KR102448788B1 - 스포츠 온열 보호대 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스포츠 온열 보호대는, 사용 시간에 관계없이 배터리 방전에 의한 온도 저하 현상을 방지하고 일정한 온도를 유지하여 사용 중 온열 보호 기능이 지속되도록 하는 온도보상 기능의 스포츠 온열 보호대를 제공하는데 목적이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대는, 외피와 내피가 겹쳐 형성된 토시 형태의 패드부재; 복수의 원사가 위사와 경사로 편직된 망사에 방수성 탄소섬유가 혼방 직조되고 내피와 외피 사이에 내장되는 중피에 부착되어 삽입되는 면상발열체; 탄소섬유의 일단 및 타단에 연결되며 패드부재 내측을 따라 외피 표면에 연결되는 전원라인; 및 전원라인에 결합되어 면상발열체에 전원을 공급하며 배터리, 제어부, 조작부로 구성되는 케이스 형태의 전원공급부;를 포함하되, 방수성 탄소섬유는 탄소섬유 와이어의 외주연에 폴리염화비닐 튜브를 피복하여 형성되는 것을 포함하고, 전원라인의 선단은 전원 연결단자로써 패드부재 외표면에 복수의 스냅파스너 암단추로 고정 형성되고, 전원공급부는 배터리 양 전극의 출력단자가 케이스 외측으로 노출되면서 복수의 스냅파스너 수단추로 형성되어 상기 암단추에 대향되며, 수단추와 암단추의 결합으로 패드부재에 전원공급부가 케이스 형태로 직접 탈착되며 면상발열체에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

스포츠 온열 보호대{Sports Thermo Protector}

본 발명은 스포츠 온열 보호대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 면상 발열체와 다른 방식으로 위사와 경사로 형성된 망사에 혼방 직조되는 탄소섬유 와이어에 폴리 염화비닐 튜브를 씌워서 움직임으로부터 손상과 단락을 보호할 수 있도록 하여 도 3과 같은 직조 방법으로 신축성 및 방수 효과를 극대화한 토시형태로써 외피 일측에 전원 연결단자가 구비되고 배터리와 제어장치가 일체화된 케이스 형태의 전원공급부가 전원 연결단자에 바로 장착되면서 벨트로 고정되어 착탈 방식으로 착용이 간편하고 활동성이 보장될 뿐 아니라 전원공급부와 연결단자의 접촉 저항으로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있으며, 면상발열체가 외피와 내피 사이에 중피로써 삽입되어 열 손실을 최소화하고, 배터리 전압 변화에 맞춰 듀티 사이클을 조절하여 항상 일정한 열에너지를 출력하도록 함으로써 사용 시간에 관계없이 배터리 방전에 의한 온도 저하 현상을 방지하고 일정한 온도를 유지하여 사용 중 온열 보호 기능이 지속되도록 하는 스포츠 온열 보호대에 관한 것이다.

동계 기간 외부 활동을 위한 가벼운 옷차림은 추위로 인해 지장을 받게 되므로 이의 방지를 위해 외부 노동자나 야외 스포츠 활동을 하는 사용자를 위해 면상발열체가 내장된 발열토시가 생산되어 공급되고 있다.

온열 발열토시는 팔 또는 다리 등 신체에 착용하는데 얇은 섬유와 같은 전도성 탄소섬유로 구성된 면상발열체가 토시용 보호패드에 내장되고 외피에 전원 공급단자로 연결된 상태로 구비되며, 상기 전원 공급단자에 외부 전원이 연결되어 면상발열체를 발열시킴으로써 발열토시의 온도를 높이는 방식으로 사용되고 있다.

그런데 종래의 온열 발열토시는 전원 공급단자에 전원을 공급할 때 외부 전력 또는 배터리를 연결하게 되는데 배터리와 전원공급단자 간에 전원 케이블이 있어서 배터리가 발열토시와 일체형으로 구성되지 않으므로 주머니 등 별도 장소에 착용해야 하고, 벨트를 이용하여 팔을 두르면서 고정한다고 해도 전원공급단자와 배터리 간 케이블 구간만큼 전력의 손실이 발생하고 케이블 자체가 착용 시 자유로운 활동에 저해되므로 불편하고 비효율적인 문제가 있다.

또한 종래의 발열토시는 배터리 장착 후 사용이 지속되면서 배터리가 점차 방전됨에 따라 전압의 강하로 인해 발열량이 감소하면서 사용시간이 길어질수록 발열 효과가 저하되고 온도가 유지되지 않는 문제점이 있으므로, 장시간의 외부 활동 시 지속적인 온열 기능을 담보할 수 없으므로 여분의 배터리를 보유했다가 배터리를 교체하거나 또는 배터리 용량을 키우기 위해 큰 사이즈의 배터리를 장착해야하는 등의 불편함이 존재한다.

이에 배터리와 발열토시 간의 연결 시 에너지 손실을 줄이면서 동시에 착용이 편리하여 활동성이 좋으면서, 또한 일정한 온도를 장시간 유지할 수 있는 스포츠 온열 보호대가 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2020-0000110

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 절연된 탄소섬유로 직조된 면상 발열체가 내장된 토시 형태로써 외피 일측에 전원 연결단자가 구비되고 배터리와 제어장치가 일체화된 케이스 형태의 전원공급부가 전원 연결단자에 바로 장착되면서 벨트로 고정되어 착탈 방식으로 착용이 간편하고 활동성이 보장될 뿐 아니라 전원공급부와 연결단자의 접촉 저항으로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있으며, 면상발열체가 외피와 내피 사이에 중피로써 삽입되어 열 손실을 최소화하고, 배터리 전압 변화에 맞춰 듀티 사이클을 조절하여 항상 일정한 열에너지를 출력하도록 함으로써 사용 시간에 관계없이 배터리 방전에 의한 온도 저하 현상을 방지하고 일정한 온도를 유지하여 사용 중 온열 보호 기능이 지속되도록 하는 스포츠 온열 보호대를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로,

