.

특허문헌5, 특허문헌6에서는 4가닥의 발열선을 프레임사에 권선한 것이 아니라, 상호 인접되게 배치한 것이기는 하지만 이 역시도 단상 2선식 교류(AC) 전기를 사용하고 있고 복수개의 발열선 타단을 직렬 연결함으로 전류가 U턴(turn) 하면서 자기장의 상쇄를 유도하는 원리를 이용하고 있으며, 피복으로 덮여 보이지 않는 4가닥의 발열선을 모두 동일한 궤적을 이루도록 상호 배치한다는 자체가 불가능하다.      In Patent Documents 5 and 6, although four heating lines are not wound on frame yarns but are disposed adjacent to each other, single-phase two-wire AC (alternating current) electricity is used, and a plurality of heating lines are connected in series It is impossible to arrange all the heating wires of the four strands covered with the cloth so that they all have the same trajectory.

상기에서 거론된 2가닥 발열선들은 U turn으로 연결되는 직렬의 연결구조로 구성되기 때문에 전체 발열선 길이 중에서 그 어느 한곳의 파단만으로도 기능전부가 소실이 되는 단점도 갖게 된다. 다만, 내구성 향상을 위해서 복수(4가닥)로 발열선을 구성한다고 하더라도, 발열선의 일단은 전원(L, N)에 연결하고 타단은 자계를 상쇄시킬 목적으로 ⊃형상으로 직렬연결 시킨 경우가 되므로 발열선 개수는 l/2로 줄어들어 내구성의 효과가 반감(半減) 된다. Since the two-stranded heating wires mentioned above are constituted by a serial connection structure connected to the U turn, there is a disadvantage that the entire function is lost even if one of the entire heating wire lengths is broken. However, even if a plurality of (four-stranded) heating wires are constituted in order to improve durability, one end of the heating wire is connected to the power sources L and N, Is reduced to 1/2, and the effect of durability is reduced by half.

단상 2선식 가정용 교류전기를 사용하면서 완벽한 무자기장을 추구하기 위해서는 한 쌍의 발열선 전체 길이 중에서 그 어떤 지점( X, Y, Z축)에서도 전류에 따른 자속의 크기는 상호 동일해야 하며, 위상각(位相角) 역시 상호 동일하여야만 한다.       In order to pursue a perfect magnetic field while using a single phase two-wire household AC, the magnitude of the magnetic flux according to the current should be the same in any point (X, Y, Z axis) Phase angle) must also be the same.

본원 발명은 전체 발열선에서 각각의 위상각이 서로 완전하게 상반되도록 하는 것에 착안한 것이다.       The present invention is based on the idea that the phase angles of the entire heating lines are completely opposite to each other.

다른 한편, 금속 발열선의 제조공정을 보면, 융용(melting)공정, 단조(forging)공정, 신선 (drawing)공정을 거쳐 소정의 선경(diameter)으로 작업이 되는데, 융용 단계에서는 무시될 수 있는 미립자의 불순물일지라도 선경이 0.1mm 내외가 되면 전기의 흐름에 상당한 병목(bottleneck)현상으로 작용하게 되고, 상대적으로 저항치가 높게 되는데, 특히 저항의 직렬인 경우 과열현상과 화재의 원인이 된다.       On the other hand, the manufacturing process of the metal heating wire is performed by a predetermined diameter through a melting process, a forging process, and a drawing process. In the melting process, Even if it is an impurity, when the diameter of the wire becomes about 0.1 mm, it becomes a bottleneck phenomenon in the flow of electricity, and the resistance value becomes relatively high. In particular, when the resistor is connected in series, it causes overheating phenomenon and fire.

본원발명의 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어는 다음과 같은 의미를 갖는 것이다. The terms used throughout the specification of the present invention have the following meanings.

‘집합’이라 함은 2가닥 이상의 발열선이 길이방향으로 나란히 배열된 상태를 의미하며, 사용 용도에 따라서 합당한 꼬임(권선)을 가한 것도 포함한다.The term 'assembly' means a state in which two or more heating wires are arranged side by side in the longitudinal direction, and includes a proper twist (winding) depending on the intended use.

