KR101732401B1 - 평판 히트파이프를 이용한 발난로 - Google Patents

평판 히트파이프를 이용한 발난로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판 히트파이프를 이용한 발난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달함과 동시에 외부 공기를 가열하는 난방기능을 갖는 평판 히트파이프를 이용한 발난로에 관한 것이다.
본 발명의 평판 히트파이프를 이용한 발난로는, 상부에 결합부가 형성되고 내부에 히팅실이 형성되는 하우징; 상기 결합부에 결합되는 방열판; 상기 방열판의 하부에 부착되어 상기 방열판을 가열하는 복수의 평판 히트파이프를 포함하고, 상기 평판 히트파이프는 상기 방열판과 면접촉하는 제1 발열부와 상기 히팅실로 돌출되어 상기 히팅실 내부 공기를 가열하는 제2 발열부로 구분되는 것을 특징으로 한다.

Description

평판 히트파이프를 이용한 발난로{Foot heater with flat heat pipe}
본 발명은 평판 히트파이프를 이용한 발난로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달함과 동시에 외부 공기를 가열하는 난방기능을 갖는 평판 히트파이프를 이용한 발난로에 관한 것이다.
일반적으로 난로와 같은 난방기구는 석유, 가스와 같은 화석연료를 연소시켜 열을 발생시키거나, 전열선으로 전원을 공급하여 열을 발생시켜 주위를 따뜻하게 한다.
한편, 발이나 손과 같은 신체의 특정 부위만을 따뜻하게 하기 위한 난방기구도 있다. 도 1은 전열기구를 이용하여 발을 따뜻하게 하는 종래의 발난로이다. 종래의 발난로는 발 삽입구를 만들어 발을 집어넣어 발부분의 난방을 하며, 외부에 지압용 요철을 만들어 발의 지압뿐만 아니라 외부로 전도되는 열을 이용하여 발 난방을 할 수 있다.
그러나 종래의 발난로는 전열기를 이용함에 따라 전자파의 발생과 화재의 위험에 노출되는 문제점이 있고, 열효율을 증대시키는데도 한계가 있다. 따라서 열효율이 높고 전자파나 CO2의 발생 및 화재의 위험이 없는 특정 신체부위용 난로의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0341341호(2004.02.11.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0050892호(2011.05.17.)
본 발명은 전자파나 CO2의 발생 및 화재의 위험이 없고, 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달함과 동시에 외부 공기를 가열하여 복합적, 효율적으로 난방이 이루어지는 평판 히트파이프를 이용한 발난로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 평판 히트파이프를 이용한 발난로는, 상부에 결합부가 형성되고 내부에 히팅실이 형성되는 하우징; 상기 결합부에 결합되는 방열판; 상기 방열판의 하부에 부착되어 상기 방열판을 가열하는 복수의 평판 히트파이프를 포함하고, 상기 평판 히트파이프는 상기 방열판과 면접촉하는 제1 발열부와 상기 히팅실로 돌출되어 상기 히팅실 내부 공기를 가열하는 제2 발열부로 구분된다.
본 발명의 평판 히트파이프를 이용한 발난로는 상기 결합부에 배치되어 상기 방열판 상부에 위치하는 접촉패널을 더 포함하고, 상기 접촉패널은 탄소판, 황토판, 지압판, 석재판 중 어느 하나이다.
그리고 상기 접촉패널의 상부에는 복수의 방사홈이 형성된다.
그리고 상기 접촉패널은 상기 결합부에 탈착가능하게 결합되어 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 평판 히트파이프를 이용한 발난로는 상기 하우징에 상기 결합부와 연통되는 슬릿을 형성할 수 있고, 상기 슬릿을 통해 상기 접촉패널을 교환할 수 있다.
