KR200414024Y1 - 원적외선 방사 무자계 발열선 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기 장판, 전기요, 전기 찜질기 등의 온열기에 사용되는 발열선 자체에서 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 것에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 자기장을 상쇄시킬 수 있는 발열선 자체에 원적외선 방사 재료를 함유하고 있어, 발열선의 가열시 별도의 원적외선 방사 물질을 온열기에 배치하지 않더라도 자체적으로 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 무자계 발열선에 대한 것이다. 본 고안의 구성은, 제1열선, 합성수지 절연층 또는 NTC 써미스터층으로 이루어져 상기 제1열선을 감싸는 내측피복층, 상기 제1피복에 감기는 제2열선, 상기 제2열선의 외측을 감싸는 외측피복층을 포함하고, 상기 제1열선에 흐르는 전류와 상기 제2열선에 흐르는 전류는 상호 반대방향이 되도록 하며, 상기 내측피복층 또는 상기 외측피복층은 원적외선 방사 재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 별도의 원적외선 방사용 구성을 도입하지 않더라도, 발열선을 사용하는 것만으로 해당 전열기구가 원적외선을 방사할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 또한 본 고안은 누설 자기장이 없는 무자계 발열선에서 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

원적외선 방사 무자계 발열선 {Heating Wire for Radiating Far Infrared Ray}

도 1은 종래의 원적외선 방사 전기요를 분해하여 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 고안의 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 고안의 다른 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 고안의 또 다른 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 고안의 또 다른 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 고안의 또 다른 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 고안의 원적외선 방사 무자계 발열선에 함유된 원적외선 방사 재료를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 고안의 원적외선 방사 무자계 발열선에서 원적외선이 방사되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분의 부호의 설명 >

1 : 심실 2 : 제1열선

3 : 내측피복층 4 : 제2열선

5 : 외측피복층 6 : 통전층

7 : 제2외측피복층 10 : 원적외선 방사 재료

본 고안은 전기 장판, 전기요, 전기 찜질기 등의 온열기에 사용되는 발열선 자체에서 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 것에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 유도 자기장을 상쇄시킬 수 있는 발열선 자체에 원적외선 방사 재료를 함유하고 있어, 발열선의 가열시 별도의 원적외선 방사 물질을 온열기에 배치하지 않더라도 자체적으로 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 무자계 발열선에 대한 것이다.

원적외선은 강학상 파장이 25㎛ 이상인 적외선으로서, 적외선 중 파장이 긴 것을 말한다. 눈에 보이지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진(共振) 및 공명(共鳴) 작용이 강한 것이 특징이며, 물체에 도달했을 때 잘 흡수되는 성질이 있으므로 침투력이 강해서 사람의 몸도 이 적외선을 쐬면 따뜻해지는 효과를 갖게 된다. 예를 들어 30℃의 물속에서는 따뜻한 기운을 거의 느끼지 못하지만, 같은 온도의 햇볕을 쐬고 앉아 있으면 따스함을 느낄 수 있는데 그 이유는 햇볕 속에 포함되어 있는 원적외선이 피부 깊숙이 침투하여 열을 만들기 때문이다.

이러한 원적외선의 열작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 준다. 또 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있다. 그 밖에도 발한작용 촉진, 통증완화, 중금속 제거, 숙면, 탈취, 방균, 곰팡이 번식방지, 제습, 공기정화 등의 효과가 있어 주택 및 건축자재, 주방기구, 섬유·의류·침구류, 의료기구, 찜질방 등의 여러 분야에 쓰이고 있다.

이 중 침구류에서 원적외선이 방사되도록 하기 위해서, 원적외선이 방사되는 물질을 면상 발열체로 함유하여 배치시키는 방식을 많이 사용한다. 일반적으로 편리한 온열수단으로 널리 사용되고 있는 각종 전기장판, 전기요의 경우, 발열선에 의한 온열효과와 더불어 인체에 유익하게 작용하는 원적외선을 방사하도록 하기 위해, 발열선 근방에 원적외선 방사가 가능한 재료를 위치시키는 방식을 사용하는데, 이를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 전기요의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 전기요의 구성을 나타낸 일부절개 사시도이며, 도 3은 본 고안에 의한 전기요의 구성을 나타낸 일부확대 단면도로서, 그 구성은 공지의 발열선(23)을 사이에 두고 양측으로 원적외선 방사가 가능한 쿠션부재(22)(25) 및 이 쿠션부재(22)(25)를 각각 에워싸는 바닥재(21)와 외장재(26)로 이루어진다.

