KR102363748B1 - 웨어러블 온열 치료 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의하면, 사용자의 손이나 발에 착용되는 착용부; 착용부의 내부에 내장되어 착용부에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부; 및 착용부에 구성되어 온열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 웨어러블 온열 치료 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 웨어러블 온열 치료 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손이나 발에 착용되는 장갑이나 양말 구조의 착용부 내부에 온열부가 내장되어 사용자가 간단히 장갑이나 양말을 착용하는 것만으로도 온열 치료 등을 쉽게 받도록 할 수 있는 웨어러블 온열 치료 장치에 관한 것이다.
최근, 웰빙에 따른 건강에 대한 관심 증폭 및 재활치료 등의 목적을 위하여, 음이온이나 열을 발생시켜 신체의 일부분인 손이나 발에 혈액순환촉진 등의 온열 치료 기능이 제공되도록 하는 온열 치료 장치들이 개발되고 있다.
이러한 온열 치료 장치는, 대부분 손이나 발 등이 수용되는 통체 구조의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구성되는 전기적 가열수단을 포함하고 있으며, 상기 가열수단에 의해 발생되는 열이 손이나 발에 전달되어 찜질 및 온열 치료가 이루어지는 구성을 가지고 있다.
그러나 종래의 온열 치료 장치는, 손이나 발 등이 수용되는 하우징이 소정의 부피와 무게를 가지는 통체 구조로 제작된다.
즉, 종래의 온열 치료 장치는, 일예로 합성수지 재질을 가지는 통체 구조의 하우징 내부에 가열수단이 내장되고 또한, 하우징의 통체 구조를 밀폐시키기 위한 개폐 도어 등이 적용되어야 하기 때문에, 소정의 부피와 무게를 가지게 된다.
이에, 종래의 온열 치료 장치는, 부피가 크고 무겁다 보니 일반적으로 병원 등의 재활전문치료기관 등에 구비되는 경우가 많으며, 이에 사용자가 재활전문치료기관을 방문하지 않고는 이용 치료가 어렵고 또한, 한정된 장소에서만 온열 치료가 가능하여 사용자의 움직임에 많은 제약이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 온열 치료 장치는, 단순히 통체 구조에 전반적으로 열이 방사되거나 확산되는 구조를 가지기 때문에, 하우징과 사용자의 신체가 밀착되는 것에 비해 찜질 효과가 저하되는 문제점이 있다.
(특허문헌 0001) 대한민국 등록실용 제0388374호
(특허문헌 0002) 대한민국 등록실용 제0460431호
(특허문헌 0003) 대한민국 등록실용 제0387017호
따라서 본 발명의 목적은 장갑이나 양말 구조의 착용부 내부에 온열부가 내장 구성되어 사용자가 간단히 장갑이나 양말을 착용하는 것만으로도 온열 치료 등을 쉽게 받도록 할 수 있는 웨어러블 치료 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 간편하게 장갑이나 양말을 착용한 상태에서 온열 치료가 제공됨에 따라 움직임의 제약이 많이 해소되고 사용성이 향상되며 밀착에 따른 찜질 효과가 향상되도록 할 수 있는 웨어러블 온열 치료 장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 사용자의 손이나 발에 착용되는 착용부; 착용부의 내부에 내장되어 착용부에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부; 및 착용부에 구성되어 온열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 웨어러블 온열 치료 장치가 제공된다.
여기서, 착용부는, 손이나 발을 보호하는 장갑 또는 양말 형상의 외피와; 외피의 내면에 구성되는 내피를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 온열부는, 착용부의 외피와 내피 사이에 위치되어 전기에너지를 통한 열에너지를 발생시키는 온열구조체와; 온열구조체와 외피 사이에 위치되어 온열구조체로부터 발생되는 열에너지가 외피 외부로 방출되는 것을 방지하는 보온구조체를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 온열구조체는, 손 또는 발의 아래 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제1온열구조체와; 손 또는 발의 윗 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제2온열구조체로 구분되는 것이 바람직하다.
