면상발열체를 내장한 침대매트리스(Mattress having a plane heater)

(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
A47C 21/04
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2005-0092461
2005년09월22일
(21) 출원번호 10-2004-0017496
(22) 출원일자 2004년03월16일
(71) 출원인 신종선
경기도 수원시 장안구 정자동 914 대월마을대림진흥아파트 825-302
김원호
경기도 하남시 감북동 309-5번지
(72) 발명자 신종선
경기도 수원시 장안구 정자동 914 대월마을대림진흥아파트 825-302
김원호
경기도 하남시 감북동 309-5번지
(74) 대리인 권태복
이화익
심사청구 : 있음
(54) 면상발열체를 내장한 침대매트리스
요약
본 발명은 전기전도성도료가 도막형태로 성형되어 인가된 전기에 의해 발열되는 면상발열체에 관한 것으로, 바탕지(10)
의 일면 또는 양면에 소정두께로 발열용도막(20.20')를 형성하고 그 양단부에 종방향 또는 횡방향을 따라 한 쌍의 전극
(30.30')을 형성한 후, 상기 발열용도막(20.20') 및 전극(30.30')의 상부면과 하부면에 전기절연성 접착제(40.40')가 도포
된 커버지(50.50')를 각각 부착하여 면상발열체(1)의 외관을 형성한 다음, 침대매트리스(100)의 스프링조립체(110)와 커
버부재(120)의 사이공간 또는 커버부재(120)의 수용공간에 내장한 상태에서 상기 전극(30.30')에 각각의 전원케이블
(60.60')을 연결하여, 침대매트리스의 내부에 면상발열체를 내장하여 필요에 따라 열원을 공급하므로써 침대매트리스에
앉거나 누운 사용자에게 면상발열체로부터 발생하는 열원이 신속하고 균일하게 전달되어 사용상 편리성이 극대화되고 열
선의 단락 등과 같은 고장과 화재의 위험성이 감소되게 한 것이다.
대표도
도 1
색인어
침대매트리스, 면상발열체, 발열용도막, 접착제, 전원케이블
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 침대매트리스를 도시한 도면,
공개특허 10-2005-0092461
- 1 -
도 2는 본 발명에 따른 침대매트리스의 면상발열체를 도시한 단면도이다.
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 침대매트리스 1 : 면상발열체
10 : 바탕지 20.20' : 발열용도막
30.30' : 전극 40.40' : 전기절연성 접착제
50.50' : 커버지 60.60' : 전원케이블
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 전기전도성도료가 도막형태로 성형되어 인가된 전기에 의해 발열되는 면상발열체에 관한 것으로, 특히 침대매
트리스에 면상발열체를 내장하여 온도분포를 균일화시킴은 물론 사용상 편리성을 제공시킬 수 있도록 된 면상발열체를 내
장한 침대매트리스에 관한 것이다.
일반적으로, 면상발열체는 필름형태로 성형되어 양전극선 사이에 공급되는 전기에너지에 의해 발열되는 것으로서, 이 면
상발열체는 원적외선복사방식으로서 위생적이고 열이용 효율이 우수함은 물론 온도조절이 용이하고 소음이 없는 장점이
있어 각종 난방장치에 이용되고 있다.
그러나, 면상발열체는 카본열선을 조밀하게 제직하거나 또는 카본페이스트를 도포한 후 전극을 양단에 설치하여 전기를
공급하는 전기 발열체이기 때문에, 발열선의 어느 한 부분이 단선 또는 단락되는 경우 전기가 통전되지 못하여 작동이 블
능상태에 도달함은 물론 전기저항의 감소로 인해 발열되어 화재의 위험성이 존재하는 단점이 있다.
그리고, 면상발열체는 그 외표면을 이루는 접착제가 일정강도 및 경도를 갖도록 PET필름 또는 PVC필름 등 플라스틱 재
질로 성형되어 딱딱한 상태를 유지하므로, 유연성 있는 전기발열 제품 등에 내장하여 발열체로 사용하는 경우 충분한 안락
함을 제공하지 못하고 이음이 발생하는 등 사용자에게 불편함을 주므로 사용범위가 제한되는 문제점이 있었다.
