KR20160024119A - 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트 - Google Patents

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KR20160024119A
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임익균
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이맹렬
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Abstract

본 발명은 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 시트 포켓(10); 상기 시트 포켓(10)에 내장된 쿠션재(20); 상기 시트 포켓(10)에 충진된 쿨링 유체(30)를 포함하고, 상기 쿨링 유체(30)는 물(34)과 흑연 입자(32)가 혼합되어, 상기 쿨링 유체(30)와 상기 시트 포켓(10)을 통하여 냉열의 전달이 이루어지도록 구성되고, 상기 흑연 입자(32)는 나노 입자로 구성되어, 상기 흑연 입자(32)와 상기 물(34)이 혼합되어 상기 쿨링 유체(30)를 형성하며, 상기 쿠션재(20)는 다수의 구멍(22)이 구비된 유체 함침성 재질로 이루어져 상기 구멍(22)에 상기 쿨링 유체(30)가 함침되어 고르게 분포되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트{Cooling seat with improved cooling efficiency}
본 발명은 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람이 앉거나 누울 때에 가해지는 하중에 의해 눌려지는 부분인 신체 접촉부분이 눌려진 상태의 해제시에는 신속하게 원래의 형상으로 복귀하고 온도 역시 신속하게 원래의 차가운 온도로 복귀할 수 있으며 전체면에 고르고 지속적인 쿨링 기능이 있는 새로운 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트에 관한 것이다.
더운 여름철에 쾌적함을 유지하기 위하여 선풍기나 에어컨을 사용하지만 전기료와 유지비가 많이 드는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 냉열(냉기)을 발생시키는 쿨링 방석이나 쿨링 매트 등의 쿨링 시트가 개발되어 사용되고 있다. 시트는 취침용 매트리스, 좌식용 방석, 야외용 돗자리 등으로 널리 활용되고 있는 깔개 또는 자리라고 할 수 있는데, 상기 선풍기나 에어컨 등을 대신하여 냉기를 발생시키는 쿨링 시트가 개발되어 시중에서 많이 사용하고 있다. 이러한 쿨링 시트는 쿠션성을 위해 내부는 소정의 두께로 탄성을 지닌 재질로 형성되며, 외부는 통풍성을 위해 다양한 섬유원단으로 형성된다. 쿨링 시트는 일반 가정은 물론 식당과 같은 업소에서도 널리 이용되고 있으며, 최근에는 사무직 종사자나 운전자와 같이 하루종일 앉아서 일하는 업종이 급격히 늘어나면서 쿨링 시트의 사용이 많이 늘어나고 있는 추세이다.
상기 쿨링 시트 중에는 겔 타입(Gel type)으로 이루어진 냉매 물질과, 상기 냉매 물질이 누출되지 않도록 냉매 물질을 밀봉한 냉매 방수시트를 포함하는 제품이 있다.
그런데, 상기 겔 타입의 냉매 물질을 충진한 쿨링 시트 제품의 경우, 사람이 앉거나 누울 때에 가해지는 하중에 의해 신체의 형상에 따라 눌려지는 부분이 생기는데, 사용자의 신체에 의해 눌려진 부분이 신속하게 원래 형상으로 복귀되지 못하여 사용하기 불편하다는 문제가 있다. 쿨링 시트 사용자가 둔부를 얹어서 앉게 되는 방석 형태의 제품이나 사용자가 눕게 되는 매트리스 형태의 제품의 경우 사용자가 앉거나 누울 때에 사용자의 체중에 의해 가해지는 누르는 힘에 의해 신체의 표면 굴곡과 대응되는 형상으로 눌려지게 되는데, 이처럼 사용자의 신체와 접촉되어 계속해서 눌려진 상태로 지속되면 그러한 신체와 접촉되어 눌려진 부분이 신체와의 열교환에 의해 시원한 상태가 유지되지 못하게 된다. 