KR20130048669A - Heating member with safe power supply function and shoes pad using it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안정적인 전원공급이 가능한 발열체와 이를 적용한 신발깔창에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기적으로 안정된 접속상태를 유지할 수 있고 열기의 순환을 통해 효과적인 온열작용을 수행할 수 있는 동시에 습기를 방출하여 동상의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 안정적인 전원공급이 가능한 발열체와 이를 적용한 신발깔창에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element capable of supplying stable power and a shoe insole to which the same is applied, and more particularly, to maintain an electrically stable connection state and to perform effective thermal action through circulation of heat to release moisture at the same time. The present invention relates to a heating element capable of supplying a stable power to prevent the occurrence of frostbite and a shoe insole using the same.
일반적으로, 신발깔창은 신발의 내부 바닥에 설치되는 마감재로서 완충소재로 형성되어 보행시에 충격을 흡수할 수 있도록 되어 있다.In general, the shoe insole is a finishing material installed on the inner bottom of the shoe is formed of a cushioning material to absorb the shock when walking.
그리고, 신발깔창은 발의 건강이 인체건강에 매우 중요한 요소라는 다양한 연구결과를 토대로 다양한 기능이 부가되고 있다. 예컨대, 신발깔창에는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 인체공학적 구조로 성형되거나 땀의 흡수성, 항균 및 탈취기능을 향상시키기 위한 소재를 개발, 채용하고 있다.In addition, the shoe insole is added to a variety of functions based on the results of various studies that the health of the foot is a very important factor for human health. For example, shoe insoles are molded into an ergonomic structure that can effectively absorb shock or develop and employ materials to improve sweat absorption, antibacterial and deodorizing capabilities.
최근에는 신발깔창에 열선이 내장되어 온열 기능을 제공함으로써 동절기에 동상을 방지할 수 있도록 한 것이 개발되어 있다.Recently, a heating wire is built into the shoe insole to provide a heating function to prevent frostbite in winter.
예컨대, 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0430898호에는 도1에 도시된 바와 같이 깔창(10)의 바닥에 열선(20)이 내장된 동절기용 신발깔창이 제안되어 있다.For example, the Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0430898 is proposed a winter insole in which the
상기한 동절기용 신발깔창은 전원공급부로부터 열선(20)에 전기가 공급되면 열선이 발열되어 발바닥에 온열을 제공함으로써 동절기에 동상을 방지할 수 있는 기능을 수행하는 장점이 있지만, 이하와 같은 다양한 문제점을 수반하고 있다.The winter shoe insole has the advantage of performing a function to prevent frostbite in the winter by providing heat to the sole by heating the heating wire when electricity is supplied to the
먼저, 신발깔창은 열선(20)에 전원을 공급하기 위해 설치되는 접속커넥터를 구비한 전원공급선(21)과 열선(20)의 접속부위가 쉽게 손상되는 단점이 있다. 즉, 전원공급선(21)과 열선(20)의 접속부위는 주로 납땜에 의해 접속하는 것이므로 보행시에 인체의 하중이 집중되고 심한 움직임에 의한 충격력 및 마찰력이 작용되면 납땜 부위가 쉽게 손상되어 전원공급이 차단되게 된다. 그리고, 전원공급선(21)과 열선(20)의 납땜 부위는 방수성이 결여되어 누전으로 인한 이상 가열이나 화재의 발생우려가 높은 단점이 있고, 전원공급선(21)과 열선(20)을 납땜하여야 하므로 제조공정이 복잡하고 제조비용 또한 상승되게 된다.First, the shoe insole has a disadvantage that the connection portion of the
또한, 종래 신발깔창은 열선(20)에 의해 발열작용이 수행되면 온도 상승으로 발 부분의 피부로부터 땀이 생성되는데 열선(20)의 발열작용이 수행되는 동안에는 계속적으로 열기가 발생되므로 동상을 방지할 수 있지만 전원공급부의 전원이 모두 방전되어 열선에 전원공급이 차단될 경우 발생된 땀이 얼어 오히려 발의 동상을 유발하게 되는 심각한 문제점을 초래한다.In addition, the conventional shoe insole is generated by sweating from the skin of the foot due to the temperature rise when the heating action is performed by the
아울러, 종래 신발깔창은 동선에 다층의 절연층이 형성된 직경이 굵은 통상의 열선(20)이 내장되는 것이므로 발바닥에 이물감을 유발하여 착용감이 떨어지고 심할 경우 물집을 발생시키는 단점이 있다.In addition, the conventional shoe insole has a disadvantage in that it causes a foreign body on the sole of the foot, because when the
아울러, 열선이 내장된 신발깔창은 온열을 제공하여 발을 따뜻하게 보호할 수 있고 동상을 방지할 수 있는 장점에도 불구하고 전술한 바와 같은 문제점으로 인해 현실적인 적용에는 한계가 있어 샘플이나 연구용 정도로만 개발되어 있고 상용화 단계에 이르지 못하고 있는 실정에 있다.In addition, the shoe insole with a built-in heating wire has been developed only for the sample or research because there is a limit to the practical application due to the problems described above, despite the advantages of providing heat to protect the feet warm and prevent frostbite The commercialization stage is not reached.
한편, 온열방석, 온열매트리스 등과 전열제품은 전술한 신발깔창과 마찬가지로 전원공급선(21)과 열선(20)의 접속부위가 쉽게 손상되어 전원공급이 차단되고, 전원공급선(21)과 열선(20)의 납땜 부위 방수성 결여에 따른 누전으로 인한 이상 가열이나 화재의 발생우려가 높으며, 전원공급선(21)과 열선(20)의 납땜작업이 요구되므로 제조공정이 복잡하고 제조비용 또한 상승되는 공통적인 문제점을 가지고 있다.On the other hand, thermal cushions, thermal mattresses and other heat products, such as the shoe insole described above, the connection part of the
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 전기적으로 안정된 접속상태를 유지할 수 있도록 한 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in view of the above-described contents, and an object thereof is to provide a heating element capable of supplying a stable power supply to maintain an electrically stable connection state.
본 발명의 다른 목적은, 전기적으로 안정된 접속상태를 유지할 수 있고 열기의 순환을 통해 효과적인 온열작용을 수행할 수 있는 동시에 습기를 방출하여 동상의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 적용한 신발깔창을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, it is possible to maintain an electrically stable connection state and to perform an effective heat action through the circulation of heat and at the same time a stable power supply capable of preventing the occurrence of frostbite by releasing moisture in advance. It is to provide a shoe insole with a heating element.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체는 온열 기능을 갖춘 발열체에 있어서, 발열면을 갖는 발열본체; 및 상기 발열본체의 내부에 설치되고 전원공급장치로부터 공급되는 전원에 의해 발열되는 열선을 구비하되, 상기 열선은 상기 발열본체 내부에 배치되는 내장부 열선과, 상기 내장부 열선에 일체로 연장되어 상기 발열본체의 외부로 노출, 배치되는 외장부 열선으로 이루어져, 상기 내,외장부 열선의 경계지점에 해당되는 상기 발열본체 부위에 접속부위가 형성되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heating element capable of supplying a stable power according to the present invention is a heating element having a heat function, the heating body having a heating surface; And a heating wire installed inside the heating body and heated by power supplied from a power supply device, wherein the heating wire is integrally extended to the interior heating wire and the interior heating wire disposed inside the heating body. Comprised of an outer heating wire that is exposed and disposed outside of the heating body, characterized in that the connection portion is not formed in the heating body portion corresponding to the boundary point of the inner, outer heating coil.