본 발명의 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대는,

외피와 내피가 겹쳐 형성된 토시 형태의 패드부재; 복수의 원사가 위사와 경사로 편직된 망사에 전도성 탄소섬유가 혼방 직조되고 내피와 외피 사이에 내장되는 중피에 부착되어 삽입되는 면상발열체; 탄소섬유의 일단 및 타단에 연결되며 패드부재 내측을 따라 외피 표면에 연결되는 전원라인; 및 전원라인에 결합되어 면상발열체에 전원을 공급하며 배터리, 제어부, 조작부로 구성되는 케이스 형태의 전원공급부;를 포함하되, 전원라인의 선단은 전원 연결단자로써 패드부재 외표면에 복수의 스냅파스너 암단추로 고정 형성되고, 전원공급부는 배터리 양 전극의 출력단자가 케이스 외측으로 노출되면서 복수의 스냅파스너 수단추로 형성되어 상기 암단추에 대향되고, 수단추와 암단추의 결합으로 패드부재에 전원공급부가 케이스 형태로 직접 탈착되며 면상발열체에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 소정 너비와 길이로써 패드부재의 외표면을 감싸며 착용되는 고정벨트;를 더 포함하되, 고정벨트는, 전원공급부가 맞춤 수용되도록 일측 단부에 주머니 형태로써 구성되는 배터리삽입부; 배터리삽입부의 일측 선단에 고정벨트의 너비에 대응되는 폐쇄형의 고리 형상으로 구비되는 벨트걸이부; 및 타측 단부가 벨트걸이부를 통과한 후 소정 위치에서 접히면서 상호 부착되도록 타측 일면에 벨크로로 나란히 형성되는 갈고리와 걸림고리;를 더 포함하고, 배터리삽입부는, 수단추 대향 지점에 통공 형성되는 스냅결합공;을 더 포함하여, 전원공급부가 고정벨트에 삽입 수용된 상태로 전원라인에 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 전원공급부는 온도유지부를 더 포함하고, 온도유지부는, 배터리 전압의 변화를 측정하는 전압측정유닛; 전압측정유닛의 측정 전압값에 따라 듀티 사이클을 조절하는 듀티조절유닛;을 포함하며, 면상발열체 발열로 배터리 전압이 감소하면 듀티사이클을 증가시켜 사용시간에 관계없이 일정한 발열에너지를 유지하여 온도 감소를 보상하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 탄소섬유는, 망사의 위사로 삽입되어 직조되되 망사의 양 측단부에 이르러 위사 상부에 걸치면서 M자형의 지그재그 곡면패턴으로 형성되고, 망사의 경사가 M자형의 탄소섬유를 상부에서 가로질러 직조되어, 탄소섬유는 M자형의 곡면패턴이 양 방향으로 위사와 경사 사이에서 직조되어 곡면 처리된 탄소섬유가 다수 지점에서 위사와 경사에 결합됨으로써 견고하게 부착되고 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 복수의 암단추 중 일측 암단추는, 테두리 내측으로 마주하는 2개 지점에 중심을 향하여 소정 폭과 너비로 돌출 형성되는 복수의 암고정단;을 포함하고, 복수의 수단추 중 일측 수단추는, 암고정단에 대응되도록 소정 폭과 너비로 중심부의 외주연에 돌출 형성되는 수고정단;을 포함하되, 암고정단은 ㄱ자로 절곡된 형상으로 상면은 테두리 상면에 평행하게 연장되고 일 방향 선단 측면은 폐쇄된 형태이고, 수고정단은 암고정단 방향으로 절곡되어 돌출되어 고정단의 상면 하부로 삽입되면서 끼움 장착되고 암고정단 선단에 막혀 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 스포츠 온열 보호대에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 변화되는 배터리 전압을 감지하여 펄스 폭의 듀티 사이클 조절로 사용 시간에 관계없이 일정한 온도유지를 할 수 있으므로, 배터리 방전으로 사용 시간의 지속에 따라 온도 저하가 발생되는 일이 없으며, 착용 중 항시 일정 온도 이상의 온열 기능을 유지할 수 있다.

둘째, 배터리와 제어장치, 조작장치가 케이스 형태의 일체형으로 구성되고 면상발열체 전원 연결단자와 배터리가 스냅단추의 암,수단추로써 직접 결합함으로써 접촉 부위의 에너지 손실이 최소화될 수 있다.

셋째, 탄소섬유 와이어에 폴리염화비닐 튜브를 씌워서 도 3과 같이 직조된 면상 발열체로써 움직임으로부터 손상과 단락을 보호할 수 있도록 하고 신축성 및 방수의 효과를 얻을 수 있다.

넷째, 배터리는 면상 발열체 전원 연결단자에 결합됨과 동시에 고정벨트에 수용된 상태로 신체를 두르며 착용되어 활발한 신체활동에도 배터리와 보호대 간 결합상태는 물론 신체에 견고하고 편안한 착용상태를 유지할 수 있다.

다섯째, 면상발열체는 온열 보호대의 외피와 내피 사이 중피로써 삽입되고 또한 외피면에 열 차단 소재를 덧댐으로써, 외부 온도의 영향 및 공기의 유입을 차단하여 열 손실을 최소화할 수 있다.

여섯째, 면상발열체는 스포츠 온열 보호대에 2개 이상 내장되되, 2개의 위치를 팔뚝의 근육에 근접한 부위에 고정함으로써 운동 시 근육의 손상을 줄이고 근육을 보호할 수 있다.

일곱째, 스포츠 온열 보호대의 패드부재는 외피와 내피 모두 신축성 소재를 적용함으로써, 보호대 사용 시 땀이나 습기에 의해 혹은 운동 중 움직임 과정에서 착용감의 불편함을 줄일 수 있다.

여덟째, 일정시간 연속 사용 시 자동으로 작동을 멈추게 하는 저온 화상 방지 기능이 있어 보호대의 장시간 착용 시 사용자의 체질과 피부에 따라 팔뚝에 저온 화상의 위험을 방지할 수 있다.

아홉째, 탄소섬유 와이어를 보호하고 절연할 수 있도록 설계된 폴리 염화비닐 보호 구조와 직조 방법으로 물세탁이 가능하여 항상 위생적이고 깨끗하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 사시도 및 패드부재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 전체 구성을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1추가 실시예에 따른 전원라인의 암단추 및 전원공급부의 수단추를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2추가 실시예에 따른 전원라인의 암단추를 도시한 사시도 및 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 사시도 및 패드부재의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상발열체의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대의 전체 구성을 나타내는 개념도이며, 도 5는 본 발명의 제1추가 실시예에 따른 전원라인의 암단추 및 전원공급부의 수단추를 도시한 사시도 및 단면도이며, 도 6은 본 발명의 제2추가 실시예에 따른 전원라인의 암단추를 도시한 사시도 및 단면도이다.

스포츠 온열 보호대(1)는 팔, 다리 등 신체에 착용되는 토시 형태의 보호대로써 내부에 발열체가 내장되고 외부에서 전원공급체가 연결되면 발열체에 전원을 공급하면서 발열체의 온도가 상승되어 팔, 다리 등 스포츠 온열 보호대(1)를 착용한 부위를 따뜻하게 하는 것으로써, 신체를 보호하면서 온도까지 높이는 기능을 한다.

이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대(1)는 패드부재(100), 면상발열체(200), 전원라인(300), 전원공급부(400) 및 고정벨트(500)를 포함한다.

