KR102525349B1 - 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요 - Google Patents
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Abstract
개시되는 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요는, 매트 및 제어기를 포함한다. 매트는, 지그재그 형태로 제공되는 열선; 열선의 상부 및 하부를 덮는 상부 및 하부 보온층; 상부 보온층을 덮는 상지층; 하부 보온층을 덮는 하지층; 상지층과 하지층의 테두리를 따라 봉제되는 마감재; 및 열선과 전기적으로 연결되면서 열선을 제어기에 전기적으로 연결시킬 수 있게 하는 접속기;를 포함하며, 상지층은, 자카드 직기로 제직되는 직물로 제공되되, 상지층을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부는 탄소섬유들로 제직된다.
Description
본 발명(Disclosure)은, 열선의 열을 골고루 전달할 수 있게 하는 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로, 전기요(전기매트, 전열매트)는 전기에너지를 열원으로 이용하여 온열을 발생시키는 것으로, 전기요는 내장된 열선에 전기를 공급하여 열을 발생시킴과 아울러 온도 조절 및 제어를 위한 온도 조절기가 구비된다.
한편, 전술한 열선은 발열량 등을 고려하여 적절한 간격으로 배치되며, 열선은 하나의 단선으로 이루어져 시작단으로부터 끝단까지 한 방향으로 전류가 흐르도록 설계된다.
그런데, 종래 전기요는 열선 부위만 집중적으로 따뜻해지는 문제점이 있었다. 즉 종래 전기요는 열을 전기요 전체에 골고루 전달하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명(Disclosure)은, 열선의 열을 상지층 전체에 빠르고 골고루 전달할 수 있게 하는 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따르면 매트 및 제어기를 포함하는 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에 있어서, 매트는, 지그재그 형태로 제공되는 열선; 열선의 상부 및 하부를 덮는 상부 및 하부 보온층; 상부 보온층을 덮는 상지층; 하부 보온층을 덮는 하지층; 상지층과 하지층의 테두리를 따라 봉제되는 마감재; 및 열선과 전기적으로 연결되면서 열선을 제어기에 전기적으로 연결시킬 수 있게 하는 접속기;를 포함하며, 상지층은, 자카드 직기로 제직되는 직물로 제공되되, 상지층을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부는 탄소섬유들로 제직될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에서, 상부 및 하부 보온층은, 열가소성 고분자 수지에 전자파 흡수소재가 첨가된 원료를 멜트블로운 방식으로 용융방사한 섬유웹으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에서, 열가소성 고분자 수지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트이며, 전자파 흡수소재는 카본 블랙, 탄소나노섬유, 탄소나노튜브에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상이 혼합되어 제공될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에서, 전자파 흡수소재는 열가소성 고분자 수지 100중량부를 기준으로 5~20중량부 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에서, 제어기는, 열선을 제어하는 컨트롤러; 접속기에 끼워져 컨트롤러와 열선을 전기적으로 연결시키는 접속구; 및 열선에 전원을 공급하는 플러그;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요에서, 제어기는 사용자가 제 3 비렘 수면 및 제 4 비렘 수면 단계에 진입하면 매트의 온도를 자동 제어해 사용자가 편안하게 깊은 수면을 유지할 수 있게 하는 자동 온도제어 수단;을 더 포함하되, 자동 온도제어 수단은, 매트에 하나 이상 제공되어 사용자의 심박수를 실시간으로 감지하고, 감지된 심박수를 사용자 생체정보로 컨트롤러로 출력하는 생체신호 센서; 컨트롤러에 마련되며, 수면 단계 및 수면 단계에 따른 심박수 수치 데이터를 저장하는 온도 자동제어 메모리부; 및 상기 컨트롤러에 마련되며, 생체신호 센서로부터 출력된 사용자 생체정보와 온도 자동제어 메모리부에 저장된 각 수면 단계에 따른 심박수를 실시간으로 비교하여 사용자의 수면 상태를 판단하고, 수면 상태 판단 결과 사용자가 수면 상태가 제 3 비렘 수면 및 제 4 비렘 수면 단계로 판단되면 매트의 온도가 33~35도를 유지하도록 열선을 제어하는 온도 자동제어 프로세서;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상지층을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부가 탄소섬유들로 제직되기 때문에 열선의 온열을 상지층 전체에 빠르고 골고루 전달할 수 있으며, 그로 인해 종래와 같이 열선 부위만 따뜻해지는 폐단을 막을 수 있게 하는 효과를 제공하게 된다.
