KR101885781B1

KR101885781B1 - 온열 매트

Info

Publication number: KR101885781B1
Application number: KR1020170085363A
Authority: KR
Inventors: 전영천
Original assignee: (주)다오코리아
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2018-08-06
Also published as: US20210136879A1; WO2019009475A1; CN110831465A

Abstract

본 발명은 온열 매트에 관한 것으로, PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층; 상기 표면층 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열하는 탄소발열체; 상기 탄소발열체 하단에 구비되는 합선방지층; 상기 합선방지층 하단에 구비되고 열을 고루 분산시키는 동판; 상기 동판 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및 상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하는 온열 매트를 제공할 수 있다.

Description

온열 매트{HEATING MAT}

본 발명은 온열 매트에 관한 것으로, 구체적으로 표면층, 탄소 발열체, 합선방지층, 동판, 제1 쿠션층 및 바닥층을 포함하고, 동판으로 열을 골고루 분산시키고 수맥을 차단하고, 일체형으로 형성되는 온열 매트에 관한 것이다.

일반적으로 면상발열체는 니크롬, 동니켈합금, 알루미늄 등의 금속 발열체와, 탄소재료를 이용한 비금속 발열체로 분류할 수 있으며, 탄소를 발열원으로 하는 발열체는 섬유나 필름의 표면에 침전이나 인쇄방식으로 탄소를 코팅하여 구성한다.

이러한 탄소를 발열원으로 하는 발열체는 전자파가 발생하지 않으며, 일정 온도에 도달하면 그 이상 온도가 증가하지 않는 항온 특성을 가지므로, 전력 사용을 최소화할 수 있으며, 화상을 입을 염려가 없는 장점이 있다.

또한, 공기오염과 소음이 없고 위생적이며 인체에 유익한 원적외선을 방출한다. 따라서, 이러한 면상발열체는 난방용 장판, 난방용 매트, 난방용 벽걸이 용품, 전열 시트, 발열선, 등산 또는 건강 의류, 침구, 농업용 종묘 성장촉진제 및 비닐하우스 난방용 등의 소재로서 널리 이용되고 있다.

그러나, 종래에는 돗자리 형식으로 열선을 장착하여 재봉이나 포켓커버를 씌워 만들어 세균번식 및 변형이 쉽게 일어나는 단점이 있었다.

또한, 수맥파(water pulse wave)는 수맥이 통과하는 지점에 방사되는 유해파로서 인체, 가축, 식물 등에 나쁜영향 즉 성장저해 질병유발등의 위해를 미치게되어 이를 차단하는 인위적 해결수단이 강구되고 있는 실정이다.

특히 근자에는 영국, 유럽, 일본등 선진국에서도 수맥파에 대한 연구가 활발이 진행되고 있는 실정이며 우리나라에서는 수맥파 차단수단으로서 동판을 매트형으로 만들어 수면시에 방바닥에 깔고 자게하여 유 해파의 영향을 감소하는 수단에 대한 개발이 더욱 필요한 실정이다.

또한, 종래의 이러한 동판매트는 원판자체를 매트형으로 만들거나 세폭(細幅)으로 제단된 동판을 돗자리 형태로 접설하여 동판매트로 구성한 경우등이 실용화되고 있으나 이는 동판의 두께가 얇고 매트화의 기술이 치밀하지 못하여 수맥차단의 효과가 미흡한 실정이다.

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 표면층, 탄소 발열체, 합선방지층, 동판, 제1 쿠션층 및 바닥층을 포함하고, 동판으로 열을 골고루 분산시키고 수맥을 차단하고, 일체형으로 형성되는 온열 매트를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트는 PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층; 상기 표면층 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열하는 탄소발열체; 상기 탄소발열체 하단에 구비되는 합선방지층; 상기 합선방지층 하단에 구비되고 열을 고루 분산시키는 동판; 상기 동판 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및 상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하는 온열 매트를 제공할 수 있다.

또한, 상기 합성방지층은 천연 섬유로 형성된 원사이고, 상기 천연 섬유는 파인애플잎 섬유, 목화섬유, 코코넛 섬유, 대나무 섬유, 바나나섬유, 모시 섬유 및 마닐라삼 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 합성방지층은 폼으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면층은 온열 매트의 상면부터 하면 일부까지 둘러싸도록 형성되고, 상기 바닥층은 온열 매트의 하면에서 상기 표면층과 연결되어 접착제로 마감 후, 실리콘으로 마감되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면층의 상면에 코팅층을 더 포함하고, 상기 코팅층은 은 화합물과 게르마늄, 벤토나이트, 죽탄, 옥, 숯, 장석반암, 규조토 및 편백 중 하나 이상 나노입자 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅층은 허브를 더 포함하고, 상기 허브는 달, 아니스, 월계수, 오레가노, 타라곤, 바질, 세이지, 타임, 박하, 처빌, 고수, 로즈메리, 히솝, 보리지, 러비지, 세이보리 및 레몬밤 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅층은 UV 코팅제를 더 포함하고, 상기 UV코팅제는 PVB(Poly vinyl butyral) 15 내지 20 중량부, 아크릴 모노머 90 내지 95중량부, 광개시제 0.5 내지 1중량부 및 소포제, 안료, 분산제, UV안정제로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 0.5 내지 1중량부를 혼합한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동판은 단면이 'S'형상으로 형성된 다수개의 동판재로 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면층과 상기 탄소발열체 사이에 구비된 내구성 패드를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 표면층과 상기 탄소발열체 사이에 제2 쿠션층을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 온열 매트는 PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층; 상기 표면층 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열하는 탄소발열체; 상기 탄소발열체 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및 상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하는 온열 매트를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 온열 매트는 PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층; 상기 표면층 하단에 구비되는 내구성 패드; 상기 내구성 패드 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및 상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하는 온열 매트를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 온열 매트는 표면층, 탄소 발열체, 합선방지층, 동판, 제1 쿠션층 및 바닥층을 포함하고, 동판으로 열을 골고루 분산 시키고 수맥을 차단할 수 있다.

