KR20180046861A

KR20180046861A - 다층열선 매트

Info

Publication number: KR20180046861A
Application number: KR1020170115369A
Authority: KR
Inventors: 전의식; 임정란
Original assignee: 공주대학교 산학협력단
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2018-05-09
Also published as: KR101948562B1

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 다층열선 매트는 외피의 내부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제1 열선;과 상기 외피 내부에서 상기 제1 열선의 상부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제2 열선;과 상기 제1 열선과 상기 제2 열선 사이에 배치되는 절연층;으로 구성된다.

Description

다층열선 매트{Multi-layer heating wire mat}

본 발명은 다층열선 매트에 관한 것으로서, 더 자세하게는 열선 배열 시 공간제약으로 설계가 불가능한 공간을 다층으로 설계가 가능하게 하고자 한다.

매트(mat)는 전통적으로 왕골이나 골풀의 줄기를 잘게 쪼개어 쳐서 만들어 왔으며, 날을 고드랫돌에 감아 가로장목에늘어놓고 골을 대어 엮어나가 만들어지는 '돗'/ 가마니틀과 비슷한 돗틀에 미리 날을 걸어 두고 골을 바늘대에 걸어두고 바느질을 하여 짜 만든 '돗자리'로 분류할 수도 있다.

근래에는 전기적인 저항열을 발하여 난방이 이루어지게 하는 전열매트가 널리 쓰이고 있는데, 이러한 전열매트는 대부분 전류에 의해 전열을 얻는 저항가열선을 채용한 구조로 되어 있으며, 피가열물 자체에 전류를 흘리는 직접 저항가열 방식으로 전열을 얻게 되어 있다.

매트리스(mattress)는 침구용 받침, 즉 침대용 깔개를 말하였으나 오늘날에는 온돌방이나 마루 위, 요 밑에까는 침구까지를 말하며, 특히 전기장판 형태의 것도 이에 포함된다할 수 있다.

하지만 전열매트의 내부에는 한 개 내지 두 개의 열선이 나란하게 배치되어 사용자가 따뜻함을 느낄 정도의 온도 상승에는 많은 시간이 필요로 하고 열선이 단층으로 형성되어 쉽게 뜨거움을 느끼게 되어 전원을 끄는 문제점이 있다.

또한, 열선 배열 시 공간제약으로 설계 불가능한 공간은 발열이 되지 않기 때문에 사용자가 원하는 부위에 골고루 따뜻함을 느끼지 못하는 문제점이 있다.

공개특허공보 제2015-0060798호(공개일자: 2015.06.03)

본 발명의 실시 예는 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열선 배열 시 공간제약으로 설계 불가능한 공간을 다른 층 레이어 설계를 적용하여 비 발열 영역에 발열이 가능하도록 보완하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다층열선 매트는 외피의 내부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제1 열선;과 상기 외피 내부에서 상기 제1 열선의 상부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제2 열선;과 상기 제1 열선과 상기 제2 열선 사이에 배치되는 절연층;으로 구성된다.

바람직하게, 통풍홀을 더 구비하고, 상기 제2 열선은 상기 통풍홀을 중심으로 상기 제1 열선과 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 절연층은 상기 제1 열선의 하부에 배치되며 상기 제1 열선 또는 상기 제2 열선에서 발생되는 열을 반사시키는 반사판을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 절연층은 상기 제1 열선과 제2 열선 사이에 배치되며 상기 제1 열선 또는 상기 제2 열선에서 발생된 열을 유지시키는 보온재를 더 포함한다.

바람직하게, 전력을 발생하는 전력발생부와, 상기 전력발생부에서 공급되는 전력을 상기 제1 열선과 상기 제2 열선에 전력의 세기를 조절하여 전달하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제1 열선의 시간당 발열량이 상기 제2 열선의 시간당 발열량보다 큰 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2 열선은 사용자의 대퇴부 및 둔부 영역에 해당하는 착좌자리에 조밀하게 배치되며, 상기 착좌자리는 히팅밀도가 높은 것을 특징으로 한다.

본 발명 다층열선 매트는 공간제약으로 인해 설계가 불가능한 공간에 다층 설계를 적용하여 열선을 중첩 설계하여 발열성능을 향상시키고 탑승자가 착석하는 부분을 쾌속하게 가열시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다층열선 매트의 외피를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층열선 매트의 실시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층열선 매트의 부분 확대도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층열선 매트의 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층열선 매트의 레이어 추가 측면도.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다층열선 매트의 외피를 나타낸 도면이다.