그리고 상기 외장부 열선의 단부에 상기 전원공급장치에 접속되는 커넥터가 직접 접속될 수 있다.In addition, a connector connected to the power supply device may be directly connected to an end portion of the outer heating wire.
상기 내장부 열선은 상기 외장부 열선에 비해 전기저항값이 큰 구조이거나 전기저항값이 큰 소재로 형성될 수 있다.The built-in heating wire may be formed of a material having a larger electrical resistance value or a larger electrical resistance value than the outer heating wire.
또한, 상기 외장부 열선은 서로 모아져 절연피복층에 의해 하나의 몸체로 구성되고, 상기 절연피복층에는 복수의 방열홀이 형성될 수 있다.In addition, the outer portion of the heating wire is gathered with each other by a single body by the insulating coating layer, a plurality of heat dissipation holes may be formed in the insulating coating layer.
상기 외장부 열선은 상기 전원공급장치에 접속되도록 커넥터가 연결된 전원케이블이 접속되거나, 상기 전원공급장치에 접속되도록 커넥터가 연결된 전원케이블과 상기 외장부 열선이 연결단자에 의해 연결된 후, 외면에 절연피복층이 사출, 형성될 수 있다.The outer heating wire is connected to a power cable connected to the connector so as to be connected to the power supply, or a power cable connected to the connector to be connected to the power supply and the outer heating wire is connected by a connecting terminal, the insulating coating layer on the outer surface This can be formed by injection.
한편, 상기 열선은, 서로 꼬여지고 스테인레스 선사와 같이 인장강도가 크고 도전성을 갖는 금속사로 형성된 다수 가닥의 도전사, 상기 도전사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 구비한 선형부재가 적용될 수 있다.On the other hand, the heating wire is twisted with each other and a linear member having a plurality of strands of conductive yarns formed of metal yarns having high tensile strength and conductivity, such as stainless steel wire, and a coating layer overlaid on the outside of the conductive yarns to perform insulation and waterproof functions Can be applied.
상기 열선은, 내부 중심에 배치되는 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮임 되는 복수의 도전사, 상기 도전사의 외부에 감김 또는 엮임 되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재가 적용될 수 있다.The hot wire is a core yarn disposed at an inner center, a plurality of conductive yarns wound or woven around the outside of the core yarn, wound or woven around the outside of the conductive yarn, and having a thermal conductivity to perform a heat transfer function and a protective coating layer. A linear member including a plurality of formed reinforcement yarns, and a coating layer which is overlaid on the outside of the reinforcement yarns and performs an insulation function and a waterproof function may be applied.
상기 열선은, 내부 중심에 배치되는 도전사, 상기 도전사의 외부에 감김 또는 엮임 되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재가 적용될 수 있다.The heating wire is a plurality of reinforcing yarns are formed of a conductive yarn disposed in the inner center, a plurality of reinforcing yarns wound or woven around the outside of the conductive yarns and formed of a material having thermal conductivity to perform a function of a heat transfer function and a protective coating layer, and the outside of the reinforcing yarns A linear member including a coating layer that performs an insulation function and a waterproof function may be applied.
상기 열선은, 내부 중심에 배치되는 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮임되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 상기 보강사와 함께 상기 중심사에 감김 또는 엮임되되 상기 보강사에 비해 직경이 작아서 상기 보강사 사이 사이에 위치하도록 배치되는 복수의 도전사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재가 적용될 수 있다.The hot wire is a plurality of reinforcing yarns formed of a core yarn disposed at an inner center, a material wound or woven around the outside of the core yarn and having a thermal conductivity to perform a heat transfer function and a protective coating layer, and the core yarn together with the reinforcing yarns. A linear member including a plurality of conductive yarns wound or woven in the plurality of conductive yarns, the diameter of which is smaller than that of the reinforcing yarns, disposed between the reinforcing yarns, and a coating layer overlaid on the outside of the reinforcing yarns to perform insulation and waterproof functions. Can be applied.
또한, 상기 내장부 열선은 상기 외장부 열선에 비해 전기저항값이 크도록, 상기 내장부 열선의 상기 도전사는 상기 외장부 열선의 상기 도전사에 비해 가닥 수가 적거나, 상기 내장부 열선을 형성하는 상기 도전사 중 일부 가닥이 단선된 구조로 형성될 수 있다.In addition, the conductive wire of the internal heating wire is larger than the external heating wire, so that the conductive yarn of the internal heating wire is less strands than the conductive yarn of the external heating wire, or the internal heating wire forming the internal heating wire Some strands of the conductive yarn may be formed in a disconnected structure.
상기 열선은 특정 변태 온도에서 기억된 형상으로 변태되는 형상기억합금사를 더 포함할 수 있다.The hot wire may further include a shape memory alloy yarn that is transformed into a shape stored at a specific transformation temperature.
상기 열선에는 온도의 변화에 따라 저항값이 변화되는 별도의 온도감지선이 더 배치될 수 있다.The heating wire may be further provided with a separate temperature sensing line that changes the resistance value in accordance with the change in temperature.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 적용한 신발깔창은, 온열 기능을 갖춘 신발깔창에 있어서, 전술한 발열체를 깔창 형태로 형성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the shoe insole to which the heating element capable of supplying a stable power according to the present invention is applied, in the shoe insole having a heating function, characterized in that the heating element is formed in the form of the insole.
상기 신발깔창은, 신발의 내부에 삽입, 설치되고 상면에 발바닥 부분이 접촉되는 깔창본체; 상기 깔창본체에 내장되고 보행시 발바닥의 가압력을 이용하여 공기를 압축하는 동시에 충격력을 흡수하는 완충부재; 상기 완충부재에 의해 압축된 공기가 유동되도록 상기 깔창본체의 내부에 형성되는 공기이동로; 및 상기 깔창본체의 상면으로 압축된 공기가 분출되도록 상기 공기이동로와 연통되게 형성된 공기분출홀을 포함할 수 있다.The shoe insole, the insole body is inserted into, installed in the shoe and the sole portion in contact with the upper surface; A cushioning member embedded in the insole body and compressing air using a pressing force of the sole when walking, absorbing impact force; An air movement path formed inside the insole body so that the air compressed by the buffer member flows; And it may include an air blowing hole formed in communication with the air moving path so that the compressed air to the upper surface of the insole body.
