KR20110050610A

KR20110050610A - 감열 직포 소자

Info

Publication number: KR20110050610A
Application number: KR1020110039953A
Authority: KR
Inventors: 박상구
Original assignee: 박상구
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2011-05-16

Abstract

본 발명은 제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(1)을 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 캐리어(4)가 씨실(2)을 위입하고, 씨실 출구 측에서 작동하는 래치 바늘(5)을 사용하여 위입 측의 반대 쪽에 있는 씨실 출구 측으로부터 제공되는 캐치 실(6)로 상기 씨실(2)을 둘러싸서 캐리어(4)를 취출하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 제직되는 직물인 감열 직포 소자에 있어서,
상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 씨실은 감열 선으로 구성된 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

감열 직포 소자{thermoresponsive fabric element}

본 발명은 온도 감지 영역의 온도를 광범위하게 검출하는 감열 직포 소자에 관한 것이다.

종래의 온도 센서는 점 또는 봉 상의 형태 등 국소적으로 측정하는 것이 많다. 예를 들면 스폿형 화재 감지기의 경우 센서의 부근에서 발생한 화재에 대해서만 민감하게 반응하지만 수평 방향으로 떨어진 곳에서의 화재의 경우에는 감지할 수 없다.

또는, 광범위한 온도 감지 기능을 갖는 화재 감지기로서는 열전대를 사용하여 열전대 부와 접속선을 교대로 접속하고 열 감지 공간에 분포되게 배치하고, 화재의 온도 상승에 의한 열전대 기전력을 검출하는 방식의 열전대식 차동식 분포형 감지기가 있다.

또는, 금속선으로 구성한 온도 감지선의 표준 온도 상태로의 저항치와 현재 온도의 저항치를 측정하고, 이것들의 저항치에서 현재 온도를 산출한 분포형 온도 감지 장치가 제안되고 있다.

이처럼 종래의 열 감지기는 다양한 것이 있지만 각각 아래와 같은 문제점이 있다.

종래의 스폿형 온도 감지기는 국소적 온도 감지가 되기 때문에 감지 공간의 온도를 측정하는 경우 온도 분포에 차이가 발생하고, 종래의 열전대 차동식 분포형 감지기는 열전대 부와 접속선과의 접합 작업 등 특수한 기술이 필요해 설치 작업이 용이하지 않고, 금속 선으로 구성한 선상 감열 선은 선상 부근 만을 감지하는 문제가 있다.

본 발명은 온도 감지 공간의 온도를 광범위하게 측정하는 감열 직포 소자를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(1)을 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 캐리어(4)가 씨실(2)을 위입하고, 씨실 출구 측에서 작동하는 래치 바늘(5)을 사용하여 위입 측의 반대 쪽에 있는 씨실 출구 측으로부터 제공되는 캐치 실(6)로 상기 씨실(2)을 둘러싸서 캐리어(4)를 취출하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 제직되는 직물인 감열 직포 소자에 있어서,

상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 씨실은 감열 선으로 구성된 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 평면상 감열 직포 소자로서 광범위한 온도 센서 분포를 이룰 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존 2선식 측온저항체의 저항 측정회로 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 감열 직포 소자의 전기 회로 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 감열 직포 소자의 직포형 측온 저항체의 상태도.

상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 씨실은 감열 선으로 구성된 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)와, 상기 전류 감지 회로의 출력 전압에 따라 연산된 측온 저항 값을 연산하고 연산된 측온 저항값과 일치하는 온도를 상기 메모리부(23)의 온도 저항값 테이블로부터 읽어와서 온도를 결정하고 이상 여부를 처리하는 마이컴(24)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 직포형 측온 저항체의 상태도로서, 제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(1)을 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 캐리어(4)가 씨실(2)을 위입하고, 씨실 출구 측에서 작동하는 래치 바늘(5)을 사용하여 위입 측의 반대 쪽에 있는 씨실 출구 측으로부터 제공되는 캐치 실(6)로 상기 씨실(2)을 둘러싸서 캐리어(4)를 취출하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 제직되는 직물인 감열 직포 소자에 있어서,

본 발명의 직물 조직은 익조직(레노직)이 바람직하다. 익조직은 날실이 서로 평행하지 않고, 2본의 날실이 서로 꼬여져 8자형을 만들면서 씨실을 삽입한다. 그러므로서, 그물망 모양의 익직물이 형성된다.

