KR200233648Y1 - 돌침대용 면상발열체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 돌침대용 면상발열체에 관한 것으로, 특히 탄소섬유(111)가 펄프(112)내에 분산 배치되어있는 탄소섬유 발열지(11)와, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 종방향이나 횡방향에 형성되어져 있는 적어도 한 쌍 이상의 전극(12)과, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 상,하부에 적어도 한층 이상 적층되어져 있는 고분자물질 피복층(13)으로 이루어져 있는 면상발열체(1)와; 상기 면상발열체(1)의 상부에 접합되는 다수개의 석재 조각판(2)으로 구성되며, 침대용 석재판넬로 사용되는 돌침대용 면상발열체에 관한 것이다.

이러한 고안에 의하면 면상발열체(1)에 석재 조각판(2)을 접착시켜 침대용 석재판넬을 구성할 수 있어, 돌침대의 모든 부위에서 균일가열이 가능하고 열효율이 향상되는 이점이 있으며 제작상의 편리성을 얻을 수 있다.

Description

돌침대용 면상발열체{The surface type heating body for a stone bed}

본 고안은 돌침대용 면상발열체에 관한 것으로, 특히 탄소섬유가 펄프내에 분산 배치되어있는 원적외선 방사 탄소섬유 발열지를 이용하여 면상발열체를 구성하고, 상기 원적외선 방사 면상발열체의 상면에는 다수개의 석재 조각판을 균일한 형태로 접합함으로써 균일발열이 가능하며 시공상의 편리성을 얻을 수 있도록 한 것이다.

돌침대용 석재판넬을 제작함에 있어 종래에는 옥석 등의 고급 석재를 침대 크기로 절단하여 사용함으로써, 발생된 침대 크기 이하의 석재조각들은 사용하지 못하고 버리기 때문에 값비싼 천연자원이 낭비되며 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

따라서, 옥석 등의 고급 석재를 침대 크기로 절단하여 석재판넬을 제작하는 과정에서 발생하는 석재조각들을 일정 크기 및 형상으로 절단하여 석재조각판을 제작하고, 상기 조각판을 기판 위에 접착제로 접착하여 침대용 석재판넬을 제작하는 방법이 고안되었다.

상기와 같이 일정 크기와 형상의 석재조각판을 이용하여 침대용 석재판넬을 구성하는 돌침대의 난방법으로는 니크롬 등의 발열선을 이용한 전기열선 판넬이 사용되고 있다.

그러나 상기 니크롬 등의 발열선을 이용한 전기열선 판넬에서는 전기가 한선을 통해 흐르기 때문에 발열선의 어느 한 부분이라도 끊어지면 전체 전기열선 판넬에 전기가 통하지 않게 되어 돌침대의 난방이 되지 않는 사용상의 문제점이 있었다.

또한 상기 니크롬 등의 발열선을 이용한 전기열선 판넬에서는 발열선이 단락되는 경우 그 부위의 전기저항이 급증하게되므로 장판 등의 방바닥재가 타거나 눌게 되어 화재가 발생될 가능성이 크다. 따라서, 발열선의 단락을 방지하기 위해 발열선들을 충분한 두께의 전기부도체로 완전히 절연을 시켜야 하나, 전기부도체는 열 부도체이므로 열전도 특성이 나쁘기 때문에 열효율이 크게 저하된다. 또한 니크롬 등의 발열선을 이용한 전기열선 판넬에서는 발열선 부위만의 부분발열이기 때문에 이를 이용하여 제작한 돌침대에서는 발열선 위의 돌 바닥은 따뜻하나 다른 바닥 부분은 가열이 되지 않아 온도분포가 불균일한 문제점이 발생할 수 있다.

이와 더불어, 석재조각판을 기판 위에 접착제로 접착한 침대용 석재판넬과 상기 전기열선 판넬이 각기 별도로 제작되기 때문에, 돌침대의 제작시 침대용 석재판넬과 전기열선 판넬 사이에 공기가 내재되어 전기열선 판넬로부터 침대용 석재판넬로 열전도율이 저하되는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해서는 침대용 석재판넬과 전기열선 판넬 사이를 별도로 접착처리를 하여야 하는 시공상의 번거로움이 있다.

