KR20210156700A - 음이온 온열매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온열매트에 관한 것으로서, 특히 편안하고 안락한 쿠션감 및 사용감으로 사용상의 편의성을 극대화할 수 있는 온열매트를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 하면 가장자리에 일정 높이로 테두리벽이 형성된 부직포 상판과, 상기 테두리벽에 의해 형성되는 상기 부직포 상판의 내부 공간에 일정 간격을 두고 배선되어 전원인가 시 발열하는 전열선과, 상기 전열선을 감싸듯이 상기 부직포 상판의 내부 공간에 고정된 배선시트와, 상기 부직포 상판의 내부 공간에 충전된 숯알갱이와, 상기 부직포 상판의 내부 공간을 분할하듯이 상기 배선시트의 하면에 일정 간격을 두고 다수 부착된 격벽과, 상기 부직포 상판의 내부 공간을 폐쇄하는 부직포 하판 및 상기 전열선에 전원을 인가하는 전선에 전기 적으로 연결되어 상기 전열선에 과전류가 인입 시 전원을 차단하는 퓨즈를 포함하는 온열매트를 개시한다.

Description

음이온 온열매트{anionic thermal mat}

본 발명은 온열매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체에 유익한 원적외선 및 음이온을 원활하게 방출하면서 에너지 효율과 찜질효과를 높일 수 있고, 아울러 편안하고 안락한 쿠션감과 사용감은 물론 가벼운 경량감으로 사용상의 편의성을 극대화할 수 있는 온열매트에 관한 것이다.

최근 들어 생활수준 및 주거문화의 향상과 더불어 이른바 웰빙(Well-being) 제품에 대한 관심이 증대됨에 따라온열과 함께 부가적으로 황토, 맥반석, 옥돌 따위를 이용하여 인체에 유익한 원적외선이나 음이온 등을 방출함으로써 치료 및 찜질효과 등의 기능성을 접목한 온열매트가 각광받고 있다.

예컨대, 대한민국 등록실용신안 제20-0353537호에 '온수로가 내설된 온수매트리스 및 온수매트리스가 구비된 기능성 돌침대'가 개시되어 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이 온수로 장치(10)에 의해 온수가 순환 공급되어 상판(2)의 온열이 이루어지고, 옥, 숯, 황토 등의 성분이 함유된 기능성 판재(4)(5)들이 온수에 의한 가열 시 인체에 유익한 음이온 및 원적외선이 방사되도록 구성되어 있다.

그런데 이와 같은 종래 온열매트는 상판 하측에 설치된 온수 순환구조 또는 전열관과 같은 가열수단에 의한 온돌효과는 기대할 수 있으나, 황토, 숯, 옥 등의 기능성 매체에 의한 효능이 인체에 효과적으로 전달되기에는 구조적인 문제점이 있다.

즉, 기능성 판재(4)(5)들이 일정 형태를 이루면서 가열수단의 상부에 배치되는 구조적 특성상 황토, 숯, 옥 등의 기능성 매체만으로는 기능성 판재(4)(5)를 구성할 수 없어 접착제, 시멘트 등의 부가적인 재료를 사용하게 되므로 기능성 매체의 순수한 효능을 제대로 얻을 수 없는 한계가 있다.

더욱이 종래의 온열매트는 상판(2) 및 하판(3)이 옥돌 따위의 세라믹 또는 합성수지 등과 같은 딱딱하거나 단단한 재질로 이루어져 있기 때문에 내부의 기능성 판재(4)(5)들로부터 방사되는 음이온 및 원적외선의 투과율이현저히 떨어져 그 효능을 전혀 기대하지 못하고, 단지 가열수단에서 전도 또는 복사되는 열에 의한 온열 기능에만 만족할 수밖에 없게 마련이다.

이외에 대한민국 등록특허공보 제10-0807262호에 '면상발열체를 이용한 접이식 온열매트'가 개시된 바 있으나,이는 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 발열체가 열선필름 형태의 면상발열체로 이루어짐으로써 외력에 의해 서로 합선되거나 단락될 위험성이 매우 높아 안전에 취약할 뿐만 아니라 발열과정에서 인체에 유해한 전자파를 발생함으로 인해 자칫 사용자의 건강에 악영향을 미칠 우려가 매우 높으며, 결과적으로 웰빙(Well-being) 생활을 선호하는 현대인들의 패턴 및 소비경향과 배치되어 온열매트의 사용을 기피하는 원인으로 작용하는 데다 상품성에 악영향을 미칠 수밖에 없는 한계가 있다.

