WO2017200217A1 - 내굴곡성 및 유연성이 우수한 열선 케이블 - Google Patents

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박도현
김창석
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Definitions

  • the present invention relates to a hot wire cable excellent in flex resistance and flexibility. Specifically, the present invention relates to a hot wire cable that is excellent in mechanical properties such as bending resistance and flexibility that are in mutually conflicting relationship, and further easily controls heat generation.
  • a heated cable is embedded in a seat of a vehicle so as to generate heat by supply of electricity to protect the driver and the occupant from the cold.
  • the hot wire cable has a structure in which a plurality of conductor core wires are individually coated with a bundle of hot wire strands coated with an insulating material, and then wrapped in a covering material, and arranged in a zigzag on a mounting surface made of a flameproof nonwoven fabric or the like.
  • the planar heating element is formed.
  • the hot wire cable should be excellent in mechanical properties such as tensile strength and flex resistance to prevent damage from mechanical, chemical and thermal stress caused by the load of the occupant and the vibration of the vehicle body when used in a seat of a vehicle.
  • mechanical properties such as tensile strength and flex resistance to prevent damage from mechanical, chemical and thermal stress caused by the load of the occupant and the vibration of the vehicle body when used in a seat of a vehicle.
  • flexibility in order to form a planar heating element by being arranged in a zigzag as described above, flexibility must also be excellent.
  • the heating cable applied to the seat of the automobile is usually in the range of 70 °C or less, for this purpose it is necessary to adjust the total resistance of the heating cable according to the input current, to further control the heating cable overall resistance
  • the diameter of each conductor core In order to reduce the diameter of each conductor core and reduce the cross-sectional area of each conductor core and adjust the resistance by the number of strands of the conductor core, in case of reducing the diameter of the conductor core, mechanical properties such as tensile strength and flex resistance There is a problem that this is lowered and workability is thereby deteriorated.
  • resistance control may be difficult and flexibility of the heating cable may be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a hot wire cable having excellent mechanical properties and flexibility such as tensile strength and bending resistance which are in a mutually conflicting relationship.
  • an object of this invention is to provide the hot wire cable which is easy to control the amount of heat generation.
  • a plurality of heating wires including a plurality of conductor core wires and an insulating layer surrounding each of the conductor core wires; And a coating part surrounding the plurality of hot wires, wherein the plurality of hot wires are twisted as a whole to be assembled into a bundle, the conductor core includes a copper alloy, and the copper alloy alloys magnesium (Mg) in addition to copper. Included as an element, the conductor core provides a hot wire cable having a yield stress of 700 to 1200 MPa, a break stress of 900 to 1400 MPa.
  • the conductor core provides a hot wire cable, which is characterized by satisfying the condition of Equation 1 below.
  • m is the content (% by weight) of magnesium (Mg) based on the total weight of the conductor cores
  • R is the resistance per unit length of the conductor core ( ⁇ / m).
  • the content of the magnesium (Mg) is characterized in that 0.02 to 2.0% by weight, provides a hot wire cable.
  • the plurality of hot wires are twisted at a twist pitch of 1 to 20 mm to provide a hot wire cable.
  • a hot wire cable characterized in that the number of the hot wire is 12 to 50.
  • the diameter of the entire plurality of the heating wire is provided, characterized in that the heating wire cable, 0.3 to 0.6 mm.
  • the covering portion provides a hot wire cable, characterized in that the inner diameter is 0.3 to 0.6 mm.
  • a hot wire cable characterized in that the total outer diameter is 0.5 to 1.5 mm, and the total resistance is 0.25 to 3.0 mW / m.
  • the insulation layer is formed by urethane varnish or polyesterimide enamel coating, and the thickness of the insulation layer is 0.005 to 0.007 mm, provides a hot wire cable.
  • the heating wire cable is formed adjacent to the inner surface of the covering part, and an empty space is formed between two arbitrary heating wires adjacent to each other and the inner surface of the covering part.
  • the hot wire cable characterized in that S is defined by Equation 2 below 0.3 or more.
  • B is the area of the empty space formed between any two adjacent hot wires and the inner surface of the coating
  • A is the empty space formed between the two heating wires and the inner surface of the coating, assuming that the inner surface of the covering is a perfect circle. Is the area.
  • the coating part is formed from a coating composition mixed with a polymer resin and a flame retardant and filled in the space between the plurality of hot wire, the thickness is 0.2 to 0.25 mm, the polymer resin has a tensile strength of 35 to 85 MPa, bending It provides a hot wire cable, characterized in that the strength is 70 to 120 MPa.
  • the polymer resin provides a hot wire cable, characterized in that it comprises polyamide 12 (PA12), polyamide (PA6), thermoplastic polyelastomer (TPE) or both.
  • the flame retardant comprises at least one flame retardant selected from the group consisting of an organic phosphorus flame retardant, melamine flame retardant and phosphate ester flame retardant, the content of the flame retardant, based on the total weight of the coating composition, 15 to 25 weight It provides a hot wire cable, characterized in that the%.
  • the plurality of hot wire is provided, characterized in that it further comprises a central tension line is arranged around, a hot wire cable.
  • the center tensile line is characterized in that it comprises a high tensile fiber comprising at least one selected from the group consisting of high tensile carbon fiber, high tensile glass fiber and aramid fiber and a resin at least partially surrounding the high tensile fiber.
  • the central tensile wire provides a hot wire cable, characterized in that it comprises a resin at least partially surrounding the high tensile fiber.
  • the hot wire cable according to the present invention exhibits an excellent effect of precisely controlling the material, diameter, and number of conductor core wires, thereby improving mechanical properties and flexibility, such as bending resistance, which are in conflict with each other, and easily controlling heat generation.
  • Figure 1 schematically shows a cross-sectional view according to one embodiment of a hot wire cable according to the present invention.
  • FIG. 2 schematically illustrates a longitudinal cross-sectional view of the hot wire cable of FIG. 1.
  • Figure 3 schematically shows a cross-sectional view according to another embodiment of a hot wire cable according to the present invention.
  • FIG. 4 schematically illustrates a longitudinal cross-sectional view of the hot wire cable of FIG. 3.
  • FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view according to one embodiment of a hot wire cable according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a longitudinal cross-sectional view of the hot wire cable of FIG. 1.
  • the heating wire cable according to the present invention is a heating wire including a conductor core wire 110, which is a resistance wire that generates heat when electricity is supplied, and an insulating layer 120 to individually wrap the conductor core wire 110 (100)
  • the plurality may be collectively included in one bundle form, and may further include a covering part 200 surrounding the plurality of hot wires 100 in the bundle form.
  • Figure 3 schematically shows a cross-sectional view according to another embodiment of the hot wire cable according to the present invention
  • Figure 4 schematically shows a longitudinal cross-sectional view of the hot wire cable of FIG.
  • the heating cable according to the present invention includes a conductor core wire 110 ′, which is a resistance wire that generates heat when electricity is supplied, and an insulation layer 120 ′ that individually surrounds the conductor core wire 110 ′.
  • a plurality of hot wires 100 'collectively arranged in a bundle form around a central tensile wire 200', which will be described later, and a central tensile wire 200 'disposed at the center of the hot wire cable and having the plurality of hot wires arranged around ), And a coating part 300 'surrounding the plurality of hot wires 100'.
  • the conductor cores 110 and 110 ′ may be made of a copper alloy, preferably an oxygen-free copper (OFC) alloy.
  • Oxygen-free copper constituting the conductor cores (110, 110 ') for example, the copper content of 99.99% by weight or more may be less than 0.01% by weight of impurities other than the copper, preferably 99.9999% by weight of copper
  • the content of impurities other than the copper may be less than 0.0001 wt% or more.
  • the oxygen-free copper alloy has excellent electrical conductivity compared to the copper alloy to which the conventional copper is applied, and thus can extend the content range of the alloying elements used in the alloy, thereby making it possible to create an optimal content ratio of alloying elements for the hot wire cable.
  • it has a higher recrystallization temperature than conventional copper alloys, and has excellent mechanical properties such as tensile strength and bending resistance at room temperature and heating, thereby achieving stable wire cable characteristics.
  • the impurity content is lower than that of the conventional copper alloy, it is possible to prevent cracks from occurring in the over-distributed portion of the impurity and disconnection of the hot wire cable.
  • the conductor cores 110 and 110 may be formed of an alloy element such as magnesium (Mg), nickel (Ni), tin (Sn), zinc (Zn), silver (Ag), in addition to copper, preferably oxygen-free copper (OFC). It may further comprise, preferably may further comprise magnesium (Mg).
  • the number of strands of the heating wire 100 can be minimized within the range of implementing the desired resistance of the heating wire cable. It can further increase the flexibility and lower the manufacturing cost.
  • the conductor cores 110 and 110 ′ may have a yield stress of 700 to 1200 MPa and a breaking stress of 900 to 1400 MPa. If the yield stress and the breaking stress of the conductor cores 110 and 110 ′ are less than the standard, respectively, the bending resistance of the hot wire cable may be lowered, while if it exceeds the standard, the manufacturing cost of the hot wire cable may increase.
  • the conductor cores 110 and 110 ′ may satisfy the condition defined by Equation 1 below to implement a suitable resistance as a conductor core wire for a hot wire cable while retaining the above-described yield stress and breaking stress.
  • m is a content (wt%) of an alloying element other than copper, preferably magnesium (Mg), based on the total weight of the conductor core,
  • R is the resistance per unit length of the conductor core ( ⁇ / m).
  • Equation 1 when the condition of Equation 1 is not satisfied, the yield stress or the breaking stress of the conductor core is lowered, so that the bending resistance of the heating cable is lowered, or the resistance of the conductor core is increased to adjust the resistance of the entire heating cable. It may be extremely difficult to apply the conductor core wire to a hot wire cable, such as becoming difficult.
  • the magnesium content in the conductor cores 110 and 110 ' is 0.02 to 2.0 wt%
  • the nickel content is 1.0 to 12.0 wt%, based on the total weight of the conductor cores 110 and 110'.
  • the content of tin (Sn) may be 0.8 to 8.0% by weight.
  • the number of heating wires 100 and 100 'required for realizing the desired resistance of the heating wire cable may be increased, thereby reducing the flexibility of the heating wire cable, resulting in insufficient workability. If the number of (100, 100 ') is not increased, it may be difficult to control the amount of heat generated such as excessive heat generation due to an increase in the resistance of the heating cable.
  • the copper alloy is preferably in a state where the alloying element is completely dissolved in copper and there is no precipitate. That is, when the conductor core wire is manufactured from the copper alloy, it is preferable that the precipitate is not found repeatedly five or more times when measuring whether the precipitate is continuously found in units of 1 cm based on an arbitrary point in the conductor core wire. Do. Since the copper alloy is free of precipitates, cracks may be generated at the interface between the precipitates and the metal matrix during repeated bending of the hot wire cable, thereby preventing disconnection from occurring.
  • the hot wire cable according to the present invention may have a resistance of, for example, 0.25 to 3.0 ⁇ / m in order to exhibit appropriate heat generation characteristics. If the resistance of the heating cable is less than 0.25 ⁇ / m heat generation may be insufficient, while if more than 3.0 ⁇ / m excessive heating may cause burn or fire of the vehicle occupants.
  • the diameter of the conductor cores 110 and 110 ' may be about 0.02 to 0.07 mm, and the resistance of the conductor cores 110 and 110' may be about 10 to 40 ⁇ / m.
  • the number of the conductor cores 110 and 110 ′ may be 12 to 50.
  • the resistance of the heating wire cable is determined by the cross-sectional area of the whole of the conductor core wires 110 and 110 ′, the diameter and the number of the conductor core wires 110 and 110 ′ may be inversely proportional to each other.
  • the diameter of the conductor cores 110 and 110 ' is less than 0.02 mm
  • the number of the conductor cores 110 and 110' is increased to realize the desired resistance.
  • the disconnection of the conductor cores 110 and 110 ' is increased.