‘권선’이라 함은 프레임사(絲) 외주면에 일정 피치를 두고 발열선을 감아올리는(coiling) 것을 의미한다."Winding" means coiling the heating wire at a certain pitch on the outer surface of the frame yarn.

‘프레임사(絲, frame thread)’라 함은 발열선을 권선하는데 있어 기둥 역할을 하는 것으로 폴리에스터 섬유. 유리섬유. 아리미드 섬유 등의 부도체일 수 있으며, 구리 등을 포함하는 도체로 만들어진 실(絲)의 형태를 의미한다.'Frame thread' refers to a thread that acts as a pillar for winding a heating wire. Glass fiber. Aramid fiber, or the like, and refers to a form of a yarn made of a conductor including copper or the like.

‘정류기’라고 함은 다이오드를 포함하여 전류를 일방향으로만 흐르게 하는 소자를 의미한다.       The term "rectifier" refers to a device that includes a diode and allows current to flow only in one direction.

등록실용신안 20-0372483(2005. 01. 14. 공고)Registered utility model 20-0372483 (Notice of Jan. 14, 2005) 등록실용신안 20-0447469(2010. 01. 25. 공고)Registered utility model 20-0447469 (Notice of Jan. 25, 2010) 등록실용신안 20-0399623(2005. 10. 27. 공고)Registration Practical Utility Model 20-0399623 (2005. 27. Announcement) 등록실용신안 20-0341949(2004. 02. 14. 공고)Registered utility model 20-0341949 (Notice of February 14, 2004) 공개특허공보 10-1999-0079866(1999. 11. 05. 공개)Published Patent Application No. 10-1999-0079866 (published on May 11, 1999) 일본공개특허공보 특개2004-235112(2004. 8. 19. 공개)Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-235112 (published on August 19, 2004)

본원발명은 교류(AC)전기에 있어서 정류기만을 사용하면서도 발열선 각각의 전류가 극성을 달리 갖도록 변환하고 발열선에 의한 자기장을 상쇄할 수 있도록 한 무자계 발열선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.  It is an object of the present invention to provide a muffler-type heating coil system in which alternating current (AC) electricity is used so that the current of each heating wire is different in polarity and the magnetic field by the heating wire can be canceled while using only a rectifier.

본원발명은 전기절연용 바니시(vanish)로 발열선을 코팅하여 전기절연과 더불어 상호간 식별이 가능하여 설치가 용이한 무자계 발열선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.   It is an object of the present invention to provide a muffler-type heating wire system in which a heating wire is coated with a varnish for electric insulation so that mutual identification is possible in addition to electric insulation, thereby facilitating installation.

본원발명은 발열선의 국부적인 저항증가로 인해 과열 시 전류를 차단할 수 있는 회로를 갖는 무자계 발열선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide a zero-emission heating wire system having a circuit capable of cutting off a current during an overheat due to an increase in local resistance of the heating wire.

본원발명은 복수로 사용되는 발열선의 전부를 전원에 병렬연결하여 발열선의 단선부분에서의 불꽃소손(ark)으로 인한 화재 위험을 감소시킬 뿐만 아니라 내구성을 향상시킬 수 있는 무자계 발열선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.   The present invention provides a muffler heating system capable of improving the durability as well as reducing the risk of fire due to flame arcing in the open portion of the heating line by connecting all of the heating lines used in plurality in parallel to the power source The purpose.

본원 발명은 교류(AC)전원의 (L)단자와 (N)단자 각각이 정류기의 두 입력단자에 연결되고, 복수개의 발열선으로 이루어진 발열선 집합체에 있어서, The present invention provides a heating line assembly comprising a plurality of heating lines connected to two input terminals of a rectifier, each of an (L) terminal and an (N) terminal of an AC power source,

발열선 집합체의 1/2에 해당하는 발열선은 그 일단이 정류기의 (+)극에 연결되고, 타단은 정류기의 (-)극에 연결되며, One end of the heating wire corresponding to 1/2 of the heating wire assembly is connected to the (+) pole of the rectifier and the other end is connected to the (-) pole of the rectifier,

발열선 집합체의 나머지 1/2에 해당하는 발열선은 그 일단이 정류기의 (-)극에 연결되고, 타단은 (+)극에 연결되는 것을 특징으로 한다. One end of the heating wire corresponding to the remaining half of the heating wire assembly is connected to the (-) pole of the rectifier and the other end is connected to the (+) pole.

