KR100697596B1

KR100697596B1 - 맥반석 찜질기

Info

Publication number: KR100697596B1
Application number: KR1020050055566A
Authority: KR
Inventors: 오윤성
Original assignee: 오윤성
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-03-22
Also published as: KR20060107895A

Abstract

본 발명은 상호 합체되는 1쌍의 맥반석으로 된 찜질체로 이루어지고, 그 내부에는 잠열재가 충전 수용된 찜질체와, 이 찜질체를 수용할 수 있으며 내주벽에는 외측이 단열재로 피복된 면상 발열체가 수용되고, 외부 한쪽에 상기 면상 발열체로 전원을 인가하기 위한 터미널이 부착된 수납가방으로 구성되어, 상기 찜질체를 수납가방에 수용하여 놓고, 면상 발열체를 가동시켜 가온 되게 하는 구성으로 된 맥반석 찜질기이며, 상기 잠열재는 가온에 의해 축열된 후 외부 에너지의 공급이 없이도 장시간 찜질체의 온도를 50℃ 이상으로 유지시켜 찜질 효과를 배가시키게 되어 있는 맥반석 찜질기이다.

찜질기, 맥반석 찜질,

Description

맥반석 찜질기{fomentation device made by stone}

도 1은 본 발명의 주요 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 찜질체의 단면도.

도 3은 도 1에 도시한 수납가방의 소재 단층도.

도 4는 도 3에 도시한 면상 발열체의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 찜질체 4: 수납가방

6: 잠열재 8: 자석

10: 덮개 12a, 12b: 벨크로 화스너

14: 내부공간 16: 전원 플럭

18: 터미널 소켓 20: 내피

22: 면상 발열체 24: 단열재

26: 외피 28: 섬유사

30: 흑연 함유수지

본 발명은 찜질기에 관한 것으로서, 특히 맥반석을 주재료로 한 맥반석 찜질기에 관한 것이다.

찜질기는 손발의 혈행 장애, 울혈 해소, 근육 긴장완화 등을 목적으로 환부에 열을 가하는 장치로서, 종래부터 여러 가지 구조의 것이 실용화되고 있으나, 본 발명은 맥반석의 우수한 원적외선 방사 효능으로 찜질 효과를 거두려 하는 것이다.

맥반석의 원적외선 방사 효능을 이용한 찜질기는 주로 맥반석 분을 수용한 포대 내부에 가열 원을 배치한 구조로 됨이 통상이다.

이러한 구조의 찜질기는 약간의 유연성이 있어서 환부에 접촉시키기 좋은 이점이 있으나, 맥반석에서 방출되는 원적외선이 환부로 쬐게 되는 양이 적어 찜질 효과가 낮은 단점이 있다.

그리고 종래의 찜질기는 찜질 효능에만 그치고 있어서 그 쓰임새가 좋지 않다.

본 발명자는 국내 실용신안등록 출원 20-2005-0004683호를 통하여, 맥반석 특유의 원적외선 방사 효능이 직접 환부에 작용할 수 있는 구조로 된 찜질기로서, 족온 기능, 목침 대용 기능, 복부 다이어트 기능을 갖춘 맥반석 찜질기를 제안한 바 있다.

그런데 제안한 맥반석 찜질기는 찜질체 내부에 전열수단을 배치한 구조로서, 이 전열수단이 단선 또는 단락되면 수리가 용이하지 않은 결점이 있고, 또한 가온은 내부에서 발원하여 외부로 전도되기 때문에 가온 시간이 길어지는 단점이 있다.

또, 잠열재로서 운모석분, 산화알미늄분, 구리분 등을 채용한 현열(sensible heat) 방식의 잠열재를 사용하고 있는 관계로, 가열 직후는 대단히 뜨거워 수건 등으로 싸서 사용할 정도이지만 얼마 지나지 않아 식어 버려 항온성이 좋지 않은 단점이 있다.

잠열재로서, 난방분야에서는 상변화물질(PCM: phase change material)이 사용되고 있다. 상변화물질이란 물리적, 화학적 조건 변화에 따라 상 전이되는 성질을 가진 물질을 뜻하며, 상전이의 예로는 융해, 고화, 기화, 응결 따위를 들 수 있다.

상전이를 일으키는 상변화물질은 수없이 많은 종류가 알려져 있고, 각 물질의 용융온도는 천차만별로 나타나기 때문에 축열의 용도에 맞게 혼합 사용함이 일반적이다.