또한, 표면층을 친환경 PVC, PU 또는 TPU로 형성하여 이물질 청소도 용이하며 세균번식을 차단하는 효과를 나타낼 수 있다. 이에 따라 환경과 인체에 유익할 수 있다.

또한, 일체형으로 제작하여 내구성이 강하고 오래 사용해도 변형이 나타나지 않을 수 있다.

또한, 온열매트로 사용하지 않을 시, 운동용 매트로 전환 사용이 가능하기 때문에 사계절 내내 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트를 각층의 일부 절개하여 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트의 동판을 나타낸 개략확대도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트에 내구성 패드 및 제2 쿠션층을 포함하여 정면에서 각층을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트를 각층의 일부 절개하여 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트의 동판을 나타낸 개략확대도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트에 내구성 패드 및 제2 쿠션층을 포함하여 정면에서 각층을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트는 표면층(100), 탄소발열체(200), 합선방지층(300), 동판(400), 제1 쿠션층(500) 및 바닥층(600)을 포함할 수 있다.

구체적으로 표면층(100)은 PVC로 형성될 수 있다.

표면층(100)은 PVC(Polyvinyl chloride), 즉 폴리염화 비닐 재질로 이루어지며, 온열 매트의 표면으로 구성되는 것으로, 온열매트이 탄소발열체(200)로부터 제공되는 온열을 사용자에게 제공할 수 있고, 온열의 제공 시간을 향상시킬 수 있다.

또한, 표면층은 PU(Poly Urethane) 또는 TPU(Thermoplastic Poly Urethane)로 형성될 수 있다.

PU(Poly Urethane)은 폴리우레탄으로, 내오존성, 내마모성이 좋고, 탄성이 좋아 사용자의 신체에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다.

TPU(Thermoplastic Poly Urethane)는 열가소성 폴리우레탄으로, 내구성이 강하고, 마모가 잘 되지 않다. 또한, 뒤틀림을 방지하고, 탄성 및 강도가 뛰어나다. 또한, TPU 는 충격을 흡수해 줌으로써 사용자의 신체에 충격이 가해지지 않도록 할 수 있다.

또한, 표면층(100)은 PVC, PU 또는 TPU에 흑연, 산화마그네슘탄소, 전도성 중합체, 마그네슘, 바륨, 은 및 아연 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

전도성 중합체는 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리페닐렌, 폴리티오펜 및 폴리아세틸렌 중 하나이상을 포함하여 형성될 수 있다.

이러한 구성은 흑연, 산화마그네슘탄소, 전도성 중합체, 마그네슘, 바륨, 은 및 아연 중 하나 이상을 포함하여 열전도도가 향상되어, 온열 매트의 열효율이 향상될 수 있다.

또한, 표면층(100)은 상측에 구성되어, 온열 매트의 상면부터 다른 층인 탄소발열체(200), 합선방지층(300), 동판(400), 제1 쿠션층(500)의 외주면을 둘러싸며 온열 매트의 하면 일부까지 둘러싸도록 형성되고, 바닥층(600)과 연결되어 마감될 수 있다.

이에 따라, 표면층(100)이 온열 매트의 탄소발열체(200), 합선방지층(300), 동판(400), 제1 쿠션층(500)를 덮도록 형성되어 탄소발열체(200), 합선방지층(300), 동판(400), 제1 쿠션층(500)을 보호하고 고정할 수 있다.

또한, 표면층(100)의 각 모서리 부분을 열봉을 이용하여 PVC, PU 또는 TPU의 성분을 녹여 봉합할 수 있다.

이는 습도나 물이 일체 온열 매트 안으로 스며들지 못하도록 함으로써, 온열 매트의 수명과 탄성을 극대화할 수 있다.

또한, 온열 매트의 내부에 습기나 물에 의한 세균번식을 방지할 수 있다.

또한, 표면층(100)은 표면층(100)의 상면에 코팅층을 더 포함하여, 자발적인 살균기능을 하여 표면층(100)의 외부면에 습기나 물에 의한 세균번식을 방지할 수 있다.