  • the diameter of the conductor cores 110 and 110 ' is greater than 0.07 mm
  • the number of the conductor cores 110 and 110' is reduced to realize the desired resistance, and in this case, the flexibility of the heating cable is greatly reduced. Can be degraded.
  • the conductor cores 110 and 110 ' may preferably not be heat treated. Since the core wire of a conventional metal material has a high strength, it may be heat-treated to improve flexibility in the case where bending or the like is required. However, there is a problem that the tensile strength and the flex resistance during the heat treatment of the conductor core wires (110, 110 ') are reduced. Accordingly, the conductor cores 110 and 110 ′ exhibit excellent tensile strength and bending resistance because they are not heat-treated, and as described above, the flexibility may be further improved by reducing the diameter to improve flexibility.
  • the insulating layers 120 and 120 ′ serve to suppress a portion of the plurality of conductor cores 110 and 110 ′ caused by external impact, pressure, and the like, causing excessive heat generation or fire locally on the heating cable. Specifically, if the conductor cores 110 and 110 'are not covered by the insulating layers 120 and 120', that is, the disconnected conductor cores 110 and 110 'and the unconnected conductor cores 110 and 110' are in contact with each other. If the current flows even in the conductor core wires 110 and 110 ', the resistance increases due to the reduction in the cross-sectional area of the entire conductor core wires 110 and 110' at the disconnection portion of the conductor core wires 110 and 110 ', causing excessive heat generation locally in the heating cable. As a result, the occupants may be burned or a fire may be caused.
  • the conductor cores 110 and 110 ' are covered by the insulating layers 120 and 120' so that no current flows through the disconnected conductor cores 110 and 110 ', so that resistance at the disconnection portion of the conductor core lines 110 and 110' is prevented.
  • the insulating layers 120 and 120 ' may be formed of an insulating material having a melting point lower than the soldering temperature.
  • the insulating layers 120 and 120' have superior tensile strength as compared to polyurethane varnish coating and polyurethane varnish coating, which are advantageous for forming a thin film. It may be formed by polyesterimide enamel coating or the like, the thickness may be about 0.005 to 0.007 mm, for example.
  • the hot wire cable according to the present invention reduces the diameter of the conductor cores (110, 110 ') to improve flexibility, while reducing the tensile strength as the diameter of the conductor cores (110,110') decreases the insulation.
  • the layers 120 and 120 ' can be complemented by forming a polyesterimide enamel coating having excellent tensile strength.
  • the plurality of hot wires (100, 100 ') can be gathered by twisting each other at a constant pitch.
  • the twist pitch of the plurality of hot wires 100 and 100 ′ may be, for example, 1 to 20 mm.
  • the twisting pitch of the heating wires 100 and 100 ' is excessively shorter than 1 mm, the bending resistance of the heating cable is improved, but the productivity is greatly reduced, and in particular, the resistance of the heating wires 100 and 100' is increased so that excessive heat generation occurs. While it may be difficult to control the amount of heat generated and the flexibility may be greatly reduced, the bending resistance of the hot wire cable may be insufficient when the twist pitch is excessively longer than 20 mm.
  • the entire diameter of the aggregated heating wires 100 and 100 ′ may be about 0.3 to 0.6 mm.
  • the hot wire cable according to the present invention may include a central tension line (200 ') at the center thereof.
  • the center tensile wire 200 ′ has a function of structurally stabilizing the hot wire cable so as to improve mechanical properties such as tensile strength and bending resistance of the hot wire cable and to have a uniform circular cross section. Perform.
  • the central tensile line 200 ′ is at least one high tensile member, for example, at least one high tensile member selected from the group consisting of high tensile fibers, preferably high tensile carbon fibers, high tensile glass fibers, aramid fibers, and the like. It may include a plurality. In addition, the plurality of high tensile members are impregnated with a resin, or coated with a resin (resin) to form a rod (rod) by suppressing the high tensile member protrudes between the hot wires (100 '), heating wire cable It is possible to prevent the decrease in flexibility and poor appearance to uneven heat generation.
  • the aggregated plurality of hot wires 100 and 100 ' are entirely covered by the covering parts 200 and 300'.
  • the covering parts 200 and 300 ' not only make the heat dissipation distribution uniformly on the surface of the hot wire cable, but also stably maintain the aggregated structure of the plurality of hot wires 100 and 100' despite the external force, bending and twisting. At the same time, it may serve to protect the hot wires 100 and 100 'from external impact or pressure.
  • the coating parts 200 and 300 ′ may be formed from a coating composition in which a polymer resin and a flame retardant are mixed.
  • the polymer resin may have a tensile strength of 35 to 85 MPa, and a bending strength of 70 to 120 MPa.
  • the polymer resin may be polyamide 12 (PA12), thermoplastic polyelastomer (TPE), or the like.
  • the flame retardant is a halogen flame retardant such as bromine flame retardant, chlorine flame retardant, organic flame retardant such as organophosphorus flame retardant and aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, antimony oxide, red phosphorus flame retardant, boron flame retardant, silica flame retardant, melamine flame retardant, Inorganic flame retardants, such as a phosphate ester flame retardant and an inorganic phosphorus flame retardant, can be included.
  • halogen flame retardant such as bromine flame retardant, chlorine flame retardant, organic flame retardant such as organophosphorus flame retardant and aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, antimony oxide, red phosphorus flame retardant, boron flame retardant, silica flame retardant, melamine flame retardant
  • Inorganic flame retardants such as a phosphate ester flame retardant and an inorganic phosphorus flame retardant, can be included.
  • the flame retardant is a halogen-based flame retardant such as bromine or chlorine-based flame retardant
  • the flame retardant is a non-halogen flame retardant, and in particular, organic and non-halogen flame retardants such as organophosphorous flame retardants, melamine flame retardants, and phosphate ester flame retardants in consideration of compatibility with the polymer resin.
  • the content of the flame retardant may be 15 to 25% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • the thickness of the sheath 300 may be, for example, about 0.2 to 0.25 mm, so that the total diameter of the hot wire cable may be about 0.5 to 1.5 mm.
  • the coating parts 200 and 300 ′ may be extruded in the form of a tube on the outside of the plurality of heating wires 100 and 100 ′.
