KR200254863Y1 - 건강용 옥돌 발열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건강에 유용한 원적외선을 방사하는 옥돌에 관한 것으로, 매트 적층체(2) 상부에 옥돌쿠션층(1)을 배열한 옥돌매트에 있어서, 옥돌(3)이 삽입되는 요홈(1a)의 개개소에 전원을 이용하여 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판( 6)을 구비하되, 이 보온기판(6)은 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판(6)에서 발생되는 온도에 따른 써미스터의 저항분 변화를 이용하여 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단이 포함된 것을 그 구성적 특징으로 한다.

Description

건강용 옥돌 발열장치{The heating device of a gem stone for a health}

본 고안은 건강에 유용한 원적외선을 방사하는 옥돌에 관한 것으로서, 특히 구동 특성상 발생되는 소비전력 상승에 따른 일정열을 인가하도록 된 파워 트랜지스터를 적용시킨 건강용 옥돌 발열장치에 관한 것이다.

일반적으로 건강 상품으로써 개발되고 있는 옥돌을 이용한 제품으로는 옥돌매트, 침대, 옥돌 복대 등이 있는바 이중 최근에 개발된 건강 옥돌매트(실용등록 제206 431호)를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 히터를 내장한 매트 적층체 상부에 옥돌을 포함하는 원적외선 방사체를 배열한 것에 있어서, 하부의 매트 적층체와 상부의 옥돌쿠션층으로 구성하며 옥돌쿠션층은 표면에 신축성 시트지와 외연 시트지를 부착하고 저면에 보호섬유지를 부착한 스펀지의 상면에 옥돌 부착용 요홈을 조성하고 요홈마다 접착재로서 옥돌을 부착하여 된 것을 그 구성적 특징으로 한 것이다.

이와같은 옥돌매트는 시트 표면에 옥돌을 배열함으로써 옥돌의 감촉과 질감을 표면에 드러나는 건강매트를 제공하고, 단단한 옥돌을 스펀지상부에 배열하여 옥돌의 매끈함과 스펀지의 쿠션을 조화시킴을 그 장점으로 한 것임을 알 수 있습니다. 그러나 전술한 옥돌매트는 발열코일인 히터를 매트 적층체의 지그재그식으로 배열 설치되는 관계로 옥돌 하나하나에 열전달이 효율적으로 이루어질 수 없는 단점이 있었다.

한편, 소신호 트랜지스터는 1/2W 또는 그 이하의 전력을 소비하나 파워 트랜지스터는 1/2W이상의 전력을 소비할 수 있는 것으로 알려져 있고 그에따른 데이터 시트의 트랜지스터를 보면 최대정격값이 주여져 있는데, 그 이유는 값들이 트랜지스터의 전류, 전압들의 한계값을 정해주기 때문이다. 즉, 트랜지터의 소비전력은 그 용량에 따라 일정하게 발생하기 마련이며, 특히 파워 트랜지스터의 경우는 소비전력 상승에 따른 과열을 방지하기 위해 별도의 방열판(heatsink)을 적용시켜 왔음은 공지의 사실이다.

따라서, 본 고안은 전술한 사항들을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 매트에 설치된 옥돌 하나하나에 소비전력 상승에 따라 일정열이 발생되는 파워 트랜지스터를 게재함으로써 열전달이 발열코일보다 우수한 건강용 옥돌 발열장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안 옥돌매트 요부 단면도,

도 2는 도 1의 발열장치 회로 예시도,

도 3은 본 고안 발열장치가 설치된 복대 요부 단면도,

도 4는 도 3의 회로 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 옥돌쿠션층, 2 : 매트적층체,

3 : 옥돌, 4 : 스펀지,

5 : 보호섬유지, 6 : 보온기판,

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 매트 적층체 상부에 옥돌쿠션층을 배열한 옥돌매트에 있어서, 옥돌이 삽입되는 요홈의 개개소에 전원을 이용하여 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판을 구비하되, 이 보온기판은 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판에서 발생되는 온도에 따른 써미스터의 저항분 변화를 이용하여 파워 트랜지스터의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단이 포함된 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 옥돌매트 요부 단면도, 도 2는 도 1의 발열장치 회로 예시도, 도 3은 본 고안 발열장치가 설치된 복대 요부 단면도, 도 4는 도 3의 회로 예시도이다.