그리고 상기 접촉패널에는 미세기공이 형성되고, 상기 미세기공으로 음이온용액이 침투하여 상기 접촉패널로부터 음이온이 발생하며,
상기 음이온용액은, 토르말린 또는 암염으로부터 광물입자를 추출하여 10~20㎚ 크기로 분쇄하고, 분쇄된 광물입자를 물에 침전시켜 1~2시간 후 부유물을 걸러낸 후 가열하여 음이온 농축물을 생성하며, 증류수 100중량부에 대하여 상기 음이온 농축물 5중량부, 분산제 0.3중량부를 혼합하여 이루어진다.
본 발명은 전자파나 CO2의 발생 및 화재의 위험이 없고, 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달함과 동시에 외부 공기를 가열하여 복합적, 효율적으로 난방이 이루어진다.
도 1은 종래의 발난로를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 히트파이프를 이용한 발난로의 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 히트파이프를 이용한 발난로의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 히트파이프를 이용한 발난로의 종단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판 히트파이프를 이용한 발난로의 사시도.
본 발명은 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달하는 평판 히트파이프를 이용한 발난로에 관한 것으로, 전자파나 CO2의 발생 및 화재의 위험이 없고, 사용자의 발과 직접 접촉하여 온기를 전달함과 동시에 외부 공기를 가열하여 복합적, 효율적으로 난방이 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 각 실시예에 따라 상세히 설명한다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 히트파이프(300)를 이용한 발난로는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100), 방열판(200), 평판 히트파이프(300) 및 접촉패널(400)을 포함한다.
하우징(100)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에 결합부(110)가 형성되고 내부에 히팅실(120)이 형성된다. 이러한 하우징(100)은 금속, 목재 등으로 제작할 수 있다. 그리고 하우징(100)에는 배기구(130)가 형성되어 히팅실(120)에서 가열된 공기가 배기구(130)를 통해 외부로 배출된다.
방열판(200)은 결합부(110)에 결합되며, 열전도성이 높은 금속재이다.
복수의 평판 히트파이프(300)는 방열판(200)의 하부에 부착되어 방열판(200)을 가열한다.
구체적으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 평판 히트파이프(300)는 제1 발열부(310)와 제2 발열부(320)로 구분할 수 있다. 제1 발열부(310)는 방열판(200)과 면접촉하여 방열판(200)과 열전달이 이루어진다. 그리고 제2 발열부(320)는 히팅실(120)로 돌출되어 히팅실(120) 내부 공기를 가열한다.
이와 같이 제1 발열부(310)에 의해 방열판(200) 및 접촉패널(400)이 가열되고, 제2 발열부(320)에 의해 가열된 공기는 배기구(130)를 통해 외부로 배출됨으로써, 접촉패널(400)과 접촉하는 사용자의 발에 온기를 전달함과 동시에 사용자 주위의 난방이 함께 이루어진다.
그리고 제2 발열부(320)에 의한 방열효과를 높이기 위하여 제2 발열부(320) 상부에 방열핀(미도시)을 부착할 수도 있다. 이때, 제2 발열부(320)의 상부에 결합돌기를 형성하고, 방열핀 하부에 결합홈을 형성하여, 방열핀과 평판 히트파이프(300)와의 결합이 용이하도록 할 수 있다.
이러한 평판 히트파이프(300)는 내부에 평판 히트파이프(300)의 길이방향을 따라 복수의 유로가 나란히 형성된다. 복수의 유로에는 작동유체가 각각 독립적으로 수용되어 열원으로부터 발생되는 열을 방열판(200)으로 전달한다. 그리고 유로의 내측에는 열전달 후 응축된 작동유체를 회수하기 위한 다수의 그루브윅이 형성된다. 그루브윅은 유로와 나란한 미세홈으로서 모세관현상을 이용하여 응축된 작동유체가 평판 히트파이프(300)에 부착되어 있는 열원방향으로 이동하는 통로이다.
한편, 작동유체는 증류수 4~12 중량부, 1,2-프로필렌글리콜(1,2-propylene glycol; HOCH2CH3CHOH) 88~96 중량부 및 트리에탄올아민(triethanolamine; C6H15NO3) 0.0042~0.0046 중량부, 메틸벤조트리아졸(5-methtlbenzole; C7H7N3) 0.00035~0.00045 중량부 및 삼폴리인산나트륨(sodium tripolyphosphate; Na5P3O10) 0.00028~0.00032 중량부로 구성된다.
