KR101354450B1 - 차폐 부재 및 이를 구비한 전기 발열 매트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 전기 발열 매트는 전열선; 상기 전열선을 감싸는 플랙시블 재질의 하우징; 상기 하우징의 상측에 적층되어, 전자기파를 차폐하면서 수분의 침투를 방지하는 차폐 부재; 및 상기 적층 된 모든 부재들의 전 후면을 감싸며, 제품의 외관을 형성하는 외부커버;를 포함하며, 상기 차폐 부재는, 방수성 재질인 폴리 인터록(Polyester Interlock) 원단; 및 상기 폴리 인터록 원단의 상기 전열선을 마주보는 면에 일정 두께로 코팅되는 카본 코팅층;을 포함하며, 상기 카본 코팅층은 카본분말과 흑연분말 및 참숯가루의 비율이 50:20:30인 것을 특징으로 한다.

Description

차폐 부재 및 이를 구비한 전기 발열 매트{Shiled member and Electric Heat Matt having the same}

본 발명은 전기 발열 매트 및 이에 사용 가능한 전자기 차폐와 방수 기능이 일체화된 차폐 부재에 관한 것이다.

전기 발열 매트는 이른바 전기 장판으로 지칭되는 것으로, 많은 가정에서 사용되고 있다.

예컨대, 본 출원인이 2008년 12월 26일자로 출원한 출원번호 10-2008-0134293에서는, 지그재그로 배치되는 전열선의 사이에 고무 자석을 배치하고, 상기 전열선 및 고무 자석을 상부 및 하부에서 덮어 고정하는 플렉시블 재질(flexible material)의 하우징을 포함함으로써, 부피가 작고 접어서 보관하는 것이 용이하며, 자석의 돌출로 인한 사용 시의 불편함을 최소화하는 구성을 개시한 바 있다.

그런데, 이와 같은 전열 매트의 경우, 따뜻함을 제공하기 위한 전열선에서 발생되는 열을 골고루 분배하고, 전열선에서 발생 되는 전자기파를 차단하기 위한 여러 층의 단열/차폐 부재를 적층해야 하는 번거로움이 있다.

특히, 전열선에서 방출되는 전자기파는 인체에 좋은 영향을 미치는 것이 아니기 때문에, 다양한 형태의 전자기파 차폐 부재를 설치해야 하며, 전열선에 수분이 침투할 경우, 단락에 의한 누전 및 화재의 우려가 있기 때문에, 외부로부터 수분이 침투하지 못하도록 방수 수단을 강구해야만 한다.

종래에는 전자기파 차폐와 방수를 위해 각각 전자파 차폐 부재와 방수 부재를 각각 개별적으로 마련하여, 이들을 접착제 등을 이용하여 여러 층으로 접착하여 이를 전기 발열 매트의 외피와 전열선 사이에 개재하였다. 그러나, 이와 같이 여러 부재들을 접착하여 전기 발열 매트를 구성할 경우, 이들 전자기파 차폐 부재와 방수 부재 등의 접착 공정을 추가로 필요로 하고, 이로 인해 전기 발열 매트의 두께가 두꺼워지는 등의 번거로움이 있어 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 하나의 부재를 이용하여, 전자기파 차폐는 물론 방수 기능까지 수행할 수 있도록 구조가 개선된 전기 발열 매트 및 이에 사용되는 전자기파 및 수분 차폐 부재를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 전기 발열 매트는 전열선; 상기 전열선을 감싸는 플랙시블 재질의 하우징; 상기 하우징의 상측에 적층되어, 전자기파를 차폐하면서 수분의 침투를 방지하는 차폐 부재; 및 상기 적층 된 모든 부재들의 전 후면을 감싸며, 제품의 외관을 형성하는 외부커버;를 포함하며, 상기 차폐 부재는, 방수성 재질인 폴리 인터록(Polyester Interlock) 원단; 및 상기 폴리 인터록 원단의 상기 전열선을 마주보는 면에 일정 두께로 코팅되는 카본 코팅층;을 포함하며, 상기 카본 코팅층은 카본분말과 흑연분말 및 참숯가루의 비율이 50:20:30인 것을 특징으로 한다.

