KR20070089741A - Ion-generating floor covering and method for forming same - Google Patents
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Abstract
Description
이 출원은 "이온성 또는 이온 발생 바닥 커버링 및 바닥 커버링 내에 이온 입자를 매설하기 위한 방법"이라는 명칭으로 2005. 1. 14.자로 출원되어 계류 중인 특허출원 제11/036.941호의 일부 계속 출원으로서 그 우선권의 이익을 주장한다. This application is part of an ongoing application of pending patent application No. 11 / 036.941, filed Jan. 14, 2005, entitled "Ionic or Ion Generation Floor Covering and Methods for Embedding Ionic Particles in a Floor Covering." Claim the interests of
본 발명은 바닥 커버링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이온을 발생시키는 바닥 커버링 및 그 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to floor coverings and, more particularly, to floor coverings that generate ions and methods of forming the same.
주변의 대기는 정전기 방전 및/또는 다른 자연적 원인에 의하여 경우에 따라서 양 또는 음으로 충전될 수 있는 기체 분자들로 구성되어 있다. 흔히 "음이온" 또는 "마이너스 이온"으로도 언급되는 높은 농도의 음전하 분자는 인근 폭포, 시골의 목초지, 해변 및 산에서 자주 발견된다. 흔히 "양이온"으로 언급되는 높은 농도의 양전하 분자는 도시, 사무실 건물, 공장 및 다른 도시 환경과 같은 오염된 영역에서 자주 발견된다. The surrounding atmosphere is composed of gas molecules that can be positively or negatively charged in some cases by electrostatic discharge and / or other natural causes. High concentrations of negatively charged molecules, often referred to as "anions" or "minus ions," are frequently found in nearby waterfalls, rural pastures, beaches, and mountains. High concentrations of positively charged molecules, often referred to as "cations", are frequently found in contaminated areas such as cities, office buildings, factories, and other urban environments.
과학자들은 현재 우리가 호흡하는 주변 대기에서의 음이온의 농도 수준이 이 로울 수 있다는 점을 인식하고 있다. 예를 들면, 주변 대기 내의 높은 수준의 음이온은 화분(pollens), 곰팡이 포자(mold spores), 연기, 먼지 입자, 공기로 운반되는 병원균, 및 미생물과 같이 일반적으로 양전하를 띠는 해로운 입자성 오염 물질을 대기로부터 제거하는 유익한 영향을 미친다. 이러한 오염 줄질은 음이온과 오염 물질 사이의 충돌을 통하여 대기로부터 자주 제거된다. 음이온과 공기로 운반되는 오염 물질 사이의 충돌로 인하여 음이온은 그 유동성 및 효율성을 잃게 된다. 이러한 충돌로 인하여 공기로 운반되는 오염 물질은 이동 속도가 감소하여 주변 대기를 벗어나 가라앉는다. 방 안에서 공기를 정화시키기 위하여 음전하 이온을 사용하는 것은 미국 특허 제3,973,927호 및 6,610,127호에서 볼 수 있는 것과 같이 잘 알려져 있다. Scientists now recognize that the concentration of negative ions in the ambient atmosphere we breathe can be beneficial. For example, high levels of negative ions in the surrounding atmosphere are generally positively charged harmful particulate contaminants, such as pollens, mold spores, smoke, dust particles, airborne pathogens, and microorganisms. Has the beneficial effect of removing it from the atmosphere. These pollutants are frequently removed from the atmosphere through collisions between anions and pollutants. Collisions between anions and airborne contaminants cause the anions to lose their fluidity and efficiency. As a result of these collisions, airborne contaminants slow down and sink out of the surrounding atmosphere. The use of negatively charged ions to purify the air in a room is well known, as seen in US Pat. Nos. 3,973,927 and 6,610,127.
