KR101766581B1 - 원적외선 방사파 전열 매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 저항선이 발생한 열에너지를 인입전압을 적용해 도장된 토루마늄 분말을 감응시킬 때 발생하는 원적외선 방사파 방출로 인체 내부에 원적외선 미세파장 진동으로 세포의 신진대사 작용을 촉진시켜 혈액순환을 원활하게 하고 자율신경 밸런스를 정상화함으로써 인체에 부족한 체온을 보강하고 문리적 반응 치료효과를 얻고자 하는 원적외선 방사파 전열 매트에 관한 것으로서,단열재 면상에 5mm간격으로 누빈 방열면 내에 전열선을 병렬방식으로 4cm(±10%)간격으로 배선한 방열면과, 방열면에 열온도 감지 제어장치(90℃)4개와 더욱더 안전장치 보강으로 전원자동 차단 타임머를 설치한 것에 비금속 전기석 토루마늄 분말을 1차 도장하고, 1차 도장된 방열면에 면사포를 덮어 2차 토루마늄 분말을 도장하고, 2차 도장된 방열면 위에 면사포를 입혀 덥개를 씌워 원적외선 방사파를 방출하여 인체 내부에 침투 효능을 발휘하도록 한다.

Description

원적외선 방사파 전열 매트{The electrical heating matt of far infrared emission}

본 발명은 원적외선 방사파 전열 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 저항선이 발생한 열에너지를 인입전압 (AC±10%, 220V, 300W)을 적용해 도장된 토루마늄 분말을 감응시킬 때 발생하는 원적외선 방사파 방출로 인체 내부에 원적외선 미세파장 진동으로 세포의 신진대사 작용을 촉진시켜 혈액순환을 원활하게 하고 자율신경 밸런스를 정상화함으로써 인체에 부족한 체온을 보강하고 문리적 반응 치료효과를 얻고자 하는 원적외선 방사파 전열 매트에 관한 것이다.

우리 인간 체내에서 이루어진 상온 36.5℃와 본 상온 체온을 유지시키고 체내 모든 기능을 활성 촉진 면역력 발휘를 하고 있는 원적외선 파장대 8~14 미크론을 지속 발생토록 하는 대책으로 토루마늄 전기석(0.06mA) 분말을 상기 설계된 전기 방열면상에 도포 감응된 토루마늄 소재 분말에서 발생한 원적외선 파장(4~14미크론)을 피부에 침투(침투능력 한계4~5Cm)시켜 혈액 흐름을 촉진 시킨다.

우리 삶의 중차대한 건강을 지원하는 원적외선 방사파를 이용코자 하는데 태양빛에서 나오는 가시광선 밖의 광선파(파장 5~50 미크론) 즉 원적외선 파장을 말하는 것으로 이 파장대를 보강받고 생활하는 것이다. 그러나 밤과 낮이 있고 구름과 기타 차단막 속의 생활로 태양으로부터 본 건강혜택을 받는 사람은 1일 4시간 정도이고 비록 인체 내부에서 발생하는 원적외선 방사파로 영양 부족 결함에서 지속적이지 못해 각종의 병을 유발하는 것이다. 본 발명 제작의 목적은 이 같은 물리적 기능을 보완하며 토루마늄 분말 도장을 적용으로 보강을 시도했다.

종래의 발명제품에서는 전열을 응용하고 있으나 전기적 원리와 물리적 원리의 실용상에 모순이 내포되어 있었다.