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려 및 문제점의 해결에 역점을 두어 에너지 소비효율과 찜질효과를 높으면서 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등이 원활하게 방출되고, 아울러 편안하고 가벼운 사용감및 쿠션감으로 사용에 따른 편익을 증대시킬 수 있는 새로운 구조의 온열매트를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단한 연구를 해오던 중 그 결과로서 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명의 기술적 해결 과제 및 목적은 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등이 더욱 효과적으로 방출되고, 사용상의 편의성을 증대시킬 수 있도록 하는 온열매트를 제공하는 데 있는 것이다

상술한 바와 같은 해결 과제 및 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 양태는, 하면 가장자리에 일정 높이로 테두리벽이 형성된 부직포 상판과, 상기 테두리벽에 의해 형성되는 상기 부직포 상판의 내부 공간에 일정 간격을 두고 배선되어 전원인가 시 발열하는 전열선과, 상기 전열선의 배선 상태를 유지시키도록 상기 전열선을 감싸듯이 상기 부직포 상판의 내부 공간에 고정된 배선시트와, 상기 전열선에서 발산되는 열을 전달받아 축열 및 방열하도록 상기 부직포 상판의 내부 공간에 충전된 숯알갱이와, 상기 숯알갱이의 유동을 방지하도록 상기 부직포 상판의 내부 공간을 분할하듯이 상기 배선시트의 하면에 일정 간격을 두고 다수 부착된 부직포 격벽과, 상기 숯알갱이의 유출을 방지하도록 상기 부직포 상판의 내부 공간을 폐쇄하는 부직포 하판 및 상기 전열선에 전원을 인가하는 전선에 전기적으로 연결되어 상기 전열선에 과전류가 인입 시 전원을 차단하는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 온열매트를 제시한다.

이로써 본 발명은 인체에 유익한 원적외선 및 음이온을 원활하게 방출하면서 에너지 효율과 찜질효과를 높일 수 있고, 아울러 편안하고 가벼운 사용감 및 안락한 쿠션감으로 사용상의 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 부직포 상판의 내부 공간 중 상기 부직포 격벽들 사이사이에 장착되어 상기 숯알갱이의 유동을 방지하고 외력에 대응하는 내력을 보강하는 보강재와, 상기 숯알갱이와 상기 부직포 하판 사이에 부착되어 상기 전열선에서 발산되는 열이 상기 부직포 하판을 통해 손실되는 것으로 차단하는단열시트와, 상기 단열시트의 하면에 부착된 부직포 바닥판 및 상기 부직포 상판과 상기 부직포 바닥판을 감싸 는 커버시트를 더 포함하여 구성됨으로써 외력에 대응하여 안정적으로 지탱하고, 부직포 하판을 통해 열기가 손실되는 것을 막아 발열효율을 향상시키고 에너지 소비를 절감할 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은, 외형적인 구조를 이루는 상판과 하판 및 바닥판 그리고 격벽이 각각 통기성(다공성)과 보온성 및 충격 완충성 조직인 부직포로 이루어져 있기 때문에 편안하고 안락한 쿠션감과 사용감은 물론 가벼운 경량감을 얻을 수 있으면서 자연스럽게 접고 펼칠 수 있어 보관 시 등에 부피를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 내부에 충전되는 숯알갱이로부터 인체에 유익한 원적외선과 음이온이 원활하게 다량으로 방출되므로 원적외선을 체내에 더욱 효과적으로 침투시켜 체열을 올려주고,세포의 활성화로 혈액순환을 개선하는 등 인체의 신진대사를 촉진하고 생리작용을 활성화시켜 건강 증진을 꾀할수 있고, 아울러 집먼지진드기나 유해세균이 서식할 수 없는 환경을 조성해 각종 피부질환이나 호흡기질환의 원인을 제거할 수 있다.

