KR101689642B1 - 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상에 관한 것으로, 학생용 걸상에 있어서, 상기 걸상의 착좌면 아래에 배치되는 수납부; 상기 수납부의 저면에 배치되는 온도조절유닛; 및 상기 수납부를 상기 걸상에 고정하기 위한 고정부를 포함하고, 상기 수납부의 측면의 내면 및 상기 온도조절유닛이 배치된 부분 이외의 상기 수납부의 저면의 내면에는 단열재가 배치된다.

Description

발열 기능재를 활용한 교실용 걸상{CHAIR OF THE CLASSROOM THAT CAN TAKE ADVANTAGE OF THE HEAT GENERATING FUNCTION MATERIAL}

본 발명은 교실용 걸상에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열 기능재를 사용하여 신속하고도 지속적인 보온이 이루어지는 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상에 관한 것이다.

성별에 따른 주변환경의 적응 정도 또는 알맞은 생활온도는 차이가 있다. 특히, 2차 성징 이후 여성의 경우 따뜻한 체온 관리가 이루어 져야 할 것이다. 여성의 하복부가 차면 생식기능·위장기능이 약해지고 생리통·생리불순·자궁근종 등 자궁이상이 생기기 쉽다. 심하면 난임·불임 등의 원인이 될 수 있어 여성들은 자궁을 따뜻하게 보호해주는 것이 좋다. 연구에 따르면 여성의 경우 하체에 한기를 받으면 골반염, 방광염, 질염 등 염증을 유발할 수 있고, 특히 신체 내부의 정기가 약한 상태에서 한기가 들면 염증이 더 쉽게 생길 수 있다고 한다.

여성은 남성과는 달리 하체를 따뜻하게 보호해야 한다. 특히 생리 중에는 더욱 조심해야 한다. 이때 찬바람을 맞으면 '생리 중 감기'에 걸리기 쉬워 보온에 힘쓰는 것이 좋다. 체온이 내려가고 근육이 수축되면 혈액순환장애가 생겨 ‘한요통’에 걸리기 쉽다. 한요통은 찬 기운으로 인해 허리가 아픈 증상이다. 추운 겨울 차가운 걸상에 앉게 되면 양쪽 무릎에 힘을 줘 근육이 과도하게 긴장하고 쉽게 피로해진다. 특히 평소 몸이 약한 여학생은 추위에 노출될 때 더욱 주의하고 보온에 신경 쓰는 것이 좋다.

최근 학교 생활환경이 많이 개선되었음에도 불구하고, 추운 겨울 아침의 교실은 기온이 매우 낮으며, 책상 및 걸상 역시 매우 차가운 상태로 있게 된다. 생리중의 여학생의 경우라면 난로 또는 히터를 사용하더라도 특히 걸상의 하면을 더욱 따뜻하게 유지할 필요가 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상은 발열 기능재를 사용하여 신속하고도 지속적인 보온이 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상은 학생용 걸상에 있어서, 상기 걸상의 착좌면 아래에 배치되는 수납부; 상기 수납부의 저면에 배치되는 온도조절유닛; 및 상기 수납부를 상기 걸상에 고정하기 위한 고정부를 포함하고, 상기 수납부의 측면의 내면 및 상기 온도조절유닛이 배치된 부분 이외의 상기 수납부의 저면의 내면에는 단열재가 배치된다.

또한, 상기 수납부와 상기 고정부는 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 온도조절유닛은 열전발전부, 상기 열전발전부의 전류를 제어하는 제어부, 및 상기 열전발전부 및 상기 제어부에 연결된 발열부를 포함하고, 상기 열전발전모듈 상부에는 핫팩을 수납할 수 있는 열전도물질로 이루어진 핫팩수납부가 형성되고, 상기 발열부는 상기 핫팩수납부 상부에 위치하며 상기 착좌면에 대향하여 배치될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 발열부의 온도가 60℃ 이상인 경우 전류를 차단할 수 있다.

