열매체 순환식 발열시트{Heating medium circulation type heating sheet}
도 1은 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트를 나타내는 평면도, 도 2는 도 1의 AA선 단면도, 도 3은 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트의 일부분을 나타내는 분해사시도, 도 4는 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트의 작용을 나타내는 단면도, 도 5는 종래기술에 따른 열매체 순환식 발열시트를 나타내는 평면도, 도 6은 도 5의 BB선 단면도, 도 7 및 도 8은 종래기술에 따른 열매체 순환식 발열시트의 문제점을 나타내는 단면도이다. <도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명> 50 : 본체 50a : 상부시트 50b : 하부시트 51 : 입구 52 : 출구 53 : 유로 54 : 수용부 55 : 벽체 56 : 오목부 57 : 홈부 58 : 엠보싱부 60 : 건강물질 70 : 열매체공급장치 71 : 탱크 72 : 히터 73 : 펌프 d : 홈부의 깊이 H : 벽체의 높이 N1, N2 : 니플
본 고안은 열매체 순환식 발열시트에 관한 것으로 보다 상세하게는 외부로부터 압력이 가해진 때 과도하게 압착되어 쿠션 기능이 소실되거나 열매체 흐름이 정체 또는 지체되는 것을 최소화할 수 있도록 한 열매체 순환식 발열시트에 관한 것이다. 일반적으로 건강매트 등에는 사용자에게 온기를 제공하는 발열시트가 내장되어 있는 바, 현재 널리 보급되어 사용되고 있는 발열시트는 전열선을 갖추어 이 전열선에 전류가 흐를 때 전기저항으로 발생되는 열에 의하여 피가열체를 가열시키는 전기식의 발열시트로 직접가열방식이기 때문에 국부가열이 심하고 전기를 이용하기 때문에 감전사고 위험이 높은 데다 작동과정에서 유해전자파가 방출되는 등 사용상 여러 가지 문제점이 있는데, 최근 이러한 문제가 없어 주목을 받는 것이 바로 열원으로부터 열을 전달받은 열매체(보통 물이 사용된다)가 내부를 두루 경유하도록 순환시켜 피가열체를 가열하는 간접가열방식의 열매체 순환식 발열시트이다. 도 5는 종래기술에 따른 열매체 순환식 발열시트의 평면도이고, 도 6은 도 5의 BB선 단면도로서, 본 출원인이 2005년 2월 24일 실용신안등록출원을 하여 2005년 5월 10일 실용신안등록을 받은 등록실용신안 제0384633호이다. 종래기술에 따른 열매체 순환식 발열시트는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 시트 형태의 본체(10)가 유연성 있는 합성수지로 제작되는 바, 이 본체(10)의 한쪽에는 열매체가 주입되고 배출되는 입구(11) 및 출구(12)가 각각 형성되고, 또 본체(10)의 내부에는 입구(11)로 주입된 열매체가 본체(10)의 내부를 두루 경유한 다음 출구(12)로 배출되게 하는 유로(13)가 일정한 패턴으로 형성되며, 아울러 본체(10)의 내부에서 유로(13)가 형성되지 아니하는 부분에는 수용부(14)가 형성된다. 여기에서 수용부(14)는 유로(13)와 일정한 간격을 두고 형성되는 폐쇄공간으로서, 유로(13)를 따라 흐르는 열매체로부터 열을 전달받아 축적하는 축열재(20)가 충전되고, 또한 본체(10)를 점유하는 면적이 유로(13)에 비하여 상대적으로 넓도록 형성되어 외부로부터 압력이 가해진 때 유로(13)가 압착되는 것을 축열재(20)가 방지하고 쿠션 기능을 축열재(20)가 제공하도록 한다. 이때 축열재(20)로는 광유ㆍ물ㆍ액상의 한약재 등 액체가 사용된다. 