KR200293308Y1 - 히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 기능성 건강 침대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 히트 파이프를 이용한 기능성 건강 침대에 관한 것으로서, 열전달매체인 작동유체가 기체상태에서 액체상태로 상변화(응축)될 때 방출되는 잠열(latent heat)을 통하여 피가열체를 간접 가열시키는 히트파이프에 의한 열전달 방식을 이용하므로서 전자파가 없고 가열에 필요한 에너지절감에 의하여 열전달 효율이 우수한 경제적인 난방으로 원적외선 분광파장의 표면적이 극대화되고 서로 상승된 복합작용을 하게끔 배열되고 장입된 다양한 형상과 크기로 형성된 원적외선 방사 광물 원석과 파쇄 원석을 가열하여 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하므로서 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시켜 건강한 신체를 유지함과 동시에 편안한 잠자리를 제공하게 하게 하는 기능성 건강 침대에 관한 것이다.

본 고안은 목재 프레임에 상하 2겹의 우레탄 비닐(UV) 사이로 합성수지재 인조가죽 원단과, 스펀지를 고주파 융착하여 천연의 원적외선 방사 원석이 융출되도록 형성된 우레탄 적층체를 형성하고, 그 저부로 한지와 동판, 황토, 숯 복합층, 맥반석의 세라믹층(10)을 적층하고, 저부로는 가열장치에 연결된 히트 파이프를 연결시키는 구성이다.

Description

히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 기능성 건강 침대{Heat pipe used energy saving functhional healthcare heating bed}

본 고안은 히트 파이프를 이용한 기능성 건강 침대에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 열전달매체로서 작동유체가 기체상태에서 액체상태로 상변화(응축)될 때 방출되는 잠열(latent heat)을 통하여 피가열체를 간접 가열시키는 히트파이프에 의한 열전달 방식을 이용하므로서 전자파가 없고 가열에 필요한 에너지절감에 의하여 열전달 효율이 우수한 경제적인 난방으로 원적외선 분광파장의 표면적이 극대화되고 서로 상승된 복합작용을 하게끔 배열되고 장입된 다양한 형상과 크기로 형성된 원적외선 방사 광물 원석과 파쇄 원석을 가열하여 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하므로서 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시켜 건강한 신체를 유지함과 동시에 편안한 잠자리를 제공하게 하게 하는 기능성 건강 침대에 관한 것이다.

경제 성장과 과학의 발전으로 점차 의식주문화가 점차 서구화되고 건강을 중시하는 생활패턴으로 변화하는 근래에 들어 취침문화가 종래의 온돌방에서 침대생활로 일반화되면서 다양한 침대들이 안출되었으나, 이러한 서구식의 침대들은 일정한 형틀의 상부에 탄성체로서 스프링이 내장된 매트를 재치하여 사용하는 것으로서 오래 사용하게 되면 디스크나 척추가 휘는 등 신체에 이상이 생기게 되고 침대에난방이 안되어 온돌문화에 익숙해진 기성세대에게는 부적합한 문제점이 발생하게 된다.

침대에 난방을 하여야 하는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 전기장판이나 원적외선 방사 원석이 충전된 기능성의 전기 온열 매트를 기존의 침대위에 재치하여 사용하는 방법이 있으나 이는 난방이나 원적외선 방사효과는 있으나 디스크나 척추가 휘는 문제점은 해결하지 못하고 더구나 전열선에 전기가 인가되면서 가열되므로서 인체에 유해한 전자파가 그대로 다량으로 발생되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점이 해결된 종래의 돌침대는 신체의 이상을 잡아주고 한옥의 온돌방 효과가 있으나 전기가열방식에 의한 난방은 인체에 치명적인 유해 전자파를 그대로 방출하므로서 전자파 차페역할을 하는 동판을 깔아서 1차적으로 해결하고 있으나 이는 근본적인 해결방법이 되지 못하며 높은 소비전력으로 전기 에너지가 많이 들어 경제적으로 비효율적인 문제점이 있었다.