그리고, 상기 깔창본체는 하패드와, 상기 하패드의 상부에 덧대어져 부착되는 상패드를 구비하고, 상기 상,하패드의 뒤꿈치 부분에 상기 완충부재의 설치를 위한 완충부재설치홈이 형성되고, 상기 공기이동로는 상기 완충부재설치홈으로부터 발바닥의 앞부분을 향해 상기 하패드와 상기 상패드 사이에 요입되는 요입홈으로 구성되며, 상기 공기분출홀은 발바닥의 앞부분에 복수 개로 구성될 수 있다.In addition, the insole body has a lower pad, and an upper pad that is padded and attached to an upper portion of the lower pad, and a buffer member mounting groove is formed in the heel portion of the upper and lower pads for installing the buffer member. The air movement path is composed of a recess groove which is recessed between the lower pad and the upper pad toward the front of the sole from the buffer member mounting groove, and the air ejection hole may be configured in plural at the front of the sole.
또한, 상기 완충부재는 발포폼 패드 또는 공기유출구를 갖는 중공 팩으로 구성되고, 상기 요입홈에는 스트로우 형태의 유동관이 내장될 수 있다.In addition, the buffer member is composed of a foam pack pad or a hollow pack having an air outlet, the inlet groove may be built in a straw-type flow pipe.
한편, 상기 상패드의 발바닥 앞쪽 부분에 상방향으로 돌출되는 쿠션돌부가 형성되고, 상기 쿠션돌부에 복수의 상기 공기분출홀이 형성되며, 상기 쿠션돌부의 저부에 상기 공기분출홀과 연통되는 공기분배공간부가 형성될 수 있다.On the other hand, a cushion protrusion that protrudes upward in the front portion of the sole of the upper pad is formed, a plurality of air blowing holes are formed in the cushion protrusion, air distribution in communication with the air blowing hole in the bottom of the cushion protrusion Space portions can be formed.
아울러, 상기 깔창본체 내부에 설치되는 자가발전장치; 및 상기 자가발전장치로부터 출력되는 발전전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부, 상기 회로부와 전기적으로 접속되어 인가되는 발전전원이 충전되는 2차전지를 포함하는 충전모듈을 포함할 수 있다.In addition, a self-powered device installed inside the insole body; And a charging module including a secondary battery configured to smooth the generated power output from the self-generating device to form a DC level, and to generate a power supply electrically connected to the circuit part.
상기 자가발전장치는, 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일이 권취되는 코일권취부와, N극 및 S극을 갖는 영구자석으로 이루어져 상기 코일권취부의 내부에 요동 가능하게 설치되는 진동자를 구비한 전원발생부와, 발바닥의 가압력에 의해 움직이면서 상기 진동자를 요동시키도록 N극 및 S극을 갖는 영구자석을 구비한 구동자석부재로 구성된 자석발전장치; 일단이 지지부에 고정되는 복수의 압전소자와, 인가되는 외력에 의해 이동되는 봉상몸체에 상기 각 압전소자에 변형력을 인가하도록 상하로 변형돌부가 형성된 이동봉을 구비한 압전소자발전장치; 상기 공기이동로에 설치되고 유동되는 공기에 의해 회전되는 복수의 블레이드를 구비한 회전체와 상기 회전체의 회전축에 접속되는 발전기를 구비한 풍력발전장치; 중에서 하나 이상이 선택되어 구성될 수 있다.The self-generating device includes a coil winding unit in which an induction coil in which electromotive force is generated by electromagnetic induction and a permanent magnet having N poles and S poles are provided with a vibrator installed to be able to swing inside the coil winding unit. A magnet generator comprising a power supply unit and a drive magnet member having a permanent magnet having an N pole and an S pole to swing the vibrator while being moved by the pressing force of the sole; A piezoelectric element power generation apparatus having a plurality of piezoelectric elements, one end of which is fixed to a support part, and a moving rod having a deformed protrusion formed up and down to apply strain to each piezoelectric element on a rod-shaped body which is moved by an external force applied thereto; A wind power generator including a rotating body installed in the air moving path and having a plurality of blades rotated by air flowing therein and a generator connected to the rotating shaft of the rotating body; One or more of them may be selected and configured.
본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체는 하나의 열선이 발열본체 내부에 배치되는 내장부 열선과 이 내장부 열선에 일체로 연장되어 발열본체의 외부에 배치되는 외장부 열선으로 이루어져, 내, 외장부 열선의 경계지점에 해당되는 발열본체에 납땜 용접을 하지않아도 되는 장점이 있다. 이로 인해 발열체에 반복적인 고하중과 불규칙한 충격력이 작용되더라도 구조적으로 취약한 접속부위가 없으므로 단선이나 손상에 따른 통전 불량을 미연에 방지할 수 있다.The heating element capable of supplying stable power according to the present invention comprises one heating wire having a built-in heating wire disposed inside the heating body and an outer heating wire which is integrally extended to the built-in heating wire and disposed outside of the heating body. There is an advantage that it is not necessary to solder the heating body corresponding to the boundary point of the sub-heat wire. As a result, even if repeated high loads and irregular impact force are applied to the heating element, there is no structurally weak connection part, thereby preventing the conduction failure due to disconnection or damage.
이러한 발열체를 적용하여 신발깔창을 제작하게 되면, 전기적으로 안정된 접속상태를 유지할 수 있어서 내구성이 향상되고 안전성이 우수한 신발깔창을 구현할 수 있다.When the shoe insole is manufactured by applying such a heating element, it is possible to maintain an electrically stable connection state, thereby improving shoe durability and improving safety.
