KR20100000185A - 온열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 신체의 일부를 난방하거나 찜질할 수 있을 정도의 블럭 단위로 온열 프레임을 형성하고, 각 블럭을 일정한 방향으로 다수 배열함으로써 사용자의 선택에 따라 부분 혹은 전체를 난방할 수 있는 전통 구들장의 원리를 전기적으로 구현한 에너지 효율이 뛰어난 온열기에 관한 것이다. 또한, 각 블럭은 하나의 열 공급장치에 의하여 열 에너지를 생산하게 되면, 필요 이상으로 과열되는 경향이 있고, 에너지 효율면에서도 좋지 않기 때문에, 블럭 내부에 격벽을 이용하여 열 생성 단위를 다수개로 구분하고, 각 셀 단위로 열 공급장치를 설치함으로써, 블럭 전체를 균일하게 가열할 수 있고, 각 셀 사이에 완충 공간을 형성함으로써 과열을 방지할 수 있게 된다. 이를 위하여, 조립 및 분해가 용이하도록, 열 공급장치가 구비되는 하판과 피부에 직접 접촉하는 상판으로 분리하여 성형하고, 특히 상판은 피부의 혈액순환을 돕고 인체의 신진대사를 촉진하도록, 나일론을 주성분으로 하지만, 온열 효과를 강화하기 위하여 원적외선을 방출하는 토르마린과 음이온을 방출하는 제오라이트를 더 첨가하여 성형한다. 이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 토르마린에서 방출되는 원적외선 에너지가 제오라이트의 시너지 효과에 의하여 지속적으로 세포 깊이 침투하게 된다.

온열, 프레임, 셀, 토르마린, 제오라이트

Description

온열기{A device for block-type heater}

본 발명의 블럭 타입의 온열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블럭 단위로 생산함으로써, 통상 신체의 일부를 부분적으로 난방하거나 찜질하다가 필요에 따라 각 블럭을 가로 혹은 세로로 연결하여 실내 바닥 전체를 난방할 수 있도록 구성된 온열기에 관한 것이다. 또한, 프레임 내부를 다수의 셀로 나누어 구성함으로써, 과열을 방지하고 평균적으로 열을 유지하는 온열기에 관한 것이다.

일반적으로 각 가정에서 널리 이용하고 있는 온수배관을 이용한 난방장치는 유류 또는 가스 등을 원료로 하는 보일러를 가동시켜 실내를 전체적으로 가열하기 때문에, 날씨가 추운 겨울철에는 별다른 문제점이 없으나, 필요에 따라 원하는 부분을 부분적으로 난방하거나 연로하신 노인들이나 환자 등을 위하여 극히 일부분을 부분적으로 따뜻하게 난방하여야 하는 경우에는 상당히 불편하다. 또한, 오래전부터 사용되고 있는 한국 전통의 온돌에서 발생하는 원적외선의 효과는 전혀 기대할 수 없는 문제점이 있다.

이에 국부적인 난방을 위하여 전기장판 또는 전기요 등을 사용하기도 하는 데, 이러한 전기제품은 인체에 유해한 전자파를 발생하는 문제점이 있으므로 이런 유해 전자파를 흡수하는 방지물질을 코팅한 코팅층을 형성하고 있다. 그러나, 이렇게 구성된 전기장판 및 전기요 등은 전자파를 차단하는 효과는 있으나 인체에 유익한 원적외선은 전혀 투과하지 못하는 단점이 있다.

한편, 원적외선은 3 ∼ 1000㎛ 범위의 파장을 갖는 전자파를 말하며, 이러한 원적외선은 가시광선에 비하여 열 작용이 우수하고 방사 에너지가 직접적이면서 순간적으로 열 전달되기 때문에 가열이 신속하게 이루어는 것은 물론, 에너지절약 효과가 커서 건조가열, 온열치료, 건강용품, 건축내장재 등에 널리 이용된다. 특히, 파장이 3 ∼ 14㎛ 범위에 있는 원적외선은 인체에 흡수되어 생체를 구성하는 분자의 공명, 공진에 매우 효과적인 것으로 알려져 있으며, 공명흡수작용에 의해 물질의 분자운동을 활성화시켜 인체를 구성하고 있는 모든 물질의 합성 등을 강화시키고 활성을 증강시킴으로써 효소계, 호르몬 및 생리활성물질의 작용에 영향을 미쳐서 신진대사를 촉진시키는 온열치료의 효과를 갖는다.