이때에는 사용자가 신체를 쿨링 시트의 다른 눌려지지 않은 부분으로 잠깐 옮겼다가 눌려져 있던 부분이 다시 원위치로 복귀되고 온도도 원래의 차가온 냉기를 가지는 온도로 된 다음에 다시 신체를 그러한 눌려졌다 다시 원래의 형상으로 돌아온 부분에 옮겨서 쓰는 경향이 있는데, 상기 겔 타입의 냉매 물질을 충진한 쿨링 시트의 경우 사용자의 신체에 의해 눌려졌던 부분이 원래의 형상으로 복귀하고 온도도 원래의 차가운 온도로 복귀하는데 시간이 오래 걸리기 때문에 쿨링 시트 사용자가 비교적 긴 시간 동안 기다렸다가 다시 사용해야 하는 불편이 따르게 된다. 겔 타입의 냉매 물질은 천차 만별의 체적으로 뭉쳐져서 흐름성이 좋지 않기 때문에, 외부의 힘에 의해 눌려졌다가 그러한 눌려지는 힘이 해제되었을 때에 원래의 형상으로 복귀하기가 쉽지 않으며 복귀하더라도 상당한 시간이 걸리게 되어서, 신속하게 냉매가 원래의 형상으로 복귀하고 온도도 신속하게 원래의 쿨링 온도로 복귀되어야 하는 조건을 만족시키지 못하게 된다. 즉, 사용자가 둔부를 얹어서 앉거나 누워 있는 상태에서 사용자의 체중에 의해 눌려져서 온도가 차가워지지 않았던 부분이 사용자의 체중이 가해지지 않은 상태에서는 원래의 형상으로 신속하게 복귀하고 온도 역시 원래의 차가운 온도(쿨링 온도)로 신속하게 복귀해야 하지만 상기 겔 타입 냉매 물질을 사용한 쿨링 시트의 경우는 그렇지 못하기 때문에 사용하기가 불편한 것이다. 다시 말해, 쿨링 시트 사용자가 자신의 신체에 의해 눌려지고 차가운 냉기가 없어진 부분을 피하기 위해 쿨링 시트의 다른 부분으로 옮기거나 쿨링 시트 밖으로 잠깐 나가 있는 상태에서 쿨링 시트의 눌려졌던 부분이 재빠르게 원래 모양으로 복귀하고 온도 역시 원래의 차가운 온도로 신속하게 복귀하여야 사용자가 쿨링 시트의 신체 접촉 부분이 원래의 형상과 원래 온도로 복귀할 때까지 기다려야 하는 불편이 없게 되는데, 기존에는 이러한 기능을 만족시키기에는 미흡한 단점이 있을 수밖에 없다.
국내등록특허 제10-1259329호(2013.04.23 등록) 국내등록특허 제10-1225088호(2013.01.16 등록) 국내공개특허 제10-2012-0121192호(2012.11.05 공개)
본 발명의 목적은 사람이 앉거나 누울 때에 가해지는 하중에 의해 눌려지는 부분인 신체 접촉부분이 눌려진 상태가 해제된 다음에는 신속하게 원래의 형상으로 복귀하고 온도 역시 신속하게 원래의 차가운 온도로 복귀할 수 있으며, 전체면에 쿨링 온도가 고르게 분포되고 쿨링 온도의 지속성이 발휘될 수 있도록 하므로 사용자가 사용할 때의 불편함 등을 해소할 수 있는 새로운 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명은 쿨링 냉매의 흐름성이 좋아서 원래 형상의 복귀가 신속하며 사용자의 신체와의 열교환에 의해 높아진 쿨링 냉매 부분도 원래의 쿨링 온도로 신속하게 복귀할 수 있는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트를 제공하고자 하는 것이 주요 목적이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 사람의 신체가 접촉될 수 있는 일정 면적을 가진 시트 포켓; 상기 시트 포켓에 내장된 쿠션재; 상기 시트 포켓에 충진된 쿨링 유체를 포함하여 구성되며, 상기 쿨링 유체는 물과 흑연이 혼합되어, 상기 쿨링 유체와 상기 시트 포켓을 통하여 냉열의 전달이 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트가 제공된다.
상기 흑연은 나노 입자로 구성되어, 상기 나노 흑연 입자와 상기 물이 혼합되어 상기 쿨링 유체를 형성하며, 상기 쿠션재는 다수의 구멍이 구비된 유체 함침성 재질로 이루어져 상기 구멍에 상기 쿨링 유체가 함침되어 고르게 분포되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 쿠션재는 내부에 다수개의 구멍이 있는 스폰지로 구성되어, 상기 쿨링 유체가 상기 쿠션재의 상기 구멍에 함침되어 상기 쿨링 유체의 냉열이 상기 쿠션재로부터 고르게 분포되어 발산되도록 구성된다.