옥돌매트를 구성함에 있어 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 옥트매트는 각종 쿠션층, 완충층 등의 매트 적층체(2)와 옥돌 쿠션층(1)이 구비되는바 그중 옥돌쿠션층(1)은 저면에 보호 섬유지(5)를 부착한 스펀지(4)의 상면에 판상 옥돌(3) 부착용 옥돌(3)을 배열 패턴에 따라 배열 조성하고, 요홈에 접착재로서 옥돌을 부착한다. 이상은 통상의 구성이며, 본 고안은 다만 상기 요홈(1a)을 형성함에 있어서, 보호섬유지(5) 상부 및 요홈(1a)의 하부 사이 즉 옥돌(3) 개개소에 전원을 이용하여 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판(6)을 설치하는데, 이때 보온기판(6)은 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판(6)에서 발생되는 온도에 따른 써미스터의 저항분 변화를 이용하여 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단을 포함한다.

한편, 옥돌 복대(P)를 구성함에 있어서 도 4에 도시된 바와 같이, 복대용 옥돌(3)이 삽입되는 요홈의 개개소에 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판(6)을 구비하되 이 보온기판(6)은 복대 일측에 일부 절결시켜 마련한 삽입구에 설치되는 충방전이 가능한 배터리(B/T)에 작동되도록 연결한다. 또한 상기 보온기판(6)은 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리(B/T) 전원의 충방전을 단속하는 동작스위치(12)와, 외부의 상용전원을 상기 배터리에 공급하여 충전시키는 충전구동부(21) 및 충전구동부의 동작을 제어하기 위한 충전제어부(22)로 이루어진 충전수단과, 상기 옥돌(3)의 하측으로 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판(6)에서 발생되는 온도에 따른 써미스터(TH)의 저항분 변화를 이용하여 상기 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단을포함한다.

즉, 충전수단으로는 무극성용 브릿지다이오드(D1), 트랜지스터, 저항으로 이루어져 잭단자(미도시)로 공급된 외부 상용전원을 배터리(B/T)에 공급하여 충전시키는 충전구동부와, OP 앰프, 저항, 제너다이오드로 이루어져 상기 충전구동부의 동작을 제어하기 위한 충전제어부로 구비된다.

이어 옥돌 복대 전원에 필요한 방전수단으로는 절환스위치(12)의 전환으로 배터리(B/T)에 인가되는 전압이 OP앰프, 트랜지스터의 출력에 인가되는데, 이는 보온기판의 하측으로 일정 정격 소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되는 파워 트랜지스터에 가해진다. 여기서, 상기 보온기판(6)에서 발생되는 온도에 따른 써미스터(TH)의 저항분 변화를 이용하여 상기 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 온도센서를 구비함은 필연적이며, 또 상기 파워 트랜지스터(24)의 구동열이 조절되는 가변저항기(VR)를 그 베이스단에 부가함으로써 필요에 따라 사용자가 직접 온도를 조절하는 것이 그 동작상 바람직하다.

즉, 도면에 예시된 바와 같이, 파워 트랜지스터(24) 온/오프신호를 입력으로 하여 파워 트랜지스터(24) 베이스단을 구동하는 회로로 설정된 전류가 트랜지스터에 흐를 때 파워 트랜지스터(24)의 콜렉터와 에미터 간의 양단 전압이 상승하기 마련이며 그에따라 소비전력 상승도 유발되는바 이 소비전력을 이용해 적용하고자 하는 옥돌 복대(P)의 보온기판(6)에 공급한다.

이상의 설명은 본 고안의 일 실시예에 불과하며, 본 고안의 그 구성요지 범위내에서 얼마든지 변경이 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 옥돌매트는 각종 쿠션층, 완충층 등의 매트 적층체(2)와 옥돌 쿠션층(1)이 구비된 상태에서 스펀지(4)의 상면에 판상 옥돌(3) 부착용 옥돌을 배열패턴에 따른 개소단위마다 보온기판(6)이 구비되는데, 이때 외부전원이 인가된 상태로 동작스위치를 온하면 보온기판(6)에 필요한 전원이 공급되는바 이는 전원으로부터 OP앰프, 각 트랜지스터에 인가됨에 있어 OP앰프 출력으로 인한 트랜지스터가 도통되는데, 이때 보온기판의 하측으로 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되는 파워 트랜지스터(24)가 도통된다. 즉, 파워 트랜지스터(24) 온신호 인가시 파워 트랜지스터(24) 콜렉터 단자에 전류가 흐르게 되면 파워 트랜지스터(24) 콜렉터와 에미터간 전압이 상승하는 즉 소비전력 상승이 이루어진다.

이후 소비전력 상승에 따른 보온기판(6)의 가열이 이루어짐에 따라 일정온도 이상까지 지속적으로 상승하며, 이 온도는 온도센서인 써미스터(TH)에서 감지한다. 여기서, 써미스터(TH)는 통상 써미스터에 인가되는 전압을 바꾸면 전류가 작을때는 오믹성을 나타내고 있지만 큰 전류영역에 들어가면 써미스터의 자기가열에 의해 전기저항이 감소하고, 음성저항을 나타내게 된다. 이 특성은 동일한 써미스터라도 열방산 상태에 따라 변화된다.