1,2-프로필렌글리콜은 상기와 같이 증류수와 정량의 비율로 혼합되어 열전달 및 열교환을 위한 운반체로서 우수한 효과를 갖는다. 그리고 1,2-프로필렌글리콜은 어는점이 -60℃로 증류수와 혼합되어 일반적인 사용조건 또는 그 이하의 온도(약 -40℃)에서 작동유체가 동결되지 않도록 한다. 그리고 트리에탄올아민은 작동유체가 130℃ 이내에서 끓지 않도록 한다. 이에 따라 작동유체는 약 -40~130℃ 에서 상변화가 일어나지 않고 평판 히트파이프(300)의 내부 압력을 일정하게 안정적으로 유지할 수 있다. 이러한 트리에탄올아민의 비율을 조절하여 평판 히트파이프(300)에 의한 가열온도의 상한점을 조절할 수 있다. 그리고 메틸벤조트리아졸은 부식 방지제로서 평판 히트파이프(300)의 부식을 방지한다. 그리고 삼폴리인산나트륨은 히트파이프의 내주면에 이물질이 형성되는 것을 방지한다. 평판 히트파이프(300)의 내주면에 이물질이 형성되면 평판 히트파이프(300)의 방열효과가 떨어지는 문제점이 발생한다.
접촉패널(400)은 결합부(110)에 배치되어 방열판(200) 상부에 위치한다. 그리고 접촉패널(400)은 사용자가 발을 올려놓는 부분이며, 평판 히트파이프(300), 방열판(200), 접촉패널(400) 순서로 열전달이 이루어져 사용자의 발에 온기를 전달한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 접촉패널(400)은 사용자가 편안하게 발을 올려놓을 수 있도록 일정 각도로 기울어져 있지만, 접촉패널(400)을 수평으로 설치하거나 다양한 각도로 기울여 설치할 수도 있다.
이러한 접촉패널(400)은 탄소판, 황토판, 지압판, 석재판 중 어느 하나가 될 수 있다. 그리고 접촉패널(400)은 하나로 이루어질 수도 있고 여러 개로 분리될 수도 있다.
접촉패널(400)이 탄소판이나 황토판일 경우 상부에 복수의 방사홈(410)이 형성될 수 있다. 방사홈(410)은 반구형 홈 또는 사각뿔 형태의 홈으로 형성될 수 있다. 이러한 방사홈(410)은 탄소판이나 황토판에서 방출되는 원적외선이 사용자에게 집중되도록 한다. 또는, 탄소판이나 황토판에 방사홈(410)이 아닌 지압돌기(미도시)를 형성할 수도 있다.
원적외선은 인체에 방사되면 피부 속 약 30~50mm까지 침투하여 1분에 2000번 이상 미세하게 흔들어주는 진동을 통해 세포를 활성화시키므로 혈액순환이 촉지되고, 동시에 열에너지가 발생하여 피부 깊숙한 곳으로부터 자연스럽게 땀을 발생시킨다. 그리고 이러한 과정 중에서 지방을 분해하고 피부 속 노폐물을 배출시킨다.
또한, 원적외선이 인체에 흡수되면 인체를 구성하고 있는 물분자의 진동이 커지고 세포조직이 활성화되어 피하층의 피부 온도 상승, 혈관 확장, 혈액순환 촉진, 신진대사 촉진 등의 효과가 나타난다. 그리고 발한작용에 의해 노폐물 및 유해성분이 효과적으로 배출되며, 인체구성 분자의 운동능력이 활성화되어 각종 효소계와 호르몬이 촉진된다.
한편, 접촉패널(400)은 음이온을 포함하여 접촉패널(400)의 가열과 함께 음이온이 발생할 수 있다. 구체적으로 접촉패널(400)에는 다수의 미세기공이 형성되고 접촉패널(400)에 형성되어 있는 미세기공으로 음이온용액이 침투하여 접촉패널(400)의 가열시에 음이온이 발생하게 된다.