이처럼 구성되는 종래기술에 따른 열매체 순환식 발열시트는 열매체공급장치 (30)로부터 가열된 열매체를 공급받고 열매체공급장치(30)가 출구(12)를 통하여 배출되는 열매체를 회수하여 재가열한 후 이를 재공급하는 방식으로 열매체가 순환된다. 여기에서 열매체공급장치(30)는 튜브에 의하여 입구(11) 및 출구(12)와 각각 연결된 탱크(31)와, 이 탱크(31)로 회수된 열매체를 가열시키는 히터(32)와, 이 히터(32)에 의하여 가열된 열매체를 유로(13)로 압송하는 펌프(33)로 구성된다. 그러나 종래기술의 열매체 순환식 발열시트는 축열재(20)로 액체가 사용되기 때문에 일정한 모양이 없다는 액체의 특성상 수용부(14)에서 만족스러운 수준의 푹신함(쿠션 기능)을 기대할 수 없었고, 또 유로(13)의 압착을 방지하는 기능이 미약하다는 문제점이 있었다. 즉 액체의 경우 변형이 큰 데다 압축이 쉽기 때문에 외부로부터 압력이 가해진 때(예를 들어 사용자가 본체에 눕거나 앉았을 때) 이것을 안정감 있게 흡수하지 못하고 출렁거리는 등 불안정한 측면이 있었고, 압력이 집중되는 부분의 경우 도 7에 도시된 바와 같이 수용부(14)의 상부와 하부가 서로 맞닿아 쿠션 기능이 소실되는 문제가 있었던 것이다. 또 이와 같이 수용부(14)가 쉽게 변형되는 것 때문에 도 8에 도시된 바와 같이 외부로부터 압력이 유로(13)와 수용부(14)에 걸쳐 가해진 경우 이것이 유로(13)에 미치지 아니하도록 수용부(14)가 확실하게 지탱하지 못하여 결국 유로(13)의 심각하게 압착되어 열매체의 흐름이 정체 또는 지체되는 문제가 있었던 것이다. 물론 이러한 문제점들은 본체(10)가 열매체의 열에 의하여 가열되 어 유연성이 증가된 경우 보다 심각하였다.
본 고안은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수용부에 액체를 대신하여 고체인 분말을 충전함으로써 외부로부터 압력이 가해진 때 과도하게 변형되지 아니하여 부드럽고 자연스러운 푹신함을 느낄 수 있음은 물론 수용부의 상부와 하부가 서로 맞닿아 쿠션 기능이 소실되는 것을 방지할 수 있고, 유로가 압착되는 것이 최소화되도록 확실히 지탱할 수 있는 열매체 순환식 발열시트를 제공하는 데 목적이 있다. 본 고안의 다른 목적은 수용부에 충전되는 분말을 원적외선이 방사되는 물질로 구성함으로써 사용하는 것 자체로 건강증진 효과를 거둘 수 있는 열매체 순환식 발열시트를 제공하는 데 있다. 본 고안의 또 다른 목적은 외부로부터 압력이 가해진 때 수용부에 충전된 분말이 수용부에서 제한적으로 유동하도록 수용부를 구성함으로써 수용부가 과도하게 변형되는 것을 보다 적극적으로 방지할 수 있는 열매체 순환식 발열시트를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 실현하기 위한 본 고안은 유연성 있는 합성수지로 이루어진 본체의 한쪽에 열매체공급장치로부터 열매체가 주입되고 열매체를 상기 열매체공급장치로 배출하는 입구 및 출구가 각각 형성되고, 상기 입구로 주입된 열매체가 상기 본체의 내부를 경유한 후 상기 출구로 배출되어 순환하도록 상기 본체의 내부에 유로가 일정한 패턴으로 형성되며, 상기 본체의 내부에서 상기 유로가 형성되지 아니하는 부분에 폐쇄공간인 수용부가 형성되어 원적외선을 방사하는 분말상의 건강물질이 충전된 것을 특징으로 한다. 또한 본 고안은 상기 수용부의 바닥에 다수 개의 벽체가 세워진 것을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트가 도시된 평면도이고, 도 2는 도 1의 AA선 단면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트의 일부분이 도시된 분해사시도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트는 그 본체(50)가 부드럽고 연한 우레탄 계통 합성수지에 의하여 시트 형태로 제작되는 바, 본체(50)의 한쪽에는 열매체가 주입되는 입구(51)와 배출되는 출구(52)가 각각 형성되고, 본체(50)의 내부에는 입구(51)로 주입된 열매체가 본체(50)의 내부 를 고루 경유한 후 출구(52)로 배출되게 하는 유로(53)가 일정한 패턴으로 형성된다. 