또한, 숯알갱이가 갖는 고유의 물리적 특성과 축열효과 및 방열작용에 의해 전열선에 일정시간 동안만 전기에너지를 공급하더라도 그로부터 발산되는 열을 온전하면서 골고루 전달받아 축열한 후 발열 상태를 일정시간 이상유지하여 오랫동안 방열하므로 전력소비가 적어 에너지 효율을 극대화하고 찜질효과를 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 온열매트의 일례를 분해하여 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 온열매트를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 온열매트의 구성요소 중 일부를 분해하여 나타낸 입체도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 온열매트의 구성요소 중 일부를 제외하고 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온열매트를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 온열매트는 크게 부직포 상판(10), 전열선(20),배선시트(30), 숯알갱이(40), 부직포 격벽(50), 부직포 하판(60) 및 퓨즈(70)를 포함하여 구성된다.

부직포 상판(10)은 하면 가장자리에 일정 높이로 테두리벽(11)이 형성되어 있고, 그 테두리벽(11)에 의해 전열선(20), 배선시트(30), 숯알갱이(40), 부직포 격벽(50) 등을 수납 장착할 수 있는 내부 공간이 형성되어 있다.

즉, 부직포 상판(10)은 섬유가 얽혀 있어서 종횡의 방향성이 없으며 통기공과 보온성(열전도성)을 갖는 이른바압축형 부직포(부직포를 압축(압착) 처리한 형태의 부직포)로 이루어지고, 이러한 물리적·기계적 특성상 서로간의 틈새를 통해 공기가 원활하게 유통되기 때문에 사용 시 전열선(20)에서 발생되는 열기를 효율적으로 전달 받을 수 있음은 물론 숯알갱이(40)로부터 발산되는 원적외선 및 음이온 등의 다양한 효능을 더욱 효과적으로 얻을 수 있다.

[0024] 아울러 충격 완충성과 경량성으로 인해 편안하고 안락한 쿠션감과 사용감은 물론 가벼운 경량감을 얻을 수 있음은 물론 자연스럽게 접고 펼칠 수 있다.

이러한 부직포 상판(10)은 사각형 판재 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

여기서, 상술한 압축형 부직포로는 일반적인 직물처럼 다루기 용이하고 내구성 및 형태안정성이 우수한 파인텍스 혹은 파이론 소재를 채용할 수 있다.

전열선(20)은 외부의 전원공급에 따라 일정 온도로 발열하여 열을 방출하도록 테두리벽(11)에 의해 형성되는 부직포 상판(10)의 내부 공간에 일정 간격을 두고 배선되어 있다.

즉, 전열선(20)은 외부 전원과 접속되는 접속단자(12) 및 전원공급선(13)과 전기적으로 연결되어 있고, 접속단자(12) 및 전원공급선(13)을 통해 전원공급 시 전기에너지를 열에너지로 변환하여 부직포 상판(10)을 통하여 외부로 발열한다.

이러한 전열선(20)은 전류가 흐를 때 자기장이 상쇄되어 전자파의 발생이 적은 이른바 무자계열선이나 탄소섬유열선 등으로 구비될 수 있고, 부직포 상판(10)에 열이 골고루 전달되어 발열 온도의 분포가 균일하도록 배선시

트(30)에 의해 지그재그 모양 등 특정 패턴으로 유동 없이 내장되어 있다.

여기서, 전열선(20)은 전원공급 및 작동을 제어하는 별도의 전원공급부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.즉, 전원공급부는 외부의 상용전원과 연결되어 전원을 공급받고, 이를 전력소비량에 대응하는 적절한 출력 전압

과 전류량을 갖도록 변환하여 접속단자(12) 및 전원공급선(13)을 통해 전열선(20)에 공급하고, 아울러 전열선(20)의 작동을 전반적으로 제어하도록 연결될 수 있다.

또한, 전원공급부에는 전원공급 및 전원차단 시 또는 전열선(20)이 설정 온도 이상으로 가열될 경우 또는 별도의 온도센서에 의해 전기접속이 차단된 경우 혹은 가열이 중단되거나 완료된 경우 등 여러 상황에 따라 각각의

상태를 표시하는 램프(미도시)가 구비될 수 있다.

아울러 전원공급부에는 전열선(20)의 작동 및 발열 온도를 조절하고 전원공급을 제어하기 위한컨트롤러(미부호)와 전열선(20)의 과열을 감지하여 전원공급을 차단하는 바이메탈이 설치될 수도 있으며, 이와 더불어 컨트롤러의 제어신호에 따라 온도 값 등을 A/D컨버터에 의해 디지털로 변환시켜 표시하거나 전원의 공급

및 차단 시 또는 전열선(20)이 설정 온도 이상으로 과열될 경우, 또는 온도센서(바이메탈)에 의해 전기접속이 차단된 경우 혹은 가열이 완료된 경우 등 여러 상황에 따라 각각의 상태를 표시하는 표시창이 구비될 수도 있다.

