KR101647369B1 - 원적외선 발열 찜질기 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내열도자기 내부 표면에 도포된 발열체가 전자레인지의 마이크로파를 흡수하여 발열되면서 원적외선을 방출하여, 전원을 공급하거나 충전하는 과정 없이 전자레인지를 이용하여 짧은 시간 가열을 통해 장시간 고온과 원적외선에 의한 찜질을 하는 것이 가능한 원적외선 발열 찜질기에 관한 것으로, 상기 찜질기는 내부에 데워진 공기를 포함하는 빈 공간이 형성되어 고온과 높은 원적외선 방출량의 유지 시간이 증대되고, 도자기의 제조방법을 이용하므로 제조하기 용이하면서 불량률을 낮출 수 있다.

Description

원적외선 발열 찜질기 및 그 제조방법{Infra-red ray radiating and heating formentation device and preparation method of it}
본 발명은 원적외선 발열 찜질기, 더욱 상세하게는 전자레인지의 마이크로파를 흡수하여 발열되면서 원적외선을 방사하는 찜질기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
체온에 비하여 높은 온도의 물체를 신체에 직접 또는 간접적으로 접촉하여 열을 전달함으로써, 혈액순환과 신진대사를 원활하게 하는 찜질기는 다양한 형태가 개발되어 있다.
일반적으로 전기력에 의한 가열수단을 구비하는 찜질기가 많이 사용되고 있으나, 이러한 찜질기는 전원공급이 계속적으로 이루어져야 하고 또한 전자파에 신체가 지속적으로 노출되는 문제점을 가지고 있었다.
한국공개특허 제10-2010-0109789호는 용암석(LAVA STONE)이 함유된 원석을 용광로에 투입하여 용융하는 원료용융단계, 용융된 원료 표면에 부유하는 불순물을 제거하는 불순물제거단계, 불순물이 제거된 원료를 냉각틀에 넣어 냉각하는 원료냉각단계, 냉각된 원료를 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 분쇄단계, 분쇄된 원료를 금형에 넣고 고압프레스로 압축성형하는 압축성형단계 및 압축성형된 원료를 가마에 넣고 소성하는 소성단계를 포함하여 제조된 원적외선을 방출하는 찜질기를 제공하는 것으로, 전원을 공급하거나 충전하는 과정 없이 전자레인지를 이용하여 2분간 가열하면 일정시간 찜질이 가능하도록 하였으나, 용암석을 원료로 하여 원료 확보가 용이하지 않고, 용광로나 고압프레스를 필요로 하는 점에서 설비비가 많이 소요되는 문제가 있었고, 원판과 같은 형태는 가능하지만 다양한 다른 입체 형상으로 제조하는 것은 불가능하였다.
본 발명은 전자레인지를 이용하여 가열하여 장시간 고온 및 원적외선에 의한 찜질이 가능하고, 고온과 높은 원적외선 방출량의 유지 시간이 증대되며, 제조하기 용이하면서 불량률을 낮춘 원적외선 발열 찜질기를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 상기 원적외선 발열 찜질기를 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 해결을 위하여, 본 발명은 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 내열도자기; 및 상기 내열도자기의 내부 표면에 도포된 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물;을 포함하는 원적외선 발열 찜질기를 제공한다.
상기 입체형은 사각뿔대, 직육면체 및 정육면체 중에서 선택되는 어느 하나의 육면체인 것이 바람직하다.
상기 육면체 중의 어느 한 면 이상은 오목하게 만곡된 것이 바람직하다.
상기 오목하게 만곡된 면은 다수의 반구형 돌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 오목하게 만곡된 면은 다수의 주름이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 통공은 복수개 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 통공은 같은 방향에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 기물을 성형한 후 그 성형체를 초벌구이하는 단계; 상기 초벌구이된 성형체의 내부 표면에 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 재벌구이하는 단계;를 포함하는 원적외선 발열 찜질기의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 기물을 성형한 후 그 성형체를 초벌구이하는 단계; 상기 초벌구이된 성형체의 내부 표면에 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 도포한후 재벌구이하는 단계; 및 상기 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 삼벌구이하는 단계;를 포함하는 원적외선 발열 찜질기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 원적외선 발열 찜질기는 내열도자기 내부 표면에 도포된 발열체가 전자레인지의 마이크로파를 흡수하여 발열되면서 원적외선을 방출하여, 전원을 공급하거나 충전하는 과정 없이 전자레인지를 이용하여 짧은 시간 가열을 통해 장시간 고온과 원적외선에 의한 찜질을 하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 원적외선 발열 찜질기는 내부에 데워진 공기를 포함하는 빈 공간이 형성되어 고온과 높은 원적외선 방출량의 유지 시간이 증대된다.