패드부재(100)는 신체에 착용되어 신체 보호를 하는 일반적 토시 형태를 지니는데 신축성 및 보온성 있는 소재가 적용되어 외피(110)와 내피(120)가 겹쳐 형성될 수 있다.

면상발열체(200)는 패드부재(100)의 외피(110)와 내피(120) 사이에 내장되는데, 외피(110)와 내피(120) 사이에 삽입되는 중피(130)에 면상발열체(200)가 부착된 뒤 삽입될 수 있으며, 중피(130)에 적어도 2개 이상의 발열체가 복수 부착될 수 있는데 복수의 면상발열체(200) 위치를 근육에 근접한 부위에 고정함으로써 근육에 대한 온열효과를 더욱 높일 수 있으며 이로써 운동 시 근육의 손상을 줄이고 보호할 수 있다.

면상발열체(200)는 복수의 원사가 다발로 위사(211)와 경사(212)로 편직되어 망목이 형성된 망사(210)에 전도성 탄소섬유(220)가 혼방 직조되는데, 탄소섬유(220)는 망사(210)의 위사(211)로 삽입되어 위사(211)와 나란히 직조되고 망사(210)의 경사(212)가 위사(211)에 편직되는데 위사(211) 상부와 하부로 직조되면서 탄소섬유(220)는 위사(211)와 경사(212) 사이에 끼인 형상으로 망사(210)에 배치된다.

본 발명의 기본 실시예로써 탄소섬유(220)는 유기섬유를 비활성 기체 속에서 가열, 탄화하여 만든 섬유로써 내열성, 내충격성이 뛰어나고 높은 탄성률 및 인장강도가 발현되며 전도성이 높은 특성을 지니는 것으로, 와이어 형태를 지니며 전기전자 제품에서 도전용으로 사용되는 일반적인 탄소섬유(220)가 적용될 수 있다.

다만 본 발명의 면상발열체(200)는 핵심 특징으로써 탄소섬유(220) 와이어에 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 튜브(222)를 피복한 방수성 탄소섬유(223)가 사용될 수 있는데, 방수성 탄소섬유(223)는 폴리염화비닐 튜브(222)가 얇은 막으로써 탄소섬유(220) 와이어 전체 길이를 따라 외주연을 감싸면서 피복하여 형성될 수 있다.

방수성 탄소섬유(223)는 탄소섬유(220)의 우수한 전도성은 유지하면서 탄소섬유(220)의 움직임을 더욱 자유롭고 유연하게 함과 동시에 탄소섬유(220)에 대한 방수효과를 극대화할 수 있다.

따라서 스포츠 온열 보호대(1)를 착용한 후 다양하고 격렬한 신체활동을 하게 되어 면상발열체(200)가 접히고 휘어진다 하더라도 방수성 탄소섬유(223) 또한 신축성 있게 유연하게 움직일 수 있으면서 탄소섬유(220)는 보호될 수 있으므로 손상과 단락의 위험은 제거되어 안전하게 사용할 수 있게 되며, 또한 땀, 비 등 습기의 침투를 방지하여 전기적 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한 폴리염화비닐 튜브(222)에 의해 탄소섬유(220)에 대한 전기적 절연성이 증가되어 물세탁까지 가능하게 되므로 항상 위생적이고 깨끗하게 사용할 수 있다.

이하의 설명에서는 별도의 부연 설명이 없는 한 탄소섬유(220)는 탄소섬유(220) 자체 또는 폴리염화비닐 튜브(222)를 탄소섬유(220)에 씌워서 피복 구성한 방수성 탄소섬유(223) 모두를 지칭하는 것으로 이해되어야 하며, 바람직하게는 본 발명의 탄소섬유(220)는 방수성 탄소섬유(223)를 의미하는 것을 전제한다.

탄소섬유(220)는 면상발열체(200)에서 소정 간격으로 나란히 배열되면서 끊김 없이 이어지고 일단과 타단은 면상발열체(200)의 일 측단으로 노출되어 전원라인(300)에 연결된다.

탄소섬유(220)의 배치 형상은 전체적으로 일 방향의 직선형의 구간으로 이어진 후 망사(210)의 측단부에 이르러서는 위사(211) 상부에 걸치면서 M자형의 지그재그 곡면패턴(221)으로 형성된 후 다시 타 방향 직선형 구간으로 되돌아간 후 망사(210)의 반대편 측단부에 이르러서는 M자형의 지그재그 곡면패턴(221)을 형성한 후 다시 일 방향으로 되돌아가기를 반복하며 망사(210)의 너비를 전부 커버하도록 배열된다.

이때 망사(210)의 경사(212)가 M자형의 탄소섬유(220) 곡면패턴(221)을 상부에서 가로질러 직조됨으로써, 탄소섬유(220)는 M자형의 곡면패턴(221)이 상부와 하부 양 방향으로 위사(211)와 경사(212) 사이에서 직조되어, 곡면 처리된 탄소섬유(220)가 다수 지점에서 위사(211)와 경사(212)에 결합됨으로써 견고하게 부착되고 위치가 고정되는 특징을 지니게 된다.

본 발명의 패드부재(100)는 외피(110)와 내피(120)가 신축성 있는 소재로 제작되고 중피(130)는 외피(110)와 내피(120)에 부착이 된 상태이므로 스포츠 온열 보호대(1)를 착용한 뒤 신체 활동을 하게 되면 패드부재(100)가 신축되므로 면상발열체(200) 또한 신축이 이뤄질 수밖에 없는데 이 과정에서 탄소섬유(220)가 망사(210)로부터 분리되는 일이 발생할 수 있으며 이는 단락 등 고장의 원인이 될 수 있다.

그러나 본 발명의 면상발열체(200)는 탄소섬유(220)가 위사(211)와 경사(212) 사이에 혼방 직조될 뿐 아니라 M자형의 곡면패턴(221)에서 최소한 4번 이상 위사(211)와 경사(212)에 결합 직조되므로 단단히 결합된 상태를 이룰 수 있고, 전체 탄소섬유(220) 구간에 걸쳐 적용되므로 특히 탄소섬유(220)의 곡면 구간이 분리될 가능성이 높은 우려를 해소할 수 있게 된다.

탄소섬유(220)의 일단과 타단은 망사(210)의 외측 영역으로 이어진 후 전원라인(300)에 연결된다.

전원라인(300)은 탄소섬유(220)에 연결된 후 패드부재(100) 내측을 따라 외피(110) 표면으로 연결되는데, 전원라인(300)의 선단은 외피(110) 표면에서 전원 연결단자로 형성된다.