특히, 침대매트리스에 면상발열체를 내장하는 경우 발열체 자체의 강도나 경도에 의해 안락함을 충분하게 제공하지 못함
은 물론 높은 온도와 반복되는 충격으로 인해 발열체가 손쉽게 파손되고 화재가 발생하는 사례가 빈번하게 발생하여 사용
자가 꺼리게 되는 문제점이 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 침대매트리스에 유연한 재질적 특성을
갖는 면상발열체를 내장하여 온도분포를 균일화시킴은 물론 사용상 편리성을 제공시킬 수 있도록 된 면상발열체를 내장한
침대매트리스를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 바탕지의 일면 또는 양면에 소정두께로 발열용도막를 형성한 다음 그 양단
부에 종방향 또는 횡방향을 따라 한 쌍의 전극을 형성하고 상기 발열용도막 및 전극의 상부면과 하부면에 절연성접착제가
도포된 커버지를 각각 부착하여 면상발열체의 외관을 형성한 후, 침대매트리스의 스프링조립체와 커버부재의 사이 또는
커버부재에 내장한 상태에서 전극에 각각의 전원케이블을 연결하여 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
발명의 구성 및 작용
이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
공개특허 10-2005-0092461
- 2 -
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 침대매트리스 및 면상발열체를 도시한 도면으로서, 바탕지(10)의 일면 또는 양면에 발열용
도막(20.20')를 형성한 다음 그 양단부에 종방향 또는 횡방향을 따라 한 쌍의 전극(30.30')을 형성하고 상기 발열용도막
(20.20') 및 전극(30.30')의 상부면과 하부면에 전기절연성 접착제(40.40')가 도포된 커버지(50.50')를 각각 부착하여 면상
발열체(1)의 외관을 형성한 후, 침대매트리스(100)의 스프링조립체(110)와 커버부재(120)의 사이 또는 커버부재(120)에
내장한 상태에서 전극(30.30')에 각각의 전원케이블(60.60')을 연결한다.
먼저, 본 발명에 따른 구성요소 중 침대매트리스(100)는, 스프링이 종방향과 횡방향을 따라 규칙적으로 배열된 스프링조
립체(110)와, 스프링조립체(110)의 상면 또는 하면에 적층된 다수개의 완충부재(130) 및, 완충부재(130)의 둘레면을 감
싸는 커버부재(120)로 구성됨을 첨언한다.
그리고, 면상발열체(1)는, 침대매트리스(100)의 완충부재(130)와 커버부재 (120)의 사이에 개재되는 것으로서, 바탕지
(10)에 전기전도성도료를 도포하여 형성한 발열용도막(20.20')과, 발열용도막(20.20')의 양단부에 장착된 전극(30.30'),
전기절연성 접착제(40.40')가 도포된 커버지(50.50'), 및 전극(30.30')에 연결된 전원케이블(60.60')로 구성된다.
이때, 면상발열체(1)는 완충부재(130)와 커버부재(120)의 사이에 개재된 것으로 한정하여 설명하였지만, 그 이외에도 커
버부재(120)의 내부 또는 스프링조립체(110)의 상면 등에 개재시킬 수도 있다.
또한, 발열용도막(20.20')은 탄소분말 또는 흑연분말 또는 탄소섬유 또는 금속산화물 등을 요구되는 전기전도성에 따라
일정비율로 혼합한 후, 우레탄수지 또는 아크릴수지 또는 페놀수지 등과 같이 유연성이 뛰어난 수지류에 분산시켜 전기전
도성 도료를 제조한 다음, 바탕지(10)의 일면 또는 양면에 도포하여 제조한다.
또한, 전기절연성 접착제(40.40')는 발열용도막(20.20') 및 전극(30.30')의 상부면 및 하부면에 도포되는 것으로서,
100∼180℃의 온도범위에서 열융착이 가능하고 유연성이 우수한 열가소성수지 즉, 폴리우레탄 또는 폴리에스터 또는 폴
리에틸렌 등의 수지는 사용하는 것이 바람직하다.
물론, 전기절연성 접착제(40.40')로서, 옥 또는 세라믹분말 등과 같이 원적외선을 방사하는 물질을 포함시킴이 바람직하
다.
또한, 커버지(50.50')로는 면 또는 폴리에스테르 또는 나일론 등의 재질로 제직된 직포 또는 부직포로 형성함이 바람직하
며, 특히 커버지를 방수도포하여 수분이나 이물질의 침투를 최소화함이 바람직하다.