또한 본 발명의 원적외선 발열 찜질기는 도자기의 제조방법을 이용하므로, 제조하기 용이하면서 불량률을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 발열 찜질기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 B-B'절단면의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A'절단면의 단면도이다.
도 4는 실시예 1의 원적외선 발열 찜질기의 측면 사진이다.
도 5는 실시예 1의 원적외선 발열 찜질기의 평면 사진이다.
도 6은 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물이 내열 도자기의 외부 표면에 도포된 비교예 1의 원적외선 발열 찜질기의 단면도이다.
도 7은 내부에 빈 공간을 형성하지 않고 하나의 몸체로 형성된 비교예 2의 원적외선 발열 찜질기의 측면 사진이다.
도 8은 내부에 빈 공간을 형성하지 않고 하나의 몸체로 형성된 비교예 2의 원적외선 발열 찜질기의 평면 사진이다.
도 9a는 비교예 2의 원적외선 발열 찜질기를 성형한 후 초벌구이 과정에서 표면 갈라짐이 발생한 불량품의 평면 사진이다.
도 9b는 비교예 2의 원적외선 발열 찜질기를 성형한 후 초벌구이 과정에서 표면 갈라짐이 발생한 불량품의 이면 사진이다.
도 10a 내지 도 10e는 실시예 1의 원적외설 발열 찜질기의 성형과정의 사진으로, 도 10a는 한쌍의 상부 석고틀과 하부 석고틀 사진이고, 도 10b는 결합된 한쌍의 석고틀에 액체 소지를 주입하는 사진이며, 도 10c는 석고틀에서 건조되지 않은 액체 소지를 부어내는 사진이며, 도 10d 및 도 10e는 석고틀에서 탈형한 원적외선 발열 찜질기 성형체의 사진이다.
본 발명은 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 내열도자기; 및 상기 내열도자기의 내부 표면에 도포된 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물;을 포함하는 원적외선 발열 찜질기에 관한 것이다.
상기 내열도자기의 내부 표면에 도포된 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물이 전자레인지 가열에 의하여 가열되면, 상기 내열도자기 내부에 형성되는 소정 공간의 공기가 가열되고, 가열된 공기는 다시 내열도자기가 냉각되는 것을 방지하므로, 가열된 내열도자기의 온도가 냉각되는 속도를 감소시키고 따라서 고온에서 유지되는 시간이 길어지므로 원적외선 발출량 또한 증가한다.
원적외선 방출량은 내열도자기의 무게 및 온도에 비례해서 증가하는 것으로 내열도자기의 무게를 증가시키기 위해서 두께만을 증가시키는 것은 소성 과정에서 갈라짐이 발생하기 쉽기 때문에 불량률이 증가하므로, 본 발명의 원적외선 발열 찜질기의 몸체를 이루는 내열도자기의 두께는 15 mm 이하, 바람직하게는 5 내지 12 mm로 하고, 대신 내부에 빈 공간이 형성된 입체형으로 제조함으로써 내열도자기의 무게를 증가시킬 수 있다.
상기 입체형은 특별히 한정할 필요는 없으나 사각뿔대, 직육면체 및 정육면체 중에서 선택되는 어느 하나의 육면체인 것이 바람직하다.
상기 육면체 중의 어느 한 면 이상은 인체에 밀착하기 유리하도록 오목하게 만곡된 것이 바람직하다.
상기 오목하게 만곡된 면은 원적외선의 방출이 고루 퍼지면서 지압 효과를 달성할 수 있도록 다수의 반구형 돌기가 형성되어 있는 것 또는 다수의 주름이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 통공은 복수개, 바람직하게는 2 개 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 통공은 같은 방향에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물은 페라이트를 주원료로 한 발열재료, 산화철을 주원료로 한 발열재료, 탄화규소를 주원료로 한 발열재료 등 공지의 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열재료 어느 것이나 제한없이 사용할 수 있다. 상기 주원료라는 것은 전체 중량에서 50 중량% 이상을 포함하는 것이다.