상기 쿨링 유체는 물과 나노 흑연 입자가 혼합되어 구성되며, 상기 물 1리터에 대하여 상기 나노 흑연 입자가 0.1~0.5g의 범위 내에서 혼합된다.
상기 쿠션재는 내부에 양면으로 연통된 관통홀이 형성되고, 상기 시트 포켓은 상기 쿠션재의 관통홀과 마주하는 양면 대향 시트부가 접합되어 상기 쿠션재가 걸려져서 위치 고정되는 스톱핑 접합부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 시트 포켓은 열에 의해 용융될 수 있는 재질로 구성되어 상기 양면 대향 시트부가 열융착되도록 구성된다.
상기 시트 포켓의 표면에는 내부와 연통된 노즐이 구비되어, 상기 노즐을 통해 상기 쿨링 유체를 상기 시트 포켓 내부에 충진하도록 구성되며, 상기 노즐은 캡으로 막아주도록 구성된다.
상기 시트 포켓은 한 장의 시트 포켓 원지를 중간을 기준으로 반으로 접어서 상기 쿠션재의 양면을 커버하는 한 쌍의 양면 시트부를 형성한 다음, 상기 양면 시트부의 서로 이어지는 연결부를 제외한 나머지 둘레부를 접합시켜서 상기 시트 포켓의 내부에 상기 쿠션재가 내장되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
발명에 의한 쿨링 시트는 냉매 물질로서 핵심인 쿨링 유체를 물과 흑연 입자가 혼합되도록 형성함으로써 기존에 비하여 사용자의 신체로 시원한 냉열이 전달되는 효율이 매우 높은 효과가 있으며, 냉열 전달 효율이 높은 만큼 쿨링 효율이 상당히 높은 효과가 있으며 쿨링 지속 시간은 기존에 비하여 매우 길어지는 효과가 있다. 기존에 비하여 쿨링 유체가 눌려져 있다가 원상태로 복귀되는 시간이 아주 빨라지고 쿨링 유체가 함침되어 있는 쿠션재도 스폰지 등의 원상태 복귀가 아주 빠른 재질고 구성되므로 쿠션재와 쿨링 유체가 눌려졌다가도 신속하게 원래대로 회복되어 냉열 전달 효율을 높이고자 하는 요구에 충실히 부응할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트의 제작을 위한 쿠션재와 시트 포켓 원지를 보여주는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 시트 포켓 원지를 접은 상태를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명에 의한 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트의 외관 사시도
도 4는 본 발명의 주요부인 물과 흑연 분말을 혼합하여 쿨링 유체를 형성하는 과정을 개념적으로 보여주는 도면
도 5는 도 3의 종단면도
도 6은 도 5에 도시된 주요부인 쿠션재의 관통홀과 시트 포켓의 구성을 확대하여 보여주는 종단면도
도 7은 도 5에 도시된 주요부인 쿠션재와 시트 포켓의 구성을 확대하여 보여주는 종단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 외관 사시도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트는 시트 포켓(10)의 내부 충진 공간부에 쿠션재(20)가 내장되고, 시트 포켓(10)의 충진 공간부에는 쿨링 유체(30)가 충진되며, 상기 쿨링 유체(30)는 흑연 입자(32)에 물(34)이 혼합된 것에 주요 구성의 특징이 있다. 한편, 본 발명에서 흑연은 탄소와 동일한 개념이다. 다시 말해, 흑연 입자(32)는 탄소 입자와 동일한 개념이고 나노 흑연 입자(32)는 나노 탄소 입자와 동일한 개념이라는 것을 미리 밝혀둔다. 또한, 본 발명은 이해를 돕기 위해 방석과 매트에 한정하여 도면과 함께 설명하지만, 이에 국한되지 않고 다양한 용도로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명은 취침용, 좌식용, 야외용 및 의료용 외에도 다양한 용도로 변경 가능함은 자명하다.