도1은 종래 신발깔창을 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 나타내는 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체의 외장부 열선 부분을 설명하기 위한 도2의 B부 확대 사시도,
도4a 내지 도4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체에 적용되는 열선을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체의 내장부 열선 부분을 설명하기 위한 사시도,
도6a 및 도6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 설명하기 위한 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창을 설명하기 위한 분리 사시도,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창의 도7의 F-F선 단면도,
도9a 내지 도9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창에 적용되는 자가발전장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional shoe insole,
Figure 2 is a perspective view showing a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an enlarged perspective view of portion B of FIG. 2 for explaining an external portion of a heating element of a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention;
4A to 4E are views for explaining a heating wire applied to a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view for explaining a built-in hot wire portion of a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention;
6A and 6B are views for explaining a heating element capable of supplying stable power according to another embodiment of the present invention;
Figure 7 is an exploded perspective view for explaining a shoe insole applying a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention,
8 is a cross-sectional view taken along line FF of Figure 7 of the shoe insole to which the heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention;
9A to 9C are diagrams for explaining a self-powered apparatus applied to a shoe insole to which a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도9c에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도9c에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2 to 9C, and like reference numerals designate like elements in FIGS. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 나타내는 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체는 발열면을 갖는 발열본체(1)와 이 발열본체(1)의 내부에 설치되고 전원공급장치(미도시, 상용전원과 연결된 직류전원공급장치 또는 2차전지가 내장된 충전모듈)로부터 공급되는 전원에 의해 발열되는 열선(2)을 구비하되, 열선(2)은 발열본체(1) 내부에 배치되는 내장부 열선(21)과, 내장부 열선(21)에 일체로 연장되어 발열본체(1)의 외부에 배치되는 외장부 열선(22)으로 이루어져 내, 외장부 열선의 경계지점에 해당되는 발열본체(1)와 경계 부위(d)에 납땜 용접점과 같은 접속부위가 형성되지 않도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 2, a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention is installed inside the
그리고, 외장부 열선(22)의 단부에 전원공급장치에 접속되는 커넥터(3)가 직접 접속되어 있다.And the
본 발명에 적용되는 열선(2)을 보다 구체적으로 설명하면 종래와 같이 열선에 별도의 전원케이블이 접속되어 전원을 공급받는 것이 아니라 열선 자체가 내장부 열선(21)과 외장부 열선(22)으로 구성되어 별도의 접속부위가 없는 하나의 선형부재로 구성된 점에 특징이 있다. 이와 같이 별도의 전원케이블이 구비되지 않고 열선(2) 자체에 외장부 열선(21)이 일체로 형성되면 반복적인 고하중과 불규칙한 충격력이 작용되더라도 구조적으로 취약한 접속부위가 없으므로 단선이나 손상에 따른 통전 불량을 미연에 방지할 수 있다.The
그리고, 상기한 바와 같이 전기를 전달하는 전원케이블의 기능을 수행하는 부분(외장부 열선)이 발열작용을 수행하는 내장부 열선(21)과 일체로 형성되어 있으면 자연히 외장부 열선(22) 또한 발열작용이 수행되어 가열되는 단점이 있지만, 열선의 가열온도를 체온과 유사한 온도가 되도록 제어할 경우 발에 화상 등을 유발할 염려가 없고 외장부 열선(22) 또한 발등과 같은 인체의 피부면을 경유하도록 배치할 경우 해당부위에 온열작용을 수행할 수 있다. 또한, 전원공급장치가 사용전압 3.7v 정도의 저전압 2차 전지를 구비한 충전모듈(휴대용 충전지)로 구성할 경우 최대 가열온도 또한 제한되어 있어 안전상에 큰 문제점을 유발하지 않게 된다.And, as described above, if the portion (external heating wire) that performs the function of the power cable for transferring electricity is integrally formed with the
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체의 외장부 열선 부분을 설명하기 위한 도2의 B부 확대 사시도이다.FIG. 3 is an enlarged perspective view of portion B of FIG. 2 for explaining an external portion of a heating element of a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention.
열선은 도2에 도시된 바와 같이 발열본체(1)의 내부에 파형구조로 내장부 열선(21)이 배열, 설치되고, 외장부 열선 부분은 도3에 도시된 바와 같이 양쪽 열선(22,(+)전원선과 (-)전원선의 기능을 수행하는 부분)이 서로 모아져 절연피복층(4)에 의해 하나의 몸체로 구성되어 있다. 이때, 절연피복층(4)에는 열기의 효과적인 방출을 위해 복수의 방열홀(41)이 형성되어 있다. 이와 같이 절연피복층(4)에 방열홀(41)이 형성되면 공기와의 열교환을 통해 외장부 열선(22)의 온도를 낮출 수 있다.As shown in FIG. 2, the
첨부도면, 도4a 내지 도4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체에 적용되는 열선을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4E are views for explaining a heating wire applied to a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention.
상기 열선(2)은 소비전력이 낮으면서 발열특성이 우수한 다양한 도전선이 선택, 적용될 수 있지만, 후술되는 신발깔창과 같이 보행시에 바닥으로부터 가해지는 충격력과 반복적인 인체의 하중에 대해 충분한 강성과 내구성을 확보할 수 있도록 외경이 비교적 작은 고강성 선형부재로 구성되는 것이 중요하므로, 도4a 내지 도4e에 도시된 것 중에서 어느 하나를 선택하여 적용하는 것이 바람직하다.The
도4a에 도시된 바와 같이 열선(2)은 서로 꼬여지고 스테인레스 선사, 철 선사와 같이 금속사로 형성된 다수 가닥의 도전사(23)와 도전사(23)의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 절연수지로 형성된 피복층(24)을 구비한 선형부재를 적용할 수 있다. 이러한 형태의 열선(2)은 인장강도가 크고 도전성을 갖는 스테인레스 선사, 철 선사가 도전사의 기능을 수행하므로 큰 인장력이나 반복적인 충격력이 작용되더라도 손상없이 안정적으로 열선의 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 4A, the
그리고, 열선(2)은 도4b에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되는 중심사(25), 중심사(25)의 외부에 감김 또는 엮임 되는 복수의 도전사(23), 도전사의 외부에 감김 또는 엮임 되는 복수의 보강사(26), 및 보강사(26)의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 절연수지로 형성된 피복층(24)으로 구성되어 있다.And, the
중심사(21)는 철선 보다 인장강도 큰 것으로 알려진 아라미드사, 케브라사와 같은 고장력 섬유사로 구성되어 큰 인장력이 작용되더라도 도전사(23)가 파단 되지 않도록 되어 있다. 즉, 도전사(23)는 중심사(25)의 외주면에 감김되는 것이므로 내부 중심사(25)에 비해 길이가 길어 열선에 큰 인장력이 작용되면 상대적으로 길이가 짧은 중심사에 먼저 인장력이 작용되므로 도전사(23)를 파단으로부터 보호할 수 있다.The
도전사(23)는 전류의 통전이 가능하다면 다양한 소재와 직경을 갖는 것을 선택하여 적용할 수 있지만, 도4b에서는 30 내지 500 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 스텐레스 선사, 동 선사 등에 불소수지 등의 절연 피복층이 형성된 금속사 중에서 선택한다. 이때, 도전사(23)의 가닥 수는 발열용량 등에 따라 변경될 수 있지만 5 내지 20 가닥으로 구성한다.The
보강사(26)는 외부로부터 고하중과 불규칙한 충격력이 반복 작용된다는 점을 고려하여 도전사를 한번 더 보호하기 위한 보호 피복층의 기능을 수행하여야 하므로 내피로강성이 우수하고, 동시에 도전사(23)의 발열시 열기를 용이하게 발열본체(1)측으로 전달할 수 있도록 스테인레스와 같은 금속소재를 이용하여 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 직경의 선사로 형성한 것을 적용한다.Since the reinforcing