예를 들어 산화철을 주원료 사용하는 발열재료를 포함하는 발열체 조성물은 전체 발열재료 중에서 산화철을 50 중량% 이상 포함하는 금속 산화물 발열재료 30 내지 85 중량% 및 엽장석, 코디에라이트 및 물라이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 결합재료 15 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 상기 발열체 조성물은 산화철을 주성분으로 하는 금속 산화물로 된 발열재료와 상기 발열재료를 소지 및 유약과 결합시기키 위한 결합재료를 포함한다. 상기 발열재료로는 전체 발열체 조성물에서 산화철이 30 내지 85 중량%, 바람직하게는 40 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 45 내지 60 중량%이다. 산화철 함량이 상기 하한치 미만일 경우 원적외선 발열 도자기 표면, 즉 발열체 조성물이 도포된 도포면의 온도가 마이크로파(전자레인지 700 W, 3분 가열 기준)를 흡수하여 200 ℃ 이상, 바람직하게는 200 내지 400 ℃, 더욱 바람직하게는 250 내지 300 ℃까지 가열되지 못하고, 발열체의 가열이 충분치 못할 경우 원적외선 방사량이 충분치 못하며, 산화철 함량이 상기 상한치를 초과할 경우 발열체 조성물이 도포된 도포면의 온도는 더욱 높아지지만, 결합재료의 사용량이 줄고, 또한 발열체 조성물의 열팽창계수가 증가하여 소지 또는 유약과의 융착이 이루어지지 못하고, 유약이나 발열체 조성물이 벗겨질 수 있다. 상기 발열재료로는 산화철 이외에 산화주석, 산화아연, 이산화망간 또는 이들의 혼합물을 추가로 사용할 수 있다. 산화주석, 산화아연 또는 이산화망간은 단독으로 사용될 경우 마이크로파에 의한 가열 효과를 충분히 달성할 수 없으나, 산화철과 함께 사용되어 가열 효과를 증진시키고 동시에 결합재료와의 결합력을 증진시킨다.
상기 발열재료를 소지 및 유약과 결합시키기 위한 결합재료로서 엽장석, 코디에라이트 및 물라이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 15 내지 70 중량%, 바람직하게는 15 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 16 내지 30 중량% 사용할 수 있다. 상기 엽장석, 코디에라이트 또는 물라이트는 모두 금속 산화물 발열재료가 소지 또는 유약에 잘 융착할 수 있도록 도울 수 있지만, 코디에라이트 또는 물라이트의 경우 엽장석과 동일한 양으로 적용했을 때에는 결합력이 약하고, 열팽창계수를 낮추는 효과가 약하여 유약과의 열팽창계수 차이가 클 수 있으므로, 엽장석을 사용하는 것이 바람직하다. 엽장석(Petalite)은 규산리튬알루미늄으로 열팽창계수가 매우 낮기 때문에 금속 산화물, 특히 산화철을 30 중량% 이상의 매우 높은 함량으로 포함하여 발열체 조성물의 열팽창계수를 낮추어 유약과의 열팽창계수 차이를 줄이고, 소지 또는 유약과의 결합력을 증대시킨다. 엽장석의 함량이 상기 하한치 미만에서는 소지 또는 유약과의 결합력을 충분히 발휘할 수 없고, 상기 상한치를 초과할 경우 발열재료의 사용량에 제한이 가해지므로 마이크로파를 충분히 흡수할 수 없다. 상기 결합재료로는 엽장석 이외에 골회 및 활석 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 결합재료가 추가로 사용될 수 있다.