건물 내부의 공기는 부분적으로 그 공기 내의 음이온 함량의 고갈로 인해 퀴퀴해(stale)지기 쉬우며, 호흡하는데 불쾌감을 조성하는 경향이 있다. 음이온의 고갈을 방해하고, 그 공기를 벗어나서 인근 표면의 상부로 입자성 오염 물질의 침전을 야기함으로써 공기를 또한 중화시킬 수 있도록 다양한 종래의 공기 이온화 장치가 개발되었다. 그러한 종래의 공기 이온화 장치는 통상적으로 뾰족 전극(pointed electrode)에 인접하여 강력한 전기장을 발생하는 고전압 공급부로 연결되어 있는 뾰족 전극을 포함하고 있다. 그 전극 상의 고전압의 극성에 따라, 이들 강력한 전기장에 인접 영역 내의 중성 기체 분자들은 양이온 또는 음이온으로 변환된다. 공기 송풍기를 따라 유사한 전하를 갖는 전극으로부터의 정전기 반발로 인하여 방 전 체로 음전하 이온이 분산되는데, 이로 인하여 공기로부터 입자성 오염 물질이 침전되고 이에 수반하여 유익한 생리적 효과를 촉진시킨다. The air inside a building is prone to stale, partly due to the depletion of the anion content in the air, and tends to create a discomfort to breathing. Various conventional air ionizers have been developed to counteract the depletion of anions and to neutralize the air by leaving the air and causing precipitation of particulate contaminants on top of nearby surfaces. Such conventional air ionizers typically include a pointed electrode connected to a high voltage supply that generates a strong electric field adjacent to the pointed electrode. Depending on the polarity of the high voltage on their electrodes, the neutral gas molecules in the region adjacent to these strong electric fields are converted to cations or anions. Electrostatic repulsion from an electrode with similar charge along the air blower causes negative charge ions to dissipate into the discharger, which precipitates particulate contaminants from the air and consequently promotes a beneficial physiological effect.
이러한 기술은 헤어브러시, 칫솔, 신발류, 화장품, 에어컨디셔너, 의류, 물-처리 시스템, 화장실, 헤어드라이어 및 다른 전기 제품과 같은 일상의 가정용 및 건강관리 제품으로 도입되고 있다. 플라스틱 물질에서의 이온 주입(ion implantation)의 예는 미국 특허 제 4,526,832호 및 4,743,493호에 개시되어 있다. Shintome에게 발행된 미국 특허 제 6,964,808호에서, 적어도 하나의 규산과 산화알루미늄을 포함하는 광물성 실리케이트로 구성되는 화산재 침전물로 소정 양의 결합제 및 물을 첨가하고, 이들을 함께 반죽한 뒤, 이들을 벽 표면에 도포함으로써 형성되는 벽재(wall material)가 개시되어 있다. 대기로부터 광물성 실리케이트 및 습기 내에 포함되어 있는 양이온의 자연 반응을 통하여, 전하가 교환되고, 벽 표면에서 음전하 이온이 발생된다. 대기 중에 포함되어 있는 습기 양의 조정을 통하여 이온 교환 속도를 제어할 수 있도록, 음전하 이온 발생 시스템으로서 습기 제어 장치가 또한 제안되고 있다. 일 실시예에서, 수소 또는 산소와 반응하여 활성 산소종 또는 산소 자유 래디컬을 발생하는 티타늄산화물을 포함하는 화산재 침전물이 채택되었다. 활성 산소종의 발생은 공기 필터를 제공한다. This technology is being introduced into everyday household and healthcare products such as hairbrushes, toothbrushes, footwear, cosmetics, air conditioners, clothing, water treatment systems, toilets, hair dryers and other electrical appliances. Examples of ion implantation in plastic materials are disclosed in US Pat. Nos. 4,526,832 and 4,743,493. In US Pat. No. 6,964,808 issued to Shintome, a volcanic sediment consisting of mineral silicates comprising at least one silicic acid and aluminum oxide is added a predetermined amount of binder and water, kneaded together and then applied to the wall surface. A wall material formed by this is disclosed. Through the natural reaction of cations contained in the mineral silicate and moisture from the atmosphere, charges are exchanged and negatively charged ions are generated at the wall surface. Moisture control devices have also been proposed as negatively charged ion generating systems so that the ion exchange rate can be controlled through adjustment of the amount of moisture contained in the atmosphere. In one embodiment, volcanic ash precipitates comprising titanium oxides that react with hydrogen or oxygen to generate reactive oxygen species or oxygen free radicals have been employed. Generation of reactive oxygen species provides an air filter.
고전압 또는 습기를 필요로 하지 않으면서 음이온 생성과 관련된 상술한 이익을 모두 보이면서, 일반적인 사용의 부산물로서 효율적인 양의 음이온을 생성할 수 있는 바닥재 물질에 관련 기술분야에서 요구가 존재한다. While all of the above benefits associated with anion generation without the need for high voltage or moisture, there is a need in the art for flooring materials that can produce an efficient amount of anion as a byproduct of general use.