음이온용액은 접촉패널(400) 표면에 직접 분무하거나, 순면에 음이온용액을 적신 후 접촉패널(400) 표면을 문질러 접촉패널(400)의 미세기공으로 음이온용액이 침투하도록 할 수 있다.
이러한 음이온용액은 증류수 100중량부에 대하여 음이온 농축물 5중량부, 분산제 0.3중량부를 혼합하여 이루어진다. 음이온 농축물은 토르말린 또는 암염으로부터 광물입자를 추출하여 10~20㎚ 크기로 분쇄하고, 분쇄된 광물입자를 물에 침전시켜 1~2시간 후 부유물을 걸러낸 후 가열하여 생성한다. 서로 혼합된 증류수, 음이온 농축물, 분산제는 110~130분 동안 초음파로 분산시켜 음이온용액을 완성한다. 분산제는 음이온이 증류수에 골고루 분포되도록 한다.
이와 같이 완성되어 접촉패널(400)의 미세기공으로 침투한 음이온용액은 수분이 증발하여 없어지고, 미세기공에는 나노화된 무기질의 음이온만 남게 되어 반영구적으로 음이온이 발생된다.
음이온은 음전하를 띤 공기의 원자요소를 말하며, 활성탄소의 과잉발생을 억제하여 몸이 산성화되는 것을 막고 혈액순환을 원활하게 해주면서 세포벽을 재생시켜 인체의 면역기능을 강화하는 효과가 있다.
지구상의 모든 물질은 모두 양이온과 음이온의 전기를 띠고 있는데, 사람도 '인체전기'라고 하는 미세전기를 띠고 있다. 이 '인체전기'는 체내에서 무수한 움직임으로 정교한 생체 리듬을 지배하여 그 에너지에 의해 생명을 영위하게 된다. 이러한 양이온과 음이온은 균형을 이루어 존재하는 것이 바람직하다.
이 중, 양이온은 신경계에서 흥분, 긴장에 관여하고, 혈관계에서 긴장, 수축, 경화에 관여하며, 근육계에서 긴장, 위축에 관여하고, 내분비계에서 분비과다, 저하, 퇴화에 관여한다.
인체에서 정상적인 세포분열 및 재생, 세포의 치유, 결석의 용해, 염증열의 해열 작용과 함께 생명체가 생명을 유지하기 위해서는 양이온과 음이온이 모두 필요하며, 양이온과 음이온이 균형을 이루지 못하면 건강에 나쁜 영향을 미치게 된다. 오늘날에는 일상에서 배출되는 오염된 공기나 유해가스 등에 의한 양이온 발생이 급격히 증가하고 있다.
양이온의 과다 및 음이온의 부족은 인체의 생리기능에 장애를 일으켜 고혈압, 저혈압, 동맥경화, 뇌졸증, 심장병, 췌장질환, 위장병 등을 유발할 수 있고, 피부 노화가 급속히 진행될 수 있다. 또한, 음이온과 산소공급이 부족해지면 초조, 불안, 불면, 빈혈, 두통, 정서불안 등이 발생할 수 있고 집중력, 기억력, 인내력의 저하현상이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같은 접촉패널(400)은 사용자의 필요에 따라 먼저 장착되어 있는 접촉패널(400)을 분리한 후 다른 접촉패널(400)로 교체할 수도 있다.
예를 들면, 탄소판을 결합부(110)에 결합하여 사용 후 지압 효과를 위해 탄소판을 지압판으로 교체하여 사용할 수 있다.
이와 같이 접촉패널(400)은 사용자의 필요에 따라 특정 접촉패널(400)로 교체하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 종류의 접촉패널(400)을 조합하여 동시에 사용할 수도 있다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예에 따른 평판 히트파이프(300)를 이용한 발난로는 제1 실시예와 같이, 하우징(100), 방열판(200), 평판 히트파이프(300) 및 접촉패널(400)을 포함한다.