원적외선을 방사시키도록 구성된 종래의 전기요 또는 전기장판은 대개 원적외선 방사물질인 황토나 광물을 분쇄하여 얻어진 분말을 섬유 등의 표면에 코팅시켜 그 분말로부터 원적외선을 방사시키는 구조를 갖거나, 이러한 분말을 합성섬유를 만드는 원료와 혼합하여 제조된 섬유를 이용하여 원적외선을 방사시키는 구조를 갖는 것이지만, 사용된 분말의 양이 소량이기 때문에 이로부터 방사되는 원적외선의 양도 불충분하여 그 효과가 크지 않은 문제점을 갖는 것이었으며, 게다가 광물의 가공에 많은 시간과 노동력이 소요되는 것은 물론 그 제조 공정이 복잡하여 제 조비용이 과다한 문제점도 있다.

또한, 원적외선을 방사시키도록 구성된 종래의 전기매트는 원적외선을 방사하는 광물을 소정의 크기 및 형상을 갖도록 가공하고 그 광물을 일정한 형태로 배열한 후 전열선을 이용하여 가열함으로써 원적외선을 방사시키는 구조를 갖거나, 원적외선을 방사하는 물질을 분쇄하여 그 분말을 다른 재료와 혼합한 후 일정한 형상을 갖도록 가공함으로써 원적외선을 방사시키는 구조를 갖는 것이지만, 제조 과정이 복잡하여 많은 시간과 노동력이 소요되는 문제점과, 원적외선 방사물질이 일정한 간격 또는 국지적으로 배열되기 때문에 원적외선도 일정한 간격마다 또는 국지적으로 발생되어 원적외선이 매트 전체에서 고르게 발생하지 못하는 문제점 및 무게가 무겁고 부피가 커서 운반 및 보관이 곤란한 문제점이 있는 것이었다.

한편, 한국의 전통적인 구들장은 원적외선을 다량 방출하고, 보온 효과와 찜질 효과가 탁월한 면이 있으나, 아파트나 서양식 주택 등과 같이 현대인 주거 양식에는 적용할 수 없는 문제점이 있었으며, 휴대가 불가능하여 간편한 이용이 힘들었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신체의 일부분만에 온열 효과를 제공하거나 난방하거나 찜질할 수 있으며, 필요에 따라 방이나 마루 전체를 선택적으로 난방할 수 있도록 일정한 방식에 따라 연결하거나 분리하여 사용할 수 있는 온열기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 과열을 방지하기 위하여 프레임 내부에 격벽을 설치하고, 다수의 셀로 구분하며, 셀 상호간에는 열전달의 정도를 조절하기 위한 완충공간을 더 구비하는 온열기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전자파의 발생을 원천적으로 차단하면서 원적외선 방사의 효과를 강화할 수 있는 토르마린과 제오라이트가 함유된 온열기를 제공하는 것이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에는 열 에너지를 생성하도록, 열 공급장치가 구비되는 하판, 온열로서 피부의 혈액순환을 도와 인체의 신진대사를 촉진할 수 있도록, 상부에서 상기 하판과 결합하는 상판을 포함한다.

상기 하판과 상판이 상호 결합하여 온열 프레임을 구성하고, 상기 프레임은, 신체의 부분적인 난방이나 찜질을 위하여 최소 단위의 블럭으로 제작됨으로써, 방석 대용으로 사용되고, 상기 최소 단위는, 가로 혹은 세로의 길이가 40㎝ 내지 50㎝이다. 그리고 각 블럭을 구성하는 프레임은, 신체 전체적인 난방이나 찜질을 위하여 가로 방향 혹은 세로 방향으로 이웃하게 배열됨으로써, 다수의 블럭이 온돌이나 마루 또는 전통적인 구들장 대용으로 사용되기도 한다.

