KR20210113013A - Electric heating net - Google Patents

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KR20210113013A
KR20210113013A KR1020200165243A KR20200165243A KR20210113013A KR 20210113013 A KR20210113013 A KR 20210113013A KR 1020200165243 A KR1020200165243 A KR 1020200165243A KR 20200165243 A KR20200165243 A KR 20200165243A KR 20210113013 A KR20210113013 A KR 20210113013A
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Abstract

The electric heating net capable of providing adequate heat at a high speed and continuously providing heat with low power comprises: heat transfer cells arranged along a first direction; first heat transfer wires electrically connecting the heat transfer cells in the first direction; second heat transfer wires disposed between the heat transfer cells in a second direction intersecting the first direction; alloy wires spirally surrounding each of the second heat transfer wires; and an insulating member disposed in an intersection area of the first heat transfer wires and the second heat transfer wires to electrically insulate a first alloy wire and a second alloy wire.

Description

전열망{ELECTRIC HEATING NET}ELECTRIC HEATING NET

본 발명은 전열망에 관한 것이다.The present invention relates to an electric heating grid.

통상적인 난방은 보일러를 이용한 온수 바닥난방, 가스난방 등에 의한 건축 구조물을 난방하는 방법과 전열기기를 이용하여 침대, 매트와 같이 국소 영역을 난방하는 방법이 있다.Conventional heating includes a method of heating a building structure by hot water floor heating using a boiler, gas heating, etc., and a method of heating a local area such as a bed or a mat using an electric heating device.

전기 난방의 경우 열선 형태의 전열망과 면상 발열체를 이용한 전기 난방 등이 주로 시행되고 있다. 일반적으로 전열망은 유리실을 날실과 씨실로 사용하여 직물이 구성되고, 상기 직물에 전기전도 물질을 코팅하고, 다음에 전기절연 물질을 코팅하여 그물망 형태의 발열체로 사용되고 있다. 특히 유리실은 내열성을 보유함으로써 발열체용 재료로 많이 이용되고 있다. 이와 같은 전열망을 이용한 전기 난방은 사용의 용이함으로 많이 활용되고 있으나, 화재 위험 및 과다한 전기 사용료가 발생되는 문제가 있다.In the case of electric heating, electric heating using a heating wire in the form of a heating wire and a planar heating element is mainly implemented. In general, an electric heating net is used as a heating element in the form of a mesh by using a glass thread as a warp thread and a weft thread to form a fabric, coating an electric conductive material on the fabric, and then coating an electric insulating material. In particular, the glass seal is widely used as a material for a heating element because it has heat resistance. Electric heating using such an electric heating grid is widely used due to its ease of use, but there is a problem of fire risk and excessive electricity usage charges.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 빠른 속도로 적정 열기를 제공하고, 저전력으로 열기 제공을 지속할 수 있는 전열망을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electric heating network capable of providing adequate heat at a high speed and continuously providing heat with low power.

본 발명의 실시 예에 따른 전열망은, 제1 방향을 따라 배치된 전열셀들과, 상기 전열셀들을 상기 제1 방향을 따라 전기적으로 연결하는 제1 전열선들과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 전열셀들 사이에 배치된 제2 전열선들과, 상기 제2 전열선들 각각을 나선형으로 둘러싼 합금선들과, 상기 제1 전열선들과 상기 제2 전열선들의 교차 영역에 배치되어 상기 제1 전열선과 상기 제2 전열선을 전기적으로 절연시키는 절연부재를 포함한다.A heating grid according to an embodiment of the present invention includes heat transfer cells arranged along a first direction, first heating wires electrically connecting the heat transfer cells along the first direction, and a first heating wire crossing the first direction. Second heating wires arranged between the heating cells in two directions, alloy wires spirally surrounding each of the second heating wires, and the first heating wires and the second heating wires are disposed in an intersection region of the second heating wires and an insulating member electrically insulating the first heating wire and the second heating wire.

