KR102546727B1 - Black Alumina Ceramic Mattress With Far-infrared Radiation Function And Method For Manufacturing Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법은 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 제조하는 제1단계, 상기 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 가공하여 복수 개의 원적외선 방사 패널을 제조하는 제2단계, 상기 복수 개의 원적외선 방사 패널을 방열 패널에 결합하는 제3단계, 및 상기 원적외선 방사 패널과 상기 방열 패널을 매트리스 프레임에 안착시켜 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스를 제조하는 제4단계;를 포함할 수 있다. 상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트는 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 착색제를 혼합하고, 게르마늄(Ge)을 포함하는 제1 첨가제와 수분(H2O)을 포함하는 제2 첨가제를 첨가한 블랙 알루미나 원료를 이용하여 제조될 수 있다.A method for manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes a first step of manufacturing a black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function, and processing the black alumina ceramic plate to produce a plurality of far-infrared rays. A second step of manufacturing a radiation panel, a third step of coupling the plurality of far infrared ray radiating panels to a heat dissipation panel, and seating the far infrared ray radiating panel and the heat dissipation panel on a mattress frame to manufacture a ceramic mattress having a far infrared ray radiating function A fourth step; may be included. The black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function is obtained by mixing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) with a colorant and adding a first additive containing germanium (Ge) and a second additive containing water (H 2 O). It can be manufactured using black alumina raw material.

Figure 112021126880787-pat00003
Figure 112021126880787-pat00003

Description

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스 및 이의 제조 방법{Black Alumina Ceramic Mattress With Far-infrared Radiation Function And Method For Manufacturing Thereof}Black Alumina Ceramic Mattress With Far-infrared Radiation Function And Method For Manufacturing Thereof

본 발명은 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트로 구성된 원적외선 방사 패널을 이용하여 침대 매트리스를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a bed mattress using a far-infrared radiation panel composed of a black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function. .

현대 과학과 의학의 발전과 더불어 파(波)를 이용한 의료기기가 개발되어 진단과 치료에 혁신을 이루고 있는데, 대표적인 의료기기로는 X-선 촬영기, γ-선 촬영기, 뇌파검사기, 초음파 진단기, MRI(자기공명영상기), 전신체열촬영기(DITI) 등의 진단기, 방사선 치료기, 적외선 치료기, 레이저 치료기, 자석, 자력발생기 등의 치료기 등이 있다.Along with the development of modern science and medicine, medical devices using waves have been developed, making innovations in diagnosis and treatment. Resonance Imaging), diagnostic devices such as whole body thermography (DITI), and treatment devices such as radiation therapy devices, infrared therapy devices, laser therapy devices, magnets, and magnetic generators.

그러나, 인체 내에서 받고 내보내는 파인 인체파(human wave)보다 강한 파(2㎛ 이하)는 고유기능 회복보다 거부반응을 일으켜 백혈구 감소, 조직변이 등 부작용을 일으키기 때문에 제한적으로 사용되며(γ선, X선, 방사선, 자외선), 약한파(36㎛이상)는 치료효과를 기대할 수가 없다. 따라서, 인체파의 파장인 2~36㎛에 속하는 파장범위를 갖는 원적외선을 이용한 많은 치료방법, 기기들이 개발되고 있다.However, waves (2㎛ or less) that are stronger than human waves, which are received and sent out in the human body, cause rejection rather than restoration of intrinsic function, causing side effects such as reduction of leukocytes and tissue transformation. ,  Radiation, ultraviolet rays), and weak waves (more than 36㎛) cannot expect a therapeutic effect. Therefore, many treatment methods and devices using far-infrared rays having a wavelength range of 2 to 36 μm, which is the wavelength of human body waves, are being developed.

이와 관련하여, 일반적으로 적외선은 파장의 길이에 따라 근적외선, 중적외선 및 원적외선으로 구분되고, 물리적인 특징 중 전자기파의 성질인 직진성, 반사성, 투과성 및 흡수성을 갖는다. 그리고 이와 같은 적외선은 전달 매질이 없는 상태에서 전자기파의 성질에 대해 피 대상물에 직접 조사되어 열을 발생하게 되는 특징이 있다.In this regard, infrared rays are generally classified into near-infrared rays, mid-infrared rays, and far-infrared rays according to the length of the wavelength, and have straightness, reflectivity, permeability, and absorption, which are properties of electromagnetic waves among physical characteristics. In addition, such infrared rays are characterized by generating heat by being directly irradiated to the target object for the property of electromagnetic waves in the absence of a transmission medium.

즉, 원적외선은 물체의 심부까지 투시되어 물체의 구성분자에 공명, 공진작용을 일으켜서 생체활동을 촉진시켜 온열, 속성, 건조, 연수 등 다양한 작용을 유발하여 인체를 건강상태로 유지시켜 줄 수 있기 때문에, 인체 내부의 온도상승으로 인해 효과를 볼 수 있는 치료부분, 사우나 계통 및 일반인들의 건강증진 등 다양한 목적으로 이용되고 있고, 인체파의 파장범위에 속하는 원적외선을 방사하는 방사체에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In other words, far-infrared rays penetrate deep into the object and cause resonance and resonance in the constituent molecules of the object to promote biological activity and induce various effects such as heat, property, drying, and softening to keep the human body in a healthy state. , It is used for various purposes such as a treatment part that can be effective due to a rise in temperature inside the human body, a sauna system, and health promotion of the general public. there is.

이와 같은 적외선 중 긴 파장(통상 25㎛ 이상)을 갖는 원적외선은 눈에 보이지 않고 침투력이 강해 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진 및 공명 작용이 강한 특성이 있기 때문에 열 작용에 의한 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 주게 되어 세포조직의 활성화를 통한 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있는 것으로 알려지면서 원적외선 방열패널을 갖는 다양한 형태의 난방장치가 개발되어 사용되고 있다.Among these infrared rays, far-infrared rays with a long wavelength (usually 25㎛ or more) are invisible to the eye, have strong penetrating power, are well absorbed by materials, and have strong resonance and resonance effects on organic compound molecules, which can prevent various diseases caused by heat action. It helps to eliminate the causative bacteria and expands capillaries to help blood circulation and cell tissue generation, which is effective in preventing aging, promoting metabolism, and preventing various adult diseases such as chronic fatigue through activation of cell tissue. As it is known, various types of heating devices having far-infrared ray heat dissipation panels have been developed and used.

일반적으로, 상기 방열패널에 적용되는 소재로써는 지르코니아, 알루미노실리케이트 등이 주성분으로 사용된다. 한편, 방열 또는 방사 특성을 높이기 위하여, 상기 방열패널의 주요 소재에 Fe2O3, MnO2 등을 첨가하거나, 상기 성분들을 폴리에틸렌과 같은 수지에 소량 첨가하여 성형, 소결 등의 공정을 거쳐 방열 패널이 제조되기도 한다. 나아가, 방열패널의 전면에 특수한 코팅 처리를 통하여, 방열특성을 향상시키거나 추가적인 기능성을 갖게 하는 기술들이 있다.In general, as a material applied to the heat dissipation panel, zirconia, aluminosilicate, and the like are used as main components. On the other hand, in order to increase heat dissipation or radiation characteristics, Fe 2 O 3 , MnO 2 , etc. are added to the main material of the heat dissipation panel, or a small amount of the components are added to a resin such as polyethylene, and the heat dissipation panel is subjected to a process such as molding and sintering. It is also manufactured. Furthermore, there are techniques for improving heat dissipation characteristics or having additional functionality through a special coating treatment on the front surface of the heat dissipation panel.

한국 등록특허 제10-1028946호(선행특허 1)에는 방열특성 등을 강화하기 위한 코팅제로서, 실리카졸, 산화규소, 충전체, 실란 등으로 이루어진 조성물이 개시되어 있다. 상기 코팅제는 방열특성이나 항균력, 공기정화 기능 등의 부가특성은 우수하나 고온 환경에서 장시간 노출될 경우, 균열이나 색상 변질 등의 문제가 발생할 수 있고, 코팅의 균일성이 다소 열악하여 균일한 방열특성을 내지 못하는 경우가 있다. 나아가 코팅막 자체의 내마모성 개선 및 스크레치 발생 방지 등 아직 보완해야할 문제점이 있다.Korean Patent Registration No. 10-1028946 (Prior Patent 1) discloses a composition made of silica sol, silicon oxide, a filler, silane, etc. as a coating agent for enhancing heat dissipation characteristics. The coating agent has excellent additional properties such as heat dissipation properties, antibacterial activity, and air purifying function, but when exposed to a high temperature environment for a long time, problems such as cracks or color change may occur, and the uniformity of the coating is somewhat poor, resulting in uniform heat dissipation characteristics There are cases where you cannot pay. Furthermore, there are still problems to be supplemented, such as improving the wear resistance of the coating film itself and preventing scratches.

즉, 선행특허 1의 경우, 피코팅재인 원적외선 방열패널 자체가 낮은 방열특성 내지 낮은 방사특성을 가지므로, 코팅막을 이용하여 방열특성 내지 방사특성을 향상시키는 대안을 제시하고 있으나, 원적외선 방열패널의 고유 물성을 향상시키지 못하고 있다.That is, in the case of Prior Patent 1, since the far-infrared heat dissipation panel itself, which is a coated material, has low heat dissipation characteristics or low radiation characteristics, an alternative to improve heat dissipation characteristics or radiation characteristics using a coating film is proposed, but the unique far-infrared radiation heat dissipation panel properties cannot be improved.

한국 등록특허 제10-2231527호(선행특허 2)에는 원적외선 방사용 광석분과 첨가제들을 혼합한 후 이를 가압 성형 및 소성하여 만든 소결체를 제조하는 방법으로서, 인체에서 방출되는 원적외선 파장대와 흡사한 방사영역을 가져 부작용없이 인체에 장시간 조사되어 원적외선 치료효과를 제공할 수 있는 원적외선 방사 세라믹 소결체 및 이를 이용한 세라믹 주얼리의 제조 방법이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-2231527 (Prior Patent 2) discloses a method for manufacturing a sintered body made by mixing ore powder and additives for far-infrared radiation and then pressurizing and sintering the same, which emits a radiation range similar to the wavelength band of far-infrared radiation emitted from the human body. Disclosed is a far-infrared ray "radiation" ceramic sintered body that can be irradiated to the human body for a long time without side effects to provide a "far-infrared ray" therapeutic effect, and a manufacturing method of "ceramic" jewelry using the same.

그러나, 원적외선 방사 기능을 가지는 일반적인 세라믹은 게르마늄과 같은 무기광물을 포함하고 있기 때문에, 체온과 유사한 온도에서의 원적외선 방출량이 다소 미흡한 문제가 있었고 표면에 원적외선 방출이 가능한 기능성 물질이 코팅된 종래 주얼리는 기능성 물질이 주얼리의 표면에서 쉽게 박리되는 문제가 있었다.However, since general ceramics having a far-infrared radiation function contain inorganic minerals such as germanium, there is a problem that the emission of far-infrared rays at a temperature similar to body temperature is somewhat insufficient, and conventional jewelry coated with a functional material capable of emitting far-infrared rays on the surface has functional properties. There was a problem that the material was easily peeled off from the surface of the jewelry.