본 발명의 목적은 매트 내부 핵심구조 설계상에 전기적 원리와 물리적 원리를 매칭(matching)시켜 인체 건강에 유익하고 결함 있는 건강을 원상 유지토록 보강해 주는 원적외선 방사파 전열 매트를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 목적은 열저항선들이 배열 부착된 표면에 천연적으로 전기성질을 갖는 비금속 광물질 토루마늄(Torumanium) 분말을 도장 및 접착시켜 토루마늄 분말들이 그 안에서 감응 원적외선을 방출하게 하여 인체 내부에 물리적 기능과 효능을 발휘하는 원적외선 방사파 전열 매트를 제공하기 위함이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 단열재 면상에 5mm간격으로 누빈 방열면 내에 전열선을 병렬방식으로 4cm(±10%)간격을 유지 배열 배선한 방열면과, 방열면에 열온도 감지 제어장치(90℃)4개를 설치한 것에 비금속 전기석 토루마늄 분말을 1차 도장하고, 1차 도장된 방열면에 면사포를 덮어 2차 토루마늄 분말을 도장, 2차 도장된 방열면 위에 면사포를 입혀 덥개를 씌워 원적외선 방사파를 방출하여 인체 내부에 침투 효능을 발휘하도록 한다.

본 발명에 따른 원적외선 방사파 전열 매트는 누빈 방식 배열 배선으로 어떠한 충격 충동에도 흐트러짐이 없이 고정되어 발열면에 균일한 온도를 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 부하 전력 제어로 전력 사용율 감소, ((1인용) 길이 1.85m x 폭 1.05m, 온도조절 30~50℃, 열발생 최고온도 50℃, 소요전력조절 30~300W, 최고수용전력 300W) 전력 사용을 절감할 수 있다. 예를 들어)1단 저온 66W (35℃ 기준), 수용율 60%, (66W x 10H x 30일) / 1000 ≒ 19.8kWH ≒ 20kWH , 20WH x 95원 x 0.6 = 1140원(1개월 사용요금).

또한, 누빈 면사포 내에 4Cm간격으로 배선 배열 선간유지로 동일한 발열면상에 배열된 저항선에 직렬방식의 1/5배 흐르는 병렬 방식을 택함으로 전자파세기를 1/5배로 감소시키고 있다.

또한, 발열면에 열온도 감지 제어장치(90℃)를 설치함으로써 화재를 예방할 수 있는 효과가 있고, 전원 차단용 자동 타임스위치를 조작 구성함으로써 소방예방을 이중으로 보강하였다.

또한, 토루마늄 미세 분말 2회 도장으로 인하여 자체 미세전류(0.06mA) 흐름으로 인한 온열 추가 상승으로 물리적 반응 상승효과가 있다.

또한, 분말이 전열에 감응받아 나오는 원적외선 방사파 효능을 인체 내부에서 발휘하도록 하여 신진 대사 활성화로 적정 체온 유지를 할 수 있다.

또한, 비금속인 토루마늄 자체가 천연 영구석으로 미세 전류(0.06mA) 흐름으로 다소의 전열증가로 인체에 부족한 체온 보강을 열매개로 인한 물리적 반응 치료를 신체 표피 부분의 균일한 발달 유지로 보다 건강하고 빠른 성장 효과 유도할 수 있다.

또한, 체내에 혈액성분을 이루고 있는 미네랄(철분, 칼슘 등등) 영양의 균형으로 뼈를 튼튼하게 하고, 공기중에 수분과 접촉하면 토루마늄이 갖고 있는 전기 극성 작용과 음이온 발생 황산화 작용으로 노화방지를 할 수 있다.

아울러, 노폐물을 배출시키고 땀 및 나쁜 냄새(담배연기 포함)를 제거하고, 세포의 분자와 원자를 진동시켜 움직임을 활성화시켜 영양분의 분해와 흡수를 도와 건강유지를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 원적외선 방사파 전열매트의 작동순서를 나타내는 순서도,
도 2는 본 발명에 원적외선 방사파 전열매트에 따른 매트의 조립 구조도,
도 3은 전열저항선 구성 및 결선의 상세도,
도 4는 발열 면적에 균등하게 구비된 4개의 열온도 감지 제어장치를 나타내는 상세도이다.

본 발명은 전열선과 전선의 연결을 병렬로 하여 금속 슬리브 결선으로 인한 접촉 저항을 최소화 하였으며, 면솜이 들어 있는 누빈 면직포 사이에 일정한 간격으로 전열선 배선 배열로 일정한 선간 유지로 인한 균일한 온도와 지속적인 사용에도 변형이 없이 장기적으로 사용이 가능하고 경량제품으로 이동 사용이 간편한 원적외선 방사파 전열 매트제품을 설계한 것이다.