외피(10)의 내부에는 제1 열선과(100) 제2 열선(200) 및 절연층(300)을 포함하고 있다.

외피(10)에는 사용자의 대퇴부 및 둔부 영역에 해당하는 U자형 착좌 자리(11)가 형성되며, 착좌 자리(11)에는 제1 열선(100)과 제2 열선(200)이 형성되어 히팅 밀도가 높아 빠르게 온도가 상승하여 사용자가 온열을 느낄 수 있다. 자세한 제1 열선과 제2 열선의 배치는 추후 도면과 함께 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 다층열선 매트의 실시도 이다.

외피(10) 내부에 배치되며 전도성 와이어로 구성되는 제1 열선(100)과, 외피(10)의 내부에서 제1 열선(100)의 상부에 배치되며 전도성 와이어로 구성되는 제2 열선(200)과, 제1 열선(100)과 제2 열선(200) 사이에 배치되는 절연층(300)으로 구성된다.

앞서 설명한 착좌자리(11)는 사용자가 빠르게 온열을 느낄 수 있도록 제1 열선(100) 상부에 제2 열선(100)을 복층구조로 조밀하게 배치하여 원하는 부위에 빠르게 온도를 올릴 수 있다.

착좌자리(11)는 대퇴부 및 둔부 영역에 해당하는 U자형자리에 한정되는 것은 아니며 사용자의 편의를 위해 등받이부에 형성되거나 둔부영역에만 형성될 수 있다.

절연층(300)은 제1 열선(100)과 제2 열선(200) 사이에 위치하여 합선되는 것을 방지하며, 자세한 설명은 추후 도면과 함께 하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 다층열선 매트의 부분 확대도이다.

외피(10) 내부에는 통풍홀(20)을 더 구비하고, 제1 열선(100)이 배치되는데 통풍홀(20) 주변부는 설계 제약에 따라 제1 열선(100) 미설치 구역이 존재하게 된다. 이때 제2 열선(200)은 제1열선(100) 상부에 통풍홀(20)을 중심으로 제1 열선(100)과 대향되도록 배치 된다.

따라서 제1열선(100)의 미설치 구역을 제2 열선(200)을 설치하여 보완할 수 있으며 전체 구역을 일정하게 발열 할 수 있다.

이때, 대향은 제1 열선(100)과 제2 열선(200)을 한 평면상에 표시하여 통풍홀(20)을 중심으로 마주보는 것을 말하며, 공간에서 통풍홀(20)을 중심으로 마주보는 것을 지칭하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층열선 매트의 측면도이다.

설명에 앞서 원활한 설명을 위해 절연층은 제1 절연층(300)과 제2 절연층(400)으로 구분하여 설명하도록 한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 다층열선 매트는 제1 열선(100)과 제1 절연층(300)으로 구성되는 제1 레이어와, 제1 레이어 상부에 결합되는 제2 절연층(400)과 제2 열선(200)으로 구성되는 제2 레이어로 구분할 수 있다.

제1 레이어에 구성되는 제1 절연층(300)은 최하면에 점착재(320)가 배치되어 외피(100에 결합되고 그 위로 반사판(330)이 위치하고 점착재(320)와 원단(310)이 배치되어 점착재(320)에 의해 결합된다.

제2 레이어의 제2 절연층(400)은 최하면에 점착재(420)가 배치되어 제1 열선(100)과 결합되고 보온재(430), 점착재(420), 원단(410) 순으로 배치되어 점착재(420)에 의해 결합된다.

이때 제2 열선(200)은 원단(10) 내부에 구성된 점착재(미도시)에 의해 고정된다.

단 제1 절연층(300)과 제2 절연층(400)은 본 실시예에 한정하는 것이 아니라 점착재, 보온재, 원단, 반사판 등은 실시 예에 따라 순서가 바뀌거나 추가 또는 제거될 수 있다.

또한 본 발명 다층열선 매트는 전력을 발생시키는 전력발생부(40)와, 전력발생부(40)에서 공급되는 전력을 제1 열선(100)과 제2 열선(200)에 전력의 세기를 조절하여 전달하는 제어부(50)를 더 포함한다.

