KR20110053863A

KR20110053863A - 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드

Info

Publication number: KR20110053863A
Application number: KR1020090110558A
Authority: KR
Inventors: 김수호
Original assignee: 김수호; 주식회사 우석
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2011-05-24

Abstract

본 발명은 인체의 등이나 허리 또는 어깨나 팔, 다리에 착용하여 사용할 수 있게 한 발열패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 발열체에 메인 및 보조전원선을 내장하여 된 발열패드에 충전식 전원부가 내장된 컨트롤러를 연결 형성하고, 상기 발열패드에는 양 끝단부를 서로 결합 또는 분리시킬 수 있도록 한 다양한 형태의 파스너를 결합 형성함으로써,

사용자가 원하는 신체 부위에 간편하게 착용할 수 있어 사용상의 편리함은 물론 착용 위치에 구애를 받지 아니하므로 활용도가 매우 높은 것이고, 충전식 전원부를 사용함에 따라 이동성이 탁월하므로 실내에서는 물론 전원의 공급이 용이하지 못한 야외에서의 사용이 가능한 것이며, 유연성 발열체가 전체적으로 고른 전압의 분포도를 유지케 하여 발열 온도가 전체적으로 고르게 유지될 수 있도록 하면서도 전류충돌이나 전압강하를 방지할 수 있어 사용중의 오류나 발열 온도 편차 등을 예방하므로 사용 수명이 연장되는 효과를 갖는 것이다.

발열패드, 발열체, 발열메쉬, 발열선, 파스너, 컨트롤러, 충전식 전원부

Description

유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드 {Wearable heating pad using flexible heating unit}

본 발명은 인체의 등이나 허리 또는 어깨나 팔, 다리에 착용하여 사용할 수 있게 한 발열패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열메쉬 또는 신축성 발열선이나 도전성 합연사로 된 유연성 발열체에 휴대가 가능하면서도 충전식 전원부가 내장된 컨트롤러를 결합 형성하고, 상기 발열체에는 양 끝단부를 서로 결합 및 분리시킬 수 있도록 한 다양한 형태의 파스너를 결합 형성함으로써, 사용자의 필요에 따라 등이나 허리 또는 어깨나 팔, 다리 등에 간편하게 착용하여 방한은 물론 찜질 효과를 효과적으로 얻을 수 있도록 한 것이다.

기능성 고분자의 한 분야로서 전기 전도성 고분자의 중요성이 점차 커지고 있다. 고분자 재료에 전기 전도성을 부여함으로써 고분자 물질의 유용한 물리·화학적 성질의 물성 및 기능성이 우수한 장점을 얻을 수 있을 뿐 아니라 생산 원가 측면에서도 저렴한 절약형 재료를 얻을 수 있다.

전기 전도성 고분자의 응용 분야도 대전 방지용, 자기 발열용, 또는 전자기파 흡수 등으로 다양화, 전문화되고 있으며, 이러한 용도로 여러 가지의 전도성 복합재료가 제조되고 있다. 전도성 충전제가 함유된 반 결정성 고분자는 온도를 증가시키면 고분자의 용융 영역에서 열적 팽창으로 인하여 고분자 내에 있는 충전제 입자 사이의 층이 증가하게 되어 전자의 흐름이 방해를 받게 되고 따라서 온도가 증가함에 따라 저항이 갑자기 높게 증가하는 현상이 나타나는데 이를 PTC(Positive Temperature Coefficient) 현상이라고 한다.

일반적으로 많은 고분자 물질들은 절연성이 좋은 재료로 인식되어 오고 있으 며, 고분자 재료는 낮은 전기 전도도로 인하여 전기 절연재로서 뛰어난 역할을 하지만 CB(Carbon Black), Carbon Fiber, 금속 가루 등의 충전제를 넣어주면 전기 전도체로서의 역할을 한다. 첨가된 충전제들은 고분자 재료 내에서 전기적인 경로를 형성하여 전자들의 통로로 작용하게 된다. PTC란 고분자 재료에 전도성 입자를 넣어줌으로써 전도체의 역할을 하며, 특정온도나 과전류가 흐를 때 이로 인한 제품이나 전자 회로의 손상을 방지하기 위하여 사용되는 물질을 총칭한다.