또한 본체(50)의 내부에서 유로(53)가 형성되지 아니하는 부분에는 폐쇄공간인 수용부(54)가 형성되며, 수용부(54)에는 유로(53)를 따라 흐르는 열매체로부터 열을 전달받아 축적하는 한편 원적외선을 방사하는 분말 상태의 건강물질(60)이 충전된다. 여기에서 유로(53)는 열매체의 열이 본체(50)에 균일하게 분포되도록 단면적이 일정하도록 형성된다. 그리고 수용부(54)는 건강물질(60)이 열매체의 열을 균일하게 전달받도록 유로(53)와의 간격(G)이 일정하도록 형성된다. 또 수용부(54)는 본체(50)를 점유하는 면적이 유로(53)에 비하여 상대적으로 넓도록 형성되어 외부로부터 압력이 가해진 때 유로(53)가 압착되는 것을 건강물질(60)이 방지하고 쿠션 기능을 건강물질(60)이 제공하게 한다. 이때 건강물질(60)로는 다량의 원적외선을 방사하는 것으로 알려진 맥반석ㆍ숯ㆍ옥ㆍ천일염ㆍ토르말린ㆍ황토 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 구성되는 바, 분쇄하여 미세한 가루 형태로 가공한 분말이 사용되고, 일단 충전되면 제품 수명이 다할 때까지 사용되는 것이므로 수용부(54)에서 변질되지 아니하도록 사전에 약품처리 등을 한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 참고로 원적외선은 주지와 같이 혈액순환을 촉진시키고, 신진대사를 왕성하게 하며, 체내의 독소를 제거하고, 통증을 완화하는 등 인체에 유익한 여러 작용들을 한다. 본체(50)는 상부시트(50a)와, 이 상부시트(50a)의 하면에 융착(融着)되어 일체로 부착된 하부시트(50b)로 구성되는 바, 하부시트(50b)는 상면에 깊이(D) 및 너비(W)가 일정하도록 형성된 오목부(56)가 일정한 패턴, 예를 들어 지그재그로 형성된다. 여기에서 오목부(56)는 양 끝이 하부시트(50b)의 한쪽 측면으로 터져 외부와 통하도록 형성되고, 하부시트(50b)의 상면에서 이 오목부(56)가 형성되지 아니하는 부분에는 깊이(d)가 일정하도록 형성된 홈부(57)가 오목부(56)와 일정한 간격을 두고 형성된다. 이때 오목부(56)와 상부시트(50a) 사이 및 홈부(57)와 상부시트(50a) 사이에는 자연히 오목부(56) 및 홈부(57)의 깊이(D)(d)에 해당하는 공간이 각각 형성되는 바, 오목부(56)와 상부시트(50a) 사이의 공간은 앞서 설명한 유로(53)이고, 홈부(57)와 상부시트(50a) 사이의 공간은 앞서 설명한 수용부(54)이며, 오목부(56)의 양 끝은 각각 앞서 설명한 입구(51) 및 출구(52)이다. 이처럼 유로(53)와 수용부(54)를 형성하는 오목부(56) 및 홈부(57)는 하부시트(50b)를 위에서 아래로 가압, 하부시트(50b)에 아래로 돌출된 엠보싱부(58)를 형성함으로써 하부시트(50b)의 상면에 각각 형성된 홈이다. 한편 수용부(54)의 바닥에는 이 수용부(54)에 충전된 건강물질(60)의 유동이 제한되도록 하는 다수 개의 벽체(55)가 세워지는 바, 각 벽체(55)는 상단이 상부시트(50a)의 하면과 맞닿지 아니하게 높이(H)가 홈부(57)(수용부)의 깊이(d)에 비하여 작도록 형성된다. 이상에서 설명되지 아니한 도면부호 70은 튜브에 의하여 입구(51) 및 출구(52)와 각각 연결된 탱크(71), 이 탱크(71)로 회수된 열매체를 가열시키는 히터(72) 및 이 히터(72)에 의하여 가열된 열매체를 유로(53)로 압송하는 펌프(73) 등으로 이루어져 가열된 열매체를 입구(51)로 주입하고 유로(53)를 경유한 뒤 출구(52)로 배출되는 열매체를 회수하여 재가열한 후 이를 입구(51)로 재주입하는 방식으로 열매체를 순환시키는 열매체공급장치이다. 