가령, 발열선 집합체의 발열선 수가 4개인 경우, 발열선 2개의 일단이 정류기의 (+)극에 연결되고, 타단은 정류기의 (-)극에 연결되며, For example, when the heating wire assembly has four heating wires, one end of the two heating wires is connected to the (+) pole of the rectifier and the other end is connected to the (-) pole of the rectifier,

발열선 집합체의 나머지 2개에 해당하는 발열선은 그 일단이 정류기의 (-)극에 연결되고, 타단은 (+)극에 연결되는 것이다. The heating line corresponding to the remaining two heating coil assemblies is connected at one end to the (-) pole of the rectifier and at the other end to the (+) pole.

바람직하게 복수의 발열선은 프레임 사(絲) 주위를 동시에 권선하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the plurality of heating wires are wound around the frame yarn at the same time.

바람직하게 둘 이상의 발열선이 한 가닥으로 된 발열선 집합체에 있어서, 그 집합되는 발열선 개수의 1/2과 나머지 1/2 개수의 발열선이 발열선 집합체의 일단과 타단에서 용이하게 상호구분이 되도록 발열선에 코팅되는 절연바니시의 색상을 구분하는 것을 특징으로 한다. 발열선의 수를 많게 구성하는 경우 10 또는 20개 이상으로 구성하는 것이 가능한데, 이러한 경우에 발열선에 코팅되는 절연바니시의 색상을 1/2씩 달리 구성하는 것이 바람직하다. Preferably, in the heating line assembly in which two or more heating lines are one strand, 1/2 of the number of the heating lines and the remaining half of the heating lines are coated on the heating line so that they are easily distinguished from each other at one end and the other end of the heating line assembly And distinguishes the color of the insulating varnish. In the case where the number of heating lines is increased, it may be 10 or 20 or more. In this case, it is preferable that the color of the insulating varnish coated on the heating line is different by 1/2.

또한, 프레임 사(絲, frame thread)를 도체로 구성하고, 프레임사와 연결 구성되는 비교기, 상기 비교기에 의해서 기준전압과 비교하여 프레임사를 통해서 입력되는 전압이 기준전압보다 큰 경우 전열선(부하)에 공급되는 전류를 차단하는 조절기를 구비한 것을 특징으로 한다. In addition, a comparator configured by a frame thread as a conductor and connected to a frame yarn, a comparator for comparing a reference voltage with a reference voltage, And a regulator for interrupting a supplied current.

본원 발명은 복수의 발열선 양 단부가 전원의 (+)과 (-)극에 각각 병렬 연결되기 때문에 발열선을 U 턴하여 2층으로 구성할 필요가 없게 되어 발열선 집합체의 굵기를 가늘게 구성하는 것이 가능하며 제조경비를 1/2 이하로 줄일 수 있는 이점이 있다. Since both end portions of a plurality of heating wires are connected in parallel to the (+) and (-) terminals of the power supply, it is not necessary to form the heating wire in two layers by U-turn so that the thickness of the heating wire assembly can be narrowed There is an advantage that the manufacturing cost can be reduced to 1/2 or less.

복수의 발열선을 동시에 프레임사의 주위로 권선하게 되면 나열되는 발열선 개수의 1/2과 나머지 발열선 1/2에 전류방향을 동시에 정·역으로 흘리기 위해서는 2개의 집단으로 편을 나누어야 하는데, 본원 발명은 발열선을 두 종류의 색상으로 절연 코팅함으로써 일측단과 타측단의 극성식별을 위해 테스터기로 별도의 도통시험을 할 필요가 없다. When a plurality of heating lines are simultaneously wound around the frame yarn, two groups are required to divide the current direction in one half of the number of the heating lines and the remaining heating line 1/2 in the forward and reverse directions at the same time. It is not necessary to conduct a separate conduction test with a tester to identify the polarity of one side and the other side.