그 외에도 보강사(26)는 케브라(Keblar), 스타본드(Starbod) 등과 같은 폴리아이드계 섬유사, 다이니마(Dyneema) 등과 같은 폴리에틸렌계 섬유사가 적용될 수 있다.In addition, the
그리고, 열선(2)은 도4c에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되는 도전사(23), 도전사(23)의 외부에 감김 또는 엮임 되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사(26), 및 보강사(26)의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층(24)을 포함하는 선형부재를 적용할 수 있다.In addition, the
또한, 열선(2)은 도4d에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되는 중심사(25), 중심사(25)의 외부에 감김 또는 엮임되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사(26), 보강사(26)와 함께 중심사에 감김 또는 엮임되되 보강사에 비해 직경이 작아서 보강사 사이 사이에 위치하도록 배치되는 복수의 도전사(23), 및 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층(24)을 포함하는 선형부재를 적용할 수 있다. 이때, 도전사(23)는 10 내지 90 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 동 선사를 적용하고, 보강사(26)는 100 내지 500 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 스텐레스 선사를 적용할 수 있다.In addition, the
한편, 열선(2)은 도4e에 도시된 바와 같이 온도의 변화에 따라 저항값이 변화되는 별도의 온도감지선(27)이 더 구비될 수 있다. 이 온도감지선(27)은 도전사(23)와 저항 특성이 다른 도전사로 형성되어 도전사(23)와 동반, 배치된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4E, the
이러한, 온도감지선(27)은 열선(2)이 설정된 온도 보다 가열된 경우 온도변화에 따라 변화되는 저항 특성값을 제어부(미도시,발열체에 구비되는 제어부)에 인가하여 열선으로 인가되는 전원을 차단함으로써 과열을 방지하도록 한다.The
즉, 열선(2)에 온도감지선(27)이 함께 권선되어 있으면 열선의 특정 부위가 과열될 경우 저항값이 변화되고 이러한 저항값의 변화에 따라 제어부는 전원의 공급을 적절하게 제어하거나 차단함으로써 비상적인 과열과 같은 문제점을 방지할 수 있다.That is, if the
그 외에도, 열선(2)에는 특정 변태 온도에서 기억된 형상으로 변태되는 형상기억합금사(이 형상기억합금사가 도전성을 갖는 선사일 경우 열선에 내장되는 도전사로 대체할 수도 있다)나, 전자파와 같은 노이즈의 차단과 정전기의 방전을 위한 제전사(미도시, 도전성물질을 함유한 섬유사 등으로 형성됨), 광섬유사(미도시, 입사되는 광을 전달하는 통상의 광섬유사를 의미함)를 더 구비할 수 있다. 그리고, 상기한 형상기억합금사, 제전사, 광섬유사의 배치형태는 도4e에 나타난 온지감지선의 배치형태와 유사한 형태로 배치될 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체는 도면상에 구체적으로 도시하지는 않았으나 발열본체의 가열온도가 특정 온도 이상으로 가열되면 전원공급을 차단하는 바이메탈 스위치가 구비되어 있다.On the other hand, the heating element capable of supplying a stable power according to the present invention is not shown in detail in the drawing, but the bimetal switch is provided to cut off the power supply when the heating temperature of the heating body is heated above a certain temperature.
첨부도면, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체의 내장부 열선 부분을 설명하기 위한 사시도로서, 도5에서 확대부는 C부 및 D부 단면을 확대한 도면이다.5 is a perspective view illustrating a built-in portion of a heating element of a heating element capable of supplying stable power according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, an enlarged portion is an enlarged view of a cross section of a C portion and a D portion.
열선은 전술한 바와 같이 접속부위 없이 동일한 구조의 내장부 열선(21)과 외장부 열선(22)으로 구성되더라도 큰 문제점을 유발하지는 않지만 외장부 열선(22) 부분이 가열되지 않도록 내장부 열선(21)을 외장부 열선(22)에 비해 전기저항값이 큰 구조로 구성하거나 전기저항값이 큰 소재(전기전도도가 낮은 물질)로 형성하는 것이 바람직하다.The heating wire does not cause a big problem even if the heating wire is composed of the
예컨대, 내장부 열선(21)은 도5의 D부 확대부에 도시된 바와 같이 중심사(25)에 감김되는 도전사(23)의 가닥수를 외장부 열선(22)의 도전사(23) 가닥수(C부 확대 참조)에 비해 작은 수량이 되도록 구성하거나, 내장부 열선(21)의 도전사(23) 중 일부 가닥을 절단하여 단선된 구조가 되도록 한다. 도5에 도시된 바와 같이 내장부 열선(21)의 도전사 가닥 수가 적거나 일부 절단되면 외장부 열선(22)은 상대적으로 작은 저항이 작용되므로 쉽게 가열되지 않고 전원케이블의 기능을 수행하게 된다.For example, as shown in the enlarged portion D of FIG. 5, the number of strands of the
첨부도면, 도6a 및 도6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 설명하기 위한 도면으로, 도6a의 확대부는 E부의 개략적인 단면도, 도6b는 도6a의 E부의 다른 형태를 나타낸 단면도이다. 그리고, 이하와 같이 설명되는 본 발명의 다른 실시예에서 전술한 일 실시예와 동일, 유사한 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.6A and 6B are diagrams for describing a heating element capable of supplying stable power according to another embodiment of the present invention. An enlarged part of FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of part E, and FIG. 6B is another part of E part of FIG. 6A. It is sectional drawing which showed form. In addition, in the other embodiment of the present invention described below, the same as or similar to the above-described embodiment will be omitted.
도6a 및 도6b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체는 발열면을 갖는 발열본체(1)와, 이 발열본체(1)의 내부에 설치되는 내장부 열선과 내장부 열선(21)에 일체로 연장되어 발열본체(1)의 외부에 배치되는 외장부 열선(22)으로 이루어진 열선(2)을 구비하되, 외장부 열선(22)은 전원공급장치에 접속되는 커넥터(3)가 연결된 전원케이블(5)과 접속되도록 되어 있다.6A and 6B, a heating element capable of supplying stable power according to another embodiment of the present invention includes a
보다 구체적으로 설명하면 외장부 열선(22)은 내부 도전사(23)가 전원공급장치에 접속되도록 커넥터(3)가 연결된 전원케이블(5)의 내부 도전사(51)와 서로 꼬여져 연결되거나 납땜된 후 절연피복층(4)에 의해 하나의 몸체로 구성된다.More specifically, the
한편, 도6b를 참조하면, 외장부 열선(22)은 전원공급장치(미도시)에 접속되도록 커넥터(3)가 연결된 전원케이블(5)과 연결단자(6)에 의해 접속되도록 되어 있다. 예컨대, 연결단자(6)는 연결몸체의 양쪽에 접속홀이 형성된 구조로서, 양쪽 접속홀에 외장부 열선(22)의 도전사(23)와 전원케이블(5)의 내부 도전사(51)가 접속된 후 절연피복층(4)에 의해 하나의 몸체로 구성된다. 이때, 연결단자(6)는 동과 같이 도전성이 우수한 소재로 형성된다.On the other hand, referring to Figure 6b, the
전술한 본 발명의 다른 실시예에 따르면 종래와 같이 전원케이블(5)을 열선(2)과 서로 연결하더라도 연결위치(도6a의 도전사 꼬임부위, 도6b의 연결단자 부위)가 큰 물리적 부하가 작용되는 부분(발열본체의 내장부 열선 노출지점)이 아니므로 전원케이블(5)에 큰 인장력이 작용되거나 발열본체(1)에 반복적인 충격이 작용되더라도 열선(2)과 전원케이블(5)의 연결부위에는 손상이 발생되지 않게 된다.According to another embodiment of the present invention described above, even when the
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창을 설명하기 위한 분리 사시도, 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창의 도7의 F-F선 단면도이다. 여기서, 도8은 도7의 각 구성요소가 결합된 상태에서의 단면을 나타낸 것이다.Figure 7 is an exploded perspective view illustrating a shoe insole applying a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a view of the shoe insole applying a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention FF line cross section. 8 is a cross-sectional view of the components of FIG. 7 in a combined state.