전형적으로 사용되어온 PTC 소자들은 뛰어난 열적, 전기적 보호성을 갖는다.

과부하 보호용으로 사용되는 퓨즈(fuse)의 경우는 과전류에 대하여 뛰어난 보호성능을 가지지만 과전류로 인하여 퓨즈(fuse)가 끊어져 전류가 차단되었을 경우 퓨즈(fuse)를 교환해주어야 하는 불편함이 있고, 바이메탈 스위치의 경우는 뛰어난 온도 보호성과 복귀기능을 제공해 주기는 하지만, 과전하에 대하여 민감하지 못해 정밀한 전자회로 등에는 사용이 어렵다. 이에 반해 고분자를 이용한 PTC는 과열에 대한 보호기능과 과부하에 의한 보호 기능을 모두 훌륭히 수행할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 PTC소재는 온도가 상승함에 따라 전기 저항이 증가하는 성질을 가지고 있는데, 이러한 성질을 고분자에 부여함으로써 기존의 세라믹 PTC의 낮은 전기 전도도, 높은 공정단가, 그리고 고정된 형태라는 제약을 받는 단점을 보안하여 더욱 우수한 성질을 이용할 수 있다. 특히 최소 저항이 매우 작아지고 제작 형태가 자유로우므로 소형 기구 설계에 이미 활발히 쓰이고 있으며, 급속히 증가하는 추세이다. 그리고 열이나 전류에 의해 차단 후 온도가 내려가고 과전류가 제거되면 교체의 불편함 없이 자동으로 복귀되는 기능 또한 갖는다.

이러한 PTC 특성 뒤에 고분자의 용융 상태에서 전도성 입자의 분산상태의 변화로 새로운 전도 네트워크가 형성되어 반대로 저항이 크게 감소하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 현상이 일어난다. PTC 효과에 의해 전도성 고분자에 부여된 특성은 NTC 현상에 의해 그 특성을 잃어버릴 수 있기 때문에 NTC 현상은 PTC 현상에 큰 장애가 된다. NTC 현상은 용융 상태에서의 전도성 입자의 운동에 의해 새로운 구조가 형성되어 일어나는 현상으로, 가교에 의해 전도성 입자를 강하게 부착시키는 네트워크를 형성시켜 전도성 입자의 운동을 억제시켜 구조적인 안정을 얻을 수 있다.

고분자에 PTC 기능을 부여하기 위해 첨가해주는 전도성 입자로서 가장 많이 사용되는 것은 Carbon Black 과 Carbon fiber 이며, 고분자 재료로는 PE와 같은 결정성을 갖는 고분자를 사용한다. 상기 고분자 PTC 소자는 전자 제품이나 전자회로 의 손상을 방지할 수 있는 역할로 제작 형태가 자유로우므로 소형기구 설계에 이미 활발히 쓰이고 있으나, NTC 현상을 억제하기 위해 가교제를 첨가하여 경화시키므로 단단한 플라스틱 구조를 갖고 있으므로 일반적인 발열체 용도에 사용하는 데는 문제점이 있다.

또한 전도성 충전제가 함유된 반 결정성 고분자는 온도를 증가시키면 고분자의 용융 영역(Switching temperature)에서 열적 팽창으로 인하여 고분자 내에 있는 충진제 입자 사이의 층이 증가하게 되어 전자의 흐름이 방해를 받게 되고 따라서 온도가 증가함에 따라 저항이 갑자기 크게 증가하는 현상으로 반복적인 열수축과 열팽창간의 진폭이 결정용융점까지 계속적으로 일어나기 때문에 제품의 수명이 단 축되는 문제점이 있다.