본 발명은 열온도 감지 제어장치(90℃) 4개를 내부 방열면상에 부착 비상시를 대비하였고, 온도 조절 셋팅(setting) 단수에 따른 차감조절로 저온, 1단, 2단, 3단, 4단, 5단, 6단, 7단, 고온(찜질) 등으로 조절함으로써 통상 피부에 와 닿는 강도 있는 열온도 발생에서 전력 30~300W 조절로 필요 체감온도를 공급해 줄 수 있고 사용상에 온도조절에 따른 부하전력 제어를 할 수 있어 사용전력 소모 수용률(시설량 대비 실사용량)을 60%로 전력 에너지 절감을 도출하였다.

전자파 발생 제거

모든 전력사용 부하 배선에는 전류가 흐른다. 전류가 흐르면 전류의 세기에 비례해서 전자파가 피복 밖으로 방출된다. 이 전자파는 자력성을 갖고 있다. 그 전류가 흐르는 배선에 근접해 있는 사람 또는 동물은 혈액 속에 활성화 요소인 철분(Fe)를 끌어당기고 피의 흐름을 저해함으로써 병의 요인이 되고 있으며, 이 발생 전자파를 상쇄해서 영(0)으로 하는 배선배열을 하였고, 선간 배선 간격은 4Cm(±10%)로 설계 적용하여 합성 벡터(vector) 원리에 기준으로 하였으며 시험계측 결과 측정치를 확인한 수치이다.

이상의 여건으로 실용상 1인용 표준 침대 매트 1.85m x 1.05m 발열선 배열 면적에 균일한 온도 50℃ 이하 (인체 내부온도 36.5℃이고 50℃ 이상이면 피부손상)의 조건을 갖추고 체감온도를 효과적으로 줄 수 있는 최소값의 전력소모(표준 300w 이하)를 갖는 것으로 표준설계치를 도출하였다.

병렬방식과 직렬방식의 장단점

단상, AC,±10%, 220V, 300W, 면적당 균일한 온도 배열선 선간간격 4Cm(±10%) 저항선 소요량 32~33M, 병렬방식 130Ω/M, 직렬방식 5Ω/M 으로 하여 비교분석한 결과를 도출하였다.

병렬방식 : 5회로 구성(동일전력), 1회로 저항 130Ω x 4 x 1.55M = 860 Ω, 1회로 전류 220V÷806 Ω=0.2729A

직렬방식 : 1회로 저항 5 Ω x 32M = 160 Ω, 1회로 전류 220V÷160Ω=1.375A. 따라서, 직렬방식이 병렬방식보다 5.03배 높은 전류값을 보였다.(1.375A÷0.2729A=5.03(배))

전기적 원리 원칙에서 전자파의 세기는 흐르는 전선의 전류에 비례하고 일정한 고정전압 인가시 흐르는 전류의 크기는 그 흐르는 전류가 갖는 저항에 반비례한다. 인체가 접촉하는 방열면에 배열된 저항선에서 병렬방식에서는 0.2729A가 직렬방식에서는 1.375A가 흐름으로 1/5배의 전류가 흐르는 병렬 방식을 선택하였다.

그러나 본 매트 방열면에서는 열 저항선의 간격을 4Cm로 배열하여 전기원리상에 전자파 합성 벡터(vector)를 찾아 배열하였음으로 직병렬 적용상에 이상이 없는 것으로 증명되었다.

사용적용상의 장단점은 직렬에서는 합성전류가 인입전류와 동일하기 때문에 병렬방식에 배열된 전열선의 전류보다 5배 정도가 크다. 전기적 원리에서 전자파가 많이 나오는 데는 직렬방식이고 적게 나오는 데는 병렬방식이다. 따라서 사용상의 장단점을 고려하여 본 발명 제조에서는 병렬방식을 채택하였다.