코팅층은 은 화합물과 게르마늄, 벤토나이트, 죽탄, 옥, 알루미늄, 흑연, 숯, 장석반암, 규조토 및 편백 중 하나 이상 나노입자 분말을 포함할 수 있으나, 본 발명을 설명하기 위한 일 실시 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것은 아니며 살균 기능의 물질을 더 포함할 수 있다.

은 화합물은 질산은과 같은 수중 또는 유기용매 중에서 가용성인 은 화합물을 포함할 수 있다. 용매 가용성인 은 화합물은 특히 은이온과 복합체화제, 킬레이트제의 복합제이다. 이러한 종류의 은 복합체 화합물은 예를 들면, 은화합물과 복합체화제를 용매에 가하여 형성시키고, 이어서 생성된 은 복합체를 이러한 코팅 조성물을 위한 용액의 형태로 사용한다.

은(I) 이온과 은복합체 화합물을 형성하는 복합체화제는 할로겐 이온, 요오드, 브로마이드, 클로라이드(또는 상응하는 히드로할릭산(hydrohalic acid), 티오 화합물, 티오시아노 화합물, 당(예: 펜토스 및 헥소스, 예를 들면 글루코스), 디케톤과 같은 β-디카보닐 화합물(예: 아세틸아세토네이트), 케토 에스테르(예: 아세토아세테이트 및 알릴아세토아세테이트), 에테르 알콜, 카복실산, 카복실레이트(예: 아세테이트, 시트레이트 또는 글리콜레이트), 베타인,디올, 폴리올(폴리알킬렌 글리콜과 같은 중합체성 폴리올 포함), 크라운 에테르, 인화합물, 머캅토 화합물(예: 3-머캅토프로필트리메톡 시실란 및 3-머캅토프로필트리에톡시실란) 및 아미노 화합물을 포함할 수 있다.

그 중 머캅토 화합물[예: 머캅토실란 등], 아미노 화합물[예: 아미노실란, 모노아민, 디아민, 트리아민 및 테트라아민, 및 그 이상의 폴리아민 등]이 바람직하다.

구체적으로, 유기 아민은 트리에틸렌테트라민, 디에틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민 및 에틸렌디아민을 포함할 수 있다. 아미노실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란 및 2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란(DIAMO), 2-아미노에틸-3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노헥실-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 아미노헥실-3-아미노프로필트리에톡시실란을 포함할 수 있다.

게르마늄은 규소와 유사하므로 지각(地殼) 속의 규산염의 규소와 치환하여 널리 존재하며, 또 구리나 아연 등을 함유한 황화광물이나 석탄 속에 함유되지만 게르마늄을 주체로 하는 광물은 극히 적다. 게르마늄은 세균을 사멸시키는 작용이 있다.

벤토나이트는 바이러스 및 곰팜이와 같은 유해인자를 해독할 수 있다.

죽탄은 흡착작용이 있어, 분해 시 발생하는 악취를 제거할 수 있다. 죽탄은 살균력을 가지고 있어 분해 시 세균번식을 억제할 수 있다.

옥은 해로운 노폐물을 분해하는 효과가 있다.

숯은 목재 등 유기물질을 공기를 차단하고 가열하였을 때 생기는 무정형탄소이다. 활성탄은 숯을 가열하여 흡착한 기체를 제거한 것이다. 숯은 기체의 흡착, 액체 중의 불순물제거 등에 이용한다.

장석반암은 장석을 주로 하고 각섬석과 흑운모를 섞은 미정질 석기 속에 정장석을 반정으로 하는 반심성암이다. 이같이 야외에서 반정이 정장석인지 장석인지 구분하기 어려우므로 장석반암이라 부른다.

장석반암을 인테리어 마감재에 적용시 예상되는 특징은 다음과 같다.

첫째, 유해물질 제거 및 중금속 분해 작용이 뛰어나다. 1㎤당 3만~15만 개의 다층다공질로 구성되고, 비 표면적이 넓어 오염물질 및 중금속 등 흡착, 분해 작용, 시멘트 독성중화, 항균, 방충 및 탈취 작용이 뛰어나며 최근에는 다이옥신 제거용으로 사용되고 있다.

둘째, 인체에 활력을 주는 40여 종의 미네랄이 용출되어 신진대사와 피부 건강에 효과가 있다.

셋째, 산성이나 강알칼리성 물을 약알칼리성(pH7.2~7.4)으로 조절하며, 수질을 활성화하여 정수 작용을 한다.

넷째, 풍부한 용존산소(O2)량 및 산소 작용을 한다. COD(화학적 산소요구량), BOD(생물학적 산소요구량)가 낮아지고 산소량이 증가하여 방부 작용을 억제시켜 생체에 활력을 줄 수 있다.

다섯째, 공명, 공진 및 흡수 작용 등으로 식품의 신선도 유지, 맛의 증가, 혈액순환 및 신진대사 촉진 등 원적외선 방사 작용을 할 수 있다.

규조토(Diatomite)는 규조류라 불리는 딱딱한 껍질로 이루어진 퇴적물의 집합체이다. 규조토는 지구의 전형적인 화학성분인 규산성분이 화학성분 중의 90%가량을 차지하고 있다.