본 발명은 주변 환경과 경계를 형성하는 표면을 가지면서 그 표면보다 실질적으로 아래쪽에 배치되어 있는 효율적인 양(effective quantity)의 전기적으로 극성을 띠는 초전기성(electrically polarizable pyroelectric) 입자를 포함하는 구조를 포함하는 바닥 커버링(floor covering)을 제공한다. 일부 실시예에서, 효율적인 양의 전기적 극성 입자의 일부분은 주변 환경에 노출되어 있다. 다른 실시예에서, 상기 표면으로부터 1 밀리미터 미만의 전기적 극성 입자의 노출된 부분을 배치할 수 있도록 마모층이 상기 표면의 상면에 놓여진다. The present invention is directed to a structure comprising an effective quantity of electrically polarized pyroelectric particles having a surface defining a boundary with the surrounding environment and disposed substantially below the surface. It provides floor covering. In some embodiments, a portion of the effective amount of electrically polar particles is exposed to the surrounding environment. In another embodiment, a wear layer is placed on the top of the surface to allow placement of exposed portions of electrically polar particles of less than 1 millimeter from the surface.
바람직한 일 실시예에서, 공기와 경계를 형성하는 표면과, 상기 표면보다 실질적으로 아래쪽에 배치되어 있는 전기석 입자 층을 포함하는 바닥 커버링이 제공된다. In a preferred embodiment, a bottom covering is provided comprising a surface defining an interface with air and a layer of tourmaline particles disposed substantially below the surface.
건물의 주변 환경과 경계를 형성하는 표면을 포함하고 있는 바닥 커버링을 건물 내에 까는 것을 포함하는 음이온을 발생시키기 위한 방법에 제공된다. 바닥 커버링은 상기 표면으로부터 1 밀리미터 미만으로 배치되어 있는 효율적인 양의 초전기적(焦電氣的) 극성 물질(pyroelectrically polarizable material)을 포함하여, 사람 또는 물건이 그 표면을 가로질러 이동하면 초전기적 극성 물질을 마찰을 통하여 가열시켜 음이온이 발생된다. A method is provided for generating negative ions comprising covering a floor covering in a building that includes a surface defining a boundary with the building's surroundings. The floor covering includes an efficient amount of pyroelectrically polarizable material disposed less than 1 millimeter from the surface, so that when a person or object moves across the surface, Anion is generated by heating through friction.
다른 방법에서, 주변 환경과 경계를 형성하는 표면을 마찰을 통하여 계합(契合, engage)하기 위하여 사람 또는 물건이 바닥 커버링을 가로지르면 그 표면보다 실질적으로 아래쪽에 위치하고 있는 초전기적 극성 물질의 마찰열로 인하여 바닥 커버링에 의하여 음이온이 발생되게 된다. In another method, when a person or object crosses a floor covering to frictionally engage a surface defining a boundary with the surroundings, due to the frictional heat of the superelectrically polar material located substantially below that surface Negative ions are generated by the bottom covering.
후술하는 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명 내에서 또는 그 설명에 의하여 분명하게 되는, 본 발명의 이와 같은 특징 및 이점이 매우 충분하게 개시될 것이며, 그와 같은 특징 및 이점은 첨부하는 도면을 참조하여 고려되어야 하는데, 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 부품을 지칭한다. Such features and advantages of the present invention, which will become apparent within or by the description of the preferred embodiments of the present invention described below, will be fully disclosed, and such features and advantages will be described with reference to the accompanying drawings. It should be considered that like reference numerals in the drawings refer to like parts.
도 1은 본 발명에 따라 형성된 바닥 커버링을 가로질러 걷고 있는 사람을 도시하고 있는 절단 사시도이다. 1 is a cut perspective view showing a person walking across a floor covering formed in accordance with the present invention.
도 2는 도 1과 유사하게 바닥 커버링을 가로 질러 걷고 있는 사람을 도시한 절단 사시도로서, 바닥 커버링을 가로지르는 롤링 물체의 이동을 포함하고 있다. FIG. 2 is a cutaway perspective view of a person walking across the floor covering similar to FIG. 1, including movement of a rolling object across the floor covering.
도 3은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 부분적으로 절단되어 있으며, 부분적으로 단면 처리되어 있으며, 부분적으로 투시되어 있는 사시도이다. 3 is a perspective view, partially cut, partially cross-sectioned, and partially perspective, of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 4는 도 3의 4-4 라인을 따라 절단한 도 3에 도시되어 있는 바닥 타일의 단면도.4 is a cross-sectional view of the floor tile shown in FIG. 3 taken along line 4-4 of FIG.
도 5는 도 4에 도시되어 있는 바닥 타일의 일부분을 확대한 도면.5 is an enlarged view of a portion of the floor tile shown in FIG.