이에 따라 근자에 들어서는 섬유사 또는 연질의 합성수지사 또는 고무사 등을 격자 형태로 배치한 메쉬 구조틀의 표면에 액상 실리콘(Silicon) 고무와 도전성 카본블랙(Carbon black)의 혼합으로 이루어지거나 또는 액상 실리콘 고무와 흑연 분말(Graphite powder)의 혼합으로 이루어진 전도성 조성물을 함침 또는 도포 코팅하여 만들어진 유연성 발열메쉬가 안출되어 크게 각광받고 있는 추세이다.

이러한 유연성 발열메쉬는 메쉬 구조틀의 표면에 전도성 조성물을 피막하여 이루어진 것이고, 상기 메쉬 구조틀에서의 가로방향 또는 세로방향에 해당하는 씨줄이나 날줄 들의 양 끝단부에 전원공급선을 연결함에 따라 상기 전원공급선으로 전원을 인가시켜 이들 전원공급선 사이의 전도성 조성물이 통전되면서 상기 전도성 조성물이 갖는 저항체로의 기능으로 인해 상기 유연성 발열메쉬는 가열되는 특성을 갖게 되는 것이다. 이와 같은 유연성 발열메쉬는 인가되는 전원의 세기에 따라 발열온도의 조절이 가능한 것이고, 크기나 두께에 대한 가변 실시가 비교적 용이하므로 발열장판이나 발열패드 등 다양한 목적이나 용도로 활용할 수 있어 매우 뛰어난 효율성을 갖게 되는 것이다.

또한, 일반적으로 전기장판, 전기담요, 찜질팩과 같은 전열기의 열원으로 사용되는 발열선은 최초에 저항값이 높아 자체에서 발열하는 구리선 등과 같은 금속선으로 사용되었다. 그러나 이와 같이 금속선으로 된 발열선은 발열 시간이 일정 시간 경과되거나 과부하가 걸릴 경우 과열에 의해 물성이 변화되고 이에 따라 전열효율이 급격하게 저하되거나 화재의 위험이 있었고, 또한 장시간 사용에 따른 산화로 저항치가 불안정해지고 자장의 크기가 증가되어 인체에 유해한 전자파가 발생되는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 대부분 카본섬유를 도전선으로 하는 발열선이 사용되고 있는데, 이와 같은 발열선은 카본섬유사의 집합체로 이루어진 도전선과, 이 도전선의 외주면에 덧씌워지는 절연층과, 이 절연층의 외주면에 감싸지는 외피층으로 구성된다. 한편, 상기의 발열선은 전원이 인가되면 도전선에 전류가 흐르면서 특정 주파수가 발생되는데 이와 같은 주파수의 공진에 의해 발열 현상이 발생되고 아울러 이 주파수의 공진에 따른 공진 소음으로 전열기 사용시에 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 최근에는 도전선을 일정 간격으로 별도의 선을 이용하여 묶어주어 공진소음을 차단하는 발열선이 안출되고 있으나 이러한 발열선은 그 작업공정이 매우 어려워 생산성이 저하될 뿐만 아니라 불필요하게 결속선이 요구되므로 생산단가가 증가되는 문제점이 있었다. 특히 종래의 발열선은 견고한 도전선이 길이방향으로 배치되어 있으므로 신축성이 없고 이에 따라 발열선을 전기장판이나 전기담요 등과 같이 신축성을 요하지 않는 전열기에만 적용할 수 있는 사용상에 제한이 따른다.

이에, 근자에 들어서는 신축성을 겸비한 발열선이 안출되어 다양한 분야에서 널리 적용되고 있는 것인데, 상기와 같은 신축성 발열선은 신축성 심재의 외면에 도전성 코일선을 감아 형성하고, 이들 심재 및 도전성 코일선의 외측에는 신축성 절연재를 피복하여 이루어진 것이다.

상기와 같은 신축성 발열선은 연속하여 나란하게 배치된 다수개의 신축성 발열선의 양끝단에 별도의 전원공급선을 형성하되, 상기의 전원공급선은 신축성 발열선의 도전성 코일선과 전기적으로 접속되도록 구성함으로써, 상기 전원공급선에 교류 또는 직류 전원을 공급하게 되면 신축성 발열선 내측의 도전성 코일선이 저항체의 역할을 수행하면서 발열하게 되므로 결국 상기의 신축성 발열선 전체가 발열하면서 특정 크기를 갖는 발열체로서의 기능과 역할을 담당하게 되는 것이다.