단상2선식 교류전원을 이용하는 종래의 무자계발열선들은 발열선의 일단을 전원(L, N)에 연결하고 타단은 자계를 상쇄시킬 목적으로 반드시 ⊃형상으로 직렬연결 시켜야만 하므로 발열선 개수는 l/2로 줄어들어 내구성의 효과는 반감(半減)이 되는데 반하여, 본원발명은 복수로 구성되는 발열선 전부가 하나같이 전원에 병렬연결 되므로 종래의 무자계발열선들 대비 2승수(乘數)효과의 내구성을 갖는 이점이 있다. Conventional induction heat sources using a single phase two-wire AC power supply must connect one end of the heating wire to the power source (L, N) and the other end must be serially connected in the form of ⊃ for canceling the magnetic field. The effect of durability is reduced by half. On the contrary, the present invention has an advantage of having a durability of a square multiplier effect compared to the conventional unmelamased heating wires since all of the heating wires constituted by a plurality of heating wires are connected to the power source in parallel .

종래의 무자계발열선들은 전원에 연결되는 발열선의 타단에서 2개의 발열선을 직렬 연결시키는 구조를 가지기 때문에 발열선 전체 길이 중에서 어느 한곳의 파단만으로도 기능전부가 소실이 되는데 반하여(특허문헌1, 특허문헌2, 특허문헌3, 특허문헌4의 경우), 본원 발명의 발열선은 양단부가 모두 정류기의 (+)극과 (-)에 각각 병렬로 연결되어짐으로 해서 사용 중에 복수의 발열선 가운데 단선된 발열선만이 기능을 상실할 뿐 나머지 발열선의 기능은 온전하게 유지되므로, 내구성이 향상되는 이점이 있으며, 바니시(varnish)로 코팅된 발열선의 선경(diameter)은 종래발열체(특허문헌5, 특허문헌6)에 비해 최소한 십 수배이상 가늘므로 병렬로 나열되는 발열선의 수를 상대적으로 보다 많이 늘릴 수가 있고 비례하여 내구성이 보다 향상되는 이점이 있다.        The conventional non-magnetically heated heating wires have a structure in which two heating wires are connected in series at the other end of the heating wire connected to the power source, so that all of the functions are lost even if any one of the entire lengths of the heating wire disappears (see Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Literature 3 and Patent Literature 4), since both ends of the heating wire of the present invention are connected in parallel to the (+) and (-) terminals of the rectifier, only the heating wire among the plurality of heating wires during use functions And the durability is improved. The diameter of the heating wire coated with the varnish is smaller than that of the conventional heating element (Patent Document 5, Patent Document 6) The number of heating wires arranged in parallel can be increased more than the number of heating wires arranged in parallel, and the durability is further improved in proportion.

종래의 무자계열선은 왕복되는 발열선을 U턴하는 구조로 형성하는 것이므로, 발열선 외주 면에 PVC, 실리콘 등의 전기절연 피복부를 형성하고, 그 외주면에 발열선을 권선하고 다시 전기절연을 위한 피복부를 형성해야 하는 반면, 본원 발명의 무자계열선은 발열선 상부에 피복을 해야 할 경우라도 단 1회의 피복만으로 제품이 완성되므로 제조원가가 절감되고 더불어 생산수율이 향상되며, 발열선 집합체의 굵기(體積)가 종래제품 대비 1/6밖에 되지 않게 되어 최종적인 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. Since the conventional unshaped line is formed by a U-turn structure of a reciprocating heating line, an electric insulation cover such as PVC or silicone is formed on the outer surface of the heating line, a heating line is wound around the outer periphery thereof, On the other hand, in the case of the untwisted line according to the present invention, since the product is completed with only a single coating even when the upper part of the heating line needs to be coated, the manufacturing cost is reduced and the production yield is improved and the thickness of the heating- The quality of the final product can be improved.