상기 시트 포켓(10)은 열에 의해 융착될 수 있는 재질로 구성된다. 예를 들어, 시트 포켓(10)은 폴리염화비닐(PVC) 또는 비닐(Vinyl) 재질 등으로 구성될수 있다. 또한, 시트 포켓(10)은 후술하는 쿨링 유체(30)의 방수를 위한 방수 재질로 이루어짐은 당연하다. 상기 시트 포켓(10)은 고무나 비닐이나 PVC와 같은 방수성 시트 재질의 내피(10a)와, 이 내피(10a)의 외표면에 접합되며 내피(10a)와는 다른 재질의 외피(10b)로 구성된다. 외피(10b)는 폴리에스터(Polyester) 재질의 시트로 구성되며, 이러한 외피(10b)가 사용시 피부와 맞닿게 되는 시트면이 된다. 시트 포켓(10)은 내부에 쿨링 유체(30)를 채워넣기 위한 쿨링 유체 충진 공간부를 구비한다. 또한, 시트 포켓(10)의 외표면에는 노즐(18)이 구비된다. 노즐(18)은 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 유체 충진 공간부와 연통된다. 노즐(18)은 캡(19)에 의해 막아준다. 상기 캡(19)을 열고 노즐(18)을 통해 시트 포켓(10) 내부(즉, 쿨링 유체 충진 공간부)에 쿨링 유체(30)를 채워넣은 다음 캡(19)으로 노즐(18)을 막아주면 된다.
상기 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 유체(30) 충전 공간부에는 쿠션재(20)가 내장된다. 상기 쿠션재(20)는 다수의 구멍(22)이 내부에 구비되고, 상기 다수개의 구멍(22)은 외표면으로 연통된 구조의 유체 함침성 재질로 이루어진다. 본 발명에서는 쿠션재(20)로서 내부에 다수개의 구멍(22)이 있는 스폰지를 채용한다. 또한, 상기 쿠션재(20)는 내부에 양면으로 연통된 관통홀(24)이 형성된다. 관통홀(24)이 쿠션재(20)의 상면에서 저면으로 연통된다. 쿠션재(20)의 관통홀(24)은 원형홀 형태이다.
상기 시트 포켓(10)은 한 장의 시트 포켓 원지(11)를 중간을 기준으로 반으로 접어서 상기 쿠션재(20)의 양면을 커버하는 한 쌍의 양면 시트부를 형성한 다음, 상기 양면 시트부의 서로 이어지는 연결부를 제외한 나머지 세 군데의 둘레부를 접합시켜서 상기 시트 포켓(10)의 내부에 상기 쿠션재(20)가 내장된다.
구체적으로, 한 장의 시트 포켓 원지(11)를 중간을 기준으로 반으로 접어서 쿠션재(20)의 양면과 마주하는 양면 시트부에 의해 내부에 쿠션재 투입 공간부가 있는 예비 시트 포켓(12)을 만든 다음, 상기 예비 시트 포켓(12)의 쿠션재 투입 공간부에 쿠션재(20)를 투입한 상태에서 상기 예비 시트 포켓(12)의 양면 시트부의 한쪽 둘레부를 일체형으로 연결한 연결부(13)를 제외한 나머지 둘레부를 열융착에 의해 접합시킨다. 시트 포켓(10)의 양면 시트부의 둘레부를 일정 면적 중첩되도록 한 다음에, 상기 양면 시트부의 중첩된 부분을 열융착시키서 시트 포켓(10)에 접합부(14)를 형성한다. 그러면, 상기 시트 포켓 원지(11)가 반으로 접혀진 상태에서 열융착된 시트 포켓(10)이 형성되며, 상기 시트 포켓(10)의 내부 쿨링 유체 충진 공간부에 쿠션재(20)가 내장된 구조를 취하게 된다.
이때, 상기 시트 포켓(10)은 쿠션재(20)의 양면과 마주하는 양면 관통홀(24)과 마주하는 양면 대향 시트부가 형성되는데, 이러한 시트 포켓(10)의 양면 대향 시트부를 열융착으로 접합시켜줌으로써 상기 쿠션재(20)가 걸려져서 위치 고정되는 스톱핑 접합부(16)를 형성한다. 상기 양면 대향 시트부는 시트 포켓(10)의 양면 시트부 전체면 중에서 쿠션재(20)의 관통홀(24)과 마주하는 영역인데, 이러한 시트 포켓(10)의 양면 대향 시트부(10FS)를 내표면끼리 접합되도록 하면, 상기 시트 포켓(10)의 한 쌍의 양면 시트부에 형성된 한 쌍의 양면 대향 시트부의 접합된 부분이 스톱핑 접합부(16)를 형성하고, 상기 스톱핑 접합부(16)는 쿠션재(20)의 관통홀(24) 내부 영역에 구비되며, 이러한 시트 포켓(10)의 스톱핑 접합부(16)로 인하여 쿠션재(20)가 시트 포켓(10) 내부에서 이리저리 움직이는 현상(즉, 유동되는 현상)이 방지될 수 있게 된다. 쿠션재(20)의 관통홀(24)이 시트 포켓(10)의 스톱핑 접합부(16)에 걸려지므로 쿠션재(20)가 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 시트 충진 공간부에서 따로 놀아서 유동되는 일이 없게 된다. 한편, 상기 스톱핑 접합부(16)는 폐루프 형태로 접합된 형상을 이룬다. 폐루프 형상의 일종인 링형상으로 스톱핑 접합부(16)가 형성된다. 폐루프 형상의 스톱핑 접합부(16)의 내외주면에 각각 내주면 비접합부와 외주면 비접합부가 구비된다. 상기 대향 접합부(10FS)는 오목한 홈 형상으로 구성된다. 적어도 스톱핑 접합부(16)의 외주면 비접합부에도 후술할 쿨링 유체(30)가 충진된다.