또한, 제1온열구조체 또는 제2온열구조체는, 일면이 착용부의 외피 내면에 대면되고 이면에 열선이 배선되며 손이나 발을 감싸면서 굴곡 변형되어 밀착력을 극대화시키는 열전도용 호일; 호일의 이면을 커버하는 보온재; 및 보온재의 일면과 호일의 이면 사이에 도포되는 열전도용 접착층을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 보온구조체는, 제1온열구조체의 호일 일면과 착용부의 외피 내면 사이에 위치되어 제1온열구조체의 열이 외피 측으로 전달되는 것을 억제하는 제1보온구조체와; 제2온열구조체의 호일 일면과 착용부의 외피 내면 사이에 위치되어 제2온열구조체의 열이 외피 측으로 전달되는 것을 억제하는 제2보온구조체로 구분되는 것이 바람직하다.
또한, 제1보온구조체 또는 제2보온구조체는, 일면이 착용부의 외피에 대면되고 이면이 제1온열구조체의 호일 일면에 대면되어 온열구조체의 호일에 전도된 열이 착용부의 외피로 방출되는 것을 방지하는 박막형 차폐용 알루미늄판과; 알루미늄판의 이면에 구성되고 온열구조체의 호일 일면에 위치되어 온열구조체의 호일에 전도된 열을 흡수하고 알루미늄판에 전달되는 것을 억제하는 보온유지용 패딩을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부는, 착용부의 외피에 노출되도록 구성되고 전원공급용배터리와 온열부의 열선을 전기적으로 연결시켜 전기에너지가 열에너지로 변환되도록 열선의 발열 동작을 제어하는 제어패널을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 웨어러블 온열 치료 장치는, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부의 온열 치료시 발생되는 땀을 흡수하고 원적외선과 음이온을 방출시키는 이너용 착용부와; 기능성 약제가 도포된 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부의 온열 치료시 기능성 약제가 착용부를 오염시키는 것을 방지하는 일회용 착용부 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 장갑이나 양말 구조의 착용부 내부에 온열부가 내장 구성되어 사용자가 간단히 장갑이나 양말을 착용하는 것만으로도 온열 치료 등을 쉽게 받도록 할 수 있다.
또한, 간편하게 장갑이나 양말을 착용한 상태에서 온열 치료가 제공됨에 따라 움직임의 제약이 많이 해소되고 사용성이 향상되며 밀착에 따른 찜질 효과가 향상되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 평면 및 저면 사시도;
도 3은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 분해 사시도;
도 4는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 A-A 부분을 나타낸 단면도;
도 5는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 사시도;
도 6은 도 5의 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 분해 사시도;
도 7은 도 5의 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 단면도;
도 8은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 제어부의 구성을 나타낸 도면;
도 9는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치의 착용부 내부에 제1이너용착용부가 삽입되는 모습을 나타낸 도면;
도 10은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치의 착용부 내부에 제2이너용착용부가 삽입되는 모습을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 사시도;
도 12는 도 11의 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 단면도; 및
도 13은 도 11의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 온열부의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 분해 사시도;
도 4는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 A-A 부분을 나타낸 단면도;
도 5는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 사시도;
도 6은 도 5의 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 분해 사시도;
도 7은 도 5의 온열부의 구성 중 온열구조체를 나타낸 단면도;
도 8은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 제어부의 구성을 나타낸 도면;
도 9는 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치의 착용부 내부에 제1이너용착용부가 삽입되는 모습을 나타낸 도면;
도 10은 도 1의 웨어러블 온열 치료 장치의 착용부 내부에 제2이너용착용부가 삽입되는 모습을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 사시도;
도 12는 도 11의 웨어러블 온열 치료 장치를 나타낸 단면도; 및
도 13은 도 11의 웨어러블 온열 치료 장치에 있어서 온열부의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치는, 소정의 두께를 가지고 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조의 착용부(110), 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120) 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130) 등을 포함한다.
착용부(110)는, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지는 착용수단으로서, 다양한 직물이나 합성수지 등으로 제조되어 가볍고 손이나 발에 밀착되어 소정의 쿠션 기능을 통하여 손이나 발을 보호하는 장갑 또는 양말 형상의 외피(111)와, 외피(111)의 내면에 구성되고 손이나 발과의 접촉감을 향상시키는 재질로 제조되는 내피(112)를 포함한다.