실시 예에 따라, 상기 제1 전열선들과 제1 도선을 통해 연결된 제1 전극패드와, 상기 제2 전열선들과 제2 도선을 통해 연결된 제2 전극패드를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, it may further include a first electrode pad connected to the first heating wires and a first conductive wire, and a second electrode pad connected to the second heating wires and a second conductive wire.

실시 예에 따라, 상기 제2 합금선과 상기 도전선을 일체로 코팅한 절연코팅층을 포함할 수 있다.According to an embodiment, an insulating coating layer in which the second alloy wire and the conductive wire are integrally coated may be included.

실시 예에 따라, 상기 전열셀들은 형상기억합금으로 이루어지며, 기설정된 온도 이상에서 평면 형상을 유지할 수 있다.According to an embodiment, the heat transfer cells are made of a shape memory alloy, and may maintain a planar shape at a preset temperature or higher.

본 발명의 실시 예에 따른 전열망에 의하면, 빠른 속도로 적정 열기를 제공하고, 저전력으로 열기 제공을 지속할 수 있는 전열망을 제공할 수 있다.According to the electric heating grid according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an electric heating grid capable of providing adequate heat at a high speed and continuously providing heat with low power.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열망의 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 영역의 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.1 is a diagram of an electric heating grid according to an embodiment of the present invention.
2A is a view of a second heating wire according to an embodiment of the present invention.
2B is a view of a second heating wire according to another embodiment of the present invention.
3 is a view of a first area according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 3 according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 3 according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described below are merely for explaining in detail enough that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the invention, which limits the scope of protection of the present invention. doesn't mean And, in describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals will be used for components having the same technical characteristics.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열망의 도면이고, 도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 전열선의 도면이다.1 is a diagram of a heating wire according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a diagram of a second heating wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a view of a second heating wire according to another embodiment of the present invention .

도 1, 도 2a, 및 도 2b를 참조하면, 전열망(100)은 제1 방향(DR1)을 따라 배치된 전열셀(CE)들과, 전열셀(CE)들을 제1 방향(DR1)을 따라 전기적으로 연결하는 제1 전열선(AL1)들, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 전열셀(CE)들 사이에 배치된 제2 전열선(AL2)들을 포함한다. Referring to FIGS. 1, 2A, and 2B , the heat transfer network 100 includes the heat transfer cells CE and the heat transfer cells CE arranged along the first direction DR1 in the first direction DR1 . It includes first heating wires AL1 electrically connected to each other, and second heating wires AL2 disposed between the heating cells CE in a second direction DR2 crossing the first direction DR1.

전열셀(CE)들은 제1 방향(DR1)을 따라 일정 간격을 두고 배치될 수 있는데, 열전도도가 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 전열셀(CE)들은 금속, 세라믹 계열, 카본블랙, 흑연, 탄소섬유, 카본나노튜브, 그래핀(graphene), 유리섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유 등의 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발열체 용도로 사용 가능한 모든 종류의 섬유가 적용될 수 있다. The heat transfer cells CE may be disposed at regular intervals along the first direction DR1, and may be made of a material having excellent thermal conductivity. For example, the heat transfer cells (CE) may be made of a material such as metal, ceramic-based, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotube, graphene, glass fiber, polyester fiber, aramid fiber, etc., but limited to this All kinds of fibers that can be used for heating elements can be applied.

전열셀(CE)들은 제1 전열선(AL1)이 발열하게 되면 열기를 제공받아 외부로 방출할 수 있다. 또한, 전열셀(CE)들도 전기공급에 대응하여 발열할 수 있으므로, 제1 전열선(AL1)을 통해 공급되는 전력에 대응하여 발열동작을 수행할 수 있다. 전열셀(CE)들은 일정한 저항성을 갖는 물질로 구성되어 있으므로, 사용자는 제1 전열선(AL1)에 공급되는 전력의 세기로 제1 전열선(AL1)에만 전류를 흐르게 할지 아니면 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 모두에 전류를 흐르게 할지 선택할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 제1 전열선(AL1)만 발열시켜 히팅 강도를 낮추거나 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 모두를 발열시켜 히팅 강도를 높일 수 있다.When the first heating wire AL1 generates heat, the heating cells CE may receive heat and radiate it to the outside. Also, since the heating cells CE may generate heat in response to the supply of electricity, a heating operation may be performed in response to the power supplied through the first heating wire AL1 . Since the heating cells (CE) are made of a material having a certain resistance, the user may use the intensity of the power supplied to the first heating wire (AL1) to flow a current only to the first heating wire (AL1) or the first heating wire (AL1) and It is possible to select whether to flow a current to all of the heat transfer cells (CE). Accordingly, the user may lower the heating strength by heating only the first heating wire AL1 or increase the heating strength by heating both the first heating wire AL1 and the heating cells CE.