본 발명에서 핵심 구성인 쿨링 유체(30)는 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 유체 충진 공간부에 채워진다. 상기한 바와 같이, 상기 시트 포켓(10)에 구비된 노즐(18)의 캡(19)을 열고 노즐(18)을 통해 쿨링 유체(30)를 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 유체 충진 공간부에 채워넣고, 상기 노즐(18)을 캡(19)으로 막아준다.
이때, 상기 쿨링 유체(30)는 물(34)과 흑연 입자(32)가 혼합되어, 상기 쿨링 유체(30)와 시트 포켓(10)을 통하여 냉열의 전달이 이루어지게 된다. 상기 쿨링 유체(30)는 체내의 열을 흡수하면서 쿨링 매트로 흡수된 열을 다시 외부로 방출시키는 기능을 한다. 본 발명에서 쿨링 유체(30)를 물(34)과 흑연 입자(32)가 혼합되도록 한 것이 주요 특징인데, 물(34)만 쓸 경우보다는 물(34)에 흑연 입자(32)를 혼합하여 쿨링 유체(30)를 형성할 경우에 비하여 차가운 물(34)의 열전달의 효율이 훨씬 높아지게 된다. 즉, 쿨링 유체(30)로 물(34)만 쓰는 경우에 비하여 차가운 물(34)의 열전달 효율이 매우 높고 냉열의 지속 시간도 보다 더 길어질 수 있으므로, 쿨링 유체(30)로서 흑연 가루가 필수적인 구성이다.
상기한 바와 같이, 쿠션재(20)는 내부에 다수개의 구멍(22)이 있으면서 동시에 각각의 구멍(22)은 외표면으로 연통된 구조의 유체 함침성 재질로 이루어진다. 쿠션재(20)가 다수개의 구멍(22)이 구비된 유체 함침성 재질로 구성되어야 상기 쿠션재(20)의 각각의 구멍(22)에 쿨링 유체(30)가 함침되어 고르게 분포될 수 있다. 본 발명에서는 쿠션재(20)로서 내부에 다수개의 구멍(22)이 있는 스폰지로 구성되어, 상기 쿨링 유체(30)가 쿠션재(20)의 모든 구멍(22)에 함침됨으로써, 상기 쿨링 유체(30)의 냉열이 쿠션재(20)로부터 시트 포켓(10)의 전체면으로 고르게 분포되어 발산될 수 있게 된다.
이때, 흑연 입자(32)는 나노 입자로 구성되어, 상기 나노 흑연 입자(32)와 물(34)이 혼합되어 쿨링 유체(30)를 형성함으로써, 시트 포켓(10) 내부의 쿨링 유체 충진 공간부와 쿠션재(20) 내부의 다수개의 구멍(22)에 더욱 균일하게 쿨링 유체(30)가 분포될 수 있다. 나노 입자의 사이즈는 적어도 한 차원이 천만분의 1미터(100nm) 이하인 입자인데, 상기 흑연 입자(32)를 이러한 나노 입자 사이즈로 형성하여 물(34)과 혼합한 쿨링 유체(30)를 형성한 것이다. 물론, 흑연 입자(32)가 나노 입자 사이즈가 되는 것이 바람직하기는 하지만 굳이 흑연 입자(32)의 사이즈가 나노 입자 사이즈가 되어야 하는 것은 아니다. 물(34)의 차가운 온도를 전달할 수 있는 사이즈로 흑연 입자(32)의 사이즈를 정하면 된다는 것이다. 한편, 적당한 용기에 나노 흑연 입자(32)와 물(34)을 같이 섞어서 교반시켜 줌으로써 쿨링 유체(30)를 형성할 수 있다. 본 발명에서 물(34)은 차가운 냉수를 의미한다.
