KR102289234B1 - 휴대용 온열 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열원을 피부에 간접적으로 접촉시켜 따뜻하게 유지하며 휴대가 용이한 휴대용 온열 패드에 관한 것으로, 패드 유닛과, 상기 패드 유닛의 내부에 결합되며, 전기 에너지를 열에너지로 변환하는 발열체와, 상기 패드 유닛과 발열체 사이에 결합되는 차폐부와, 상기 발열체에 결합되며, 상기 발열체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛과, 상기 발열체의 단부에 결합되며, 상기 발열체에 전력을 공급하는 입력 단자 및 상기 발열체에 공급되는 전력을 온/오프 및 상기 발열체의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 온열 패드{A portable heating pad}

본 발명은 휴대용 온열 패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열원을 피부에 간접적으로 접촉시켜 따뜻하게 유지하며 휴대가 용이한 휴대용 온열 패드에 관한 것이다.

일반적으로, 겨울철 개인 난방을 위해서 담요, 방석, 넥워머, 목도리 등 다양한 생활용품을 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 생활용품은 보온을 필요로 하는 추운 겨울철을 이기기 위하여 두꺼운 형태로 제작되나, 이는 활동이 불편하고, 무거우며, 충분한 보온을 제공하지 못한다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해, 종래에는 전기담요와 같이 전기를 활용하는 생활용품이 제안되었으나, 종래의 전기장판, 전기담요와 같은 생활용품들은 가정과 같이 전력을 지속적으로 공급하는 장소에서만 사용이 가능하므로 휴대성이 좋지 못하다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 생활용품들은 전력이 지속적으로 공급되면서 발열체의 온도가 상승하여 고온에 의한 화상을 입는 안전 사고의 문제가 있었다.

한국등록특허 제10-1427399호 "온열패드"(등록일자 : 2014.07.31.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 휴대가 용이하고, 발열체의 온도를 조절하여 안전하며, 보관이 용이한 휴대용 온열 패드를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 온열 패드는 패드 유닛과, 상기 패드 유닛의 내부에 결합되며, 전기 에너지를 열에너지로 변환하는 발열체와, 상기 패드 유닛과 발열체 사이에 결합되는 차폐부와, 상기 발열체에 결합되며, 상기 발열체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛과, 상기 발열체의 단부에 결합되며, 상기 발열체에 전력을 공급하는 입력 단자 및 상기 발열체에 공급되는 전력을 온/오프 및 상기 발열체의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열체는 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 중앙에 도포되는 카본층과, 상기 카본층과 일정 거리 이격되며 상기 베이스 필름의 가장자리에 적층되는 통전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 입력 단자는 상기 발열체의 단부에 결합되는 케이블과, 상기 케이블이 감겨지는 릴 부재와, 상기 릴 부재에 형성되는 회전 축과, 일단은 상기 릴 부재에 고정되고 타단은 상기 회전 축에 고정되는 태엽스프링과, 상기 케이블이 상기 회전 축에서 풀린 상태로 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도 감지 유닛은 상기 발열체의 일단에 결합되는 제1 측정 센서와, 상기 발열체의 타단에 결합되는 제2 측정 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 측정 센서와 제2 측정 센서에서 측정된 온도를 비교하여 상기 발열체에 공급되는 전력을 온/오프 및 상기 발열체의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 온열 패드는 패드 유닛의 내부에 발열체가 마련되며, 발열체의 일단에는 입력 단자가 연결되어 발열체로 전력을 공급하고, 입력 단자로부터 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 통해 발열체가 과열되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 발열체는 면상 발열체로 이루어지고, 온열 패드 내부에 베이스 필름이 형성되며, 베이스 필름의 중앙에는 카본층이 도포되면서 가장자리에는 카본층과 일정 간격 이격되어 통전층이 마련되므로 통전층과 카본층에서 발생하는 스파크를 방지하며, 화재가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 입력 단자는 발열체로 전력을 공급시키는 케이블이 릴 부재에 감기면서 보관 시에는 케이블이 차지하는 부피를 감소하여 보관이 용이한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 휴대용 온열 패드를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패드 유닛, 발열체 및 차폐부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열체를 나타낸 단면도이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 입력 단자를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 휴대용 온열 패드를 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대용 온열 패드(1000)는 패드 유닛(100), 발열체(200), 차폐부(300), 온도 감지 유닛(400), 입력 단자(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

