KR101884727B1 - 탄소발열체를 이용한 발열의자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소발열체를 이용한 발열의자에 관한 것으로, 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열손실을 줄일 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 상하 일정 두께의 직삭각형 형태로 형성되어지되 길이 방향 양측이 개방된 일정 깊이의 단열공기층과 단열공기층의 폭 방향 양측의 내측면 상에 일정 높이로 형성된 안착턱이 구성된 좌대프레임; 좌대프레임의 안착턱 상부면 상에 접착 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성패드; 탄성패드의 상부측으로 폭 방향 양측면이 안착 지지되어지되 상부면에는 면상 또는 선상의 탄소발열체가 인쇄된 강화유리 발열체; 강화유리 발열체의 상부면 상에 코팅처리되어 수밀이 이루어지도록 하는 수밀코팅층; 좌대프레임의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임을 일정 높이로 지지하는 프레임 지지대; 프레임 지지대의 일측에 설치되어지되 단열공기층의 가열공기를 외기로 배출시켜 강화유리 발열체를 냉각시키는 쿨링팬; 및 강화유리 발열체와 쿨링팬을 제어하는 제어부를 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

탄소발열체를 이용한 발열의자{Heating chair with carbon heating element}
본 발명은 탄소발열체를 이용한 발열의자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열손실에 의한 전력의 낭비를 방지할 수 있도록 한 탄소발열체를 이용한 발열의자에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 전기를 이용한 히터는 가정에서 220V 또는 110V를 사용하고, 발열체로서 구리선 또는 니크롬선 등의 저항선을 지그재그로 배치 및 고정시켜 이에 전류를 흘려 발생하는 열을 이용하는 것으로 되어 있다.
그러나, 전술한 종래 기술에 따른 전기 히터는 구조상의 문제로 장판류의 형태로만 제조가 가능하여 특수용도의 특정 형태로의 제조가 어려운 실정이다. 또한, 종래의 전기 히터는 장기간 사용시 구리선 또는 니크롬선 등의 저항선이 단선 되기가 쉬우며, 이를 수리하기 위해서는 제품을 분해하여 단선된 부분을 다시 연결시키거나 교체해야 하는 불편함이 있다.
아울러, 종래 기술에 따른 구리선 또는 니크롬선 등의 저항선을 이용한 전기 히터는 과열에 의해 화재나 화상의 문제가 발생할 수 있음은 물론, 전자파의 발생으로 인체에 좋지 않은 영향을 끼치는 문제점이 있다.
한편, 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 탄소섬유를 이용한 히터가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 탄소섬유를 이용한 히터는 금속 발열체를 이용한 히터와 비교해서 열용량이 작고 상승 및 하강 온도 특성이 우수하며, 또한 비산화성 분위기 중에서는 고온 내구성도 우수하기 때문에 최근 가열장치는 물론, 난방장치나 건조장치 등에도 점차 많이 보급되고 있는 추세에 있다.
전술한 탄소섬유를 구성하는 탄소(炭素, carbon)는 주로 무기질 또는 유기질의 흑연구조를 가진 것으로, 그 형태로는 실로 만들어진 탄소섬유, 가루로 만들어진 파우더, 솜처럼 만들어진 탄소펠트 및 고형화시킨 탄소봉 등으로 대별할 수 있다. 이러한 탄소는 탄성과 강도가 크기 때문에 흔히 철보다 강하고 알루미늄보다 가볍다.
그리고, 전술한 바와 같은 탄소의 한 형태인 탄소섬유는 그 원료에 따라 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치계 및 레이온계로 분류되며, 그 중 PAN계와 레이온계가 거의 대부분을 차지한다.
전술한 탄소섬유 중 PAN계 탄소섬유는 PAN을 비활성 기체하에서 1,000～2,000℃ 이상의 온도에서 소성하여 만든다. 반면, 피치계의 경우 석탄에서 나오는 피치를 섬유화한 뒤 PAN계와 거의 같은 공정을 거쳐서 완성하지만 PAN계열과 비교해 그 값이 싸기 때문에 고온단열재나 보강재로 널리 사용하고 있다.