한편, 상기 쿨링 유체(30)는 물(34) 1리터(1kg)에 대하여 나노 흑연 입자(32)가 0.1~500g의 범위 내에서 혼합되도록 구성된다. 물(34) 1리터에 흑연 입자(32)가 0.1g보다 적으면 온도 냉매로서의 효능이 낮아지고 냉매 쿨링 지속력도 낮아지므로, 흑연 입자(32)가 0.1g 이상이 되어야 한다. 물(34) 1리터에 흑연 입자(32)가 500g보다 많이 넣으면 단가가 비싸지므로, 단가를 고려하여 물(34) 1리터 당 흑연 입자(32)가 500g 이상이 되도록 한다.
또한, 쿨링 유체(30)는 물(34)과 흑연 입자(32)에 소량의 분산제를 넣을 수도 있다. 분산제의 혼합 비율은 조건에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어, 물(34) 1리터 당 분산제를 0.05~0.1리터를 혼합할 수 있다. 분산제는 필요에 따라 넣어도 되고 넣지 않아도 되는 옵션 사항이다. 분산제를 넣을 경우 쿨링 유체(30)가 보다 더 고르게 분포되어 열전달 효율(즉, 쿨링 효율)이 보다 더 높아지는 장점은 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 쿨링 시트의 사이즈를 더 크게 하여 쿨링 매트 형태로 구성된 것이 도시되어 있다. 전술한 실시예는 방석 형태의 실시예인 반면 본 발명의 다른 실시예는 방석보다는 사이즈가 큰 매트 형태로 구성한 것이다. 이때, 본 발명의 다른 실시예의 경우 시트 포켓(10)과 쿠션재(20)의 면적이 커지므로 상기 쿠션재(20)에 다수 군데의 관통홀(24)을 형성하고 상기 스톱핑 접합부(16)도 이에 상응하도록 다수 군데에 형성된다.
따라서, 본 발명에 의한 쿨링 시트는 냉매 물질로서 핵심인 쿨링 유체(30)를 물(34)과 흑연 입자(32)가 혼합되도록 형성함으로써 기존에 비하여 사용자의 신체로 시원한 냉열이 전달되는 효율이 매우 높은 효과가 있으며, 냉열 전달 효율이 높은 만큼 쿨링 효율이 상당히 높은 효과가 있으며 쿨링 지속 시간은 기존에 비하여 매우 길어지는 효과가 있다.
또한, 쿨링 유체(30)를 물(34)과 흑연 입자(32)가 혼합되도록 형성하여 기존의 겔 타입 냉매 물질에 비하여 흐름성이 좋아서 눌려지는 힘이 있다가 없어지면 곧바로 원래의 형상으로 복귀하며, 이에 더하여 쿠션재(20)로서 스폰지를 형성하고, 스폰지에는 내외부로 연통된 다수개의 구멍(22)이 있기 때문에, 쿠션 기능을 제대로 가지면서도 쿨링 유체(30)의 좋은 흐름성과 스폰지의 원래의 좋은 복원력으로 인하여 쿨링 유체(30)가 눌려져 있다가 눌린 힘이 해제될 때에 아주 빠른 속도로 원래 형상으로 복귀하고 원래의 차가운 온도로의 복귀도 아주 빠르게 이루어질 수 있다.
본 발명의 쿨링 시트도 사람이 앉거나 누울 때에 가해지는 하중에 의해 신체의 형상에 따라 눌려지는 부분이 생기는데, 사용자의 신체에 의해 눌려진 부분이 신속하게 원래 형상으로 복귀되지 못하여 사용하기 편리하다는 장점이 있다. 쿨링 시트 사용자가 둔부를 얹어서 앉게 되는 방석 형태의 제품이나 사용자가 눕게 되는 매트리스 형태의 제품의 경우 사용자가 앉거나 누울 때에 사용자의 체중에 의해 가해지는 누르는 힘에 의해 신체의 표면 굴곡과 대응되는 형상으로 눌려지게 되는데, 이처럼 사용자의 신체와 접촉되어 계속해서 눌려진 상태로 지속되면 그러한 신체와 접촉되어 눌려진 부분이 신체와의 열교환에 의해 시원한 상태가 유지되지 못하게 되므로, 사용자는 신체를 쿨링 시트의 다른 눌려지지 않은 부분으로 잠깐 옮겼다가 눌려져 있던 부분이 다시 원위치로 복귀되고 온도도 원래의 차가온 냉기를 가지는 온도로 된 다음에 다시 신체를 그러한 눌려졌다 다시 원래의 형상으로 돌아온 부분에 옮겨서 쓰는 경향이 있다.