배선시트(30)는 전열선(20)을 감싸듯이 부직포 상판(10)의 내부 공간 하면에 삽입 부착되어 지그재그 패턴으로 배열된 전열선(20)의 배선 상태를 유동 없이 안정적으로 유지시키고 외력으로부터 보호한다.

여기서, 배선시트(30)는 부직포 등과 같은 극미세 섬유사를 일정 크기로 재단하여 전열선(20)의 상하 양면을 커버하도록 이중으로 겹쳐 재봉한 상태로 부직포 상판(10)의 내부 공간에 삽입 부착함으로써 그 미세한 기공에 의해 숯알갱이(40) 층으로 습기가 유통 및 유입되지 않도록 하는 방습 기능은 물론 전열선(20)의 발열손실을 최소화하는 기능 및 구실을 동시에 얻을 수 있다.

숯알갱이(40)는 전열선(20)에서 발산되는 열을 전달받아 축열 및 방열하도록 배선시트(30)와 부직포 하판(60)사이의 부직포 상판(10) 내부 공간에 조밀하게 충전되어 있다.

이러한 숯알갱이(40)는 전열선(20)의 온열 및 발열에 따른 축열성을 향상시키는 기능 이외에 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량으로 방출하며, 전열선(20)의 가열 과정에서 발생하는 전자파와 같은 유해파를 더욱 효과적으로 차단 및 흡수하는 효능뿐만 아니라 효소의 활성화작용을 통해 공기 중의 독소를 분해 및 정화하여 냄새 제거 등 쾌적한 환경을 유지시키는 기능 및 역할을 한다.

특히 숯 고유의 물질적 특성상 습도조절이 탁월하므로 수분이 함유된 따뜻한 공기가 차가운 곳에서 포화 상태로 되어 결로현상을 일으키거나 그로 인한 각종 세균이나 곰팡이 발생을 억제함은 물론 실내 공기를 쾌적하게 정화

하는 등 각별한 효과도 동시에 얻을 수 있다

10: 부직포 상판 11: 테두리벽
12: 접속단자 13: 전원공급선
20: 전열선 30: 배선시트
40: 숯알갱이 50: 부직포 격벽
60: 부직포 하판 70: 퓨즈
80: 단열시트 90: 부직포 바닥판
100: 커버시트 110: 보강재

Claims (1)

1. 하면 가장자리에 일정 높이로 테두리벽(11)이 형성된 부직포 상판(10);
   상기 테두리벽(11)에 의해 형성되는 상기 부직포 상판(10)의 내부 공간에 일정 간격을 두고 배선되어 전원인가시 발열하는 전열선(20);
   상기 전열선(20)을 감싸듯이 상기 부직포 상판(10)의 내부 공간에 고정되어 그 전열선(20)의 배선 상태를 유지 시키는 배선시트(30);
   상기 부직포 상판(10)의 내부 공간에 충전되어 상기 전열선(20)에서 발산되는 열을 전달받아 축열 및 방열하는 숯알갱이(40);
   상기 부직포 상판(10)의 내부 공간을 분할하도록 일정 간격을 두고 다수 부착되어 상기 숯알갱이(40)의 유동을 방지하는 부직포 격벽(50);
   상기 부직포 상판(10)의 내부 공간을 폐쇄하도록 부착되어 상기 숯알갱이(40)의 유출을 방지하는 부직포 하판 (60);
   상기 전열선(20)에 전원을 인가하는 전원공급선(13)과 전기적으로 연결되어 상기 전열선(20)에 과전류가 인입 시 전원을 차단하는 퓨즈(70);
   상기 부직포 하판(60)의 하면에 부착되어 상기 전열선(20)에서 발산되는 열이 그 부직포 하판(60)을 통해 손실되는 것으로 차단하는 단열시트(80);
   상기 단열시트의 하면에 부착된 부직포 바닥판(90);
   상기 부직포 상판(10)과 상기 부직포 바닥판(90)을 감싸는 커버시트(100); 및
   상기 부직포 상판(10)의 내부 공간 중 상기 부직포 격벽(50)들 사이사이에 장착되어 상기 숯알갱이(40)의 유동을 방지하고 내력을 보강하는 보강재(110);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트.

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