먼저, 상기 패드 유닛(100)은 통상의 패드로 팔, 다리, 또는 허리 등에 감겨질 수 있도록 유연한 재질인 가죽 또는 섬유 재질로 이루어지며, 다각형 또는 원형 형상으로 형성된다.

이때, 상기 패드 유닛(100)의 가장자리에는 잠금 부재(110)가 형성될 수 있으며, 상기 잠금 부재(110)는 패드 유닛(100)을 접은 상태로 고정시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 잠금 부재(110)는 지퍼, 벨크로테이프 또는 단추 중 적어도 하나로 형성되며, 본 발명에서는 지퍼로 도시하였으나, 이를 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 패드 유닛(100)은 외피(101)와 내피(102)로 이루어지며, 외피(101)와 내피(102) 사이에는 발열체(200)가 수용되는 수용공간이 형성된다.

다음으로, 상기 발열체(200)는 패드 유닛(100)의 내부에 결합되며, 후술할 입력 단자(500)로부터 공급되는 전기 에너지를 열에너지로 변환시킨다.

일실시예로, 본 발명의 발열체(200)는 열선으로 이루어지며, 스테인레스를 초극세사로 섬유화 가공한 것으로, 고강도이고, 내구성이 강하며, 방수가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 상기 발열체(200)는 적은 에너지로 고효율의 발열이 가능하며, 유연성이 좋아 쉽게 끊어지지 않게 된다.

그리고 일실시예에서의 상기 발열체(200)는 직류 전원을 이용하며, 직류는 교류에 비해 파동이 없어 전자파가 거의 발생하지 않으므로, 안전성이 높은 효과가 있다.

여기서, 상기 발열체(200)는 상기 패드 유닛(100)의 내부에 일정간격 이격되게 장착된 상태로 착탈이 용이하게 결합되어지는 것이 바람직하다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대용 온열 패드(1000)의 다른 실시예에서는 상기 발열체(200)는 면상발열체로, 베이스 필름(210)과, 카본층(220), 실버층(230), 통전층(240) 및 마감 필름(미도시)을 포함한다.

먼저, 상기 베이스 필름(210)은 패드 유닛(100)의 내부에 수용되도록 일정한 크기를 가지며, 내피(102)에 탈착 가능하게 결합된다.

그리고 상기 카본층(220)은 베이스 필름(210)의 중앙에 길이 방향으로 카본이 도포되며, 상기 카본층(220)은 전류가 인가되면 저항열을 발생시켜 면상에서 발열하게 된다.

상세하게는, 상기 카본층(200)은 베이스 필름(210)의 중앙에 액상의 카본 페이스트를 소정 간격으로 도포하고, 상기 베이스 필름(210)의 양측으로는 열전도를 향상시키기 위해 액상의 실버 페이스트를 도포하여 실버층(230)을 형성한 후, 카본층(220)과 이격되게 실버층(230)에 통전층(240)을 적층하게 된다.

또한, 상기 베이스 필름(210)의 상면에는 카본층(220), 실버층(230) 및 통전층(240)을 덮도록 마감 필름이 형성된다.

여기서, 상기 실버층(230)은 카본층(220)과 이격되어 베이스 필름(210)의 양측 가장자리에 형성되는 빗대(231)와, 상기 빗대(231)에서 카본층(220)에 접하도록 형성되는 빗살(232)로 이루어진다.