전원라인(300)의 선단, 즉 전원 연결단자는 양극과 음극이 각각 결합되도록 복수로 구성되는데 그 형상은 스냅파스너의 암단추(310)와 같은 형상이며 외피(110) 표면에 고정된 위치로 형성된다.

상기 구성으로 패드부재(100), 면상발열체(200) 및 전원라인(300)이 하나의 구성품으로써 토시 형태로 형성이 완료되면, 별도 구성품으로써 전원공급부(400)가 고정벨트(500)에 수용되어 패드부재(100)의 전원 연결단자에 결합된어 면상발열체(200)에 전원을 공급하게 된다.

전원공급부(400)는 팔에 착용하고 활동할 수 있는 상대적으로 작은 크기의 육면체 케이스 형태로써, 케이스 내에는 배터리(410), 제어부(미도시), 조작부(430) 및 온도유지부(미도시)가 구비되고, 배터리(410)는 양 전극이 케이스 일측 외부로 노출되면서 전원 연결단자에 결합이 이뤄지고, 조작부(430)는 케이스 타측 외부로 노출되면서 사용자의 전원공급부(400) 조작을 입력받을 수 있도록 준비된다.

이때 배터리(410)의 양 전극 선단은 출력단자로써 케이스 외측에 스냅파스너의 수단추(450) 형태로 돌출되면서 전원라인(300)의 암단추(310)에 대향 형성되어, 전원공급부(400)의 수단추(450)를 전원라인(300)의 암단추(310)에 맞춰 끼움 장착하면 전원공급부(400)는 패드부재(100)에 장착되어 면상발열체(200)에 전원을 공급할 수 있는 전기적 결합상태를 이루게 된다.

이때 전원공급부(400)가 전력케이블 없이 수단추(450)와 암단추(310) 형태로 직접 탈착되므로 전원을 공급받기 위한 면상발열체(200)의 연결단자에서 발생되는 접촉 저항으로 인한 에너지 손실과 접촉 부위의 발열량을 최소화하는 특징을 가질 수 있다.

종래 발명의 온열토시는 전력케이블로 배터리와 전원단자를 연결하여 전원을 공급하는 구조였으므로, 전력케이블의 선단에 구비된 잭이 전원단자에 꽂히게 되는데 잭 접촉 시 접촉저항이 높아 전력 손실이 상대적으로 크게 발생하여 가령 정격용량 7.4 볼트의 배터리 사용 시 약 0.4 내지 0.7 볼트가 저하되는 것으로 측정되고 있다.

반면 본 발명의 전원공급부(400)와 전원라인(300)은 수단추(450)와 암단추(310) 형태로 구비되어 직접 결속되는데 핵심 특징이 있는데, 이때 손실전압은 상기 정격용량 7.4 볼트 배터리(410) 사용 시 약 0.18 볼트 수준만 감소하게 되어 에너지 손실을 방지하는 효과를 확보할 수 있다.

전원공급부(400)는 케이스 형태로 직접 패드부재(100)에 결합될 수 있으나 신체활동에 따라서 견고한 결합 상태를 유지하기 위해서는 고정벨트(500)에 수용된 상태에서 패드부재(100)에 결합되는 것이 안전하다.

고정벨트(500)는 소정 너비와 길이로써 패드부재(100)의 외표면을 감싸며 착용되는데, 전원공급부(400)가 고정벨트(500)에 수용된 채 전원라인(300) 연결단자에 결속되고 조작이 이뤄질 수 있어 활발한 신체활동에도 전원공급부(400)가 안정적으로 결속된 상태를 유지할 수 있다.

고정벨트(500)는 팔 또는 다리를 감쌀 수 있는 수준의 길이와 너비를 가진 밴드 형상으로써 배터리삽입부(510), 벨트걸이부(520) 및 벨크로(530)를 포함한다.

배터리삽입부(510)는 전원공급부(400)가 맞춤 수용되도록 고정벨트(500)의 일측 단부에 주머니 형태로써 구성되며, 배터리삽입부(510)의 일측 수단추(450) 대향 지점에는 두 개의 수단추(450)가 모두 노출되도록 스냅결합공(511)이 장공 형성되고 전원공급부(400)는 스냅결합공(511)을 통해 배터리삽입부(510)에 삽입되어 꼭 맞는 크기로 수용된다.

배터리삽입부(510)의 타측에는 전원 동작버튼(431), 온도 범위 표시 LED(432), 배터리 전압표시 LED(432) 등이 보여질 수 있도록 해당 위치에 투명 재질로 형성될 수 있으며 운동 시 발생하는 땀이나 비,눈 등 외부 습기의 차단을 위해 방수 재질로 제작될 수 있다.

배터리삽입부(510)의 측면에는 전기콘센트 등 전원공급장치에 연결된 충전케이블이 결합되는 커넥터(411) 단자 구멍이 형성될 수 있으며, 상기 구멍은 전원공급부(400)에 형성되는 전원 커넥터(411) 단자의 위치와 타입, 크기에 맞춰 형성될 수 있다.

고정벨트(500)는 전원공급부(400)가 배터리삽입부(510)에 끼워진 후 패드부재(100)의 전원라인(300)에 결합된 상태에서 팔 또는 다리를 한 바퀴 둘러 감싼 후 벨트의 일단과 타단을 결합시켜 고정을 하게 되는데, 이를 위해 중심부에 통공이 형성된 폐쇄형 고리 형상의 벨트걸이부(520)가 배터리삽입부(510)의 일측 선단에 고정벨트(500)의 너비에 대응되도록 형성되어 부착되고, 고정벨트(500)의 타측 일면에는 벨크로(530)가 형성되어 고정벨트(500)가 소정 위치에서 접히면서 서로 부착될 수 있도록 동일 면에 갈고리(531)와 걸림고리(532)가 나란히 구비될 수 있다.

벨크로(530)의 갈고리(531)와 걸림고리(532)는 배터리삽입부(510)의 전원조작버튼 구비 면과 동일한 면에 나란히 구비되는 바람직하며, 이 상태에서 배터리삽입부(510)에 수용된 전원공급부(400)를 스냅결합공(511)을 통해 전원라인(300)의 연결단자인 암단추(310)에 결합시키고 나면, 고정벨트(500)로 팔을 감싸면서 타단을 벨트걸이부(520)에 관통시킨 후 갈고리(531)와 걸림고리(532) 사이에 벨트걸이부(520)가 걸리도록 한 후 접으면, 고정벨트(500)의 타단이 벨트걸이부(520)에 걸린 상태로 갈고리(531)와 걸림고리(532)가 상호 부착되므로 고정벨트(500)는 팔 또는 다리를 감싸며 고정된 상태를 갖추게 되고, 전원공급부(400)는 고정벨트(500)에 수용된 상태에서 신체에 견고하게 부착될 수 있어서 어떠한 신체활동에도 분리되지 않고 안정적인 결합상태를 유지할 수 있다.

