KR102261040B1 - 사우나용 면상 발열체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사우나용 면상 발열체에 관한 것으로, 강회유리로 형성되고 후면에 단열판이 부착된 제1 패널층; 상기 제1 패널층과 동일한 형상으로 적층 결합되는 제2 패널층; 상기 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 코팅되고, 전류 인가 시 발열되는 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층; 및 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층 일측면 양측에 결합되어 전류 공급하며, 일측면에 바이메탈이 결합된 전극층;을 포함한다. 이러한 구성으로, 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 경사가 형성되도록 하여 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치됨으로써, 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층의 발열 시 열기가 제2 패널층의 하단에서부터 외부로 노출되도록 하여 기압 차에 의해 공기가 순환되도록 하여 실내 온도를 빠르게 상승시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

사우나용 면상 발열체{PLANAR HEATING ELEMENT FOR SAUNA}
본 발명은 사우나용 면상 발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열기를 통해 땀을 발생시키기 위해 이용되는 사우나용 면상 발열체에 관한 것이다.
소득수준이 높아짐에 따라 생활이 경제적으로 안정되면서 사람들은 자신의 건강에 대한 관심이 높아지게 되고, 이에 따라 휴게실 공간으로서 각종 기능을 갖춘 찜질방이 늘어나 연령과 성별에 상관없이 누구나 이용하게 되었다.
찜질방은 목욕, 온천, 사우나, 한증막 등의 서비스를 한 장소에서 종합적으로 즐길 수 있는 곳으로, 목욕, 식사, 운동, 피부 관리, 수면, 오락 등을 한꺼번에 해결하는 복합 문화공간으로 발전하여 사용자의 신체적 건강과 정신적 건강을 향상시킬 수 있는 여러 기능을 갖추게 된 것이다.
찜질방에는 찜질방의 대표적이면서도 본질적인 기능인 열기가 제공되는 공간 내에 들어가 땀을 흘리면서 몸 속에 쌓여있는 각종 노폐물을 배출시킬 수 있도록 하는 여러 기능적인 독립공간들이 설치되고 있다.
이러한 기능공간의 대표적인 공간으로 원적외선과 음이온이 배출되는 황토방은 가장 일반적인 기능공간이며, 이외에도 맥반석, 게르마늄, 제올라이트, 토르말린, 흑운모, 견운모, 천연옥, 자수정 등을 위주로 한 기능공간도 설치되는데 상기 기능물질의 기능 대부분은 원적외선의 복사 방출이다.
이러한 찜질방 내부에는 바닥, 벽면, 천장 등에 기능층을 형성하고 사용자 신체와 맞닿게 되는 바닥에는 보온층을 배치하여, 사용자는 신체의 손상없이 찜질방 내부에서 황토를 비롯한 기능층에서 복사하는 신체에 유익한 원적외선 등의 기능을 흡수하여 땀을 배출함으로써 신체 내부의 노폐물을 외부로 배출하게 되는 것이다.
그러나, 이와 같은 황토기능층의 기능을 발휘하기 위해서는 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러 등으로 데워지는 증기 또는 온수를 증기파이프 또는 온수파이프를 통해 흘려 보내 증기/온수파이프와 함께 형성된 기능층의 온도를 상승시켜 황토기능층의 기능을 발휘하기 때문에, 보다 원활한 원적외선 방출을 위해 찜질방 내부의 온도를 적어도 70~100℃의 온도범위로 매우 높게 형성하게 되며, 고온의 황토로부터 방출되는 원적외선은 피부 및 피하조직에 직접 도달하게 되어 그에 따른 원적외선 효과는 신체 내부에서 발휘되지만, 실내가 너무 고온이어서 사용자는 오래 실내에서 고온을 견디면서 머물 수 없으며 고온으로 인해 공기가 탁하고 호흡이 불편하게 되어 실질적인 사용자의 찜질시간은 적어져 원적외선 효과가 반감된다는 문제가 발생하였다.