상기 하판은, 열 에너지가 집중되는 과열을 방지하기 위하여, 내부를 다수의 셀로 구획하는 베리어를 더 포함하고, 상기 베리어에 의하여 다수 셀로 구획되는 하판에 있어서, 각 셀의 중심에 구비됨으로써, 열 전달의 통로가 되면서 과열 방지를 위해 완충 공간의 기능을 수행하는 완충 셀을 더 포함하며, 상기 각 셀을 구획하는 베리어 혹은 상기 셀과 완충 셀을 구획하는 베리어의 일측에는 열 전달의 통로가 되는 홀; 을 더 포함하여 구성되며, 상기 하판은, 내열성과 내충격성을 위하여, 폴리카보네이트 재질로 성형된다.

상기 상판은, 나일론 수지를 주원료로 하지만, 원적외선을 방출하여 온열효과를 강화하기 위하여, 나일론 이외에도 토르마린이 더 혼합되어 조성되고, 상기 나일론 및 토르마린의 조성물 합을 100으로 볼 때, 상기 토르마린의 상대적 조성비는 6% 내지 10%으로 한다.

상기 상판은, 음이온을 방출하여 온열효과를 강화하기 위하여, 상기 나일론 및 토르마린 이외에도 제오라이트가 더 혼합되어 조성되고, 상기 나일론, 토르마린 및 제오라이트의 조성물의 합을 100으로 볼 때, 상기 제오라이트의 상대적 조성비는 1% 내지 3%으로 한다.

상기 상판은 평면으로 구성하되, 상기 각 셀의 단위와 일치하도록, 상기 각 베리어에 대응되는 경계홈이 더 구비되고, 상기 경계홈은 중심에서 가장자리로 전달되는 열이 균일하게 전파될 수 있도록, 중앙에서 가장자리로 갈수록 그 폭과 깊이가 증가되고, 가장자리에서는 유선형으로 성형된다.

상기 열 공급장치는, 코일로 구성되는 전기 히터가 사용되고, 상기 히터 코일은, 각 셀마다 독립적으로 장착되며 서로 간섭하지 않으며, 상기 온열기 전체를 균일하게 가열하도록, 반복하여 지그재그로 절곡되며, 과열 방지를 위하여 절곡되는 히터 코일 사이의 간격이 적어도 20㎜ 이상 유지된다.

상기 생성된 열을 저장하도록, 상기 히터 코일의 잠열을 저장하는 열 저장장치를 더 포함하여 구성되고, 상기 열 저장장치는, 축열 효과를 위하여 도자기가 사용되며, 도자기는, 상하 방향 모두에서 잠열을 축적할 수 있도록 상,하부로 분리되고, 그 내부에는 상기 히터 코일이 안착되며, 이를 위하여 하부 도자기에는 상기 히터 코일이 안착되는 안착홈이 성형되고, 양측 개방부를 통해서는 히터 코일의 양단부가 연장됨으로써 히터 코일은 양단부만이 노출되고, 나머지는 상,하부 도자기에 의하여 밀폐되며, 세라믹 재질 이외에도 잠열 효과를 위하여 백토와 산화마그네슘이 각각 65% 내지 75%, 2% 내지 3%의 비율로 혼합되어 조성된다.

상기 온열 프레임의 외부에는, 상기 각 셀의 열 공급장치의 충전을 위해 포트 기능을 하는 인넷 하우징, 충전이 진행되고 있는지 여부를 알려주는 충전 램프, 충전 시간을 선택적으로 조절하는 조절 스위치를 더 포함한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 프레임을 단위 규격으로 설계하여 생산함으로써, 대량생산에 적합할 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 가로 방향 혹은 세로 방향으로 배열하여 사용할 수 있기 때문에, 소비자의 편의성이 증진되는 작용효과가 기대된다.

둘째, 프레임을 하부와 상부로 분리하여 성형하기 때문에, 조립 및 분해가 용이하고, 하부 프레임 내부에는 각각 셀 단위로 열 공급장치를 설치함으로써, 과열을 방지하는 소비자의 욕구를 충족하는 작용효과가 기대된다.

셋째, 상판에는 나일론 이외에도 토르마린과 제오라이트가 더 혼합됨으로써, 원적외선과 음이온 방출효과는 개선되면서 전자파는 차단되는 작용효과가 기대된다.