또한 종래의 보일러 배관으로 난방수를 직접 가열하여 차가운 난방수를 데우는 직접 가열식 보일러는 배관설비에 따른 구조적 복잡성과 열손실, 난방수의 강제 순환 이동에 따른 운전비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 열전달매체로서 작동유체가 기체상태에서 액체상태로 상변화(응축)될 때 방출되는 잠열(latent heat)을 통하여 피가열체를 간접 가열시켜 초열전도작용을 하는 히트파이프에 의한 열전달 방식을 이용하므로서 전자파 발생이 거의 없고 열전달 효율이 우수한 경제적인 난방으로 원적외선 분광파장의 표면적이 극대화되고 서로 상승된 복합작용을 하게끔 배열되고 장입된 다양한 형상과 크기로 형성된 원적외선 방사 광물 원석과 파쇄 원석을 가열하여 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하므로서 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시켜 건강한 신체를 유지함과 동시에 편안한 잠자리를 제공하게 하게 하는 히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 기능성 건강 침대를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 전체적 구성을 개략적으로 도시한 분리 사시도

도 2는 본 고안의 요부 절개 단면을 도시한 단면도

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 요부 측단면도

도 4는 본 고안의 요부인 히트 파이프의 설치상태를 도시한 사용상태도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1:목재 프레임 2, 2a:우레탄 비닐

3:합성수지재 가죽 원단 4:스펀지

5:삽입공 6:원적외선 방사 원석

7:한지 8:동판

9:숯, 황토 복합층 10:맥반석 세라믹층

11:단열판 11a:요홈

12:히트 파이프 13:센서

14:가열장치 14a:열전도체

15:철판 프레임 16:제어기

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 첨부 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같으며 본 고안의 요지를 불명료하게 흐릴 수 있는 공지의 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 고안은 히트 파이프를 이용한 난방용 찜질 침대에 있어서, 목재 프레임(1)에 상하 2겹의 우레탄 비닐(UV)(2)(2a) 사이로 합성수지재 인조가죽 원단(3)과, 스펀지(4)를 순차로 중첩시켜 적층하고 우레탄 비닐(UV)(2)(2a) 상하 양면에서 압압하고 고주파 융착하여 상하 좌우 연속으로 성형한 삽입공(5)에 사각,팔각, 원형의 다양한 형상으로 가공한 천연의 원적외선 방사 원석(6)이 융출되도록 형성된 우레탄 적층체가 재치되고, 상기 우레탄 비닐 적층체 저부로는 한지(7)를 면접되게 피복 접합하고 전자파 및 수맥파 차단용 동판(8), 황토 및 참숯이 함침된 황토, 숯 복합층(9), 맥반석의 세라믹층(10)이 차례로 얹어지고, 저부로는 단열판(11)상에 형성된 요홈(11a) 사이에 히트 파이프(12)를 안치시켜 열감지 센서가(13) 부착되고 열원을 제공하는 가열장치(14)에 열전도체(14a)로 히트 파이프(12)의 일단을 감싸 결합하고, 마지막으로 방열판의 철판 프레임(15)을 재치시켜 마무리 하는 구성으로서, 통상의 케이스 내부에 전열선과 히트 파이프 내삽관 등이 내장된 가열장치(14)에 의하여 열원을 공급받은 히트 파이프(12)가 전달하는 열을 열전도율이 좋은 동판(8)과 복합 황토, 숯 복합층(9), 맥반석의 세라믹층(10)의 온돌부에 전달하여 저전력의 효율적인 난방에 의한 찜질효과와 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하는 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시켜 각종 질병의 예방 및 치료로서 건강한 신체를 유지함과 동시에 편안한 잠자리를 제공하게 한다.

미설명 부호 16은 전원 스위치 및 온도조절기가 구비된 제어장치이며 전기적 구성은 통상적인 것으로서 상세한 설명은 생략하였다.