도 6은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 일 실시예의 절단 단면도.6 is a cut sectional view of one embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 일 실시예의 절단 단면도.7 is a cut sectional view of one embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 8은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 다른 선택적인 실시예의 절단 단 면도.8 is a cut end shaving of another alternative embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 9는 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 일 실시예의 절단 단면도.9 is a cut sectional view of one embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 10은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 일 실시예의 절단 단면도.10 is a cut sectional view of one embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 11은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 일 실시예의 절단 단면도.11 is a cut sectional view of one embodiment of a floor tile formed in accordance with the present invention.
도 12는 본 발명의 선택적인 실시예에 따라 형성된 바닥 타일의 부분적으로 절단되어 있으며, 부분적으로 단면 처리되며, 부분적으로 투시된 사시도로서, 장식 이미지를 포함하고 있다. 12 is a partially cut, partially sectioned, partially perspective view of a floor tile formed in accordance with an alternative embodiment of the present invention, including a decorative image.
도 13은 본 발명에 따라 형성된 바닥 타일의 절단 단면도로서, 도 12의 13-13 라인을 따라 절단한 도면.13 is a cut sectional view of a floor tile formed in accordance with the present invention, taken along line 13-13 of FIG.
도 14는 도 12 및 도 13에 도시되어 있는 것과 유사한 절단 단면도이다.FIG. 14 is a cut sectional view similar to that shown in FIGS. 12 and 13.
바람직한 실시예에 대한 본 명세서에서의 설명은 첨부하는 도면과 함께 읽혀지도록 의도되었으며, 첨부한 도면은 본 발명과 관련하여 전체적으로 작성된 설명의 한 부분으로서 고려되어야 한다. 도면의 그림들은 반드시 그 크기에 비례하지 않으며, 본 발명의 어떤 특징들은 그 크기가 과장되거나 또는 명료화 및 간략화의 목적에서 어느 정도 개략적인 형태로 도시되어 있을 수 있다. 본 명세서의 상세한 설명에서, "수평적(horizontal)", "수직적(vertical)", "위쪽(up)", "아래쪽(down)", "상부(top)", "하부(bottom)", 또는 이들의 파생어(수평하게, 수직하게, 아래쪽으로, 위쪽으로 등)와 같은 상대적인 용어는, 논의되고 있는 관련 도면 에서 기술되거나 도시된 것과 같이 그 방향성을 언급하는 것으로 해석되어야 한다. 이들 상대적인 용어들은 설명의 편의를 위한 것으로서, 일반적으로는 특정 방향을 요구하기 위한 의도는 아니다. "내부로(inwardly)"대 "외부로(outwardly)", "세로의(longitudinal)"대 "가로의(lateral)" 등을 포함하는 용어들은, 적절하게, 서로서로 상대적으로 또는 연장 축, 또는 회전 축 또는 회전 중심에 대하여 상대적으로 해석되어야 한다. "연결된(connected)" 및 "상호연결된(interconnected)"등과 같이, 부착(attachment), 결합(coupling) 등과 관련한 용어들은 본 명세서에서 명백히 다르게 기술하고 있지 않다면, 직접적으로 또는 개재하는 구조물을 통하여 간접적으로 구조물들이 서로서로에 대하여 고정(secured) 또는 부착(attached)되어 있는 관계는 물론이고, 2개의 구조물이 모두 움직일 수 있거나 또는 견고한 부착 또는 관계를 언급하는 것이다. "작동하도록 연결된(operatively connected)"이란 용어는 부착, 결합 또는 연결 관계로서, 관련 구조물들이 그와 같은 관계에 의하여 의도된 것과 같이 작동하게 하는 부착, 결합, 또는 연결을 가리킨다. 청구항에서, 만약 사용된다면, 수단-플러스-기능 문구는, 구조적 균등물은 물론이고 또한 균등한 구조를 포함하여, 기술된 기능을 수행하기 위한, 작성된 설명 또는 도면에 의하여 설명되고, 암시되며 또한 분명하게 되는 구조들을 포함하기 위한 것이다. The description herein of the preferred embodiments is intended to be read in conjunction with the accompanying drawings, which are to be considered as part of the entire written description in connection with the present invention. The drawings in the drawings are not necessarily to scale, and certain features of the invention may be exaggerated in size or shown in somewhat schematic form for purposes of clarity and simplicity. In the description herein, "horizontal", "vertical", "up", "down", "top", "bottom", Or relative terms such as horizontally (vertically, vertically, downwardly, upwardly, etc.) should be construed to refer to their direction as described or illustrated in the relevant figures in question. These relative terms are for convenience of description and are generally not intended to require a particular direction. Terms including “inwardly” versus “outwardly”, “longitudinal” versus “lateral”, and the like, are appropriately relative to each other or to an extended axis, or It should be interpreted relative to the axis of rotation or to the center of rotation. Terms relating to attachment, coupling, and the like, such as "connected" and "interconnected", etc., unless otherwise explicitly stated herein, are directly or indirectly through intervening structures. As well as the relationship in which the structures are secured or attached to each other, it is referring to both structures that are movable or rigid attachment or relationship. The term "operatively connected" refers to an attachment, engagement, or connection that is an attachment, engagement, or connection that causes related structures to operate as intended by such a relationship. In the claims, if used, the means-plus-function phrases will be explained, implied and evident by the written description or drawings for carrying out the described functions, including structural equivalents as well as equivalent structures. It is intended to include structures that are made.