상술한 절차로 스포츠 온열 보호대(1)의 착용이 완료되면, 사용자는 배터리삽입부(510)를 통해 전원 동작버튼(431)을 온(ON) 또는 오프(OFF)시켜 면상발열체(200)에 대한 전원 공급을 조절할 수 있게 되며, 사용자가 동작시킨 전원 동작버튼(431)은 전원공급부(400)의 조작부(430)를 거쳐 제어부, 온도유지부를 통해 배터리(410)를 제어하여 면상발열체(200)에 전원을 공급하게 된다.

배터리(410)는 본 발명의 바람직한 실시예로 리튤-폴리머 7.4volt, 1500㎃ 규격의 배터리(410)가 사용될 수 있으나 배터리(410) 용량과 재료는 스포츠 온열 보호대(1)의 크기와 사용환경 및 목적에 따라 달리 적용될 수 있으므로 제한을 두지 아니한다.

제어부는 외부 전원공급장치 연결 커넥터(411)가 구비되어 전원을 공급받아 배터리(410)에 저장하는 기능을 하고, 배터리(410) 전압 및 면상발열체(200) 온도를 측정하여 온도 범위 표시 LED(432), 배터리(410) 전압표시 LED(432)에 상기 온도 및 전압 측정값을 표시하며, 배터리(410) 출력단자인 수단추(450)에 전원라인(300)의 암단추(310)가 연결되고 전원 동작버튼(431)이 작동되면 수단추(450)에 배터리(410) 전압을 출력하여 면상발열체(200)에 공급하는 기능을 한다.

제어부와 조작부(430)는 상호 연결되어 사용자가 전원 동작버튼(431)을 누르면 조작부(430)가 가동되어 제어부에 사용자 조작신호를 전달하게 되며 그에 따라 배터리(410) 전압의 출력을 조정하게 된다.

본 발명의 핵심 특징으로써 전원공급부(400)에는 온도유지부가 구성되는데, 온도유지부는 제어부 및 조작부(430)에 연계 구성되어 배터리(410)에 대한 출력전압의 펄스 듀티 사이클을 조절할 수 있으며, 이를 위해 전압측정유닛(미도시)과 듀티조절유닛(미도시)을 포함할 수 있다.

전압측정유닛은 배터리(410) 전압의 변화를 측정하는 기능을 하며, 듀티조절유닛은 전압측정유닛의 측정 전압값에 따라 펄스 폭의 듀티를 조절하는, 즉 듀티 사이클(duty cycle)을 조절하는 기능을 한다.

이로써 면상발열체(200)에 대한 전원 공급에 따라 면상발열체(200)의 발열로 배터리(410)가 점차 방전되면서 배터리(410) 전압이 감소되면 온도유지부는 듀티 사이클을 증가시켜 전압 강하에 상관없이 면상발열체(200)에 일정한 발열에너지가 공급되도록 할 수 있다.

즉 온도유지부는 배터리(410) 연결 초기에 배터리(410) 전압이 높을 때에는 듀티 사이클을 상대적으로 짧게 적용하고 배터리(410) 전압이 점차 낮아짐에 따라 듀티 사이클을 점차 증가시키는데, 발열에너지(E) 혹은 전기에너지(J)는 전압(V)과 전류(I)에 사용 시간(T)의 곱으로써 E=V×I×T의 공식으로 구해지고 고정 저항이 사용되므로, 전압과 사용시간을 역비례하도록 조절하게 되면 일정한 크기의 에너지를 유지할 수 있게 된다.

종전의 온열 토시는 배터리 충전 후 연결한 직후에는 뜨거운 상태였다가 시간의 경과에 따라 점차 온도가 하강하여 나중에는 차갑게 식어버리게 되어 온도유지에 취약한 면을 나타냈었는데, 본 발명의 스포츠 온열 보호대(1)를 사용하면 배터리(410) 사용시간 경과에 무관하게 일정한 에너지를 공급할 수 있으므로 일정한 온도를 유지하는 온도보상 기능이 실현될 수 있다.

가령 배터리(410) 전압이 7.71 Volt 이상일 때는 펄스의 듀티 사이클(duty cycle)을 35% 수준으로 적용하고, 7.70 Volt ~ 5.91 Volt 구간에서는 듀티 사이클을 36% ~ 44% 수준으로 상향 조절하여 전체 에너지가 전압 강하에 상관없이 일정하게 유지되도록 조절할 수 있다.

상술한 예시는 높은 발열에너지, 즉 고온 설정인 경우의 예시이며, 가령 사용자가 중간 온도로 설정했다고 가정하면 배터리(410) 전압이 7.71 Volt 이상일 때 펄스의 듀티 사이클은 25% 수준, 7.70 Volt ~ 5.91 Volt 구간에서는 듀티 사이클을 26% ~ 34% 수준으로 상향 조절할 수 있으며, 낮은 온도로 설정했다고 가정하면 7.71 Volt 이상일 때 펄스의 듀티 사이클은 15% 수준, 7.70 Volt ~ 5.91 Volt 구간에서는 듀티 사이클을 16% ~ 24% 수준으로 상향 조절하면서 사용자가 설정한 특정 온도 범위에서 일정하게 유지되도록 조절할 수 있다.

또한 본 발명의 스포츠 온열 보호대(1)는 저온 화상 방지 기능이 포함될 수 있는데, 이를 위해 제어부는 스포츠 온열 보호대(1)를 일정 시간 연속 사용 시 자동으로 작동이 멈추게 하는 제어를 하도록 설정될 수 있으며, 이는 사용자의 체질과 피부에 따라 스포츠 온열 보호대(1)가 착용되는 팔뚝이나 다리에 저온 화상의 위험이 있을 수 있으므로 안전조치로써 적용될 수 있다.

한편 본 발명의 스포츠 온열 보호대(1)는 외부 활동 시 주로 사용되므로 전원공급부(400)가 패드부재(100)에서 이탈할 우려가 있어 전원공급부(400)를 고정벨트(500)에 수용한 상태로 패드부재(100)에 착용하도록 되어 있으나, 격렬한 신체 활동 중 전원공급부(400)의 출력단자인 수단추(450)와 패드부재(100)의 전원 연결단자인 암단추(310)가 순간적으로 접점이 이격되면서 접촉 상태가 불안정해지거나 분리될 가능성을 배제할 수 없다.

이에 본 발명의 제1추가 실시예가 상술한 우려에 대한 보완으로 실시될 수 있다.