본원 발명은 복수로 사용되는 발열선의 전부를 전원에 병렬 연결하는 것이므로, 발열선 각각에 흐르는 전류를 1/n(n=사용발열선 전체수)로 낮춤으로서 단선부분에서의 접촉과 이완에 따른 불꽃발생으로 인한 화재의 빈도를 낮추는 효과를 지니며, 종래의 발열선 대비 보다 많은 발열선의 개수를 병렬로 나열할 수 있어 그 효과를 배가 시킬 수 있는 이점이 있다. Since all the heating lines used in a plurality of units are connected in parallel to the power source, the current flowing through each heating line is reduced to 1 / n (n = the total number of heating lines used) And the number of the heating lines can be arranged in parallel with respect to the conventional heating line, so that the effect can be doubled.

발열선에 포함된 불순물로 인한 저항치 상승에도 종래의 직렬연결방식과는 정반대로 병렬구조의 특성상 전류는 그 부분에서 오히려 적게 흐르므로 보다 안전해지는 이점을 갖는다.The resistance is increased due to the impurities contained in the heating wire, and contrary to the conventional series connection method, the current is less secure in the portion due to the parallel structure.

발열선에 내포된 불순물 등의 원인으로 이상 과열에 따른 국부소손이 발생할 경우에도 소손 이전단계에서 발열선과 도체인 프레임사가 단락(short)됨으로서 전압 또는 전류검출에 따른 부하전류를 개방(open)하는 회로를 갖는 조절기를 통해서 화재를 미연에 방지할 수 있다.Even if local burnout occurs due to excessive heat due to impurities contained in the heating cable, the heating wire and the frame yarn as the conductor are short-circuited in the pre-burning step, thereby opening the load current due to the voltage or current detection It is possible to prevent the fire by using the regulator.

종래의 무자계발열선들은 피복으로 감추어진 발열선위에 다시 발열선을 겹쳐 권선하게 되므로, 나란히 겹쳐 배열하면서 완전히 동일한 궤적을 이루게 하는 것이 현실적으로 불가능하므로, 완벽한 자기장의 상쇄를 이룰 수가 없고 단지 자기장을 감소시키는 효과를 가지지만, 본원 발명은 동축상(同軸狀)에서 동심원으로 꼬임을 갖게 되므로 위상의 각이 같아 전자파(자계) 발생이 제로(zero)가 되는 효과를 지닌다.       Since the conventional non-magnetic heat-generating wires are wound on the heating wire, which is hidden by the coating, the heating wire is wound on the heating wire again. Therefore, it is practically impossible to completely arrange the same track while being stacked side by side. However, since the present invention has twisted coaxially and concentrically, it has the effect that the generation of an electromagnetic wave (magnetic field) becomes zero because the phases are the same.

도 1은 무자계 발열시스템의 개략적인 회로도
도 2는 무자계 발열시스템용 발열선집합체의 권선구조 개략도
도 3은 화재방지를 위한 전류차단 조절기의 개략도1 is a schematic circuit diagram of a non-
FIG. 2 is a schematic view of a winding structure of a heating wire assembly for a non-
3 is a schematic view of a current cutoff regulator for fire prevention

본 발명의 바람직한 실시 예는 도 1에 기초하여 설명한다. A preferred embodiment of the present invention will be described based on Fig.

두 가닥 이상의 발열선이 병렬로 나열되어 한 가닥으로 집합됨에 있어, 바람직하게는 상기 집합되는 발열선 개수의 1/2(102)과 나머지 1/2(103)은 그 식별이 용이하도록 각각 다른 색상의 전기절연용 바니시로 발열선을 코팅(coating)한다. In the case where two or more heating lines are arranged in parallel and are assembled into one strand, preferably, one half (102) and the other half (103) The heating wire is coated with an insulating varnish.

그리고 각기 다른 색상의 전기절연용 바니시로 코팅된 두 종류의 발열선들은 프레임사 없이 한 가닥으로 발열선 집합체를 형성하거나 또는 프레임 사를 중심으로 그 주위에 권선하여 발열선 집합체를 형성한다. The two types of heating lines coated with varnishes for electrical insulation of different colors form a heating wire bundle with one strand without frame yarn or wind around the frame yarn to form a heating wire bundle.