상변화물질을 이용한 잠열에서 나타나는 문제점은, 물질이 상전이를 반복할 때에 차츰 침전물로 변천되어 잠열 효과가 저하되는 상분리 현상, 용융점 이하로 온도가 내려가도 액체에서 고체로 상변화가 일어나지 않아 잠열 방출이 정지되는 과냉각현상, 화학적 결합 또는 시간이 지남에 따라 물성이 변화되는 부식 현상이 알려져 있고, 이들 문제점은 상변화물질의 각 특성을 잘 조합하여 해소하거나, 따로 핵 생성제(nucleating agent), 증점제(thickening agent)를 준비하여 첨가함으로써 해소하고 있다.

그러나 상변화물질로서 공지된 것은, 대부분 난방에 적용하기 위한 것이므로 본 발명에 관련된 찜질기에서 요구되는 잠열 효과에는 부합되지 않는다.

본 발명의 목적은 맥반석 특유의 원적외선 방사 효능이 직접 환부에 작용할 수 있는 구조로 된 찜질기로서, 족온 기능, 목침 대용 기능, 복부 다이어트 기능 등을 갖춤과 동시에, 전열수단의 고장 수리가 용이하고 단시간에 가온 될 수 있는 구성을 갖춘 맥반석 찜질기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 찜질에 적합한 온도 범위로 장시간 유지될 수 있는 잠열재를 갖추게 하여, 지속적인 외부 열원의 공급이 없이도 수시간 동안 찜질을 행할 수 있는 맥반석 찜질기를 제공함에 있다.

상술한 목적을 구현하는 본 발명은, 맥반석으로 되고 상호 접합 되는 1쌍으로 이루어지며 내부에는 잠열재가 충전되는 찜질체로 된다.

그리고 이 찜질체를 수용할 수 있고 외측이 단열재로 피복된 면상 발열체를 내주면에 구비하는 수납가방이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 찜질체의 내부에 충전된 잠열재 속으로는 혈행 촉진을 위한 자석이 배열될 수도 있다.

본 발명의 찜질기에 수용되는 잠열재는, 피로인산나트륨 10수화물(Na₄P₂O₇ㆍ10H₂O)과 도코산(C₂₂H46)을 혼합한 상변화물질 69 ~ 87 중량%에, 핵 생성제로서 염화나트륨(NaCL) 10 ~ 15 중량%, 증점제로서 아크릴산 1 ~ 3 중량%, 잠열 온도조절제로서 붕사비료 2 ~ 13 중량%를 첨가하고 교반 혼합한 것이 사용된다.

또, 상기 상변화물질은 염화칼슘 6수화물(Cacl₂ㆍ6H₂O), 티오황산나트륨 5수화물(Na₂S₂O₃ㆍ5H₂O), 탄산나트륨 10수화물(Na₂CO₃ㆍ10H₂O), 인산수소나트륨 12수화물(NaHPO₄ㆍ12H₂O), 아세트산 나트륨 3수화물(CH₃COONaㆍ3H₂O), 황산나트륨 10수화물(Na₂SO₄ㆍ10H₂O) 중에서 선택한 1종을 도코산(C₂₂H46)과 교반 혼합하여 사용할 수도 있다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 따른 바람직한 실시 예로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관련된 찜질기의 구성을 나타내는 사시도로서, 도면에서 상하로 배치된 1쌍의 찜질체(2)는 맥반석으로 된 것이며, 이것은 상호 접합 되는 1쌍으로 이루어진 것이다.

이 찜질체(2)는 수납가방(4)에 넣어져 보관, 가온, 또는 휴대할 수 있는 것이며, 도 2로 나타낸 바와 같이, 내부는 잠열재(6)가 충전될 수 있는 공간이 있고, 또 잠열재(6)와 함께 다수의 자석(8)이 배치될 수도 있는 것이다.

1쌍으로 이루어져서 상호 대향 접합 되는 찜질체(2)는, 견고한 접합을 구현하기 위하여 어느 한쪽에 돌출테를 부여하여 끼워 맞춤 형식으로 접합 되게 할 수도 있다.

본 발명에서, 찜질체(2)의 내부로 충전되는 잠열재(6)는 상변화물질, 핵 생성제, 증점제, 잠열 온도 조절제를 혼합하여 되는 것이다.