또한, 선행특허 2의 경우, 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹의 제조 방법을 개시하고 있으나, 주성분으로 견운모(sericite)를 포함하고 있어 최종제품의 색상이 하얀색 내지 밝은 회색으로 발현되게 되며, 이러한 밝은 색상은 높은 빛 반사율을 가지게 되어 방열특성 내지 방사특성을 극대화하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, in the case of Prior Patent 2, a method for manufacturing a ceramic having a far-infrared radiation function is disclosed, but since sericite is included as a main component, the color of the final product is expressed in white or light gray, and such a bright color It has a high light reflectance, so it is difficult to maximize heat dissipation or radiation characteristics.

위와 같이, 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 일반적인 원적외선 방사 세라믹과 동일하거나 유사한 물성을 가지면서도, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시켜야 하므로, 보다 정밀하고 세분화된 공정이 수행되어야 하지만, 이와 관련된 공정의 세부 조건 또한 일반화되어 있지는 않은 실정이다.As described above, black alumina ceramics having a far-infrared ray emitting function have the same or similar physical properties as general far-infrared ray emitting ceramics, but since black or close-to-black colors must be developed, a more precise and subdivided process must be performed. The specific conditions of the related process are also not generalized.

한편, 한국 등록특허 제10-2108788호(선행특허 3)에는 티타늄, 게르마늄 등 광물질을 합성하여 만든 세라믹을 이용하며 스마트 기기를 통해 원격으로 온도를 조절할 수 있는 세라믹 매트리스 침대 및 그 제조방법이 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-2108788 (Prior Patent 3) discloses a ceramic mattress bed that uses ceramics made by synthesizing minerals such as titanium and germanium and can remotely control the temperature through a smart device and a manufacturing method thereof. there is.

그러나, 선행특허 3의 경우, 복수의 세라믹 타일이 열선이 내장되는 매트리스에 부착되게 되는데, 상기 복수의 세라믹 타일은 상기 매트리스의 전체 크기에 비해 상대적으로 매우 작은 크기(한 변이 25mm 내지 35mm인 육각형으로 형성)를 가지게 되므로 부착 및 조립에 상당한 공정 난이도를 가지게 되며, 추가적으로 외피원단 및 내피원단을 포함하는 매트리스 커버와 부직포, 동망사, 견면 및 압축 스펀지 중 적어도 하나를 포함하는 내부부자재를 더 구비하게 되므로 원적외선 방사 효과가 극대화될 수 없다는 단점이 있다.However, in the case of Prior Patent 3, a plurality of ceramic tiles are attached to a mattress in which heating wires are embedded, and the plurality of ceramic tiles have a relatively very small size (hexagonal shape with one side of 25 mm to 35 mm) compared to the overall size of the mattress. forming), so it has a considerable process difficulty in attaching and assembling, and additionally has a mattress cover including outer skin fabric and inner fabric, and internal subsidiary materials including at least one of non-woven fabric, copper mesh, silk and compression sponge. There is a disadvantage that the effect of far-infrared radiation cannot be maximized.

또한, 선행특허 3에 개시된 상기 복수의 세라믹 타일은 티타늄 및 게르마늄 중 적어도 하나를 포함하여 제조되는 것이 개시되어 있는데, 티타늄의 함량이나 게르마늄 함량에 대해 명시적으로 기재되어 있거나 암시하고 있지 않으며, 이러한 함량비에 따른 원적외선 방사 효과도 기재되어 있지 않다.In addition, it is disclosed that the plurality of ceramic tiles disclosed in Prior Patent 3 are manufactured by including at least one of titanium and germanium, but the content of titanium or germanium is not explicitly described or implied, and such content The far-infrared radiation effect according to the rain is not described.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시킴으로써 낮은 빛 반사율을 가지면서도, 뛰어난 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various problems of the present invention is to provide a method for producing a black alumina ceramic having a low light reflectance and an excellent far-infrared radiation function by expressing a color close to black to black.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 세부 공정조건을 최적화 시킴으로써 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량을 최소화할 수 있는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method for producing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function capable of minimizing sintering defects such as bending, cracks, and bubbles by optimizing detailed process conditions.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 단계적인 냉각과정을 통해 순차적으로 수행되는 복수 개의 소성 단계를 통해 향상된 생산수율을 가지는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function with improved production yield through a plurality of firing steps sequentially performed through a step-by-step cooling process.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법은 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 제조하는 제1단계; 상기 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 가공하여 복수 개의 원적외선 방사 패널을 제조하는 제2단계; 상기 복수 개의 원적외선 방사 패널을 방열 패널에 결합하는 제3단계; 및 상기 원적외선 방사 패널과 상기 방열 패널을 매트리스 프레임에 안착시켜 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스를 제조하는 제4단계;를 포함할 수 있다. 상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트는 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 착색제를 혼합하고, 게르마늄(Ge)을 포함하는 제1 첨가제와 수분(H2O)을 포함하는 제2 첨가제를 첨가한 블랙 알루미나 원료를 이용하여 제조될 수 있다.A method for manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes a first step of manufacturing a black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function; a second step of manufacturing a plurality of far-infrared ray emitting panels by processing the black alumina ceramic plate; A third step of coupling the plurality of far-infrared ray radiating panels to a heat dissipation panel; and a fourth step of manufacturing a ceramic mattress having a far-infrared radiating function by seating the far-infrared ray radiating panel and the heat-dissipating panel on a mattress frame. The black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function is obtained by mixing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) with a colorant and adding a first additive containing germanium (Ge) and a second additive containing water (H 2 O). It can be manufactured using black alumina raw material.

상기 제1 단계는, 상기 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계; 상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계; 상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계; 상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계; 상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함할 수 있다.The first step may include a raw material preparation step of combining the black alumina raw material; A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material; A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder; A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body; A drying step of drying the molded body; and a sintering step of heating and then cooling the dried molded body to sinter it.

상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 상기 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 상기 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다.The black alumina raw material is formed by mixing 55 to 45 wt% of a colorant with respect to 45 to 55 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then 15 to 15 to 100 parts by weight of the first mixture. It may be combined by adding 35 parts by weight of the first additive to form a second mixture, and further adding 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive based on 100 parts by weight of the second mixture.

상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)으로 이루어진 단일 물질일 수 있으며, 상기 제2 첨가제는 수분(H2O), 분산제, PVA, PEG 및 구연산으로 이루어진 혼합물일 수 있다.The first additive may be a single material made of germanium (Ge), and the second additive may be a mixture made of water (H 2 O), a dispersant, PVA, PEG, and citric acid.

상기 제2 혼합물은, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제1 첨가제 20 중량부를 첨가하여 형성될 수 있다.The second mixture may be formed by adding 20 parts by weight of the first additive to 100 parts by weight of the first mixture.

상기 블랙 알루미나 원료는, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제2 첨가제 52.3 중량부를 첨가하여 제조될 수 있으며, 상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제2 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.The black alumina raw material may be prepared by adding 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the second mixture, and the second additive contains 40 parts by weight of moisture (H) based on 100 parts by weight of the second mixture. 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight of PEG, and 0.1 part by weight of citric acid.

상기 블랙 알루미나 원료는, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제1 첨가제 20 중량부 및 상기 제2 첨가제 52.3 중량부를 순차적으로 첨가하여 제조될 수 있으며, 상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제1 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.The black alumina raw material may be prepared by sequentially adding 20 parts by weight of the first additive and 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the first mixture, and the second additive is 100 parts by weight of the first additive. For the mixture, it may consist of 40 parts water (H 2 O), 1.2 parts dispersant, 10 parts PVA, 1 part PEG, and 0.1 part citric acid.

상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.52% 내지 5%에 해당하는 면적을 가지도록 가공될 수 있다.In the second step, the far-infrared radiation panel may be processed to have an area corresponding to 4.52% to 5% of the total area of the heat dissipation panel.

상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.76%에 해당하는 면적을 가지도록 가공될 수 있다.In the second step, the far-infrared radiation panel may be processed to have an area corresponding to 4.76% of the total area of the heat dissipation panel.

상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널보다 8배 이상의 두께를 가지도록 가공될 수 있다.In the second step, the far-infrared radiation panel may be processed to have a thickness eight times greater than that of the heat dissipation panel.

상기 제3단계는, 복수 개의 체결수단을 통해 상기 복수 개의 원적외선 방사 패널을 한 개의 방열 패널에 결합함으로써 수행될 수 있다.The third step may be performed by coupling the plurality of far infrared ray radiating panels to one heat dissipation panel through a plurality of fastening means.

상기 제3단계에서, 1 개의 상기 방열 패널에 결합되는 상기 원적외선 방사 패널의 개수는 21개일 수 있다.In the third step, the number of far-infrared radiation panels coupled to one heat radiation panel may be 21.

상기 방열 패널은 열선이 내장된 매트리스 형태로 구비될 수 있다.The heat dissipation panel may be provided in the form of a mattress with a built-in heat wire.

상기 방열 패널은 열선이 내장되지 않고 탄소(C) 단일물질로 이루어져 전압이 인가되면 열을 발생시키는 필름 형태로 구비될 수 있다.The heat dissipation panel may be provided in the form of a film that does not contain a heating wire and is made of a single material of carbon (C) and generates heat when a voltage is applied.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 산화알루미늄(Al2O3), 착색제 및 게르마늄을 포함하는 원적외선 방사 패널; 상기 원적외선 방사 패널의 하부에 배치되어 전원이 공급되면 열을 발생시키는 방열패널; 및 상기 방열패널의 하부에 배치되는 매트리스 프레임;을 포함할 수 있으며, 상기 원적외선 방사 패널에 포함된 게르마늄의 함량은 15 중량% 내지 35 중량%일 수 있다.A black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes a far-infrared radiation panel including aluminum oxide (Al 2 O 3 ), a coloring agent, and germanium; a heat dissipation panel disposed under the far-infrared ray radiating panel to generate heat when power is supplied; and a mattress frame disposed below the heat dissipation panel, and the content of germanium included in the far infrared ray radiating panel may be 15% to 35% by weight.

상기 원적외선 방사 패널에 포함된 게르마늄의 함량은 20 중량%일 수 있다.The content of germanium included in the far-infrared radiation panel may be 20% by weight.

상기 원적외선 방사 패널은 복수 개로 구비될 수 있으며, 각각의 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.76%에 해당하는 면적을 가질 수 있다.A plurality of far infrared ray radiating panels may be provided, and each of the far infrared ray emitting panels may have an area corresponding to 4.76% of the total area of the heat dissipation panel.

상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널보다 8배 이상의 두께를 가질 수 있다.The far-infrared radiation panel may have a thickness eight times greater than that of the heat dissipation panel.

상기 원적외선 방사 패널은 복수 개의 제1체결홈을 포함할 수 있고, 상기 방열 패널은 복수 개의 제2체결홈을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 제1체결홈과 상기 복수 개의 제2체결홈은 동일한 개수로 형성되어 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있고, 상기 원적외선 방사 패널과 상기 방열 패널은, 상기 제1체결홈 및 상기 제2체결홈을 순차적으로 관통하여 볼트 방식으로 체결되는 체결부재를 통해 결합될 수 있다.The far-infrared radiation panel may include a plurality of first fastening grooves, the heat dissipation panel may include a plurality of second fastening grooves, and the plurality of first fastening grooves and the plurality of second fastening grooves may be identical to each other. The far-infrared radiation panel and the heat dissipation panel are coupled through a fastening member that sequentially passes through the first fastening groove and the second fastening groove and is fastened in a bolt manner. It can be.