  • empty spaces A and B may be formed between two adjacent hot wires 100 and 100 ′ and an inner surface of the coating part 200 and 300 ′, and the coating part 200 and 300 ′.
  • the inner surface of the coating portion (200,300 ') may form a complete circle, as shown in Figure 1a, as shown in Figure 1b two adjacent parts of the coating (200,300') It may be inserted into an empty space between the hot wires 100 and 100 '.
  • S defined by Equation 2 below may be 0.3 or more.
  • B is the area of the empty space formed between two adjacent hot wires 100 and 100 'and the inner surface of the covering part 200 and 300',
  • A is the area of the empty space formed between two adjacent hot wires 100 and 100 'and the inner surfaces of the covering portions 200 and 300' when the inner surfaces of the covering portions 200 and 300 'form a perfect circle.
  • a soldering part for deeply energizing the plurality of hot wires is formed by dipping an end portion into a solder bath, and the soldering part contacts a connection terminal to supply current to the hot wire cable. do.
  • the coating part may remain in the soldering part without being completely melted in the soldering tank, and there is a fear that current is not smoothly supplied to the hot wire cable by the remaining coating part.
  • the coating part cannot be easily peeled from the plurality of heating wires, or when the coating part is peeled off, It may remain and cause a poor contact between the hot wire cable and the connection terminal.
  • the diameter of the entirety of the plurality of heated wires 100 and 100 ' may be about 0.3 to 0.6 mm
  • the covering part may correspond to the diameter of the entirety of the plurality of heated wires 100 and 100'. It can be formed to. That is, the covering part may be formed to have an inner diameter of about 0.3 to 0.6 mm to secure the peelability of the covering part, thereby preventing contact failure between the hot wire cable and the connection terminal.

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Abstract

본 발명은 내굴곡성 및 유연성이 우수한 열선 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 서로 상충관계에 있는 내굴곡성 등의 기계적 특성과 유연성이 동시에 우수하고, 추가로 발열의 제어가 용이한 열선 케이블에 관한 것이다.

Description

내굴곡성 및 유연성이 우수한 열선 케이블
본 발명은 내굴곡성 및 유연성이 우수한 열선 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 서로 상충관계에 있는 내굴곡성 등의 기계적 특성과 유연성이 동시에 우수하고, 추가로 발열의 제어가 용이한 열선 케이블에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 시트 등에는 추위로부터 운전자 및 탑승자를 보호하기 위해 전기의 공급에 의한 발열이 가능하도록 열선 케이블이 내장된다. 이러한 열선 케이블은 복수의 도체심선이 개별적으로 절연소재에 의해 코팅된 열선 가닥들이 다발 형태로 집합된 후 피복소재로 감싸여진 구조를 갖고, 방염처리된 부직포 등으로 이루어진 장착면 상에 지그재그로 배열됨으로써 면상 발열체를 형성하게 된다.
이러한 열선 케이블은 자동차의 시트 등에 내장 사용시 탑승자의 하중과 차체 진동에 의한 기계적, 화학적, 열적 스트레스 등으로부터 손상되는 것을 방지하기 위해 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성이 우수해야 한다. 또한, 앞서 기술한 바와 같이 지그재그로 배열됨으로써 면상 발열체를 형성하기 위해서는 유연성 역시 우수해야 한다.
그러나, 열선 케이블의 내굴곡성 등의 기계적 특성을 향상시키기 위해 이를 구성하는 도체심선의 구리(Cu)에 다른 합금원소를 첨가하여 합금하거나 복수의 열선을 일정 피치로 서로 꼬아 다발 형태로 집합시키는 경우 열선 케이블의 기계적 특성은 향상될 수 있지만, 유연성이 저하되거나 상기 도체심선의 저항이 증가하여 상기 열선 케이블의 발열량의 제어가 곤란할 수 있다.
구체적으로, 자동차의 시트 등에 적용되는 상기 열선 케이블은 발열온도가 통상 70℃ 이하의 범위여야 하고, 이를 위해 입력 전류에 맞게 열선 케이블 전체저항을 조절할 필요가 있는데, 이러한 열선 케이블 전체저항을 더욱 조절하기 위해서는 각각의 도체심선의 직경을 작게 하여 각각의 도체심선의 단면적을 줄이고 도체심선의 가닥수로 저항을 조절하는 것이 유리하나, 도체심선의 직경을 줄이는 경우 열선의 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성이 저하되고, 이로써 작업성이 저하되는 문제가 있다. 반면, 열선의 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성을 향상시키기 위해 상기 도체심선의 직경을 증가시키는 경우 저항조절이 어려울 뿐만 아니라 열선 케이블의 유연성이 저하될 수 있다.
따라서, 서로 상충관계에 있는 내굴곡성 등의 기계적 특성과 유연성이 동시에 우수하고, 추가로 발열의 제어가 용이한 열선 케이블이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 서로 상충관계에 있는 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성과 유연성이 동시에 우수한 열선 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 발열량의 제어가 용이한 열선 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
복수개의 도체심선 및 상기 도체심선을 각각 감싸는 절연층을 포함하는 복수개의 열선; 및 상기 복수개의 열선을 감싸는 피복부를 포함하고, 상기 복수개의 열선은 전체적으로 꼬여져 하나의 다발 형태로 집합되며, 상기 도체심선은 구리 합금을 포함하고, 상기 구리 합금은 구리 이외에 마그네슘(Mg)을 합금원소로 포함하며, 상기 도체심선은 항복응력이 700 내지 1200 MPa, 파단응력이 900 내지 1400 MPa인, 열선 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 도체심선은 아래 수학식 1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
[수학식 1]
0.28≤[{(109.27×ln(m)+1331.2)×(-135.92m2+527.09m+689.51)}/(2.3×107)]×R≤3.10
상기 수학식 1에서,
m은 상기 도체심선의 총 중량을 기준으로, 상기 마그네슘(Mg)의 함량(중량%)이고,
R은 상기 도체심선의 단위길이당 저항(Ω/m)이다.