발열선 집합체는 용도에 맞는 길이로 재단을 한다. 일반적으로 전기요, 전기담요의 경우 34~40m 정도로 재단된다. 상기 재단된 발열선 집합체는 양측 가장자리에서 동일 색상의 발열선을 골라 하나로 접합(전기인두기와 땜납 등을 이용하여 일체화함)하여 전류의 연결부로 활용이 된다. The heating line assembly is cut to length suitable for the application. Generally, electric blanket and electric blankets are cut to 34 ~ 40m. The heating line assembly cuts the heating lines of the same color at both edges and joins them together (using a soldering iron and a soldering iron, etc.) as a connection part of the current.

상기 전류 연결부는 통전을 위하여 정류기(diode)와 연결되는 경우 정류기의 극성(+ , -)에 맞춰 연결된다. When the current connection part is connected to a diode for energization, the current connection part is connected to the polarity (+, -) of the rectifier.

AC 자계의 발생을 차단하기 위해서는 상기 발열선 집합체의 부하용량에 적합한 정류기(diode)를 사용하여 도 1과 같이 전류가 상호 교차되게 흐르게 함으로써 각 발열선에 의한 자계가 서로 상충 소멸되도록 한다. In order to block the generation of the AC magnetic field, currents cross each other as shown in FIG. 1 by using a diode suitable for the load capacity of the heating wire assembly so that the magnetic fields generated by the heating wires cancel each other out.

보다 구체적 실시 예로서는, 지름 0.05 mm의 동·니켈 발열선 6가닥을 붉은색상의 전기절연바니시로 코팅하고, 또 다른 하나의 지름 0.05 mm의 동·니켈 발열선 6가닥을 투명의 전기절연바니시로 코팅을 한 이후, 도합 12가닥의 발열선을 한 가닥으로 단순 집합을 하여 사용하거나, 나아가 내구성을 진작시킬 목적으로 사용온도에 걸맞는 프레임 사 주위에 권선한다.In a more specific embodiment, six copper and nickel heating wires with a diameter of 0.05 mm were coated with a red electrical insulating varnish, and another copper-nickel heating wire with a diameter of 0.05 mm was coated with a transparent electrical insulating varnish Thereafter, the heating wire of twelve strands is used as a single strand and is wound around the frame yarn corresponding to the use temperature for the purpose of further improving the durability.

용도에 맞는 길이로 절단된 발열선 집합체는 양단부에서 동일한 색상의 발열선을 선택하여 제1 발열선과 제2 발열선으로 각각 접합한 후 전류의 연결부로 접속된다. The heating wire assembly cut to a length suitable for the purpose is connected to the connection portion of the current after selecting the heating wire of the same color at both ends and joining to the first heating wire and the second heating wire respectively.

예를 들어 제1의 발열선(102)은 양단부를 각각 정류기(500)를 통해서 마련된 +단자(501)와 -단자(503)에 연결하고 제2의 발열선(103) 역시 양단부를 각각 정류기(500)를 통해서 마련된 -단자(503)와 +단자(501)에 연결한다. For example, the first heating line 102 connects the positive terminal 501 and the negative terminal 503, both ends of which are respectively connected to the rectifier 500 through the rectifier 500, and the second heating line 103 also connects the rectifier 500, Terminal 503 and the + terminal 501, which are provided through the terminal 503.

이러한 발열선들을 병렬적으로 정류기에 연결하여 자계가 상충 소멸되도록 함으로써, 발열선 전체 길이 중에서 그 어느 부위 (XYZ축)에서의 자계발생량도 제로(zero)화가 된다.By connecting these heating lines in parallel to the rectifier so that the magnetic field is canceled out, the amount of magnetic field generation at any part (X, Y, Z) of the entire length of the heating line becomes zero.