상기 제2체결홈은 상기 방열 패널의 하부면과 상부면을 각각 관통하도록 형성될 수 있고, 상기 제1체결홈은 상기 원적외선 방사 패널의 하부면은 관통하되 이의 상부면은 관통하지 않도록 형성될 수 있다.The second fastening groove may be formed to penetrate the lower surface and the upper surface of the heat dissipation panel, respectively, and the first fastening groove may be formed to penetrate the lower surface of the far-infrared radiation panel but not penetrate the upper surface thereof. there is.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 검은색 내지 검은색에 가까운 색상이 발현되어 낮은 빛 반사율을 가질 수 있으며, 이와 함께 뛰어난 원적외선 방사 기능 및 방열 기능을 가질 수 있다.The black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention may have a low light reflectance due to the expression of a color close to black to black, and have an excellent far-infrared radiation function and heat dissipation function. can

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 사용자에게 훌륭한 심미감을 제공할 수 있다.In addition, the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention can provide a user with a good sense of aesthetics.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 원적외선 방사 패널과 방열 패널 사이에 접착물질이 개재되지 않아 인체에 상기 접착물질로부터 발생 가능한 유해성분의 방출이 방지될 수 있다.In addition, in the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention, the adhesive material is not interposed between the far-infrared ray radiating panel and the heat dissipation panel, thereby preventing the release of harmful substances that may be generated from the adhesive material to the human body. It can be.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 경우 한 개의 원적외선 방사 패널이 방열 패널 전체 면적의 약 4.5%보다 큰 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 제조 공정의 난이도가 크게 감소할 수 있으며 비용 절감 효과가 극대화될 수 있다.In addition, in the case of the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiating function according to exemplary embodiments of the present invention, one far-infrared ray radiating panel may be formed in an area larger than about 4.5% of the total area of the heat dissipation panel, and thus the manufacturing process The difficulty of the process can be greatly reduced and the cost reduction effect can be maximized.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 소성 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 배치구조 및 결합방법을 설명하기 위한 배면도 및 확대단면도이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a firing step of a black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to exemplary embodiments of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.
5 and 6 are a rear view and an enlarged cross-sectional view for explaining the arrangement structure and coupling method of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. The detailed descriptions that follow are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terminology used in the detailed description is only for describing the embodiments of the present invention and should in no way be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법Manufacturing method of black alumina ceramic having far-infrared radiation function

도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계(S1), 상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계(S2), 상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계(S3), 상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계(S4), 상기 성형체를 건조하는 건조 단계(S5), 및 상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계(S6)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step (S1) of combining black alumina raw materials, and pulverizing the black alumina raw materials to obtain black alumina A ball mill step of producing powder (S2), an agitation step of stirring the black alumina powder and a binder (S3), a molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body (S4), A drying step (S5) of drying the molded body, and a firing step (S6) of heating and then cooling the dried molded body to sinter it may be included.

예시적인 실시예들에 있어서, 원료 준비 단계(S1)에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다.In exemplary embodiments, in the raw material preparation step (S1), the black alumina raw material is a first mixture by mixing 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). After forming, a second mixture is formed by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive based on 100 parts by weight of the first mixture, and 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive based on 100 parts by weight of the second mixture They can be combined by adding more.

상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화알루미늄의 함량이 45 중량%에 미달하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화알루미늄의 함량이 55 중량%를 초과하는 경우, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상의 발현이 제대로 이루어지지 않아 빛 반사율이 높아질 수 있다.When the content of aluminum oxide contained in the black alumina raw material is less than 45% by weight, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be deteriorated, and the content of aluminum oxide contained in the black alumina raw material When this amount exceeds 55% by weight, the expression of a color close to black or black may not be properly performed, and thus light reflectance may be increased.

일 실시예에 있어서, 상기 블랙 알루미나 원료에 포함된 산화 알루미늄의 함량은 47.5 중량% 내지 52.5 중량%, 바람직하게는 50 중량%일 수 있다.In one embodiment, the content of aluminum oxide included in the black alumina raw material may be 47.5 wt% to 52.5 wt%, preferably 50 wt%.

상기 착색제는 4 내지 6 중량%의 TiO2, 9 내지 11 중량%의 Fe2O3, 19 내지 21 중량%의 MnO2, 9 내지 11 중량% 이하의 SiO2, 및 4 내지 6 중량% 이하의 Co2O3를 포함할 수 있다.The colorant comprises 4 to 6% by weight of TiO 2 , 9 to 11% by weight of Fe 2 O 3 , 19 to 21% by weight of MnO 2 , 9 to 11% by weight of SiO 2 , and 4 to 6% by weight or less of Co 2 O 3 may be included.

이때, 상기 착색제의 함량이 55 중량%를 초과하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 착색제의 함량이 45 중량%에 미달하는 경우, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상의 발현이 제대로 이루어지지 않아 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아질 수 있다.At this time, when the content of the colorant exceeds 55% by weight, physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be deteriorated, and when the content of the colorant is less than 45% by weight, black to black alumina ceramics are produced. Since the expression of a color close to black is not properly performed, the light reflectance of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may be increased.

상기 착색제에 포함된 성분들 중 TiO2, Co2O3, MnO2 및 Fe2O3의 함량이 전술한 수치범위에 미달하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 색 발현이 제대로 이루어지지 않아 빛 반사율이 높아질 수 있으며, 상기 착색제에 포함된 성분들 중 TiO2, Co2O3, MnO2 및 Fe2O3의 함량이 전술한 수치범위를 초과하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있다.Among the components included in the colorant, when the content of TiO 2 , Co 2 O 3 , MnO 2 and Fe 2 O 3 is less than the above numerical range, the color expression of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function is not properly produced. If the content of TiO 2 , Co 2 O 3 , MnO 2 and Fe 2 O 3 among the components included in the colorant exceeds the above-mentioned numerical range, the manufactured far-infrared ray emission function may be increased. The physical properties of the black alumina ceramic having may be deteriorated.

또한, SiO2의 함량이 전술한 수치범위에 미달하거나 전술한 수치범위를 초과하는 경우, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹에 균열이 발생하거나, 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 이론 밀도가 일반적인 원적외선 방사 세라믹에 대해 상대적으로 저하될 수 있으며, 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수도 있다.In addition, when the content of SiO 2 is less than or exceeds the above-mentioned numerical range, cracks occur in the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emitting function, or the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emitting function Theoretical density may be relatively low compared to general far-infrared radiation ceramics, and sintering defects such as bending, cracks, and bubbles may occur.

일 실시예에 있어서, 상기 착색제는 5 중량%의 TiO2, 10 중량%의 Fe2O3, 20 중량%의 MnO2, 10 중량% 이하의 SiO2, 및 5 중량% 이하의 Co2O3를 포함할 수 있다.In one embodiment, the colorant is 5 wt% TiO 2 , 10 wt% Fe 2 O 3 , 20 wt% MnO 2 , 10 wt% or less SiO 2 , and 5 wt% or less Co 2 O 3 can include

상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)으로 이루어진 단일 물질일 수 있으며, 상기 제2 첨가제는 수분(H2O), 분산제, PVA, PEG 및 구연산으로 이루어진 혼합물일 수 있다.The first additive may be a single material made of germanium (Ge), and the second additive may be a mixture made of water (H 2 O), a dispersant, PVA, PEG, and citric acid.

상기 제1 첨가제는, 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)과 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 형성된 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부, 바람직하게는 17.5 내지 22.5 중량부, 더욱 바람직하게는 20 중량부로 첨가될 수 있다.The first additive is 15 to 35 parts by weight, preferably 15 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first mixture formed by mixing 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and 55 to 45% by weight of a colorant. 17.5 to 22.5 parts by weight, more preferably 20 parts by weight.

상기 제1 첨가제가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 중량부 미만으로 첨가되는 경우 원적외선 방사 기능이 제대로 발현되지 않을 수 있으며, 상기 제1 첨가제가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 35 중량부를 초과하여 첨가되는 경우 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있고, 균열이 발생하거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.When the first additive is added in an amount of less than 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture, the far-infrared radiation function may not be properly expressed, and the first additive is added in an amount of 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture. When added in excess, physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may deteriorate, and cracks may occur or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

다른 실시예에 있어서, 원료 준비 단계(S1)에서, 상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다.In another embodiment, in the raw material preparation step (S1), the black alumina raw material is mixed with 55 to 45% by weight of a colorant with respect to 45 to 55% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture. Then, a second mixture is formed by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive based on 100 parts by weight of the first mixture, and 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive is further added based on 100 parts by weight of the first mixture. can be combined by

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙 알루미나 원료가 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합되는 것과 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 블랙 알루미나 원료는 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하되, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합될 수 있다. 즉, 상기 제2 첨가제의 첨가 중량을 결정하는 기준은 상기 제2 혼합물 100 중량부일 수도 있고, 이와는 달리 상기 제1 혼합물 100 중량부일 수도 있다.Specifically, the black alumina raw material according to an embodiment of the present invention is formed by adding 15 to 35 parts by weight of a first additive to 100 parts by weight of the first mixture to form a second mixture, and 100 parts by weight of the second mixture Unlike the combination by adding 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive, the black alumina raw material according to another embodiment of the present invention is obtained by adding 15 to 35 parts by weight of the first additive to 100 parts by weight of the first mixture. Forming a second mixture, it may be combined by further adding a second additive of 48.65 to 55.95 parts by weight based on 100 parts by weight of the first mixture. That is, the criterion for determining the addition weight of the second additive may be 100 parts by weight of the second mixture, or may be 100 parts by weight of the first mixture.

즉, 상기 제2 첨가제는, 상기 제1 혼합물 100 중량부 또는 제2 혼합물 100 중량부에 대해, 48.65 내지 55.95 중량부, 바람직하게는 50.7 내지 53.9 중량부, 더욱 바람직하게는 52.3 중량부로 첨가될 수 있다.That is, the second additive may be added in an amount of 48.65 to 55.95 parts by weight, preferably 50.7 to 53.9 parts by weight, and more preferably 52.3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first mixture or 100 parts by weight of the second mixture. there is.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 첨가제는 상기 제1 혼합물 100 중량부 또는 제2 혼합물 100 중량부에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the second additive is based on 100 parts by weight of the first mixture or 100 parts by weight of the second mixture, 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight part PEG, and 0.1 part citric acid by weight.

원료 준비 단계(S1)가 완료되면, 상기 제조된 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계(S2)가 수행될 수 있다.When the raw material preparation step (S1) is completed, a ball mill step (S2) of producing black alumina powder by pulverizing the prepared black alumina raw material may be performed.

구체적으로, 볼밀 단계(S2)는 볼밀 장치에 산화알루미늄 내지 알루미나(Al2O3) 볼(ball)을 50% 내지 70% 투입하고, 상기 블랙 알루미나 원료를 투입한 후, 상기 볼밀 장치의 구동 rpm을 45 rpm에서 55 rpm, 바람직하게는, 48 rpm으로 설정하여 구동 시킴으로써 수행될 수 있다.Specifically, in the ball mill step (S2), 50% to 70% of aluminum oxide or alumina (Al2O3) balls are added to the ball mill device, the black alumina raw material is introduced, and the driving rpm of the ball mill device is set to 45 rpm. At 55 rpm, preferably, it can be performed by driving by setting to 48 rpm.