또한, 상기 도체심선의 총 중량을 기준으로, 상기 마그네슘(Mg)의 함량은 0.02 내지 2.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
그리고, 상기 복수개의 열선은 1 내지 20 mm의 꼬임 피치로 꼬여 집합된 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
나아가, 상기 열선의 개수가 12 내지 50개인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
한편, 상기 집합된 복수개의 열선 전체의 직경은 0.3 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 피복부는 내경이 0.3 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
또한, 전체 외경이 0.5 내지 1.5 mm이고, 전체 저항이 0.25 내지 3.0 Ω/m인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
그리고, 상기 절연층은 우레탄 바니시 또는 폴리에스테르이미드 에나멜 코팅에 의해 형성되고, 상기 절연층의 두께는 0.005 내지 0.007 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
나아가, 상기 피복부 내면에 인접하여 형성되며 서로 인접한 임의의 열선 2개와 상기 피복부 내면 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
여기서, 아래 수학식 2로 정의된 S가 0.3 이상인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
[수학식 2]
S=B/A
상기 수학식 2에서,
B는 임의의 인접한 2개의 열선과 피복부 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이고, A는 상기 피복부의 내면을 완전한 원형으로 가정하는 경우에 상기 2개의 열선과 피복부 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이다.
한편, 상기 피복부는 고분자 수지와 난연제가 혼합된 피복 조성물로부터 형성되고 상기 복수개의 열선 사이의 공간에 충진되고, 두께가 0.2 내지 0.25 mm이며, 상기 고분자 수지는 인장강도가 35 내지 85 MPa이고, 굴곡강도가 70 내지 120 MPa인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 고분자 수지는 폴리아미드12(PA12), 폴리아미드(PA6), 열가소성 폴리엘라스토머(TPE) 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
또한, 상기 난연제는 유기 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 인산 에스테르계 난연제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 난연제를 포함하고, 상기 난연제의 함량은, 상기 피복 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
그리고, 상기 복수개의 열선이 둘레에 배치되는 중심 인장선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 중심 인장선은 고인장 탄소섬유, 고인장 유리섬유 및 아라미드 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고인장 섬유 및 상기 고인장 섬유를 적어도 부분적으로 감싸는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
또한, 상기 중심 인장선은 상기 고인장 섬유를 적어도 부분적으로 감싸는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블을 제공한다.
본 발명에 따른 열선 케이블은 도체심선의 소재, 직경 및 갯수를 정밀하게 조절함으로써 서로 상충관계에 있는 내굴곡성 등의 기계적 특성과 유연성이 동시에 향상되고, 나아가 발열량의 제어가 용이한 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 열선 케이블의 하나의 실시예에 따른 횡단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 열선 케이블의 종단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열선 케이블의 또 다른 실시예에 따른 횡단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 열선 케이블의 종단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 열선 케이블의 하나의 실시예에 따른 횡단면도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 열선 케이블의 종단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열선 케이블은 전기의 공급시 발열하는 저항선인 도체심선(110) 및 상기 도체심선(110)을 개별적으로 감싸는 절연층(120)을 포함하는 열선(100) 복수개가 전체적으로 하나의 다발 형태로 집합되어 포함되고, 또한 상기 다발 형태의 복수의 열선(100)을 감싸는 피복부(200)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 열선 케이블의 또 다른 실시예에 따른 횡단면도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 열선 케이블의 종단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열선 케이블은 전기의 공급시 발열하는 저항선인 도체심선(110') 및 상기 도체심선(110')을 개별적으로 감싸는 절연층(120')을 포함하고 후술하는 중심 인장선(200') 둘레에 전체적으로 하나의 다발 형태로 집합된 복수개의 열선(100'), 열선 케이블 중심에 배치되고 상기 복수개의 열선이 둘레에 배치되는 중심 인장선(200'), 및 상기 복수의 열선(100')을 감싸는 피복부(300')를 포함할 수 있다.
상기 도체심선(110,110')은 구리 합금, 바람직하게는 무산소동(Oxygen-Free Copper; OFC) 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 도체심선(110,110')을 구성하는 무산소동은 예를 들어 구리의 함량이 99.99 중량% 이상으로 상기 구리를 제외한 불순물의 함량이 0.01 중량% 미만일 수 있으며, 바람직하게는 구리의 함량이 99.9999 중량% 이상으로 상기 구리를 제외한 불순물의 함량이 0.0001 중량% 미만일 수 있다.
상기 무산소동 합금은 기존의 전기동을 적용한 구리 합금에 비해 전기전도율이 뛰어나 합금에 사용되는 합금원소의 함량 범위를 확장할 수 있기 때문에 열선 케이블에 최적화된 합금원소의 함량비를 조성할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 전기동 합금에 비해 높은 재결정 온도를 보유하여 상온 및 가열시 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성이 우수하므로 안정적인 품질의 열선 케이블 특성을 구현할 수 있다. 또한, 기존의 전기동 합금에 비해 불순물의 함량이 낮으므로, 상기 불순물이 과분포된 부분에서 크랙이 발생하여 열선 케이블에 단선이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 도체심선(110,110')은 구리, 바람직하게는 무산소동(OFC) 이외에 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 은(Ag) 등의 합금원소를 추가로 포함할 수 있고, 바람직하게는 마그네슘(Mg)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 합금원소로서 마그네슘(Mg)은 다른 합금원소에 비해 전기전도성이 우수하기 때문에 상기 열선 케이블의 목적한 저항을 구현하는 범위 내에서 상기 열선(100)의 가닥수를 최소화할 수 있어 상기 열선 케이블의 유연성을 추가로 향상시키고 제조비용을 저하시킬 수 있다.
상기 도체심선(110,110')은 항복응력이 700 내지 1200 MPa이고, 파단응력이 900 내지 1400 MPa일 수 있다. 상기 도체심선(110,110')의 항복응력 및 파단응력이 각각 기준 미달인 경우 열선 케이블의 내굴곡성이 저하될 수 있는 반면, 기준 초과인 경우 열선 케이블의 제조단가가 상승할 수 있다.