상기 차폐 부재는, 상기 폴리 인터록 원단층의 상기 카본 코팅층에 동 망사부재가 접착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 차폐 부재는, 상기 카본 코팅이 상기 동망사 부재와 대면 되도록, 상기 동망사 부재 상측에 적층 되는 것이 바람직하다.

상기 하우징은, 상기 전열선이 위치하는 부분 외에는 충전물로 충전되는 것이 좋으며, 상기 충전물은 솜, 조각난 천, 의류용 털 또는 침구용 털 중 적어도 하나를 포함하는 것이 좋다.

본 발명에 의한 차폐 부재는 방수성 재질인 폴리 인터록(Polyester Interlock) 원단; 및 상기 폴리 인터록 원단의 한 면에 일정 두께로 코팅되는 카본 코팅층;을 포함하며, 상기 카본 코팅층은 카본분말과 흑연분말 및 참숯가루의 비율이 50:20:30인 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 유해한 전자기파를 차단할 수 있는 차폐 부재가 폴리 인터록 원단에 카본 코팅층을 도포하여 형성되므로, 여러 장의 차폐성 재질들을 적층 및 접착하는 번거로움 없이 하나의 차폐 부재 만으로 전자기파와 수분을 동시에 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전기 발열 매트를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전열선과 하우징의 결합관계를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 전열선과 하우징의 결합관계를 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 전열선과 하우징의 결합상태를 도시한 단면도, 그리고,
도 7은 도 1의 요부 절개도 이다.

이하, 본 발명에 의한 전기 절연 매트를 첨부된 도면을 참고로 하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자석 매트(1)는, 전열선(10), 하우징(20), 동망사 부재(30), 차폐 부재(100), 외부 커버(60)를 포함한다.

전열선(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전기 열선 매트의 전체에 걸쳐 지그재그로 배치되어 발생된 열이 매트 전체에 골고루 확산될 수 있도록 한다.

상기 전열선(10)는 금속의 도체로서, 플렉시블하므로, 전기장판을 이용하는 사용자가, 상기 전열선(10)의 설치여부를 느낄 경우, 사용감에 있어 불편함을 야기할 수 있기 때문에, 최대한 지름을 작게 형성하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 2mm 미만의 지름을 가지는 것이 좋다. 또한, 상기 전열선(10)이 설치되지 않는 빈 공간부에는 공기 또는 솜, 조각난 천, 의류용 털 또는 침구용 털 중 어느 하나로 형성되는 충전물(21)(도 6 참조)을 충전하는 것이 좋다.

한편, 상기 전열선(10)의 사이 공간부에는 고무 자석과 같이 플랙시블한 재질의 자석부재(40)(도 4 참조)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 전열과 함께 건강에 유익한 자기력을 사용자에게 투자할 수 있다. 일반적으로, 자석 매트의 경우 매트의 상부면, 즉 사용자의 신체가 접하는 매트의 윗면을 향하도록 N극 또는 S극을 의도적으로 배치할 필요가 있는데, 일자형 막대자석이 아닌 단추 모양의 자석을 적용한 경우에는 각 고무 자석을 매트에 일정한 극성으로 설치하기 위해 자석부재(40)의 N극, S극을 확인하는 빈도가 매우 높아지게 된다. 이러한 생산 상의 문제로 심지어는 N극과 S극의 효능이 차이가 있음을 인지하면서도 극의 구분 없이 자석을 작업자의 임의로 배치하는 경우까지 발생되고 있다.

그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 일자형 막대자석을 적용한 경우에는 한 라인에 대해 한번만 N극, S극을 확인하면 되므로 생산이 용이해지며, 이는 곧 제조자가 사용자에게 제공하고자 했던 효능을 신뢰성 있게 제공할 수 있음을 의미하게 된다.

또한, 일자형 막대자석을 사용하게 되면, 사용자의 사용 시 신체에 접하는 자석 부위가 증가하게 되므로, 자력에 의한 영향을 보다 효과적으로 누릴 수 있게 된다.