즉, 착용부(110)는 사용자의 손이나 발에 착용시 손이나 발을 외부로부터 보호하기 위한 소정의 보호기능을 제공하는 재질과 구조를 가질 수 있다.
착용부(110)는, 장갑 형상을 가지는 경우에는 손가락이 수용되는 손가락부(113)와, 손바닥과 손등 부위가 수용되는 손바닥부(114)와, 손목 부위가 수용되는 손목부(115)로 구분된다.
여기서, 손목부(115)는 밴드(116)와 테이프(117)에 의해 착용부(110)의 개방부위가 손목에 밀착되도록 하는 구조를 가지고, 손바닥부(114)와 손가락부(113) 중 엄지손가락에 해당되는 부분에는 지퍼(118)가 구성된다.
이에, 손목부(115)로부터 손바닥부(114) 및 손가락부(113) 중 엄지손가락 부위가 개폐되도록 하여 착용성과 착용감이 향상되고, 후술된 온열부(120)로부터 제공되는 온열이 손목부(115)의 개방부위를 통해 방출되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 착용부(110)는, 양말 형상을 가지는 경우에는 발가락이 수용되는 발가락부와, 발바닥과 발등 부위가 수용되는 발바닥부와, 발목 부위가 수용되는 발목부로 구분된다.
여기서, 발목부는 밴드와 테이프에 의해 착용부(110)의 개방부위가 발목에 밀착되도록 하는 구조를 가지고, 발목부와 발바닥부의 발등 부분에는 지퍼가 구성된다.
이에, 발목부로부터 발등 부위까지 개폐되도록 하여 착용성과 착용감이 향상되고, 후술된 온열부(120)로부터 제공되는 온열이 발목부의 개방부위를 통해 방출되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 착용부(110)는, 후술된 온열부(120)에 의한 온열 치료 효과가 극대화될 수 있도록 내피(112)에 원적외선이나 음이온 등을 방출하는 재료 일예로, 은나노 등의 기능성 물질이 도포되는 것이 바람직하다.
따라서 착용부(110)에 의하면, 장갑 또는 양말 구조를 가짐에 따라 사용자의 손이나 발에 간편하게 착용된 상태에서 온열부(120)를 이용한 온열 치료 기능이 제공되어 사용성 개선에 따른 장소 제약의 불편함을 해소하고 소정의 움직임을 가능하게 하여 편한 자세에서 온열 치료를 받도록 할 수 있다.
온열부(120)는, 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 내장되어 착용부(110)의 내피(112) 외부 공간에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열수단으로서, 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 위치되어 전기에너지를 통한 열에너지를 발생시키는 온열구조체(120A)와, 온열구조체(120A)와 외피(111) 사이에 위치되어 온열구조체(120A)로부터 발생되는 열에너지가 외피(111) 외부로 방출되는 것을 방지하는 보온구조체(120B) 등을 포함한다.
먼저, 온열구조체(120A)는, 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 위치되어 열을 내피(112)의 외부 공간에 제공하여 온열 기능이 제공되도록 하는 수단으로서, 손 또는 발의 아래 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제1온열구조체(120A-1)와, 손 또는 발의 윗 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제2온열구조체(120A-2)로 구분된다.
제1온열구조체(120A-1)는, 손이나 발의 아래 부분에 대응되는 면적을 가지고 일면이 손이나 발의 아래 부분에 위치되는 착용부(110)의 외피(111) 내면에 대면되며 이면에 열선(121)이 배선되어 열선(121)으로부터 발생되는 열이 고르게 전달되도록 함과 동시에 손가락이나 손바닥 또는 발가락이나 발바닥을 감싸면서 굴곡 변형되어 신체와의 밀착력이 극대화되도록 하는 열전도용 호일(122), 호일(122)의 이면을 커버하는 보온재(123) 및 보온재(123)의 일면과 호일(122)의 이면 사이에 도포되어 보온재(123)와 호일(122)의 접착을 통해 열선(121)의 배선 위치가 고정되도록 함과 동시에 열선(121)의 열이 보온재(123)의 이면을 향해 신속하게 전도 및 방사되도록 하는 열전도용 접착층(124)을 포함한다.
