KR100964588B1

KR100964588B1 - 발온 적층체

Info

Publication number: KR100964588B1
Application number: KR1020030006117A
Authority: KR
Inventors: 다케우치노히토; 다니오도시유키
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2010-06-21
Also published as: DE60303172D1; JP4523750B2; US20030141293A1; ES2252621T3; EP1332741B1; CN1296021C; TW200302076A; DE60303172T2; US7234458B2; JP2003220088A; EP1332741A3; TW570786B; CN1435159A; EP1332741A2; KR20030066391A; ATE301981T1

Abstract

본 발명은 발열체가 발열했을 때의 표면 온도를 조정할 수 있는 발온 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발열체(4)의 표면을 덮는 피복 시트(1)는 열전도율이 큰 제1 시트 기재(2)의 표면에 제1 시트 기재(2)보다도 열전도율이 작은 제2 시트 기재(3)를 박리할 수 있도록 중첩되어 구성되어 있다. 상기 제2 시트 기재(3)가 설치된 그대로 사용할 경우와, 상기 제2 시트 기재(3)를 박리하여 사용할 경우로 발온 적층체(10)의 표면 온도를 바꿀 수 있다.

Description

발온 적층체{HEATING LAMINATES}

도 1은 본 발명의 발온 적층체의 사시도.

도 2는 도 1의 발온 적층체를 II-II선으로 절단했을 때의 단면도.

도 3은 피복 시트의 구조를 도시하는 부분 사시도.

도 4는 피복 시트의 다른 실시예를 도시하는 부분 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 피복 시트

2, 3: 시트 기재

4: 발열체

5: 이면 시트

10: 발온 적층체

12, 13, 14: 시트 기재

본 발명은, 예컨대 일회용 회로(懷爐)나 그 밖의 가온체로서 이용되는 발온 적층체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 시트 표면의 온도를 임의로 설정할 수 있 는 발온 적층체에 관한 것이다.

일회용 회로 등의 온열구는 발열체와, 이 발열체를 둘러싸는 피복 시트의 적층체로 구성되어 있다. 상기 피복 시트는 통상은 주머니형으로 형성되어 있고, 그 내부에 위치하는 발열체를 봉입하는 기능과, 발열체로부터 발생하는 열을 사용자의 피부 등에 전달하는 기능을 가지고 있다. 종래의 일회용 회로에서는 상기 피복 시트가 부직포 등으로 형성되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 소64-034363호 공보에는 발열체를 덮는 표면재에 특징을 갖는 가열 기구에 관한 발명이 개시되어 있다.

상기 공보에 개시된 가열 기구는 발열체를 덮는 표면 필름이 통기성을 갖는 것으로 되어 있고, 그 표면에 상기 표면 필름의 통기성을 차단하는 기능을 갖는 점착 테이프가 여러 장 접착되어 있다. 상기 점착 테이프를 박리하여 상기 통기성을 갖는 표면 필름의 노출 면적을 변화시킴으로써, 상기 발열체의 산화 반응에 기여하는 공기의 공급량을 변화시켜서, 이것에 의해서 온도 경과를 조정할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 종래와 같이 발열체를 부직포로 덮은 일회용 회로에서는 발열체에서 발생한 열을 사용자의 피부에 전달하는 효율이 좋지않다는 결점이 있다.

또한, 상기 공보에 개시되어 있는 가열 기구에서는 점착 테이프를 박리하여 표면 시트의 통기 영역이 되는 면적을 조정하고, 발열체의 산화 반응에 기여하는 공기의 공급량을 조정하는 것이지만, 실제로 발열체의 산화 반응을 조정하여 발열 체의 발열량을 제어하는 것은 어렵다. 그 때문에, 충분한 가열을 할 수 없거나, 또는 지나치게 가열되거나 하여 최적 온도를 설정하는 것은 곤란하다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 표면의 피복 시트의 상태를 변화시킴으로써 피부 등에 느껴지는 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 발온 적층체를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 발열체와, 이 발열체를 덮는 피복 시트를 갖춘 발열 적층체로서, 상기 피복 시트는 열전도율이 다른 2 개 이상의 시트 기재가 적층되고, 표면측의 시트 기재가 그 아래쪽에 위치하는 시트 기재로부터 박리될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 발온 적층체에서는 표면측의 시트 기재를 박리하여 열전도율이 다른 시트 기재를 표면에 노출시킴으로써 피부 등에 느껴지는 온도를 바꿀 수 있어서, 환경 온도 등의 상황에 따라 발온 적층체의 표면 온도를 조정할 수 있다.