본 발명은 전극 또는 전기를 사용하지 않으면서 공기 중으로 연속적으로 음이온(7)을 발생시킬 수 있는 능력을 가짐으로써 공기-정화 특성을 포함하는 바닥 커버링(floor covering, 5)을 제공한다. 사람(9)이 바닥 커버링(5) 위를 걸어감에 따라, 매우 큰 이동성을 가지는 음이온(7)은 주변 환경 내에서 이동하여 순환된다. 바닥 커버링(5)은 다양한 크기의 바닥 타일, 시트, 플랭크(planks) 또는 섹션(section)을 포함하는 한 개 이상의 타일, 시트, 플랭크 또는 스트립(strip) 바닥 타일, 시트 또는 플랭크 형태를 가지면서, 폴리염화비닐, 고무, 리놀륨, 중합체 수지, 강화 수지, 비닐 복합체(vinyl composites), 또는 다른 탄성 물질, 카펫, 석재, 세라믹, 금속, 유리, 직물, 목재, 소망하는 조합의 이들 복합체, 소망하는 조합의 이들 베니어(veneers), 및 소망하는 조합의 이들 적층물(laminates)로부터 제조되는 물질을 포함하는 형상 및 표면의 형태로 제공될 수 있다. The present invention provides a floor covering 5 comprising air-purifying properties by having the ability to continuously generate
본 발명의 일 실시예에서, 바닥 커버링(5)은 베이스층(base layer, 12), 미장층(aesthetic layer, 14) 및 주변 환경으로 음전하로 이온화 입자 또는 음이온(7)을 연속적으로 방출하는 자연적으로 이온화되는 광물(mineral) 또는 세라믹 성분(16)의 혼합물을 갖는 타일(10) 형태를 갖는다. 베이스층(12)은 실질적으로 평면인 상부 표면(20)과 하부 표면(22)을 포함하며, 경우에 따라서는 중합체 바인더, 충진제(fillers), 안정화제(stabilizers), 및 선택적으로 가소제(plasticizers), 처리 보조제(processing aids), 안료(pigments) 등의 혼합물을 포함하는 단일층으로부터 형성되는 평-시트(flat sheet)를 포함한다. 일례로 중합체가 폴리염화비닐(PVC) 단-중합체(homo polymer)인 경우에는 가소제가 요구된다. 물론, 베이스(212)의 조성은 하나 이상의 중합체, 예컨대 PVC/비닐 아세테이트 공중합체를 포함할 수 있다. 수용 가능한 중합체 바인더로는 PVC 단-중합체 및 공중합체, 메탈로쎈(metallocene) 폴리올레핀을 포함하는 폴리올레핀 단-중합체 및 공중합체, 아크 릴계 중합체, 폴리에스테르, 또는 다른 열가소성 중합체 물질을 포함할 수 있다. 다른 수용 가능한 중합체 바인더로는 고무, 리놀륨, 에폭시, 아크릴, 폴리에스테르 등과 같은 열경화성 중합체를 포함할 수 있으나, 베이스층(12)을 제조하기 위한 공정은 중합체 바인더의 선택에 따라 다양해 질 수 있다. 상부 표면(20)은 주변 환경과 경계를 형성하거나 또는 추가적인 층에 의하여 덮일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the bottom covering 5 is a natural material that continuously emits ionized particles or
만약 베이스(12)가 단색(monochrome)이라면, 그 조성은 Banbury™ 또는 (그 형태가 관련 분야에서 잘 알려져 있는) 종래의 압출기(extruder) 내에서 혼합될 수 있으며, 적어도 한 개의 캘린더(calendars)를 통하여 가열된 혼합물을 이송하여, 원하는 경우에는 각각 별개의 바닥 타일(10)로 절단될 수 있는 통합 시트(consolidated sheet)를 제조함으로써 형성될 수 있다. 선택적인 플래니싱(planishing) 또는 피니싱(finishing) 롤(roll)이 그 과정에서 존재할 수 있다. 만약 다색을 갖는 단일층의 베이스(12)가 바람직하다면, 즉 베이스층(12)이 또한 바닥 커버링으로 미적 가치를 제공한다면, 다른 색채의 시트가 위에서 언급한 것과 같이 만들어지고, 이들 다른 색채의 시트는 각각 연속적으로 입자, 칩(chip)으로 분쇄되거나 또는 다른 형상으로 절단된다. 일 실시예에서, 이들 입자 또는 칩은 이어서 함께 섞여져서 캘린더 작동을 통하여 열처리되어 통합된 단일 다색 베이스층(12)이 생성된다. 