넷째, 하판은 폴리카보네이트로 성형되고, 상판은 나이론을 성형하되, 상판을 끊는 물에 삶아줌으로써, 프레임의 내충격성과 내열성이 증진되는 작용효과가 기대된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 온열기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 온열기는, 소비자의 선택 에 따라 크고 작게 사용할 수 있도록, 최소 단위의 블럭으로 제작하고, 각 블럭을 연결하여 사용할 수 있는 프레임 구조를 특징으로 한다. 따라서, 상기 온열 프레임(100)은, 내부에 열에너지를 생성 공급하고 저장할 수 있도록 열 공급장치(110) 및 열 저장장치(120)가 구비되는 하판(150)과, 상기 하판(150)을 개폐하고 원적외선 및 음이온을 방출하여 찜질 기능을 강화하는 상판(180)으로 구성된다.

이와 같이, 하판(150)과 상판(180)이 결합하여 온열 프레임을 구성하고, 상기 프레임(100)은 일정한 규격으로 제작되어 부분적인 난방이나 찜질을 수행하지만, 블럭 단위의 프레임을 다수 배열함으로써 전체적인 난방이나 찜질을 선택적으로 수행할 수 있다. 가령, 프레임(110)의 가로나 세로의 길이를 40㎝ 내지 50㎝로 제작하여 사용하게 되면, 장방형의 프레임은 의자의 좌석판 상에 방석을 대신하여 사용할 수 있고, 다수의 프레임을 가로방향 혹은 세로방향으로 설치하게 되면 침대 대용이나 방의 온돌 혹은 거실의 마루 대용으로 사용할 수 있다.

상기 프레임(100)의 내부는 다수의 셀(152)로 구성된다. 즉, 상기 하판(150)은 다수의 베리어에 의하여 여러 공간으로 구획되고, 상기 각 셀(152)의 중심에는 열 전달의 통로가 되면서 과열을 방지하는 완충 셀(154)이 더 구비된다. 한편, 하판(150)과 베리어는 폴리 카보네이트(PC) 재질을 이용하여 일체로 성형되는데, 완충 셀(154)과 각 셀(152)을 나누는 베리어에는 열 전달의 통로가 되는 홀(도면부호 없음)이 더 성형됨으로써, 완충 셀(154)에 의하여 온열기의 중심에서도 평균적으로 열이 유지되도록 한다.

상기 하판(150)을 ABS(acrylonitryl butadiene styrene) 재질로 성형할 수 있지만, PC 재질로 성형하는 것은, 사출성이 우수한 이유도 있지만 하판의 하부나 측면으로 열이 손실되는 것을 방지하는데 이유가 있다. 즉, PC 재질은 내열성이 우수하여 온열기가 고온으로 가열된 경우에도 130℃까지는 변형되지 않으며(반면 ABS 재질은 60℃에서 변형됨), 특히 온열기가 외부에서 충격을 받거나 온열기를 떨어트린 경우에도 내충격성이 우수하여 케이스의 용도로 적합하기 때문이다.

한편, 하판(150)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 디자인을 위하여 내부 케이스(150')와 외부 케이스 즉 하판(150)로 분리하여 구성할 수 있으며, 실질적 구성은 내부 케이스(150')에 장착되지만, 외부에서 볼 때는 내부 케이스(150')는 은닉되고, 외부 케이스 즉 하판(150)만 보이게 되고, 외부 케이스는 디자인에 따라 여러 가지 형상이 도출될 수 있다. 한편, 상기 하판(150)의 내측에는 단열 재료를 포함하게 되면, 열이 하판(150) 쪽으로 달아나 열에너지가 불필요하게 소모되지 않게 하는 것이 바람직하다. 또한, 하판(150)을 내,외부 케이스로 구분하여 이중으로 형성하면, 열이 외부로 손실되는 것을 방지하는데 효과적이다.

이때, 내부 케이스(150')는 PC 재질과 구별되는 별도의 단열재를 이용하는 것이 바람직하고, 본 발명의 실시예에 따르면 세라크울(Cerakwool)을 사용하는 것으로 한다. 세라크울은 최고 사용온도가 1200℃ 이상이 되는 반면, 고온에서 열 전도율이 매우 낮아 단열효과가 우수하다. 밀도가 내화벽돌보다도 작아 축열로 인한 열손실이 작은게 특징이다.