한편, 종래 기술에 따른 탄소섬유를 이용한 면상 발열체는 대체적으로 탄소섬유 발열선을 직물에 직접 직조하기 때문에 발열효과가 크게 나타나지 않는다는 문제가 있음은 물론, 화재의 위험성이 있다는 문제가 있다.
또한, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 탄소섬유를 이용한 면상 발열체는 탄소섬유의 단선이 쉽게 발생할 수 있다는 문제가 있다.
아울러, 전술한 바와 같은 탄소섬유를 이용한 발열체는 정류장이나 공원 등의 의자에 적용하는데 있어 여러가지 애로사항이 있어 적용하지 못하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1390655호(2014.05.07.자 공고) 대한민국 공개실용신안 제2013-0006324호(2013.11.01.자 공개) 대한민국 등록특허 제10-1373537호(2014.03.14.자 공고)
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열손실을 줄일 수 있도록 한 탄소발열체를 이용한 발열의자를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열손실을 줄일 수 있도록 하여 에너지를 절감할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 구성함으로써 대기 중의 수분에 노출되어도 쇼트가 발생되지 않도록 함에 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열전도가 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하여 의자 사용자로 하여금 안락한 환경이 조성되도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성된 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자는 상하 일정 두께의 직삭각형 형태로 형성되어지되 길이 방향 양측이 개방된 일정 깊이의 단열공기층과 단열공기층의 폭 방향 양측의 내측면 상에 일정 높이로 형성된 안착턱이 구성된 좌대프레임; 좌대프레임의 안착턱 상부면 상에 접착 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성패드; 탄성패드의 상부측으로 폭 방향 양측면이 안착 지지되어지되 상부면에는 면상 또는 선상의 탄소발열체가 인쇄된 강화유리 발열체; 강화유리 발열체의 상부면 상에 코팅처리되어 수밀이 이루어지도록 하는 수밀코팅층; 좌대프레임의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임을 일정 높이로 지지하는 프레임 지지대; 좌대프레임 또는 프레임 지지대의 일측에 설치되어지되 단열공기층의 가열공기를 외기로 배출시켜 강화유리 발열체를 냉각시키는 쿨링팬; 및 강화유리 발열체와 쿨링팬을 제어하는 제어부를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 강화유리 발열체는 좌대프레임의 안착턱 사이에 대응하는 크기로 이루어진 강화유리; 강화유리의 상부면 상에 면상 또는 선상으로 인쇄된 탄소발열체; 강화유리 하부면에 동일 크기로 위치되는 보강용 강화유리; 및 강화유리와 보강용 강화유리 사이에 도포되어 상하의 두 강화유리를 접착시키는 실리콘의 구성으로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 구성에서 프레임 지지대 각각의 상단부 내측면 상에는 좌대프레임의 길이 방향 양단에 대응하는 체결홈이 형성되어지되 좌대프레임의 길이 방향 양단이 삽입 체결되어 프레임 지지대에 의해 좌대프레임이 일정 높이로 지지되는 구성으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 구성에서 프레임 지지대 각각에는 좌대프레임의 단열공기층과 연통되는 통기유로가 형성되어 통기유로 일측에 설치되는 쿨링팬을 통해 단열공기층의 가열공기가 외기로 배출될 수 있도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 강화유리 발열체의 상부 표면의 코팅층은 상호나 로고 또는 그림으로 인쇄된 코팅층이거나 UV 코팅층으로 이루어질 수 있다.
아울러, 전술한 바와 같은 본 발명의 구성에는 강화유리 발열체의 상부측으로 씌워지되 강화유리 발열체와의 사이에 보온공기층이 형성되도록 뜬구조로 이루어진 전도성 덮개판이 더 구성될 수 있다.
본 발명의 기술에 따르면 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 단열공기층 상의 가열공기를 통해 강화유리 발열체의 가열이 이루어질 수 있도록 하여 열손실을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열손실을 줄일 수 있도록 하여 에너지를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 기술은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 구성함으로써 대기 중의 수분에 노출되어도 쇼트가 발생되지 않는 효과가 발현된다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 면상 또는 선상의 탄소발열체를 강화유리 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체를 좌대프레임의 안착턱 상에 안착시켜 강화유리 발열체 하부측에 단열공기층이 형성되도록 함으로써 열전도가 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하여 의자 사용자로 하여금 안락한 환경이 조성되도록 하는 장점이 있다.