통상적으로, 이러한 캘린더 처리를 통하여 방향성 결(directional veining) 또는 형상의 뒤틀림을 갖는 시각적 형태(visual)가 만들 어진다. 이러한 형태의 구조의 일예로는 미국연방규격(Federal Specification) SS-T-312b, Type Ⅳ, Composition Ⅰ에 기술된 것과 같은 탄성 바닥재(resilient flooring), 비닐 조성 타일이다. 관련 분야에서 알려져 있는 다른 기술 중에서, 비-방향성 시각적 형태를 만드는 평판 프레싱 공정(flat bed pressing processes)이 사용될 수 있다. 이들 공정을 통하여 예컨대 사각형, 칩 등과 같은 패턴 영역을 갖는 고형 층(solid layers)이 만들어질 수 있다. 물론, 베이스층(12)은 이에 한정되는 것은 아니지만 펠트(felts), 유리 매트, 마포(scrims), 직물(fabrics), 충진되거나 충진되지 않은 고형 층, 충진되거나 충진되지 않은 발포 층, 또는 이들의 조합을 포함하는 다른 알려진 바닥재 기저 구조(substrate structure)를 포함할 수 있다. If the
미장층(14)은 경우에 따라 중합체 바인더, 충진제, 안정화제, 및 선택적으로 가소제, 처리 보조제, 안료 등을 포함하는 단일의 열처리된 층으로부터 형성되는 평평하고 실질적으로 평면인 시트를 포함하고 있는 한 베이스층(12)과 조성에 있어서 유사한데, 상부 표면(26)과 하부 표면(28)을 포함하고 있다. 상부 표면(26)은 주변 환경과 경계를 형성하거나 또는 하나 이상의 추가적인 층에 의하여 덮일 수 있다. 상부 표면(26)으로 소정의 색채 또는 색채 패턴을 부여하기 위하여, 경우에 따라서는 소정 패턴, 색채, 결(textures) 및 수량을 갖는 미장층(14)의 중합체 바인더로 입자 또는 칩 형태를 갖는 하나 이상의 안료가 추가된다. 미장층(14)은 베이스층(12)으로 부착되어 베이스층(12)의 상부 표면(20)이 미장층(14)의 하부 표면(28)으로 견고하게 부착되거나(engaged) 또는 결합됨으로써 완성된 타일(10)을 형성한다. 일부 실시예에서, 미장층(14)은 상부 표면(26)에서 볼 수 있는 색채 디자인 또는 패턴을 갖는 인쇄층(printed layer, 50, 도 12-14)을 포함할 수 있다. 인쇄층은 윤전그라비어(rotogravure), 스크린, 곡면 인쇄(flexographic), 음각 인쇄(intaglio), 잉크젯, 또는 인쇄층(50)의 일부분을 형성하기 위하여 극성 물질(16)을 증착(deposit)하는 것과 별도로 또는 그와 동시에 사용될 수 있는 다른 인쇄 기법에 의하여 형성될 수 있다. 인쇄층(50)은 주변 환경과 경계를 형성하거나 또는 하나 이상의 추가적인 층에 의하여 덮일 수 있다. Plastering
본 발명은 상온에서 주변 환경으로 음이온(7)을 자연스럽게 방출할 수 있도록 (미장층(14)의 상부 표면(26)에 비하여) 얕은 영역 내로 묻힐 수 있는 극성 물질(16), 즉 효율적인 양의 전기적 극성 입자를 포함하는 바닥 커버링(5)을 제공한다. 적절한 음이온 생성 및 비용-효율적인 제조를 위하여 극성 물질(16)의 층(30)을 설치하는데 있어서 바람직한 깊이는 주변 환경과 경계를 형성하는 표면, 예를 들어 미장층(14)의 상부 표면(26, 도 8, 9, 10, 11)으로부터 1 밀리미터 미만이다. 극성 물질(16)의 층(30)을 설치하면 극성 입자의 일부분은 주변 환경으로 노출되면서(도 5, 10), 극성 입자의 나머지는 그 표면에 대하여 실질적으로 아래쪽에 위치하고 있으므로 또한 바람직한 결과가 제공될 수 있다. 이와 같은 구조로 인하여 바닥 커버링(5)의 최-외곽 표면 또는 마모 표면(35)을 가로질러 구르는 발바닥(27), 구두 밑창(29), 부츠, 또는 바퀴(33)의 표면(31)과의 접촉을 통하여 초전기적 극성 입자의 직접적인 마찰가열(frictional heating)이 일어나게 된다. The present invention relates to a