또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 하판(150)의 하부(이중 케이스의 경우에는 외부 케이스의 바닥)에 엠보싱(도시되지 않음)을 형성하며, 바닥으로부터 하판을 소정 간격만큼 이격되게 구성함으로써, 바닥이 울퉁불퉁한 경우에도 하판이 기울어지지 않도록 한다. 즉, 하판(150)이 바닥에서 미끄러지지 않도록 마찰기능을 하는 엠보싱이 다수 성형된다.

이와 같이, 프레임 구조와 하판의 재질은 열 효율은 개선하면서 에너지를 절약하는데 결정적 역할을 하게 된다. 반면, 상판(180)의 재질은 하판(150)과 구별되고, 원적외선과 음이온을 방출할 수 있도록 기능성을 강화하는 방향으로 제작된다. 상기 상판(180)은 나일론 수지를 주원료로 하지만, 나일론 이외에도 토르마린과 제오라이트가 일정한 비율로 더 혼합되어 조성된다.

상기 토르마린은, 전기를 발생하는 전기적 특성이 있기 때문에, 음이온의 계면 활성효과도 있고, 온도가 높아질수록 그 효과는 배가되는 성질이 있다. 또한, 미세한 분말이어도 그 성질은 바뀌지 않으며, 분말 하나하나가 전기적 특성을 발휘함으로써, 피부에 있는 체온을 이용하여 원적외선과 음이온을 방출한다.

상기 제오라이트는, 나노 크기의 세공이 무수히 존재하기 때문에, 그 세공 속에는 보통 물 분자들이 가득 채워져 있고, 일정한 열이 가해지면 내포된 물 분자는 증발하여 수증기를 발산한다. 특히, 제오라이트는 흡착력과 화학 양이온 치환작용이 뛰어나 수분 외의 가스 등 다른 물질을 흡착하여 보관하고 있다가 서서히 배출하는 특이한 성질이 있기 때문에, 다량의 음이온을 생성하여 방사하고, 피부 세포에 신선한 산소를 빠른 속도로 공급한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 나이론, 토르마린 및 제오라이트의 상대적 조성비(%)는, 상기 3개 조성물의 합을 100으로 볼 때, 나일론 88% 내지 92%, 토르 마린 6% 내지 10%, 제오라이트 1% 내지 3%에서 결정된다.

상기 토르마린의 배합비가 10%를 초과하면 토르마린의 인체에 대한 반응성이 커져서 명현 반응의 정도가 심해지며, 만약 토르마린의 배합비가 20%를 넘어서면 토르마린이 인체에 급격하게 반응하여 피부가 붉어지거나 가려움을 느끼게 하는 명현 반응이 급격하게 야기된다. 반대로, 토르마린의 배합비가 6% 미만이면, 토르마린 첨가의 효과가 크지 않아 인체에 유용한 반응을 제대로 일으키지 못하는 문제가 있다.

상기 제오라이트의 배합비가 3%를 초과하게 되면, 상기 제오라이트가 토르마린의 움직임을 크게 자극하여 여왕벌 효과가 야기되며, 특히 제오라이트의 배합비가 5% 이상이 되면, 토르마린의 움직임을 급격하에 자극하여 여왕벌 효과를 크게 나타나는 문제가 있다. 상기 제오라이트의 배합비가 1% 미만이면, 제오라이트의 토르마린 자극 효과가 부족하게 되는 문제가 있다.

상기 상판(180)은 각 베리어에 대응되고, 각 셀과 일치되도록 경계 기능을 표시하는 부분에 경계홈(182)이 더 구비된다. 경계홈(182)은 중앙에서 가장자리로 갈수록 그 폭과 깊이가 커지는데, 가장자리에서는 특히 경계홈이 유선형으로 성형되는 특징이 있다. 이는 내부에서 전달되는 열이 균일하게 전파될 수 있도록 열 흐름을 개선하기 위한 것이다.