나아가, 본 발명에 따른 기술은 일측에 쿨링팬을 설치하여 단열공기층의 공기를 외기로 배출시킬 수 있도록 함으로써 무더운 날씨나 햇빛에 강화유리가 가열되는 것을 방지하여 사용자에게 무더운 열름철에도 적당한 온도의 의자를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 분리하여 보인 사시 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 결합하여 보인 사시 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자의 구성에서 강화유리 발열체를 분리하여 보인 사시 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 보인 종단면 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 보인 측단면 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자의 강화유리 발열체 표면의 인쇄도안을 보인 사시 구성도.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 분리하여 보인 사시 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 결합하여 보인 사시 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자의 구성에서 강화유리 발열체를 분리하여 보인 사시 구성도, 도 4 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 보인 종단면 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자를 보인 측단면 구성도, 도 6 은 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자의 강화유리 발열체 표면의 인쇄도안을 보인 사시 구성도이다.
본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 표면에 탄소발열체(134)가 인쇄된 구조의 강화유리 발열체(130)를 이용하여 발열의자(100)의 좌대를 구성함은 물론, 좌대프레임(110)의 바닥면에 구성된 단열공기층(112)을 가열하여 강화유리 발열체(130)의 발열온도를 균일한 온도로 유지될 수 있도록 함으로써 에너지의 낭비를 줄일 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 표면에 탄소발열체(134)가 인쇄된 구조의 강화유리 발열체(130)를 구성함에 있어 탄소발열체(134)의 수밀이 이루어질 수 있도록 함으로써 대기 중의 수분에 강화유리 발열체(130)의 쇼트가 발생되지 않도록 한 기술에 관한 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 표면에 탄소발열체(134)가 인쇄된 구조의 강화유리 발열체(130) 상부면에 상호나 도안 또는 그림을 인쇄하여 발열의자(100)의 단조로움을 개선하여 사용자로 하여금 보다 안락한 사용이 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 상하 일정 두께의 직삭각형 형태로 형성되어지되 길이 방향 양측이 개방된 일정 깊이의 단열공기층(112)과 단열공기층(112)의 폭 방향 양측의 내측면 상에 일정 높이로 형성된 안착턱(114)이 구성된 좌대프레임(110), 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 상부면 상에 접착 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성패드(120), 탄성패드(120)의 상부측으로 폭 방향 양측면이 안착 지지되어지되 상부면에는 면상 또는 선상의 탄소발열체(134)가 인쇄된 강화유리 발열체(130), 강화유리 발열체(130)의 상부면 상에 코팅처리되어 수밀이 이루어지도록 하는 수밀코팅층(140), 좌대프레임(110)의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임(110)을 일정 높이로 지지하는 프레임 지지대(150), 프레임 지지대(150)의 일측에 설치되어지되 단열공기층(112)의 가열공기를 외기로 배출시켜 강화유리 발열체(130)를 냉각시키는 쿨링팬(160) 및 강화유리 발열체(130)와 쿨링팬(160)을 제어하는 제어부(170)를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 좌대프레임(110)의 안착턱(114)에 강화유리 발열체(130)를 안착 고정시킨 상태에서 강화유리 발열체(130)가 안착된 좌대프레임(110)의 길이 방향 양단을 프레임 지지대(150)의 대향면 상부측에 체결하여 프레임 지지대(150)에 의해 좌대프레임(110)이 일정 높이로 지지될 수 있도록 한다. 즉, 프레임 지지대(150)는 발열의자(100)의 다리로 기능하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 조립된 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 설정된 온도 이하에서는 강화유리 발열체(130)를 구성하는 탄소발열체(134)의 발열에 의해 강화유리 발열체(130)를 구성하는 강화유리(132)의 발열이 이루어져 발열의자(100)의 강화유리 발열체(130)에 앉은 사용자의 엉덩이 부분을 따뜻하게 함으로써 안락함을 제공할 수 있도록 한다.