제어부(50)는 제1 열선(100)의 시간당 발열량이 제2 열선(200)의 시간당 발열량 보다 크게 전력을 차등 전달한다. 자세하게 설명하면 제1 열선(100)의 발열량이 높고 제2 열선(200)의 발열량이 낮기 때문에 사용자가 접촉하였을 때 발열량이 높은 제1 열선(100)이 아니라 제2 열선(200)과 접촉되어 따뜻한 적정온도를 느낄 수 있게 된다.

앞서 설명한 구성을 바탕으로 결합관계를 설명하면 전력발생부(40)에서 전력이 공급되고 제어부(50)에 의해 제1 열선(100)이 제2 열선(200)보다 발열량이 크도록 전력이 차등 전달한다. 제1 절연층(300)에 구성된 차단판(330)에 의해 열이 상부로 올라가고 제2 절연층(400)에 구성된 보온재(430)에 열기가 저장되며 사용자가 발열량이 낮은 제2 열선(200)과 접촉하게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다층열선 매트의 레이어 추가 측면도이다.

도 5는 도 4의 제1 레이어와 제2 레이어 상부에 제3 열선(600)과 제3 절연층(500)으로 구성된 제3 레이어가 추가된 것으로 제3 절연층(500)은 최하면에 점착재(520)가 배치되어 제2 열선(200)과 결합하고 상부에는 보온재(530) 점착재(520) 원단(510)이 배치되어 점착재(520)에 의해 결합된다.

최하층의 제1 열선(100)은 높은 시간당 발열량을 갖고 좁은 범위에 배치되고, 제2 열선(200)은 제1 열선(100)과 겹치지 않도록 배치되며 제1 열선(100)보다 낮은 시간당 발열량을 갖고, 제1 열선(100) 보다 넓은 범위에 배치된다. 제3 열선(600)은 제2 열선(200)보다 낮은 시간당 발열량을 갖고 제2 열선(200)보다 넓은 범위에 배치된다.

간단하게 시간당 발열량은 제1 열선(100) > 제2 열선(200) > 제3 열선(600)이 되고 설치 범위는 제1 열선(100)< 제2 열선(200) < 제3 열선(600)이 된다.

따라서, 사용자가 접촉되는 제3 열선(600) 부위에는 넓은 면적에서 사용자가 따뜻함을 느낄 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 외피 11 : 착좌자리
20 : 통풍홀 30 : 미설치 구역
40 : 전력발생기 50 : 제어부
100 : 제1 열선 200 : 제2 열선
300 : 제1 절연층 310,410,510 : 원단
320,420,520 : 점착제 330 : 차단판
400 : 제2 절연층 430,530 : 보온재
500 : 제3 절연층 600 : 제3 열선

Claims

외피의 내부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제1 열선;
상기 외피 내부에서 상기 제1 열선의 상부에 배치되며, 전도성 와이어로 구성되는 제2 열선; 및
상기 제1 열선과 상기 제2 열선 사이에 배치되는 절연층;을 포함하는 다층열선 매트.
제1항에 있어서,
통풍홀을 더 구비하고, 상기 제2 열선은 상기 통풍홀을 중심으로 상기 제1 열선과 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 다층열선 매트.
제1항에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1 열선의 하부에 배치되며 상기 제1 열선 또는 상기 제2 열선에서 발생되는 열을 반사시키는 반사판을 더 포함하는 다층열선 매트.
제1항에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1 열선과 제2 열선 사이에 배치되며 상기 제1 열선 또는 상기 제2 열선에서 발생된 열을 유지시키는 보온재를 더 포함하는 다층열선 매트.
제1항에 있어서,
전력을 발생하는 전력발생부와, 상기 전력발생부에서 공급되는 전력을 상기 제1 열선과 상기 제2 열선에 전력의 세기를 조절하여 전달하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제1 열선의 시간당 발열량이 상기 제2 열선의 시간당 발열량보다 큰 것을 특징으로 하는 다층열선 매트.
제1항에 있어서,
상기 제2 열선은 사용자의 대퇴부 및 둔부 영역에 해당하는 착좌자리에 조밀하게 배치되며, 상기 착좌자리는 히팅 밀도가 높은 것을 특징으로 하는 다층열선 매트.