열 공급장치(110)는, 전기 히터가 사용되고, 본 발명의 실시예에서는 CG 히터 코일을 사용하는 것으로 한다. 히터 코일은 각 셀(152)마다 독립적으로 장착되며 서로 간섭하지 않는다. 히터 코일은 온열기 전체를 골고루 가열할 수 있도록 가급적 여러 번 지그재그로 반복하여 절곡되며, 양 단부만이 일측 방향으로 모아진다. 다만, 과열을 방지하기 위하여 절곡되는 히터 코일 사이의 간격이 적어도 20㎜ 이상을 유지하도록 한다.

열 저장장치(120)는, 축열기능이 우수한 도자기가 사용된다. 열 저장장치는 상하 방향 모두에서 잠열을 축적할 수 있도록 상,하부로 분리되고, 그 내부에는 상기 열 공급장치가 안착된다. 즉, 하부 도자기(122)에는 상기 히터의 형상과 동일한 안착홈이 성형되고, 히터 코일은 홈에 안착되며, 양측 개방부를 통하여 히터 코일의 양단부가 연장됨으로써 히터 코일은 양단부만이 노출되고, 나머지는 상,하부 도자기(124, 122)에 의하여 밀폐된다.

이때, 히터 코일의 양단부는 탄소로 제작된다. 한편, 열 저장장치(120)는 일차적으로 수평면에서 전후좌우로 움직이지 않도록 고정하는 수평 브라켓(도면부호 없음)과, 이차적으로 수직면에서 상하로 움직이지 않도록 고정하는 한 쌍의 수직 브라켓(도면부호 없음)으로 구성된다.

상기 상,하 도자기(124, 122)는, 통상의 도자기 공법에 의하여 세라믹을 재질로 제조되는데, 축열 기능을 향상시키기 위하여 세라믹과 함께 백토 그리고 산화마그네슘을 더 혼합하여 성형한다. 이때, 백토는 65% 내지 75% 비율로 사용되고, 산화마그네슘은 2% 내지 3% 범위 내에서 투입된다. 도자기의 열 보유 정도를 높이기 위하여, 1200℃ 내지 1400℃ 정도에서 구워내는 것이 바람직하다.

한편, 상기 열 공급장치(110) 및 열 저장장치(120)는 각 단위 셀 별로 탑재되는데, 과열방지를 위하여 완충 셀(154)이 중앙에 더 구비되어 있기 때문에, 완충 셀과 인접한 모서리 부분에서 일부 제거되거나 혹은 라운딩된 커팅부를 더 구비한다.

상기 각 셀(152)마다 내부에는 항온기(130)가 구비된다. 항온기(130)는 셀 내부 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 하는 자동온도조절기로서, 선팽창 계수가 서로 다른 두 장의 바이메탈이 구비되고, 온도 변화에 따라 바이메탈이 활 모양으로 굽는 정도가 다르기 때문에 이것을 이용하여 열 공급장치의 스위치를 온,오프시킨다.

상기 하판(150)의 일측에는 충전시 전기 코드와 접속할 수 있는 인넷 하우징(140)이 설치된다. 통상, 전기 코드는 소정 길이의 전선으로 구성되고, 일측에는 콘센트에 결합하는 전기 플러그가 구비되고 타측에는 전기제품에 접속하는 접속 단자가 구비되는데, 상기 접속 단자를 상기 인넷 하우징(140)에 선택적으로 탈부착할 수 있게 된다. 충전 후에는 인넷 하우징(140)으로 이물질이 들어가지 않도록 커버를 사용하여 밀폐한다. 인넷 하우징의 일측에는 충전이 진행되고 있는지 여부를 알려주는 충전 램프(142)가 더 구비된다.

또한, 충전시간을 선택적으로 조절하는 조절 스위치(144)가 다이얼 형식으로 더 구비된다. 조절 스위치(144)에는 아라비아 숫자를 1 내지 5로 인쇄함으로써 시간 단위로 계량할 수 있도록 소비자의 편의를 제공하고, 조절 스위치(144)의 작동을 용이하게 하도록 가장자리를 톱니 형태로 성형한다.

일측에는 충전시간을 알려주는 칼라 LED(146)가 더 구비된다. 상기 LED는 가장 단순하게 충전 전임을 알려주는 LED, 충전 중임을 알려주는 LED 그리고 충전 이 완료됨을 알려주는 LED를 각각 발광 색을 달리하여 구성할 수도 있다. 또한, 충전 완료를 알려주는 알람 벨(도시되지 않음)을 더 구비하여 시각적으로도 충전 상태를 나타낼 수 있다.