상기 내열도자기용 소지 조성물은 200 ℃ 이상, 바람직하게는 200 내지 400 ℃, 더욱 바람직하게는 250 내지 300 ℃에서 내열성을 나타내는 것이면 어느 것이나 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어 엽장석 40 ~ 70 중량% 및 맥반석 4 ~ 18 중량%를 포함하는 소지 조성물로 성형될 수 있다. 상기 엽장석(Petalite)은 소지의 열팽창 및 수축을 완화하기 위한 기본 원료로 사용되고, 수분을 제외한 소지 조성물 전체에서 40 ~ 70 중량%, 바람직하게는 55 ~ 68 중량% 사용된다. 상기 하한치 미만에서는 가열과 냉각에 따른 열팽창성 및 열수축성이 커서 내열성이 낮아 파손 가능성이 높고, 상한치를 초과하면 기물 성형에 필요한 퓨리트, 장석, 활석, 카올린, 규석, 점토 등의 함량이 제한을 받고, 또한 맥반석의 함량에도 제한을 받으며, 성형불량률이 높아진다. 맥반석은 지질학적으로 화강암류에 속하고, 암석명으로 석영-몬조나이트로서 석영과 장석이 촘촘하게 섞여 있는 암석으로 소지 조성물에 맥반석이 첨가됨으로 인하여 장시간 수분을 흡수시킨 후 직화가열 시 안정성을 증대시킨다. 상기 맥반석은 수분을 제외한 소지 조성물 전체에서 4 ~ 18 중량%, 바람직하게는 8 ~ 16 중량% 사용되고, 상기 하한치 미만에서는 내열성이 약해지고, 상한치를 초과하면 열팽창 및 수축을 억제하기 위한 맥반석의 함량에 제한을 받거나 기물 성형에 필요한 퓨리트, 활석, 카올린, 점토 등의 함량의 제한을 받는다. 또한 상기 내열도자기의 소지 조성물에는 기물의 성형을 위해 장석, 활석, 카올린, 규석 및 점토 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 소지 원료를 더 포함할 수 있다. 이들 함량은 수분을 제외한 소지 조성물 전체에서 활석 0.2 ~ 4 중량%, 카올린 6 ~ 18 중량%, 점토 4 ~16 중량% 포함될 수 있다.
본 발명에서는 성형체와 유약, 또는 발열체 조성물과 유약의 열팽창 및 수축율 차이를 줄이 수 있고, 내열성을 나타내는 것이면 어떠한 유약이든 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어 내열성 유약으로 엽장석 52 ~ 68 중량%, 퓨리트 8 ~ 19 중량%, 활석 0.2 ~ 4 중량%, 규회석 1 ~8 중량% 및 맥반석 8 ~ 25 중량% 함유하는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 원적외선 발열 찜질기에서, 발열체 조성물과 유약의 40 내지 800 ℃에서의 열팽창계수의 차이는 3 × 10-6/℃ 이하, 바람직하게는 2 × 10-6/℃ 이하이다. 상기 발열체 조성물과 유약의 열팽창계수 차이가 상기 범위를 초과할 경우 발열체가 유약과 일체로 소지에 융착되지 못할 수 있다.
본 발명의 원적외선 발열 찜질에서, 상기 발열체 조성물의 도포량은 20 내지 80 mg/cm2, 바람직하게는 40 내지 70 mg/cm2인 것으로, 상기 상한치를 초과할 경우 발열체가 유약과 일체로 소지에 융착되지 못하고, 상기 하한치 미만에서는 충분한 발열과 원적외선 방사량을 얻을 수 없다.
본 발명은 내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 기물을 성형한 후 그 성형체를 초벌구이하는 단계; 상기 초벌구이된 성형체의 내부 표면에 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 재벌구이하는 단계;를 포함하는 원적외선 발열 찜질기의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 기물을 성형한 후 그 성형체를 초벌구이하는 단계; 상기 초벌구이된 성형체의 내부 표면에 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 도포한후 재벌구이하는 단계; 및 상기 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 삼벌구이하는 단계;를 포함하는 원적외선 발열 찜질기의 제조방법에 관한 것이다.
상기 내부에 소정 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 형성된 기물을 성형하는 방법으로는, 원적외선 발열 찜질기의 입체형의 표면을 형상화한 한쌍으로 된 석고틀을 제조하는 단계, 석고틀의 구멍에 액체 소지조성물을 주입하는 단계; 석고틀에 주입된 액체 소지조성물을 일정시간 건조한 후, 건조되지 않은 액체 소지 조성물을 제거하는 단계; 석고틀에서 성형체를 분리하는 탈형 단계; 및 성형체를 건조하는 단계;를 통해 제조된다. 상기 석고틀에 주입된 액체 소지조성물을 원하는 성형체의 두께에 따라 1 내지 3 시간 정도 건조하면, 성형체의 표면부터 건조되기 시작하므로 내부까지 완전히 건조되기 전에 그 액체 소지 조성물을 석고틀의 구멍을 통해 흘러나오도록 함으로써 내부에 빈 공간이 형성된 기물을 성형할 수 있게 된다.