예시적인 실시예들에 있어서, 볼밀 단계(S2)에서 제조된 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈는 0.109 μm 내지 0.153 μm일 수 있다. 이때, 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈가 0.109 μm보다 작은 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 블랙 알루미나 파우더의 입도 사이즈가 0.153 μm보다 큰 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아지거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.In exemplary embodiments, the particle size of the black alumina powder produced in the ball mill step (S2) may be 0.109 μm to 0.153 μm. At this time, when the particle size of the black alumina powder is smaller than 0.109 μm, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray function may deteriorate, and when the particle size of the black alumina powder is larger than 0.153 μm, the final The light reflectance of the black alumina ceramic having a far-infrared ray function manufactured by sintering may be increased or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

예시적인 실시예들에 있어서, 볼밀 단계(S2)는 상기 볼밀 장치를 8시간 내지 12시간동안 구동시킴으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 볼밀 장치의 구동시간이 8시간 미만인 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 물성이 저하될 수 있으며, 상기 볼밀 장치의 구동시간이 12시간을 초과하는 경우, 최종적으로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 빛 반사율이 높아지거나 밴딩, 크랙, 기포 등의 소결불량이 발생할 수 있다.In exemplary embodiments, the ball mill step (S2) may be performed by driving the ball mill device for 8 to 12 hours. At this time, when the driving time of the ball mill device is less than 8 hours, the physical properties of the finally manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may deteriorate, and when the driving time of the ball mill device exceeds 12 hours, finally The light reflectance of the manufactured black alumina ceramic having a far-infrared ray emission function may increase or sintering defects such as banding, cracks, and bubbles may occur.

볼밀 단계(S2)가 완료되면, 상기 블랙 알루미나 파우더를 바인더와 교반하는 교반 단계(S3), 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진하고 가압하여 성형하는 성형 단계(S4), 및 블랙 알루미나 성형체를 건조하는 건조 단계(S5)가 순차적으로 수행될 수 있다.When the ball mill step (S2) is completed, a stirring step (S3) of stirring the black alumina powder with a binder, a forming step (S4) of filling and pressurizing the stirred black alumina powder into a mold, and drying the black alumina molded body. The drying step (S5) may be performed sequentially.

교반 단계(S3)는, 상기 블랙 알루미나 파우더와 상기 바인더를 혼합한 후 가압탱크에 인입하고, 상기 가압탱크 내에 설치된 교반기를 30 rpm으로 설정하여 48시간 동안 구동 시킴으로써 수행될 수 있다.The stirring step (S3) may be performed by mixing the black alumina powder and the binder, introducing them into a pressure tank, and driving an agitator installed in the pressure tank at 30 rpm for 48 hours.

성형 단계(S4)는, 규격에 맞는 몰드를 조립한 후 상기 몰드를 45°만큼 기울이고, 상기 가압탱크의 압력을 3kg/mpa로 설정하고, 상기 몰드에 상기 교반된 블랙 알루미나 원료와 바인더를 충진시킨 후 상기 몰드의 수평을 유지시키고, 48시간이 경과하면 상기 몰드로부터 성형체를 분리한 후 24시간 동안 자연건조 시킴으로써 수행될 수 있다.In the molding step (S4), after assembling a mold that meets the specifications, the mold is tilted by 45 °, the pressure of the pressure tank is set to 3 kg / mpa, and the stirred black alumina raw material and the binder are filled in the mold After maintaining the mold horizontally, and after 48 hours have elapsed, the molded body may be separated from the mold and then naturally dried for 24 hours.

건조 단계(S5)는, 상기 자연건조된 성형체를 내부 습도 80% 및 내부온도 28℃의 조건으로 설정된 항온항습 건조실에서 10일 내지 15일의 기간동안 건조하는 항온항습 건조 단계를 진행한 후, 상기 항온항습 건조가 진행된 성형체를 40℃ 내지 50℃의 내부온도 조건으로 설정된 열 건조실에서 2일 내지 3일의 기간동안 건조하는 열 건조 단계를 진행함으로써 수행될 수 있다.In the drying step (S5), a constant temperature and humidity drying step of drying the naturally dried molded body in a constant temperature and humidity drying room set at an internal humidity of 80% and an internal temperature of 28 ° C. for a period of 10 to 15 days, It may be carried out by conducting a heat drying step of drying the molded body, which has been subjected to constant temperature and humidity drying, for a period of 2 to 3 days in a heat drying room set to an internal temperature condition of 40 ° C to 50 ° C.

상기 항온항습 건조 단계와 상기 열 건조 단계는 순차적으로 수행될 수 있다.The constant temperature and humidity drying step and the thermal drying step may be sequentially performed.

건조 단계(S5)가 수행된 이후 소성 단계(S6)가 수행될 수 있으며, 소성 단계(S6)의 전체적인 진행 과정은 아래 표 1과 같다.After the drying step (S5) is performed, the firing step (S6) may be performed, and the overall progress of the firing step (S6) is shown in Table 1 below.

온도(℃)Temperature (℃) 시간(hour)hour 온도(℃)Temperature (℃) 시간(hour)hour 0 - 1000 - 100 2424 800 - 1100800 - 1100 4848 100100 22 11001100 22 100 - 250100 - 250 4848 1100 - 13801100 - 1380 3030 250250 22 13801380 33 250 - 400250 - 400 9696 1380 - 11001380 - 1100 2424 400400 44 11001100 1One 400 - 800400 - 800 4848 1100 - 6501100 - 650 2424 800800 22

상기 표 1과 도 2를 함께 참조하면, 소성 단계(S6)는 0 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승 시킴으로써 수행되는 제1 소성 단계(S61), 1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계(S62), 및 1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계(S63)를 포함할 수 있다.Referring to Table 1 and FIG. 2 together, the firing step (S6) is the first firing step (S61) performed by raising the temperature from 0 ° C to 1,380 ° C, and the first firing step (S61) performed by lowering the temperature from 1,380 ° C to 1,100 ° C. It may include a second firing step (S62), and a third firing step (S63) performed by lowering the temperature from 1,100 °C to 650 °C.

제1 소성 단계(S61)는 0 ℃부터 100 ℃까지 온도를 상승시키는 제1 승온 구간, 100 ℃부터 250 ℃까지 온도를 상승시키는 제2 승온 구간, 250 ℃부터 400 ℃까지 온도를 상승시키는 제3 승온 구간, 400 ℃부터 800 ℃까지 온도를 상승시키는 제4 승온 구간, 800 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 상승시키는 제5 승온 구간, 및 1,100 ℃부터 1,380 ℃까지 온도를 상승시키는 제6 승온 구간을 포함할 수 있다.In the first firing step (S61), a first heating section for raising the temperature from 0 ° C. to 100 ° C., a second temperature raising section for raising the temperature from 100 ° C. to 250 ° C., and a third temperature raising section for raising the temperature from 250 ° C. to 400 ° C. A temperature-raising section, a fourth temperature-raising section for raising the temperature from 400 ° C to 800 ° C, a fifth temperature-raising section for raising the temperature from 800 ° C to 1,100 ° C, and a sixth temperature-raising section for raising the temperature from 1,100 ° C to 1,380 ° C. can do.

상기 제1 승온 구간은 약 24시간에 걸쳐 수행될 수 있고, 상기 제2 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있으며, 상기 제3 승온 구간은 약 96시간에 걸쳐 수행될 수 있다. 상기 제4 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있고, 상기 제5 승온 구간은 약 48시간에 걸쳐 수행될 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 약 30시간에 걸쳐 수행될 수 있다.The first temperature-raising period may be performed over about 24 hours, the second temperature-raising period may be performed over about 48 hours, and the third temperature-raising period may be performed over about 96 hours. The fourth temperature-raising interval may be performed over about 48 hours, the fifth temperature-raising interval may be performed over about 48 hours, and the sixth temperature-raising interval may be performed over about 30 hours.

상기 제1 승온 구간은 수분을 증가시키는 구간일 수 있고, 상기 제2 승온 구간은 분산제를 탈지하는 구간일 수 있으며, 상기 제3 승온 구간은 PVA, PEG, 구연산 등의 첨가제 성분을 탈지하는 구간일 수 있다. 상기 제4 승온 구간은 카본 내지 탄소 성분을 산화 및 제거하는 구간일 수 있고, 상기 제5 승온 구간은 제품의 1차 수축을 위한 구간일 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 제품의 2차 수축을 위한 구간일 수 있다. 이때, 상기 제5 승온 구간은 제1 수축 단계로 지칭될 수 있으며, 상기 제6 승온 구간은 제2 수축 단계로 지칭될 수 있다.The first heating section may be a section for increasing moisture, the second heating section may be a section for degreasing the dispersant, and the third heating section may be a section for degreasing additive components such as PVA, PEG, citric acid, etc. can The fourth temperature-rising section may be a section for oxidizing and removing carbon or carbon components, the fifth temperature-raising section may be a section for primary shrinkage of the product, and the sixth temperature-raising section may be a section for secondary shrinkage of the product. It may be a section for In this case, the fifth temperature rising section may be referred to as a first contraction step, and the sixth temperature rising section may be referred to as a second contraction step.

제1 소성 단계(S61)는 상기 제1 승온 구간 내지 상기 제6 승온 구간 사이에서 온도를 일정시간동안 유지시키는 온도 유지 구간들을 더 포함할 수 있다.The first firing step (S61) may further include temperature maintaining sections for maintaining a temperature for a predetermined time between the first heating section and the sixth heating section.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 승온 구간과 상기 제2 승온 구간 사이에는 약 100 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제1 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 상기 제2 승온 구간과 상기 제3 승온 구간 사이에는 약 250 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제2 온도 유지 구간이 수행될 수 있으며, 상기 제3 승온 구간과 상기 제4 승온 구간 사이에는 약 400 ℃의 온도를 약 4시간동안 유지시키는 제3 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 상기 제4 승온 구간과 상기 제5 승온 구간 사이에는 약 800 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제4 온도 유지 구간이 수행될 수 있으며, 상기 제5 승온 구간과 상기 제6 승온 구간 사이에는 약 1,100 ℃의 온도를 약 2시간동안 유지시키는 제5 온도 유지 구간이 수행될 수 있고, 제6 승온 구간 이후에는 약 1,380 ℃의 온도를 약 3시간동안 유지시키는 제6 온도 유지 구간이 수행될 수 있다.In exemplary embodiments, a first temperature maintaining section for maintaining a temperature of about 100 ° C. for about 2 hours may be performed between the first temperature raising section and the second temperature raising section, and the second temperature raising section and A second temperature maintaining section maintaining a temperature of about 250 ° C. for about 2 hours may be performed between the third heating section, and a temperature of about 400 ° C. is maintained between the third heating section and the fourth heating section. A third temperature maintaining section maintained for 4 hours may be performed, and a fourth temperature maintaining section maintaining a temperature of about 800 ° C. for about 2 hours may be performed between the fourth temperature increasing section and the fifth temperature increasing section. A fifth temperature maintaining section for maintaining a temperature of about 1,100 ° C. for about 2 hours may be performed between the fifth temperature raising section and the sixth temperature raising section, and a temperature of about 1,380 ° C. is maintained after the sixth temperature raising section. A sixth temperature maintaining period may be performed for about 3 hours.