이와 같은 유연성 발열메쉬 또는 신축성 발열선을 이용하여 만들어진 발열체는 전기장판이나 전기방석 및 전기매트 등의 발열수단으로서 활용됨에 따라 구부러짐이나 꺽임으로부터 안전한 사용이 가능하도록 하고 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 유연성 발열메쉬 또는 신축성 발열선으로 된 발열체에 의한 발열장판이나 발열패드는 사용자에 의해 설정된 전력을 지속적으로 제공하여 연속적인 가동 및 발열이 이루어지게 하므로 과도한 소모전력을 갖는 것이고, 대부 분 가정용 교류 전원을 사용하므로 이동성에 많은 제약이 뒤따르게 된다. 특히, 야외에서 또는 캠핑과 같이 교류전원의 사용이 불가능하거나 불편한 장소에서는 상기와 같은 발열패드를 사용할 수 없는 폐단을 갖고 있는 것이다.

또한, 상기 발열장판이나 발열패드의 가열원으로 사용되는 신축성 발열선은 전원의 공급이 발열메쉬의 양쪽 끝단에서만 이루어지게 하고 있어 신축성 발열선의 길이가 길어지는 경우에는 도전성 코일선은 저항체인 만큼 전원공급 거리가 멀어지거나 길어질수록 저항값이 증가하여 순간적인 전압강하가 일어나게 되는 것이고 전류량이 줄어들어 발열온도가 떨어지는 문제점을 갖고 있는 것이다.

또한, 전압강하 및 줄어드는 전류량으로 인해 국부 저온현상이 발생하거나 발열자체가 안되어 발열체로의 사용이 곤란한 등 기술적인 한계점을 노출하고 있는 실정이다. 더욱이 국부적인 고온현상이 발생하는 경우에는 절연 피복층이 파괴되므로 감전이나 화재 등의 안전사고에 대한 문제점을 내포하고 있기도 하다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 유연성 발열메쉬 또는 신축성 발열선이나 도전성 합연사로 된 발열체에 메인 및 보조전원선을 내장하여 된 발열패드에 충전식 전원부가 내장된 컨트롤러를 연결 형성하고, 상기 발열패드에는 양 끝단부를 서로 결합 또는 분리시킬 수 있도록 한 다양한 형태의 파스너를 결합 형성함으로써,

사용자의 필요에 따라 원하는 신체 부위에 간편하게 착용할 수 있도록 하면서도 종래의 발열체가 갖고 있던 제반의 문제점을 합리적으로 극복한 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유연성 발열메쉬 또는 신축성 발열선 등으로 된 장방형 발열패드의 양 끝단부에 벨크로테이프와 같이 상호 대응하는 파스너를 결합 형성하고, 상기 발열패드는 충전식 전원부를 갖는 컨트롤러와 연결되게 하며, 상기 컨트롤러 내 충전식 전원부는 AC어댑터와 연결되게 하여, 상기 파스너를 이용하여 발열패드를 인체의 등이나 허리 또는 어깨나 팔, 다리 등에 착용할 수 있도록 구성하여 이루어진 것이다.

본 발명은, 사용자가 원하는 신체 부위에 간편하게 착용할 수 있어 사용상의 편리함은 물론 착용 위치에 구애를 받지 아니하므로 활용도가 매우 높은 것이고, 충전식 전원부를 사용함에 따라 이동성이 탁월하므로 실내에서는 물론 전원의 공급이 용이하지 못한 야외에서의 사용이 가능한 것이며, 유연성 발열체가 전체적으로 고른 전압의 분포도를 유지케 하여 발열 온도가 전체적으로 고르게 유지될 수 있도록 하면서도 전류충돌이나 전압강하를 방지할 수 있어 사용중의 오류나 발열 온도 편차 등을 예방하므로 사용 수명이 연장되는 효과를 갖는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발열패드의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발열패드를 착용한 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발열패드의 다른 실시예도, 도 4는 도 3에 의한 발열패드의 착용 상태도이다.