또한, 상기 도체심선(110,110')은 앞서 기술한 범위의 항복응력 및 파단응력을 보유하면서 열선 케이블용 도체심선으로서 적합한 저항을 구현하기 위해서는 아래 수학식 1로 정의되는 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
0.28≤[{(109.27×ln(m)+1331.2)×(-135.92m2+527.09m+689.51)}/(2.3×107)]×R≤3.10
상기 수학식 1에서,
m은 상기 도체심선의 총 중량을 기준으로, 구리 이외의 합금원소, 바람직하게는 마그네슘(Mg)의 함량(중량%)이고,
R은 상기 도체심선의 단위길이당 저항(Ω/m)이다.
여기서, 상기 수학식 1의 조건이 충족되지 않는 경우 상기 도체심선의 항복응력 또는 파단응력이 저하되어 열선 케이블의 내굴곡성이 저하되거나, 상기 도체심선의 저항이 증가해 열선 케이블 전체의 저항을 조절하기 어려워지는 등 상기 도체심선을 열선 케이블에 적용하는 것이 극히 곤란해 질 수 있다.
예를 들어, 상기 도체심선(110,110')의 총 중량을 기준으로 상기 도체심선(110,110')에 포함된 마그네슘의 함량은 0.02 내지 2.0 중량%, 니켈(Ni)의 함량은 1.0 내지 12.0 중량%, 주석(Sn)의 함량은 0.8 내지 8.0 중량%일 수 있다.
상기 합금원소 각각의 함량이 각각의 최소 함량 미만이거나 최대 함량 초과인 경우 상기 도체심선(110,110')의 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성이 저하되어 외부의 충격이나 압력에 의해 상기 열선 케이블이 단선될 수 있거나 저항이 증가하여 상기 열선 케이블이 목적한 저항 구현을 위해 필요한 상기 열선(100,100')의 개수가 증가하게 되고, 이로써 상기 열선 케이블의 유연성이 저하되어 작업성이 불충분할 수 있고, 상기 열선(100,100')의 개수를 증가시키지 않으면 상기 열선 케이블의 저항이 증가하여 과도한 발열이 발생하는 등 발열량 제어가 곤란할 수 있다.
또한, 상기 구리 합금은 합금원소가 구리에 완전 고용되어 석출물이 없는 상태인 것이 바람직하다. 즉, 상기 구리 합금으로 도체심선을 제조하였을 경우, 상기 도체심선에서 임의의 지점을 기준으로 1 cm 단위로 연속하여 석출물의 발견여부를 측정하였을 경우, 5회 이상 반복적으로 석출물이 발견되지 않는 것이 바람직하다. 상기 구리 합금은 석출물이 없기 때문에 열선 케이블의 반복적인 굴곡시 상기 석출물과 금속 기지(Matrix) 간 계면에서 크랙이 발생하여 단선이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 내굴곡성이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 열선 케이블은 적절한 발열 특성을 나타내기 위해 예를 들어 0.25 내지 3.0 Ω/m의 저항을 가질 수 있다. 상기 열선 케이블의 저항이 0.25 Ω/m 미만인 경우 발열량이 불충분할 수 있는 반면, 3.0 Ω/m 초과인 경우 과도한 발열로 자동차 탑승자의 화상이나 화재를 유발할 수 있다.
상기 열선 케이블의 상기 적절한 저항을 구현하기 위해, 상기 도체심선(110,110')의 직경은 약 0.02 내지 0.07 mm일 수 있고, 상기 도체심선(110,110')의 저항은 약 10 내지 40 Ω/m일 수 있고, 상기 도체심선(110,110')의 갯수는 12 내지 50개일 수 있다.
상기 열선 케이블의 저항은 이를 구성하는 상기 복수의 도체심선(110,110') 전체의 단면적에 의해 결정되므로, 상기 도체심선(110,110')의 직경과 갯수는 서로 반비례할 수 있다.
구체적으로, 상기 도체심선(110,110')의 직경이 0.02 mm 미만인 경우 목적한 저항을 구현하기 위해 상기 도체심선(110,110')의 갯수가 많아지게 되며, 이러한 경우 상기 도체심선(110,110')의 단선이 빈번히 일어나는 문제가 있는 반면, 상기 도체심선(110,110')의 직경이 0.07 mm 초과인 경우 목적한 저항을 구현하기 위해 상기 도체심선(110,110')의 갯수가 줄어들게 되며, 이러한 경우 열선 케이블의 유연성이 크게 저하될 수 있다.
상기 도체심선(110,110')은 바람직하게는 열처리되지 않을 수 있다. 통상의 금속재질의 심선은 강도가 크기 때문에 굴곡 등의 작업을 요하는 경우 유연성을 향상시키기 위해 열처리될 수 있다. 그러나, 상기 도체심선(110,110')의 열처리시 인장강도 및 내굴곡성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 상기 도체심선(110,110')은 열처리되지 않음으로써 우수한 인장강도 및 내굴곡성을 나타내고, 앞서 기술한 바와 같이, 직경을 줄여 유연성을 향상시키는 방식으로 유연성을 추가로 향상시킬 수 있다.