규조토는 규조류 껍데기의 복잡한 구조와 다른 퇴적물들과 섞이면서 매우 낮은 밀도로 구성되어 흡착, 운반, 여과 및 연마의 특성을 지닌다.

규조토는 규조세포의 종류, 발달상태, 보존상태, 불순물질 함유량, 화학적 조성 및 안정성 등에 따라 결정된다.

규조토는 제품위 물리 화학적 용도에 따라 용도가 구분된다. 규조토는 무수한 다공질로 형성되어 있으며, 각입자가 대단히 불규칙한 형상으로 되어있어 Filter cake를 형성하였을 경우 80 ~ 95%의 공극률을 이루며 독특한 규조토 입자로 인해 생긴 많은 모세관상을 형성한다.

또한, 규조토는 여과제로 사용할 수 있다.

규조류의 화석을 여재로 사용하는 것으로 일반적으로 규조토 여과라 한다. 이 규조토를 다공성 지지재나 여과 cartridge의 표면에 약 2~5mm 두께로 적층 및 coating하여 사용한다. 이 여과재는 압력용기 내에서 물을 가압시켜 통과시키거나 진공으로 흡입통과 시키는 방법을 사용한다.

또한, 규조토는 연마제로 사용할 수 있다.

규조토는 모든 금속에서 사용 가능한 정밀 커팅 연마제로 금속에 스크레치를 발생시키지 않고 연마가 가능하다. 또한 차량광택제, 타일청소 및 치약 등에 사용된다.

또한, 규조토는 흡수제로 사용할 수 있다.

규조토는 제오라이트처럼 내부의 공극을 가지고 있기 때문에 자신의 무게보다는 2-3배정도의 액체를 흡수할 수 있다. 규조토는 기본적으로 액체를 고체화 시켜주는 흡수성이 뛰어나고, 흡수한 물질이 다시 누출되는 현상을 막을 수 있다.

규조토는 낮은 열전도율을 갖고 있다. 또한, 규조토는 고온에서 소성시켜도 쉽게 수축되지 않아서 열충격에 강한 특성이 있다. 이러한 특징으로 매우 단단한 내화재로 사용된다. 규조토 내화벽돌은 단열 및 방음효과도 우수하여, 약 1000℃까지 견딜 수 있다.

또한, 규조토는 첨가재로 사용할 수 있다.

규조토는 매우 낮은 밀도와 높은 흡수성 및 화학적 안정성을 가지고 있어, 다양한 곳에 첨가제로 사용될 수 있다. 규조토는 주로 페인트 산업, 플라스틱 및 폴리에틸렌 산업에 첨가제로 사용된다. 또한, 규조토는 광택을 억제하는 용도로 사용되고, 규조토의 미세구조가 접착을 도와줄 수 있다.

규조토는 식물성 플랑크톤의 일종인 규조가 바다 속이나 호수 밑에 쌓여서 규산 부분만이 화석화된 퇴적암이다. 규조토는 실내 공기를 정화시킬 수 있다. 규조토는 유해물질을 흡착하여 분해하는 능력이 뛰어나다.

이러한 이유로는, 규조토는 식물성 플랑크톤의 화석으로 활성탄(숯)의 약 5천배에 해당하는 기공이 포함되어 있다. 이 미세기공이 오염된 입자를 여과하므로, 규조토는 초다공질체라고 한다. 규조토의 미세기공은 습도를 유지할 수 있다. 또한, 규조토는 악취 및 냄새를 제거하는 성질이 있다. 또한, 규조토는 표면적이 크고, 밀도는 작아서, 열절연성이 뛰어나며, 내화성이 있다.

편백은 편백나무로, 측백나무과의 교목으로 높이가 30~40m까지 자라는 큰 나무이다. 효능은 향균, 살균효과로 항생제와 같은 역할을 하고, 스트레스 해소, 심신안정, 면역력 증진, 혈액순환 촉진, 피부질환을 개선하는데 도움을 준다. 또한, 편백나무는 목재의 질이 좋고 향도 뛰어나며, 피톤치드 방출량이 침엽수중에서 최고로, 향나무, 소나무, 측백나무의 5배에 달할 정도로 많이 분비된다.

또한, 코팅층에 유용미생물군주를 더 포함할 수 있다.

유용미생물군주는 락토바실러스 델브룩키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 케이시(Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 및 마이크로코쿠스속(Micrococcus) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

참고로, 유용미생물군은 효모, 유산균, 누룩균, 광합성 세균, 방선균 등 80여 종의 유용한 미생물을 모아 배양한 것이다. 유용미생물군주는 효모균이나 유산균 같은 좋은 미생물을 뜻한다. 유용미생물은 해로운 미생물의 증식을 억제할 수 있다.

또한, 표면층(100)의 코팅층에 허브를 더 포함할 수 있다.

허브는 달, 아니스, 월계수, 오레가노, 타라곤, 바질, 세이지, 타임, 박하, 처빌, 고수, 로즈메리, 히솝, 보리지, 러비지, 세이보리 및 레몬밤 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이는 본 발명의 제1 실시예에 불과하므로, 온열 매트의 사용목적에 따른 효과를 나타낼 수 있는 허브 등을 포함할 수 있다.