또한, 익조직 형태인 감열 직포 소자는 직물의 통기성으로 다양한 형태의 모양으로 응용할 수도 있고, 구조용 보강재의 기능을 겸비할 수도 있는 장점이 있다.

상기 감열 선은 온도를 감지하여 제어장치에 전달하기 위하여 온도 감지 공간에 배치하여 연속한 선이다.

상기 감열 선의 재질은 저항의 온도 계수가 높은 금속 선이나 도전성 고분자 재료이다.

특히 금속 선은 니켈, 구리, 철, 알루미늄, 코발트, 몰리브덴 등이 바람직하다. 더욱 바람직 한 것은 니켈 선이다.

상기 금속은 온도에 비례하여 전기 저항이 증가한다. 이른바 정의 온도 계수를 갖고 있다. 상기 금속의 저항치의 온도 의존성을 이용한 온도 센서이다. 상기 금속의 전기 저항을 측정하는 것에 따라서 온도를 아는 것이 가능하다.

또한, 도전성 고분자 재료는 카본블랙 등 도전성 입자를 고분자로 분산시켜 만들어서 물질을 섬유 상에 코팅한 것으로서, 고분자로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 실리콘, 에폭시, 우레탄 등이 바람직하다.

특히 도전성 실리콘 고무가 바람직하다. 내열성이 우수하기 때문이다.

또한, 상기 감열 선은 전기적 절연 물질로 피복되는 것을 특징으로 한다.

피복의 용도는 온도 센서 기능으로서의 신호 전류가 누설되는 것을 방지하여 안정적인 신호 전달을 하기 위함이다.

한 실시 예로서 에나멜 선 등이 바람직하다.

또한, 상기 직물을 다음 수지의 바니시로 처리한 직물 구조를 갖는 감열 직포 소자인 것을 특징으로 한다.

상기 바니시 종류는 에폭시, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리에스테르, 역청질, 올레오레진, 페놀, 알키드 등이 바람직하다.

본 발명에 따른 감열 직포 소자의 실시 예로서 면상 발열체에 응용할 수 있다.

기존 면상발열체는 전기 저항체에 전원을 직접적으로 인가함으로써 저항열이 발생하나 전기적인 연결부위에서 접촉저항에 의한 아크가 발생하는 문제가 일어나곤 한다. 본 발명은 면상 발열체의 화재 감지 기능을 할 수 있어 안전한 전기 발열체를 공급할 수 있다.

그러므로 본 발명에 따른 감열 직포 소자는 씨실의 시작점(2a)과 씨실의 끝점(2b)을 제어장치에 연결하여 면상 발열체의 과열 감지나 이상 온도를 감지하여 안전한 발열 기능을 제공할 수 있다.

또는, 상기 래치 바늘은 위입 측에서도 작동하는 래치 바늘을 사용하여 위입 측에서도 제공하는 캐치 실로 상기 씨실을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

즉, 직조의 양단에서 위입된 씨실이 제직기의 양측 편에 배열된 래치 바늘의 캐치 실과 루프화한다.

상기 직물의 양단의 변부를 캐치 실로 루프화 시킴으로써 직물 구조를 갖는 감열 직포 소자를 견고하게 할 수 있다.

또는, 상기 제직된 직물의 씨실은 왕복되는 2올의 씨실 간에 서로 접하지 않고 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제직된 직물의 씨실 간에 서로 접하지 않으므로써, 신호 전류의 전기 임피던스를 낮추고자 함이다.