본 고안의 목적은 석재조각판을 접착하여 침대용 석재판넬로 제작하는 돌침대에 있어, 열원(熱源)으로 탄소섬유가 펄프내에 분산 배치된 탄소섬유 발열지를 이용함으로서 석재판넬이 고르게 가열되고 열효율이 향상되도록 하며,

돌침대 제작시에 발생되는 자투리 부분의 석재 조각판을 이용할 수 있으므로 제조경비를 절감할 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안의 일 요부인 면상발열체만을 분리하여 도시한 사시도,

도 2는 본 고안의 일 요부인 면상발열체만을 분리하여 도시한 단면도,

도 3은 본 고안에서 사용된 탄소섬유 발열지의 내부구조를 도시한 확대평면도,

도 4는 본 고안에 따른 돌침대용 면상발열체의 제 1실시예를 도시한 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 돌침대용 면상발열체의 제 2실시예를 도시한 사시도,

도 6은 본 고안의 또다른 요부인 보강재만을 분리하여 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 면상발열체 2 : 석재 조각판

3 : 단열재 4 : 보강재

5 : 고분자물질 피복층 11 : 탄소섬유 발열지

12 : 전극 13 : 고분자물질 피복층

111 : 탄소섬유 112 : 펄프

본 고안은 이러한 목적을 달성할 수 있도록, 탄소섬유(111)가 펄프(112)내에 배치 성형되어져 있는 탄소섬유 발열지(11)와, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 종방향이나 횡방향에 형성되어져 있는 적어도 한 쌍 이상의 전극부재(12)와, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 상,하부에 적어도 한층 이상 적층되어져 있는 고분자물질 피복층(13)로 이루어진 면상발열체(1)와; 상기 면상발열체(1)의 상부에 접합되는 다수개의 석재 조각판(2)으로 구성된다.

또한, 본 고안에서는 상기 면상발열체(1)의 아래 면에 보강재(4); 또는 보강재(4)와 단열재(3) 등이 적층되어 있으므로, 상기 석재조각판(2)들간의 결합상태가 견고하게 유지되도록 하고 돌침대의 열효율도 향상되도록 한다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 고안의 보다 상세한 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안의 일 요부인 면상발열체만을 분리하여 도시한 사시도이며, 도 2는 본 고안의 일 요부인 면상발열체만을 분리하여 도시한 단면도이며, 도 3은본 고안에서 사용된 탄소섬유 발열지의 내부구조를 도시한 확대평면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 돌침대용 면상발열체의 제 1실시예를 도시한 사시도이다.

상기 면상발열체(1)는 탄소섬유가 균일하게 배열된 탄소섬유 발열지(11)의 종방향이나 횡방향으로 적어도 한 쌍 이상의 전극(12)을 형성하고 고분자물질 피복층(13)이 상기 탄소섬유 발열지(11)의 상, 하면에 라미네이팅 되어져 있다.

상기 면상발열체(1)는 탄소섬유 발열지(11)의 윗면과 밑면에 각기 한 층의 고분자물질 피복층(13)이 구비되어져 있으나, 용도에 따라서는 서로 다른 재질의 고분자물질 피복층(13)들을 두 개 이상 적층하여 라미네이팅할 수도 있다.

상기 면상발열체(1)의 고분자물질 피복층(13)은 에폭시, 에폭시 수지함침 유리직물, 우레탄, 폴리에스터, 아크릴, ABS, 셀루로우즈, 불화탄소, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 폴리스타일렌, 고무, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리비닐플루오라이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리우레탄 등을 사용할 수 있다.

또, 상기 면상발열체(1)의 탄소섬유 발열지(11)는 도 3과 같이 이루어져 있다.

상기 탄소섬유 발열지(11)는 직경 5∼50 μm, 길이 0.5∼20 mm로 직경에 비해 길이가 훨씬 긴 탄소섬유(111)가 발열지의 펄프(112) 내에 발열지의 종방향으로 어느 정도의 배향성을 갖고 균일 분산되어 있어 발열체의 전체 면에서 균일발열이 가능하여, 니크롬 등의 발열선을 이용한 전기열선 판넬의 문제점인 불균일한 온도분포를 해결할 수 있다.

종래의 석재조각판을 기판 위에 접착제로 접착한 침대용 석재판넬과 전기열선 패널을 이용하여 구성한 돌침대에서는 석재판넬과 전기열선 판넬 사이에 공기가 내재되어 전기열선 판넬로부터 침대용 석재판넬로 열전도가 저하되는 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위해서는 침대용 석재판넬과 전기열선 판넬 사이를 별도로 접착처리를 하여야 하는 시공상의 번거로움이 있었다.

반면에 본 고안에서는 도 4의 예시에서와 같이 상기 면상발열체(1)의 윗면에 석재조각판(2)들을 접착하여 붙임으로써 침대용 석재판넬의 제작이 가능하기 때문에, 종래의 방법에 비해 면상발열체(1)에서 석재판넬로 열전도가 향상될 수 있으며, 제작상의 편리성을 얻을 수 있다.