제1추가 실시예에 있어서, 전원라인(300)은 복수의 암단추(310) 중 일측 암단추(310)에 암고정단(311)이 형성되고, 전원공급부(400)는 복수의 수단추(450) 중 일측 수단추(450)에 수고정단(451)이 형성될 수 있어서, 암고정단(311)과 수고정단(451)이 결속되면서 암단추(310)와 수단추(450)의 견고한 결합과 유지가 가능해질 수 있다.

암단추(310)는 테두리 내측 중앙부에 오목한 요홈이 형성되는 형상인데, 여기서 암고정단(311)은 암단추(310)의 테두리 내측으로 중심을 향해 소정 폭과 소정 너비로 돌출 형성되며 그 형상은 판상의 ㄱ자로 절곡된 형태로써 상면은 테두리 상면에 평행하게 연장되고 상면에서 절곡된 선단 측면은 테두리 상면에서 요홈 바닥면으로 이어진다.

따라서 암고정단(311)은 정면에서 목측 시 ㄱ자 형태로 일측면만 폐쇄된 형태로 폐쇄 측면(311a)이 일측에만 형성되고, 타측면은 개방된 형태를 지니게 되며, 상부에서 목측 시 암고정단(311)의 상면은 암단추(310) 테두리 내측에 대응되는 곡면으로 형성될 수 있다.

암고정단(311)은 암단추(310)의 테두리 내측으로 마주하는 2개 지점에서 서로 마주하도록 복수로 구비될 수 있으며, 개방 측면과 폐쇄 측면(311a)은 동일한 방향으로 연속 형성되어 전체적으로는 두 개의 암단추(310)에 있어 4개의 측면이 개방, 폐쇄, 개방, 폐쇄의 순서대로 형성될 수 있다.

수고정단(451)은 암고정단(311)에 끼워져 결합되도록 복수의 수단추(450) 중 일측 수단추(450)에만 형성되는데, 본 발명의 기본 실시예의 수단추(450)는 바닥면의 중심에 원기둥 형상의 돌기가 형성된 형상이나 본 발명의 제1추가실시예의 일측 수단추(450)는 원기둥의 돌기 없이 테두리 내주연 소정 위치에 암고정단(311)에 대응되는 형상의 수고정단(451)일 돌출 형성되고, 이때 수고정단(451)은 암고정단(311)에 대향 및 대응되는 소정 폭과 너비로써 형성되면서 암고정단(311)의 하부에 끼움 장착되도록 암고정단(311)의 상면 보다 낮은 위칭 돌출 형성될 수 있다.

수고정단(451)은 정면에서 목측 시 수단추(450)의 테두리를 상면으로 하고 상면 하부에 ㄴ자 형상으로 부착되는데 수고정단(451)의 가로 형성된 바닥면이 암고정단(311)의 바닥면 및 폐쇄 측면(311a) 사이에 끼워지면서 수고정단(451)은 암고정단(311)의 내측으로 삽입되면서 끼움 장착이 된다.

결국 수고정단(451)이 암고정단(311) 하부에 끼워지면서 슬라이딩 되면 꼭 맞춰지면서 결합이 이뤄지고 수고정단(451)의 선단이 암고정단(311)의 일측 폐쇄 측면(311a)에 막히면서 회전이 멈추고 위치가 고정된다.

수고정단(451)도 암고정단(311)에 맞춰 복수로 형성될 수 있으며, 마주하는 수고정단(451)은 서로 반대 방향으로 형성될 수 있다.

따라서 수단추(450)를 암단추(310)에 끼울 때 복수의 수고정단(451)을 복수의 암고정단(311) 사이 공간을 향하도록 하면서 끼운 뒤 수단추(450)를 회전시켜 수고정단(451)이 암고정단(311)에 슬라이딩 결합되도록 하면, 각 수고정단(451)은 각 암고정단(311)의 개방된 타 측면을 따라 삽입되면서 암고정단(311)의 상면과 수고정단(451)의 상면이 밀착되고, 각 수고정단(451)이 각 암고정단(311)의 일측 폐쇄 측면(311a)에 막히면서 회전이 멈추고 장착이 완료된다.

이렇게 복수의 수단추(450) 중 일측 수단추(450)를 복수의 암단추(310) 중 일측 암단추(310)에 수고정단(451)과 암고정단(311)을 결합시킨 후 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 끼움 장착할 수 있으며, 일측의 수단추(450)와 암단추(310)는 수고정단(451)과 암고정단(311)이 상하로 밀착되어 결합된 상태이므로 인위적으로 타측 수단추(450)를 분리하고 일측 수단추(450)를 회전시키지 않는 한 전원공급부(400)와 전원라인(300)의 결합상태가 분리될 우려가 해소될 수 있다.

한편 본 발명의 제2추가 실시예로써 상기 제1추가 실시예에 더하여 임의의 도전성 물체가 수단추(450)에 장착되는 것을 방지하는 장치가 적용될 수 있다.

이를 위해 본 발명의 제2추가 실시예로써 일측 암단추(310)와 타측 암단추(310)에는 제1통공(312), 제2통공(313) 및 제3통공(314)이 형성되고, 푸시바(315), 차단패널(316), 압축스프링(317)을 구성될 수 있다.

제1통공(312)은 복수의 암단추(310) 중 일 암고정단(311)의 폐쇄 측면(311a) 중앙에 형성되는데, 그 위치는 타측 암단추(310)를 향하는 방향으로 맞춰진다.

제2통공(313) 및 제3통공(314)은 제1통공(312)에 대향되며 직선 구간으로 나란히 형성되는데, 제2통공(313)은 일측 암단추(310)의 테두리에 형성되며, 제3통공(314)은 타측 암단추(310)의 테두리에 형성된다.

푸시바(315)는 제1통공(312) 내지 제3통공(314)을 관통하면서 일측 암단추(310)의 암고정단(311) 내측에서 타측 암단추(310) 테두리까지 연결되어 장착되며, 각 통공에 결합된 상태로 직선으로 이동될 수 있다.

차단패널(316)은 타측 암단추(310)를 가로지르면서 테두리 하부에 구비되는데, 차단패널(316)의 일단은 푸시바(315)가 연결된 테두리의 맞은편 테두리에 암단추(310) 외측으로 연장된 후 고정되고 회전축(316a)이 구비되어 제자리 회전할 수 있으며, 차단패널(316)의 타단은 푸시바(315)가 연결된 테두리 하부까지 이어진다.

차단패널(316)의 타단 일측은 푸시바(315)의 선단에 직교하면서 접하고, 차단패널(316)의 타단 타측에는 푸시바(315)의 연장선에 나란하도록 압축스프링(317)이 형성되는데 압축스프링(317)의 일단은 푸시바(315)에 접하되 타단은 암단추(310) 테두리 외측으로 연장된 후 소정 위치에 고정된다.