또한 도면부호 N1 및 N2는 입구(51) 및 출구(52)에 각각 삽입된 형태로 고주파가열방식에 의하여 기밀이 유지되도록 접합되는 니플로서, 입구(51) 및 출구(52)의 모양을 정형으로 유지하여 주고, 열매체공급장치(70)의 탱크(71)와 튜브로 연결하려는 경우 상호간의 결합을 용이하게 한다. 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트의 제조과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 먼저 엠보싱부(58)가 아래를 향하여 오목부(56) 및 홈부(57)가 위를 향하도록 하부시트(50b)를 배치하고, 홈부(57)의 바닥에 벽체(55)를 세워지게 배치한다. 다음 벽체(55)와 홈부(57)가 서로 맞닿는 부분을 180℃로 가열함으로써 벽체(55)를 홈부(57)에 융착시킨다. 이때 가열온도가 180℃인 것은 우레탄 계통 합성수지는 180℃로 가열하면 용융되면서 일체화되는 성질이 있기 때문이다. 그 다음 하부시트(50b)의 위에 상부시트(50a)를 포갠 후 상부시트(50a)와 하부시트(50b)가 서로 맞닿는 부분(하부시트의 경우 오목부와 홈부를 제외한 전체)을 가열함으로써 융착한다. 다음 니플(N1)(N2)을 입구(51)와 출구(52)에 각각 끼운 뒤 고주파가열방식에 의하여 접합하면 제조가 완료된다. 한편 건강물질(60)은 상부시트(50a)와 하부시트(50b)를 융착할 때 홈부(57)에 충전될 수도 있고, 상부시트(50a)와 하부시트(50b)를 융착한 뒤 홈부(57)를 형성하는 엠보싱부(58)에 구멍을 뚫고 충전한 이후 구멍을 융착하여 메우는 방식으로 충전될 수도 있다. 도 4는 본 고안에 따른 열매체 순환식 발열시트의 작용을 나타내는 단면도로서, 수용부(54)에 충전된 건강물질(60)이 분말이고 입자가 쉽게 변형되지 아니하는 것이므로 부드럽고 자연스러운 푹신함을 제공하고, 외부로부터 압력이 어느 한 부분에 집중적으로 가해지더라도 과도하게 변형되지 아니하여 쿠션 기능의 소실이 없으며, 이처럼 수용부(54)가 그 모양을 유지하려는 힘이 큰 까닭에 의 모양이 에 커다란 변화가 없는 까닭에 외부로부터 압력이 유로(53)와 수용부(54)에 걸쳐 가해지더라도 이에 의하여 유로(53)가 압착되는 정도가 심각하지 아니하여 열매체 흐름에 지장이 초래되지 아니함을 나타낸다. 물론 수용부(54)의 모양이 과도하게 변형되지 아니하는 것에는 벽체(55)가 건강물질(60)의 유동을 제한하는 작용의 역할도 크다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안은 본체의 내부에서 유로가 형성되지 아니하는 부분에 수용부가 형성되어 분말상의 건강물질이 충전되기 때문에 부드럽고 자연스러운 푹신함을 제공할 수 있고, 외부로부터 압력이 가해진 때 그 모양이 과도하게 변하지 아니하므로 수용부의 상부와 하부가 맞닿아 쿠션 기능이 소실되거나 유로가 심각하게 압착되어 열매체 흐름이 정체 또는 지체되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 고안은 수용부에 건강물질의 유동을 제한하는 벽체가 세워지므로 외부로부터 압력이 가해진 때 과도하게 변형되는 것을 보다 적극적으로 방지할 수 있는 이점이 있다. 또 본 고안은 건강물질이 맥반석ㆍ숯ㆍ옥ㆍ천일염ㆍ토르말린ㆍ황토 분말 중 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물로 구성되어 여기에서 방사되는 원적외선의 작용으로 사용하는 것 자체만으로 건강을 증진시킬 수 있는 이점이 있다. |