면상발열체(1)의 상부를 구성하는 고분자물질 피복층(13)에 석재조각판(2)들을 접착하여 석재판넬로 만든 돌침대에서는 고분물질 피복층(13)의 두께가 충분히 두꺼운 경우에는 별도의 보강부재가 필요하지 않으나, 고분자물질 피복층(13)의 두께가 너무 두꺼운 경우에는 상기 면상발열체(1)에서 석재판넬로 열전도가 저하되기 때문에 열효율이 저하될 수 있다. 반면에 고분자물질 피복층(13)의 두께가 얇은 경우에는 상기 면상발열체(1)에서 석재판넬로 열전도는 향상되나, 석재판넬의 강도를 유지하기 위해서는 상기 면상발열체(1)에서 석재판넬과 반대 면에 보강부를 구성하여야 한다.

또한, 상기 면상발열체(1)는 별도의 단열부재를 사용하지 않고도 석재 조각판(2)들을 접착시켜 돌침대를 구성하는 것이 가능하다. 그러나, 상기 면상발열체(1)에서 석재판넬과 반대방향으로 방사되는 원적외선 복사열은 열손실이 되므로, 상기 면상발열체(1)에서 석재판넬과 반대 면에 단열재(3)를 사용함으로써열효율을 향상시킬 수 있다.

따라서 상기 면상발열체(1)의 아래 면에 도 5와 같이 보강재(4)와 단열재(3) 등을 적층시킴으로써, 석재 조각판(2)을 접착하여 만든 석재판넬의 강도를 유지할 수 있으며 돌침대의 열효율을 향상시킬 수 있다.

상기 면상발열체(1)에서 보강재(4)는 도 6과 같은 허니컴 형태가 가장 적합하나, 상기 면상발열체(1)의 윗면에 석재 조각판(2)을 접착하여 만든 석재판넬의 강도를 유지할 수 있는 구조이면 마름모, 사각형, 원 형태를 비롯하여 어느 것이라도 가능하다.

상기 면상발열체(1)에서는 도 6에 예시한 것과 같이 허니컴 형태 등의 보강재(4)를 사용함으로써 석재 조각판(2)을 접착하여 만든 석재판넬의 강도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 보강재(4) 내에 일정 두께의 공기층이 유지됨으로써 이에 의한 단열효과를 얻을 수 있다.

도 6에 예시한 보강재(4)의 재질은 알루미늄, 구리, 플라스틱이 가장 적합하나, 이외에도 상기 면상발열체(1)의 윗면에 석재 조각판(2)을 접착하여 만든 석재판넬의 강도를 유지할 수 있는 재질이면 나무를 비롯하여 어느 것이라도 가능하다.

상기 면상발열체(1)의 단열재(3)로는 알루미늄 크래프트지를 비롯하여 금속층을 포함한 반사지들과 우레탄 폼과 같은 일반적인 단열재의 사용이 가능하다.

도 5의 예시에서는 상기 면상발열체(1)의 아래 면에 단열재(3), 보강재(4), 고분자물질 피복층(13)의 순서로 적층되어 있으나, 보강재(4), 단열재(3), 고분자물질 피복층(13)의 순서로 적층한 구조도 가능하다. 또한, 상기 면상발열체(1)에단열재(3)의 사용없이 보강재(4)와 고분자물질 피복층(13)을 적층한 구조 또는 보강재(4)만을 적층한 구조를 비롯하여 상기 면상발열체(1)의 윗면에 석재 조각판(2)을 접착하여 만든 석재판넬의 강도를 유지할 수 있는 구조이면 어느 것이라도 적용이 가능하다.

이와 같이 구성된 본 고안에서는, 열원(熱源)으로 탄소섬유(111)가 펄프(112)내에 분산 배치된 탄소섬유 발열지(11)를 이용함으로서 석재판넬이 고르게 가열되고 열효율이 향상될 뿐만 아니라, 돌침대 제작시에 발생되는 자투리 부분의 석재 조각판(2)을 이용할 수 있으므로 제조경비를 절감할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 탄소섬유(111)가 펄프(112)내에 분산 배치되어있는 탄소섬유 발열지(11)와, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 종방향이나 횡방향에 형성되어져 있는 적어도 한 쌍 이상의 전극(12)과, 상기 탄소섬유 발열지(11)의 상,하부에 적어도 한층 이상 적층되어져 있는 고분자물질 피복층(13)으로 이루어져 있는 면상발열체(1)와; 상기 면상발열체(1)의 상부에 접합되는 다수개의 석재 조각판(2)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 돌침대용 면상발열체.
2. 청구항 1에 있어서, 석재 조각판(2)들의 결합상태가 견고히 유지되도록 하기 위해 보강재(4)가 상기 면상발열체(1)의 하부면에 결합되어진 것을 특징으로 하는 돌침대용 면상발열체.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 면상발열체(1)의 하부에 단열재(3)가 함께 결합된 것을 특징으로 하는 돌침대용 면상발열체.