상기 제1 온도 유지 구간은 성형체의 내부 라인 형성을 위한 구간일 수 있고, 상기 제2 온도 유지 구간은 분산제를 탈지하며 전체적인 라인 형성을 위한 구간일 수 있으며, 상기 제3 온도 유지 구간은 잔류 바인더를 제거하기 위한 구간일 수 있고, 상기 제4 온도 유지 구간은 잔류 카본 내지 탄소 성분을 제거하기 위한 구간일 수 있으며, 상기 제5 온도 유지 구간은 제품의 1차 수축을 보다 원활하게 진행하기 위한 구간일 수 있고, 상기 제6 온도 유지 구간은 제품의 2차 수축을 완료함과 동시에 제품의 물성을 완성하기 위한 구간일 수 있다. 이때, 상기 제3 온도 유지 구간은 바인더 제거 단계로 지칭될 수도 있다.The first temperature maintaining section may be a section for forming an internal line of the molded body, the second temperature maintaining section may be a section for degreasing the dispersant and forming an overall line, and the third temperature maintaining section may be a section for removing residual binder. The fourth temperature maintenance section may be a section for removing residual carbon or carbon components, and the fifth temperature maintenance section may be a section for smoother first shrinkage of the product. The sixth temperature maintaining section may be a section for completing the second shrinkage of the product and at the same time completing the physical properties of the product. At this time, the third temperature maintaining period may also be referred to as a binder removal step.

상기 제1 내지 제6 승온 구간들과 상기 제1 내지 제6 온도 유지 구간들이 교대로 진행되어 제1 소성 단계(S61)가 완료되면, 1,380 ℃부터 1,100 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제2 소성 단계(S62)와 1,100 ℃부터 650 ℃까지 온도를 하강 시킴으로써 수행되는 제3 소성 단계(S63)가 순차적으로 수행될 수 있다.When the first to sixth temperature raising sections and the first to sixth temperature maintaining sections are alternately performed and the first firing step (S61) is completed, the second firing is performed by lowering the temperature from 1,380 ° C to 1,100 ° C Step (S62) and the third baking step (S63) performed by lowering the temperature from 1,100 ℃ to 650 ℃ can be performed in sequence.

제2 소성 단계(S62)와 제3 소성 단계(S63)는 제품의 급냉으로 인한 응력 발생을 억제하기 위한 구간일 수 있다.The second firing step (S62) and the third firing step (S63) may be sections for suppressing stress caused by rapid cooling of the product.

일 실시예에 있어서, 제2 소성 단계(S62)와 제3 소성 단계(S63) 사이에는 약 1,100 ℃의 온도를 약 1시간동안 유지시키는 제7 온도 유지 구간이 더 수행될 수도 있다.In one embodiment, a seventh temperature maintaining section maintaining a temperature of about 1,100 ° C. for about 1 hour may be further performed between the second firing step (S62) and the third firing step (S63).

소성 단계(S6)가 수행된 이후, 최종 제품의 목적, 용도, 기능 등에 따라 다양한 방식으로 가공 단계(S7)가 수행될 수 있으며, 가공 단계(S7)가 완료됨에 따라 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조가 완성될 수 있다.After the firing step (S6) is performed, the processing step (S7) may be performed in various ways according to the purpose, use, function, etc. of the final product, and black alumina ceramic having a far-infrared ray function as the processing step (S7) is completed. The manufacture of can be completed.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 실험 결과Experimental results of black alumina ceramics with far-infrared radiation

본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 파장 곡선의 최고점에서의 파장이 7.2 μm 내지 8.8 μm 이내인 것을 확인하였다.It was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention had a wavelength within 7.2 μm to 8.8 μm at the highest point of a wavelength curve measured at a distance of 20 cm using an infrared power meter.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 상기 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 출력이 12 mW/cm2 내지 18 mW/cm2 이내인 것을 확인하였으며, 상기 적외선출력측정기의 작동스위치를 켜고 최초 10분에서 90분까지 5분 단위로 20cm 거리에서 측정한 출력이 10.8 mW/cm2 내지 19.8 mW/cm2 이내인 것을 확인하였다.In addition, it was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared function according to the present invention had an output measured at a distance of 20 cm using the infrared power meter within 12 mW/cm 2 to 18 mW/cm 2 , and the infrared power meter After turning on the operation switch, it was confirmed that the output measured at a distance of 20 cm in 5 minute increments from the first 10 minutes to 90 minutes was within 10.8 mW/cm 2 to 19.8 mW/cm 2 .

한편, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹을 방사판 상에 위치시킨 후 상기 방사판의 온도를 340℃로 작동시킨 상태에서 Spectrometer를 이용하여 Black Body와 비교 및 측정한 결과는 아래 표 2와 같다. 이때, 상기 방사판은 도 4 및 도 6을 참조로 후술되는 방열패널(20)에 대응되는 구성일 수 있다.On the other hand, after placing the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention on the radiation plate, the temperature of the radiation plate is operated at 340 ° C. The results of comparison and measurement with the Black Body using a spectrometer are shown in Table 2 below. Same as At this time, the radiation plate may have a configuration corresponding to the heat dissipation panel 20 described later with reference to FIGS. 4 and 6 .

방사판 온도(℃)Radiation plate temperature (℃) 적외선파장(mW)Infrared wavelength (mW) 방사에너지(W/m2)Radiant energy (W/m 2 ) 방사율emissivity 최고값highest value 340340 2222 7.095*103 7.095*10 3 0.98120.9812 최저값lowest value 340340 2.72.7 5.805*103 5.805*10 3 0.80280.8028

구체적으로, 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 상기 방사판의 온도를 340℃로 유지한 상태에서, 2.7 mW 내지 22 mW의 적외선 파장을 가지는 것을 확인하였고, 5.805*103 W/m2 내지 7.095*103 W/m2의 방사 에너지를 가지는 것을 확인하였으며, 0.8028 내지 0.9812의 방사율을 가지는 것을 확인하였다.Specifically, as shown in Table 2, it was confirmed that the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention had an infrared wavelength of 2.7 mW to 22 mW while maintaining the temperature of the radiation plate at 340 ° C. , 5.805*10 3 W/m 2 to 7.095*10 3 W/m 2 , and it was confirmed to have an emissivity of 0.8028 to 0.9812.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹은 FT-IR Spectrometer를 이용하여 60분과 240분간의 방사판 표면온도인 340℃와 420℃에서의 방사출력을 측정한 결과 6.45*103 W/m2 내지 1.01*104 W/m2 범위 이내의 방사출력 안정성을 가지는 것을 확인하였다.In addition, the black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to the present invention measured the radiation output at 340 ° C and 420 ° C, which are the surface temperatures of the radiation plate for 60 minutes and 240 minutes using an FT-IR Spectrometer, and the result was 6.45 * 10 3 W / m 2 to 1.01*10 4 W/m 2 It was confirmed to have radiation power stability within the range.

한편, 상기 방사판의 포화 온도를 측정하기 위해 비접촉식 온도계와 접촉식 탐침형 열전대 온도계로 각각 측정하였으며, 상기 방사판 중심부가 342℃ 내지 418℃ 범위 이내의 최고온도를 가지는 것을 확인하였다.On the other hand, in order to measure the saturation temperature of the radiation plate, it was measured with a non-contact thermometer and a contact probe thermocouple thermometer, respectively, and it was confirmed that the center of the radiation plate had the highest temperature within the range of 342 ° C to 418 ° C.

전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법은 원료 준비 단계(S1), 볼밀 단계(S2), 교반 단계(S3), 성형 단계(S4), 건조 단계(S5) 및 소성 단계(S6)를 포함할 수 있으며, 각 단계에 대한 세부 공정조건을 최적화 시킬 수 있으므로, 검은색 내지 검은색에 가까운 색상을 발현시킴으로써 낮은 빛 반사율을 가지면서도, 뛰어난 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹이 제조될 수 있다.As described above, the method for manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared ray function according to exemplary embodiments of the present invention includes a raw material preparation step (S1), a ball mill step (S2), a stirring step (S3), and a forming step (S4). , It may include a drying step (S5) and a firing step (S6), and since detailed process conditions for each step can be optimized, by expressing a color close to black or black, it has low light reflectance and excellent A black alumina ceramic having a far-infrared radiation function can be manufactured.

이때, 상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 제조 방법에 포함된 원료 준비 단계, 볼밀 단계, 교반 단계, 성형 단계, 건조 단계 및 소성 단계 각각의 세부 공정조건을 최적화 시킬 수 있으며, 이에 따라 밴딩, 크랙, 기포 등 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 소결불량이 최소화될 수 있다.At this time, it is possible to optimize the detailed process conditions of each of the raw material preparation step, the ball mill step, the stirring step, the forming step, the drying step, and the firing step included in the manufacturing method of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function. Accordingly, bending, Sintering defects of black alumina ceramics having a far-infrared radiation function, such as cracks and bubbles, can be minimized.

특히, 소성 단계(S6)는, 단계적인 승온 과정과 냉각 과정을 통해 순차적으로 수행되는 복수 개의 소성 단계를 포함할 수 있으며, 이에 따라 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 생산수율이 크게 향상될 수 있다.In particular, the firing step (S6) may include a plurality of firing steps sequentially performed through a step-by-step heating process and a cooling process, and accordingly, the production yield of black alumina ceramics having a far-infrared ray emitting function can be greatly improved. there is.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법Manufacturing method of black alumina ceramic mattress having far-infrared radiation function

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법은, 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 제조 단계(S100), 원적외선 방사 패널 가공 단계(S200), 원적외선 방사 패널과 방열 패널의 결합 단계(S300), 및 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스 제조 단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a method for manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention includes manufacturing a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function (S100), and processing a far-infrared radiation panel ( S200), combining the far-infrared radiation panel and heat dissipation panel (S300), and manufacturing a ceramic mattress having a far-infrared radiation function (S400).

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 제조 단계(S100)는 도 1 및 도 2를 참조로 전술한 제조 방법에 의해 수행될 수 있으며, 이에 따라 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹이 대면적 플레이트로 제조될 수 있다.The black alumina ceramic manufacturing step (S100) having a far-infrared radiating function may be performed by the manufacturing method described above with reference to FIGS. can

원적외선 방사 패널 가공 단계(S200)는 상기 대면적 플레이트로 제조된 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹에 대해 정밀 치수가공을 수행하여 원하는 크기의 원적외선 방사 패널을 제조하는 단계일 수 있다.The far-infrared ray radiating panel processing step (S200) may be a step of manufacturing a far-infrared ray emitting panel having a desired size by performing precision dimensional processing on the black alumina ceramic having a far-infrared radiating function manufactured as the large-area plate.

이때, 상기 정밀 치수가공의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 상기 정밀 치수가공은 예를 들어, 다이아몬드 휠을 이용한 고정밀도의 정밀 치수가공일 수 있다.At this time, the type of precision dimensioning is not particularly limited, and the precision dimensioning may be, for example, high-precision precision dimensioning using a diamond wheel.

원적외선 방사 패널 가공 단계(S200) 이후, 기설정된 면적을 가지는 복수 개의 원적외선 방사 패널들(10)이 제조될 수 있다.After the far infrared ray emitting panel processing step ( S200 ), a plurality of far infrared ray emitting panels 10 having a preset area may be manufactured.