허브를 코팅층에 포함시켜 온열 매트에서 발향되는 향으로, 의료용, 침구류, 요가, 각종 운동용으로 온열 매트가 사용되는 경우, 사용자의 심신을 안정시키며 치료, 수면, 운동 등의 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 표면층(100)의 코팅층에 UV코팅제를 더 포함하여, 자외선을 차단하여 표면층(100)의 색이 변질되지 않아 미관을 오랫동안 유지할 수 있다.

UV코팅제는 PVB(Poly vinyl butyral) 15 내지 20 중량부, 아크릴 모노머 90 내지 95중량부, 광개시제 0.5 내지 1중량부 및 소포제, 안료, 분산제, UV안정제로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 0.5 내지 1중량부를 혼합한 것일 수 있다.

PVB(Poly vinyl butyral)는 폴리비닐 부티랄로 액상화하여 혼합이 용이하도록 하며 접착력 및 자외선을 차단할 수 있도록 사용할 수 있다.

이때, PVB는 15중량부 미만으로 사용할 경우 접착력과 자외선 차단이 약해지며, PVB를 20중량부 초과로 사용할 경우 경화력이 약해질 수 있다.

아크릴 모노머는 뛰어난 투명도, 내후성 및 내열성으로 점착력이 뛰어나며 UV코팅제의 점조 조절, 기재와의 접착력 및 UV코팅제 경화 후 경도를 위해 사용될 수 있다.

이때, 아크릴 모노머는 90중량부 미만으로 사용할 때에는 점착성이 낮아지는 단점이 있으며 95중량부 초과로 사용할 때에는 접착강도가 낮아질 수 있다.

광개시제는 빛으로부터 에너지를 흡수하여 중합반응을 시작하게 하는 물질로 경화를 신속하게 할 수 있도록 사용할 수 있다.

이때, 광개시제는 0.5중량부 미만으로 사용할 때에는 반응이 나타나지 않는 단점이 있으며 1중량부 초과로 사용할 때에는 경화력이 강해져 UV코팅제가 경화된 후 크랙이 발생할 수 있는 단점이 있다.

소포제 안료, 분산제 및 UV안정제는 UV코팅제의 조성물을 혼합할 때나 UV코팅제의 사용이 용이하도록 사용될 수 있다.

소포제 및 기타첨가제는 0.5중량부 미만으로 사용할 때 효과가 미비한 단점이 있으며 1중량부 초과로 사용할 때에는 조성물 간의 혼합이 제대로 이루어지지 않는 단점이 있다.

안료는 UV코팅제의 색상을 표현하는 것이 가능하고, 분산제는 UV코팅제가 응집되는 것을 방지하며, UV안정제는 UV코팅제의 색변질방지 효과를 높일 수 있도록 사용할 수 있다.

탄소발열체(200)는 표면층(100) 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열할 수 있다.

탄소발열체(200)는 전기적 장치와 연결되어 발열할 수 있고, 난방 기능을 한다.

또한, 탄소발열체(200)는 원적외선을 발산하여 향균작용 및 사용자에게 원적외선을 공급하여 원적외선 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 탄소발열체(200)를 이용하여 난방을 하는 경우, 에너지 효율이 높아 난방비가 절감되고 화재의 위험성이 저하될 수 있다.

또한, 탄소발열체(200)는 필름 또는 섬유 형태로 형성될 수 있다.

필름형태는 필름지 같은 비닐에 탄소성분을 인쇄하는 것처럼 붙히는 것으로, 원적외선 방출효과가 있다. 또한, 판넬처럼 즉시 사용가능하고 구조가 간단하다. 또한, 부분난방이 가능하고 10분이내로 따뜻해지는 장점이 있다.

섬유형태는 섬유에 탄소를 입혀 직물을 짜거나, 섬유에 탄소를 코팅하는 것으로, 즉시 사용이 가능하고, 작동시키는 즉시 따뜻해지는 장점이 있다. 또한, 공기온이 높고 고장율이 낮고, 습도에 강하고 충격에 강한 특성이 있다.

합선방지층(300)는 탄소발열체(200) 하단에 구비될 수 있다.

합선방지층(300)는 탄소발열체(200)와 동판(400) 사이에 구비되어, 탄소발열체(200)와 동판(400) 사이에서 일어날 수 있는 합선을 방지할 수 있다.

또한, 합선방지층(300)은 천연 섬유로 형성된 원사일 수 있다.

이때, 천연 섬유는 파인애플잎 섬유, 목화섬유, 코코넛 섬유, 대나무 섬유, 바나나섬유, 모시 섬유 및 마닐라삼 중 하나 이상일 수 있다.

파인애플잎 섬유는 피나라고도 하며, 마직물과 유사하게 생겼다. 파인애플잎 섬유는 가볍고 친환경소재이다. 파인애플잎 섬유는 주로 가방, 의류, 바닥매트에 사용된다.