아울러, 전술한 바와 같이 강화유리 발열체(130)를 구성하는 탄소발열체(134)의 발열에 의해 강화유리 발열체(130)를 구성하는 강화유리(132)의 발열이 이루어지게 되면 보강용 강화유리(136) 하부인 좌대프레임(110)의 바닥을 구성하는 단열공기층(112)의 공기가 가열되어 단열공기층(112)의 가열 공기에 의해 전원이 단절되더라도 강화유리 발열체(130)의 온도가 급격하게 냉각되지 않도록 한다.
반면, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 햇볕이 뜨겁거나 여름철과 같이 대기 온도가 높은 경우에는 햇볕이나 높은 대기 온도에 의해 강화유리 발열체(130)의 가열이 이루어지면 쿨링팬(160)이 가동되어 단열공기층(112)의 가열공기를 외기로 배출시킴으로써 강화유리 발열체(130)를 냉각시키게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)는 대기의 온도가 저하되거나 겨울철에는 강화유리 발열체(130)의 발열을 통해 따뜻한 발열의자(100)를 제공함은 물론, 대기의 온고다 높거나 여름철에는 쿨링팬(160)을 가동시켜 단열공기층(112)의 가열 공기를 대기로 배출시킴으로써 뜨겁지 않은 적당한 온도의 발열의자(100)를 제공하게 된다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 발열의자(100)를 구성하는 각각의 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명을 구성하는 좌대프레임(110)은 발열의자(100)의 좌대를 형성하는 것으로, 이러한 좌대프레임(110)은 도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 상하 일정 두께의 직삭각형 형태로 형성되어지되 길이 방향 양측이 개방된 일정 깊이의 단열공기층(112)과 단열공기층(112)의 폭 방향 양측의 내측면 상에 일정 높이로 형성된 안착턱(114)이 형성된 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 좌대프레임(110)의 단열공기층(112)은 안착턱(114) 상에 안착 지지되는 강화유리 발열체(130)에 의해 일정 공간이 형성되어 강화유리 발열체(130)가 단열공기층(112)에 의해 뜨구조의 형태가 이루어지도록 한다. 이처럼 강화유리 발열체(130)를 뜬구조의 형태가 되도록 하는 단열공기층(112)의 공기는 강화유리 발열체(130)의 발열에 의해 가열되어 강화유리 발열체(130)의 전원이 단절되더라도 단열공기층(112)의 가열된 공기에 의해 강화유리 발열체(130)의 온도가 급격하게 냉각되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 좌대프레임(110)을 구성하는 안착턱(114)은 단열공기층(112)의 폭방향 양측에 좌대프레임(110)의 길이에 해당하는 길이로 단열공기층(112)에 비해 일정 높이로 형성된다. 이때, 안착턱(114)에는 강화유리 발열체(130)의 폭 방향이 양측 하부면이 지지되어 강화유리 발열체(130)의 하부측에 의해 단열공기층(112)의 상부가 폐쇄되도록 한다.
아울러, 전술한 바와 같이 안착턱(114)에 강화유리 발열체(130)의 폭 방향이 양측 하부면이 지지되어 강화유리 발열체(130)의 하부측에 의해 단열공기층(112)의 상부가 폐쇄되는 반면, 좌대프레임(110) 길이 방향 양단은 단열공기층(112)이 개방된 구성으로 이루어진다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 탄성패드(120)는 안착턱(114)에 지지되는 강화유리 발열체(130)를 탄성 지지하기 위한 것으로, 이러한 탄성패드(120)는 도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 상부면 상에 접착 설치되어 강화유리 발열체(130)를 탄성 지지하는 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 상부면 상에 접착 설치되어 강화유리 발열체(130)를 탄성 지지하는 탄성패드(120)는 안착턱(114)의 너비와 좌대프레임(110)의 길이에 대응하는 크기로 형성되어 접착제를 통해 안착턱(114) 상에 접착 설치된다. 