또한, 상기 수납부는 상기 착좌면의 전면 길이방향 중앙에 위치하고, 상기 착좌면의 전면 길이방향 중앙에는 적어도 하나의 천공이 존재할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상은 발열 기능재를 사용하여 신속하고도 지속적인 보온이 이루어질 수 있도록 함으로써, 여학생 특히, 생리 중에 있는 여학생을 추운 환경으로부터 멀리하도록 하여 생식기능·위장기능장애 및 생리통·생리불순·자궁근종 등 자궁이상 등으로부터 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상의 착좌면 아래에 배치되는 수납부, 온도조절유닛, 고정부 및 단열재를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상의 온도조절유닛의 발열원리와 관련한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상에 있어서, 천공부가 구비된 착좌면을 갖는 걸상의 개략도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있거나 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상의 착좌면(10) 아래에 배치되는 수납부(100), 온도조절유닛(200), 고정부(300) 및 단열재(400)를 개념적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상의 온도조절유닛(200)의 발열원리와 관련한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발열 기능재를 활용한 교실용 걸상에 있어서, 천공부(30)가 구비된 착좌면을 갖는 걸상(10)의 개략도이다.

도 1을 참고하면, 온도조절유닛(200), 고정부(300) 및 단열재(400)가 배치되어 있는 수납부(100)가 도시되어 있다. 수납부(100)는 고정부(300)를 통하여 착좌면(10) 하부에 배치된다. 수납부(100)와 고정부(300)는 일체로 형성되도록 구비될 수 있으며, 열전도가 이루어지기 쉬운 철, 구리 등 금속소재를 사용하여 구비될 수 있다. 일반적으로 학교에서 사용되는 걸상의 하부는 철재프레임이 구비되고, 그 위에 착좌면(10)이 구비된다. 고정부(300)는 착좌면(10)을 지탱하는 철재프레임에 걸림방식으로 고정되도록 구비될 수 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니고, 나사, 테이프소재 등을 통하여 고정될 수 있다.

착좌면(10)의 하부에 배치되는 수납부(100)는 내부가 단열재(400)로 차단되어 있고, 그 내부에 핫팩수납부(600)를 포함하고 있어, 핫팩을 수납하여 그 열기로 착좌면(10)의 가온이 이루어지도록 할 수 있다. 핫팩에 의하여 더워진 공기는 대류에 의하여 착좌면(10)에 형성된 천공(20)으로 배출되므로, 착좌면(10)의 가온이 이루어지지 않은 상태라도 보온이 이루어질 수 있다.

한편, 핫팩만에 의한 보온뿐만 아니라, 이를 가온이 보다 빠른 시간에 이루어지고, 오래도록 지속될 수 있도록, 온도조절유닛(200)이 구비된다. 온도조절유닛(200)은 제베크(Seebec) 효과를 이용하여 기전력을 발생시키는 열전발전부(210)를 포함할 수 있다. 열전 발전은 열에너지를 전기에너지로 변환하는 직접 발전의 하나로, 제베크 효과를 이용한 발전방식이다. 2종의 금속 또는 반도체를 접속하고 한쪽 접속점을 가열하면 그 점은 고온이 되고 다른 접속점은 저온이 된다. 이와 같이 두 접속점에 온도차를 주면 두 금속 사이 또는 두 반도체 사이에 열기전력이 발생하여 연결된 부하에 열전류가 흐른다. 이것이 제베크 효과이다.

열전발전부(210)은 발전기로 기능하게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 흡열 및 방열을 통하여 전류의 흐름이 발생하게 된다.

열전발전부(210)는 핫팩수납부(600)의 하부에 위치하게 되며, 열전발전부(210)의 하부는 수납부(100)에 맞닿아 있게 된다. 겨울철의 학교교실은 매우 낮은 기온이므로, 열전발전부(210)의 하부는 매우 차가운 상태이다. 특히, 고정부(300)를 통해 전달되는 지속적인 냉기로 인하여 차가운 온도가 오래도록 유지될 수 있다. 특히, 학교 걸상의 착좌면(10)에 사용되는 소재는 나무, 합판 또는 합성수지재로서 열전도성이 매우 낮아 착좌면(10)에 보온이 직접 이루어지기까지는 장시간이 걸리게 되므로, 착좌면(10)으로부터 금속프레임, 고정부(300) 및 수납부(100)를 통해 열전발전부(210) 하부까지 열전달이 이루어지기 어렵다.