대한민국특허청 공개번호 제10-20040101974호 대한민국특허청 등록번호 제20-0413281호 대한민국특허청 등록번호 제10-1610307호 대한민국특허청 등록번호 제20-0452843호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 실내 온도를 단기간에 상승시키는 것은 물론, 적은 비용으로 시공이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사우나용 면상 발열체는, 강회유리로 형성되고 후면에 단열판이 부착된 제1 패널층; 상기 제1 패널층과 동일한 형상으로 적층 결합되는 제2 패널층; 상기 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 코팅되고, 전류 인가 시 발열되는 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층; 및 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층 일측면 양측에 결합되어 전류 공급하며, 일측면에 바이메탈이 결합된 전극층;을 포함한다.
또한, 상기 제1 패널층 및 제2 패널층의 서로 마주보는 각 측면에는 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치되도록 서로 평행하는 제1 경사면 및 제2 경사면이 형성되고, 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층에서 발생되는 열기가 하방에서부터 전방으로 전달되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 패널층의 후면에는 서로 마주보는 벽면과의 경사마찰이 형성되도록 제3 경사면 및 설치 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 패널층의 전면에는 외부 물기가 하방으로 이동되도록 제4 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 패널층 및 제2 패널층의 서로 마주보는 각 측면에는 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치되도록 서로 평행하는 제1 경사면 및 제2 경사면이 형성되고, 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층에서 발생되는 열기가 하방에서부터 전방으로 전달되도록 하며, 상기 제1 패널층의 후면에는 서로 마주보는 설치 벽면과의 경사마찰이 형성되도록 제3 경사면 및 설치 경사면이 형성되고, 상기 제3 경사면 및 설치 경사면은 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 전방에 위치되도록 기울기를 가지며, 상기 제2 패널층의 전면에는 외부 물기가 하방으로 이동되도록 제4 경사면이 형성되고, 상기 제4 경사면은 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 후방에 위치되도록 기울기가 형성되며, 상기 설치 벽면에는 설치 프레임이 결합되고, 상기 설치 프레임의 전면에는 상기 설치 경사면이 형성되며, 하단에 상기 제1 패널층이 지지되는 지지턱이 형성되고, 상기 단열판의 전면에는 반사필름이 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 사우나용 면상 발열체에 따르면, 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 경사가 형성되도록 하여 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치됨으로써, 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층의 발열 시 열기가 제2 패널층의 하단에서부터 외부로 노출되도록 하여 기압 차에 의해 공기가 순환되도록 하여 실내 온도를 빠르게 상승시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사우나용 면상 발열체의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1에 도시된 A의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 패널층 및 제2 패널층의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 패널층 및 제2 패널층의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환팬을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 사우나용 면상 발열체를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사우나용 면상 발열체의 측면도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1에 도시된 A의 확대도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 패널층 및 제2 패널층의 평면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 패널층 및 제2 패널층의 측단면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환팬을 나타낸 도면이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 사우나용 면상 발열체는 신속하게 실내 공기를 따뜻하게 가열할 수 있는 특징이 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 사우나용 면상 발열체(100)는, 제1 패널층(110), 제2 패널층(120), 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층(130) 및 전극층(140)을 포함한다.
상기 제1 패널층(110)은 사우나 내벽의 설치 벽면(10)에 설치되는 것으로, 강화유리로 형성되고, 후면에 단열판(113)이 부착된다.
여기서, 상기 제1 패널층(110)은 전면이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치되는 제1 경사면(111)을 가진다.
상기 제1 패널층(110)의 후면에는 제3 경사면(112)이 형성된다.
이때, 상기 제3 경사면(112)은 상기 제1 경사면(111)과 평행하게 형성된다.
또한, 상기 단열판(113)의 전면에는 반사필름(114)이 부착된다.