상기 성형체의 초벌구이는 소성온도 800 ~ 1000 ℃에서 실시한다. 초벌구이 온도가 상기보다 낮으면 초벌구이 성형체의 표면에 곰보처럼 핀홀 현상이 발생할 수 있다. 상기 성형체는 냄비나 그릇 형상이 일반적이지만, 플레이트 형상으로 성형할 수도 있다.
상기 초벌구이된 성형체의 내부 표면에 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 도포하기 위해서는 내열도자기의 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공에 발열체 조성물을 주입하고 일정 시간 후 따라내기만 하면 된다.
다음에는 발열체 조성물을 도포한 후 유약을 시유하고 재벌구이하거나, 또는 발열체 조성물 도포 후 재벌구이하고 다시 유약을 시유한 후 삼벌구이 한다.
상기 발열체 조성물을 도포한 후 재벌구이할 때는 유약이 시유된 성형체를 소성온도 1200 ~ 1350 ℃, 바람직하게는 1230 ~ 1350 ℃, 더욱 바람직하게는 1250 ~ 1320 ℃에서 15 ~ 38 시간, 바람직하게는 18 ~ 28 시간, 더욱 바람직하게는 20 ~ 25 시간 재벌구이 한다. 재벌구이의 온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 도자기의 강도가 저하되고 수분함량이 높아지는 문제가 있고, 재벌구이 시간이 짧은 경우에도 수분함량을 원하는 수준으로 낮출 수 없다.
한편 발열체 조성물 도포 후 재벌구이할 때는 초벌구이와 동일하게 소성온도 900 ~ 1100 ℃에서 실시하고, 삼벌구이는 소성온도 1200 ~ 1350 ℃에서 실시한다.
이하 실시예, 비교예 및 제조예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시적인 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예 및 비교예에 사용된 퓨리트를 제외한 소지용 원재료의 화학조성을 표 1에 나타내었다.
구분 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO LiO2 K2O Na2O TiO2 P2O5
엽장석 78.2 16.8 0.037 0 0 4.38 0.21 0.40 0 0
카리장석 65.9 18.8 0.07 0.09 0.09 0 11.4 3.03 0.02 0
소다장석 70.9 16.7 0.30 0.60 0.10 0 2.00 6.30 0.20 0
활석 61.1 0 0.91 7.03 30.9 0 0 0 0 0
카올린 47.6 37.6 0.24 0.06 0.34 0 2.32 0 0.02 0
규석 99.5 0.20 0.02 0.01 0.01 0 0.01 0.01 0.02 0
점토 46.6 36.4 1.12 0.04 0.21 0 0.78 0.05 0.32 0
맥반석 59.1 14.6 5.26 4.22 4.04 0 2.40 3.52 0.72 0
골회 0.87 0.42 0.03 54.09 1.53 0 0.02 0.92 0.01 40.01
석회석 0.23 0.06 0.34 53.18 0 0 0 0 0 0
상기 표 1의 함량은 단위는 중량%, 상기 화학조성에 나타내지 않은 나머지는 미량 조성 및 가열감량이 포함되어 있다. 소지용 원재료 중 퓨리트의 융점은 1200 ℃ 이다.
실시예 1: 내부 면에 발열체 조성물을 도포한 원적외선 발열 찜질기
상기 표 1의 소지 원재료에서 325 mesh에서 잔사 1 중량% 미만인 원료는 그대로 혼합하고, 다음 표 2의 중량비로 볼밀에 원재료 및 물을 넣고 325 mesh에서 잔사 1 중량% 미만, 평균 입자크기가 1 ~ 40 ㎛가 되도록 분쇄하면서 혼합하여 수분함량 40 중량%의 액체 소지를 제조하였다.
구분 엽장석 퓨리트 장석 활석 카올린 규석 점토 맥반석
소지 55 4 2 2 16 1 9 14
도 1 내지 3의 입체형 찜질기 외형에 따라 상부 석고틀과 하부 석고틀 한쌍을 제조하였다(도 10a). 상기 빈 석고틀을 건조장에서 미리 건조하였다.
상기 한쌍의 석고틀을 결합시킨 후 상기 석고틀의 구멍에 상기 액체 소지를 주입하였다(도 10b).
상기 액체 소지가 가득 찬 석고틀을 100 내지 120 분 실온에서 건조한 후, 건조되지 않은 액체 소지를 5 내지 10 분 동안 부어내었다(도 10c).
