KR20100003163U - 면상발열체를 이용한 전자파 차단이 가능한 온열매트의 발열구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온열매트의 발열구조에 관한 것으로, 본 고안은 기본적인 매트를 구성하기 위한 상부시트와 하부시트를 갖는 온열매트에 있어서, 상기 상부시트와 하부시트 사이의 상부면에 카본 면상발열체가 배치되고, 상기 카본 면상발열체의 저면에 전원선과 연결되어 발열하게 되는 무자계 열선이 배치되는 것을 특징으로 하는 온열매트의 발열구조를 제공함에 있다.

따라서, 본 고안은 기존의 전열선에 의한 발열과정에서 발생하는 자기장에 의한 전자파 발생을 방지할 수 있게 됨에 따라 사용자의 건강에 유익한 온열매트를 제공할 수 있게 된다.

온열매트, 면상발열체, 무자계 열선, 실리콘, 전자파, 자기장

Description

온열매트의 발열구조{Heating Structure Of Heating Mat}

본 고안은 온열매트의 발열구조에 관한 것으로, 상세하게는 온열매트를 구성함에 있어 카본 면상발열체와 실리콘 무자계열선을 사용함으로써, 기존의 전열선에 의한 발열과정에서 발생하는 자기장에 의한 전자파 발생을 방지할 수 있도록 함에 따라 사용자의 건강에 유익한 온열매트를 제공할 수 있도록 한 온열매트의 발열구조에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 보조 온열수단으로서 종래에는 내부에 발열수단인 코일을 설치하고 전기를 인가하여 그 코일로부터 발생하는 저항열로 발열하는 온열매트의 일종인 전기장판이 주로 이용되어 왔으며, 이러한 전기장판과 같은 온열매트는 그 구성이 간단하고 가벼워서 종래 많이 이용되었다.

그러나, 이러한 전기장판과 같은 온열매트는 발열시 내부 코일에서 인체에 유익하지 못한 전기장이 발생되는 단점이 있으며, 또한 발열을 위한 코일을 장판 내부에 일일이 배열해야하는 제작상의 번거로움이 있었다.

특히, 현재 시중에 저가로 판매되고 있는 온열매트들은 저가의 PVC 열선을 사용하여 수명도 짧고 화재의 염려가 크게 우려되고 있으며, 실제로 이러한 문제가 발생되고 있는 실정으로 개선의 필요성이 크게 대두되고 있는 상황이다.

이와 같은 종래의 전기장판과 같은 온열매트의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 온열매트는 판 형상의 본체(100)의 내부로 전열선(200)이 균일하게 배열되어 구성되는 것으로, 가정용 교류전원(AC 60Hz)이 공급되면, 상기 전열선(200)이 가열되면서 상기 본체(100)를 가열하게 되고, 상기 본체(100)가 가열된 상태로 사용자가 상면에 누워 수면을 취하게 되며, 균일하게 배열된 상기 전열선(200)에 의해 상기 본체(100)의 상하로 N극과 S극의 교류 자기장이 교류전원에 의해 번갈아 가며 균일하게 형성되는 것이다.

그런데, 상기와 같이 전열선이 배열되어 구비됨으로써, 상기한 전열선에 의해 전기장 및 자기장이 전체적으로 균일하게 신경세포를 자극하도록 형성되어 사용자의 피곤을 증대시키는 문제점이 있었다.

그리고, 상기한 온열매트로 공급되는 교류전원이 1초에 60번씩 극이 바뀌는 교류 자기장을 형성하여 이 또한 신체 내부의 신경세포를 뒤흔들어 놓아 사용자의 피로함을 증대시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감소시키기 위해 온열매트의 본체 내부로 전자파 차단판을 구비하는 것이 제안되었지만, 상기한 차단판은 전기장만을 차단할 뿐이고 전열선에 의해 형성된 교류 자기장은 근본적으로 차단하지 못하는 문제점이 있었다.

아울러, 신체의 혈액순환을 증대시키기 위해 온열매트에 자석을 구비한 것이 제안되었으나, 상기한 자석이 매트의 상부에 국소지역으로 자계가 분포되어 이 또 한 자계의 방향과 극성이 교차되게 반복적으로 형성됨으로써, 신경세포를 자극하게 되고, 그에 따라 사용자의 신체에 전반적인 자기장의 형성이 어려운 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 인체에 이로운 원적외선 방사 효과를 가지면서 발열선의 배열이 요구되지 않아 종전의 문제를 해소할 수 있고, 또한 생산공정의 단순화로 생산단가를 크게 절감할 수 있는 면상발열체를 이용한 온열매트가 제안된 바 있다.