열선(121)은, 호일(122)의 이면에 배선되고 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 열이 발생되도록 하는 수단으로서, 탄소섬유 등과 같은 공지의 발열체 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 열선(121)은, 제어부(130)의 제어에 따라 착용부(110)의 손목부(115)에 탈착 구성되는 전원공급용배터리(B)를 통해서 발열을 위한 전기에너지가 공급된다.
호일(122)은, 열선(121)이 배선되지 않는 일면에 대면되는 착용부(110)의 외피(111)를 향하여 열선(121)의 열이 전달되는 것을 억제하고, 외력이 작용할 경우 일예로, 손바닥과 손가락의 아래 부분을 감싸면서 형상이 변형 및 그 상태를 유지할 수 있다.
이에, 호일(122)에 의하면, 손바닥과 손가락과의 접촉 면적이 증대되어 열선(121)으로부터 전달되는 열에너지가 손바닥과 손가락의 아래 부분에 집중적으로 방사되도록 하여 온열 기능이 극대화되도록 할 수 있다.
보온재(123)는, 호일(122)의 이면을 커버하고 열선(121)으로부터 전달되는 열을 흡수 및 전달하는 보온재로서, 스펀지 등과 같은 공지의 합성수지 재질을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
열전도용 접착층(124)은, 보온재(123)의 일면과 호일(122)의 이면 사이에 도포되어 보온재(123)와 호일(122)의 접착을 통해 열선(121)의 배선 위치가 고정되도록 함과 동시에 열선(121)의 열이 보온재(123)의 이면을 향해 신속하게 전도 및 방사되도록 하는 접착수단으로서, 열전도용 접착제에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 열전도용 접착제는, 중합체 100중량부에 열전도용 충전재 30 내지 40중량부가 첨가 및 혼합된다. 중합체는 실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택된다. 열전도용 충전재는 제1평균입경을 갖는 제1충전재, 제2평균입경을 갖는 제2충전재 및 제3평균입경을 갖는 제3충전재를 포함하고, 제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며, 상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고, 상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2이며, 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다.
한편, 열전도용 접착제는, 적어도 1 종의 중합체 100 질량부와, 팽창화 흑연 분말 1.5 질량부 이하와, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 3000 mPa/s 이상이고 또한 대기압하에서의 15 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 영역에 있어서 액체인 인산에스테르 10 질량부 이상 15 질량부 이하와, BET 비표면적이 1 ㎡/g 이상인 알루미나 50 질량부 이상 90 질량부 이하와, 팽창화 흑연 분말 및 상기 알루미나를 제외한 난연성 열전도 무기 화합물 100 질량부 이상 150 질량부 이하를 포함할 수도 있다.
이에, 열전도용 접착층(124)에 의하면, 열선(121) 및 호일(122)의 열이 신속하게 흡수된 상태에서 보온재(123)에 전달되도록 할 수 있다.
따라서 제1온열구조체(120A-1)에 의하면, 손 또는 발의 아래 부분에 열선(121)으로부터 발생된 열이 집중적으로 방사되어 온열 기능이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 제2온열구조체(120A-2)는, 손 또는 발의 윗 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 위치의 차이만 가질 뿐, 제1온열구조체(120A-1)와 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 온열구조체(120A)에 의하면, 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 위치되고 전기에너지를 통한 열에너지를 발생시켜 사용자의 손이나 발이 열에 의해 찜질되는 것을 통해 온열 치료를 가능하게 할 수 있다.
한편, 보온구조체(120B)는, 온열구조체(120A)와 외피(111) 사이에 위치되어 온열구조체(120A)로부터 발생되는 열에너지가 외피(111) 외부로 방출되는 것을 방지하는 수단으로서, 제1온열구조체(120A-1)의 호일(122) 일면과 착용부(110)의 외피(111) 내면 사이에 위치되어 제1온열구조체(120A-1)의 열이 외피(111) 측으로 전달되는 것을 억제하는 제1보온구조체(120B-1)와, 제2온열구조체(120A-2)의 호일 일면과 착용부(110)의 외피(111) 내면 사이에 위치되어 제2온열구조체(120A-2)의 열이 외피(111) 측으로 전달되는 것을 억제하는 제2보온구조체(120B-2)로 구분된다.