※ 시험결과표 1 : 온도 조절에 따른 전력 발생 현황표 (병렬)

※ 시험결과표 2 : 온도 조절에 따른 전력발생 현황표 (직렬)

온도 조절에 따른 전력 발생 측정표 2015.07.07 실내 28℃

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P형(병렬)

시험	1차 시험				2차 시험				3차 시험				기준전력 [W]
구분 단수	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]
저온	0.40	80	29	32	0.40	79.9	32.5	31.9	0.40	79.8	34	32	32
1단	0.60	99	30	59.4	0.64	103	33	65.9	0.64	103	34.5	65.9	64
2단	0.90	142	32	127.8	0.88	127	34.5	111.7	0.88	141	36.5	124	125
3단	1.15	190	35	218.5	1.15	142	39	163.3	1.13	189	38.4	213.6	215
4단	1.19	198	38	222.6	1.17	195	40	228	1.18	198	41	223.6	235
5단	1.23	205	41	252.2	1.23	205	43.5	252	1.22	204	44	248.8	250
6단	1.25	211	43.5	264.8	1.25	212	46.7	265	1.25	211	47	263.7	265
7단	1.27	217	46	275.6	1.28	217	50	277.7	1.27	217	50	275.6	275
고온	1.30	223	48	289.9	1.30	223	52	289.9	1.30	223	52	290	300

Sr형(직렬)

시험	1차 시험				2차 시험				3차 시험				기준전력 [W]
구분 단수	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]	전류 [I]	전압 [V]	온도 [C]	전력 [W]
저온	0.40	65	29	26	0.42	73	32	30.6	0.44	73.7	34	32.4	30
1단	0.62	95.1	30	58.9	0.65	95.5	33	62	0.65	95.8	35	62.2	61
2단	1.00	139.4	32	139.4	1.00	139.1	35	139.1	0.98	139.8	36.5	137	138
3단	1.20	186.3	35	223.5	1.20	183.8	37	220.5	1.24	183.7	38.4	235	226
4단	1.28	195.5	38	250	1.28	192	40	245.7	1.28	193	41	247	247
5단	1.30	204	41	265	1.30	204	44	265	1.31	204	44	267	265
6단	1.35	212	43.5	286	1.36	213	47	289.6	1.37	212	47	290	288
7단	1.38	219	46	302.2	1.37	218	50	298.6	1.39	218	50	303	300
고온	1.40	222	48	310.8	1.40	222	52	310.8	1.40	222	53	310.8	310

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본 발명은 온도에 발생한 전열 저항선은 저항 변화율이 가장 안정적인 것으로 동 52%, 니켈 48%의 연질 합금으로 저항을 높이기 위하여 0.11mmφ이하의 가는 선인 실리콘사를 중심으로 그 금속 절연선을 덧감아 절연성 내열 피복을 입힌 열전기 저항선으로 구성하였다.

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이하, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 원적외선 방사파 전열매트의 작동순서를 나타내는 순서도이다.

도 1을 참조하면, F 는 제한된 전력공급으로 AC, 단상, ±10%, 220V, 300W이며, C는 가변전력공급설정으로 열온도 단수별 기능인 30~300W(30~50℃)를 나타낸다.

Cr은 열온도 감지 제어 장치 90℃이며, S는 누비 면포내 열저항선 고정조립, 병렬방식 : 130Ω/m, 직렬방식 : 5 Ω/m, 배열 간격 4Cm(±10%)이내 고정배선이다.

T1은 1차 발열 면상에 토루마린 분말도장으로 보온열 및 음이온성 열에 의한 원적외선 방사파 기능을 의미하며, A1은 내열성이 있는 고무소재로 극세사포 접착이며, T2는 1차 T1과 동일(기능 효과 증대)하다.

A2는 1차 A1과 동일(T2 토루마늄 이탈방지 효과증대)하다. St는 전열 발생면 하부단열제 부착으로 두께 10mm, 하부측 알루미늄 포일, 120℃ 내열스폰지 부착한 것이다. Mc는 지퍼부착 매트 커버로 두께 5mm 상면과 하부면은 면직포(유색) 도장하도록 하고, 매트 길이 측에 지퍼(수리보수용)설치 하였다.