또한, 상기 피복 시트는 상기 발열체에 면하는 쪽에 열전도율이 가장 큰 시트 기재가 설치되고, 외면측에 열전도율이 가장 작은 시트 기재가 설치되어 있는 구조인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하면, 시트 기재를 박리시켜 나감에 따라서 발온 적층체의 표면 온도를 서서히 높게 할 수 있고, 표면 온도를 서서히 높이는 조정이 용이하여, 표면 온도를 선택하기 쉬워진다.

또한, 상기 열전도율이 가장 큰 시트 기재는 비투습성인 것이 바람직하다.

이 경우, 이면 시트로부터 도입되는 산소에 의한 산화 반응에 의해 발열체가 열을 발할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 발온 적층체를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 발온 적층체를 II-II선으로 절단한 단면도이며, 도 3은 피복 시트의 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시하는 발온 적층체(10)는 일회용 회로 등으로서 사용되는 것으로서, 발열체(4)와 이 발열체(4)의 표면측을 덮는 피복 시트(1) 및 상기 발열체(4)의 이면측을 덮는 이면 시트(5)를 갖추고 있다.

상기 발열체(4)는 철 분말 등의 금속 분말, 염화나트륨 등의 반응 조제, 활성탄, 물 및 보수제(保水劑) 등을 혼합하여 구성되어 있다.

상기 피복 시트(1)는 제1 시트 기재(2)의 표면에 제2 시트 기재(3)가 적층되어 있고, 또한 제2 시트 기재(3)는 제1 시트 기재(2)의 표면에 박리될 수 있게 접합되어 있다. 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 시트 기재(2)는 발온 적층체(10)와 동일한 크기로 형성되어 있지만, 제2 시트 기재(3)는 제1 시트 기재(2)보다도 약간 면적이 작게 되어 있다. 이와 같이, 제2 시트 기재(3)의 면적을 작게 함으로써 이 제2 시트 기재(3)의 가장자리 부분을 잡고, 제1 시트 기재(2)의 표면으로부터 박리하기 쉬워진다.

다만, 상기 피복 시트(1)에서는 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)가 동일한 크기로 형성되어 있을 수도 있다.

상기 발온 적층체(10)에서는 상기 피복 시트(1)의 제1 시트 기재(2)와 이면 시트(5) 사이에 발열체(4)가 내장된 상태로, 제1 시트 기재(2)의 우측 가장자리(2a)와 상기 이면 시트(5)의 우측 가장자리(5a), 제1 시트 기재(2)의 좌측 가장자리(2b)와 상기 이면 시트(5)의 좌측 가장자리(5b), 제1 시트 기재(2)의 앞 가장자리(2c)와 상기 이면 시트(5)의 앞 가장자리(5c) 및 제1 시트 기재(2)의 뒤 가장자리(2d)와 상기 이면 시트(5)의 뒤 가장자리(5d)가 핫 멜트형 접착제나 열시일 등에 의해 접합되어 있다.

상기 피복 시트(1)에서는 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)가 열전도율이 다른 시트이며, 바람직하게는 제1 시트 기재(2)가 제2의 시트 기재(3)보다도 열전도율이 큰 것으로 되어 있다.

본 명세서에서의 「열전도율」이란, 물체 내부의 등온면의 단위 면적을 지나 단위 시간에 수직으로 흐르는 열류와, 이 방향에서의 온도 구배의 비를 의미한다. 따라서, 발열체(4)로부터 상기 피복 시트(1)에 열이 제공되면 일정 시간 경과 후에 상기 제1 시트 기재(2)의 표면의 온도가 제2 시트 기재의 표면 온도보다 높아지게 된다.