본 고안에서 제1의 특징은 작동유체가 기체상태에서 액체상태로 상변화 될 때 방출되는 잠열(latent heat)을 통하여 피가열체를 간접 가열시키는히트파이프(12)에 의한 열전달 방식으로 전자파가 발생되지 않고 에너지절감에 의한 경제적인 난방의 찜질효과에 있으며 제 2의 특징은 원적외선 분광파장의 표면적이 극대화되고 서로 상승된 복합작용을 하게끔 배열되게 우레탄 비닐 적층체에 장입된 다양한 형상과 크기의 원적외선 방사 원석(6) 및 황토, 숯 복합층(9)과 맥반석 세라믹층(10)을 다중으로 가열하여 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출함에 따른 원적외선의 온열효과에 있다.

사각, 팔각, 원형의 다양한 형상으로 가공한 천연의 원적외선 방사 원석(6)은 분말을 사용하지 않고 가공 원석을 사용하므로서 원적외선의 방사율을 극대화시킬 수 있으며 일라이트, 게르마늄, 귀사문석, 옥돌 중에서 선택적으로 사용할 수 있으며 시트 외부로 융출되므로서 인체에 맞닿아서 지압효과가 있으며 여름에는 청량감을 주기 위하여 인공 다미론 및 천연소재인 왕골 등 을 얹어서 돗자리 형태로 사용할 수 있으며 원적외선 방사체로서 원석은 구조학적으로 강도가 있으며 열방사 물성이 우수한 것이면 무방하다.

촉감이 부드러운 우레탄 비닐(UV)(2)(2a) 및 합성수지재 인조가죽 원단(3)과, 스펀지(4)를 고주파 융착한 우레탄 비닐 적층체는 고주파로 긴밀하게 융착하여 삽입공(5)을 성형하므로서 완전히 밀폐되어 물이나 습기가 전혀 흘러 들지 않고 가공원석의 삽입이 수월하여 보수가 용이하며 탄성이 있어 가공 원석을 감싸서 잡아주므로 내부가 보호되어 이탈이 잘 되지 않으며 열을 축적하는 열주머니 역할을 하여 내부의 열이 잘 보존되고 사용자에게 안락한 쿠션감을 준다.

인피섬유의 닥나무 줄기로 만들어진 한지(7)는 재질이 질기고 부드러우며 통풍성이 좋고 흡습성이 뛰어난 것으로서 동판(8) 위에 엊어서 사용하므로서 인체에서 발산하는 땀 등의 습기로 인한 동판의 부식을 방지한다.

동판(8)은 유해 전자파와 수맥을 차단하므로서 인체에 유익하며 열전도율이 좋아서 히트 파이프(12)로부터 전달되는 열을 표면부인 우레탄 비닐 적층체와 원적외선 방사 원석에 전달한다.

다공질의 황토 및 참숯이 함침된 황토, 숯 복합층(9)과 맥반석의 세라믹층(10)은 히트 파이프(12)에 의하여 가열되므로서 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하는 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시키며 노폐물을 방출하는 작용을 하는 것으로서 숯과 황토는 항균, 탈취, 흡습작용을 겸한다.