본 발명에 의하면, 탄소섬유가 원적외선 복사열을 방출하기 때문에 사용자의 피부 겉면 뿐만 아니라 몸속 깊숙이 열을 전달할 수 있으며, 사용자의 지친 근육과 온몸의 피로를 풀어줄 수 있게 하는 효과를 제공하게 된다.
게다가, 본 발명에 의하면, 사용자가 깊은 수면 단계에 진입하면 매트의 온도를 33~35도로 자동 제어해 사용자가 편안하게 깊은 수면을 유지할 수 있게 하는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 매트를 분해하여 나타낸 분해 사시도이며, 그리고
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 상지층을 촬영한 사진이다.
도 2는 도 1에 도시된 매트를 분해하여 나타낸 분해 사시도이며, 그리고
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 상지층을 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
첨부된 도면의 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요(100)는 매트(110) 및 제어기(130)를 포함한다.
먼저, 매트(110)는 하나의 단선으로 이루어지며 지그재그 형태로 제공되는 열선(112)과, 열선(112)의 상부 및 하부를 덮는 상부 및 하부 보온층(114, 116)과, 상부 보온층(114)을 덮는 상지층(118) 및 하부 보온층(116)을 덮는 하지층(120)을 포함한다.
또한, 매트(110)는 상지층(118)과 하지층(120) 사이에 열선(112)과 상부 및 하부 보온층(114, 116)이 내장되도록 상지층(118)과 하지층(120)의 테두리를 따라 봉제되는 마감재(122) 및 열선(112)과 전기적으로 연결되면서 열선(112)을 제어기(130)에 전기적으로 연결시킬 수 있게 하는 접속기(124)를 포함한다.
여기서, 열선(112)은 전자파를 차단할 수 있는 통상의 무전자계 열선으로 제공된다.
그리고 상지층(118) 및 하지층(120)은 감촉이 부드럽고 통기성 및 내구성이 뛰어난 통상의 피치스킨 직물로 형성된다.
이때, 상지층(118)은 하지층(120)과 달리 무늬를 넣을 수 있으면서 두툼해 무게감이 있도록 통상의 자카드(jacquard) 직기로 제직되는데, 상지층(118)을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부는 탄소섬유(C)들로 제직된다.
즉, 상지층(118)의 위사 또는 경사 중 일부가 탄소섬유(C)들로 제직되기 때문에 열선(112)에서 발생되는 온열은 탄소섬유(C)들 측으로 전도되고, 탄소섬유(C)들 측으로 전도된 온열은 탄소섬유(C)들을 따라 상지층(118) 전체에 빠르고 골고루 전달된다.
이에 의해, 상지층(118)은 종래와 다르게 온열이 상지층(118) 전체에 골고루 분포된다.
그리고 탄소섬유(C)들은 원적외선 복사열을 방출하는데, 이러한 원적외선 복사열은 사용자의 피부 겉면 뿐만 아니라 몸속 깊숙이 열을 전달할 수 있으며, 사용자의 지친 근육과 온몸의 피로를 풀어줄 수 있게 한다.
한편, 상부 및 하부 보온층(114, 116)은 열선(112)을 보호하고, 열선(112)이 발생시키는 온열을 보온 및 열선(112)에서 발생된 온열을 상지층(118) 및 하지층(120)으로 빠르게 전달할 수 있게 한다.
또한, 상부 및 하부 보온층(114, 116)은 열선(112)에서 차단되지 못한 전자파를 흡수해 이를 열에너지 형태로 변환시켜 본 발명에 따른 전기요(100)의 열효율을 높일 수 있게 한다.