도7 및 도8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급의 안정성을 갖는 발열를 적용한 신발깔창(100)은 전술한 안정적인 전원공급이 가능한 발열체의 형상을 깔창 형태로 형성하여 구성한 것이다.Referring to FIGS. 7 and 8, the
즉, 전술한 발열체의 발열본체(1) 형상을 신발의 내부에 삽입, 설치되는 형태로 제작하여 깔창본체(110)로 구성하고, 이 깔창본체(110)의 내부에 전원공급장치(미도시)로부터 공급되는 전원에 의해 발열되는 열선(2)이 배치되도록 구성한다.That is, the shape of the
깔창본체(110)는 도7에 도시된 바와 같이 신발의 바닥면 형상과 유사한 발바닥 형상의 하패드(112)와 이 하패드(112)의 상부에 덧대어져 부착되는 상패드(111)를 구비한 것이지만, 이에 제한되는 것은 아니며 하패드(112)의 저면에 다시 충격흡수재를 덧대거나 상패드(111)의 상면에 다시 항균패드를 덧대는 등의 방식으로 다양하게 변형할 수 있을 것이다.The
열선(2)은 상패드(111)와 하패드(112) 사이에 파형구조로 내장부 열선(21)이 배열, 설치되고 외장부 열선(22)이 깔창본체(110) 외부로 노출, 배치되는 것으로, 열선의 세부구성은 전술한 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 발열체에 구체적으로 기재되어 있으므로 설명을 생략한다.The
한편, 본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체를 적용한 신발깔창(100)은 깔창본체(110)에 내장되는 완충부재(120), 완충부재(120)에 의해 압축된 공기가 유동되도록 깔창본체(110)의 내부에 형성되는 공기이동로(130), 및 깔창본체(110)의 상면으로 압축된 공기가 분출되도록 공기이동로(130)와 연통되게 형성된 공기분출홀(140)을 구비한다.On the other hand, the
완충부재(120)는 보행시 발바닥의 가압력을 이용하여 공기를 압축하는 동시에 충격력을 흡수하는 구성으로 보행시 가장 큰 충격력이 작용되는 상,하패드(111,112)의 뒤꿈치 부분에 설치된다. 이때 상,하패드(111,112)의 뒤꿈치 부분 내부에는 완충부재(120)의 설치를 위한 완충부재설치홈(111a,112a)이 형성되어 있다.The
그리고, 상기 완충부재(120)는 보행시 발바닥으로 가해지는 충격력을 흡수, 완화할 수 있도록 도7에 도시된 바와 같이 충격흡수성 및 복원력이 우수한 발포폼 패드로 구성되어 있다.In addition, the
그 외에도 완충부재(120)는 충격력을 흡수, 완화할 수 있는 구조라면 형태나 구조에 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다. 예컨대 완충부재(120)는 내부에 공기실이 형성되고 공기의 유출을 위한 공기유출구가 형성된 중공 팩으로 구성할 수도 있을 것이다.In addition, the
상기 공기이동로(130)는 완충부재설치홈(111a,112a)으로부터 발바닥의 앞부분을 향해 상패드(111)와 하패드(112) 사이에 요입되는 요입홈(131)으로 구성된다. 그리고, 상기 요입홈(131)에는 공기의 안정적인 유동을 위해 스트로우 형태의 유동관(132)이 내장되어 있다.The
상기 공기분출홀(140)은 형성위치나 형성수량에 제한이 없으나 도7에 도시된 바와 같이 상패드(111)의 발바닥 앞부분에 복수 개로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 공기분출홀(140)은 신발 내부에서 공기의 순환이 용이하도록 발가락이 위치하는 부분에 근접하여 형성되고, 공기분출홀(140)이 형성되는 부분은 상방향으로 돌출되는 쿠션돌부(111b)가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.The
그리고, 쿠션돌부(111b)의 저부에는 공기분출홀(140)과 연통되는 공기분배공간부(133)가 형성되어 완충부재(120)로부터 압축되어 공기이동로(130)를 통해 배출되는 압축공기가 여러 개의 공기분출홀(140)에 분배될 수 있도록 되어 있다.In addition, at the bottom of the cushion protrusion 111b, an air
도9a 내지 도9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창에 적용되는 자가발전장치를 설명하기 위한 도면으로, 도9a 내지 도9c는 작동원리의 이해를 돕기 위해 주요 구성을 간략화하여 도시한 것이다.9A to 9C are views for explaining a self-powered apparatus applied to a shoe insole to which a heating element capable of supplying a stable power according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 9A to 9C are main to assist in understanding the principle of operation. The configuration is shown in simplified form.
본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체을 적용한 신발깔창(100)은 열선(2)에서 사용할 수 있는 전원을 발전하기 위해 깔창본체(110)에 설치되는 자가발전장치(200)와, 이 자가발전장치(200)로부터 발전된 전기를 충전할 수 있는 충전모듈(미도시)을 구비할 수 있다.
충전모듈(미도시)은 자가발전장치(200)로부터 출력되는 발전전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부와, 회로부와 전기적으로 접속되어 발전전원이 충전되는 2차전지를 포함하는 것으로, 이러한 충전모듈은 통상적인 충전장치를 적용할 수 있는 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.The charging module (not shown) includes a circuit part for smoothing the generated power output from the self-generating
한편, 자가발전장치(200)는 이하에서 구체적으로 설명되는 영구자석을 이용한 자석발전장치(200a), 압전소자를 이용한 압전소자발전장치(200b), 풍력을 이용한 풍력발전장치(200c) 중에서 적어도 하나 이상을 선택하여 신발깔창에 설치할 수 있다.On the other hand, the self-generating
먼저, 도9a에 도시된 바와 같이 자석발전장치(200)는 자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일(211)이 권취되는 코일권취부(212)와, N극 및 S극을 갖는 영구자석으로 이루어져 코일권취부(212)의 내부에 요동 가능하게 설치되는 진동자(213)를 구비한 전원발생부(210)와, 발바닥의 가압력에 의해 움직이면서 진동자(213)를 요동시키도록 구동축(221)상에 N극 및 S극을 갖는 영구자석(222)을 구비한 구동자석부재(220)로 구성된다. 이러한 형태의 자석발전장치는 보행시 가압력이 작용되는 완충부재(120) 내에 구성할 수 있다. 여기서 미설명부호 223은 구동자석부재(220)에 복원력을 인가하는 탄성부재이다.First, as shown in FIG. 9A, the
도9b에 도시된 바와 같이 압전소자발전장치(200b)는 일단이 지지부(완충부재)에 고정되는 복수의 압전소자(230)와, 인가되는 외력에 의해 이동되는 봉상몸체에 각 압전소자(230)에 변형력을 인가하도록 상하로 변형돌부(241)가 형성된 이동봉(240)을 포함하는 구조로 구성된다. 이러한 형태의 압전소자발전장치(200b) 또한 보행시 가압력이 작용되는 완충부재(120)에 용이하게 구성할 수 있을 것이다.As shown in FIG. 9B, the
압전소자(230)는 기계적 에너지와 전기적 에너지가 상호 변환되는 압전재료를 이용하여 구성하는 것으로, 다양한 구조로 형성될 수 있지만, 도9b의 확대부에 도시된 바와 같이 이동봉(240)으로부터 작용되는 상하방향 외력에 대해 충분한 강성을 갖도록 보강재(231)에 압전소자층(232)이 형성된 구조로 형성되어 있다. 그리고, 압전소자층(232)의 상하부에 단자부(233)가 형성되어 있다. 여기서 미설명부호 242는 이동봉(240)에 복원력을 인가하는 탄성부재이다.The
그리고, 도9c에 도시된 바와 같이 풍력발전장치(200c)는 도8의 G 부분과 같은 공기이동로(130)에 설치되고, 유동되는 공기에 의해 회전되는 복수의 블레이드를 구비한 회전체(250)와, 이 회전체(250)의 회전축(251)에 접속되고 깔창본체(110)에 매설되는 발전기(260)로 구성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9C, the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 안정적인 전원공급이 가능한 발열체와 이를 적용한 신발깔창을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing a heating element capable of supplying stable power according to the present invention and a shoe insole applying the same, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is claimed in the following claims. As will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention, the technical spirit of the present invention will be described to the extent that various modifications can be made.