상기 발열체(4)가 발열할 때, 제1 시트 기재(2)의 표면 온도와 제2 시트 기재(3)의 표면 온도를 측정할 경우, 발열체(4)의 발열이 시작된 지 60 분 경과 후에 1∼4℃의 온도차가 있는 것이 바람직하다. 온도차가 1℃ 이상이면, 제2 시트 기재(3)를 박리하여 제1 시트 기재(2)의 표면에서 피부 등을 가온했을 때 분명하게 온도차를 느낄 수 있게 된다. 또한, 온도차가 4℃를 넘으면, 제2 시트 기재(3)를 박리하여 제1 시트 기재(2)를 피부에 대었을 때 피부에 고열을 주어 자극을 느끼게 된다.

열전도율이 큰 상기 제1 시트 기재(2)는, 예컨대 금속박과 플라스틱 필름이 적층된 복합 시트, 또는 플라스틱 필름에 금속막을 증착한 시트, 또는 플라스틱 필름 내에 열전도율이 높은 금속 분말을 혼입한 시트 등이다. 이 경우의 플라스틱 재료는 폴리프로필렌이나 폴리에스테르 등이다.

또한, 상기 금속은 금속박을 형성할 수 있고, 또한 증착이 가능한 것으로서 금, 은, 구리, 크롬, 알루미늄 등을 이용할 수 있으며, 플라스틱 내에 혼입하는 분말형인 것으로서 마그네슘, 몰리브덴, 아연, 텅스텐, 카드뮴, 니켈, 로듐, 철 등을 예시할 수 있다.

열전도율이 작은 상기 제2 시트 기재(3)는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 나일론 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 섬유로 형성된 스펀 본드 부직포, 또는 상기 스펀 본드 부직포와 폴리프로필렌 섬유로 형성된 멜트 블로운 부직포가 스펀 본드 부직포/멜트 블로운 부직포/스펀 본드 부직포의 순서로 적층된 적층 시트, 또는, 폴리에스테르 섬유와 폴리프로필렌 섬유와 레이온 섬유로 형성된 섬유 웹에 고압 수류가 제공되어 섬유끼리 결합된 스펀 레이스 부직포, 또한 나일론 섬유에 의해서 형성된 스펀 본드 부직포에 폴리에틸렌 필름을 적층하여 일체적으로 형성한 시트 등이 사용된다.

여기서, 상기 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)는 모두 통기성인 것이 바람직하다. 즉 수지 필름을 이용할 때에는 다공질의 필름이며, 또는 필름에 통기 구멍을 개공시킨 것이 이용된다. 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)를 통기성으로 함으로써 발열체(4)에 공기를 공급하여 발열체를 산화 반응시켜 발열을 촉진할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 시트 기재(2)의 표면에 제2 시트 기재(3)를 박리할 수 있게 접착하는 수단은 양시트 기재를 용이하게 박리할 수 있고, 또한 피복 시트(1)의 통기성을 저해하지 않는 구조이어야 한다. 예컨대, 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)를 여러 곳에 도트형으로 도포한 핫 멜트형 접착제로 접착한 것, 또는 제1 시트 기재(2)와 제2 시트 기재(3)를 여러 곳에 도트형으로 설치한 열시일부에서 융착한 것 등이다.

또는, 표면측에 위치하는 제2 시트 기재(3)의 이면의 주위 부분에 감압 접착제층을 띠형으로 도포하여, 제1 시트 기재(2)에 박리할 수 있게 접착한 것이라도 좋다.

다음에, 상기 이면 시트(5)는 수지 시트로 형성된다. 다만, 내부의 발열체(4)가 산화 반응하여 발열하기 쉽도록 상기 이면 시트(5)는 통기성인 것이 바람직하다. 예컨대 폴리프로필렌 수지나 폴리에틸렌 수지에 무기 충진제가 혼입된 것을 용융 압출하여 형성한 필름을 연신하여, 상기 무기 충진제가 존재하는 부분에 미세한 구멍이 형성된 것 등을 사용할 수 있다. 또는, 상기 이면 시트(5)가 상기 제1 시트 기재(2)와 동일한 부직포로 형성될 수도 있다.

이 발온 적층체(10)는 사용 전에는 비통기성인 필름 포장체의 내부에 밀폐해 둔다. 이 필름 포장체를 개봉하면, 시트 기재(2) 또는 이면 시트(5)를 통해서 발열체(4)에 공기가 제공되어 발열체(4)가 산화 반응하여 발열한다.