상기한 원적외선 방사가 가능한 쿠션부재(22)(25)는, 쿠션성이 우수한 솜 등으로 되는 일반적인 쿠션재에 뛰어난 원적외선 방사 성능을 갖는 소재를 분말이나 액상으로 도포 또는 기타의 방법으로 함침시켜 쿠션부재(22)(25)자체가 쿠션성을 갖는 동시에 다량의 원적외선을 방사토록 하고 있다. 원적외선을 다량으로 방사하기 위해 쿠션재(22)(25)와 바닥재(21) 및 외장재(26)를 이루는 소재에 각각 함침되는 원적외선 방사물질로는 세라믹, 옥, 황토 등의 다양한 물질들이 사용될 수 있는 것으로, 이 물질들을 분말 또는 액상형태로 목적한 쿠션재(22)(25)와 바닥재(21) 및 외장재(26)를 이루는 소재에 도포 또는 분사시켜 함침되게 하고 있다.

상기와 같은 구성에 따라 전기요를 바닥에 깔고 전원을 연결하여 작동시키게 되면 발열선(23)에 의해 전기요가 가열됨과 동시에 쿠션부재(22)(25)와 바닥재(21) 및 외장재(26)로부터 다량의 원적외선이 지속적으로 방사되게 되어 사용자는 온열효과와 함께 원적외선 찜질효과를 거둘 수 있게 되어 질병예방 및 혈액순환의 촉진에 따른 건강증진의 효과를 얻을 수 있게 된다.

그런데 이러한 구조에 있어서, 원적외선을 방사하기 위해서는 발열선(23)의 주변에 원적외선 방사 재료를 함유한 쿠션재(22)(25)와 바닥재(21) 및 외장재(26)를 별도로 구비하여야 하는 번거로운 점이 있다. 이에 이러한 구성 없이도 발열선 자체에서 원적외선이 방사되는 구성이 요청되고 있는 실정이다.

본 고안은 발열선이 유도 자기장이 발생되지 않는 무자계 상태이면서, 동시 에 발열선에서 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 온열 전기요, 전기매트용 발열선을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 제1열선, 합성수지 절연층 또는 NTC 써미스터층으로 이루어져 상기 제1열선을 감싸는 내측피복층, 상기 제1피복에 감기는 제2열선, 상기 제2열선의 외측을 감싸는 외측피복층을 포함하고, 상기 제1열선에 흐르는 전류와 상기 제2열선에 흐르는 전류는 상호 반대방향이 되도록 하며, 상기 내측피복층 또는 상기 외측피복층은 원적외선 방사 재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

또는 제1열선, 합성수지 절연층 또는 NTC 써미스터층으로 이루어져 상기 제1열선을 감싸는 내측피복층, 상기 제1피복에 감기는 제2열선, 상기 제2열선의 외측을 감싸는 외측피복층, 상기 외측피복층의 외주면에 감기는 금속실드, 및 상기 금속실드의 외측을 감싸는 제2외측피복층을 포함하고, 상기 제1열선에 흐르는 전류와 상기 제2열선에 흐르는 전류는 상호 반대방향이 되도록 하며, 상기 내측피복층 또는 상기 외측피복층 또는 상기 제2외측피복층은 원적외선 방사 재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 원적외선 방사 재료는 분말 형태로 함유되어 구비되는 것을 일 특징으로 한다. 상기 원적외선 방사 재료는 액상 형태로 함유되어 구비되는 것을 일 특징으로 한다. 상기 원적외선 방사 재료는 세라믹, 황토, 맥반석, 맥섬석 또는 옥 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 도시된 본 고안 구성의 실시례를 참조하여, 본 고안의 구성을 상세히 살펴보도록 한다.

도 2 내지 도 6은 는 본 고안의 다양한 원적외선 방사 무자계 발열선을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 폴리에스터 등으로 이루어진 심실(1), 심실(1)의 외주면에 어느 한 방향으로 길이 방향을 따라 나선형태로 감겨진 제1열선(2), 제1열선(2)과 심실(1)의 외주면을 감싸며 피복되는 내측피복층(3), 내측피복층(3)의 외주면을 일정간격으로 나선형태로 감긴 제2열선(4), 내측피복층(3)과 제2열선(4)을 감싸며 피복되는 합성수지 재질의 외측피복층(5)을 포함하여 구성되어 있다.

제1열선(2)은 전원 반대측 단부가 제2열선(4)과 단락되도록 하거나, 또는 단락되지 않도록 다양하게 구성할 수 있으며, 전류의 흐름은 제1열선(2)과 제2열선(4)이 반대 방향을 향하게 된다. 제2열선(4)은 접지될 수도 있으며, 도 3과 같이, 판형태, 면형태를 갖도록 구성할 수도 있다.

내측피복층(3)은 절연 합성수지로 구성되거나, 또는 NTC 써미스터로 구성할 수 있으며, NTC 써미스터(Negative Temperature Coefficient thermistor)로 구성하는 경우에는 온도검출회로 동작시에 써미스터가 온도에 민감하게 반응되며 저항값이 변하므로, 임의의 위치에서 과열되더라도 써미스터에 영향을 미치게 되며, 자동적으로 발열선 자체가 발열량을 조절하게 된다.