한편, 자력이 신체에 미치는 연구에 대해 살펴보면, S극 측에 위치하는 생체의 경우 신체 리듬이 활발해지는 대신 수명이 감소하는 효과가 보고되고 있으며, N극 측에 위치하는 생체의 경우 활발한 움직임을 보이지는 않으나 수명이 증가하는 효과가 보고되고 있으므로, 본 실시예에서는 휴식 상태에서 주로 사용하는 매트의 성격을 고려하여 N극을 사용자가 접하는 매트의 상부 측으로 향하도록 자석부재(40)를 배치하는 것이 좋다.

이상과 같이 상기 전열선(10)를 고무 자석을 사용하면, 사용상 부주의에 의한 자석 파손 위험이 적으며, 동일 층에 고무 자석으로 마련된 전열선(10)를 고정하기 위한 별도의 고정 구조물을 마련할 필요 없이, 상하로 하우징(20)을 재봉하여 간단하게 고정할 수 있다.

또한, 고무 자석으로 마련된 전열선(10)는, 두께가 작고 가벼우며, 이에 따라 사용과 보관이 용이하며, 평탄한 표면을 제공하므로, 사용자의 신체가 배기는 등의 부작용 없이 사용이 가능하며, 하우징(20)으로 고정하더라도, 외부 충격에 의해 최초 고정위치에서 잘 이탈되지 않는다.

하우징(20)은 상기 전열선(10)의 상측 및 하측에 재봉되어 결합되는 것으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 두께의 직물 재질로 마련되어, 도 5 및 도 6에 도시된 화살표 방향으로 재봉하여, 전열선(10)의 위치를 고정한다.

동망사 부재(30)(copper wire mesh)는 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전열선(10)를 고정 및 지지하는 하우징(20)의 상측에 적층 된다. 상기 동망사 부재(30)는 구리선을 촘촘하게 엮어 매시(mesh) 구조를 형성하며, 필요에 따라, 서로 다른 굵기를 가지는 동선을 이용하여 일정 패턴을 가지도록 형성할 수도 있다. 한편, 상기 동망사 부재(30)는 사용자와 상기 전열선(10)의 사이 공간에 배치되는 것이 바람직하며, 필요에 따라, 도시하지는 않았으나, 상기 전열선(10)를 전후로 감싸는 하우징(20)의 앞 뒤 모두에 설치될 수도 있다.

삭제

차폐 부재(100)는 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 동망사 부재(30)의 상측에 배치되며, 한 장의 시트 부재로 마련되는 것이 좋다. 차폐 부재(100)는 상기 동망사 부재(30)를 통과한 전자기파를 2차적으로 차단하기 위한 것으로, 폴리 인터록 재질로 마련된 원단층(110)에 카본 코팅층(120)을 코팅하여 구성한다. 이때, 상기 카본 코팅층(120)은 상기 동망사 부재(30)를 마주보도록 배치된다. 상기 카본 코팅층(120)은 카본분말(carbon powder)과 흑연분말(graphite powder) 및 참숯가루(hardwood charcoal powder)가 일정 비율로 혼합되어 구성되는 것이 바람직하다. 카본분말과 흑연분말 및 참숯가루는 탄소로 조성된 재질이라는 점에서는 유사하지만, 카본분말은 탄소를 불활성 기체 중에서 섭씨 1000도 내지 1500도로 가열하여 형성하는 것이고, 흑연분말은 불활성 기체 중에서 섭씨 2500도 내지 3000도로 가열하여 형성하므로 서로 다른 물리적 특성을 가진다. 또한 참숯가루의 경우 참나무나 떡갈나무, 소나무 등과 같이 재질이 단단한 나무를 가마에 태워 만드는 것으로, 천연원료인 나무를 탄화시켜 생성하는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 카본 코팅층(120)은 상기한 카본분말과 흑연분말 및 참숯가루의 비율이 50:20:30인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 폴리 인터록 원단(110)은 그 자체로 방수 기능을 가지고 있으며, 이 원단(110)에 상기한 카본 코팅층(120)을 구성할 경우, 상기 동망사 부재(30)에서 필터링 되지 못한 전자기파를 2차적으로 차단하여, 전자기파가 사용자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 한 장의 시트 부재로 차폐 부재(100)를 형성하면, 종래와 같이 전자기파 차폐를 위한 카본 시트와, 방수를 위한 방수 시트를 개별적으로 마련하여 적층할 필요가 없으므로, 생산 공정이 단순화되며, 원재료 보관을 위한 공간을 줄일 수 있어 경제적이다. 또한, 상기 차폐 부재의 카본 코팅층(120)이 상기 동망사 부재(30)와 대면 되도록, 상기 동망사 부재(30) 상측에 적층 되는 것이 좋다.