상기 온열기의 온도 조절은 20℃ 내지 70℃ 범위 안에서 조절되도록 하고, 설정 온도를 LED 표시창을 이용하여 표시해주고, 동작중에도 얼마든지 온도조절이 가능하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 항온기가 설치되어 있기 때문에, 설정 온도에서 균일하게 온열이 이루어진다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 구성 중 상판의 제작방법에 대해서만 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 순도 99% 이상의 토르마린 광물과 음이온을 1cc당 2000개 이상 방출할 수 있는 제오라이트 광물을 각각 준비하고, 토르마린 광물과 제오라이트 광물을 마이크로 입자로 분쇄한다. 나일론 수지 역시도 분말 형태로 준비하고, 위에서 준비된 토르마린 분말과 제오라이트 분말과 혼합하여 배합한다. 이와 같이, 1차 배합이 완료된 혼합 분말을 사출하기 용이한 크기와 굵기의 브리켓으로 가공한다. 브리켓 단위로 가공된 원료를 충분하게 건조한다. 마지막으로, 건조된 브리켓 원료를 120℃의 온도에서 가열하여 상판을 사출성형한다.

한편, 성형이 완료된 상판을 100℃ 이상에서 삶아준다. 그 이유는 다음과 같다. 케이스의 특성상 그리고 나일론 소재의 특성상 삶지않게 되면 탄성이 지나치게 강화되어, 이를 바닥에 떨어뜨릴 경우 쉽게 깨지는 현상이 발생한다. 제품의 내구성이 약하기 때문이다. 그러나, 케이스를 끊는 물에 삶을 경우에는 나일론소 재가 마치 칡뿌리 결이 엉키듯이 꼬이는 듯한 현상이 나타나기 때문에 내구성이 강화되어 탄성력이 증가 되면서도 강도가 강화되는 특성이 있다.

이때, 100℃ 이상의 끊는 물에서 50분 내지 120분 동안 삶아준다. 40분도 채 삶지 않게 되면 강도는 높으나 내구성이 저하되어 쉽게 깨지는 문제점이 있으며, 150분을 초과하여 삶게 되면 성형시 함유된 토르마린과 제오라이트의 성분이 물에 의하여 분해되면서 물로 배출되는 현상이 발생하게 된다. 특히 제오라이트는 물로 배출되는 정도가 심하기 때문에, 기준치 이상으로 삶지 않도록 주의하여야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 온열기를 블럭화하여 소비자의 선택에 따라 분리 혹은 연결하여 사용할 수 있도록 프레임을 구성하고, 프레임 내부에는 베리어를 설치하고, 다수의 셀로 구획하여 열을 생성 관리함으로써, 과열을 방지하고 전체적으로 균일하게 열이 유지되도록 하며, 피부와 접촉하는 상면은 전자파가 차단되고 원적외선이 방사되도록 토르마린과 제오라이트를 재료로 성형되는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 온열기의 구성을 나타내는 사시도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온열기의 구성을 각각 나타내는 분해 사시도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온열기의 구성을 각각 나타내는 분해 사시도 및 평면도.

**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**

100: 프레임 110: 열 공급장치

120: 열 저장장치 122: 하부 도자기

124: 상부 도자기 130: 항온기

140: 인넷 하우징 142: 충전 램프

144: 조절 스위치 146: LED

150: 하판 150': 내부 케이스

152: 셀 154: 완충셀

180: 상판 182: 경계홈

Claims (21)

1. 내부에는 열 에너지를 생성하도록, 열 공급장치가 구비되는 하판;

   온열로서 피부의 혈액순환을 도와 인체의 신진대사를 촉진할 수 있도록, 상부에서 상기 하판과 결합하는 상판; 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하판과 상판이 상호 결합하여 온열 프레임을 구성하고,