본 발명에 따른 착용식 발열패드는, 다양한 종류의 발열패드(30)에 충전식 전원부(26)를 갖는 컨트롤러(20)를 연결하여 상기 발열패드(30)를 신체의 다양한 부위에 착용함에 따라 발열패드(30)에 의한 고온의 열기로부터 방한 및 찜질의 용도로 활용할 수 있는 것이다.

즉, 상기의 컨트롤러(20)와 발열패드(30)는 서로 분리 가능한 일반적인 플러그 잭 및 소켓에 의한 접속 구조를 갖고 있고, 상기 컨트롤러(20) 역시 AC어댑터(27)와 플러그 잭 및 소켓에 의한 분리와 결합의 접속구조를 갖고 있는 것이다.

이에 따라 상기의 AC어댑터(27)를 이용하여 가정 내에서 컨트롤러(20) 내부의 충전식 전원부(26)에 대하여 충분한 충전이 이루어지도록 한 상태에서 상기의 발열패드(30)를 신체의 필요한 부분에 착용한 후 상기 컨트롤러(20)를 작동시켜 충 전식 전원부(26)의 전원이 발열패드(30)로 공급되게 하면 상기 발열패드(30)가 가열됨에 따라 온열 및 찜질이 이루어질 수 있는 것이다.

특히, 상기의 발열패드(30)는 장방형의 직사각 형태를 갖고 있으므로 팔이나 다리 등에 감싸 착용할 수 있는 것인데, 상기 발열패드(30)의 양 끝단부에는 상호 대응의 파스너(10)(10')가 형성되어 있으므로 발열패드(30)를 팔이나 다리 등에 착용한 상태에서 상호 대응의 파스너(10)(10')를 이용하여 발열패드(30)의 착용상태가 유지되도록 고정하면 되는 것이다.

여기서, 상기의 파스너(10)(10')는 벨크로테이프 또는 후크나 버튼 등 공지된 다양한 형태의 것을 선택하여 적용할 수 있는 것으로서, 벨크로테이프로 된 파스너(10)(10')의 경우에는 일측의 벨크로테이프를 발열패드(30) 방향으로 길게 연장 형성하여 팔이나 다리와 같이 두께를 달리하는 착용부위에 따라 느슨함이 없이 견고한 밀착 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 후크나 버튼으로 된 파스너(10)(10')의 경우에는 대응하는 일측의 파스너를 일정 간격으로 반복 형성함에 따라 타측의 파스너를 원하는 위치에 해당하고 있는 대응의 파스너에 결합 고정함에 따라 착용 부위에 관계없이 발열패드(30)의 밀착 착용이 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 상기의 발열패드(30)를 사용자의 등이나 허리 부분에 착용하고자 하는 경우에는 상기 발열패드(30)의 양 끝단에 형성된 파스너(10)(10')를 이용하여 별도의 신축밴드(11)(11')를 연결 사용함에 따라 신축밴드(11)(11')에 의해 연장된 길이로 인하여 사용자의 등이나 허리 부분에 간편한 착용이 이루어질 수 있는 것이 다.

즉, 상기의 신축밴드(11)(11')는 고탄력의 직물지나 스판덱스와 같은 신축성 밴드로 이루어진 것으로서, 상기 신축밴드(11)(11')의 끝단부 역시 상기 발열패드(30)의 파스너(10)(10')와 상응하는 또 다른 파스너를 고정 형성함에 따라 상기 신축밴드(11)(11')의 분리된 양 끝단을 간편하고 견고하게 고정시킬 수 있는 것이다.