따라서 푸시바(315)를 타 방향으로 밀면 푸시바(315)의 선단이 차단패널(316)의 타단을 밀게 되는데 차단패널(316)은 일단이 회전축(316a)으로 고정된 상태이므로 일단은 제자리 회전하고 타단이 밀리면서 압축스프링(317)을 밀면서 압축하게 된다.

이 상태에서 타측 암단추(310)의 중앙부를 가로질렀던 차단패널(316)이 테두리 방면으로 치워지게 되면서 타측 암단추(310) 중앙부에 수단추(450)가 끼움 장착될 수 있는 공간이 마련된다.

푸시바(315)에 외부 힘이 가해지지 않으면 차단패널(316)은 압축스프링(317)의 복원력에 의해 본래 위치로 되돌아오게 되며 다시 타측 암단추(310)의 중앙부를 가로질러 구비된다.

상술한 구조로써 본 발명의 제2추가 실시예가 구성된 상태에서, 수고정단(451)이 암고정단(311)에 끼워지면서 회전되어 장착되면 수고정단(451)이 회전하면서 푸시바(315)를 일 방향으로 밀어내게 되고 푸시바(315) 선단에 밀려 차단패널(316)의 타단이 회전하면서 압축스프링(317)을 압축하게 되는데 이때 타측 암단추(310)의 내측 공간에 가로질러 있던 차단패널(316)이 치워지면서 암단추(310) 내측 공간이 열리게 되므로 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 끼울 수 있게 된다.

이는 반드시 일측 수단추(450)의 수고정단(451)을 먼저 일측 암단추(310)의 암고정단(311)에 끼운 상태여야 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 끼울 수 있는 구조이므로, 수고정단(451)이 암고정단(311)에 제대로 결합되지 않으면 타측 수단추(450) 및 암단추(310)가 결합될 수 없기 때문에 실수로 잘못된 결합이 이뤄진 후 탈거되는 일을 방지할 수 있고 정확한 결합을 유도할 수 있으며, 출력단자의 매칭되는 한 쌍의 수단추(450)가 아니면 다른 도전성 물체가 암단추(310)에 삽입되어 누전 및 단락되는 일을 방지할 수 있다.

한편 이때 푸시바(315)의 일측 선단 및 중심부 소정 위치에는 복수의 차단돌기(315a)가 형성되고, 상기 선단의 차단돌기(315a)는 푸시바(315)가 밀리면서 암고정단(311)에서 이탈되는 것을 방지하고, 상기 중심부의 차단돌기(315a)는 푸시바(315)가 제2통공(313)과 제3통공(314) 사이에 형성됨으로써 푸시바(315)이 일 방향으로 밀리거나 타 방향으로 복원할 때 제2통공(313) 내지 제3통공(314) 사이에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

상술한 구조를 바탕으로 한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스포츠 온열 보호대(1)의 사용예는 다음과 같다.

우선 고정벨트(500)의 배터리삽입부(510)에 전원공급부(400)를 장착한다. 이때 스냅결합공(511)을 통해 전원공급부(400)를 집어넣되 스냅결합공(511)을 통해 수단추(450)가 노출되도록 방향을 맞춰 삽입하고 타측에는 조작부(430)가 투명 재질을 통해 보이도록 장착한다.

수단추(450)를 암단추(310)에 맞춰 끼움 장착하면 패드부재(100)를 팔 또는 다리 등 신체에 착용한다. 본 설명에서는 팔에 착용하는 것으로 가정한다.

팔에 착용 후 고정벨트(500)의 선단을 벨트걸이부(520)에 관통시키고 고정벨트(500) 타단이 벨트걸이부(520)에 걸린 상태에서 사용자 본인의 팔 사이즈에 맞게 조절한 뒤 갈고리(531)와 걸림고리(532)를 맞닿게 하여 벨크로(530)를 상호 부착시켜 착용을 완료한다.

이때 패드부재(100)를 먼저 착용한 후 전원공급부(400)와 고정벨트(500)의 결합 및 장착을 할 수도 있으며 이는 사용자의 편의에 따라 얼마든지 가변될 수 있다.

착용이 완료된 후 사용자는 조작부(430)의 전원 동작버튼(431)을 눌러 전원공급부(400)를 가동시킬 수 있으며 이에 따라 면상발열체(200)에 전원이 공급되어 탄소섬유(220)가 발열되면서 패드부재(100)의 온도가 상승될 수 있다.

중피(130)에는 복수의 면상발열체(200)가 부착되므로 패드부재(100)를 착용 시 사용자 본인의 근육이 형성된 곳이나 온열 찜질이 필요한 부위에 면상발열체(200)의 위치를 맞춰 위치시킨 후 고정벨트(500)로 결박함으로써 면상발열체(200) 발열 시 더욱 높을 효과를 가질 수 있다.

사용자는 면상발열체(200)의 발열온도 수준을 상,중,하 등의 단계로 나눠 설정할 수 있으며, 가령 전원공급부(400)의 온도 전원 동작버튼(431)을 누르는 횟수에 따라 온(ON)이 시행된 후 온도범위가 변경되고 오프(OFF) 동작이 순차적으로 이뤄질 수 있다.

이때 사용자가 어느 온도범위를 설정하든 전원공급부(400)의 온도유지부는 온도보상 기능을 작동함으로써 면상발열체(200)의 온도를 일정한 수준으로 유지할 수 있다.

즉 사용자가 상급 수준의 면상 발열온도를 설정했다고 가정한 상태에서, 온도유지부는 배터리(410)의 초기 전원 측정값을 전달받으면 약 35% 수준의 듀티 사이클을 적용하여 소정 수준의 전기에너지가 면상발열체(200)에 공급되도록 하고, 시간의 경과에 따라 배터리(410)의 전압이 점차 강하되면 그에 따라 듀티 사이클을 36% 내지 44%의 범위로 증가시켜 초기에 설정된 전기에너지가 그대로 유지되도록 조절을 할 수 있다.

이로써 시간 경과에 따른 배터리(410) 방전 시 면상발열체(200)의 온도 저하 현상을 보정하고 일정한 수준의 온도를 유지함으로써 사용자는 스포츠 온열 보호대(1)를 착용하는 중에는 항시 일정하게 따뜻하게 착용할 수 있으며, 저온 화상위험을 방지하기 위해 일정시간 연속 사용 후에는 면상발열체(200)의 전원 공급이 차단될 수 있다.

