KR20230033806A - 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동절기 블랙아이스나 결빙을 방지하기 위하여 설치되는 발열케이블에 있어서, 전원을 공급하는 전원선; 일단이 상기 전원선과 연결되어 상기 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열하도록 구성되는 발열선; 상기 전원선 및 발열선의 외주면을 피복하는 제1 피복; 상기 제1 피복의 외주면에 발열선 및 전원선의 보호 및 인장강도 향상을 위해 배치되는 와이어 망; 상기 전원선과 발열선에 인접하여 접지 및 발열량 향상을 위하여 배치되는 탄소섬유; 및 상기 전원선과 발열선이 피복된 제1 피복과 상기 와이어 망과 상기 탄소섬유를 보호하기 위해 피복하는 제2 피복을 포함하며; 상기 전원선과 상기 발열선은 일단에서 상호 연결되어 마감처리 되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블을 제안한다.
Description
본 발명은 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 램프구간이나 경사구간 및 응달구역에 눈으로 인하여 결빙되거나 블랙아이스를 제거하기 위한 발열케이블로, 겨울철 눈과 블랙아이스에 의한 차량의 사고를 예방함과 동시에 사람이 이동하는 인도에도 적용하여 안전사고를 예방하며, 발열선과 전원선을 같이 삽입하여 일반적으로 양끝단의 전원선을 연결하는 구조에서 단순하게 한쪽 끝단만 연결하여 손쉬운 작업과 탄소섬유의 취성을 방지하기 위해 끝단의 마감 몰딩 처리하여 수분의 침투를 막는 효과를 가지는 이중 구조를 갖는 발열케이블에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철 눈이 내리거나 온도차에 의한 노면 결빙되는 것을 방지하기 위하여 히팅케이블을 노면에 배선하여 설치하게 된다.
이러한 도로 결빙방지용 히팅케이블은 인장력 및 내구성이 향상된 구조를 가져 파손 방지되면서 발열효율, 보온성이 월등히 향상된 케이블로서, 전원을 공급하는 전원선과, 상기 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열되도록 구성되되, 심선 외면에 저항선이 권선되는 권선형 도체와, 상기 권선형 도체의 외주면을 감싸 설치된 절연내피로 구성되는 발열선으로 구성된다.
관련 선행문헌으로는 등록특허 제10-1446736호(2014.10.06.) "히팅케이블을 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템" 이 공개되어 있다.
그러나 종래의 히팅케이블의 발열체는 도 1에 도시된 바와 같이 발열선(1)과 연결된 전원선(2)을 양단에 각각 연결하는 방식으로 끝단의 처리로 인하여 전원선 연결 후 다시 원위치로 돌아오는 방식과 발열선(1)이 원위치로 돌아와 전원선(2)과 연결하는 구조로 전원선(2) 또는 발열선(1)이 원위치로 돌아와 연결되어야 하므로 시공이 용이하지 못하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 상황을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열선은 발열선 내부에 전원선과 발열선으로 사용하는 니켈크롬선을 각각 실리콘과 카본블랙이 함유된 피복으로 마감 후 발열선의 인장강도 향상과 발열선의 보호를 위해 와이어 망과 탄소섬유를 삽입하여 접지 및 발열량을 향상시키며, 최종 마감 피복은 테프론과 카본블랙을 함유한 피복으로 마감처리를 하여 발열선과 전원선을 보호함을 통하여 발열케이블의 파손 방지 및 반영구적인 수명이 가능하게 구성되는 것을 목적으로 한다.
또한, 일단에는 니켈크롬 발열선과 전원선을 결속재로 결속 후 실리콘과 카본블랙이 함유된 피복재를 활용하여 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리하여 마감을 진행하여 시공이 용이한 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블은, 동절기 블랙아이스나 결빙을 방지하기 위하여 설치되는 발열케이블에 있어서, 전원을 공급하는 전원선; 일단이 상기 전원선과 연결되어 상기 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열하도록 구성되는 발열선; 상기 전원선 및 발열선의 외주면을 피복하는 제1 피복층; 상기 제1 피복층의 외주면에 발열선 및 전원선의 보호 및 인장강도 향상을 위해 배치되는 와이어 망; 상기 전원선과 발열선에 인접하여 접지 및 발열량 향상을 위하여 배치되는 탄소섬유; 및 상기 전원선과 발열선이 피복된 제1 피복층과 상기 와이어 망과 상기 탄소섬유를 보호하기 위해 피복하는 제2 피복층을 포함하며; 상기 전원선과 상기 발열선은 일단에서 상호 연결되어 마감처리 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전원선과 상기 발열선은 일단에서 상호 연결 시 결속부를 통하여 마감처리되며; 상기 결속부 마감 처리 후 실리콘과 카본블랙이 함유된 방수 마감부 통해 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 탄소섬유는, 상기 전원선과 상기 발열선에 사이의 상부 및 하부에 인접하여 배치되며, 상기 와이어 망과 일정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 피복층은 실리콘과 카본블랙을 함유한 피복층으로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2 피복층은 카본블랙 및 테프론을 함유한 피복층으로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블은 발열선 내부에 전원 공급용 동선인 전원선과 발열선으로 사용하는 니켈크롬선을 각각 실리콘과 카본블랙이 함유된 피복으로 1차 마감 후 발열선의 인장강도 향상과 발열선의 보호를 위해 와이어 망과 탄소섬유를 삽입하여 접지 및 발열량을 향상시키며, 최종 마감 피복은 테프론과 카본블랙을 함유한 피복으로 마감처리를 하여 발열선과 전원선을 안정적으로 보호하는 효과를 가진다.