목화 섬유는 중공으로서 천연의 꼬임을 하고 있기 때문에 흡수된 습기를 방출이 용이하고 회복력이 뛰어나다. 또한, 목화검유는 흡습성과 보온성이 뛰어나다. 또한, 수명이 길다는 것이 특징이다.

코코넛 섬유는 코코넛열매의 딱딱한 과피를 이루고 있는 섬유로 코이어 섬유라고도 한다. 코코넛 섬유는 방수기능을 가지고, 특히 바닷물로부터 받는 손상을 덜 입을 수 있다.

대나무 섬유는 순수 천연의 대나무 펄프에서 추출한 식물성 섬유를 말한다. 또한, 대나무 섬유는 청량감, 자외선차단, 이온발생기능, 세균억제효과 및 회로회복에 효과적이다.

또한, 대나무 섬유는 이형 단면으로 표면적이 크고, 측면에 가늘고 긴 공동이 있어 경량이며, 수분의 흡수 및 방출이 빠르고, 통기성이 우수한 특징이 있다.

또한, 구김이 잘 가지 않고, 열전도성이 높으며 촉감이 좋다.

바나나 섬유는 친환경적이며, 부드러운 질감을 가지고 있어 대나무를 이용해 만든 섬유와 같은 느낌이 날 수 있다. 이러한, 바나나 섬유는 자켓, 치마 및 바지 등과 같은 옷을 만드는데 적합할 수 있다. 이에 따라, 사람이 사용하는 매트에도 적합할 수 있다.

모시 섬유는 자연섬유이고 젖었을 때 더욱 강력해지는 특징이 있다. 또한, 모시는 곰팡이에 대한 저항력이 강하고, 면이나 울과 합성이 용이하다. 또한, 내구성이 뛰어나서 좌석시트로도 많이 사용된다.

마닐라삼 섬유는 열대지방에서 나는 1종의 파초 잎자루에서 채취한 섬유로, 섬유의 가운데가 비어있어 무게가 가볍다는 특징이 있다. 또한, 내해수성이 우수하다.

또한, 합선방지층(300)은 고탄성의 폼으로 형성될 수 있다.

합선방지층(300)이 고탄성의 폼으로 형성되어, 탄소발열체(200) 및 동판(400) 사이에서 일어날 수 있는 합선을 방지하면서, 온열 매트의 쿠션감을 더욱 높여줄 수 있다.

고탄성의 폼은 아웃라이트 소재일 수 있으나, 이는 본 발명의 제1 실시예에 불과하므로, 탄성력 있는 소재이면 모두 가능하다.

동판(400)은 합선방지층(300) 하단에 구비되고 열을 고루 분산시킬 수 있다. 또한, 동판(400)은 전자파 차단 효과 및 수맥차단효과를 나타낼 수 있다.

동판(400)은 합선방지층(300) 하단에 구비되어 우너사(300)의 열선 사이의 공백에 온도 차를 없애고 하부로 발산하는 열의 손실을 막아 에너지 절약에 도움을 줄 수 있다.

또한, 동판(400)은 전자파 차단 효과 및 수맥차단 효과가 높아 인체에 유익한 역할을 할 수 있다.

또한, 동판(400)은 하나의 직사각형 판 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 동판(400)은 단면이 'S'형상으로 형성된 다수개의 동판재(410)로 결합되어 형성될 수 있다.

동판재(410)는 단면이 'S' 형상으로 형성되고, 양 끝단에 중심을 기준으로 점대칭되는 결합부(411)를 포함할 수 있다.

결합부(411)는 곡률을 가지고 말린 형상으로 형성되어 동판재(410)가 서로 결합할 수 있다.

이러한 다수개의 동판재(410)가 결합하여 동판(400)을 형성함으로써, 결합부분이 다중으로 구성되어 수맥차단 기능이 향상될 수 있다.

또한, 하나의 동판층으로 다수개의 동판을 적층시킨 효과를 얻을 수 있다. 즉, 직사각형 판 형상의 다수개의 동판을 적층시키는 것보다, 최소의 동판 양 및 부피로 수맥차단 효과를 극대화할 수 있다.

동판(400)은 제1 쿠션층(500)과 친환경 접착제로 완전히 접착할 수 있다.

제1 쿠션층(500)은 동판(400) 하단에 구비되어 쿠션감을 줄 수 있다.

제1 쿠션층(500)은 라텍스, 코코넛팜, 마블폼 및 폴리우레탄폼 중 하나일 수 있으나, 이는 본 발명의 제1 실시예에 불과하므로, 쿠션감을 가지는 다양한 재질로도 형성될 수 있다.

라텍스는 주원료 천연고무로 만들어지며 탄력성이 높다. 통풍성이 좋고, 위생적이고 향균성이 있다.

코코넛팜은 코코넛 열매의 속 껍질을 감싸고 있는 천연 섬유로 자체적으로 향균성을 가지고 있어 위생적이다. 통풍성이 좋고 공기중에 남아있는 습기를 흡수해 두었다가 건조시 배출하므로 실내의 습도를 일정하게 유지하는 기능을 한다.