이를 위해서, 상부 및 하부 보온층(114, 116)은 열가소성 고분자 수지에 전자파 흡수(EMI Absorbing)소재가 첨가된 원료를 통상의 멜트블로운(Melt-Blown) 방식으로 용융방사한 섬유웹으로 형성된다.
여기서, 열가소성 고분자 수지는 폴리프로필렌(Polypropylen, PP) 또는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 일 수 있으며, 전자파 흡수소재는 카본 블랙, 탄소나노섬유, 탄소나노튜브에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상이 혼합되어 제공될 수 있다.
그리고 전자파 흡수소재는 열가소성 고분자 수지 100중량부를 기준으로 5~20중량부 첨가될 수 있는데, 전자파 흡수소재가 5중량부 미만으로 첨가되면 전자파 흡수 효과를 기대할 수 없으며, 전자파 흡수소재가 20중량부를 초과하여 첨가되면 더 이상의 전자파 흡수 효과를 기대할 수 없을 뿐만 아니라 경제성이 나빠지고, 원료 융융방사되지 않는다.
여기서, 상부 및 하부 보온층(114, 116)을 형성하는 섬유웹을 멜트블로운 방식으로 제조하는 것은 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제어기(130)는 매트(110)의 열선(112)에 전기적으로 연결되어 열선(112)을 제어하는 것으로, 제어기(130)는 열선(112)을 제어하는 컨트롤러(132)와, 매트(110)의 접속기(124)에 끼워져 컨트롤러(132)와 열선(112)을 전기적으로 연결시키는 접속구(134)를 포함한다.
또한, 제어기(130)는 열선(112)에 전원을 공급하는 플러그(136)를 포함한다.
여기서, 제어기(130)의 컨트롤러(132)는 종래 전기요, 전기매트, 전열매트 등의 컨트롤러와 동일 및 유사하게 작동할 수 있다.
한편, 제어기(130)는 사용자가 깊은 수면, 바람직하게는 제 3 비렘 수면 및 제 4 비렘 수면 단계에 진입하면 매트(110)의 온도를 33~35도로 자동 제어해 사용자가 편안하게 깊은 수면을 유지할 수 있게 하는 자동 온도제어 수단(137)을 더 포함한다.
자동 온도제어 수단(137)은 생체신호 센서(138)와, 컨트롤러(132)에 마련되는 온도 자동제어 메모리부(140) 및 온도 자동제어 프로세서(142)를 더 포함한다.
생체신호 센서(138)는 사용자의 심박수를 실시간으로 감지하고, 이를 전기적 신호인 사용자 생체정보로 컨트롤러(132)로 출력한다.
다시 말해, 생체신호 센서(138)는 매트(110)에 누운 사용자의 심박수를 실시간으로 감지하고, 이를 사용자 생체정보로 출력한다.
이러한 생체신호 센서(138)는 매트(110)에 하나 이상 제공될 수 있으며, 생체신호 센서(138)는 접속기(124)와 접속구(134)를 매개로 컨트롤러(132)에 전기적으로 연결된다.
여기서, 사용자의 심박수를 감지하는 생체신호 센서(138)는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
온도 자동제어 메모리부(140)는 생체신호 센서(138)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장하며, 수면 단계 및 수면 단계에 따른 심박수 수치 데이터를 저장한다.
여기서, 수면 단계는 렘 수면(REM)과 비렘 수면(NON REM)으로 구분되며, 비렘 수면은 다시 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 비렘 수면으로 구분되는데, 온도 자동제어 메모리부(140)에는 각각의 수면 단계에 부합하는 통상의 심박수 수치 데이터가 저장된다.
여기서, 수면 단계에 따른 심박수의 수치는 다양하게 공지되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
온도 자동제어 프로세서(142)는 온도 자동제어 메모리부(140)에 저장된 제어 프로그램 및 데이터를 따라 생체신호 센서(138)의 동작을 제어하며, 생체신호 센서(138)로부터 출력되는 사용자 생체정보를 가공해 디지털화한다.