제1보온구조체(120B-1)는, 손이나 발의 아래 부분에 대응되는 면적을 가지고 일면이 손이나 발의 아래 부분에 위치되는 착용부(110)의 외피(111)에 대면되고 이면이 제1온열구조체(120A-1)의 호일(122) 일면에 대면되어 제1온열구조체(120A-1)의 호일(122)에 전도된 열이 착용부(110)의 외피(111)로 방출되는 것을 방지하는 박막형 차폐용 알루미늄판(125)과, 알루미늄판(125)의 이면에 구성되고 제1온열구조체(120A-1)의 호일(122) 일면에 별도의 접착층을 통해 접착되는 등의 방식으로 대면 위치되어 제1온열구조체(120A-1)의 호일(122)에 전도된 열을 흡수하고 알루미늄판(125)에 전달되는 것을 억제하는 보온유지용 패딩(126)을 포함한다.
알루미늄판(125)은, 제1보온구조체(120B-1)의 호일(122)의 열이 착용부(110)의 외피(111)로 방출되는 것을 방지하는 단열 기능을 제공하고, 외력이 작용할 경우 일예로, 손바닥과 손가락의 아래 부분을 감싸면서 형상이 변형 및 그 상태를 유지할 수 있다.
패딩(126)은, 알루미늄판(125)의 이면에 접착 등의 방식으로 구성되어 호일(122)로부터 확산되는 열을 흡수하여 보온층이 형성되도록 열을 흡수하는 보온재로서, 스펀지 등과 같은 공지의 합성수지 재질을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 제1보온구조체(120B-1)에 의하면, 손 또는 발의 아래 부분에 제1온열구조체(120A-1)로부터 발생된 열이 착용부(110)의 외피(111)로 방출되는 것을 억제하고 보온층을 통한 보온 기능이 제공되도록 하여 제1온열구조체(120A-1)의 온열 기능이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 제2보온구조체(120B-2)는, 손 또는 발의 윗 부분에 보온 기능이 제공되도록 하는 위치의 차이만 가질 뿐, 제1보온구조체(120B-1)와 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 보온구조체(120B)에 의하면, 온열구조체(120A)와 외피(111) 사이에 위치되고 온열구조체(120A)로부터 발생되는 열에너지가 외피(111) 외부로 방출되는 것을 방지하여 온열구조체(120A)의 온열 치료 효과가 극대화되도록 할 수 있다.
이에, 온열부(120)에 의하면, 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 내장되고 착용부(110)의 내피(112) 외부 공간에 열을 발생시켜 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 할 수 있다.
제어부(130)는, 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 수단으로서, 착용부(110)의 손등 부위의 외피(111)에 노출되도록 구성되고 전원공급용배터리(B)와 온열부(120)의 열선(121)을 전기적으로 연결시켜 전기에너지가 열에너지로 변환되도록 열선(121)의 발열 동작을 제어하는 제어패널(131)을 포함한다.
여기서, 제어패널(131)은, 사용자로부터 동작시간이나 온도 및 다양한 동작모드의 선택을 가능하게 하는 입력버튼과 이에 대응된 제어상태가 표시되도록 하는 표시창을 포함하며, 열선(121)의 발열 동작 제어는 공지의 프로그램이나 알고리즘 등을 통해 제어될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전원공급용배터리(B)는, 착용부(110)의 손목부(115)에 탈착 가능하게 구성된 상태에서 전원공급잭(132)을 통해 착용부(110)의 손등 부위의 외피(111)에 노출되도록 구성된 전원연결잭(132)에 연결되어 전원연결잭(132)에 연결된 제어패널(131)에 동작전원이 공급되도록 하며, 이에, 제어패널(131)에 의해 열선(121)에 전기에너지가 공급되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 온열부(120)의 열선(121)에 의해 발생되는 열의 온도를 측정하는 써미스터(133)를 더 포함하며, 써미스터(133)의 온도 측정을 토대로 열선(121)의 발열 동작을 제어할 수 있다.