발열선에 의한 화재가 발생하기 이전에 전류차단을 위한 센서기능을 갖는 무자계발열선을 구현하기 위한 방법으로는, 3가닥 또는 7가닥이 한 가닥으로 집합된 금속선(601)을 중심선으로 하고, 그 중심선을 기준으로 짝수의 발열선을 휘감아 집합하게 되면 원형을 이루는 발열선이 완성이 된다.       As a method for implementing a zero-current heating wire having a sensor function for cutting off a current before a fire by a heating wire occurs, a metal wire 601 having three strands or seven strands gathered as one strand is taken as a center line, If the even number of heating lines are gathered by collecting, the heating line is completed.

상기 발열선(101)은 도체로 마련된 프레임사(104)와 더불어 빈틈없는 꼬임을 갖게 됨으로써 국소과열에 따라 발열선(101)의 절연물질이 파괴되는 경우, 발열선과 프레임사 사이에 통전이 이루어지게 되고, 프레임사에 연결된 조절기(600)의 비교기(601)에 입력신호가 유입됨으로 인해서 액추에이터(602, TR, FET, TRIAC, RELAY 등)에서 부하에 흐르는 전류를 차단하는 구조로 제공하는 것이다.      The heating wire 101 has a tight twist with the frame yarn 104. When the insulating material of the heating wire 101 is broken due to local overheating, the heating wire is energized between the heating wire and the frame yarn, The input signal is inputted to the comparator 601 of the regulator 600 connected to the frame yarn to block the current flowing in the load at the actuator 602, TR, FET, TRIAC, and RELAY.

보다 구체적인 하나의 실시 예로서는, 0.08mm 굵기의 구리선 3가닥이 한 가닥으로 집합된 프레임사를 중심선으로 하고 그리고 1m에 저항치가 62Ω인 0.1mm 굵기의 콘스탄탄 재질의 발열선에 20미크론 정도의 E종(절연파괴온도 105℃) 또는 F종(절연파괴온도 155℃)의 PU계열의 바니시로 코팅을 한 4가닥의 발열선(101)을 중심선 주위로 휘감아 집합하게 되면 발열선(101)과 금속선(601)은 빈틈없는 꼬임을 갖게 되며, 화재 이전에 전류 차단을 위한 센스기능을 갖는 발열선(101)이 완성이 되는데, 2인용 전기요의 경우 중간을 기준으로 좌측과 우측 각각에 길이 37m의 발열선(101)을 전기요 속에 매설하게 되면 약 165W의 좌·우 분리 난방이 가능한 전기요가 구현이 된다.        As a more specific example, a frame yarn in which three strands of copper wire of 0.08 mm in thickness are gathered as a center line and a heating wire of 0.1 mm in thickness having a resistance value of 62? When the heating wire 101 and the metal wire 601 are assembled by winding four heating wires 101 coated with a varnish of PU series having an insulation breakdown temperature of 105 DEG C or F type (insulation breakdown temperature of 155 DEG C) around the center line, A heating line 101 having a sense function for cutting off the electric current before the fire is completed is completed. In the case of the two-person electric furnace, the heating line 101 having a length of 37 m is placed on the left and right sides, , The electric furnace capable of heating about 165W left and right is realized.

그리고 금속선(104)은 조절기(600)를 구성하는 비교기(601)의 입력 단에 연결을 이룬다. 이후, 전류가 인가되고 발열선(101)과 프레임사(104) 사이에 절연이 보장될 때에는 비교기(601)의 입력 단에는 전압이 생성되지 아니하나 국소과열에 따라 절연이 파괴될 경우에는 발열선(101)의 전류가 금속선(104)을 통하여 비교기(601)의 입력 단에 인가되고 액추에이터(602, TR, FET, TRIAC, RELAY 등)를 통하여 전기장판에 흐르는 부하전류는 차단이 되는 구조가 완성이 된다.      The metal line 104 is connected to the input terminal of the comparator 601 constituting the regulator 600. Thereafter, when the electric current is applied and the insulation between the heating wire 101 and the frame yarn 104 is ensured, if the voltage is not generated at the input terminal of the comparator 601 but the insulation is broken due to local overheating, the heating wire 101 Is applied to the input terminal of the comparator 601 through the metal wire 104 and the load current flowing through the electric plate through the actuator 602, TR, FET, TRIAC, and RELAY is cut off .