실시 예에 따라, 전열셀(CE)들은 특정 온도이상에서 특정 형상을 유지하는 형상기억합금으로 이루어질 수 있다. 전열셀(CE)들은 일정 이하의 온도에서 구부려지거나 접힐 수 있고, 사용자는 전열망(100)을 사용하지 않는 경우 구부리거나 접어서 부피를 최소화시켜 보관을 할 수 있다. 전열망(100)의 사용시에는 전열셀(CE)들을 일정한 온도 이상으로 가열하여 평면 형상으로 복원한 후, 본래의 형상으로 발열시킬 수 있다.According to an embodiment, the heat transfer cells CE may be made of a shape memory alloy that maintains a specific shape at a specific temperature or higher. The heating cells (CE) can be bent or folded at a temperature below a certain level, and when the heating grid 100 is not used, the user can store it by bending or folding to minimize the volume. When the heat transfer mesh 100 is used, the heat transfer cells CE are heated to a certain temperature or higher to restore the planar shape, and then heat to the original shape.

제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2)은 전기공급에 대응하여 발열하는 금속재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2) 각각은 니켈크롬합금, 철크롬합금, 니크롬선 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 전열선(AL2)들에는 합금선이 추가로 배치될 수 있는데, 합금선은 제2 전열선(AL2)들 각각을 나선으로 감싸는 형태로 배치될 수 있다. The first and second heating wires AL1 and AL2 may be made of a metal material that generates heat in response to electricity supply. For example, each of the first and second heating wires AL1 and AL2 may be formed of a nickel-chromium alloy, an iron-chromium alloy, a nichrome wire, or the like, but is not limited thereto. An alloy wire may be additionally disposed on the second heating wires AL2 , and the alloy wire may be disposed in a spirally surrounding each of the second heating wires AL2 .

합금선(ML)은 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2)보다 발열량이 큰 재질로 제공되며, 금속, 세라믹, 카본블랙, 흑연, 탄소섬유, 카본나노튜브, 그래핀(graphene), 유리섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유 등의 재질로 이루어질 수 있다.The alloy wire ML is provided with a material having a higher calorific value than the first and second heating wires AL1 and AL2, and includes metal, ceramic, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotube, graphene, and glass. It may be made of a material such as fiber, polyester fiber, or aramid fiber.

제1 전열선(AL1)들은 제1 도선(LN1)과 접지도선(LN3)을 통해 제1 전극 패드(PD1) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제1 전극 패드(PD1)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다. The first heating wires AL1 are connected to the first electrode pad PD1 and the ground electrode GN through the first conductive wire LN1 and the ground wire LN3, and receive power from the first electrode pad PD1. may be overheated.

제2 전열선(AL2)들은 제2 도선(LN2)과 접지도선(LN3)을 통해 제2 전극 패드(PD2) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제2 전극 패드(PD2)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다.The second heating wires AL2 are connected to the second electrode pad PD2 and the ground electrode GN through the second conductive wire LN2 and the ground wire LN3, and receive power from the second electrode pad PD2. may be overheated.

합금선(ML)도 제2 도선(LN2)과 접지도선(LN3)을 통해 제2 전극 패드(PD2) 및 접지전극(GN)과 연결되며, 제2 전극 패드(PD2)로부터 전력을 공급받아 발열할 수 있다.The alloy wire ML is also connected to the second electrode pad PD2 and the ground electrode GN through the second conductive wire LN2 and the ground wire LN3, and receives power from the second electrode pad PD2 to generate heat. can do.