본 발명의 제1추가 실시예로써 수단추(450) 및 암단추(310)에 수고정단(451)과 암고정단(311)이 형성되었다면, 전원공급부(400)의 출력단자를 전원라인(300)의 연결단자에 연결할 때 수고정단(451)이 형성된 일측 수단추(450)를 암고정단(311)이 형성된 일측 암단추(310)에 먼저 끼운 후 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 끼우게 된다.

이때 복수의 수고정단(451)을 복수의 암고정단(311) 사이에 대향되도록 삽입한뒤 일방향으로 회전시키되 암고정단(311)의 폐쇄 측면(311a)까지 회전을 하면 수고정단(451)이 암고정단(311)의 하부에 맞춤 끼움 장착되며, 이후 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 끼워 장착을 하면 전원공급부(400)의 출력단자와 전원라인(300)의 연결단자의 결합이 완료되고 인위적인 외력이 작용하지 않는 한 분리가 되지 않는다.

한편 본 발명의 제2추가 실시예가 적용되면 수고정단(451)을 암고정단(311)에 회전 장착할 때 수고정단(451)이 푸시바(315)를 밀면서 차단패널(316)이 타측 암단추(310)의 중심부에서 측면으로 밀려나면 타측 수단추(450)를 타측 암단추(310)에 낄 수 있게 되므로, 일측의 수단추(450)와 암단추(310)가 결합이 되어야 타측의 수단추(450) 및 암단추(310)도 결합이 될 수 있고, 일측의 수단추(450)가 끼워지지 않은 상태에서 다른 도전성 물체가 타측 암단추(310)에 장착되는 것을 방지할 수 있으므로, 안전한 결합과 인증되지 않은 도전성 물체의 결합을 방지하는 이중 효과를 확보할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 스포츠 온열 보호대
100 : 패드부재
110 : 외피
120 : 내피
130 : 중피
200 : 면상발열체
210 : 망사
211 : 위사
212 : 경사
220 : 탄소섬유
222 : 폴리염화비닐 튜브
223 : 방수성 탄소섬유
221 : 곡면패턴
300 : 전원라인
310 : 암단추
311 : 암고정단
311a : 폐쇄 측면
312 : 제1통공
313 : 제2통공
314 : 제3통공
315 : 푸시바
315a : 차단돌기
316 : 차단패널
316a : 회전축
317 : 압축스프링
400 : 전원공급부
410 : 배터리
411 : 커넥터
430 : 조작부
431 : 전원 동작버튼
432 : 표시 LED
450 : 수단추
451 : 수고정단
500 : 고정벨트
510 : 배터리삽입부
511 : 스냅결합공
520 : 벨트걸이부
530 : 벨크로
531 : 갈고리
532 : 걸림고리

Claims (5)

1. 외피와 내피가 겹쳐 형성된 토시 형태의 패드부재;
   복수의 원사가 위사와 경사로 편직된 망사에 방수성 탄소섬유가 혼방 직조되고 내피와 외피 사이에 내장되는 중피에 부착되어 삽입되는 면상발열체;
   탄소섬유의 일단 및 타단에 연결되며 패드부재 내측을 따라 외피 표면에 연결되는 전원라인; 및
   전원라인에 결합되어 면상발열체에 전원을 공급하며 배터리, 제어부, 조작부로 구성되는 케이스 형태의 전원공급부;를 포함하되,
   방수성 탄소섬유는 탄소섬유 와이어의 외주연에 폴리염화비닐 튜브를 피복하여 형성되는 것을 포함하고,
   전원라인의 선단은 전원 연결단자로써 패드부재 외표면에 복수의 스냅파스너 암단추로 고정 형성되고,
   전원공급부는 배터리 양 전극의 출력단자가 케이스 외측으로 노출되면서 복수의 스냅파스너 수단추로 형성되어 상기 암단추에 대향되며,
   수단추와 암단추의 결합으로 패드부재에 전원공급부가 케이스 형태로 직접 탈착되며 면상발열체에 전원을 공급하며,
   소정 너비와 길이로써 패드부재의 외표면을 감싸며 착용되는 고정벨트;를 더 포함하되,
   고정벨트는,
   전원공급부가 맞춤 수용되도록 일측 단부에 주머니 형태로써 구성되는 배터리삽입부;
   배터리삽입부의 일측 선단에 고정벨트의 너비에 대응되는 폐쇄형의 고리 형상으로 구비되는 벨트걸이부; 및
   타측 단부가 벨트걸이부를 통과한 후 소정 위치에서 접히면서 상호 부착되도록 타측 일면에 벨크로로 나란히 형성되는 갈고리와 걸림고리;를 더 포함하고,
   배터리삽입부는,
   수단추 대향 지점에 통공 형성되는 스냅결합공;을 더 포함하여,
   전원공급부가 고정벨트에 삽입 수용된 상태로 전원라인에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는, 스포츠 온열 보호대.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   전원공급부는 온도유지부를 더 포함하고,
   온도유지부는,
   배터리 전압의 변화를 측정하는 전압측정유닛;
   전압측정유닛의 측정 전압값에 따라 듀티 사이클을 조절하는 듀티조절유닛;을 포함하며,
   면상발열체 발열로 배터리 전압이 감소하면 듀티사이클을 증가시켜 사용시간에 관계없이 일정한 발열에너지를 유지하여 온도 감소를 보상하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 온열 보호대.
4. 제1항에 있어서,
   탄소섬유는,
   망사의 위사로 삽입되어 직조되되 망사의 양 측단부에 이르러 위사 상부에 걸치면서 M자형의 지그재그 곡면패턴으로 형성되고,
   망사의 경사가 M자형의 탄소섬유를 상부에서 가로질러 직조되어,
   탄소섬유는 M자형의 곡면패턴이 양 방향으로 위사와 경사 사이에서 직조되어 곡면 처리된 탄소섬유가 다수 지점에서 위사와 경사에 결합됨으로써 견고하게 부착되고 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는, 스포츠 온열 보호대.
5. 제1항에 있어서,
   복수의 암단추 중 일측 암단추는,
   테두리 내측으로 마주하는 2개 지점에 중심을 향하여 소정 폭과 너비로 돌출 형성되는 복수의 암고정단;을 포함하고,
   복수의 수단추 중 일측 수단추는,
   암고정단에 대응되도록 소정 폭과 너비로 중심부의 외주연에 돌출 형성되는 수고정단;을 포함하되,
   암고정단은 ㄱ자로 절곡된 형상으로 상면은 테두리 상면에 평행하게 연장되고 일 방향 선단 측면은 폐쇄된 형태이고,
   수고정단은 암고정단 방향으로 절곡되어 돌출되어 고정단의 상면 하부로 삽입되면서 끼움 장착되고 암고정단 선단에 막혀 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는, 스포츠 온열 보호대.

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