따라서, 상기의 발열패드(30)를 사용자의 등이나 허리에 밀착시킨 상태에서 상기 신축밴드(11)(11')의 가슴부위나 배 부위에서 양 끝단을 서로 결합시키면 신축밴드(11)(11')가 갖는 탄성 복원력에 의해 상기의 발열패드(30)는 등이나 허리 부분에 밀착된 착용상태를 유지할 수 있는 것이다. 이에 상기와 같은 신축밴드(11)(11')가 결합된 상태의 발열패드(30)는 사용자의 등이나 허리 부분 이외에도 어깨나 목 등에도 착용할 수 있어 사용상의 편리함이 매우 뛰어난 것이다.

특히, 상기와 같은 발열패드(30)는 인체와 밀착하여 착용되므로 발열패드(30)의 발열 효과를 빠르게 전달받을 수 있고 열손실이 극소화되므로 효율이 뛰어난 것이고, 상기의 발열패드(30)를 착용한 상태에서 셔츠나 조끼 또는 점퍼 등 상의의 종류에 구애받지 않고 편의대로 의복을 착용할 수 있어 사용상의 편리함이 탁월한 것이며, 발열패드(30)에 의한 열기가 의복 내부에서 전체적으로 순환되므로 방한 효과가 매우 뛰어난 것이다.

또한, 사용자의 등이나 허리 부분에만 밀착되므로 착용에 따른 이물감이 매우 적은 것이고, 통풍에 제약을 받거나 땀이 차는 등의 문제점 역시 별다른 불편함 을 느끼지 못할 정도로 미미한 것이다.

더욱이 상기의 발열패드(30)를 허리에 착용하는 경우 의학적으로 인체가 열을 가장 효율적으로 흡수할 수 있는 6번과 7번 및 8번의 등뼈 마디를 연속하여 가열해주므로 따듯함을 가장 효율적으로 얻을 수 있는 것이어서 방한 효과는 물론 찜질 효과를 극대화시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 착용식 발열패드는 인체의 국소부분에만 제한적으로 착용되는 것이므로 발열패드가 작아져 충전식 전원부(26) 내의 전력 소모량을 획기적으로 줄일 수 있어 충전식 전원부(26)의 크기를 줄일 수 있으므로 휴대성이 뛰어남은 물론 발열시간 및 작동시간을 크게 연장시킬 수 있는 특징을 갖는 것이다.

이하, 본 발명의 착용식 발열패드에 대한 컨트롤러와 발열패드에 대한 상세한 구성과 작용을 설명하기로 한다.

도 5의 도시와 같이 본 발명에 따른 발열패드의 컨트롤러(20)는, 선택버튼부(21)와 시간설정부(22) 및 온도설정부(23)가 형성되고, 상기 시간설정부(22)와 온도설정부(23)가 연결된 상태의 중앙처리부(24)는 별도의 충전식 전원부(26)로부터 전원을 공급받아 상기 시간설정부(22) 및 온도설정부(23)에 의해 조정된 온도와 전원단속 시간을 갖고 상기 전원을 발열패드(30)에 전달하게 되는 것이다. 또한, 상기와 같이 설정된 시간이나 온도 및 충전상태 등은 별도의 표시부(25)를 통해 확인할 수 있는 것이다.

여기서, 상기의 충전식 전원부(26)는 저전압 직류용 충전지 또는 슈퍼콘덴서 등으로 이루어져 있는 것으로서, AC어댑터(27) 등을 이용하여 가정용 교류 전원을 통해 축전시킨 상태에서 축전된 전원을 사용하도록 하면 되는 것인데 충전식 전원부(26)로 인해 상기의 발열패드(30)는 이동에 지장을 받지 않을 것이므로 결국 신체의 다양한 부위에 직접 착용한 상태에서 이동하거나 활동을 할 수 있는 것이다.

즉, 상기의 컨트롤러(20)는 충전식 전원부(26)로부터 제공되는 전원을 제어하여 이를 발열패드(30)로 전달하는 역할을 수행하는 것인데, 상기의 컨트롤러(20)에는 선택버튼부(21)와 시간설정부(22) 및 온도설정부(23)와 중앙처리부(24) 및 표시부(25)가 형성되어 있는 것이고, 이와 함께 충전식 전원부(26)가 내장되어 있는 것이다.