상변화물질로는 피로인산나트륨 10수화물(Na₄P₂O₇ㆍ10H₂O)과 도코산(C₂₂H46)을 혼합한 것이 적당하다.

상변화물질로서 도코산을 단독으로 사용하고, 초기온도 30℃에서 온도 80℃로 가온하여 축열 시키면서 전체 상변화의 평균온도와 축열량 변화를 관찰하면, 초기 열 저장시 도코산의 온도는 서서히 증가하고 58 ~ 62℃에서 잠열 구간의 형성이 시작되고 축열량은 68.375㎉/㎏로 측정된다.

또, 피로인산 나트륨을 단독으로 채택하여 초기온도 40℃ 에서 90℃로 가온하여 축열 시키면서 전체 상변화의 평균온도와 축열량 변화를 관찰하면, 초기 열 저장시 급속히 온도가 상승하고 75 ~80℃에서 잠열 구간이 형성되며 축열량은 73.25㎉/㎏ 로 측정된다.

그렇지만, 도코산과 피로인산 나트륨을 교반 혼합한 것을, 초기 온도 35℃에서 85℃로 가온하여 축열 시키면서 전체 상변화의 평균온도와 축열량 변화를 관찰하면, 초기 열 저장시는 용융점이 낮은 도코산의 축열량이 신속하게 증가하여 축열 종료되는 한편, 피로인산 나트륨은 그보다 높은 온도에서 축열량이 증가하기 t작하며, 이때의 축열량은 일반적으로 피로인산 나트륨이 도코산에 비해 약 6% 더 높게 나타난다.

핵 생성제는 상변화물질의 결정핵 형성을 촉진하여 과냉각을 억제하게 되는 것으로서 본 발명에서는 염화나트륨(NaCL)이 사용된다.

또, 증점제는 상기 표의 상변화물질이 융해-응고하는 과정에서의 과냉각을 억제함과 동시에 융해-응고를 반복하여 생기는 상분리 현상도 억제하는 것으로서, 본 발명에서는 아크릴산 100 중량%, 혹은 아크릴산 99 중량%에 C핵산, 계면활성제, 수산화나트륨(NaOH) 33% 수용액, 메타놀(MeOH) 및 에폭시 812의 혼합물을 1 중량% 이내로 첨가 혼합한 것을 사용할 수 있다.

잠열 온도조절제는 특정 온도 범위를 장시간 지속시키기 위하여 투입하는 것 이며, 본 발명에서는 붕사비료를 사용한다.

상술한 상변화물질, 핵 생성제, 증점제, 잠열온도 조절제는,

상변화물질 69 ~ 87 중량%

핵 생성제 10 ~ 15 중량%

증점제 1 ~ 3 중량%

잠열 온도조절제 2 ~ 13 중량% 를 교반 혼합하면 본 발명에 적합한 잠열재(6)를 얻게 된다.

이렇게 얻어지는 잠열재(6)를 찜질체(2)에 수용할 때는 상변화물질의 용융점보다 10 ~ 20℃ 정도 높은 온도까지 가온시키면 간편하게 주입 충전할 수 있다.

상기 잠열재(6)의 가열 온도에 따른 축열량의 변화는 다음 표 1과 같았다.

상기 표에서 □는 본 발명, △은 비교 예로서의 물, 그리고 ○는 비교 예로서의 돌에 관한 축열량 변화를 나타내는 그래프이다.

표 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 사용되는 잠열재(6)는 온도 63℃에 이를 때까지 축열량은 최고 30Kcal/Kg으로 나타났으나, 상기 온도 63℃에 이르러서는 순식간에 85Kcal/Kg으로 급하게 증가하고, 그 이상의 온도에서는 다시 완만하게 축열량이 증가하는 특성을 보여 주고 있는바, 이는 63℃ 부근까지는 도코산의 축열이 시작되어 순식간에 종료되고, 다시 더 높은 온도에서는 피로인산 나트륨의 용융이 개시되면서 서서히 축열이 진행되는 현상으로 나타나기 때문이다.

또, 축열 후의 잠열 효과는 표 2와 같은 결과로 나타났다.

표 2에서, 본 발명의 잠열재(6)는 온도 60℃ 이상까지는 비례적으로 식지만, 온도 60℃에서는 대략 5시간 동안 그 온도를 유지하는 잠열 구간을 형성한 다음, 그후부터는 비례적으로 식어가는 특성을 보여주고 있다.