이러한 탄성패드(120)는 고무 재질이나 연질 합성수지 또는 실리콘으로 이루어져 안착턱(114)에 지지되는 강화유리 발열체(130)를 탄성 지지하게 된다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 강화유리 발열체(130)는 전원의 인가를 통해 발열되어 따뜻한 발열의자(100)를 제공하기 위한 것으로, 이러한 강화유리 발열체(130)는 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 탄성패드(120)의 상부측으로 폭 방향 양측면이 안착 지지되어지되 상부면에는 면상 또는 선상의 탄소발열체(134)가 인쇄된 구성으로 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같이 구성되는 강화유리 발열체(130)는 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 사이에 대응하는 크기로 이루어진 강화유리(132), 강화유리(132)의 상부면 상에 면상 또는 선상으로 인쇄된 탄소발열체(134), 강화유리(132) 하부면에 동일 크기로 위치되는 보강용 강화유리(136) 및 강화유리(132)와 보강용 강화유리(136) 사이에 도포되어 상하의 두 강화유리(132, 136)를 접착시키는 실리콘(138)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 강화유리(132) 상부면에 탄소발열체(134)를 인쇄하여 실리콘(138)을 통해 강화유리(132) 하부면에 보강용 강화유리(136)를 접착시킨 구조의 강화유리 발열체(130)를 형성하여 후술하는 강화유리(132) 상부면 상에 인쇄된 탄소발열체(134)의 상부측으로 수밀코팅층(140)을 형성함으로써 강화유리 발열체(130)가 수분에 노출되더라도 탄소발열체(134)는 수밀되어 있기 때문에 쇼트가 발생되지 않게 된다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 발명을 구성하는 강화유리 발열체(130)는 수밀코팅층(140)을 통해 탄소발열체(134)의 수밀이 이루어지기 때문에 대기 중에 수분 농도가 높더라도 탄소발열체(134)의 쇼트를 방지하여 쇼트로 인한 발열의자(100)의 고장을 방지함은 물론, 이로 인한 유지 및 수리 비용을 줄일 수 있도록 한다.
한편, 전술한 바와 같은 강화유리 발열체(130)를 구성하는 강화유리(132, 136)는 보통유리보다 몇 배나 강하고 잘 깨지지 않는 유리를 말하는 것으로, 이러한 강화유리의 제조방법은 판유리를 800℃정도로 가열하여 표면을 급랭하는 물리 강화법과 500℃ 가까운 용융 알칼리염에 유리를 담그고 표면층에 있는 나트륨 이온 일부를 그보다 큰 칼륨이온과 교환하여 냉각하였을 때 일어나는 수축에 따라 표면층에 압축 변형력을 만들어 내는 화학 강화법이 있다. 화학 강화법으로 만든 강화 유리는 스마트 폰, 태블릿 피시(PC), 엘시디 티브이(LCD TV) 같은 여러 아이티(IT) 기기에 쓰이고 있다.
그리고, 전술한 바와 같은 본 발명을 구성하는 강화유리 발열체(130)의 구성에서 탄소발열체(134)는 탄소섬유를 이용한 면상 또는 선상의 발열체를 강화유리(132) 상부면에 인쇄함으로써 탄소발열체(134)가 인쇄된 강화유리(132)를 미리 단위체로 구성할 수 있어 좌대프레임(110) 상에 강화유리 발열체(130)를 보다 용이하게 설치할 수 있도록 한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 수밀코팅층(140)은 강화유리(132) 표면에 인쇄되는 탄소발열체(134)를 수밀하기 위한 것으로, 이러한 수밀코팅층(140)은 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 강화유리 발열체(130)의 상부면 상에 코팅처리되어 수밀이 이루어지도록 하는 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 강화유리 발열체(130)의 강화유리(132)의 표면에 상호나 로고 또는 그림으로 인쇄되는 수밀코팅층(140)은 강화유리 발열체(130)의 강화유리(132)의 표면을 보호함은 물론, 강화유리(132)의 상부 표면에 인쇄된 상호나 로고를 통한 광고를 통해 홍보 효과를 기대할 수가 있다. 또한, 강화유리(132)의 상부 표면에 그림을 인쇄함으로써 발열의자(100)를 화사하게 꾸밀 수 있도록 한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 프레임 지지대(150)는 발열의자(100)의 다리를 구성하는 것으로, 이러한 프레임 지지대(150)는 도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 좌대프레임(110)의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임(110)을 일정 높이로 지지하는 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 좌대프레임(110)의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임(110)을 일정 높이로 지지하는 프레임 지지대(150) 각각의 상단부 내측면 상에는 좌대프레임(110)의 길이 방향 양단에 대응하는 체결홈(152)이 형성되어지되 좌대프레임(110)의 길이 방향 양단이 삽입 체결되어 프레임 지지대(150)에 의해 좌대프레임(110)이 일정 높이로 지지될 수 있도록 한다.