하우징(100)은 상부에 결합부(110)가 형성되고 내부에 히팅실(120)이 형성된다. 이러한 하우징(100)은 금속, 목재 등으로 제작할 수 있다. 그리고 하우징(100)에는 배기구(130)가 형성되어 히팅실(120)에서 가열된 공기가 배기구(130)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징(100)에는 도 5에 도시된 바와 같이 결합부(110)와 연통되는 슬릿(140)이 추가 형성될 수 있다. 그리고 결합부(110)에는 레일홈(150)이 형성된다. 이에 따라 슬릿(140)을 통해 접촉패널(400)을 삽입할 수 있고, 레일홈(150)을 따라 접촉패널(400)을 이동시켜 접촉패널(400)의 위치를 조절할 수 있다.
이와 같이 하우징(100)에 슬릿(140)과 레일홈(150)을 형성함으로써 사용자의 필요에 따라 접촉패널(400)을 쉽게 교체할 수 있다.
전술한 하우징(100) 외에는 제1 실시예와 동일하므로 나머지 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 평판 히트파이프를 이용한 발난로는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 하우징, 110 : 결합부, 120 : 히팅실, 130 : 배기구,
140 : 슬릿, 150 : 레일홈,
200 : 방열판,
300 : 평판 히트파이프, 310 : 제1 발열부, 320 : 제2 발열부,
400 : 접촉패널, 410 : 방사홈,

Claims (6)

  1. 상부에 결합부가 형성되고 내부에 히팅실이 형성되는 하우징;
    상기 결합부에 결합되는 방열판;
    상기 방열판의 하부에 부착되어 상기 방열판과 면접촉하는 제1 발열부와 상기 히팅실로 돌출되어 상기 히팅실 내부 공기를 가열하는 제2 발열부로 구분되는 복수의 평판 히트파이프; 및
    상부에 복수의 방사홈이 형성되고, 상기 결합부에 배치되어 상기 방열판 상부에 위치하는 복수의 접촉패널을 포함하며,
    상기 평판 히트파이프는 내부에 상기 평판 히트파이프의 길이방향을 따라 복수의 유로가 나란히 형성되고, 복수의 상기 유로에는 작동유체가 각각 독립적으로 수용되어 열원으로부터 발생되는 열을 상기 방열판 및 히팅실로 전달하며, 상기 유로의 내측에는 열전달 후 응축된 상기 작동유체를 회수하기 위한 다수의 그루브윅이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 히트파이프를 이용한 발난로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉패널은 탄소판, 황토판, 지압판, 석재판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평판 히트파이프를 이용한 발난로.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 접촉패널은 상기 결합부에 탈착가능하게 결합되어 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 평판형 히트파이프를 이용한 발난로.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 하우징의 측면에는 상기 결합부와 연통되는 슬릿이 형성되어 상기 슬릿을 통해 상기 접촉패널을 교체할 수 있고,
    상기 결합부에는 레일홈이 형성되며,
    상기 접촉패널은 상기 슬릿을 통해 상기 결합부로 삽입되고, 상기 레일홈을 따라 이동하여 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 평판 히트파이프를 이용한 발난로.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 접촉패널에는 미세기공이 형성되고, 상기 미세기공으로 음이온용액이 침투하여 상기 접촉패널로부터 음이온이 발생하며,
    상기 음이온용액은, 토르말린 또는 암염으로부터 광물입자를 추출하여 10~20㎚ 크기로 분쇄하고, 분쇄된 광물입자를 물에 침전시켜 1~2시간 후 부유물을 걸러낸 후 가열하여 음이온 농축물을 생성하며, 증류수 100중량부에 대하여 상기 음이온 농축물 5중량부, 분산제 0.3중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 히트파이프를 이용한 발난로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200166141Y1 (ko) * 1997-11-26 2000-02-15 김영건 비온열 원적외선 발판기

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KR200166141Y1 (ko) * 1997-11-26 2000-02-15 김영건 비온열 원적외선 발판기

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