상기 잠열 구간에서는 도코산의 잠열 효과로 온도 60℃가 유지되는 한편, 피로인산 나트륨에서 발산되는 잠열로 인하여 도코산이 재차 축열 하는 작용이 반복하여 나타나 장시간 유지되는 것이다.

또 상기 잠열구간의 온도 60℃는 맥반석 찜질에 최적한 온도가 되므로 상술한 바와 같이 2종을 교반 혼합한 상변화물질은 맥반석 찜질에 가장 효과적인 잠열재가 됨을 알 수 있다.

본 발명의 잠열재(6)는 상술한 도코산과 피로인산 나트륨의 2종 혼합으로 한정되는 것은 아니며, 이들과 균등한 특성이 있는 상변화 물질로서 염화칼슘 6수화물(Cacl₂ㆍ6H₂O), 티오황산나트륨 5수화물(Na₂S₂O₃ㆍ5H₂O), 탄산나트륨 10수화물(Na₂CO₃ㆍ10H₂O), 인산수소나트륨 12수화물(NaHPO₄ㆍ12H₂O), 아세트산 나트륨 3수화물(CH₃COONaㆍ3H₂O), 황산나트륨 10수화물(Na₂SO₄ㆍ10H₂O)을 들 수 있고, 이들 상변화물질에 상기 도코산(C₂₂H46)을 포함시킨 군에서 2종을 선택하여 혼합한 것을 사용할 수 있다.

다음 표 3은 상기의 상변화물질이 갖고 있는 용융점과 단위 중량당 잠열량이 측정치이다.

상변화물질	용 융 점(℃)	잠 열 량(㎉/㎏)
Cacl₂ㆍ6H₂O	29.0	45.0
Na₂S₂O₃ㆍ5H₂O	48.5	48.0
Na₂CO₃ㆍ10H₂O	33.0	59.0
NaHPO₄ㆍ12H₂O	35.2 ~ 44.6	66.8
CH₃COONaㆍ3H₂O	58.0	54.0
Na₄P₂O₇ㆍ10H₂O	70.0	44.0
Na₂SO₄ㆍ10H₂O	32.4	60.0
C₂₂H₄₆	44.4	60.6

다시 도 1을 참조하면, 수납가방(2)은 덮개(10)를 구비하고 있고, 이 덮개(10)는 벨크로 화스너(12a, 12b)에 의해 닫힌 상태를 보전할 수 있게 되어 있으며, 이 덮개(10)에 의해 수납가방(2)의 내부공간(14)은 외부로부터 격리되어 가온 시의 열손실을 줄이게 된다.

수납가방(4)의 외부 한쪽에는 통상의 온도 조절회로를 갖춘 전원 플럭(16)이 끼워져 연결되기 위한 터미널 소켓(18)이 구비되어 있고, 이 터미널 소켓(18)을 통하여 인가되는 전원은 수납가방(4)으로 인가된다.

한편, 수납가방(4)의 소재는 도 3으로 도시한 바와 같이, 내피(20)에 인접하여 망상의 면상 발열체(22)가 겹쳐져 배치되고, 그 외측으로는 단열재(24)가 겹쳐진 다음, 외피(26)로 피복된 단층구조를 가진다.

또, 도면에는 나타나 있지 않으나 단열재(24)는 면상 발열체(22)와 접하는 면이 은박 반사면으로 되어, 상기 면상 발열체(22)로부터 발생하는 적외선을 수납가방(4)의 내측으로 반사시켜 열손실을 줄이게 되어 있다.

면상 발열체(22)는 반드시 망상으로 구성해야 하는 것은 아니지만, 본 발명에서는 70℃ 이하의 낮은 온도로 가온시키기 위하여 필요한 것이다.

또한, 망상의 면상 발열체(22)는 도 4의 도시와 같이, 섬유사(28)의 외표면에 흑연 함유 수지(30)가 코팅된 구조로 되어 있어서, 인가되는 전원은 흑연 함유 수지를 통해 흐르면서 발열하게 된다.

상술한 구성의 본 발명은, 다만 찜질체(2)를 수납가방(4)에 넣고 덮개(10)를 닫은 후에 상기 수납가방(4)의 터미널 소켓(18)으로 전원 플럭(16)을 끼워 연결하는 간단한 조작으로 찜질체(2)를 가온시킬 수 있다.