또한, 전술한 바와 같은 프레임 지지대(150) 각각에는 좌대프레임(110)의 단열공기층(112)과 연통되는 통기유로(154)가 형성되어 통기유로(154) 일측에 설치되는 쿨링팬(150)을 통해 단열공기층(112)의 가열공기가 외기로 배출될 수 있도록 함으로써 해볕이 강하거나 여름철과 같이 대기 온도가 높은 경우 강화유리 발열체(130)를 냉각시킬 수 있도록 한다.
따라서, 전술한 바와 같이 프레임 지지대(150) 각각에 좌대프레임(110)의 단열공기층(112)과 연통되는 통기유로(154)를 형성하여 통기유로(154) 일측에 설치되는 쿨링팬(150)을 통해 단열공기층(112)의 가열공기가 외기로 배출되도록 함으로써 해볕이 강하거나 여름철과 같이 대기 온도가 높은 경우에 시원한 정도의 발열의자(100)를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 쿨링팬(160)은 좌대프레임(110)을 구성하는 단열공기층(112)의 가열공기를 대기 중으로 배출시켜 발열의자(100)의 강화유리 발열체(130)를 냉각시킬 수 있도록 하는 것으로, 이러한 쿨링팬(160)은 도 1, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 좌대프레임(110) 또는 프레임 지지대(140)의 일측에 설치되어지되 단열공기층(112)의 가열공기를 외기로 배출시켜 강화유리 발열체(130)를 냉각시키는 구성으로 이루어진다.
보다 상세하게 설명하면, 전술한 바와 같은 쿨링팬(160)은 앞서도 기술한 바와 같이 좌대프레임(110) 또는 프레임 지지대(140) 각각에 형성되어 작동을 통해 단열공기층(112)의 가열공기를 통기유로(144)를 통해 배출할 수 있도록 구성된다. 본 발명에서는 좌대프레임(110) 상에 설치된 것을 도면으로 도시하였다. 이처럼 설치된 쿨링팬(160)은 작동을 통해 단열공기층(112)의 공기를 배출시키는 과정에서 프레임 지지대(140) 상의 통기유로(144)를 통해 외기가 흡입되어 단열공기층(112) 내부를 냉각시키게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 쿨링팬(160)은 도 1, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 좌대프레임(110) 상에 상하를 관통하여 1개 이상 설치하여 단열공기층(112) 상의 가열공기를 배출시킬 수 있음은 물론, 단열공기층(112)의 공기를 배출시킬 수 있다면 프레임 지지대(140) 상에 설치될 수도 있다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 제어부(170)는 발열의자(100)의 전기적인 부분을 제어하기 위한 것으로, 이러한 제어부(170)는 도 1 및 도 4 에 도시된 바와 같이 강화유리 발열체(130)와 쿨링팬(160)을 제어하는 구성으로 이루어진다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 제어부(170)는 강화유리 발열체(130)의 온도가 최저로 설정된 온도 미만으로 저하되면 탄소발열체(134)에 전원을 인가하여 발열이 이루어질 수 있도록 하는 반면, 강화유리 발열체(130)의 온도가 최고로 설정된 온도 이상로 상승하게 되면 탄소발열체(134)에 인가되는 전원을 차단하게 된다. 이처럼 탄소발열체(134)에 전원을 인가하거나 인가된 전원을 차단하는 것은 대기의 온도가 낮는 경우에 이루어진다.