그러므로 써미스터의 일정온도 상승에 따른 저항분의 감소가 발생되며 결국, 파워 트랜지스터(24)의 베이스로 로우전압을 인가시키고, 그 파워 트랜지스터의 오프로 인해 일정온도에서 보온기판(6)으로 가하는 열을 차단하는 효과가 발생된다.

한편, 옥돌용 복대(P)는 배터리(B/T)가 충전된 상태로 절환스위치(12)를 방전으로 이동하면 배터리(B/T) 전원이 방전수단으로 공급되는바 이는 배터리(B/T)로부터 OP앰프, 각 트랜지스터에 인가됨에 있어 OP앰프 출력으로 인한 트랜지스터가 도통되는데, 이때 보온기판의 하측으로 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되는 파워 트랜지스터가 도통된다. 즉, 파워 트랜지스터 온신호 인가시 파워 트랜지스터(24) 콜렉터 단자에 전류가 흐르게 되면 파워 트랜지스터 콜렉터와 에미터간 전압이 상승하는 즉 소비전력 상승이 이루어진다.

이후 소비전력 상승에 따른 보온기판의 가열이 이루어짐에 따라 일정온도 이상까지 지속적으로 상승하며, 이 온도는 온도센서인 써미스터(TH)에서 감지한다. 여기서, 써미스터(TH)는 통상 써미스터에 인가되는 전압을 바꾸면 전류가 작을때는 오믹성을 나타내고 있지만 큰 전류영역에 들어가면 써미스터의 자기가열에 의해 전기저항이 감소하고, 음성저항을 나타내게 된다. 이 특성은 동일한 써미스터라도 열방산 상태에 따라 변화된다.

그러므로 써미스터의 일정온도 상승에 따른 저항분의 감소가 발생되며 결국, 파워 트랜지스터(24)의 베이스로 로우전압을 인가시키고, 그 파워 트랜지스터(24)의 오프로 인해 일정온도에서 보온기판(6)으로 가하는 열을 차단하는 효과가 발생된다.

반면, 배터리가 방전되어 충전시키고자 할 경우 옥돌용 복대 잭단자로 외부의 상용전원이 연결되도록 어댑터(미도시)를 접속한 상태에서 절환스위치(12)를 충전으로 이동하면 브릿지다이오드를 통해 강하된 전압이 OP앰프의 입력단으로 인가되고 그에따른 OP앰프의 출력으로 트랜지스터 도통에 따른 상용 전원이 배터리 (B/T)로 충전 공급되는 상태로 지속된다. 여기서, 충전표시용 LED1이 점등됨은 당연하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 매트 및 복대에 설치된 옥돌 하나하나에 소비전력 상승에 따라 일정열이 발생되는 파워 트랜지스터를 게재함으로써 열전달이 발열코일보다 우수한 건강용 옥돌 발열장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 매트 적층체(2) 상부에 옥돌쿠션층(1)을 배열한 옥돌매트에 있어서, 옥돌( 3)이 삽입되는 요홈(1a)의 개개소에 전원을 이용하여 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판(6)을 구비하되, 이 보온기판(6)은 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판(6)에서 발생되는 온도에 따른 써미스터의 저항분 변화를 이용하여 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단이 포함된 것을 특징으로 한 건강용 옥돌 발열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 파워 트랜지스터(24)의 구동열이 조절되는 가변저항기 (VR)를 그 베이스단에 부가한 것을 특징으로 한 건강용 옥돌 발열장치.
3. 제1항에 있어서, 복대용 옥돌(P)이 삽입되는 요홈의 개개소에 옥돌을 일정온도 이상 가열되도록 보온기판(6)을 구비하되 이 보온기판은 복대 일측에 일부 절결시켜 마련한 삽입구에 설치되는 충방전이 가능한 배터리(B/T)에 작동하도록 한 것을 특징으로 한 건강용 옥돌 발열장치.
4. 제1항내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보온기판은 배터리(B/T) 전원의 충방전을 단속하는 동작스위치(12)와, 외부의 상용전원을 상기 배터리에 공급하여 충전시키는 충전구동부(21) 및 충전구동부의 동작을 제어하기 위한 충전제어부(22)로 이루어진 충전수단과, 상기 옥돌(3)의 하측으로 일정 정격소비전력을 갖고 그 베이스단에 인가되는 전압에 따라 도통되며 상기 보온기판에서 발생되는 온도에 따른 써미스터의 저항분 변화를 이용하여 상기 파워 트랜지스터(24)의 베이스 전압을 단속하도록 된 방전수단으로 구성된 것을 특징으로 한 건강용 옥돌 발열장치.