1:발열본체 2:열선
21:내장부 열선 22:외장부 열선
3:커넥터 4:절연피복층
5:전원케이블 100:신발깔창
110:깔창본체 111:상패드
112:하패드 120:완충부재
130:공기이동로 140:공기분출홀
200:자가발전장치1: heating body 2: heating wire
21: internal heating wire 22: external heating wire
3: Connector 4: Insulation coating layer
5: power cable 100: shoe insole
110: insole body 111: top pad
112: lower pad 120: buffer member
130: air movement path 140: air blowing hole
200: self-powered device
Claims (16)
발열면을 갖는 발열본체; 및
상기 발열본체의 내부에 설치되고 전원공급장치로부터 공급되는 전원에 의해 발열되는 열선을 구비하되,
상기 열선은 상기 발열본체 내부에 배치되는 내장부 열선과, 상기 내장부 열선에 일체로 연장되어 상기 발열본체의 외부로 노출, 배치되는 외장부 열선으로 이루어져, 상기 내,외장부 열선의 경계지점에 해당되는 상기 발열본체 부위에 접속부위가 형성되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.In the heating element with a heat function,
A heating body having a heating surface; And
Is provided inside the heat generating body and provided with a heating wire that generates heat by the power supplied from the power supply,
The heating wire includes an inner heating wire disposed inside the heating body and an outer heating wire integrally extending to the inner heating wire and exposed to the outside of the heating main body and disposed at a boundary point between the inner and outer heating wires. Heating element having a stable power supply, characterized in that the connection portion is not formed in the heating body portion corresponding to.
상기 외장부 열선의 단부에 상기 전원공급장치에 접속되는 커넥터가 직접 접속된 것을 특징으로 하는 온열 및 습기제거 기능을 갖춘 신발깔창.The method of claim 1,
A shoe insole with a heat and moisture removal function, characterized in that the connector directly connected to the power supply to the end portion of the outer heating wire.
상기 내장부 열선은 상기 외장부 열선에 비해 전기저항값이 큰 구조이거나 전기저항값이 큰 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method of claim 2,
The built-in heating wire is a heating element having a stable power supply, characterized in that the structure is formed of a material having a large electrical resistance value or a large electrical resistance compared to the outer heating wire.
상기 외장부 열선은 서로 모아져 절연피복층에 의해 하나의 몸체로 구성되고
상기 절연피복층에는 복수의 방열홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method of claim 2,
The outer heating wires are gathered together to form a body by an insulating coating layer
A heating element having a stable power supply, characterized in that a plurality of heat dissipation holes are formed in the insulating coating layer.
상기 외장부 열선은 상기 전원공급장치에 접속되도록 커넥터가 연결된 전원케이블이 접속되거나, 상기 전원공급장치에 접속되도록 커넥터가 연결된 전원케이블과 상기 외장부 열선이 연결단자에 의해 연결된 후, 외면에 절연피복층이 사출, 형성되는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method of claim 1,
The outer heating wire is connected to a power cable connected to the connector so as to be connected to the power supply, or a power cable connected to the connector to be connected to the power supply and the outer heating wire is connected by a connecting terminal, the insulating coating layer on the outer surface The heating element having the stability of the power supply, characterized in that the injection, formed.
상기 열선은,
서로 꼬여지고 스테인레스 선사와 같이 인장강도가 크고 도전성을 갖는 금속사로 형성된 다수 가닥의 도전사, 상기 도전사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 구비한 선형부재;
내부 중심에 배치되는 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮임 되는 복수의 도전사, 상기 도전사의 외부에 감김 또는 엮임 되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재;
내부 중심에 배치되는 도전사, 상기 도전사의 외부에 감김 또는 엮임 되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재; 및
내부 중심에 배치되는 중심사, 상기 중심사의 외부에 감김 또는 엮임되고 열전달 기능 및 보호 피복층의 기능을 수행하도록 열전도성을 갖는 소재로 형성된 복수의 보강사, 상기 보강사와 함께 상기 중심사에 감김 또는 엮임되되 상기 보강사에 비해 직경이 작아서 상기 보강사 사이 사이에 위치하도록 배치되는 복수의 도전사, 및 상기 보강사의 외부에 덧씌워져 절연기능 및 방수기능을 수행하는 피복층을 포함하는 선형부재;로 이루어진 선형부재 중에서 어느 하나가 선택, 적용되는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method of claim 1,
The heating wire,
A linear member having a plurality of strands of conductive yarns twisted with each other and formed of metal yarns having high tensile strength and conductivity, such as stainless steel wires, and a coating layer overlaid on the outside of the conductive yarns to perform insulation and waterproof functions;
A plurality of beams formed of a material having a thermal conductivity such that a core yarn disposed at an inner center, a plurality of conductive yarns wound or woven on the outside of the core yarn, and wound or woven on the outside of the conductive yarn and performing a function of a heat transfer function and a protective coating layer A linear member including an instructor and a coating layer overlaid on the outside of the reinforcement member to perform an insulation function and a waterproof function;
A conductive yarn disposed at an inner center, a plurality of reinforcing yarns wound or woven around the outside of the conductive yarn and formed of a material having thermal conductivity to perform a heat transfer function and a protective coating layer; A linear member including a coating layer performing a function; And
A core yarn disposed in the inner center, a plurality of reinforcing yarns wound or woven around the outside of the core yarn and formed of a material having thermal conductivity to perform a heat transfer function and a protective coating layer; A linear member including a plurality of conductive yarns disposed between the reinforcing yarns so as to have a diameter smaller than that of the reinforcing yarns, and a coating layer overlaid on the outside of the reinforcing yarns to perform insulation and waterproof functions; Heating element with stability of the power supply, characterized in that any one of the selected, applied.