이때, 상기 통전층(240)은 상기 빗대(231)와 빗살(232)로 이루어진 실버층(230)의 외주면에 접착되어 실버층(230)과 통전층(240)이 견고하고 밀접하게 밀착된다.

이에 따라, 실버층(230)과 통전층(240) 사이에서 발생하는 스파크가 방지되고 카본층(220)에 전류를 효과적으로 전달할 수 있게 된다.

그리고 상기 실버층(230)은 빗대(231)를 기준으로 빗살(232)의 반대 방향에 빗살(232)에 대응되는 보조 빗살(233)이 형성된다.

여기서, 상기 보조 빗살(233)은 베이스 필름(210)을 지그재그 방향으로 통전층(240)에 접착되게 한다.

또한, 상기 통전층(240)을 카본층(220)과 이격되게 실버층(230)에 적층하며, 마감 필름을 통해 통전층(240)을 고정시켜, 통전층(240)이 베이스 필름(210)에서 유동되지 않고 고정되어 실버층(230)과 절손되는 것이 예방되고 실버층(230)에 전류를 효과적으로 전달할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 차폐부(300)는 패드 유닛(100)과 발열체(200) 사이에 결합되며, 상기 발열체(200)로부터 패드 유닛(100)으로 통전되는 전자파 또는 전기를 차폐시킨다.

그리고 상기 온도 감지 유닛(400)은 발열체(200)에 결합되며, 발열체(200)의 온도를 감지하며, 감지된 온도값을 제어부(600)로 전송한다.

이때, 상기 온도 감지 유닛(400)은 발열체(200)의 일단에 결합되는 제1 측정 센서(410)와, 발열체(200)의 타단에 결합되는 제2 측정 센서(420)로 이루어진다.

이때, 제1 측정 센서(410)는 입력 단자(500)로부터 전력이 공급되는 발열체(200)의 일단에 결합되어 발열체(200)의 온도를 측정하고, 제2 측정 센서(420)는 입력 단자(500)로부터 일정 거리 이격된 위치인 발열체(200)의 타단에 결합되어 발열체(200)의 온도를 각각 측정한다.

상기 제1 측정 센서(410)와 제2 측정 센서(420)에서 각각 측정된 발열체(200)의 온도 정보는 제어부(600)로 전송되고, 제1 측정 센서(410)와 제2 측정 센서(420)에서 측정된 발열체(200)의 온도의 차이가 기설정된 온도의 차이보다 높을 경우, 제어부(600)를 통해 입력단자(500)로부터 발열체(200)로 공급되는 전력을 차단시키도록 제어할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 입력 단자(500)는 발열체(200)의 단부에 결합되며, 발열체(200)에 전력을 공급하는 구성으로, 범용성 있는 USB 또는 마이크로 5핀 USB 등과 같은 표준 커넥터이며, 사용자의 필요에 따라 통용되고 있는 다양한 단자를 활용할 수 있다.

사용자는 상기 입력 단자(500)를 시중에 유통되는 휴대용 보조배터리에 연결하거나, 사용자의 휴대용 단말기, 노트북 등의 기기에 연결하여 발열체(110)에 전원을 공급시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 입력 단자(500)가 휴대용 보조배터리와 같은 전력공급원에 결합되면, 상기 발열체(200)가 발열체되면서 열 에너지가 발생되고, 이에 따라 패드 유닛(100)이 발열되게 된다.

여기서, 상기 입력 단자(500)는 패드 유닛(100)에 내장된 발열체(200)에 연결되면서, 전력공급원에 연결되는 전선으로 이루어지며, 보관상의 용이함을 위해 케이블(510)과, 릴 부재(520), 회전 축(530), 태엽 스프링(540) 및 스토퍼(550)을 포함한다.

먼저, 상기 케이블(510)은 일단은 전력공급원에 연결되고, 타단은 발열체(200)의 단부에 연결된다.