마블폼은 다양한 스펀지류를 생산한 후 남은 로스부분과 폐자재 등을 잘게 분쇄하여 화학접착제를 첨가해 압축가공한 매트이다. 마블폼은 매우 저렴하고 꺼지지 않는 탄성으로 장기간 사용할 수 있다.

폴리우레탄폼은 주원료 폴리우레탄으로 만들어진 특수 화학 처리한 스펀지로 본원력이 우수하다. 또한, 인체 굴곡에 따라 몸에 가해지는 압력을 균일하게 분산시켜 주며, 가격이 저렴하다. 또한, 단열성이 크고 전기절연성이 뛰어나며, 강도가 크다.

바닥층(600)은 제1 쿠션층(500) 하단에 구비되며 지면과 접할 수 있다.

바닥층(600)는 제1 쿠션층(500)를 보호하고 커버할 수 있다. 또한, 바닥층(600)는 지면의 상태에 대해 매트의 층의 제1 쿠션층(500)를 보호할 수 있다.

또한, 바닥층(600)은 온열 매트의 하면 일부까지 덮고 있는 표면층(100)과 연결되어 마감될 수 있다.

바닥층(600)을 하면에 표면층(100)과 연결하여 덧대고 표면층(100)과 연결된 부위를 접착제로 마감한 후에 실리콘을 이용하여 최종적으로 마감처리를 할 수 있다.

바닥층(600)은 표면층(100)과 동일한 소재로 형성될 수 있고, 미끄럼방지 돌기가 형성되어 매트의 미끄럼을 방지할 수 있다.

이때, 접착제는 VOC 문제가 전혀 없는 친환경 접착제인 폴리비닐계접착제, 이소시아네이트계접착체를 사용할 수 있다.

또한, 접착제는 천연접착제로, 물 100 중량부에 대하여, 양성전분 3 내지 8 중량부, 덱스트린 3 내지 8 중량부, 대두단백 3 내지 8 중량부, 밀크 카제인 3 내지 8 중량부, 암모니아수 3 내지 8 중량부, 아라비아 검 3 내지 8 중량부 및 알긴산 소다 3 내지 8 중량부를 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 접착제는 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제가 사용될 수 있다. 이러한, 무독성 친환경 합성수지 에멀젼 접착제는 비닐-아세테이트/에틸렌 코폴리머 에멀젼(vinyl-acetate/ethylene co-polymer emulsion) 50 내지 55중량부 및 희석제로 물 35 내지 40중량부로 이루어진 초산비닐계 수성 접착제가 사용될 수 있다.

이러한 구성은 습기나 물이 온열 매트 안으로 들어가는 것을 방지하기 위한 것이다. 이에 따라, 온열 매트 안으로 습기나 물이 흡수되지 않아, 매트 안에 곰팡이 등 세균이 번식하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 일체형으로 온열 매트를 형성하여 내구성이 강하고, 변형이 일어나지 않아 오래 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 온열 매트는 내구성 패드(700) 및 제2 쿠션층(800)을 더 포함할 수 있다.

내구성 패드(700)는 표면층(100)과 탄소발열체(200) 사이에 구비되어 온열 매트의 내구성을 더욱 보강할 수 있다.

내구성 패드(700)는 내구성 및 유연성이 높은 스티렌부타디엔고무(styrene butadien rubber:SBR), 니트릴고무(acrylonitrile-butadiene rubber:NBR), 실리콘고무(silicone rubber) 등의 합성고무, 폴리 스티렌(PS), 폴리 프로필렌(PP), 폴리 에틸렌(PE), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 열가소성 수지 플라스틱과 같은 소재로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 내구성 및 유연성이 높은 소재들로 형성될 수 있다.

이에 따라, 온열 매트는 표면층(100)의 상면이 사용자의 사용 또는 외부의 충격에 의해 손상되더라도, 내구성 패드(700)가 노출되는 것으로, 온열 매트 내부를 2차적으로 보호할 수 있다.

제2 쿠션층(800)은 표면층(100)과 탄소발열체(200) 사이에 구비되어 온열매트의 쿠션감을 더욱 보강할 수 있다.

또한, 제2 쿠션층(800)은 내구성 패드(700)가 구비될 경우, 내구성 패드(700) 및 탄소발열체(200) 사이에 구비될 수 있다.

또한, 제2 쿠션층(800)은 쿠션감을 가지며, 열전도성이 높은 소재로 형성되어 탄소발열체(200)의 열을 사용자에게 전달되도록 할 수 있다.

또한, 제2 쿠션층(800)은 라텍스, 코코넛팜, 마블폼 및 폴리우레탄폼 중 하나일 수 있으나, 이는 본 발명의 제1 실시예에 불과하므로, 쿠션감을 가지고, 열 전도율이 높은 다양한 재질로도 형성될 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 온열 매트는 친환경 PVC로 표면층(100)을 형성하고 방수 기능을 할 수 있어, 이물질 청소가 용이하고 세균번식을 차단할 수 있다.