상기 절연층(120,120')은 복수의 도체심선(110,110') 중 일부가 외부의 충격, 압력 등에 의해 단선됨으로써 상기 열선 케이블에 국부적으로 과도한 발열 또는 화재가 유발되는 것을 억제하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 상기 도체심선(110,110')이 상기 절연층(120,120')에 의해 피복되어 있지 않다면, 즉 단선된 도체심선(110,110')과 단선되지 않은 도체심선(110,110')이 서로 접촉하여 상기 단선된 도체심선(110,110')에도 전류가 흐른다면, 도체심선(110,110')의 단선 부위에서 전체 도체심선(110,110')의 단면적 감소로 인해 저항이 증가하여 상기 열선 케이블에 국부적으로 과도한 발열이 유발되고, 이로써 탑승자 등이 화상을 입거나 화재가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 도체심선(110,110') 각각이 상기 절연층(120,120')에 의해 피복됨으로써 단선된 도체심선(110,110')에는 전류가 흐르지 않도록 하여, 상기 도체심선(110,110')의 단선 부위에서의 저항이 증가하고 이로 인해 국부적으로 과도한 발열이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 절연층(120,120')은 납땜 온도보다 낮은 융점을 갖는 절연 소재로 형성될 수 있고, 예를 들어, 얇은 피막의 형성에 유리한 폴리우레탄 바니시 코팅, 폴리우레탄 바니시 코팅에 비해 인장강도가 우수한 폴리에스테르이미드 에나멜 코팅 등에 의해 형성될 수 있고, 두께는 예를 들어 약 0.005 내지 0.007 mm일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 열선 케이블은 상기 도체심선(110,110')의 직경을 감소시켜 유연성을 향상시키는 동시에, 상기 도체심선(110,110')의 직경이 감소함에 따라 인장강도가 감소하는 것은 상기 절연층(120,120')으로서 인장강도가 우수한 폴리에스테르이미드 에나멜 코팅으로 형성함으로서 보완할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 도체심선(110,110')의 표면에 상기 절연층(120,120')이 피복됨으로써 형성되는 열선(100,100')은 전체적으로 또는 후술하는 중심 인장선(200') 둘레로 복수개가 하나의 다발 형태로 집합되는데, 특히 이러한 복수개의 열선(100,100')은 일정한 피치로 서로 꼬여짐으로써 집합될 수 있다. 여기서, 상기 복수개의 열선(100,100')의 꼬임 피치는 예를 들어 1 내지 20 mm일 수 있다.
상기 열선(100,100')의 꼬임 피치가 1 mm 미만으로 과도하게 짧은 경우 상기 열선 케이블의 내굴곡성은 향상되나 생산성이 크게 저하되고 특히 열선(100,100')의 저항이 크게 증가하여 과도한 발열이 발생하는 등 발열량을 제어하는 것이 곤란할 수 있으며 유연성도 크게 저하될 수 있는 반면, 상기 꼬임 피치가 20 mm 초과로 과도하게 긴 경우 상기 열선 케이블의 내굴곡성이 불충분할 수 있다. 또한, 상기 집합된 복수의 열선(100,100') 전체의 직경은 약 0.3 내지 0.6 mm일 수 있다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열선 케이블은 이의 중심에 중심 인장선(200')을 포함할 수 있다. 상기 중심 인장선(200')은 상기 열선 케이블의 인장강도, 내굴곡성 등의 기계적 특성을 향상시키는 동시에, 상기 열선 케이블이 균일한 원형의 단면을 가질 수 있도록 상기 열선 케이블을 구조적으로 안정시키는 기능을 수행한다.
상기 중심 인장선(200')은 하나 이상의 고인장 부재, 예를 들어, 고인장 섬유, 바람직하게는 고인장 탄소섬유, 고인장 유리섬유, 아라미드 섬유 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고인장 부재를 복수개 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수개의 고인장 부재를 수지에 함침하거나, 수지(resin)로 코팅하여 로드(rod) 형태로 구성하여 고인장 부재가 열선(100')들 사이로 돌출되어 노출되는 것을 억제함으로써, 열선케이블의 유연성 저하, 외관불량 내지 불균일한 발열을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 집합된 복수의 열선(100,100')은 전체적으로 피복부(200,300')에 의해 감싸져 있다. 상기 피복부(200,300')는 상기 열선 케이블 표면에서의 열발산 분포가 균일하게 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 외력, 휘어짐, 꼬임 등에도 불구하고 상기 복수의 열선(100,100')의 집합된 구조를 안정적으로 고정시키는 동시에, 외부의 충격이나 압력으로부터 상기 열선(100,100')을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 피복부(200,300')는 고분자 수지와 난연제가 혼합된 피복 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 고분자 수지는 인장강도가 35 내지 85 MPa이고, 굴곡강도가 70 내지 120 MPa일 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 수지는 폴리아미드12(PA12), 열가소성 폴리엘라스토머(TPE) 등일 수 있다.
상기 고분자 수지의 인장강도가 35 MPa 미만인 경우 상기 피복부(200,300')에 충분한 난연성을 부여하기 위해 난연제를 다량 첨가하는 경우 상기 피복부(200,300')의 기계적 특성이 크게 저하되어 외부의 충격이나 압력으로부터 상기 열선(100,100')을 충분히 보호할 수 없는 반면, 상기 고분자 수지의 굴곡강도가 120 MPa 초과인 경우, 상기 열선 케이블의 유연성이 불충분할 수 있다.
상기 난연제는 브롬계 난연제, 염소계 난연제 같은 할로겐계 난연제, 유기 인계 난연제 등의 유기계 난연제와 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 삼산화 안티몬, 산화 안티몬, 적린계 난연제, 붕소계 난연제, 실리카계 난연제, 멜라민계 난연제, 인산 에스테르계 난연제, 무기 인계 난연제 등의 무기계 난연제를 포함할 수 있다.
다만, 상기 난연제가 브롬계 또는 염소계 난연제와 같은 할로겐계 난연제인 경우 납땜 작업시 또는 폐기를 위한 소각시 다이옥신 같은 환경 호르몬을 배출함으로써 환경문제를 유발하고 작업성을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 상기 난연제는 비할로겐계 난연제인 것이 바람직하고, 특히 상기 고분자 수지와의 상용성을 고려하여 유기 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 인산 에스테르계 난연제 등의 유기계 및 비할로겐계 난연제인 것이 바람직하다.
상기 난연제의 함량은 상기 피복 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 난연제의 함량이 15 중량% 미만인 경우 상기 열선 케이블의 난연성이 불충분할 수 있는 반면, 25 중량% 초과인 경우 상기 피복부(300)의 기계적 특성이 과도하게 저하될 수 있다. 상기 피복부(300)의 두께는 예를 들어 약 0.2 내지 0.25 mm일 수 있고, 이로 인해 상기 열선 케이블의 전체 직경은 약 0.5 내지 1.5 mm일 수 있다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 피복부(200,300')는 상기 복수의 열선(100,100')의 외측에 튜브 형태로 압출될 수 있다. 이로써, 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 인접한 2개의 열선(100,100')과 피복부(200,300') 내면 사이에 빈 공간(A,B)이 형성될 수 있으며, 상기 피복부(200,300')의 압출시 적용되는 공정조건, 특히 압력에 따라 도 1a와 같이 상기 피복부(200,300')의 내면이 완전한 원을 형성할 수도 있고 도 1b와 같이 상기 피복부(200,300')가 부분적으로 인접한 2개의 열선(100,100') 사이의 빈 공간으로 삽입될 수도 있다.