이에 따라 상기의 선택버튼부(21)를 통해 전원의 온, 오프 및 시간설정과 온도설정을 수행하게 되면 이와 같은 신호를 전달받은 중앙처리부(24)는 상기와 같은 설정값에 알맞은 전원을 발열패드(30)로 공급 및 차단하게 되는 것이고, 이와 동시에 상기의 표시부(25)에서는 셋팅된 시간이나 온도의 표시와 충전식 전원부(26)의 배터리 잔량 표시 및 배터리 전압 등을 표시하는 것이고, 필요에 따라 충전중이거나 충전완료 상태 등을 표시하게 되는 것이다. 이러한 표시부(25)는 엘이디와 액정화면 등으로 이루어질 수 있는 것이다.

따라서, 상기와 같은 컨트롤러(20)를 이용한 본 발명의 발열패드에 대한 작동순서를 설명하면, 우선 선택버튼부(21)를 눌러 발열패드(30)에 대한 발열 온도를 설정하게 되는 것인데 예컨데 상기의 선택버튼부(21)를 구성하고 있는 특정의 버튼을 순차적으로 누를 때마다 발열온도가 저온-중온-중고온-고온-초고온-저온과 같은 순서를 갖고 변환 설정되도록 하므로 사용자가 원하는 온도로의 선택이 가능한 것 이고 선택된 온도 범위는 상기 표시부(25)에서의 엘이디 점등을 통해 확인할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기의 선택버튼부(21)를 구성하고 있는 특정의 버튼을 눌러 전원의 단속 시간에 대한 조절이 이루어지는 것으로, 상기 발열패드(30)로 인가되는 전원의 공급시간과 차단시간을 1~40분의 범위 내에서 자유롭게 조절하게 되면 상기의 온도설정부(23)에서 설정된 온도를 갖고 상기 시간설정부(22)에서 설정된 전원인가 및 차단의 과정을 연속하여 반복하게 되는 것이다.

특히, 상기와 같은 온도설정부(23)에서의 발열 온도의 조절은 상기 선택버튼부(21)의 조작에 따라 발열패드(30)에 인가되는 전류 량이 가변되게 하여 이루어지는 것이고, 상기 발열패드(30)에는 바이메탈에 의한 과열차단부(33)를 추가로 형성함에 따라 원하는 설정된 온도대역 이상으로 과열되는 경우 상기 바이메탈의 물리적인 성질에 의해 자동으로 전원이 차단되게 하므로 과열에 의한 화재나 화상 등의 안전사고를 예방할 수 있는 것이다.

특히, 저전압 DC용 충전지에 의한 충전식 전원부(26)를 사용하여 단독 또는 다수의 발열체(40)로 된 발열패드(30)를 작동시킴에 있어, 축전지에 의한 충전식 전원부(26)와 상기 제어 작동을 위한 각종 전자회로는 충전지와 전자회로가 하나의 케이스 내에 함께 내장 고정되어 있는 구조를 채택하는 것이 바람직한 것으로서, 온도가 다수단계로 조절될수 있게 하는 회로를 내장시켜 만드는데 회로를 기판 위에 구성하되 선택버튼부(21)에 의한 스위치를 한번 누르면 저온, 두 번 누르면 중온, 세 번 누르면 중고온, 네 번 누르면 고온, 다섯 번 누르면 초고온이 되게 하는 등 한 개의 온도조절 스위치를 여러 번 누르면 온도가 조절되는 형태로 만들고, 또한 일정시간 간격을 두고 전류를 차단하고 흐르게 해주는 것을 반복할 수 있으며(예시 : 처음 20분간 통전 후 차단, 그 다음부터는 10분 간격으로 통전, 차단을 연속적으로 반복), 충전지에 연결할 수 있는 단자를 만들어 이 기판을 충전지 케이스에 내장시킨다.