원적외선 방사 패널과 방열 패널의 결합 단계(S300)는 상기 기설정된 면적을 가지는 복수 개의 원적외선 방사 패널들(10)을 방열 패널(20)에 위치시킨 후 화학적 접착물질을 사용하지 않고 물리적 체결수단을 통해 서로 결합시키는 단계일 수 있다.In the coupling step (S300) of the far infrared ray radiating panel and the heat radiating panel, the plurality of far infrared ray radiating panels 10 having the predetermined area are positioned on the heat radiating panel 20, and then through a physical fastening means without using a chemical adhesive. It may be a step to combine them with each other.

원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스 제조 단계(S400)는 복수 개의 원적외선 방사 패널들(10)이 각각 결합된 방열 패널(20)을 매트리스 프레임(30)에 안착시켜 결합시키는 단계일 수 있다.The step of manufacturing a ceramic mattress having a far-infrared ray radiating function (S400) may be a step of seating and coupling the heat dissipation panel 20 to which the plurality of far-infrared ray radiating panels 10 are respectively coupled to the mattress frame 30.

이때, 방열 패널(20)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 방열 패널(20)은 열선이 내장된 매트리스 형태를 가질 수도 있고, 이와는 달리 열선이 내장되지 않고 단일물질 예를 들어, 탄소(C)로 이루어져 전압이 인가되면 열을 발생시키는 필름 형태를 가질 수도 있다.At this time, the type of heat dissipation panel 20 is not particularly limited. For example, the heat dissipation panel 20 may have a mattress type with a built-in heat wire, and unlike this, a film type that does not have a built-in heat wire and is made of a single material, for example, carbon (C), and generates heat when a voltage is applied. may have

비록 도시하지는 않았으나, 방열 패널(20)에는 전원선이 접속 가능한 전원부가 마련될 수 있으며, 이에 따라 방열 패널(20) 상기 전원부를 통해 외부 전력이 공급되면 방열 기능을 수행하도록 구비될 수 있다.Although not shown, a power supply to which a power supply line is connectable may be provided in the heat dissipation panel 20 , and thus the heat dissipation panel 20 may perform a heat dissipation function when external power is supplied through the power supply.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 제조 단계(S100), 원적외선 방사 패널 가공 단계(S200), 원적외선 방사 패널과 방열 패널의 결합 단계(S300), 및 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스 제조 단계(S400)가 순차적으로 수행됨에 따라 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조가 완성될 수 있다.Black alumina ceramic manufacturing step (S100) having a far infrared ray radiating function, far infrared ray radiating panel processing step (S200), combining the far infrared ray radiating panel and heat radiating panel (S300), and manufacturing a ceramic mattress having a far infrared ray emitting function (S400) As it is performed sequentially, manufacturing of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention may be completed.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로, 도 4는 원적외선 방사 패널(10), 방열 패널(20) 및 매트리스 프레임(30)이 순차적으로 적층된 상태를 도시하고 있다.4 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention. Specifically, FIG. 4 shows a state in which the far-infrared radiation panel 10, the heat dissipation panel 20, and the mattress frame 30 are sequentially stacked.

도 3과 도 4를 함께 참조하면, 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 제조 단계(S100) 및 원적외선 방사 패널 가공 단계(S200)을 통해 복수 개의 원적외선 방사 패널(10)이 제조될 수 있으며, 각각의 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20)보다 큰 두께로 제조될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 together, a plurality of far infrared ray radiating panels 10 may be manufactured through a black alumina ceramic manufacturing step (S100) having a far infrared ray emitting function and a far infrared ray emitting panel processing step (S200), and each The far-infrared radiation panel 10 may be manufactured to have a greater thickness than the heat dissipation panel 20 .

예시적인 실시예들에 있어서, 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20)의 두께보다 약 8배의 두께로 가공될 수 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 원적외선 방사 패널(10)의 두께는 방열 패널(20)의 두께보다 8배 이상 크게 가공될 수도 있다.In exemplary embodiments, the far infrared ray radiating panel 10 may be processed to a thickness about 8 times that of the heat dissipation panel 20, but the concept of the present invention is not necessarily limited thereto, and the far infrared ray radiating panel 10 The thickness of ) may be processed to be 8 times larger than the thickness of the heat dissipation panel 20.

일 실시예에 있어서, 원적외선 방사 패널(10)은 약 8mm(8T)의 두께로 가공될 수 있으며, 방열 패널(20)은 1mm(1T)의 두께 또는 이보다 작은 두께로 가공될 수 있다.In one embodiment, the far-infrared radiation panel 10 may be processed to a thickness of about 8mm (8T), and the heat dissipation panel 20 may be processed to a thickness of 1mm (1T) or less.

한편, 매트리스 프레임(30)의 두께는 특별히 제한되지 않는다.On the other hand, the thickness of the mattress frame 30 is not particularly limited.

도 5 및 도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 배치구조 및 결합방법을 설명하기 위한 배면도 및 확대단면도이다.5 and 6 are a rear view and an enlarged cross-sectional view for explaining the arrangement structure and coupling method of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention.

도 3과 도 5을 함께 참조하면, 원적외선 방사 패널 가공 단계(S200)을 통해 제조된 각각의 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20)보다 작은 면적을 갖도록 가공될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 5 together, each far infrared ray radiating panel 10 manufactured through the far infrared ray emitting panel processing step ( S200 ) may be processed to have a smaller area than the heat dissipation panel 20 .

구체적으로, 방열 패널(20)이 900 mm * 2100 mm의 면적으로 구비된 경우, 각각의 원적외선 방사 패널(10)은 300 mm * 300 mm의 면적으로 가공될 수 있으며, 총 21개의 원적외선 방사 패널(10)이 1 개의 방열 패널(20) 상에 배치될 수 있다.Specifically, when the heat dissipation panel 20 is provided with an area of 900 mm * 2100 mm, each far infrared ray radiating panel 10 may be processed to an area of 300 mm * 300 mm, and a total of 21 far infrared ray radiating panels ( 10) may be disposed on one heat dissipation panel 20.

다만, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 각각의 원적외선 방사 패널(10)은 300 mm * 300 mm 보다 크거나 작은 면적으로 가공될 수도 있으며, 21개보다 적거나 많은 개수의 원적외선 방사 패널(10)이 1 개의 방열 패널(20) 상에 배치될 수도 있다.However, the concept of the present invention is not necessarily limited thereto, and each far infrared ray radiating panel 10 may be processed in an area larger or smaller than 300 mm * 300 mm, and a number of far infrared ray emitting panels less than or equal to 21 ( 10) may be disposed on one heat dissipation panel 20.

예시적인 실시예들에 있어서, 1 개의 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20) 전체 면적의 4.52% 내지 5%에 해당하는 면적을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 1 개의 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20) 전체 면적의 약 4.76%에 해당하는 면적을 가질 수 있다.In example embodiments, one far infrared ray emitting panel 10 may have an area corresponding to 4.52% to 5% of the total area of the heat dissipation panel 20 . In one embodiment, one far-infrared ray radiating panel 10 may have an area corresponding to about 4.76% of the total area of the heat dissipation panel 20 .

도 3과 도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 원적외선 방사 패널과 방열 패널의 결합 단계(S300)은 원적외선 방사 패널(10)과 방열 패널(20)을 화학적 접착물질을 사용하지 않고 물리적 체결수단을 통해 서로 결합시킴으로써 수행될 수 있다.Referring to FIGS. 3, 5, and 6 together, in the coupling step (S300) of the far infrared ray radiating panel and the heat dissipation panel, the far infrared ray radiating panel 10 and the heat dissipation panel 20 are physically fastened without using chemical adhesives. This can be done by combining them with each other.

구체적으로, 원적외선 방사 패널(10)과 방열 패널(20)에는 각각 체결홈(15, 25)이 형성될 수 있으며, 별도의 체결부재(50)를 통해 원적외선 방사 패널(10)과 방열 패널(20)을 체결시킬 수 있다. 이때, 원적외선 방사 패널(10)에 형성된 체결홈(15)은 제1체결홈(15)으로 지칭될 수 있으며, 방열 패널(20)에 형성된 체결홈(25)은 제2체결홈(25)으로 지칭될 수 있다.Specifically, fastening grooves 15 and 25 may be formed in the far infrared ray radiating panel 10 and the heat radiating panel 20, respectively, and the far infrared ray radiating panel 10 and the heat radiating panel 20 may be formed through a separate fastening member 50. ) can be contracted. At this time, the fastening groove 15 formed on the far-infrared radiation panel 10 may be referred to as a first fastening groove 15, and the fastening groove 25 formed on the heat dissipation panel 20 is a second fastening groove 25. can be referred to.

예시적인 실시예들에 있어서, 1 개의 원적외선 방사 패널(10)에는 복수 개의 제1체결홈(15)이 형성될 수 있으며, 1 개의 방열 패널(20)에도 복수 개의 제2체결홈(25)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수 개의 제1체결홈(15)과 복수 개의 제2체결홈(25)은 각각 동일한 개수만큼 형성되어 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있으며, 서로 연통하도록 구비될 수 있다.In exemplary embodiments, a plurality of first fastening grooves 15 may be formed in one far-infrared radiation panel 10, and a plurality of second fastening grooves 25 may also be formed in one heat dissipation panel 20. can be formed In one embodiment, the plurality of first fastening grooves 15 and the plurality of second fastening grooves 25 may be formed by the same number, disposed at corresponding positions, and may be provided to communicate with each other.

제2체결홈(25)은 방열 패널(20)을 완전히 관통할 수 있으나, 제1체결홈(15)은 원적외선 방사 패널(10)을 완전히 관통하지 않을 수 있다. 즉, 제2체결홈(25)은 방열 패널(20)의 하부면과 상부면을 각각 관통하도록 형성될 수 있으며, 제1체결홈(15)은 원적외선 방사 패널(10)의 하부면은 관통하되 이의 상부면은 관통하지 않도록 형성될 수 있다.The second fastening groove 25 may completely penetrate the heat dissipation panel 20 , but the first fastening groove 15 may not completely penetrate the far-infrared radiation panel 10 . That is, the second fastening groove 25 may be formed to pass through the lower surface and the upper surface of the heat dissipation panel 20, respectively, and the first fastening groove 15 penetrates the lower surface of the far-infrared radiation panel 10, but Its upper surface may be formed so as not to penetrate.

체결부재(50)는 제1체결홈(15) 및 제2체결홈(25)에 볼트 방식으로 결합될 수 있다. 이때, 체결부재(50)는 상기 방열 패널(20)의 하부면과 상부면을 각각 관통한 후 상기 원적외선 방사 패널(10)의 하부면을 관통하여 결합될 수 있으나, 상기 원적외선 방사 패널(10)의 상부면은 관통하지 않은 상태로 결합될 수 있다. 따라서, 체결부재(50)는 본 발명에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스를 상부 내지 상부 측면에서 보았을 때 외부로 노출되지 않을 수 있다.The fastening member 50 may be coupled to the first fastening groove 15 and the second fastening groove 25 in a bolt manner. At this time, the fastening member 50 may pass through the lower surface and the upper surface of the heat dissipation panel 20, respectively, and then penetrate the lower surface of the far infrared ray radiating panel 10 to be coupled, but the far infrared ray radiating panel 10 The upper surface of may be coupled without penetrating. Accordingly, the fastening member 50 may not be exposed to the outside when viewing the black alumina ceramic mattress having a far-infrared ray radiation function according to the present invention from the top or the top side.