측온 저항체의 원리는 금속 저항체에 전류를 흐르게 하면 그 양 끝의 전압은 옴의 법칙에 의하여 전압을 신호변환기에 의해 측정 저항을 알 수 있다. 즉, 저항 변화형 센서는 직접적인 출력을 얻을 수 없으며, 이러한 저항의 변화를 전압의 변화로 변환하기 위한 부가적인 회로를 필요로 한다.

도1은 기존 2선식 측온저항체의 저항 측정회로 구성도로서, 저항-전압 변환 회로로서, 브리지 회로와 결합하여 측정하는 회로도이다.

상기 브리지 회로(20)에 a점과 b점의 전위는 전압 분배 법칙에 의해 측온 저항체(10)를 출력 전압 V₀로 나타낼 수 있다. 즉, 기존 측온 저항체의 저항 변화에 의한 온도 감지를 특징으로 한다.

그러나, 본 발명에 따른 감열 직포 소자는 감열 선을 직포 형으로 평면화 시킨 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 전압 강하를 측정하여 온도 변화에 따른 전류 변화를 감지하는 것을 특징으로 한다.

즉, 직포형으로 배열된 감열 선 상에 국부적으로 온도가 올라간다해도 연속적인 감열 선은 전기적으로 직렬 회로이기 때문에 전류가 감소 변화하는 신호를 유도해 내는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 감열 직포 소자의 전기 회로 구성도로서, 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항 양단의 전압 강하를 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)와, 상기 전류 감지 회로의 출력 전압에 따라 연산된 측온 저항 값을 연산하고 연산된 측온 저항값과 일치하는 온도를 상기 메모리부(23)의 온도 저항값 테이블로부터 읽어와서 온도를 결정하고 이상 여부를 처리하는 마이컴(24)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴에서는 감지된 전류를 최소 전류와 최대 전류의 범위내에 있는지 그렇지 않은지를 판단하는 것을 특징으로 한다.

즉, 직포형 측온 저항체에 온도가 상승하면 측온 저항이 올라가고, 감지 전류는 감소하므로서, 최대 전류 초과 범위내는 정상 온도이고, 최소 전류와 최대 전류 범위 내는 이상 온도를 나타내고, 최소 전류 미만은 측온 저항체의 단선으로 설정할 수 있다.

본 발명은 상기 전류 감지 회로의 출력에 연산부인 메모리부와 마이컴을 결합하여 아날로그 회로를 디지털적으로 다룰 수 있다.

1: 날실
2: 씨실
4: 캐리어
5: 래치 바늘
6: 캐치 실
2a: 씨실의 시작점
2b: 씨실의 끝점
10: 측온 저항체
11: 직포형 측온 저항체
20: 브리지 회로
22: 전류 감지 회로
23: 메모리부
24: 마이컴

Claims

제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(1)을 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 캐리어(4)가 씨실(2)을 위입하고, 씨실 출구 측에서 작동하는 래치 바늘(5)을 사용하여 위입 측의 반대 쪽에 있는 씨실 출구 측으로부터 제공되는 캐치 실(6)로 상기 씨실(2)을 둘러싸서 캐리어(4)를 취출하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 제직되는 직물인 감열 직포 소자에 있어서,
상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 씨실은 감열 선으로 구성된 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 감열 직포 소자.
제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(1)을 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 캐리어(4)가 씨실(2)을 위입하고, 씨실 출구 측에서 작동하는 래치 바늘(5)을 사용하여 위입 측의 반대 쪽에 있는 씨실 출구 측으로부터 제공되는 캐치 실(6)로 상기 씨실(2)을 둘러싸서 캐리어(4)를 취출하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 제직되는 직물인 감열 직포 소자에 있어서,
상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 씨실은 감열 선으로 구성된 직포형 측온 저항체(11)에 직렬로 감지 저항(R_SENSE)을 삽입하고, 상기 감지 저항의 양단 전압을 검출하는 전류 감지 회로(22)와, 상기 전류 감지 회로의 출력 전압에 따라연산하고 처리하는 메모리부(23), 마이컴(24)으로 구성된 것을 특징으로 하는 감열 직포 소자.