또, 찜질체(2)는 전자레인지에 넣어져 고주파로 내부의 잠열재(6) 온도가 승온되게 함으로써 소망하는 온도 범위로 가온될 수 있으며, 이렇게 가온 되는 찜질체(2)는 맥반석으로 만들어져 있음에 따라 특유의 원적외선을 방출하게 된다.

그러므로 사용자는 가온된 찜질체(2)의 외표면을 환부 등에 접촉시키는 간단한 방법으로 사용할 수 있다.

전자레인지 또는 수납가방(4)에서 가온된 찜질체(2)는 외부로부터의 가열원과 단절되어도 내부에 수용된 잠열재(6)를 통한 지속적인 가온 작용으로, 상당 시간 예를 들면, 최단 3 ~ 4시간, 최장 5시간 정도 가온 된 상태를 유지하게 된다.

상술한 바와 같은 구성으로 된 본 발명의 찜질기는, 찜질체를 직접 환부에 접촉시키는 것이므로 다른 찜질기에 비하여 원적외선의 방사량이 월등히 많아 찜질 효과가 좋다.

게다가 상기 찜질 효과는, 외부 에너지의 공급이 없어도 내부에 수용된 잠열재의 작용으로 장시간 발휘되는 것이므로 종래의 일반적 찜질기에 비해 사용하기가 편리하다.

또, 상호 접합 되는 1쌍으로 이루어진 찜질체는 그 표면을 어떤 형태로든 가공할 수 있는 것이므로, 도시한 원반형뿐만이 아니고, 중앙이 오목한 만곡면으로 된 목침 형태 등으로도 쉽게 만들어낼 수 있어서 간단하게 목 경부 찜질을 행할 수 있고, 그 만곡면으로 편안하게 발을 걸쳐 놓을 수도 있어 족온기로도 활용될 수 있으며, 찜질기로 사용하지 않을 때는 목침으로 사용될 수 있는 등 용도가 다양하다.

또, 만곡면은 인체의 복부 곡선에도 어울리는 것이므로 이것을 복부에 얹고 복식 호흡하면, 복부의 지방층이 원적외선 효과로 쉽게 분해되어, 다이어트 효과가 좋고, 게다가 찜질기의 무게가 복부를 압박하게 되어 복부 비만을 줄이는데 탁월한 효과가 있다.

본 발명은 상기와 같은 효과 외에도, 전열수단으로 되는 면상 발열체가 수납가방의 내주면에 설치되어 있는 관계로, 고장 발생 시에는 수납가방을 교체하면 되는 것이므로 사용자에 대한 애프터 서비스를 간편하게 할 수 있는 이점과, 수납가방은 찜질체의 보관, 휴대 및 열 손실 없는 단시간의 가온 효과를 도모하게 하는 장점이 있다.

Claims

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상호 합체되는 1쌍의 맥반석으로 되고, 내부에 잠열재가 충전되어 있는 찜질체로 이루어진 맥반석 찜질기에 있어서,

상기 잠열재는 피로인산나트륨 10수화물(Na₄P₂O₇ㆍ10H₂O)과 도코산(C₂₂H46)을 혼합하여 얻는 상변화물질 69 ~ 87 중량%에, 핵 생성제로서 염화나트륨(NaCL) 10 ~ 15 중량%, 증점제로서 아크릴산 1 ~ 3 중량%, 잠열 온도조절제로서 붕사비료 2 ~ 13 중량%를 혼합한 것임을 특징으로 하는 맥반석 찜질기.
청구항 3에 있어서, 상기 상변화물질은 도코산(C₂₂H46)에 염화칼슘 6수화물(Cacl₂ㆍ6H₂O), 티오황산나트륨 5수화물(Na₂S₂O₃ㆍ5H₂O), 탄산나트륨 10수화물(Na₂CO₃ㆍ10H₂O), 인산수소나트륨 12수화물(NaHPO₄ㆍ12H₂O), 아세트산 나트륨 3수화물(CH₃COONaㆍ3H₂O), 황산나트륨 10수화물(Na₂SO₄ㆍ10H₂O) 중에서 선택한 1종을 첨가하여 혼합한 것임을 특징으로 하는 맥반석 찜질기.