또한, 전기절연성 접착제(40.40')는 커버지(50.50')의 일면에 도포되는 것으로서 전기저항을 최소화함과 동시에 발열용
도막(20.20')과 커버지(50.50')를 접착시키기 위한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참고로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저. 침대매트리스(100)를 제조하는 과정에서 일단, 완충부재(130)와 커버부재(120)의 사이 또는 커버부재(120)의 내
부 또는 스프링조립체(110)의 상면에 면상발열체(1)를 개재하는 과정이 선결되어야 한다.
그런 다음, 침대매트리스(100)를 사용하려는 경우 면상발열체(1)의 전원케이블(60)로 전원을 인가하면, 면상발열체(1)
의 발열용도막(20.20')이 발열하면서 열원을 발생시키므로, 전기절연성 접착제(40.40')와 커버지(50.50')를 통해 전기에너
지가 열에너지로 발산되는 것이다.
따라서, 침대매트리스(100)에 앉거나 누운 사용자에게 발열용도막(20.20')로부터 발생하는 발생열이 사용자의 인체에
신속하고 균일하게 공급되어 안락함을 극대화시킬 수 있게 되는 것이다.
물론, 침대매트리스(100)의 성형과정에서 그 측면에 별도의 공간부 또는 주머니를 형성하여, 면상발열체(1)를 사용하지
않는 경우 전원케이블(60.60')을 보관하여 미관을 향상시킬 수도 있다.
발명의 효과
공개특허 10-2005-0092461
- 3 -
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 면상발열체를 내장한 침대매트리스에 의하면, 침대매트리스의 내부에 면상발
열체를 내장하여 필요에 따라 열원을 공급하므로써 침대매트리스에 앉거나 누운 사용자에게 면상발열체로부터 발생하는
열원이 신속하고 균일하게 전달되어 사용상 편리성이 극대화되고 열선의 단락 등과 같은 고장과 화재의 위험성이 감소되
는 효과가 있다.
그리고, 카본 또는 흑연 등의 전기전도성 소재를 사용하여 면상발열체를 제조하여 전기에너지를 열에너지로 전환하면서
전체에너지 중 80∼90％를 원적외선으로 복사하므로써 높은 열전달효율이 가능해짐은 물론 항균효과 및 건강증진에 이바
지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
바탕지(10)의 일면 또는 양면에 소정두께로 발열용도막(20.20')를 형성하고 그 양단부에 종방향 또는 횡방향을 따라 한
쌍의 전극(30.30')을 형성한 후, 상기 발열용도막(20.20') 및 전극(30.30')의 상부면과 하부면에 전기절연성 접착제(40.
40')가 도포된 커버지(50.50')를 각각 부착하여 면상발열체(1)를 형성한 다음, 침대매트리스(100)에 구비된 스프링조립체
(110)와 커버부재(120)의 사이공간 또는 커버부재(120)의 수용공간에 내장한 상태에서 상기 전극(30.30')에 각각의 전원
케이블(60.60')을 연결하여 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 내장한 침대매트리스.
청구항 2.
제 1항에 있어서, 상기 발열용도막(20.20')은,
탄소분말 또는 흑연분말 또는 탄소섬유 또는 금속산화물을 일정비율로 혼합한 후 우레탄수지 또는 아크릴수지 또는 페놀
수지 중 어느하나에 분산시켜 제조된 전기전도성도료를 바탕지(10)에 도포하여 형성한 것을 특징으로 하는 면상발열체를
내장한 침대매트리스.
청구항 3.
제 1항에 있어서, 상기 전기절연성 접착제(40.40')는,
100∼180℃의 용융점을 갖는 열가소성수지인 것을 특징으로 하는 면상발열체를 내장한 침대매트리스.
청구항 4.
제 1항에 있어서, 상기 커버지(50.50')는,
폴리에스테르 또는 면 또는 나일론에 의해 제직된 직포 또는 부직포 중 어느 하나인 특징으로 하는 면상발열체를 내장한
침대매트리스.
공개특허 10-2005-0092461
- 4 -
도면
도면1
도면2
공개특허 10-2005-0092461
- 5 -