또한, 일체형으로 내구성을 강하게 하고, 원적외선 및 수맥차단 발열체로서 의료용뿐만 아니라 침구류, 요가, 각종 운동용 등으로 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 온열 매트는 표면층(100), 탄소발열체(200), 제1 쿠션층(500), 바닥층(600), 내구성 패드(700) 및 제2 쿠션층(800)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 실시예에 따른 온열매트의 합선방지층(300) 및 동판(400)을 제외하고는 제1 실시예에 따른 온열매트와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

이러한 구성의 온열 매트는 침구류, 의료용 등의 온열 매트로써 사용이 용이할 수 있고, 다양한 분야에 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 온열 매트를 정면에서 각층을 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 온열 매트는 표면층(100), 제1 쿠션층(500), 바닥층(600) 및 내구성 패드(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 실시예에 따른 온열매트의 탄소발열체(200), 합선방지층(300), 동판(400) 및 제2 쿠션층(800)을 제외하고는 제1 실시예에 따른 온열매트와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

이러한 구성의 매트는 요가, 실내운동 등의 스포츠용 매트로써 사용이 용이할 수 있고, 다양한 분야에 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100: 표면층
200: 탄소발열체
300: 합선방지층
400: 동판
410: 동판재
411: 결합부
500: 제1 쿠션층
600: 바닥층
700: 내구성 패드
800: 제2 쿠션층

Claims

PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층;
상기 표면층 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열하는 탄소발열체;
상기 탄소발열체 하단에 구비되는 합선방지층;
상기 합선방지층 하단에 구비되고 열을 고루 분산시키는 동판;
상기 동판 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및
상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하고,
상기 표면층의 상면에 코팅층을 더 포함하고,
상기 코팅층은,
은 화합물과 게르마늄, 벤토나이트, 죽탄, 옥, 숯, 장석반암, 규조토 및 편백 중 하나 이상 나노입자 분말을 포함하며,
상기 코팅층은,
UV 코팅제를 더 포함하고,
상기 UV코팅제는,
PVB(Poly vinyl butyral)15내지 20 중량부, 아크릴 모노머 90 내지 95중량부, 광개시제 0.5 내지 1중량부 및 소포제, 안료, 분산제, UV안정제로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 0.5 내지 1중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제1항에 있어서,
상기 합선방지층은,
천연 섬유로 형성된 원사이고,
상기 천연 섬유는,
파인애플잎 섬유, 목화섬유, 코코넛 섬유, 대나무 섬유, 바나나섬유, 모시 섬유 및 마닐라삼 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제1항에 있어서,
상기 합선방지층은,
폼으로 형성되는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제1항에 있어서,
상기 동판은,
단면이 'S'형상으로 형성된 다수개의 동판재로 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층;
상기 표면층 하단에 구성되고 원적외선을 발산하며 발열하는 탄소발열체;
상기 탄소발열체 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및
상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하고,
상기 표면층의 상면에 코팅층을 더 포함하고,
상기 코팅층은,
은 화합물과 게르마늄, 벤토나이트, 죽탄, 옥, 숯, 장석반암, 규조토 및 편백 중 하나 이상 나노입자 분말을 포함하며,
상기 코팅층은,
UV 코팅제를 더 포함하고,
상기 UV코팅제는,
PVB(Poly vinyl butyral)15내지 20 중량부, 아크릴 모노머 90 내지 95중량부, 광개시제 0.5 내지 1중량부 및 소포제, 안료, 분산제, UV안정제로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 0.5 내지 1중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 표면층은,
온열 매트의 상면부터 하면 일부까지 둘러싸도록 형성되고,
상기 바닥층은,
온열 매트의 하면에서 상기 표면층과 연결되어 접착제로 마감 후, 실리콘으로 마감되는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
삭제
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 코팅층은,
허브를 더 포함하고,
상기 허브는 달, 아니스, 월계수, 오레가노, 타라곤, 바질, 세이지, 타임, 박하, 처빌, 고수, 로즈메리, 히솝, 보리지, 러비지, 세이보리 및 레몬밤 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
삭제
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 표면층과 상기 탄소발열체 사이에 구비된 내구성 패드를 더 포함하는 온열 매트.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 표면층과 상기 탄소발열체 사이에 제2 쿠션층을 더 포함하는 온열 매트.
PVC, PU 및 TPU 중 하나로 형성된 표면층;
상기 표면층 하단에 구비되는 내구성 패드;
상기 내구성 패드 하단에 구비되어 쿠션감을 주는 제1 쿠션층 및
상기 제1 쿠션층 하단에 구비되며 지면과 접하는 바닥층을 포함하고,
상기 표면층의 상면에 코팅층을 더 포함하고,
상기 코팅층은,
은 화합물과 게르마늄, 벤토나이트, 죽탄, 옥, 숯, 장석반암, 규조토 및 편백 중 하나 이상 나노입자 분말을 포함하며,
상기 코팅층은,
UV 코팅제를 더 포함하고,
상기 UV코팅제는,
PVB(Poly vinyl butyral)15내지 20 중량부, 아크릴 모노머 90 내지 95중량부, 광개시제 0.5 내지 1중량부 및 소포제, 안료, 분산제, UV안정제로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 0.5 내지 1중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 온열 매트.