실시 예에 따라, 제2 전열선(AL2)과 합금선(ML) 상에는 절연코팅층(ISL)이 제공될 수 있는데, 절연코팅층(ISL)은 제1 전열선(AL1)과 전기적으로 접속되지 않도록 제2 전열선(AL2)과 합금선(ML)을 일체로 코팅한 상태로 제공될 수 있다.According to an embodiment, an insulating coating layer ISL may be provided on the second heating wire AL2 and the alloy wire ML, and the insulating coating layer ISL is not electrically connected to the first heating wire AL1. (AL2) and the alloy wire (ML) may be provided in an integrally coated state.

또한, 제1 절연선(AL1)들과 제2 절연선(AL2)들의 교차 영역에는 서로 전기적으로 절연시키는 절연부재가 제공될 수 있으며, 절연부재는 열전도도가 우수한 물질로 제공되는 것이 바람직하다.In addition, an insulating member electrically insulating each other may be provided in the cross region between the first insulating lines AL1 and the second insulating lines AL2 , and the insulating member is preferably made of a material having excellent thermal conductivity.

전열망(100)은 초기 구동시 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2) 각각에 전력을 공급하여 빠르게 전열망(100)을 발열시킬 수 있다. 제2 전열선(AL2)들에는 합금선(ML)이 나선형태로 배치되어 있고 합금선(ML)의 발열강도가 강하기 때문에, 제2 전열선(AL2)들로부터 제1 전열선(AL1)들로 열기가 전달될 수 있다. 제1 전열선(AL1)들로 전달된 열기는 전열셀(CE)들에게도 전달되어 전열셀(CE)들이 발열할 수 있게 만든다. 이와 같이 제1 및 제2 전열선들(AL1 및 AL2), 전열셀(CE)들이 빠르게 발열되어 전열망(100)의 온도가 높아지면, 사용자는 전열망(100)은 제1 전열선(AL1)들에만 전력을 공급하여 전력사용을 경감시킬 수 있고, 제1 전열선(AL1)들 및 전열셀(CE)들의 발열 상태를 유지시켜 발열 효율도 유지할 수 있다.The heating grid 100 may rapidly heat the heating grid 100 by supplying power to each of the first and second heating wires AL1 and AL2 when initially driven. Since the alloy wire ML is arranged in a spiral form on the second heating wires AL2 and the heat intensity of the alloy wire ML is strong, heat is transferred from the second heating wires AL2 to the first heating wires AL1. can be transmitted. The heat transferred to the first heating wires AL1 is also transferred to the heating cells CE so that the heating cells CE can generate heat. As described above, when the first and second heating wires AL1 and AL2 and the heating cells CE are rapidly heated to increase the temperature of the heating grid 100 , the user can use the heating grid 100 as the first heating wires AL1 . It is possible to reduce power consumption by supplying power only to the heating element, and maintain heat generation efficiency of the first heating wires AL1 and the heating cells CE.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 영역의 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3의 I-I'선에 의한 단면도이다.3 is a view of a first area according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II' of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is another embodiment of the present invention FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line I-I', and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 3 according to another embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 참조하면, 제1 전열선(AL1)들 상에는 전열셀(CE)들과 제2 전열선(AL2)들이 제공될 수 있다. 제2 전열선(AL2)은 전열셀(CE)들 사이에 배치될 수 있는데, 제1 전열선(AL1)에 직접 접촉되어 열기를 제공받을 수 있다.3 and 4 , heating cells CE and second heating wires AL2 may be provided on the first heating wires AL1 . The second heating wire AL2 may be disposed between the heating cells CE, and may directly contact the first heating wire AL1 to receive heat.

전열셀(CE)들도 제1 전열선(AL1)에 접촉되어 제1 전열선(AL1)에 제공된 전류를 공급받아 발열할 수 있다.The heating cells CE may also be in contact with the first heating wire AL1 to receive current supplied to the first heating wire AL1 to generate heat.