상기 빈 공간(A,B)이 좁거나 형성되지 않는 경우, 즉 상기 인접한 2개의 열선(100,100') 사이의 공간이 피복부(200,300')에 의해 과도하게 메워지는 경우 상기 열선(100,100')과 상기 피복부(200,300')의 과도한 밀착에 의해 상기 열선 케이블의 내굴곡성이 저하될 수 있다.
따라서, 아래 수학식 2로 정의되는 S는 0.3 이상일 수 있다.
[수학식 2]
S=B/A
상기 수학식 1에서,
B는 인접한 2개의 열선(100,100')과 피복부(200,300') 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이고,
A는 상기 피복부(200,300')의 내면이 완전한 원을 형성하는 경우 인접한 2개의 열선(100,100')과 피복부(200,300') 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이다.
여기서, 상기 수학식 2로 정의되는 S가 0.3 미만인 경우 상기 피복부(200,300')와 상기 열선(100,100')이 과도하게 밀착되어 열선 케이블의 내굴곡성이 급격히 저하될 수 있다.
또한, 상기 열선 케이블의 일단부 내지 양단부에는 단부를 납땜조에 디핑(Deeping)하여 상기 복수개의 열선을 일괄적으로 통전시키는 납땜부가 형성되며, 상기 납땜부가 접속 단자 등에 접촉되어 상기 열선 케이블에 전류가 공급된다. 상기 납땜부를 형성시 상기 피복부가 납땜조에서 완전히 용융되지 않고 납땜부에 잔존할 수 있으며, 상기 잔여 피복부에 의해 열선 케이블에 전류가 통전이 원활하게 이루어지지 않는 우려가 있다. 따라서, 상기 피복부를 탈피한 후 상기 납땜부를 형성하는 것이 바람직하며, 상기 수학식 2로 정의되는 S가 0.3 미만인 경우에는 상기 피복부를 복수개의 열선으로부터 쉽게 탈피할 수 없거나, 탈피시 상기 피복부가 열선에 잔존하게 되어 열선 케이블과 접속 단자간의 접촉 불량을 야기할 수 있다.
뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 상기 집합된 복수의 열선(100,100') 전체의 직경은 약 0.3 내지 0.6 mm일 수 있으며, 상기 피복부는 내경이 상기 집합된 복수의 열선(100,100') 전체의 직경에 대응하도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 피복부가 약 0.3 내지 0.6mm의 내경을 가지도록 형성하여 상기 피복부의 탈피성을 확보함으로써 열선 케이블과 접속 단자간의 접촉 불량을 방지할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (17)

  1. 복수개의 도체심선 및 상기 도체심선을 각각 감싸는 절연층을 포함하는 복수개의 열선; 및
    상기 복수개의 열선을 감싸는 피복부를 포함하고,
    상기 복수개의 열선은 전체적으로 꼬여져 하나의 다발 형태로 집합되며,
    상기 도체심선은 구리 합금을 포함하고,
    상기 구리 합금은 구리 이외에 마그네슘(Mg)을 합금원소로 포함하며,
    상기 도체심선은 항복응력이 700 내지 1200 MPa, 파단응력이 900 내지 1400 MPa인, 열선 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도체심선은 아래 수학식 1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
    [수학식 1]
    0.28≤[{(109.27×ln(m)+1331.2)×(-135.92m2+527.09m+689.51)}/(2.3×107)]×R≤3.10
    상기 수학식 1에서,
    m은 상기 도체심선의 총 중량을 기준으로, 상기 마그네슘(Mg)의 함량(중량%)이고,
    R은 상기 도체심선의 단위길이당 저항(Ω/m)이다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도체심선의 총 중량을 기준으로, 상기 마그네슘(Mg)의 함량은 0.02 내지 2.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 열선은 1 내지 20 mm의 꼬임 피치로 꼬여 집합된 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열선의 개수가 12 내지 50개인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집합된 복수개의 열선 전체의 직경은 0.3 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피복부는 내경이 0.3 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  8. 제1항에 있어서,
    전체 외경이 0.5 내지 1.5 mm이고, 전체 저항이 0.25 내지 3.0 Ω/m인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 우레탄 바니시 또는 폴리에스테르이미드 에나멜 코팅에 의해 형성되고, 상기 절연층의 두께는 0.005 내지 0.007 mm인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 피복부 내면에 인접하여 형성되며 서로 인접한 임의의 열선 2개와 상기 피복부 내면 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  11. 제10항에 있어서,
    아래 수학식 2로 정의된 S가 0.3 이상인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
    [수학식 2]
    S=B/A
    상기 수학식 2에서,
    B는 임의의 인접한 2개의 열선과 피복부 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이고,
    A는 상기 피복부의 내면을 완전한 원형으로 가정하는 경우에 상기 2개의 열선과 피복부 내면 사이에 형성되는 빈 공간의 면적이다.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 피복부는 고분자 수지와 난연제가 혼합된 피복 조성물로부터 형성되고 상기 복수개의 열선 사이의 공간에 충진되고, 두께가 0.2 내지 0.25 mm이며, 상기 고분자 수지는 인장강도가 35 내지 85 MPa이고, 굴곡강도가 70 내지 120 MPa인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 폴리아미드12(PA12), 폴리아미드(PA6), 열가소성 폴리엘라스토머(TPE) 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 난연제는 유기 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 인산 에스테르계 난연제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 난연제를 포함하고, 상기 난연제의 함량은, 상기 피복 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 열선이 둘레에 배치되는 중심 인장선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중심 인장선은 고인장 탄소섬유, 고인장 유리섬유 및 아라미드 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고인장 섬유 및 상기 고인장 섬유를 적어도 부분적으로 감싸는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중심 인장선은 상기 고인장 섬유를 적어도 부분적으로 감싸는 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열선 케이블.
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