   상기 프레임은, 신체의 부분적인 난방이나 찜질을 위하여 최소 단위의 블럭으로 제작됨으로써, 방석 대용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 온열기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 최소 단위는, 가로 혹은 세로의 길이가 40㎝ 내지 50㎝인 것을 특징으로 하는 온열기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 각 블럭을 구성하는 프레임은, 신체 전체적인 난방이나 찜질을 위하여 가로 방향 혹은 세로 방향으로 이웃하게 배열됨으로써, 다수의 블럭이 온돌이나 마루 대용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 온열기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 하판은, 열 에너지가 집중되는 과열을 방지하기 위하여, 내부를 다수의 셀로 구획하는 베리어; 를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 베리어에 의하여 다수 셀로 구획되는 하판에 있어서,

   각 셀의 중심에 구비됨으로써, 열 전달의 통로가 되면서 과열 방지를 위해 완충 공간의 기능을 수행하는 완충 셀; 을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 각 셀을 구획하는 베리어 혹은 상기 셀과 완충 셀을 구획하는 베리어의 일측에는 열 전달의 통로가 되는 홀; 을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 하판은, 내열성과 내충격성을 위하여, 폴리카보네이트 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 온열기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 상판은,

   나일론 수지를 주원료로 하지만,

   원적외선을 방출하여 온열효과를 강화하기 위하여, 나일론 이외에도 토르마린이 더 혼합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 온열기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 상판은,

    음이온을 방출하여 온열효과를 강화하기 위하여, 상기 나일론 및 토르마린 이외에도 제오라이트가 더 혼합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 온열기.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 나일론 및 토르마린의 조성물 합을 100으로 볼 때, 상기 토르마린의 상대적 조성비는 6% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 온열기.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 나일론, 토르마린 및 제오라이트의 조성물의 합을 100으로 볼 때, 상기 제오라이트의 상대적 조성비는 1% 내지 3%인 것을 특징으로 하는 온열기.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 상판은 평면으로 구성하되, 상기 각 셀의 단위와 일치하도록, 상기 각 베리어에 대응되는 경계홈이 더 구비되고, 상기 경계홈은 중심에서 가장자리로 전달되는 열이 균일하게 전파될 수 있도록, 중앙에서 가장자리로 갈수록 그 폭과 깊이가 증가되고, 가장자리에서는 유선형으로 성형되는 것을 특징으로 하는 온열기.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 열 공급장치는, 코일로 구성되는 전기 히터가 사용되는 것을 특징으로 하는 온열기.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 생성된 열을 저장하도록, 상기 히터 코일의 잠열을 저장하는 열 저장장치; 를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 히터 코일은, 각 셀마다 독립적으로 장착되며 서로 간섭하지 않으며, 상기 온열기 전체를 균일하게 가열하도록, 반복하여 지그재그로 절곡되며, 과열 방지를 위하여 절곡되는 히터 코일 사이의 간격이 적어도 20㎜ 이상 유지되는 것을 특징으로 하는 온열기.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 열 저장장치는, 축열 효과를 위하여 도자기가 사용되는 것을 특징으로 하는 온열기.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 도자기는, 상하 방향 모두에서 잠열을 축적할 수 있도록 상,하부로 분리되고, 그 내부에는 상기 히터 코일이 안착되며, 이를 위하여 하부 도자기에는 상기 히터 코일이 안착되는 안착홈이 성형되고, 양측 개방부를 통해서는 히터 코일의 양단부가 연장됨으로써 히터 코일은 양단부만이 노출되고, 나머지는 상,하부 도자기에 의하여 밀폐되는 것을 특징으로 하는 온열기.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 도자기는, 세라믹 재질 이외에도 잠열 효과를 위하여 백토와 산화마그네슘이 각각 65% 내지 75%, 2% 내지 3%의 비율로 혼합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 온열기.
20. 제 2 항에 있어서,

    상기 온열 프레임의 외부에는,

    상기 각 셀의 열 공급장치의 충전을 위해 포트 기능을 하는 인넷 하우징;

    충전이 진행되고 있는지 여부를 알려주는 충전 램프;

    충전 시간을 선택적으로 조절하는 조절 스위치; 를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온열기.
21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 상판은 성형이 완료된 후 100℃ 이상의 끊는 물에서 50분 내지 120분 동안 삶아주는 과정을 거친 것인 것을 특징으로 하는 온열기.

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