또한, 일단에는 니켈크롬 발열선과 전원선을 결속재로 결속 후 실리콘과 카본블랙이 함유된 피복재를 활용하여 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리하여 마감을 진행하여 시공이 용이한 효과를 가진다.
도 1은 종래의 히팅케이블을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 결속을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 마감처리를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 배치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 결속을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 마감처리를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 배치 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 개념을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 결속을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 끝단 마감처리를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 단면 구성도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 배치 구성도이다.
본 발명에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블은, 도로 노면에서 소정 깊이로 매립되어 발열시킴으로써 눈이 쌓인 도로의 제설 및 제빙작업을 수행하는 것으로, 내부에 인장력 및 내구성과 발열량이 향상된 구조를 가져 발열케이블의 파손 방지 및 반영구적인 수명이 가능하고, 발열선과 전원선을 같이 삽입하여 일반적으로 양끝단의 전원선을 연결하는 구조에서 단순하게 한쪽 끝단만 연결하여 손쉬운 작업과 탄소섬유의 취성을 방지하기 위해 끝단의 마감 몰딩 처리하여 수분의 침투를 막는 효과를 가지는 것을 특징으로 한다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블(100)은, 니켈크롬으로 구성된 발열선(101)과 전원 공급용 동선인 전원선(102)을 포함한다.
여기서 발열선(101)은 전원선(102)에 연결되어 전원선(102)에 전력을 공급하면 열을 발생시킨다. 니켈크롬선으로 구성된 발열선은 금속이나 유리섬유 등으로 피복하여 열선에 전원을 공급하면 열이 발생되도록 하는 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 발열선(101)과 전원선(102)을 카본블랙과 실리콘이 함유된 제1 피복층(103)으로 1차 마감처리 후 발열선의 인장강도 향상과 발열선의 보호를 위해 와이어 망(104)과 탄소섬유(105)가 삽입되어 접지 및 발열량 향상을 도모할 수 있다.
또한, 발열선(101)과 전원선(102)에 각각 1차 피복된 제1 피복층(103)위에 테프론과 카본블랙을 함유한 피복인 제2 피복층(106)으로 마감될 수 있다.
또한, 결속부(107)는 도 4에 도시된 바와 같이, 발열선(101)과 전원선(102)을 연결하는 것으로서, 결속부(107)를 통해 발열선(101)의 일단과 전원선(102)의 일단이 연결되어 마감처리될 수 있다.
종래에는 일단에 전원선이 연결되면 타단에 발열선이 연결되어 구성되고 전원선 또는 발열선이 원위치로 돌아와 연결되는 방식이었다.
이 방식들을 해소하여 발열선(101)과 전원선(102)의 일단만 연결하여 손쉬운 마감처리를 통해 설치가 용이한 것을 특징으로 한다.
즉, 발열케이블(100) 내에 발열선(101)과 전원선(102)이 나란히 배치되므로, 결속부(107)를 통해 일단에서만 연결하고 다시 원위치로 돌아와서 연결할 필요 없이 전원을 타단에서 공급하면 발열선(101)에서 열이 발생하는 구조이다.
또한, 발열선(101)과 전원선(102)과 함께 와이어 망(104)과 탄소섬유(105)가 함께 삽입되어 배치되며, 이때 발열선(101)과 전원선(102)을 보호하고 인장강도 향상을 위해 와이어 망(104)이 배치되며, 전원선과 발열선에 인접하여 접지 및 발열량 향상을 위하여 탄소섬유(105)가 배치될 수 있다.
또한, 전원선(101)과 발열선(102)은 일단에서 상호 연결 시 결속부(107)를 통하여 마감처리되며, 결속부 마감 처리 후 도 5에 도시된 바와 같이, 실리콘과 카본블랙이 함유된 방수 마감부(108) 통해 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열 케이블의 단면 구성도를 살펴보면, 탄소섬유(105)는 발열선(101)과 전원선(102) 사이의 상부 및 하부에 인접하여 배치되며, 와이어 망(104)과 일정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 발열선(101)과 전원선(102)에 각각 1차 피복된 제1 피복층(103)위에 테프론과 카본블랙을 함유한 피복인 제2 피복층(106)으로 마감될 수 있다.
테프론과 카본블랙을 함유한 제2 피복을 통해 피복됨으로써 발열효율이 향상되도록 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 발열선에(101)에서 전달되는 열에 의해 제2 피복층(106)이 가열되어 케이블 내부에서 더 많은 열이 발생되도록 구성되며, 제2 피복층(106)을 통해 전원선, 발열선, 와이어 망 및 탄소섬유가 배치된 위치에 고정될 수 있다.