여기서, 써미스터(133)는, 온열부(120)의 호일(122) 일면과 패딩(126) 사이에 위치되는 것이 바람직하며, 이를 통하여, 보온구조체(120B)의 일체 제조후에 써미스터(133)의 설치를 가능하게 하여 제조공정 상의 편의를 제공하면서도, 착용부(110)의 수용 공간과 비슷한 온도를 가지는 위치의 온도를 측정하여 실제 신체에 전달되는 온도의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
따라서 제어부(130)에 의하면, 착용부(110)의 손등 부위의 외피(111)에 제어패널(131)이 구성됨에 따라 간단한 입력을 통해 온열부(120)의 제어를 가능하게 하고 제어 상태의 확인도 용이하게 할 수 있어 사용성이 크게 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 장갑 또는 양말 구조를 가지는 착용부(110)의 내부에 사용자의 손이나 발이 수용된다.
이후, 착용부(110)의 외피(111)에 구성된 제어부(130)의 제어패널(131)에 사용자로부터 제어신호가 입력되고, 제어신호의 제어에 따라 전원공급용배터리(B)로부터 착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 내장된 온열부(120)의 온열구조체(120A)에 전기에너지가 공급된다.
이후, 온열구조체(120A)의 열선(121)에 공급된 전기에너지가 열에너지로 변환되어 착용부(110)의 내피(112)와 내피(112) 사이의 수용공간에 수용된 사용자의 손이나 발에 열이 전달되어 찜질 등을 통한 온열 치료가 실시된다.
여기서, 온열구조체(120A)의 열선(121)으로부터 발생되는 열은 착용부(110)의 외피(111)와 온열구조체(120A) 사이에 구성된 보온구조체(120B)의 구성을 통해 착용부(110)의 외피(111) 외부로 방출되는 것이 억제되어 온열구조체(120A)의 열을 이용한 온열 치료 효과가 극대화되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치의 온열부(120)는, 손가락이나 손바닥 또는 발가락이나 발바닥을 감싸면서 굴곡 변형되는 열전도용 호일(122)의 일면에 열선(121)이 배선되고 열전도용 호일(122)의 타면에 제어부(130)의 써미스터(133)이 배치되어 열선(121)의 열이 신속하게 확산되도록 하고 이에 대응된 온도가 감지되도록 하고 있다.
그러나 열선(121)이 배선되는 열전도용 호일(122)이 손가락이나 손바닥 또는 발가락이나 발바닥에 대응되는 면적을 가지는 경우 해당 신체 부위를 구부리거나 펼치거나 하는 움직임 발생시 자유도나 활동도가 저하됨과 동시에, 열선(121)이 꺾이게 되어 열전달 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 열전도용 호일(122)의 타면에 전달되는 열의 온도를 써미스터(133)를 통해 측정하는 경우 열선(121)의 정확한 온도 측정이 어려워 온도 제어에 대한 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치의 온열부(120)는, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 착용부(110)의 내피(112) 외면에 일면이 대면되는 보온재(123), 착용부(110)의 외피(111) 내면에 일면이 대면되는 박막형 차폐용 알루미늄판(125), 보온재(123)와 박막형 차폐용 알루미늄판(125) 사이에 위치되는 보온유지용 패딩(126) 및 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126) 사이에 도포되어 열선(121)의 배선 위치가 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126) 사이의 공간에 고정되도록 하고 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126)의 접착을 가능하게 하며 열선(121)의 열이 내피(112)를 향해 신속하게 전도 및 방사되도록 하는 열전도용 접착층(124) 등을 포함하고, 열선(121)에 써미스터(131)가 직접 접촉된 상태로 구성된다.
따라서 본 발명의 제2실시예에 따른 웨어러블 온열 치료 장치의 온열부(120)는, 열전도용 호일(122)의 구성이 생략되어 치료 중인 신체 부위의 자유도와 활동도가 개선될 수 있다.