전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 검은색 내지 검은색에 가까운 색상이 발현되어 낮은 빛 반사율을 가질 수 있으며, 이와 함께 뛰어난 원적외선 방사 기능 및 방열 기능을 가질 수 있다.As described above, the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention may have a low light reflectance due to the expression of a color close to black to black, and along with this, an excellent far-infrared radiation function. and a heat dissipation function.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 사용자에게 훌륭한 심미감을 제공할 수 있다.In addition, the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention can provide a user with a good sense of aesthetics.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스는 원적외선 방사 패널(10)과 방열 패널(20) 사이에 접착물질이 개재되지 않아 인체에 상기 접착물질로부터 발생 가능한 유해성분의 방출이 방지될 수 있다.In addition, in the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to exemplary embodiments of the present invention, since no adhesive material is interposed between the far-infrared radiation panel 10 and the heat dissipation panel 20, the human body can be generated from the adhesive material. The release of harmful components can be prevented.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 경우 한 개의 원적외선 방사 패널(10)이 방열 패널(20) 전체 면적의 약 4.5%보다 큰 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 제조 공정의 난이도가 크게 감소할 수 있으며 비용 절감 효과가 극대화될 수 있다.In addition, in the case of a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiating function according to exemplary embodiments of the present invention, one far-infrared ray radiating panel 10 may be formed in an area larger than about 4.5% of the total area of the heat dissipation panel 20. Accordingly, the difficulty of the manufacturing process can be greatly reduced and the cost reduction effect can be maximized.

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 실험 결과Test results of black alumina ceramic mattress with far-infrared radiation function

본 발명에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스에 대해 적외선 파장실험, 적외선 출력실험 및 적외선 출력의 안정성실험을 수행하였으며, 각각의 실험 결과는 전술한 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹의 실험 결과와 실질적으로 동일하거나 유사한 것을 확인하였다.An infrared wavelength test, an infrared output test, and an infrared output stability test were performed on the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to the present invention, and each test result is the test result of the black alumina ceramic having a far-infrared radiation function. It was confirmed that it was substantially the same as or similar to

구체적으로, 본 발명에 따른 원적외선 방사 패널(10)은 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 파장 곡선의 최고점에서의 파장이 7.2 μm 내지 8.8 μm 이내인 것을 확인하였고, 상기 적외선출력측정기를 이용하여 20cm 거리에서 측정한 출력이 12 mW/cm2 내지 18 mW/cm2 이내인 것을 확인하였으며, 상기 적외선출력측정기의 작동스위치를 켜고 최초 10분에서 90분까지 5분 단위로 20cm 거리에서 측정한 출력이 10.8 mW/cm2 내지 19.8 mW/cm2 이내인 것을 확인하였다.Specifically, it was confirmed that the far-infrared radiation panel 10 according to the present invention had a wavelength within 7.2 μm to 8.8 μm at the highest point of the wavelength curve measured at a distance of 20 cm using an infrared power meter, using the infrared power meter. It was confirmed that the output measured at a distance of 20 cm was within 12 mW / cm 2 to 18 mW / cm 2 , and the operation switch of the infrared power meter was turned on and measured at a distance of 20 cm in 5 minute increments from the first 10 minutes to 90 minutes It was confirmed that the output was within 10.8 mW/cm 2 to 19.8 mW/cm 2 .

또한, 본 발명에 따른 원적외선 방사 패널(10)을 방열 패널(20) 상에 위치시킨 후 방열 패널(20)의 온도를 340℃로 작동시킨 상태에서 Spectrometer를 이용하여 Black Body와 비교 및 측정한 결과는 전술한 표 2와 같다.In addition, after the far-infrared ray radiating panel 10 according to the present invention was placed on the heat dissipation panel 20, the temperature of the heat dissipation panel 20 was operated at 340 ° C., and the results were compared and measured with the black body using a spectrometer. is the same as in Table 2 above.

구체적으로, 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 방사 패널(10)은 방열 패널(20)의 온도를 340℃로 유지한 상태에서, 2.7 mW 내지 22 mW의 적외선 파장을 가지는 것을 확인하였고, 5.805*103 W/m2 내지 7.095*103 W/m2의 방사 에너지를 가지는 것을 확인하였으며, 0.8028 내지 0.9812의 방사율을 가지는 것을 확인하였다.Specifically, as shown in Table 2 above, it is confirmed that the far-infrared radiation panel 10 according to the present invention has an infrared wavelength of 2.7 mW to 22 mW while maintaining the temperature of the heat dissipation panel 20 at 340 ° C. And, it was confirmed to have a radiant energy of 5.805*10 3 W/m 2 to 7.095*10 3 W/m 2 , and it was confirmed to have an emissivity of 0.8028 to 0.9812.

또한, 본 발명에 따른 원적외선 기능을 가지는 원적외선 방사 패널(10)은 FT-IR Spectrometer를 이용하여 60분과 240분간의 방열 패널(20) 표면온도인 340℃와 420℃에서의 방사출력을 측정한 결과 6.45*103 W/m2 내지 1.01*104 W/m2 범위 이내의 방사출력 안정성을 가지는 것을 확인하였다.In addition, the far-infrared radiation panel 10 having a far-infrared function according to the present invention is a result of measuring the radiation output at 340 ° C and 420 ° C, which are the surface temperatures of the heat radiation panel 20 for 60 minutes and 240 minutes using an FT-IR Spectrometer 6.45*10 3 W/m 2 to 1.01*10 4 W/m 2 It was confirmed to have radiation power stability within the range.

한편, 방열 패널(20)의 포화 온도를 측정하기 위해 비접촉식 온도계와 접촉식 탐침형 열전대 온도계로 각각 측정하였으며, 방열 패널(20)의 중심부가 342℃ 내지 418℃ 범위 이내의 최고온도를 가지는 것을 확인하였다.On the other hand, in order to measure the saturation temperature of the heat dissipation panel 20, it was measured with a non-contact thermometer and a contact probe type thermocouple thermometer, respectively, and it was confirmed that the center of the heat dissipation panel 20 had the highest temperature within the range of 342 ° C to 418 ° C did

한편, 본 발명에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스에 대해 온도분포실험, 타이머 실험, 전원전압 변동실험 및 안전장치 실험을 각각 추가적으로 수행하였으며, 각각의 실험 결과는 다음과 같다.Meanwhile, for the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to the present invention, a temperature distribution experiment, a timer experiment, a power voltage fluctuation experiment, and a safety device experiment were additionally performed, respectively, and the results of each experiment are as follows.

(1) 온도분포 실험(1) Temperature distribution experiment

원적외선 방사 패널(10)의 상부표면에 임의의 서로 다른 위치에 배치된 포인트 T1 내지 T5에 각각 약 10 mm 지름의 구멍를 형성한 후, 약 50 mm 아래지점에 온도센서를 설치하고, 방열 패널(20)의 최고 설정온도를 70℃로 설정하여 최초동작 40분 이후 상기 원적외선 방사 패널(10)의 상부표면의 온도를 측정하였다. 이때,상기 약 10 mm 지름의 구멍은 상기 온도센서 설치 후 매립하였다.After forming holes with a diameter of about 10 mm at points T1 to T5 disposed at arbitrary different positions on the upper surface of the far-infrared radiating panel 10, a temperature sensor is installed at a point about 50 mm below, and the heat dissipation panel (20 ) was set to 70° C., and the temperature of the upper surface of the far-infrared radiation panel 10 was measured after 40 minutes of initial operation. At this time, the hole having a diameter of about 10 mm was filled after installing the temperature sensor.

상기와 같은 온도분포 실험결과, 포인트 T1 내지 T5 사이에서 측정된 온도들은 모두 65℃ 내지 75℃ 이내의 범위에 해당하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 포인트 T1 내지 T5 사이에서 측정된 온도들 사이의 편차가 ±5℃ 이내인 것을 확인하였다.As a result of the temperature distribution experiment as described above, it was confirmed that the temperatures measured between points T1 and T5 all fall within the range of 65 ° C to 75 ° C, and accordingly, the deviation between the temperatures measured between points T1 and T5 It was confirmed that it was within ±5 ° C.

(2) 타이머 실험(2) Timer experiment

방열 패널(20)의 작동스위치를 켜고 최소 시간(10분)과 최대 시간(90분)의 작동시간을 각각 타이머로 측정하였으며(타이머 실험 1), 원적외선 방사 패널(10)의 출력개시 후 타이머 동작시간을 최소 시간(60분)과 최대 시간(240분)으로 각각 설정하고 스톱워치를 이용하여 원적외선 방사 패널(10)의 출력시간을 측정 및 확인하였다.The operation switch of the heat dissipation panel 20 was turned on and the operation time of the minimum time (10 minutes) and maximum time (90 minutes) was measured with a timer (timer experiment 1), and the timer operation after the start of output of the far-infrared radiation panel 10 The time was set to a minimum time (60 minutes) and a maximum time (240 minutes), respectively, and the output time of the far-infrared radiation panel 10 was measured and confirmed using a stopwatch.

상기와 같은 타이머 실험 1을 반복하여 수행한 결과, 방열 패널(20)의 최소 작동시간이 9분 내지 11분 이내인 것을 확인하였으며, 방열 패널(20)의 최대 작동시간이 81분 내지 99분 이내인 것을 확인하였다.As a result of repeating the timer experiment 1 as described above, it was confirmed that the minimum operation time of the heat dissipation panel 20 was within 9 to 11 minutes, and the maximum operation time of the heat dissipation panel 20 was within 81 minutes to 99 minutes. confirmed that it is

또한, 상기와 같은 타이머 실험 2를 반복하여 수행한 결과, 원적외선 방사 패널(10)의 최소 타이머 동작시간에 대응한 실제 동작시간은 54분 내지 66분 이내인 것을 확인하였으며, 원적외선 방사 패널(10)의 최대 타이머 동작시간에 대응한 실제 동작시간은 216분 내지 264분 이내인 것을 확인하였다.In addition, as a result of repeating the timer experiment 2 as described above, it was confirmed that the actual operating time corresponding to the minimum timer operating time of the far infrared ray emitting panel 10 was within 54 to 66 minutes, and the far infrared ray emitting panel 10 It was confirmed that the actual operating time corresponding to the maximum timer operating time of was within 216 to 264 minutes.

(3) 전원전압변동 실험(3) Power voltage fluctuation experiment

본 발명에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스에 대해 슬라이닥스를 이용하여 정격전압 220V를 10% 오차범위로 변동시켜 인가하였으며, 198V 내지 242V 범위의 전압이 인가된 경우에도 모든 구성이 이상없이 작동되는 것을 확인하였다.For the black alumina ceramic mattress having a far-infrared ray radiation function according to the present invention, the rated voltage of 220V was applied by varying the rated voltage with a 10% error range using slidex, and even when a voltage in the range of 198V to 242V was applied, all components were without problems. confirmed that it works.