일반적으로 알려진 매트용 면상발열체는 금속성 도전선을 적당한 간격으로 배열하거나 개량된 방법으로 카본섬유사를 이용하여 실내 온돌방에 파이프 배관하듯이 여러 경로로 따라가면서 배열하여 커버를 덮은 후 전원을 연결함으로써 카본섬유사를 발열시키는 방식과, 도전체인 활성탄소(카본재 및 흑연)와 절연체인 바인더를 교반 한 후 천 또는 필름 면에 도포하여 수지필름으로 양면을 접착함으로써, 전극띠가 배열되게 하고, 어느 한 곳의 전극띠와 전기적으로 전원선을 연결하여 발열시키는 방식을 갖는 것이 있었다.

이처럼 카본섬유를 이용한 면상발열체는, 도전선을 통해 카본섬유에 전원을 인가하면, 전기적 저항에 의해 카본섬유가 발열하면서 온열을 제공하고, 발열과 동시에 신체에 이로운 풍부한 원적외선과 음이온을 발생시키게 되는 것이다.

그러나, 이러한 카본 면상발열체에 직접 전원을 연결하여 발열시키는 방식의 경우에는 원적외선 복사열로 인체를 따뜻하게 해주는 장점은 있으나, 일반 전열선과 마찬가지로 자기장에 의한 전자파가 발생하는 문제점을 그대로 가지고 있었다.

즉, 종래 카본 면상발열체를 이용한 온열매트의 경우, 자기장(자계) 전자파 가 국제 기준치(2mg) 보다 최하 3배 이상 발생되고 있어, 결국 사용자의 건강을 해치는 결과를 초래하고 있는 것이다.

이처럼, 전기를 열원으로 하는 온열매트의 발열체가 발생시키는 전자파는 인체에 대단히 유해하기 때문에, 건강보조수단으로서의 본래의 목적을 잃게 됨으로서, 이러한 전자파를 인체와 차단하는 일이 중요한 과제로 대두되고 있는 것이다.

이에 본 고안의 상기와 같은 종래 온열매트의 발열구조가 갖는 문제점을 개선하기 위해서 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 온열매트를 구성함에 있어 카본 면상발열체와 실리콘 무자계 열선을 사용함으로써, 기존의 전열선에 의한 발열과정에서 발생하는 자기장에 의한 전자파 발생을 방지할 수 있도록 함에 따라 사용자의 건강에 유익한 온열매트를 제공할 수 있도록 한 온열매트의 발열구조를 제공하고자 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 기본적인 매트를 구성하기 위한 상부시트와 하부시트를 갖는 온열매트에 있어서, 상기 상부시트와 하부시트 사이의 상부면에 카본 면상발열체가 배치되고, 상기 카본 면상발열체의 저면에 전원선과 연결되어 발열하게 되는 무자계 열선이 배치되는 것을 특징으로 하는 온열매트의 발열구조를 제공한다.

여기서, 상기 온열매트 내부에는 방수필름, 쿠션재, 단열재, 원적외선방사 체, 음이온시트와 같은 기능성 부재를 단독 혹은 선택적으로 조합하여 더 추가 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 카본 면상발열체와 무자계 열선의 상 하부 쪽에 전자파 차단섬유를 배치하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 온열매트를 구성함에 있어 카본 면상발열체와 실리콘 무자계열선을 병행 사용하여 무자계 열선에서 발열이 이루어지고 카본 면상발열체는 간접 가열되는 방식을 취함으로써, 기존의 전열선에 의한 발열과정에서 발생하는 자기장에 의한 전자파 발생을 방지할 수 있게 됨과 동시에 원적외선 방사와 같은 사용자의 건강에 유익한 기능을 부여할 수 있는 온열매트를 제공할 수 있게 된다.

그리고, 본 고안에 따른 기술적 사상을 포함된 온열매트는 사용자에게 제품 신뢰성을 충족시켜 줄 수 있는 이점을 가지게 된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 카본 면상발열체 및 실리콘 무자계 열선을 이용한 온열매트의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 도 2에 도시된 온열매트의 분해사시도 이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 온열매트(1)는 카본 면상발열체(4)와 무자계 열선(5)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 고안에 따른 온열매트(1)는 기본적으로 매트를 구성하기 위해 상부시트(2)와 하부시트(3)를 구비하고 있고, 이 상부시트(2)와 하부시트(3) 사이에 발열을 위한 카본 면상발열체(4)와 무자계 열선(5)이 배치되게 된다.

이때, 상기 카본 면상발열체(4)는 상기 무자계 열선(5)의 상부에 위치하게 되고, 상기 무자계 열선(5)에는 전원선이 연결되어 발열이 가능하도록 되어 있다.

이처럼, 본 고안은 종래 온열매트에서 발열하는 방식인 카본 면상발열체에 전원을 직접 연결하여 카본 면상발열체에서 직접적으로 발열이 이루어지도록 하는 것이 아니라 카본 면상발열체(4)의 저면에 위치한 무자계 열선(5)에서 발열이 일어나도록 한 다음, 여기서 전달되는 열에 의해 카본 면상발열체(4)가 간접적으로 가열되도록 하는 데 그 특징이 있는 것이다.