상기 액체 소지를 부어낸 석고틀을 다시 30 내지 60 분 건조한 후, 속이 비어있는 입체형 찜질기 성형체를 탈형하였다(도 10d 및 도 10e).
상기 탈형한 입체형 찜질기 성형체를 실온에서 4일 건조하였다(도 10f).
상기 건조시킨 성형체를 850 ℃에서 초벌구이 하였다.
상기 초벌구이한 성형체의 도 1 및 도 2의 통공(3)에 표 3의 발열체 조성물을 부어넣어 2분간 유지시킨 후 따라내어 성형체 내부 빈 공간의 내부 면에 발열체 조성물을 약 50 mg/cm2 도포한 후 실온에서 24시간 건조하였다.
구분 산화철 산화
아연		 산화
주석		 이산화
망간		 엽장석 골회 활석
발열체 50 13 5 3 22 3 2
상기 발열체 조성물을 도포한 후 건조시킨 성형체에 엽장석 60 중량%, 퓨리트 13 중량%, 활석 2 중량%, 카올린 5 중량%, 규회석, 5 중량% 및 맥반석 15 중량%로 이루어진 내열성 유약을 시유한 후, 1320 ℃에서 20 시간 재벌구이를 하여 원적외선 발열 찜질기를 제조하였다.
제조된 원 적외선 발열 찜질기의 측면 사진과 평면 사진은 각각 도 4 및 도 5에 나타내었고, 크기는 가로 22.5 cm, 세로 13.5 cm, 높이 5 cm이고, 무게는 900 g이었다.
비교예 1: 외부 면에 발열체 조성물을 도포한 원적외선 발열 찜질기
상기 실시예 1과 동일하게 성형체를 제조한 후, 동일한 발열체 조성물 및 유약을 사용하여 동일 조건에서 초벌구이 및 재벌구이 하되, 성형체 내부 빈 공간의 내부면에 도포하는 것이 아니라 도 6과 같이 성형체의 외부 면에만 발열체 조성물을 50 mg/cm2 도포하여 원적외선 발열 찜질기를 제조하였다.
제조된 원적외선 발열 찜질기의 가로 22.5 cm, 세로 13.5 cm, 높이 5 cm이고, 무게는 900 g이었다.
비교예 2: 내부에 빈 공간이 없고, 외부 면에 발열체 조성물을 도포한 원적외선 발열 찜질기
내부에 빈 공간을 형성하지 않고 플레이트형 성형체를 제조한 후, 동일한 발열체 조성물 및 유약을 사용하여 동일 조건에서 초벌구이 및 재벌구이 하되, 표면에 발열체 조성물을 50 mg/cm2 도포하여 원적외선 발열 찜질기를 제조하였다.
제조된 원적외선 발열 찜질기의 측면 사진과 평면 사진은 각각 도 7 및 도 8에 나타내었고, 크기는 가로 22 cm, 세로 13 cm, 높이 4 cm(평균 두께 약 2 cm)이고, 무게는 1072 g이었다.
실험예: 원적외선 발열 찜질기의 특성
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 전자레인지(70W) 3분 가열시부터 실온에 보존하면서 측정한 온도 변화 및 원적외선 방출량을 측정하여 표 4에 나타내었다.
전자레인지 가열 직후 외부 보존시에는 원적외선 발열 찜질기를 그대로 공기중에 노출시키지 않고, 세로 35 cm, 가로 90 cm인 면으로 된 수건으로 감싼 후 온도 측정시에만 노출시켰다.
원적외선방출량은 한국건설생활환경시험연구원의 KCL-FIR-1005 방법(FT-IR 스펙트로미터를 이용한 흑체 대비 측정결과값)에 따라 발열체 부위 표면온도의 3 ~ 20 ㎛ 파장의 원적외선 방사율을 측정하여 나타내었다.
구분
 표면 온도(℃) 원적외선방출량(W/m2)
전자레인지
3분 가열 직후		 외부 5분
보존		 외부 15분
보존		 외부 30분
보존
실시예1 275 235 175 120 3,950
비교예1 280 220 142 80 3,650
비교예2 280 132 75 43 3,650
실시예 1의 원적외선 발열 찜질기는 찜질기 내부 빈 공간의 내부 면에만 발열체 조성물이 도포되므로 발열체 조성물에 관계없이 외부 면은 다양한 색상의 부여가 가능하다.