이 열은 피복 시트(1)를 통해서 사용자의 피부에 제공되지만, 처음에는 제1 시트 기재(2)의 표면에 열전도율이 비교적 작은 제2 시트 기재(3)가 있기 때문에 표면의 온도를 비교적 낮게 유지할 수 있다.

그리고, 상기 제2 시트 기재(3)를 박리하면 비교적 열전도율이 높은 제1 시트 기재(2)가 표면에 있기 때문에 사용자의 피부에 제공되는 열량이 많아져서 따뜻함을 느끼게 할 수 있다.

사용자는 주위의 기온, 착용한 옷의 양, 난방의 유무 등에 따라서 상기 제2 시트 기재(3)를 박리하여 사용할 것인지, 박리하지 않고 사용할 것인지를 선택함으로써 피부에 제공되는 열을 조정하는 것이 가능하다.

다음에, 도 4는 상기 발온 적층체의 피복 시트의 다른 실시예를 도시하는 부분 사시도이다.

이 피복 시트(1A)는 도 1과 도 2에 도시된 발온 적층체의 발열체(4)의 표면을 덮는 것으로, 발열체(4)측으로부터 제1 시트 기재(12), 제2 시트 기재(13), 제3 시트 기재(14)의 순서로 적층되어 있고, 제3 시트 기재(14)는 제2 시트 기재(13)의 표면에서 박리될 수 있고, 제2 시트 기재(13)는 제1 시트 기재(12)의 표면에서 박리될 수 있도록 되어 있다.

상기 시트 기재(12, 13, 14)는 열전도율이 다른 시트 소재로 구성되어 있고, 열전도율의 크기 관계는 시트 기재(12)> 시트 기재(13)> 시트 기재(14)가 되도록 구성되어 있다.

예컨대, 제1 시트 기재(12)와 제2 시트 기재(13)는 수지 재료와 금속 재료로 구성되어 금속의 종류를 바꾸거나, 또는 금속의 양을 바꿈으로써 제1 시트 기재(12)의 열전도율을 제2 시트 기재(13)의 열전도율보다 높게 할 수 있다. 또한 제3 시트 기재(14)는 수지 필름이나 부직포 등으로 형성된다.

이 피복 시트(1A)를 이용한 발온 적층체에서는 제3 시트 기재(14)가 설치되어 있을 때의 표면 온도보다도 제3 시트 기재(14)를 박리했을 때의 표면 온도를 높게 할 수 있고, 또한 제2 시트 기재(13)를 박리하면 표면 온도를 더욱 높힐 수 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이 2장의 시트 기재로 피복 시트를 형성하는 경우에, 발열체(4)에 가까운 측의 제1 시트 기재(12)보다도 외측의 제2 시트 기재(13)의 열전도율을 높게 할 수도 있다. 이 경우도, 표면측의 제2 시트 기재(13)를 그대로 사용할 때와 제2 시트 기재(13)를 박리하여 제1 시트 기재(12)를 노출시켜 사용했을 때에 발온 적층체의 표면 온도에 온도차가 생기게 할 수 있다. 마찬가지로, 도 4에 도시하는 3장의 시트 기재를 이용한 경우에, 열전도율을 시트 기재(12)<시트 기재(13)<시트 기재(14)의 순서로 하거나, 시트 기재(13)<시트 기재(12)<시트 기재(14)의 순서로 할 수도 있다.

실시예

도 1에 도시하는 구조의 발온 적층체(10)를 형성하였다.

제1 시트 기재(2)로서 두께 12 ㎛인 폴리에스테르 필름/두께 6 ㎛인 알루미늄 박/두께 20 ㎛인 폴리프로필렌 필름을 적층한 비투습성의 복합 필름을 이용하였다.

제2 시트 기재(3)로서 나일론 섬유로 형성된 단위 중량 18 g/㎡의 스펀 본드 부직포에 두께 20 ㎛인 폴리에틸렌 필름을 적층하여 일체적으로 형성된 시트를 사용하였다.