도 5를 참조하면, 제1 전열선(AL1) 상에는 전열셀(CE)들과 절연부재(IS1)가 제공될 수 있다. 절연셀(CE)들 사이에는 절연부재(IS1)가 배치되며, 절연부재(IS1) 상에는 제1 전열선(AL1)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the heating cells CE and the insulating member IS1 may be provided on the first heating wire AL1 . An insulating member IS1 may be disposed between the insulating cells CE, and a first heating wire AL1 may be provided on the insulating member IS1.

절연부재(IS1)는 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있으나, 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이에서 열기를 전달할 수 있다. The insulating member IS1 may block the electrical connection between the first heating wire AL1 and the second heating wire AL2 , but may transmit heat between the first heating wire AL1 and the second heating wire AL2 .

도 6을 참조하면, 제1 전열선(AL1) 상에는 절연부재(IS2)가 제공될 수 있고, 절연부재(IS2) 상에는 전열셀들(CE)과 제2 전열선(AL2)이 제공될 수 있다. 절연셀(CE)들 사이에는 절연부재(IS2)가 배치되며, 절연부재(IS2) 상에는 제1 전열선(AL1)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the insulating member IS2 may be provided on the first heating wire AL1 , and the heating cells CE and the second heating wire AL2 may be provided on the insulating member IS2 . An insulating member IS2 may be disposed between the insulating cells CE, and a first heating wire AL1 may be provided on the insulating member IS2.

절연부재(IS2)는 제1 전열선(AL1)과 전열셀(CE)들 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있고, 제1 전열선(AL1)과 제2 전열선(AL2) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있다.The insulating member IS2 may block the electrical connection between the first heating wire AL1 and the heating cells CE, and may block the electrical connection between the first heating wire AL1 and the second heating wire AL2.

이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although the embodiments of the present invention have been described above, it is understood that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the scope of the claims of the present invention.

100: 전열망
AL1: 제1 전열선
AL2: 제2 전열선
CE: 전열셀100: electric net
AL1: first heating wire
AL2: 2nd heating wire
CE: heat cell

Claims (1)

제1 방향을 따라 배치되어, 전력 공급에 대응하여 발열하는 제1 전열선들;
상기 제1 전열선들 상에 배치되는 절연부재;
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 절연부재 상에 배치되어, 전력 공급에 대응하여 발열하는 제2 전열선들;
상기 제1 방향을 따라 상기 절연부재 상에 배치되어, 상기 제1 및 제2 전열선들로부터 상기 절연부재를 통해 열기를 제공받는 전열셀들;
상기 제2 전열선들 각각을 나선형으로 둘러싼 합금선들;
상기 제2 전열선들 각각과 합금선을 일체로 코팅한 절연코팅층;
상기 제1 전열선들에 제1 도선을 통해 전력을 공급하는 제1 전극패드; 및
상기 제2 전열선들에 제2 도선을 통해 전력을 공급하는 제2 전극패드를 포함하고,
상기 전열셀들은 기준온도 이상에서 평면 형상을 유지하는 형상기억합금으로 이루어지고,
상기 제2 전열선들 각각은 두 개의 상기 전열셀들 사이에서 이격된 상태로 배치되며,
상기 절연부재는 제1 전열선들, 상기 제2 전열선들, 및 상기 전열셀들을 서로 전기적으로 절연시키는 전열망.first heating wires disposed in a first direction to generate heat in response to power supply;
an insulating member disposed on the first heating wires;
second heating wires disposed on the insulating member along a second direction crossing the first direction and generating heat in response to power supply;
heating cells disposed on the insulating member along the first direction and receiving heat from the first and second heating wires through the insulating member;
alloy wires spirally surrounding each of the second heating wires;
an insulating coating layer integrally coated with each of the second heating wires and an alloy wire;
a first electrode pad for supplying power to the first heating wires through a first conductive wire; and
a second electrode pad for supplying power to the second heating wires through a second conductive wire;
The heat transfer cells are made of a shape memory alloy that maintains a planar shape above a reference temperature,
Each of the second heating wires is disposed spaced apart between the two heating cells,
The insulating member is a heating grid for electrically insulating the first heating wires, the second heating wires, and the heating cells from each other.
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