다음으로, 핫팩수납부(600)에는 뜨거운 핫팩을 수납할 수 있도록 구성되며, 핫팩수납부(600)는 열전발전부(210)의 상부에 위치하게 된다. 상부에 위치한 핫팩으로 인하여 열전발전부(210)의 하부와는 온도차이가 발생하게되고, 팰티에 효과로 인한 기전력이 발생하게 된다. 발생된 기전력은 발열부(500)로 전류를 흐르게 하며, 이에 따라 발열부(500)에는 열이 발생하게 된다. 발열부(500)는 핫팩수납부(600)의 상부에 위치하므로, 핫팩에 열을 공급하게된다. 따라서, 핫팩의 온기는 발열부(500)의 열기에 의하여 오래도록 지속되며, 단열재(400)에 의하여 온기는 오래도록 수납부(100)에 머물게 될 수 있다.

걸상 하부의 온도가 낮을수록, 발열부(500)에 전달되는 전류가 증가하며, 핫팩과 발열부(500)를 통한 보온작용이 보다 신속하게 이루어질 수 있을 것이다.

핫팩수납부(600)는 보다 효과적으로 핫팩의 열기 및 발열부(500)의 열기가 이동할 수 있도록 열전도물질로 이루어질 수 있다.

한편, 열전발전부(210)는 열전발전부(210)의 전류를 제어할 수 있는 제어부(220)를 포함할 수 있고, 더 나아가 제어부(220)는 온도센서를 더 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 온도센서는 수납부(100) 내부에 위치하여 온도를 측정할 수 있다. 온도센서에 의하여 발열부(500)의 온도가 60℃ 이상인 경우 전류를 차단하도록 하여 화상 등을 방지할 수 있다.

상기 기술된 바와 같이 수납부(100) 내부는 발열부(500) 및 핫팩에 의하여 따뜻한 기류를 생성하게 되는데, 이러한 기류는 착좌면(10)에 형성된 천공(20)을 통하여 착좌면(10)의 상부로 전달될 수 있다. 천공(20)은 적어도 하나 이상이 구비될 수 있으며, 천공(20)의 개폐를 조절할 수 있는 추가적인 구성이 부가될 수 있다.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (5)

1. 학생용 걸상에 있어서,
   상기 걸상의 착좌면 아래에 배치되는 수납부;
   상기 수납부의 저면에 배치되는 온도조절유닛; 및
   상기 수납부를 상기 걸상에 고정하기 위한 고정부를 포함하고,
   상기 수납부의 측면의 내면 및 상기 온도조절유닛이 배치된 부분 이외의 상기 수납부의 저면의 내면에는 단열재가 배치되고,
   상기 온도조절유닛은 열전발전부, 상기 열전발전부의 전류를 제어하는 제어부, 및 상기 열전발전부 및 상기 제어부에 연결된 발열부를 포함하고,
   상기 열전발전부 상부에는 핫팩을 수납할 수 있는 열전도물질로 이루어진 핫팩수납부가 형성되고, 상기 발열부는 상기 핫팩수납부 상부에 위치하며 상기 착좌면에 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는,
   발열 기능재를 활용한 교실용 걸상.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수납부와 상기 고정부는 일체로 형성되는,
   발열 기능재를 활용한 교실용 걸상.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 발열부의 온도가 60℃ 이상인 경우 전류를 차단하는
   발열 기능재를 활용한 교실용 걸상.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 수납부는 상기 착좌면의 전면 길이방향 중앙에 위치하고,
   상기 착좌면의 전면 길이방향 중앙에는 적어도 하나의 천공이 존재하는
   발열 기능재를 활용한 교실용 걸상.

Images