그런데, 본 발명의 경우 사용자의 신체에 의해 눌려졌던 부분이 원래의 형상으로 복귀하고 온도도 원래의 차가운 온도로 복귀하는데 있어서 기존의 겔 타입 냉매 물질을 사용한 것에 비하여 시간이 훨씬 단축되기 때문에 쿨링 시트 사용자가 비교적 긴 시간 동안 기다렸다가 다시 사용해야 하는 불편을 해소하게 된다. 본 발명에서 핵심 구성인 물(34)과 흑연 입자(32) 혼합 쿨링 유체(30)는 흐름성이 좋기 때문에, 외부의 힘에 의해 눌려졌다가 그러한 눌려지는 힘이 해제되었을 때에 원래의 형상으로 복귀하기가 아주 쉬우며 복귀시간도 상당히 짧아지게 되어서, 신속하게 쿨링 유체(30)와 쿠션재(20)가 원래의 형상으로 복귀하고 온도도 신속하게 원래의 쿨링 온도로 복귀되어야 하는 조건을 충분히 만족시키게 된다. 즉, 사용자가 둔부를 얹어서 앉거나 누워 있는 상태에서 사용자의 체중에 의해 눌려져서 온도가 차가워지지 않았던 부분이 사용자의 체중이 가해지지 않은 상태에서는 원래의 형상으로 신속하게 복귀하고 온도 역시 원래의 차가운 온도(쿨링 온도)로 신속하게 복귀해야 하는데, 상기 물(34)과 나노 흑연 입자(32) 혼합형 쿨링 유체(30)를 사용한 본 발명의 쿨링 시트의 경우는 그러한 요구를 충분히 만족시키기 때문에 사용하기가 아주 편리한 것이다. 다시 말해, 쿨링 시트 사용자가 자신의 신체에 의해 눌려지고 차가운 냉기가 없어진 부분을 피하기 위해 쿨링 시트의 다른 부분으로 옮기거나 쿨링 시트 밖으로 잠깐 나가 있는 상태에서 쿨링 시트의 눌려졌던 부분이 재빠르게 원래 모양으로 복귀하고 온도 역시 원래의 차가운 온도로 신속하게 복귀하여야 사용자가 쿨링 시트의 신체 접촉 부분이 원래의 형상과 원래 온도로 복귀할 때까지 기다려야 하는 불편이 없게 되는데, 본 발명은 이러한 기능을 충분히 만족시킨다는 점에서 의미가 상당히 크다 하겠다.
또한, 본 발명에서는 쿠션재(20)에 양면으로 연통된 관통홀(24)을 형성하고 시트 포켓(10)은 쿠션재(20)의 관통홀(24) 안쪽 영역에 배치된 스톱핑 접합부(16)를 구비하고 있어서, 상기 쿠션재(20)의 관통홀(24)이 시트 포켓(10)의 스톱핑 접합부(16)에 걸려서 지지되므로, 쿠션재(20)가 시트 포켓(10) 내부에서 따로 유동되는 현상을 방지하는 효과가 있다. 시트 포켓(10)의 스톱핑 접합부(16)와 쿠션재(20)의 관통홀(24)에 의해 의해 구조적으로 보다 안정화되는 효과를 가지게 되는 것이다.
또한, 상기 스톱핑 접합부(16)는 폐루프형 접합 면 구조를 이루어서, 열융착 등에 의해 시트 포켓(10)의 양면 시트부를 접합해야 하는 면적이 최소화되므로 스톱핑 접합부(16)를 형성하는 작업이 보다 편하다. 폐루프 형상의 스톱핑 접합부(16)의 내외주면에 각각 내주면 비접합부와 외주면 비접합부가 구비되어, 상기 내주면 비접합부와 외주면 비접합부를 남겨두고 시트 포켓(10)의 양면 시트부를 폐루프 형상으로 접합하여 상기 스톱핑 접합부(16)의 면적이 최소화되므로 스톱핑 접합부(16)를 형성하는 작업이 보다 편리한 것이다.