상기 제2 패널층(120)은 상기 제1 패널층(110)과 동일하게 강화유리로 형성되고, 상기 제1 패널층(110)에 적층 결합된다.
이때, 상기 제1 패널층(110)과 제2 패널층(120)은 서로 일정거리 이격 적층되어 내부 공간부가 형성된다.
여기서, 상기 제2 패널층(120)의 후면에는 상기 제1 경사면(111)과 대응되도록 상반되는 제2 경사면(121)이 형성된다.
또한, 상기 제2 패널층(120)의 전면에는 외부 물기가 하방으로 이동되도록 제4 경사면(122)이 형성된다.
여기서, 상기 제4 경사면(122)은 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 후방에 위치되도록 기울기가 형성된다.
이에 따라, 상기 제2 패널층(120)의 전면에 발생되는 물기가 상기 제4 경사면(122)을 따라 하방으로 이동되어 상기 제2 패널층(120)에 발생되는 물기를 최소화할 수 있다.
상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층(130)은 전류 인가 시 발열되는 것으로, 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120) 사이에 코팅되고, 전류 인가 시 발열된다.
이때, 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층(130)은 상기 제1 경사면(111) 및 제2 경사면(121)에 의해 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 전방에 위치되도록 기울기를 가진다.
상기 전극층(140)은 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층(130)에 전류를 공급하는 것으로, 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층(130)의 일측면 양측에 결합된다.
여기서, 상기 전극층(140)은 온도 과다 상승 시 이를 조절하기 위해 일측면에 바이메탈(미도시)이 결합된다.
이때, 상기 전극층(140)은 전류 인가 및 온도 조절을 위한 전력원인 온도조절기(미도시)가 구비된다.
나아가, 상기 설치 벽면(10)에는 상기 제1 패널층(110)이 고정되는 설치 프레임(150)이 결합된다.
상기 설치 프레임(150)의 전면에는 상기 제3 경사면(112)과 대응되도록 설치 경사면(151)이 형성된다.
상기 설치 프레임(150)의 하단에는 상기 제1 패널층(110)이 지지되도록 지지턱(152)이 형성된다.
여기서, 상기 지지턱(152)은 상기 제2 패널층(120)까지 연장되고, 하단이 하방으로 갈수록 후방에 위치되도록 지지 경사면(153)이 형성된다.
이에 따라, 상기 제2 패널층(120)으로부터 낙하되는 물기가 상기 지지 경사면(153)을 따라 상기 설치 벽면(10)으로 안내된다.
나아가, 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120) 사이에는 순환팬(160)이 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120)의 서로 마주보는 측면 테두리에는 서로 이격되도록 일정두께의 UV액이 도포되고 LED에 의해 경화된다.
여기서, 상기 UV액은 일측이 개방되고, 개방된 부분에 상기 순환팬(160)이 구비된다.
이에 따라, 상기 순환팬(160)은 구동됨에 따라 상기 내부 공간의 공기를 순환시켜 보다 내부 온도를 신속하고 정확하게 조절할 수 있다.
나아가, 상기 순환팬(160)은 상기 UV액의 개방된 부분에 직접 연결되지 않고 제1 파이프(170) 및 제2 파이프(180)에 의해 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 순환팬(160)의 양측으로 상기 제1 파이프(170) 및 제2 파이프(180)가 연결된다.
상기 제1 파이프(170) 및 제2 파이프(180)의 각 일단부는 일측으로 갈수록 점차 넓어지는 테이퍼 형상을 가지며 상기 순환팬(160)에 연결된다.
상기 제1 파이프(170) 및 제2 파이프(180)의 각 타단부는 상기 내부 공간의 일측 및 타측에 연결된다.
이에 따라, 상기 순환팬(160)의 크기와 상관없이 결합이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제1 파이프(170)의 타단부는 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120)의 내부 공간의 일측에 삽입되고, 상기 내부 공간의 일측으로 연장되어 단부가 상방으로 밴딩된 제1 연장편(171)이 형성된다.