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
101 : 무자기장(無磁氣場)의 기능 갖는 발열선 집합체
102 : 발열선 집합체의 제1 발열선
103 : 발열선 집합체의 제2 발열선
104 : 프레임사
201, 301 : 발열선 집합체의 제1단부
203, 303 : 발열선 집합체의 제2단부
500 : 정류기(DIODE)
501 : 정류기를 통해서 마련된 + 단자
503 : 정류기를 통해서 마련된 - 단자
600 : 조절기(controller)
601 : 비교기(comparator)
602 : 액추에이터(actuator)Description of the Related Art [0002]
101: a heating wire assembly having a function of a non-magnetic field
102: first heating line of the heating wire assembly
103: second heating line of the heating wire assembly
104: Frame yarn
201, 301: the first end of the heating wire assembly
203, 303: the second end of the heating wire assembly
500: Rectifier (DIODE)
501: + terminal provided through rectifier
503: Terminal provided through rectifier
600: controller
601: comparator
602: actuator

Claims (4)

교류(AC)전원에 의해서 가열되는 발열선 집합체를 포함하는 전열시스템에 있어서,

교류(AC)전원의 (L)단자와 (N)단자 각각이 정류기의 두 단자에 연결되고, 복수개의 발열선으로 이루어진 발열선 집합체의 1/2에 해당하는 제1 발열선은 제 1단부가 정류기의 -극(301)에 연결되고, 제2단부는 정류기의 +극(303)에 연결되며,

상기 발열선 집합체의 나머지 1/2에 해당하는 제2 발열선은 제1 단부가 정류기의 +극(201)에 연결되고, 제 2단부는 -극(203)에 연결되는 것을 특징으로 하는 무자계 전열시스템

1. An electric heating system comprising a heating wire assembly heated by an AC power source,

A first heating line corresponding to one half of a heating line assembly composed of a plurality of heating lines is connected to a first heating line of the rectifier through the rectifier and the (L) terminal and the (N) terminal of the AC power source are connected to two terminals of the rectifier, Pole 301, the second end is connected to the positive pole 303 of the rectifier,

Wherein the second heating line corresponding to the other half of the heating line aggregate has a first end connected to the positive pole (201) of the rectifier and a second end connected to the negative pole (203)

청구항 1에 있어서,
상기 발열선 집합체는 복수의 전기절연 된 발열선을 한 가닥으로 집합함에 있어서,
집합되는 발열선 개수의 1/2과(103)과 나머지 1/2(102)의 상호간에 식별이 용이해 지도록 서로 다른(異種) 색상으로 바니시코팅(varnish coating)하여 사용함을 특징으로 하는 무자계 전열시스템The method according to claim 1,
The heating wire assembly may be formed by assembling a plurality of electrically insulated heating wires into one strand,
Wherein the varnish coating is used in a different color so as to facilitate discrimination between 1/2 of the number of the heating lines and the remaining 1/2 of the number of the heating lines to be collected, system 청구항 1에 있어서,
전기절연 코팅된 복수의 발열선은 프레임 사(frame thread) 외주면(外周面)에 동시에 권선되는 것을 특징으로 하는 무자계 전열시스템The method according to claim 1,
Characterized in that a plurality of electrically insulated coated heating lines are simultaneously wound on an outer circumferential surface of a frame thread 청구항 3에 있어서,
상기 프레임사가 도체인 도선으로 형성되고, 상기 도선에 조절기가 연결되되, 상기 조절기는 상기 도선의 외주면에 권선된 발열선이 프레임사와 단락(short)시에 도선에 흐르는 전류를 감지하여 발열선으로 공급되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 무자계 전열시스템
The method of claim 3,
The regulator being connected to the conductor, wherein the regulator senses a current flowing in the conductor when the heating wire wound on the outer circumferential surface of the conductor contacts the frame yarn and outputs a current Wherein the heat exchanger
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