또한, 본 발명에서는 시트 포켓 원지(11)를 대략 반으로 접어서 세 군데의 둘레부만 접합(열융착)시키는 방식에 의해 제조하게 되므로, 쿨링 시트 제조시 보다 신속하고 용이한 효과가 있다. 시트 포켓(10)이 사각형인 경우 세 군데의 접합부(14)만 형성되므로 쿨링 시트 제조시 보다 신속하고 용이한 효과가 있는 것이다.
그리고, 본 발명에서 시트 포켓(10)은 열에 융착될 수 있는 재질의 내피(10a)와, 이 내피(10a)를 커버하면서 동시에 내피(10a)보다 더 부드러운 재질(섬유 재질 등)의 외피(10b)로 구성되어, 내피(10a)에 의해 상기 접합부(14)와 스톱핑 접합부(16)가 보다 원활하게 열융착에 의해 형성되면서도 접합 강도는 보다 높으며 상기 외피(10b)로 인하여 부드러운 쿨링 시트의 감촉을 줄 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10. 시트 포켓 10a. 내피
10b. 외피 11. 시트 포켓 원지
12. 예비 시트 포켓 13. 연결부
14. 접합부 16. 스톱핑 접합부
18. 노즐 19. 캡
20. 쿠션재 22. 구멍
24. 관통홀 30. 쿨링 유체
32. 흑연 입자 34. 물

Claims (8)

  1. 시트 포켓(10);
    상기 시트 포켓(10)에 내장된 쿠션재(20);
    상기 시트 포켓(10)에 충진된 쿨링 유체(30);를 포함하여 구성되며,
    상기 쿨링 유체(30)는 물(34)과 흑연(32)이 혼합되어, 상기 쿨링 유체(30)와 상기 시트 포켓(10)을 통하여 냉열의 전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흑연(32)은 나노 입자로 구성되어, 나노 흑연 입자(32)와 상기 물(34)이 혼합되어 상기 쿨링 유체(30)를 형성하며, 상기 쿠션재(20)는 다수의 구멍(22)이 구비된 유체 함침성 재질로 이루어져 상기 구멍(22)에 상기 쿨링 유체(30)가 함침되어 고르게 분포되도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쿠션재(20)는 내부에 다수개의 구멍(22)이 있는 스폰지로 구성되어, 상기 쿨링 유체(30)가 상기 쿠션재(20)의 상기 구멍(22)에 함침되어 상기 쿨링 유체(30)의 냉열이 상기 쿠션재(20)로부터 고르게 분포되어 발산되도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 쿨링 유체(30)는 물(34)과 나노 흑연 입자(32)가 혼합되어 구성되며, 상기 물(34) 1리터에 대하여 상기 나노 흑연 입자(32)가 0.1~500g의 범위 내에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쿠션재(20)는 내부에 양면으로 연통된 관통홀(24)이 형성되고, 상기 시트 포켓(10)은 상기 쿠션재(20)의 관통홀(24)과 마주하는 양면 대향 시트부가 접합되어 상기 쿠션재(20)가 걸려져서 위치 고정되는 스톱핑 접합부(16)를 형성하는 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시트 포켓(10)은 열에 의해 용융될 수 있는 재질로 구성되어 상기 양면 대향 시트부가 열융착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 시트 포켓(10)의 표면에는 내부와 연통된 노즐(18)이 구비되어, 상기 노즐(18)을 통해 상기 쿨링 유체(30)를 상기 시트 포켓(10) 내부에 충진하도록 구성되며, 상기 노즐(18)은 캡(19)으로 막아주도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 시트 포켓(10)은 한 장의 시트 포켓 원지(11)를 중간을 기준으로 반으로 접어서 상기 쿠션재(20)의 양면을 커버하는 한 쌍의 양면 시트부를 형성한 다음, 상기 양면 시트부의 서로 이어지는 연결부를 제외한 나머지 둘레부를 접합시켜서 상기 시트 포켓(10)의 내부에 상기 쿠션재(20)가 내장되도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 효율 향상 구조를 구비한 쿨링 시트.
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