또한, 열선(121)의 온도가 보다 정확히 감지되어 온도 제어에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 웨어러블 온열 치료 장치는, 착용부(110)의 손가락부(113)나 발가락부에, 착용부(110)의 수용 공간을 개폐하는 환기용지퍼(119)가 구성되어, 사용후 수용 공간이 환기되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 웨어러블 온열 치료 장치는, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조의 착용부(110), 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120) 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130) 이외에, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 발생되는 땀을 흡수하고 원적외선과 음이온을 방출시키는 이너용 착용부(140)를 더 포함한다.
여기서, 이너용 착용부(140)는, 사용자의 손이나 발에 먼저 착용된 상태에서 착용부(110)의 내부에 사용자의 손이나 발이 수용되도록 하는 수단으로서, 착용부(110)의 내피(112)와 동일한 재질을 가지는 것이 바람직하다.
따라서 이너용 착용부(110)에 의하면, 여러 사용자가 웨어러블 온열 치료 장치를 사용하는 경우 사용자의 땀 등에 의한 불쾌감을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨어러블 온열 치료 장치는, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조의 착용부(110), 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120) 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130) 이외에, 기능성 약제가 도포된 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 기능성 약제가 착용부(110)를 오염시키는 것을 방지하는 일회용 착용부(150)를 더 포함한다.
여기서, 일회용 착용부(150)는, 기능성 약제가 도포된 사용자의 손이나 발에 먼저 착용된 상태에서 착용부(110)의 내부에 사용자의 손이나 발이 수용되도록 하는 수단으로서, 비닐 재질을 가지는 것이 바람직하다.
따라서 일회용 착용부(150)에 의하면, 기능성 약제의 이용한 온열 치료를 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨어러블 온열 치료 장치는, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조의 착용부(110), 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120) 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130) 이외에, 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 발생되는 땀을 흡수하고 원적외선과 음이온을 방출시키는 이너용 착용부(140)와, 기능성 약제가 도포된 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 기능성 약제가 착용부(110)를 오염시키는 것을 방지하는 일회용 착용부(150)를 더 포함한다.
여기서, 이너용 착용부(140)와 일회용 착용부(150)는 상기와 같은 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 장갑이나 양말의 착용부(110) 내부에 온열부(120)가 내장되어 사용자가 간단히 장갑이나 양말을 착용하는 것만으로도 온열 치료 등을 쉽게 받도록 할 수 있다.
또한, 간편하게 장갑이나 양말을 착용한 상태에서 온열 치료가 제공됨에 따라 움직임의 제약이 많이 해소되고 사용성이 향상되며 밀착에 따른 찜질 효과가 극대화 되도록 할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
Claims (10)
- 사용자의 손이나 발에 착용되는 착용부(110); 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120); 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130)를 포함하고,
착용부(110)는,
손이나 발을 보호하는 장갑 또는 양말 형상의 외피(111)와; 외피(111)의 내면에 구성되는 내피(112)를 포함하며,
온열부(120)는,
착용부(110)의 외피(111)와 내피(112) 사이에 위치되어 전기에너지를 통한 열에너지를 발생시키는 온열구조체(120A)와; 온열구조체(120A)와 외피(111) 사이에 위치되어 온열구조체(120A)로부터 발생되는 열에너지가 외피(111) 외부로 방출되는 것을 방지하는 보온구조체(120B)를 포함하고,
온열구조체(120A)는,
손 또는 발의 아래 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제1온열구조체(120A-1)와; 손 또는 발의 윗 부분에 온열 기능이 제공되도록 하는 제2온열구조체(120A-2)로 구분되며,
제1온열구조체(120A-1) 또는 제2온열구조체(120A-2)는,
일면이 착용부(110)의 외피(111) 내면에 대면되고 이면에 열선(121)이 배선되며 손이나 발을 감싸면서 굴곡 변형되는 열전도용 호일(122); 호일(122)의 이면을 커버하는 보온재(123); 및 보온재(123)의 일면과 호일(122)의 이면 사이에 도포되는 열전도용 접착층(124)을 포함하고,
보온구조체(120B)는,