히트파이프(12)에 의한 열전달 방식은 열전달매체로서 작동유체가 기체상태에서 액체상태로 상변화(응축)될 때 방출되는 잠열(latent heat)을 통하여 피가열체를 간접 가열시키는 것으로서, 황토 및 참숯이 함침된 황토, 숯 복합층(9)과 맥반석의 세라믹층(10)의 저부로 단열판(11)의 요홈(11a) 사이로 히트 파이프(12)를 안치시키고 열원을 제공하는 가열장치(14)에 수평적으로 결합시켜 히트 파이프 보일러 장치를 구성하며, 상기 히트 파이프(12)는 밀폐된 구조의 금속재 진공관(스테인레스관)으로서 열매체로서 기체상 작동유체를 밀봉 주입하고 가열장치(14)에 의하여 일단이 가열되면 작동유체가 저압상태에서 증발 기화되고 히트 파이프(12)가 증발잠열을 주위에 전달하면서 응축되고 순환하므로서 다시 열을 전달하는 작용을 하게 되는 것으로서 열에 민감한 스테인레스관이 순간적으로 열을 전도시키며 순간열의 온도는 100-200℃ 까지 방열되며 열손실이 없어서 효과적으로 열을 전달할 수 있고 특히 본 고안에서는 열전도체가 히트 파이프(12) 일단을 감싸는 구조로서 열전도체(14a)에 축열된 열로 가열장치(14)에 지속적으로 열이 가해지지 않아도 히트 파이프(12)가 가열되므로서 에너지가 절약되는 것으로서 열감지 센서(13)가 요구하는 온도 이하로 떨어질 경우만 자동으로 조절 작동하게 한다.

단열판(11)은 열이 바닥으로 흡수되지 않고 표면으로만 전달되게 하여 열전달효율이 극대화된다.

이렇게 해서된 본 고안은 히트 파이프(12)의 순간적인 가열에 의하여 황토 및 참숯이 함침된 황토, 숯 복합층(9)과 맥반석의 세라믹층(10), 동판(8)을 차례로 가열하여 천연의 원적외선 방사 원석(6)이 표면온도 70 ℃까지 방열하여 온열 및 찜질효과를 구현하게 되는 것으로서 방출된 원적외선은 인체의 세포분자운동을 촉진시켜 세포의 공명공진현상을 일으키게 되어 활성화되어 혈행을 개선하고 신진대사를 촉진시키게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 된 본 고안은 다중 구조로 된 온돌효과의 원적외선 방사층과 원적외선 방사 표면적을 넓게 하고 열을 균분하여 인체에 전달하는 표면의 원적외선 방사 원석층을 가열하는 히트 파이프를 이용한 저전력의 효율적인 난방에 의한 찜질효과와 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 다량으로 방출하는 원적외선의 온열효과로 피로회복과 신진대사를 촉진시키고 통증을 경감시켜 각종 질병을 예방하여 건강한 신체를 유지함과 동시에 편안한 잠자리를 제공하므로서 사용자에게 편안함과 안락감을 주며 융출된 다수개의 원적외선 방사 원석에 의한 엠보싱의 지압효과와 시트의 쿠션감, 동판에 의한 전자파 및 수맥의 차단 효과가 있어서 종래의 기술에 비하여 기능이 월등히 향상된 효과가 있으며 특히 기존의 전기가열식보다 약 3분의 2정도의 에너지 절감효과가 있다.

Claims (1)

1. 히트 파이프를 이용한 난방용 찜질 침대에 있어서,

   목재 프레임(1)에 상하 2겹의 우레탄 비닐(UV)(2)(2a) 사이로 합성수지재 인조가죽 원단(3)과, 스펀지(4)를 순차로 중첩시켜 적층하고 우레탄 비닐(UV)(2)(2a) 상하 양면에서 압압하고 고주파 융착하여 상하 좌우 연속으로 성형한 삽입공(5)에 사각, 팔각, 원형의 다양한 형상으로 가공한 천연의 원적외선 방사 원석(6)이 융출되도록 형성된 우레탄 적층체가 재치되고, 상기 우레탄 비닐 적층체 저부로는 한지(7)를 면접되게 피복 접합하고 전자파 및 수맥파 차단용 동판(8), 황토 및 참숯이 함침된 황토, 숯 복합층(9), 맥반석의 세라믹층(10)이 차례로 얹어지고, 저부로는 단열판(11)상에 형성된 요홈(11a) 사이에 히트 파이프(12)를 안치시켜 열감지 센서가(13) 부착되고 열원을 제공하는 가열장치(14)에 열전도체(14a)로 히트 파이프(12)의 일단을 감싸 결합하고, 마지막으로 방열판의 철판 프레임(15)을 재치시킴을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 기능성 건강 침대