그리고 상기 릴 부재(520)는 케이블(510)이 수용되는 하우징으로, 릴 부재(520)에 형성된 회전 축(530)에 케이블(510)의 일부가 감겨지도록 형성된다.

다음으로, 상기 회전 축(530)은 릴 부재(520)에 형성되며, 외주면에는 케이블(510)이 감겨지고 풀려진다.

또한, 상기 태엽스프링(540)은 일단은 릴 부재(520)에 고정되고 타단은 회전 축(530)에 고정되며, 케이블(510)이 회전 축(530) 상에서 감겨진 상태로 유지하도록 회전 축(530)이 감기는 방향으로 힘을 제공한다.

여기서, 상기 스토퍼(550)는 케이블(510)이 회전 축(530)에서 풀린 상태로 고정시키게 된다.

이때, 사용자가 상기 회전 축(530)에 감겨있는 케이블(510)을 당기면 케이블(510)이 풀리게 되고, 케이블(510)을 놓을 경우, 스토퍼(550)가 케이블(510)을 고정하여 풀린 상태로 유지시키게 되고, 태엽스프링(540)을 통해 케이블(510)을 감겨지도록 할 수 있게 된다.

그리고 상기 제어부(600)는 패드 유닛(100) 또는 입력 단자(500)에 설치되며, 발열체(200)에 공급되는 전력을 On/Off 제어하며, 발열체(200)의 온도를 제어할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 휴대용 온열 패드
100 : 패드 유닛 101 : 외피
102 : 내피 110 : 잠금 부재
200 : 발열체 210 : 베이스 필름
220 : 카본층 230 : 실버층
240 : 통전층 300 : 차폐부
400 : 온도 감지 유닛
410 : 제1 측정 센서 420 : 제2 측정 센서
500 : 입력 단자 510 : 케이블
520 : 릴 부재 530 : 회전 축
540 : 태엽 스프링 550 : 스토퍼
600 : 제어부

Claims (4)

1. 패드 유닛;
   상기 패드 유닛의 내부에 결합되며, 전기 에너지를 열에너지로 변환하는 발열체;
   상기 패드 유닛과 발열체 사이에 결합되는 차폐부;
   상기 발열체에 결합되며, 상기 발열체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛;
   상기 발열체의 단부에 결합되며, 상기 발열체에 전력을 공급하는 입력 단자; 및
   상기 발열체에 공급되는 전력을 온/오프 및 상기 발열체의 온도를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 발열체는,
   베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 중앙에 도포되는 카본층과, 상기 베이스 필름의 양측에 실버 페이스트를 도포하여 형성한 실버층과, 상기 카본층과 일정 거리 이격되며 상기 베이스 필름 가장자리의 상기 실버층에 적층되는 통전층과, 상기 베이스 필름의 상면에 상기 카본층, 상기 실버층 및 상기 통전층을 덮는 마감 필름을 포함하며,
   상기 실버층은,
   상기 카본층과 이격되어 상기 베이스 필름의 양측 가장자리에 형성되는 빗대와, 상기 빗대에서 상기 카본층에 접하도록 형성되는 빗살과, 상기 빗대를 기준으로 상기 빗살의 반대 방향에 상기 빗살에 대응되는 보조 빗살을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 온열 패드.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 입력 단자는,
   상기 발열체의 단부에 결합되는 케이블과, 상기 케이블이 감겨지는 릴 부재와, 상기 릴 부재에 형성되는 회전 축과, 일단은 상기 릴 부재에 고정되고 타단은 상기 회전 축에 고정되는 태엽스프링과, 상기 케이블이 상기 회전 축에서 풀린 상태로 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 온열 패드.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 온도 감지 유닛은,
   상기 발열체의 일단에 결합되는 제1 측정 센서와, 상기 발열체의 타단에 결합되는 제2 측정 센서를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 측정 센서와 제2 측정 센서에서 측정된 온도를 비교하여 상기 발열체에 공급되는 전력을 온/오프 및 상기 발열체의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 온열 패드.
   

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