또한, 전술한 바와 같은 제어부(170)는 강한 햇볕 또는 높은 대기 온도에 의해 전원이 인가되지 않았음에도 불구하고 강화유리 발열체(130)의 표면온도가 설정된 온도 이상으로 상승하여 사용자가 앉아 있을 수가 없을 경우 쿨링팬(160)을 제어하여 단열공기층(112)의 가열된 공기를 외기로 배출시킴으로써 강화유리 발열체(130)의 온도를 냉각시켜 사용자가 편안하게 앉을 수 있도록 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 기술은 면상 또는 선상의 탄소발열체(134)를 강화유리(132) 표면에 인쇄한 구조의 강화유리 발열체(130)를 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 상에 안착시켜 강화유리 발열체(130) 하부측에 단열공기층(112)이 형성되도록 함으로써 단열공기층(112)의 가열공기를 통해 열손실을 줄일 수 있도록 하여 에너지를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 대기 중의 수분에 노출되어도 탄소발열체(134)의 쇼트가 발생되지 않도록 하는 강화유리 발열체(130)의 구성을 통해 탄소발열체(134)의 고장이나 이로 인한 유지비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 강화유리 발열체(130)를 좌대프레임(110)의 안착턱(114) 상에 안착시켜 강화유리 발열체(130) 하부측에 단열공기층(112)이 형성되도록 함으로써 열전도가 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하여 이용자로 하여금 안락한 환경이 조성되도록 하는 장점이 있다.
나아가, 본 발명에 따른 기술은 일측에 쿨링팬(160)을 설치하여 단열공기층(112)의 공기를 외기로 배출시킬 수 있도록 함으로써 무더운 날씨나 햇빛에 강화유리가 가열되는 것을 방지하여 사용자에게 무더운 열름철에도 적당한 온도의 의자를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100. 발열의자 110. 좌대프레임
112. 단열공기층 114. 안착턱
120. 탄성패드 130. 강화유리 발열체
132. 강화유리 134. 탄소발열체
136. 보강용 강화유리 138. 실리콘
140. 수밀코팅층 150. 프레임 지지대
152. 체결홈 154. 통기유로
160. 쿨링팬 170. 제어부

Claims (5)

  1. 상하 일정 두께의 직사각형 형태로 형성되어지되 길이 방향 양측이 개방된 일정 깊이의 단열공기층과 상기 단열공기층의 폭 방향 양측의 내측면 상에 일정 높이로 형성된 안착턱이 구성된 좌대프레임;
    상기 좌대프레임의 안착턱 상부면 상에 접착 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성패드;
    상기 탄성패드의 상부측으로 폭 방향 양측면이 안착 지지되어지되 상부면에는 면상 또는 선상의 탄소발열체가 인쇄된 강화유리 발열체;
    상기 강화유리 발열체의 상부면 상에 코팅처리되어 수밀이 이루어지도록 하는 수밀코팅층;
    상기 좌대프레임의 길이 방향 양측에 체결되어 지면으로부터 좌대프레임을 일정 높이로 지지하는 프레임 지지대;
    상기 좌대프레임 또는 프레임 지지대의 일측에 설치되어지되 상기 단열공기층의 가열공기를 외기로 배출시켜 강화유리 발열체를 냉각시키는 쿨링팬; 및
    상기 강화유리 발열체와 쿨링팬을 제어하는 제어부를 포함한 구성으로 이루어진 탄소발열체를 이용한 발열의자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 강화유리 발열체는 상기 좌대프레임의 안착턱 사이에 대응하는 크기로 이루어진 강화유리;
    상기 강화유리의 상부면 상에 면상 또는 선상으로 인쇄된 탄소발열체;
    상기 강화유리 하부면에 동일 크기로 위치되는 보강용 강화유리; 및
    상기 강화유리와 보강용 강화유리 사이에 도포되어 상하의 두 강화유리를 접착시키는 실리콘의 구성으로 이루어진 탄소발열체를 이용한 발열의자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 지지대 각각의 상단부 내측면 상에는 상기 좌대프레임의 길이 방향 양단에 대응하는 체결홈이 형성되어지되 좌대프레임의 길이 방향 양단이 삽입 체결되어 프레임 지지대에 의해 좌대프레임이 일정 높이로 지지되는 것을 특징으로 하는 탄소발열체를 이용한 발열의자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 지지대 각각에는 상기 좌대프레임의 단열공기층과 연통되는 통기유로가 형성되어 상기 통기유로 일측에 설치되는 상기 쿨링팬을 통해 상기 단열공기층의 가열공기가 외기로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 탄소발열체를 이용한 발열의자.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 강화유리 발열체의 상부 표면의 수밀코팅층은 상호나 로고 또는 그림으로 인쇄된 코팅층이거나 UV 코팅층인 것을 특징으로 하는 탄소발열체를 이용한 발열의자.
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