극성 물질(16)로는 "초전기 효과(pyroelectric effect)", 즉 양쪽 방향에서의 온도 변화에 대응하여 극성의 자발적인 변화를 보여주어 그 물질 및 주변 환경의 표면으로 "정전기 전하(static electric charge)"의 증진(build-up)을 유도하는 임의의 광물, 화합물 또는 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 우레탄으로 구성되는 최-외곽 표면 또는 마모 표면(35)을 가로질러 이동하는 발걸음 또는 차량의 움직임을 통하여 이루어지는 극성 물질(16)의 마찰가열로 인하여 극성 물질(16)의 전기적 분극(electrical polarization) 및 이로 인한 음이온(7)의 발생이 촉진된다는 사실이 이해될 것이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 995 mPa의 압력에서 1분당 약 150 센티미터의 속도로 바닥 커버링(5)을 가로질러 움직이면 마모 표면(35)으로 마찰력이 적용되어 주변 대기의 1 세제곱센티미터 당 40 내지 140개의 음이온이 발생된다. 약 1 메가옴(megaohm) 미만의 바닥 커버링(5)의 표면 저항을 포함하는 바닥재 조건(grounding conditions)을 갖는 경우에, 이와 균등한 상태를 이루기 위하여 필요한 시간은 60% 습도 및 25℃에서 약 5분이다. 이와 같은 결과는 대만 Industrial Technology Research Institute, Materials Research laboratories에 의하여 제공된 유형과 같은 음이온 측정 시스템(ITC-403A에 기초한 측정 시스템)을 사용하여 탐지되었다. The
본 발명과 함께 극성 물질(16)로서 사용될 수 있는 광물 유형의 몇 가지 예로는 Ti, Na, Zn 및 Si을 포함하는 다른 극성 화합물은 물론이고 전기석(tourmaline), 사문석(serpentine) 및 제올라이트를 포함하지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 경우에 따라서 바람직한 양의 음이온(8)을 발생시키기 위하여 전기석, 사문석 및 다른 광물의 혼합물이 함께 사용될 수 있다. 극성 물질(16)은 또한 효과를 가질 수 있도록 충분한 양으로 음이온(7)의 발생을 촉진하는 것으로 알려져 있는 화산재 및 요업 제품 등급의 세라믹 성분 형태를 포함할 수 있다. 전기석은 효과량(efficacious quantities), 즉 1 세제곱센티미터 당 약 100개의 입자 내지 1 세제곱센티미터 당 약 650개의 입자 범위로 음이온(7)의 발생을 촉진시키는 강한 초전기 효과를 보이는 것으로 알려져 있으므로, 본 발명에서의 사용을 위해서 대체로 바람직하다. 극성 물질은 통상적으로 약 0.25 내지 약 0.35 미크론 범위의 크기를 갖는 입자, 바람직하게는 평균적으로 약 0.30 미크론의 크기를 갖는 입자로 정제된다. Some examples of mineral types that can be used as the
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 미장층(14)의 상부 표면(16)에 인접하여 극성 물질(16)의 층(40)을 배치하여, 주변 환경과 경계를 형성하는 상부 표면(26)에서 극성 물질(16)의 일부분이 노출되어 있다. 이 실시예에서, 극성 물질(16)은 상부 표면(26) 내부로 묻히거나(도 6) 또는 상부 표면으로 도포(applied)될 수 있어(도 7), 극성 물질(16)의 각각의 입자는 상부 표면(26)에서 적어도 부분적으로 노출되어 있다. 이 실시예에서는 약 0.6 내지 0.8 밀리미터 범위의 크기의 입자를 갖는 극성 물질(16)의 사용이 가능하다. 물론, 그 두께에 걸쳐서 배분될 수 있도록 극성 물질(16)은 미장층(14)과 혼합될 수 있다. 일 실시예에서, 중합체 시스템에 대하여 약 10 중량%의 효율적인 양을 가지면 적절한 결과가 얻어진다(도 8 및 도 9). Referring to FIG. 6, an embodiment of the present invention places a