상기 제2 파이프(180)의 타단부는 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120)의 내부 공간의 타측에 삽입되고, 상기 내부 공간의 타측으로 연장되어 단부가 상방으로 밴딩된 제2 연장편(181)이 형성된다.
이에 따라, 상기 내부 공간의 열기를 상방으로 순환시켜 균일한 온도를 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 제1 경사면(111) 내지 제4 경사면(122) 및, 설치 경사면(151) 각각은 서로 동일한 기울기를 가지며, 기울기가 2도 내지 5도로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 지지 경사면은 대략 70~100도의 기울기를 가지는 것이 바람직하다.
이는, 상기 제1 패널층(110) 및 제2 패널층(120)을 견고하게 지지하기 위함이다.
나아가, 상기 UV액의 개방된 부분에는 상기 제1 파이프(170) 및 제2 파이프(180)에 밀착되도록 내주면에 볼록편(191)이 형성된 탄성 재질의 밀폐부재(190)가 결합된다.
상기 밀폐부재(190)의 외주면에는 상기 UV액과 함께 경화 시 견고한 고정력을 제공하기 위한 파형편(192)이 형성된다.
이에 따라, 상기 UV액의 개방된 부분을 기밀하게 밀폐시킬 수 있다.
본 발명에 의한 사우나용 면상 발열체에 따르면, 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 경사가 형성되도록 하여 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치됨으로써, 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층의 발열 시 열기가 제2 패널층의 하단에서부터 외부로 노출되도록 하여 기압 차에 의해 공기가 순환되도록 하여 실내 온도를 빠르게 상승시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 발열체 110: 제1 패널층
111: 제1 경사면 112: 제3 경사면
113: 단열판 114: 반사필름
120: 제2 패널층 121: 제2 경사면
122: 제4 경사면 130: 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층
140: 전극층 150: 설치 프레임
151: 설치 경사면 152: 지지턱
153: 지지 경사면 160: 순환팬
170: 제1 파이프 171: 제1 연장편
180: 제2 파이프 181: 제2 연장편
190: 밀폐부재 191: 볼록편
192: 파형편

Claims (5)

  1. 강회유리로 형성되고 후면에 단열판이 부착된 제1 패널층;
    상기 제1 패널층과 동일한 형상으로 적층 결합되는 제2 패널층;
    상기 제1 패널층 및 제2 패널층 사이에 코팅되고, 전류 인가 시 발열되는 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층; 및
    상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층 일측면 양측에 결합되어 전류 공급하며, 일측면에 바이메탈이 결합된 전극층;을 포함하고,
    상기 제1 패널층 및 제2 패널층의 서로 마주보는 각 측면에는 상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층이 상방에서 하방으로 갈수록 전방으로 배치되도록 서로 평행하는 제1 경사면 및 제2 경사면이 형성되고,
    상기 카본나노튜브 및 그래핀 혼합 발열층에서 발생되는 열기가 하방에서부터 전방으로 전달되도록 하며,
    상기 제1 패널층의 후면에는 서로 마주보는 설치 벽면과의 경사마찰이 형성되도록 제3 경사면 및 설치 경사면이 형성되고,
    상기 제3 경사면 및 설치 경사면은 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 전방에 위치되도록 기울기를 가지며,
    상기 제2 패널층의 전면에는 외부 물기가 하방으로 이동되도록 제4 경사면이 형성되고,
    상기 제4 경사면은 상방에서 하방으로 갈수록 하부가 후방에 위치되도록 기울기가 형성되며,
    상기 설치 벽면에는 설치 프레임이 결합되고,
    상기 설치 프레임의 전면에는 상기 설치 경사면이 형성되며, 하단에 상기 제1 패널층이 지지되는 지지턱이 형성되고,
    상기 단열판의 전면에는 반사필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 사우나용 면상 발열체.
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