또한, 와이어 망(104)을 통해 발열선(101)에서 발생하는 열을 탄소섬유(105)로 전달시켜 발열효율을 높일 수 있을 뿐만이 아니라 발열케이블의 내부가 이장력 및 내구성이 향상된 구조를 가지게 된다.
따라서 도로에서 아스팔트의 누름이나 가압 또는 파손에 의해 케이블이 파손되는 것이 방지되고, 케이블을 반영구적으로 사용할 수 있어 비용이 현저히 절감되는 장점이 있다.
또한, 일단에는 니켈크롬 발열선과 전원선을 결속재로 결속 후 실리콘과 카본블랙이 함유된 피복재인 방수 마감부(108)를 활용하여 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리하여 마감을 진행하여 시공이 용이한 효과를 가진다.
이것에 의해 도 7에 도시된 바와 같이, 발열케이블의 배치 구성을 살펴보면, 발열선(101)과 전원선(102)이 동시에 삽입되어 설치된 발열케이블이 도시되며, 일단에는 방수 마감부(108)를 통해 마감처리된 것을 나타낸다.
종래의 히팅케이블은 발열선과 연결된 전원선을 양단에 각각 연결하는 방식으로 끝단의 처리로 인하여 전원선을 발열선과 연결 후 전원선이 다시 원위치로 돌아오는 방식과 발열선이 원위치로 돌아와 전원선과 연결하는 구조로 전원선 또는 발열선이 원위치로 돌아와 연결되어야 하므로 시공이 용이하지 못하였으나, 본원발명은 발열선과 전원선을 같이 삽입하여 한쪽 끝단만 결속부를 통하여 연결하고 탄소섬유의 취성을 방지하기 위해 끝단의 마감 몰딩 처리하는 방수 마감부를 통해 수분의 침투를 막을 수 있으며, 타단에서 전원선에 전원을 공급하여 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열선이 발열하도록 구성되도록 하여 설치 및 시공이 용이하도록 하는 효과를 가진다.
지금까지 본 발명에 따른 이중구조를 가지는 탄소섬유 발열케이블에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블
101: 니켈크롬 발열선
102: 전원선
103: 제1 피복층(카본블랙+실리콘)
104: 와이어 망
105: 탄소섬유
106: 제2 피복층(카본블랙+테프론)
107: 결속부
108: 방수 마감부(카본블랙+실리콘)
101: 니켈크롬 발열선
102: 전원선
103: 제1 피복층(카본블랙+실리콘)
104: 와이어 망
105: 탄소섬유
106: 제2 피복층(카본블랙+테프론)
107: 결속부
108: 방수 마감부(카본블랙+실리콘)
Claims (5)
- 동절기 블랙아이스나 결빙을 방지하기 위하여 설치되는 발열케이블에 있어서,
전원을 공급하는 전원선;
일단이 상기 전원선과 연결되어 상기 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열하도록 구성되는 발열선;
상기 전원선 및 발열선의 외주면을 피복하는 제1 피복층;
상기 제1 피복층의 외주면에 발열선 및 전원선의 보호 및 인장강도 향상을 위해 배치되는 와이어 망;
상기 전원선과 발열선에 인접하여 접지 및 발열량 향상을 위하여 배치되는 탄소섬유; 및
상기 전원선과 발열선이 피복된 제1 피복층과 상기 와이어 망과 상기 탄소섬유를 보호하기 위해 피복하는 제2 피복층을 포함하며;
상기 전원선과 상기 발열선은 일단에서 상호 연결되어 마감처리 되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블. - 청구항 1에 있어서,
상기 전원선과 상기 발열선은 일단에서 상호 연결 시 결속부를 통하여 마감 처리되며;
상기 결속부 마감 처리 후 실리콘과 카본블랙이 함유된 방수 마감부 통해 수분이 흡수되지 않도록 열과 압력을 주어 금형을 통해 몰딩 처리하는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블. - 청구항 1에 있어서,
상기 탄소섬유는,
상기 전원선과 상기 발열선에 사이의 상부 및 하부에 인접하여 배치되며, 상기 와이어 망과 일정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 피복층은 실리콘과 카본블랙을 함유한 피복층으로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 피복층은 카본블랙 및 테프론을 함유한 피복층으로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210116668A KR20230033806A (ko) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210116668A KR20230033806A (ko) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230033806A true KR20230033806A (ko) | 2023-03-09 |
Family
ID=85511380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020210116668A KR20230033806A (ko) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 이중구조를 갖는 탄소섬유 발열케이블 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230033806A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102661924B1 (ko) * | 2024-03-04 | 2024-04-29 | 주식회사 젬코 | 관로삽입형 발열선 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101446736B1 (ko) | 2014-04-18 | 2014-10-06 | (주)우신이앤씨 | 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템 |
-
2021
- 2021-09-02 KR KR1020210116668A patent/KR20230033806A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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