이때, 상기 무자계 열선(5)은 종래 PVC 열선과 같은 저가의 전열선에 비해 자기장에 의한 전자파 발생을 최소화시킨 열선으로, 자장이 일어나지 않는 열선을 말하는 것인 바, 기존의 자장이 일어나는 열선에 역자기장을 걸어주어서 자기장을 상쇄시켜 버리는 열선입니다.

이러한 무자계 열선(5)의 대표적인 예로, 실리콘 무자계 열선을 들 수 있는 바, 본 고안은 이러한 실리콘 무자계 열선에 전원을 연결하여 발열하도록 하고, 그 위에 카본 면상발열체(4)를 배치하여 카본 면상발열체(4)가 고르게 간접 가열됨에 따라 전자파가 발생하지 않게 됨은 물론, 카본 면상발열체(4)가 가지고 있는 원적외선 방사 기능과 같은 인체에 유익한 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 하고 있는 것입니다.

이때, 상기 온열매트(1)에 포함된 무자계 열선(5)은 도 2 및 도 3에서 보여주는 바와 같이 별도의 전원 케이블(6)을 통해 전기적으로 연결되어 발열된다.

이처럼 상기 무자계 열선(5)은 전원 케이블(6)을 통해 상호 전기적인 연결관계를 가지며, 상기 전원 케이블(6)은 온도제어를 위한 컨트롤러(7)와 전기적으로 연결된다.

이러한 본 고안의 기술적 사상을 포함하는 온열매트(1)는 그 구성에 있어서, 매우 다양하게 구성될 수 있다.

즉, 첨부도면에는 도시되지 않았지만, 상기 본 고안이 적용되는 온열매트(1)의 내부에는 다양한 기능성 부재가 포함 배치될 수 있는 것이다.

예를 들어, 상기 온열매트(1) 내부로 수분이 침투하는 것을 차단할 목적으로 방수필름을 적용할 수 있고, 온열매트(1)의 완충성이나 탄성을 부여하기 위한 쿠션재를 배치할 수 있으며, 상기 온열매트(1) 내부의 카본 면상발열체(4)에 대한 열손실을 방지할 목적으로 단열재를 설치할 수도 있다.

물론, 원적외선 효과를 극대화하기 위해 원적외선 방사체나 인체에 유익한 음이온을 발생시킬 수 있는 음이온시트와 같은 기능성 부재를 삽입 배치할 수 있는 것이다.

특히, 상기 카본 면상발영체(4)와 실리콘 무자계 열선(5)의 상 하부쪽에는 전자파 차단섬유를 배치함으로써, 보다 확실하게 전자파가 발생을 방지함과 아울러 상기 실리콘 무자계 열선(5)에서 발생하는 유도전류 및 정전기를 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 전자파 차단섬유란, 면직류에 스텐레스 재질의 특수 원사가 혼합된 기능성 섬유사와, 일반 섬유사를 제직(製織)하여 되거나, 폴리에스테르,나일론 등 일반섬유에 니켈, 구리 등을 초박막,무전해 도금을 한 것을 말한다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 실시예에 따르면, 온열매트(1)가 카본 면상발열체(4)와 실리콘 무자계열선(5)를 포함하는 구성을 가지면서 카본 면상발열체가 무자계 열선 상부에서 간접 가열방식으로 가열되어 온열을 발생하게 되어 종래와 같이 카본 면상발열체에서 전자파가 발생하는 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 온열매트의 사용 상태를 개략적으로 보여주는 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 카본 면상발열체 및 실리콘 무자계 열선을 이용한 온열매트의 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 도 2에 도시된 온열매트의 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 온열매트 2 : 상부시트

3 : 하부시트 4 : 카본 면상발열체

5 : 무자계 열선 6 : 전원 케이블

7 : 컨트롤러

Claims (3)

1. 기본적인 매트를 구성하기 위한 상부시트와 하부시트를 갖는 온열매트에 있어서,

   상기 상부시트와 하부시트 사이의 상부면에 카본 면상발열체가 배치되고, 상기 카본 면상발열체의 저면에 전원선과 연결되어 발열하게 되는 무자계 열선이 배치되는 것을 특징으로 하는 온열매트의 발열구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온열매트 내부에는 방수필름, 쿠션재, 단열재, 원적외선방사체, 음이온시트와 같은 기능성 부재를 단독 혹은 선택적으로 조합하여 더 추가 배치할 수 있는 것을 특징으로 하는 온열매트의 발열구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 카본 면상발열체와 무자계 열선의 상 하부쪽에 전자파 차단섬유를 배치하는 것을 특징으로 하는 온열매트의 발열구조.

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