따라서 사용자는 기준온도를 설정하여, 기준온도보다 높은 경우에는 발열이 안되고 기준온도보다 낮은 경우에는 발열되므로, 온도를 조절할 수 있게 되어, 과열을 방지하는 안전장치로서의 기능은 물론, 온도가 조절되는 기능을 수행할 수 있게 된다.

원적외선을 방사시키는 각종 광물은 분말 형태 또는 액상 형태로, 내측피복층(3)이나 외측피복층(5)내에 함유된다. 즉, 내측피복층(3)이나 외측피복층(5)을 형성하기 위해 원 재료가 액상 형태일 때, 원적외선 방사 재료 예컨대 세라믹, 황토, 맥반석, 맥섬석 또는 옥 등의 광물을 분말 형태로 첨가하거나, 이를 겔, 졸, 액상 형태로 함유시켜, 혼합되도록 한다. 제1열선(2) 또는 제2열선(4)에 전류가 흐르면서 가열동작이 진행되면, 내측피복층(3)이나 외측피복층(5)의 온도가 올라가면서, 그 내부에 함유된 원적외선 방사 재료에서 원적외선이 방사된다.

또 다른 실시례로 도 4를 참조하면, 제1열선(2)을 합성수지 심실(1)과 이에 감기는 열선을 사용하는 대신에, 금속재 전열 도선(2a)을 사용할 수도 있다. 이 때 발열선의 동작 원리는 이전과 동일하나, 상대적으로 두꺼운 금속 전열 도선(2a)을 사용하므로 굽히거나 꺾이는 특성에만 차이가 있게 된다.

경우에 따라서는 도 5와 같이, 제2열선(4)과 외측피복층(5) 사이에 통전층(6)을 감을 수도 있다. 통전층(6)은 통전 재질, 예컨대 통전 가능한 합성수지, 금속 박막, 실드 판, 금속실드 등을 포함하여, 제2열선(4)과 함께 내부에서 누설되는 전기장을 차폐하며, 외부의 그라운드로 대전 전하를 배출시키는 기능을 하게 된다. 또는 도 6과 같이, 외측피복층(5)의 외측에 통전층(6)을 구비하고, 그 외측을 제2외측피복층(7)을 구비할 수도 있다. 원적외선 방사 재료는 내측피복층(3), 외측피 복층(5) 또는 제2외측피복층(7) 내에 선택적으로 함유될 수 있다.

도 7은 본 고안의 원적외선 방사 무자계 발열선에 함유된 원적외선 방사 재료를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 고안의 원적외선 방사 무자계 발열선에서 원적외선이 방사되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 원적외선 방사 재료(10)가 외측피복층(5) 내에 함유되어 있는 상태에서 그 내측에 있는 제1열선(2) 또는 제2열선(4)이 가열되면서, 외측피복층(5)의 온도가 상승하게 되고, 그 내부에 함유된 원적외선 방사 재료(10)는 외측으로 원적외선을 방사하게 된다.

따라서 별도의 원적외선 방사체, 발열체를 전기요, 전기장판 내부에 구비하지 않더라도, 상기한 발열선을 사용하는 것만으로도 원적외선이 방사될 수 있게 된다. 아울러 상기 발열선은 내부적으로 유도 자기장을 상쇄시키는 기능이 있으므로, 발열선 외부로 자기장이 누설되지 않는 효과를 갖고 있다.

본 고안은 별도의 원적외선 방사용 구성을 도입하지 않더라도, 발열선을 사용하는 것만으로 해당 전열기구가 원적외선을 방사할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한 본 고안은 누설 자기장이 없는 무자계 발열선에서 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 제1열선;

   합성수지 절연층 또는 NTC 써미스터층으로 이루어져 상기 제1열선을 감싸는 내측피복층;

   상기 제1피복에 감기는 제2열선; 및

   상기 제2열선의 외측을 감싸는 외측피복층을 포함하고,

   상기 제1열선에 흐르는 전류와 상기 제2열선에 흐르는 전류는 상호 반대방향이 되도록 하며,

   상기 내측피복층 또는 상기 외측피복층은 원적외선 방사 재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 무자계 발열선.
2. 제1열선;

   합성수지 절연층 또는 NTC 써미스터층으로 이루어져 상기 제1열선을 감싸는 내측피복층;

   상기 제1피복에 감기는 제2열선;

   상기 제2열선의 외측을 감싸는 외측피복층;

   상기 외측피복층의 외주면에 감기는 금속실드; 및

   상기 금속실드의 외측을 감싸는 제2외측피복층을 포함하고,

   상기 제1열선에 흐르는 전류와 상기 제2열선에 흐르는 전류는 상호 반대방향이 되도록 하며,

   상기 내측피복층 또는 상기 외측피복층 또는 상기 제2외측피복층은 원적외선 방사 재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 무자계 발열선.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사 재료는 분말 형태로 함유되어 구비되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 무자계 발열선.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사 재료는 액상 형태로 함유되어 구비되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 무자계 발열선.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 원적외선 방사 재료는 세라믹, 황토, 맥반석, 맥섬석 또는 옥 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 무자계 발열선.

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