이면 시트(5)는 단위 중량 35 g/㎡인 나일론 섬유의 스펀 본드 부직포와, 두께 60 ㎛인 투습성 폴리에틸렌 필름과의 적층재로, 합계 단위 중량이 116 g/㎡인 것을 사용하였다. JIS-K7129로 측정한 투습도(透濕度) 431 ㎖/㎡·일이었다.

또한, 발열체(4)는 롯데사 제조의 상품명 「호칼론」의 발열체를 이용하였다.

상기 발온 적층체(10)의 표면 온도를 온도 측정기(TABAI ESPEC, Corp. 제조, 서모레코더 「RT-10」)로 측정하였다. 상기 온도 측정기의 계측자를 시트 기재(2, 3)의 표면에 접촉시켜, 발온 적층체를 4 장 겹쳐 접은 타올로 싸서, 이하의 시간마다 상기 시트 기재(2, 3)의 표면의 온도를 측정하였다. 측정 환경은 온도 25℃, 상대습도 65%로 하였다.

그 결과, 가열 개시 60 분 경과 후의 상기 제1 시트 기재(2)의 표면 온도가 51.2℃, 제2 시트 기재(3)의 표면 온도가 49.0℃였다. 300 분 경과 후는 제1 시트 기재(2)의 상기 표면 온도가 52.3℃였고, 제2 시트 기재(3)의 표면 온도가 49.2℃였다. 600 분 경과 후는 제1 시트 기재(2)의 표면 온도가 48.6℃였고, 제2 시트 기재(3)의 표면 온도가 43.5℃였다.

이상과 같이, 본 발명의 발온 적층체는 표면재를 박리함으로써 표면 온도를 조정할 수 있으므로 환경 온도에 맞추어 사용할 수 있다.

Claims

사용자의 피부에 열을 전달하기 위한 발온 적층체로서,

발열체 및 발열체의 피부 대면 측을 덮는 피복 시트를 포함하고,

상기 피복 시트는 제1 시트 기재, 제2 시트 기재 및 제3 시트 기재의 적층체이고, 제1 시트 기재는 상기 발열체와 접촉하고, 제2 시트 기재는 발열체와 떨어져 있는 제1 시트 기재의 피부 대면 측에서 박리할 수 있게 접합되어 있고, 제3 시트 기재는 발열체와 떨어져 있는 제2 시트 기재의 피부 대면 측에서 박리할 수 있게 접합되어 있으며,

제1 시트 기재는 비투습성이고, 제2 시트 기재 및 제3 시트 기재는 발열체로부터 사용자의 피부로의 열 전달을 조절하기 위해 박리 제거될 수 있고, 제1 시트 기재는 제2 시트 기재보다 열전도율이 더 높도록 금속을 포함하고, 제3 시트 기재는 제1 시트 기재 및 제2 시트 기재와 열전도율이 다른 것을 특징으로 하는 발온 적층체.
제1항에 있어서, 제2 시트 기재는 제3 시트 기재보다 열전도율이 더 높은 것인 발온 적층체.
제2항에 있어서, 제1 및 제2 시트 기재 모두는 수지 및 금속으로 제조된 것이나, 제2 시트 기재의 열전도율보다 제1 시트 기재의 열전도율이 더 높도록 상이한 종류의 금속 또는 상이한 양의 금속을 함유하는 것인 발온 적층체.
제3항에 있어서, 제3 시트 기재는 부직포로 제조된 것인 발온 적층체.
제1항에 있어서, 제1 시트 기재가 금속박과 플라스틱 필름을 적층시켜 제조된 복합 필름인 것인 발온 적층체.
제1항에 있어서, 발열체가 발열할 때, 제1 시트 기재의 표면 온도와 제2 시트 기재의 표면 온도를 측정할 경우, 발열체의 발열이 시작된 지 60 분 경과 후에 제1 시트 기재와 제2 시트 기재 사이에 1∼4℃의 온도차가 있는 것인 발온 적층체.
제1항에 있어서, 발열체의 이면측을 덮는 이면 시트를 더 포함하여 발열체가 피복 시트와 이면 시트 사이에 내장되어 있는 것인 발온 적층체.
제1항에 있어서, 발열체가 금속 분말을 함유하여 산화 반응에 의해 발열하는 것인 발온 적층체.
제8항에 있어서, 금속 분말이 철 분말인 발온 적층체.