도 2는 본 발명에 따른 매트의 조립 구조도, 도 3은 전열저항성 구성 및 결선의 상세도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, S는 열저항선 배열면 내열도 120℃정도를 갖는 극세사 면직물포 두겹사이에 두께 5mm의 면솜을 깔아 5mm 간격으로 교차되지 않게 일직선 제봉하여 소요면적 전면을 누빈 시트(sheet)를 구성한 다음 4cm간격 4개를 한 회로로 잡고 5회로를 병렬 방식으로 구성조립하였다. 전열선을 끼워 넣어서 간격 변형이 없고 균일한 온도를 유지하도록 하고 배열선 고정으로 전자파 발생이 없는 것을 원칙으로 하였기 때문에 타사 제품과 비교할 수 없는 제품이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 지금 시중에 유통되고 있는 제품에서는 접착제 사용에 따른 시공법으로 충격과 접착제 건조로 당초의 변형으로 인한 기능 상실을 초래하고 수명 단축은 물론 효능저하로 내구성이 결여된다.

도 4는 발열면에 균등하게 구비된 4개의 열온도 감지제어장치 배선도이다.

본 제품은 이상의 결점을 보완하여 접착제를 사용하지 않고 5mm 간격 사이에 열저항선을 삽입 시공으로 장소에 구애받지 않고 사용할 수 있는 영속성 내구성의 특징을 살린 것이다.

전열저항선(R)을 두께 5mm 면솜(S)을 이용하여 상, 하 두 장의 면직포를 깔고 5mm 간격으로 누빈 사이에 접착제를 사용하지 않고 절연저항선 (R)을 삽입, 40mm 간격으로 배선하였기에 선간 간격의 변동(영구성, 내구성 보장)이 없고 전기원리적 수치를 유지함으로써 유연성과 질긴 내구성 소재로 어떠한 외적인 충격충동에도 간격 변동이 없는 것이 특징이다.

면솜(S)의 상단에 도장접착제는 유연성이 있는 고무성 접착제로 토루마늄 적층(T1) 도포 원적외선 방사파 발생효과를 증진시킬 수 있다.

토루마늄 도포층에 극세사 면사포(A1)을 덮어 토루마늄(T1)이 분산되지 않도록 하고 토루마늄(T2)를 적층도포하고 극세사 면사포(A2)를 덮어 차단하여 원적외선 방사파 4~14미크론 방사율 92.72% 신체 피하 4~5cm까지 침투 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 방사 1분에 2000번 미세 진동을 일으켜 미세혈관을 확장 혈액순환이 원활한 신진대사 작용 수소이온농도를 조절 산성에서 알칼리성으로 체질을 개선 표피세포 변질(기미, 주근깨 등)을 방지토록 하였다.

이 같은 것을 성인병 증세라고 하는데 건강한 사람의 신체에서는 8~14미크론의 원적외선을 방사하고 있는데 그 신체를 구성하고 있는 10조개의 세포에 충분한 빛에너지 공급 부족으로 건강 이상을 겪고 있는 것은 원적외선 방사파 전열 매트로 보완 공급하고자 한다.

상기 침투 두께 문제는 원적외선 발원점에서부터 신체 피하 세포까지 침투 깊이를 극대화하는 기술 적용이 본 제품의 특징인 것이다.

원적외선 방사파가 물질 투과 깊이는 4~5cm로 발원점에서부터 투과된 기능한계를 의미한 것으로 차단막이 두꺼우면 두꺼울수록 원적외선 방사파의 효능이 적어짐으로 본 제품은 매트 덮개(mc)를 5mm로 최소화하였으며 누울 때 매트 방열 면상에 부차적인 침투 저해물질(담요 등)을 사용하지 않음으로 방사 파장의 한계를 최대화 하였다.