또한 실시예 1과 비교예 1은 형상, 크기 및 무게가 동일함에도 내부 면에 발열체 조성물이 도포된 실시예 1에서 외부 면에 발열체 조성물이 도포된 비교예 1에 비해 표면 온도의 하락 속도가 상대적으로 느리고, 동일한 최고 온도에서의 원적외선 방출량은 오히려 더 높은 것을 알 수 있었다.
또한 실시예 1과 달리 내부에 빈 공간을 형성하지 않고 두껍게 성형하여 무게만 유사하게 성형한 비교예 2의 원적외선 발열 찜질기는 표면 온도의 하락 속도가 가장 빠름을 알 수 있었고, 특히 도 9a 및 도 9b에서 보듯이 일정두께 이상으로 성형하게 되면 표면과 내부의 수분 함량 및 건조 속도 차이로 인하여 갈라짐이 발생하기 때문에 불량품 발생 빈도가 현저히 증가될 것으로 예상되었다.
1: 내열도자기 2: 발열체 조성물층
3: 통공 S: 내부 빈 공간

Claims (9)

  1. 내부에 소정의 빈 공간이 형성된 입체형이고, 외부 표면에서부터 상기 빈 공간까지 연결되는 통공이 형성된 내열도자기; 및 상기 내열도자기의 내부 표면에 도포된 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물;을 포함하고,
    상기 통공은 복수개 형성되어 있으며,
    상기 내열도자기의 두께는 5 내지 15 mm인 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입체형은 사각뿔대, 직육면체 및 정육면체 중에서 선택되는 어느 하나의 육면체인 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 육면체 중의 어느 한 면 이상은 오목하게 만곡된 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 오목하게 만곡된 면은 다수의 반구형 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 오목하게 만곡된 면은 다수의 주름이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 통공은 같은 방향에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원적외선 발열 찜질기.
  8. 원적외선 발열 찜질기의 입체형의 표면을 형상화한 한쌍으로 된 석고틀을 제조하는 단계;
    상기 석고틀의 구멍에 내열도자기용 액체 소지조성물을 주입하는 단계;
    상기 석고틀에 주입된 내열도자기용 액체 소지조성물을 일정시간 건조한 후, 건조되지 않은 내열도자기용 액체 소지 조성물을 제거하는 단계;
    상기 석고틀에서 성형체를 분리하는 탈형 단계;
    내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정의 빈 공간이 형성된 입체형이고, 상기 석고틀의 구멍은 복수개 형성되고, 상기 구멍은 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 되는 상기 성형체를 건조하는 단계;
    상기 성형체를 초벌구이하는 단계;
    상기 초벌구이된 성형체의 통공을 통해 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 주입하고, 일정 시간 후 따라내어 상기 성형체의 내부 표면에 발열체 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 재벌구이하는 단계;를 포함하는 두께가 5 내지 15 mm인 원적외선 발열 찜질기의 제조방법.
  9. 원적외선 발열 찜질기의 입체형의 표면을 형상화한 한쌍으로 된 석고틀을 제조하는 단계;
    상기 석고틀의 구멍에 내열도자기용 액체 소지조성물을 주입하는 단계;
    상기 석고틀에 주입된 내열도자기용 액체 소지조성물을 일정시간 건조한 후, 건조되지 않은 내열도자기용 액체 소지 조성물을 제거하는 단계;
    상기 석고틀에서 성형체를 분리하는 탈형 단계;
    내열도자기용 소지조성물로, 내부에 소정의 빈 공간이 형성된 입체형이고, 상기 석고틀의 구멍은 복수개 형성되고, 상기 구멍은 외부 표면에서부터 상기 소정 공간까지 연결되는 통공이 되는 상기 성형체를 건조하는 단계;
    상기 성형체를 초벌구이하는 단계;
    상기 초벌구이된 성형체의 통공을 통해 마이크로파를 흡수하여 발열되는 발열체 조성물을 주입하고, 일정 시간 후 따라내어 상기 성형체의 내부 표면에 발열체 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 발열체 조성물이 도포된 성형체를 재벌구이하는 단계; 및
    상기 재벌구이된 발열체 조성물이 도포된 성형체에 내열성 유약 조성물을 시유하고 삼벌구이하는 단계;를 포함하는 두께가 5 내지 15 mm인 원적외선 발열 찜질기의 제조방법.
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