제1온열구조체(120A-1)의 호일(122) 일면과 착용부(110)의 외피(111) 내면 사이에 위치되어 제1온열구조체(120A-1)의 열이 외피(111) 측으로 전달되는 것을 억제하는 제1보온구조체(120B-1)와; 제2온열구조체(120A-2)의 호일 일면과 착용부(110)의 외피(111) 내면 사이에 위치되어 제2온열구조체(120A-2)의 열이 외피(111) 측으로 전달되는 것을 억제하는 제2보온구조체(120B-2)로 구분되며,
제1보온구조체(120B-1) 또는 제2보온구조체(120B-2)는,
일면이 착용부(110)의 외피(111)에 대면되고 이면이 온열구조체(120A)의 호일(122) 일면에 대면되어 온열구조체(120A)의 호일(122)에 전도된 열이 착용부(110)의 외피(111)로 방출되는 것을 방지하는 박막형 차폐용 알루미늄판(125)과; 알루미늄판(125)의 이면에 구성되고 온열구조체(120A)의 호일(122) 일면에 위치되어 온열구조체(120A)의 호일(122)에 전도된 열을 흡수하고 알루미늄판(125)에 전달되는 것을 억제하는 보온유지용 패딩(126)을 포함하고,
열전도용 접착층(124)은,
열전도용 접착제에 의해 형성되고,
열전도용 접착제는,
중합체 100중량부에 열전도용 충전재 30 내지 40중량부가 첨가 및 혼합되고,
중합체는,
실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택되며,
열전도용 충전재는,
제1평균입경을 갖는 제1충전재, 제2평균입경을 갖는 제2충전재 및 제3평균입경을 갖는 제3충전재를 포함하고,
제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며,
제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고,
제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며,
상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고,
상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고,
상기 제2충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2이며,
제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 온열 치료 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 발생되는 땀을 흡수하고 원적외선과 음이온을 방출시키는 이너용 착용부(140)와;
기능성 약제가 도포된 사용자의 손이나 발에 착용되는 장갑 또는 양말 구조를 가지며 온열부(120)의 온열 치료시 기능성 약제가 착용부(110)를 오염시키는 것을 방지하는 일회용 착용부(150)를 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 온열 치료 장치. - 사용자의 손이나 발에 착용되는 착용부(110); 착용부(110)의 내부에 내장되어 착용부(110)에 수용된 사용자의 손이나 발에 온열 기능이 제공되도록 열을 발생시키는 온열부(120); 및 착용부(110)에 구성되어 온열부(120)의 동작을 제어하는 제어부(130)를 포함하고,
착용부(110)는,
손이나 발을 보호하는 장갑 또는 양말 형상의 외피(111)와; 외피(111)의 내면에 구성되는 내피(112)를 포함하며,
온열부(120)는,
착용부(110)의 내피(112) 외면에 일면이 대면되는 보온재(123); 착용부(110)의 외피(111) 내면에 일면이 대면되는 박막형 차폐용 알루미늄판(125); 보온재(123)와 박막형 차폐용 알루미늄판(125) 사이에 위치되는 보온유지용 패딩(126); 및 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126) 사이에 도포되어 열선(121)의 배선 위치가 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126) 사이의 공간에 고정되도록 하고 보온재(123)와 보온유지용 패딩(126)의 접착을 가능하게 하며 열선(121)의 열이 내피(112)를 향해 신속하게 전도 및 방사되도록 하는 열전도용 접착층(124)을 포함하고,
열전도용 접착층(124)은,
열전도용 접착제에 의해 형성되고,
열전도용 접착제는,
중합체 100중량부에 열전도용 충전재 30 내지 40중량부가 첨가 및 혼합되고,
중합체는,
실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택되며,
열전도용 충전재는,
제1평균입경을 갖는 제1충전재, 제2평균입경을 갖는 제2충전재 및 제3평균입경을 갖는 제3충전재를 포함하고,
제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며,
제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고,
제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며,
상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고,
상기 제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고,
상기 제2충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전재 질량의 합/제1충전재 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2이며,
제1충전재, 제2충전재 및 제3충전재는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 온열 치료 장치. - 삭제
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