본 발명의 다른 실시예에서, 시스템의 마모를 감소시키기 위하여 마모 표면(35)을 갖는 상대적으로 얇은 보호 코팅(protective coating, 42)이 극성 물질(16)을 위한 커버링으로서, 항상 채택되는 것은 아니지만 경우에 따라 상부 표면(26)으로 채택된다. 보호 코팅(42)은 주변 환경과 경계를 형성하거나 또는 하나 이상의 추가적인 층에 의하여 덮일 수 있다. 층(40)을 보호하고 유지시키기 위하여 사용될 수 있는 코팅의 유형으로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 마무리제(finishes), 광택제(polishes), 우레탄, 아크릴, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 고무, 열가소성 고무, 열가소성 에틸렌, 및 알루미나 및 알루미나 화합물과 같이 해당 업계에서 잘 알려져 있는 다른 코팅을 포함한다. 일 실시예에서, 아크릴계 폴리올을 함유하는 용제형(solvent base), 열 경화된 우레탄 코팅제가 적절한 결과를 가지면서 사용된다. 0.15 mm 내지 0.3 mm의 두께에서 제품에 보다 견고한 내구성을 보증하기 위하여 종종 2개의 코트로 이루어진 폴리우레탄 코팅(42)이 바닥 커버링(5)으로 도포된다. 최종 제품의 이온 발생 밀도를 증가시킬 수 있도록 보호 코팅(42)을 포함하는 바닥 커버링(5)으로 열연 적층(hot press lamination)이 경우에 따라 사용된다. 보호 코팅(42)은 상부 표면(26)으로 도포되는 투명 PVC, 설린(surlyn), 우레탄과 같은 사전-처리된 필름을 또한 포함할 수 있다. 물론, 극성 물질(16)의 층(40)은 코팅(42) 내에 배치되거나(도 11), 또는 극성 물질(16)이 코팅(42)과 함께 혼합되어 적절한 결과를 가지면서 그 두께에 걸쳐 분산될 수 있다(도 5). 이 실시예에서, 극성 물질의 완전한 혼합을 통한 균일한 분산 때문에 그 물질의 변색(discoloration)을 감소시키는데 도움이 된다. 아울러, 극성 물질(16)이 코팅(42)의 하부 표면에 인접하거나 그 하부 표면 위에 배치되는 경우(도 10), (도 12-14에 도시된 것과 같이, 장식적 인쇄층(50)이 코팅(42)의 바로 저면에서 하나의 층으로서 채택된다면), 극성 물질은 인쇄 잉크 내에서 역-코팅되거나 혼합될 수 있다. In another embodiment of the present invention, a relatively thin
본 발명은 본 명세서에서 개시되고 도면에서 도시되어 있는 특정 구조만으로 결코 한정되지 않으며, 그 청구의범위 내에서의 임의의 변형 및 균등물을 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the invention is in no way limited to the specific structures disclosed herein and shown in the drawings, but also includes any modifications and equivalents within the scope of the claims.
본 발명에서는 주변 환경과 경계를 형성하는 표면의 아래쪽에 배치되는 전기적으로 극성 입자 또는 초전기성 입자를 포함하는 바닥 커버링 및 이와 같은 바닥 커버링이 마찰로 인하여 가열됨에 따라 음이온을 발생하는 방법을 제안하였다. The present invention proposes a floor covering comprising electrically polar particles or pyroelectric particles disposed below a surface defining a boundary with the surrounding environment, and a method of generating negative ions as such floor covering is heated due to friction.
이와 같은 음이온의 발생으로 공기에 존재하는 악취, 공기로 운반되는 미생물, 곰팡이 포자, 화분 및 다른 해로운 입자를 감소시키거나 중화시킬 수 있다. The generation of negative ions can reduce or neutralize odors present in the air, microorganisms carried in the air, mold spores, pollen and other harmful particles.
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Legal Events
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