외부커버(60)는 상기한 모든 구성요소들을 앞뒤로 감싸, 제품의 외관을 형성하는 것으로, 사용자의 기호에 맞는 외관을 가지는 직물 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 모피나 패브릭 재질로 형성되는 것도 가능하다.

상기 외부커버(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 두께를 가지도록 그 내부에 솜 또는 직물들로 채움 부재(61)를 개재하여, 사용자가 본 발명에 의한 자석 매트를 이용할 때, 안락한 느낌을 가질 수 있도록 한다.

도 7에 도시된 본 발명에 의한 전기 발열 매트(1)에 의하면, 매트 내부에 매설된 복수 개의 전열선(10)에서 방사되는 열이 한 장의 차폐 부재(100)만으로 수분과 전자기파 차폐가 이루어지기 때문에, 제조 공정이 간편하며 조립성이 향상될 수 있다.

특히, 아파트와 같이 여러 층을 가지는 주거 공간에서 사용할 경우, 휴식을 취하는 침실이나 거실 바닥은, 아래층의 천장 면과 연결되므로, 아래층의 천장 면 내부에 설치된 다수의 전기선 등에서 방출되는 전자기파는 물론, 아래층의 전자제품들에서 방출되는 유해한 전자기파가 바닥면을 통해 유입될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 전기 발열 매트(1)를 사용할 경우, 전기 발열 매트(1) 내부에 설치된 동망사 부재(30)에서 1차적으로 전자기파가 흡수되고, 한 장의 차폐 부재(100)를 통해 2차적으로 카본 코팅층(120)에서 잔여 전자기파가 흡수될 수 있어, 전자기파가 사용자에게 직접적으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 종래에는 별도의 방수천과, 탄소부직포 등을 적층하여 차폐 부재를 구성하는 번거로움이 있었으나, 본 발명의 경우, 폴리 인터록 재질의 원단층(110)에 카본 코팅층(120)을 마련하여, 1 장의 부재로 방수와 전자기파 차폐를 동시에 수행할 수 있어 보다 얇으면서도 차폐성이 우수한 전기 발열 매트(1)를 제공하는 것이 가능하다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

10; 전열선 20; 하우징
30; 동망사 부재 40; 카본 코팅층
60; 커버 부재 100; 차폐 부재
110; 폴리인터록 원단 120; 카본 코팅층

Claims (6)

1. 전열선;
   상기 전열선을 감싸는 플랙시블 재질의 하우징;
   상기 하우징의 상측에 적층되어, 전자기파를 차폐하면서 수분의 침투를 방지하는 1장으로 구성되는 차폐 부재;
   상기 하우징과 차폐 부재 사이에 개재되는 동 망사부재; 및
   상기 적층 된 모든 부재들의 전 후면을 감싸며, 제품의 외관을 형성하는 외부커버;를 포함하며,
   상기 차폐 부재는,
   방수성 재질인 폴리 인터록(Polyester Interlock) 원단; 및
   상기 폴리 인터록 원단의 상기 전열선을 마주보는 면에 일정 두께로 코팅되며 카본분말(carbon powder)과 흑연분말(graphite powder) 및 참숯가루(hardwood charcoal powder)의 비율이 50:20:30로 형성되는 카본 코팅층;을 포함하며,
   상기 하우징은, 상기 전열선이 위치하는 부분 외에는 솜, 조각난 천, 의류용 털 또는 침구용 털 중 적어도 하나를 포함하는 충전물로 충전되고,
   상기 동 망사부재는 상기 카본 코팅층에 접착되는 전기 발열 매트.
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images