상기 내장부 열선은 상기 외장부 열선에 비해 전기저항값이 크도록, 상기 내장부 열선의 상기 도전사는 상기 외장부 열선의 상기 도전사에 비해 가닥 수가 적거나, 상기 내장부 열선을 형성하는 상기 도전사 중 일부 가닥이 단선된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method according to claim 6,
The conductive wire of the internal heating wire has a larger electrical resistance value than that of the external heating wire, and the conductive yarn of the internal heating wire has fewer strands than the conductive yarn of the external heating wire, or the conductive wire forming the internal heating wire. Heating element with stability of the power supply, characterized in that the strand is formed in a disconnected structure.
상기 열선은 특정 변태 온도에서 기억된 형상으로 변태되는 형상기억합금사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method according to claim 6,
The heating element is a heating element having a stable power supply, characterized in that further comprising a shape memory alloy yarn transformed into a shape stored at a specific transformation temperature.
상기 열선에는 온도의 변화에 따라 저항값이 변화되는 별도의 온도감지선이 더 배치된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체.The method of claim 1,
The heating element is a heating element having a stability of the power supply, characterized in that a separate temperature sensing line is further arranged to change the resistance value in accordance with the change in temperature.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 발열체를 깔창 형태로 형성한 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.In the shoe insole with the heat function,
10. The shoe insole to which the heating element with stability of power supply is applied, wherein the heating element of any one of claims 1 to 9 is formed in the form of an insole.
상기 신발깔창은,
신발의 내부에 삽입, 설치되고 상면에 발바닥 부분이 접촉되는 깔창본체;
상기 깔창본체에 내장되고 보행시 발바닥의 가압력을 이용하여 공기를 압축하는 동시에 충격력을 흡수하는 완충부재;
상기 완충부재에 의해 압축된 공기가 유동되도록 상기 깔창본체의 내부에 형성되는 공기이동로; 및
상기 깔창본체의 상면으로 압축된 공기가 분출되도록 상기 공기이동로와 연통되게 형성된 공기분출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.The method of claim 10,
The shoe insole,
Insole body is inserted and installed in the interior of the shoe and the sole portion is in contact with the upper surface;
A cushioning member embedded in the insole body and compressing air using a pressing force of the sole when walking, absorbing impact force;
An air movement path formed inside the insole body so that the air compressed by the buffer member flows; And
Shoe insole applying a heating element with a stable power supply, characterized in that it comprises an air blowing hole formed in communication with the air movement so that the compressed air to the upper surface of the insole body.
상기 깔창본체는 하패드와, 상기 하패드의 상부에 덧대어져 부착되는 상패드를 구비하고,
상기 상,하패드의 뒤꿈치 부분에 상기 완충부재의 설치를 위한 완충부재설치홈이 형성되고, 상기 공기이동로는 상기 완충부재설치홈으로부터 발바닥의 앞부분을 향해 상기 하패드와 상기 상패드 사이에 요입되는 요입홈으로 구성되며, 상기 공기분출홀은 발바닥의 앞부분에 복수 개로 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.The method of claim 11,
The insole body has a lower pad, and an upper pad that is padded and attached to an upper portion of the lower pad,
A buffer member mounting groove is formed in the heel portion of the upper and lower pads for installing the buffer member, and the air movement path is inserted between the lower pad and the upper pad from the buffer member mounting groove toward the front of the sole. Consists of the indentation groove, the air inlet hole is a shoe insole applying a heating element with a stable power supply, characterized in that consisting of a plurality of the front portion of the sole.
상기 완충부재는 발포폼 패드 또는 공기유출구를 갖는 중공 팩으로 구성되고,
상기 요입홈에는 스트로우 형태의 유동관이 내장된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.The method of claim 12,
The buffer member is composed of a hollow pack having a foam foam pad or air outlet,
Shoe insole is applied to the heating element with a stability of the power supply, characterized in that the inlet groove is a flow-type of a built-in straw.
상기 상패드의 발바닥 앞쪽 부분에 상방향으로 돌출되는 쿠션돌부가 형성되고,
상기 쿠션돌부에 복수의 상기 공기분출홀이 형성되며,
상기 쿠션돌부의 저부에 상기 공기분출홀과 연통되는 공기분배공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.The method of claim 13,
A cushion protrusion protruding upward in the front portion of the sole of the upper pad is formed,
A plurality of air blowing holes are formed in the cushion protrusion,
Shoe insole is applied to the heating element with the stability of the power supply, characterized in that the air distribution space portion is formed in communication with the air blowing hole in the bottom of the cushion protrusion.
상기 깔창본체 내부에 설치되는 자가발전장치; 및
상기 자가발전장치로부터 출력되는 발전전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부, 상기 회로부와 전기적으로 접속되어 인가되는 발전전원이 충전되는 2차전지를 포함하는 충전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.The method of claim 10,
Self-powered device installed inside the insole body; And
A power supply comprising a charging module including a secondary battery for charging a power generation power is connected to the circuit and electrically applied to the circuit portion for smoothing the power generation output from the self-generating device to form a DC level Shoe insole with heating element with stability.
상기 자가발전장치는,
전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일이 권취되는 코일권취부와, N극 및 S극을 갖는 영구자석으로 이루어져 상기 코일권취부의 내부에 요동 가능하게 설치되는 진동자를 구비한 전원발생부와, 발바닥의 가압력에 의해 움직이면서 상기 진동자를 요동시키도록 N극 및 S극을 갖는 영구자석을 구비한 구동자석부재로 구성된 자석발전장치;
일단이 지지부에 고정되는 복수의 압전소자와, 인가되는 외력에 의해 이동되는 봉상몸체에 상기 각 압전소자에 변형력을 인가하도록 상하로 변형돌부가 형성된 이동봉을 구비한 압전소자발전장치;
상기 공기이동로에 설치되고 유동되는 공기에 의해 회전되는 복수의 블레이드를 구비한 회전체와 상기 회전체의 회전축에 접속되는 발전기를 구비한 풍력발전장치; 중에서 하나 이상이 선택되어 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급의 안정성을 갖춘 발열체를 적용한 신발깔창.16. The method of claim 15,
The self-powered device,
A power generating unit having a coil winding unit in which an induction coil, in which electromotive force is generated by electromagnetic induction, is wound, and a vibrator installed in the coil winding unit with a permanent magnet having N poles and S poles; A magnet generator comprising a drive magnet member having permanent magnets having N poles and S poles to swing the vibrator while moving by the pressing force of the sole;
A piezoelectric element power generation apparatus having a plurality of piezoelectric elements, one end of which is fixed to a support part, and a moving rod having a deformed protrusion formed up and down to apply strain to each piezoelectric element on a rod-shaped body which is moved by an external force applied thereto;
A wind power generator including a rotating body installed in the air moving path and having a plurality of blades rotated by air flowing therein and a generator connected to the rotating shaft of the rotating body; Shoe insole is applied to the heating element with stability of the power supply, characterized in that at least one selected from the configuration.
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