(4) 안전장치 실험(4) Safety device experiment

250V 및 3A의 퓨즈를 대한 갖추어 과전류에 대한 보호 장치를 구비한 상태에서, 본 발명에 따른 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 주전원스위치를 끈 경우에 작동이 올바르게 멈추는 것을 확인하였으며, 인위적으로 과전류를 발생시킨 경우에 퓨즈에 의해 동작이 멈추는 것을 확인하였다. 또한, 상기 타이머 동작시간의 설정시간이 경과되면 전원이 자동으로 차단되는 것을 확인하였다.With a fuse of 250V and 3A equipped with a protection device against overcurrent, it was confirmed that the operation stopped correctly when the main power switch of the black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function according to the present invention was turned off, and artificially overcurrent It was confirmed that the operation was stopped by the fuse when the error occurred. In addition, it was confirmed that the power is automatically cut off when the set time of the timer operation time elapses.

다만, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 방법은 전술한 제품/기술분야 이외에도 다양한 제품/기술분야에 적용될 수 있다.However, the concept of the present invention is not necessarily limited thereto, and the method according to exemplary embodiments of the present invention can be applied to various product/technical fields other than the above-described product/technical fields.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although various embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

Claims (20)

원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 제조하는 제1단계;
상기 블랙 알루미나 세라믹 플레이트를 가공하여 복수 개의 원적외선 방사 패널을 제조하는 제2단계;
상기 복수 개의 원적외선 방사 패널을 방열 패널에 결합하는 제3단계; 및
상기 원적외선 방사 패널과 상기 방열 패널을 매트리스 프레임에 안착시켜 원적외선 방사 기능을 가지는 세라믹 매트리스를 제조하는 제4단계;를 포함하며,
상기 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 플레이트는 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 착색제를 혼합하고, 게르마늄(Ge)을 포함하는 제1 첨가제와 수분(H2O)을 포함하는 제2 첨가제를 첨가한 블랙 알루미나 원료를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
A first step of manufacturing a black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function;
a second step of manufacturing a plurality of far-infrared ray emitting panels by processing the black alumina ceramic plate;
A third step of coupling the plurality of far-infrared ray radiating panels to a heat dissipation panel; and
A fourth step of manufacturing a ceramic mattress having a far-infrared radiating function by seating the far-infrared ray radiating panel and the heat-dissipating panel on a mattress frame;
The black alumina ceramic plate having a far-infrared radiation function is obtained by mixing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) with a colorant and adding a first additive containing germanium (Ge) and a second additive containing water (H 2 O). Method for producing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that it is manufactured using black alumina raw material.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계는,
상기 블랙 알루미나 원료를 조합하는 원료 준비 단계;
상기 블랙 알루미나 원료를 분쇄하여 블랙 알루미나 파우더를 제조하는 볼밀 단계;
상기 블랙 알루미나 파우더와 바인더를 교반하는 교반 단계;
상기 교반된 블랙 알루미나 파우더를 몰드에 충진한 후 가압하여 성형체로 성형하는 성형 단계;
상기 성형체를 건조하는 건조 단계; 및
상기 건조된 성형체를 가열한 후 냉각하여 소성하는 소성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
The first step is
Raw material preparation step of combining the black alumina raw material;
A ball mill step of producing black alumina powder by pulverizing the black alumina raw material;
A stirring step of stirring the black alumina powder and a binder;
A molding step of filling a mold with the agitated black alumina powder and then pressurizing it to form a molded body;
A drying step of drying the molded body; and
A method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function comprising a; firing step of heating and then cooling and firing the dried molded body.
제2항에 있어서,
상기 블랙 알루미나 원료는 45 내지 55 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)에 대해 55 내지 45 중량%의 착색제를 혼합하여 제1 혼합물을 형성한 후, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 15 내지 35 중량부의 상기 제1 첨가제를 첨가하여 제2 혼합물을 형성하고, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 48.65 내지 55.95 중량부의 상기 제2 첨가제를 더 첨가함으로써 조합되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 2,
The black alumina raw material is formed by mixing 55 to 45 wt% of a colorant with respect to 45 to 55 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) to form a first mixture, and then 15 to 15 to 100 parts by weight of the first mixture. 35 parts by weight of the first additive is added to form a second mixture, and 48.65 to 55.95 parts by weight of the second additive is further added to 100 parts by weight of the second mixture. Manufacturing method of black alumina ceramic mattress.
제3항에 있어서,
상기 제1 첨가제는 게르마늄(Ge)으로 이루어진 단일 물질이며, 상기 제2 첨가제는 수분(H2O), 분산제, PVA, PEG 및 구연산으로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 3,
The first additive is a single material made of germanium (Ge), and the second additive is a black alumina ceramic having a far-infrared radiation function, characterized in that it is a mixture consisting of water (H 2 O), a dispersant, PVA, PEG, and citric acid Mattress manufacturing method.
제3항에 있어서,
상기 제2 혼합물은, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제1 첨가제 20 중량부를 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 3,
The second mixture is a method for producing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that formed by adding 20 parts by weight of the first additive to 100 parts by weight of the first mixture.
제5항에 있어서,
상기 블랙 알루미나 원료는, 상기 제2 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제2 첨가제 52.3 중량부를 첨가하여 제조되며,
상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제2 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 5,
The black alumina raw material is prepared by adding 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the second mixture,
The second additive is composed of 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight of PEG, and 0.1 part by weight of citric acid, based on 100 parts by weight of the second mixture. A method for manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function.
제3항에 있어서,
상기 블랙 알루미나 원료는, 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대해 상기 제1 첨가제 20 중량부 및 상기 제2 첨가제 52.3 중량부를 순차적으로 첨가하여 제조되며,
상기 제2 첨가제는 100 중량부의 상기 제1 혼합물에 대해, 40 중량부의 수분(H2O), 1.2 중량부의 분산제, 10 중량부의 PVA, 1 중량부의 PEG, 및 0.1 중량부의 구연산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 3,
The black alumina raw material is prepared by sequentially adding 20 parts by weight of the first additive and 52.3 parts by weight of the second additive to 100 parts by weight of the first mixture,
The second additive is composed of 40 parts by weight of water (H 2 O), 1.2 parts by weight of a dispersant, 10 parts by weight of PVA, 1 part by weight of PEG, and 0.1 part by weight of citric acid, based on 100 parts by weight of the first mixture. A method for manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function.
제1항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.52% 내지 5%에 해당하는 면적을 가지도록 가공되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
In the second step, the far infrared ray radiating panel is processed to have an area corresponding to 4.52% to 5% of the total area of the heat dissipation panel.
제8항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.76%에 해당하는 면적을 가지도록 가공되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 8,
In the second step, the far-infrared radiation panel is processed to have an area corresponding to 4.76% of the total area of the heat dissipation panel.
제1항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널보다 8배 이상의 두께를 가지도록 가공되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
In the second step, the method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far infrared ray radiating function, characterized in that the far infrared ray radiating panel is processed to have a thickness of 8 times or more than the heat dissipation panel.
제1항에 있어서,
상기 제3단계는, 복수 개의 체결수단을 통해 상기 복수 개의 원적외선 방사 패널을 한 개의 방열 패널에 결합함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
The third step is a method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiating function, characterized in that performed by coupling the plurality of far-infrared ray radiating panels to one heat dissipation panel through a plurality of fastening means.
제11항에 있어서,
상기 제3단계에서, 1 개의 상기 방열 패널에 결합되는 상기 원적외선 방사 패널의 개수는 21개인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 11,
In the third step, the method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that the number of the far-infrared radiation panels coupled to one heat radiation panel is 21.
제1항에 있어서,
상기 방열 패널은 열선이 내장된 매트리스 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that the heat dissipation panel is provided in the form of a mattress with a built-in heat wire.
제1항에 있어서,
상기 방열 패널은 열선이 내장되지 않고 탄소(C) 단일물질로 이루어져 전압이 인가되면 열을 발생시키는 필름 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스의 제조 방법.
According to claim 1,
The heat dissipation panel is made of a carbon (C) single material without a built-in heat wire, and is provided in the form of a film that generates heat when a voltage is applied.
산화알루미늄(Al2O3), 착색제 및 게르마늄을 포함하는 원적외선 방사 패널;
상기 원적외선 방사 패널의 하부에 배치되어 전원이 공급되면 열을 발생시키는 방열패널; 및
상기 방열패널의 하부에 배치되는 매트리스 프레임;을 포함하며,
상기 원적외선 방사 패널에 포함된 게르마늄의 함량은 15 중량% 내지 35 중량%인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
A far-infrared radiation panel containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ), a colorant, and germanium;
a heat dissipation panel disposed under the far-infrared ray radiating panel to generate heat when power is supplied; and
Including; mattress frame disposed under the heat dissipation panel,
The black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that the content of germanium contained in the far-infrared radiation panel is 15% to 35% by weight.
제15항에 있어서,
상기 원적외선 방사 패널에 포함된 게르마늄의 함량은 20 중량%인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
According to claim 15,
The black alumina ceramic mattress having a far-infrared radiation function, characterized in that the content of germanium contained in the far-infrared radiation panel is 20% by weight.
제15항에 있어서,
상기 원적외선 방사 패널은 복수 개로 구비되며, 각각의 상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널 전체 면적의 4.76%에 해당하는 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
According to claim 15,
The far infrared ray radiating panel is provided in plurality, and each of the far infrared ray radiating panels has an area corresponding to 4.76% of the total area of the heat radiating panel Black alumina ceramic mattress having a far infrared ray emitting function.
제15항에 있어서,
상기 원적외선 방사 패널은 상기 방열 패널보다 8배 이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
According to claim 15,
The far infrared ray radiating panel is a black alumina ceramic mattress having a far infrared ray radiating function, characterized in that it has a thickness of 8 times or more than the heat dissipation panel.
제15항에 있어서,
상기 원적외선 방사 패널은 복수 개의 제1체결홈을 포함하고, 상기 방열 패널은 복수 개의 제2체결홈을 포함하며, 상기 복수 개의 제1체결홈과 상기 복수 개의 제2체결홈은 동일한 개수로 형성되어 서로 대응되는 위치에 배치되고,
상기 원적외선 방사 패널과 상기 방열 패널은, 상기 제1체결홈 및 상기 제2체결홈을 순차적으로 관통하여 볼트 방식으로 체결되는 체결부재를 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
According to claim 15,
The far-infrared radiation panel includes a plurality of first fastening grooves, the heat dissipation panel includes a plurality of second fastening grooves, and the plurality of first fastening grooves and the plurality of second fastening grooves are formed in the same number. placed in positions corresponding to each other,
The far-infrared radiating panel and the heat dissipation panel are coupled through a fastening member fastened in a bolt method by sequentially penetrating the first fastening groove and the second fastening groove. .
제19항에 있어서,
상기 제2체결홈은 상기 방열 패널의 하부면과 상부면을 각각 관통하도록 형성되고, 상기 제1체결홈은 상기 원적외선 방사 패널의 하부면은 관통하되 이의 상부면은 관통하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능을 가지는 블랙 알루미나 세라믹 매트리스.
According to claim 19,
The second fastening groove is formed to pass through the lower surface and the upper surface of the heat dissipation panel, respectively, and the first fastening groove penetrates the lower surface of the far-infrared ray radiating panel but does not penetrate the upper surface thereof. A black alumina ceramic mattress with a far-infrared ray radiation function.
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