또한, 온도 자동제어 프로세서(142)는 생체신호 센서(138)로부터 출력된 사용자 생체정보와 온도 자동제어 메모리부(140)에 저장된 각 수면 단계에 따른 심박수를 실시간으로 비교하여 사용자의 수면 상태를 판단하고, 수면 상태 판단 결과 사용자가 수면 상태가 깊은 수면, 즉 제 3 비렘 수면 및 제 4 비렘 수면 단계로 판단되면 매트(110)의 온도가 33~35도를 유지하도록 열선(112)을 제어한다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요(100)는 상지층(118)을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부가 탄소섬유(C)들로 제직되기 때문에 열선(112)의 온열을 상지층(118) 전체에 빠르고 골고루 전달할 수 있으며, 그로 인해 종래와 같이 열선(112) 부위만 따뜻해지는 폐단을 막을 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요(100)는 탄소섬유(C)가 원적외선 복사열을 방출하기 때문에 사용자의 피부 겉면 뿐만 아니라 몸속 깊숙이 열을 전달할 수 있으며, 사용자의 지친 근육과 온몸의 피로를 풀어줄 수 있게 한다.
게다가, 본 발명에 따른 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요(100)는 사용자가 깊은 수면 단계에 진입하면 매트(110)의 온도를 33~35도로 자동 제어해 사용자가 편안하게 깊은 수면을 유지할 수 있게 한다.
Claims (6)
- 매트 및 제어기를 포함하는 전기요에 있어서,
상기 매트는,
지그재그 형태로 제공되는 열선;
상기 열선의 상부 및 하부를 덮는 상부 및 하부 보온층;
상기 상부 보온층을 덮는 상지층;
상기 하부 보온층을 덮는 하지층;
상기 상지층과 상기 하지층의 테두리를 따라 봉제되는 마감재; 및
상기 열선과 전기적으로 연결되면서 상기 열선을 상기 제어기에 전기적으로 연결시킬 수 있게 하는 접속기;를 포함하며,
상기 상지층은,
자카드 직기로 제직되는 직물로 제공되되, 상기 상지층을 형성하는 위사 또는 경사 중 일부는 탄소섬유들로 제직되고,
상기 상부 및 하부 보온층은,
열가소성 고분자 수지인 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 100중량부를 기준으로 카본 블랙, 탄소나노섬유, 탄소나노튜브에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상이 혼합되어 제공되는 5~20중량부의 전자파 흡수소재가 첨가된 원료를 멜트블로운 방식으로 용융방사한 섬유웹으로 형성되며,
상기 제어기는,
상기 열선을 제어하는 컨트롤러;
상기 접속기에 끼워져 상기 컨트롤러와 상기 열선을 전기적으로 연결시키는 접속구; 및
상기 열선에 전원을 공급하는 플러그;를 포함하되,
상기 제어기는 사용자가 제 3 비렘 수면 및 제 4 비렘 수면 단계에 진입하면 상기 매트의 온도를 자동 제어해 사용자가 편안하게 깊은 수면을 유지할 수 있게 하는 자동 온도제어 수단;을 더 포함하되,
상기 자동 온도제어 수단은,
상기 매트에 하나 이상 제공되어 사용자의 심박수를 실시간으로 감지하고, 감지된 심박수를 사용자 생체정보로 상기 컨트롤러로 출력하는 생체신호 센서;
상기 컨트롤러에 마련되며, 수면 단계 및 수면 단계에 따른 심박수 수치 데이터를 저장하는 온도 자동제어 메모리부; 및
상기 컨트롤러에 마련되며, 상기 생체신호 센서로부터 출력된 상기 사용자 생체정보와 상기 온도 자동제어 메모리부에 저장된 각 수면 단계에 따른 심박수를 실시간으로 비교하여 사용자의 수면 상태를 판단하고, 수면 상태 판단 결과 사용자가 수면 상태가 상기 제 3 비렘 수면 및 상기 제 4 비렘 수면 단계로 판단되면 상기 매트의 온도가 33~35도를 유지하도록 상기 열선을 제어하는 온도 자동제어 프로세서;를 포함하는 탄소섬유로 제직된 직물을 가지는 전기요. - 삭제
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2022
- 2022-11-10 KR KR1020220149667A patent/KR102525349B1/ko active IP Right Grant
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