절연저항선(R) 배열면에 토루마늄 분말도장 (T1,T2)으로 혈액성분인 철분(Fe)을 자력작용으로 운동을 주어 흐름을 방해하는 역할을 한 전자파 흡수 또는 분산할 수 있다.

천연전기석으로 음이온 방출(미세전류 0.06mA)로 온열에 촉진제 역할을 하여 본 제품 활용에 전력소모를 적게 하였다. 이상의 기능 특성을 적용 본 제품 설계 구성으로 타사와 비교되는 효능 제품을 완성한 것이다.

토루마늄 분말이 매트커버(mc)상부로 날리거나 하부로 떨어지는 것을 차단하고 발열이 하부로 전도 손실을 방지토록 단열제(St)두께 10mm(내열120℃)로 차단하였다.

평면형 매트(mc)는 폭 1.05m 길이 1.85m 로써, 갓 테두리를 바이어스식 봉제로 마감하고, 측면 한쪽에 점검 또는 보수 세탁을 위한 지퍼시설로 부착 마무리 짓고, 여기서 적용된 모든 소재는 내구성이 강한(120℃급) 것이어야 하며 부러지지 않는 유연성과 질기는 내구성 소재로 본 매트 사용에서 온열뿐만 아니라 원적외선 방사파의 물리적 건강효능을 얻고자 함은 물론 전력 수용율 절감이 있고 반드시 표면이 유연하고 인체 접촉시에 피부에 부드러운 재질을 기반으로 카바 소재를 택하였고 본 매트카바의 두께가 두꺼우면 두꺼운 만큼 원적외선이 인체 피부에 침투 방사하는 깊이가 짧아짐으로 매트 방열면에 부차적인 침투 저해 물질이 있으면 그 두께만큼 물리적 효능에 손해를 보게 되어 원적외선 방사파 전열 매트 두께를 최소화하였다.

본 매트 바닥에 약간의 물을 흘려도 외부 침수 누전방지 공법 시공으로 기능상에 아무런 지장이 없으며 매트사용에서 발생하는 열 자체로 건조토록 하였다.

방열면 에서부터 카바 상부까지 약10mm(±10%)의 두께로 제작 설계 한 것은 방사파가 인체 깊숙히 침투하도록 한 것이다. 상기 방열면 하부 단열제 두께는 필요에 따라 조정할 수 있고, 하부카바는 면직포(유색)로 구성하였다.

열온도 감지 제어장치(Cr)는 열 발생제한(90℃) 초과시 일어나는 재해 및 안전기능 탐지를 목적으로 한 것으로 발열 면상에 열 온도의 중첩 또는 복합현상으로 90℃에 근접한 열의 발생우려를 고려해 발열 면적에 균등하게 제어감지기 4개를 설계 하였으며,(도 4 참조) 자동 타임머(Timmer)를 설치함으로써 사용시간을 선정함에 따른 전력절감효과는 물론 안전에도 이중효과를 얻도록 하였다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (1)

1. 두께 5mm 면솜으로 이루어진 방열면(S);
   상기 방열면(S)에 토루마늄 분말을 1차 도장한 도포층(T1);
   상기 도포층(T1)에 2차 토르마늄 분말을 도장한 도포층(T2);
   상기 방열면(S) 하단에 10mm 두께로 부착되는 단열재(St)를 포함하여 이루어지고,
   상기 토루마늄 분말을 도장한 도포층(T1) 상단에 1차 극세사 면사포(A1)을 덮어 토루마늄이 분산되지 않도록 하고,
   상기 2차 토루마늄 분말을 도장한 도포층(T2) 상단에 2차 극세사 면사포(A2)를 덮어 토루마늄이 분산되지 않도록 하고,
   상기 2차 극세사 면사포(A2) 상단 및 상기 단열재(St) 하단에 매트커버(Mc)를 덮어 토루마늄 분말이 매트커버(Mc) 상부로 날리거나 하부로 떨어지는 것을 차단하고,
   상기 방열면(S)을 상, 하로 누빈 사이에 절연저항선(R)을 접착제를 사용하지 않고 4Cm 간격으로 삽입하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사파 전열 매트.

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