상기의 충전식 전원부(26)를 구성하고 있는 충전지는 교체할 수 있어야 하고 케이스 내부에는 위의 온도조절기기능이 설계된 기판이 내장되게 하며, 사용 충전지가 리튬 이온 계열 충전지일 경우 폭발방지 회로가 동시에 내재되게 만드는 것이 바람직할 것이다.

또한, 케이스 외부에는 발열패드(30)에서 뽑아져 나와 방수잭이 연결된 전원선을 꽂아 사용할 수 있는, 또한 충전지를 충전시킬 때 사용하는 AC어댑터(27)를 꽂아서 사용할 수 있는 전원 홈을 만들고, 내부의 충전지를 빼내지 않고 위의 전원 홈에 어댑터 잭을 꽂으면 바로 충전이 되고, 방수잭을 꽂으면 발열부로 전류가 공급되게 하는 구조로 만들고, 또한 케이스 외부에 온도를 조절하는 스위치를 달아 이것으로 온도를 조절하고, 케이스 외부에 전원 온,오프 스위치를 달아 전원을 차단할 수 있게 만든다

이에 따라서, 상기의 충전식 전원부 및 시간과 온도조절부는 일체형으로 한 개의 케이스에 내장되어 있고 이와는 별도로 분리되어 발열체(40)와 과열차단부(33)가 결합된 발열패드(30)를 구성하고 상기 컨트롤러(20)에 달린 전원 홈(콘넥터)에 발열패드(30)에 달린 전원 잭을 꽂아 사용할 수 있도록 하는 것이 가장 이 상적인 형태가 될 것이다.

이와 같은 컨트롤러(20)에 의해 전원이 인가되어 발열하는 상기의 발열패드(30)는 유연성 발열메쉬 또는 신축성 발열선 등의 공지된 다양한 형태의 발열수단을 적용하여 제작되는 것으로서, 상기와 같은 발열수단에 의해 만들어진 발열패드(30)는 도 6의 도시와 같이 최상측에 열축적전달체(31)가 위치하고 그 하측으로는 발열체(40)가 위치하며 최하부에는 단열체(32)가 위치하여 이들이 서로 재봉 또는 접착 고정되어 있는 것이다.

이때의 열축적전달체(31)는 테크노 써머(Techno thermo)로 된 원단의 상부에 면직물지를 덧붙여 만들어지는 것으로, 상기의 테크노 써머(Techno thermo)는 광에너지 흡수 발열기능 원사와 W단면 원사를 조합하여 제작함으로써 더욱 높은 보온성을 실현시킨 신소재이고 빛에너지가 활발하지 않은 흐린 날씨에서도 일반적인 원단보다는 보온성이 뛰어나며 종래의 축열기능 원사에 비교하여 열전도성이 낮은 소재이므로 열기가 외부로 누출되는 현상이 방지되는 효과가 있는 원단인 것이다. 이에 따라 상기의 열축적전달체(31)는 발열체(40)에 의한 열기가 누출되는 것을 차단하므로 방열에 의한 열손실을 최소화하는 것이고 면직물지는 부드러운 촉감을 제공하므로 더욱 안락한 느낌을 갖게 되는 것이다.

또한, 상기의 단열체(32)는 화이버글라스 실리카패드(fiber glass silica pad)에 의해 이루어지는 것으로서, 화이버글라스 실리카패드(fiber glass silica pad)는 통상적으로 우주복 소재라고도 하는 것인데 수천 ℃에서도 견디고 한쪽 방 향으로 열전도를 완전히 차단하는 기능을 갖는 소재로 널리 알려져 있는 것인데, 상기의 단열체(32)는 발열체(40)에서의 열기가 불필요한 방향으로 향하는 것을 차단함과 동시에 상기의 열기가 필요한 방향으로만 온전하게 전달될 수 있게 하므로 불필요한 열기의 방출을 차단하여 더욱 고효율의 발열 특성을 연출할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 만들어진 유연성 발열패드(30)는 열축적전달체(31)와 단열체(32)의 사이에 위치하는 발열체(40)의 발열작용이 고르고 효과적으로 확산 및 전도될 수 있어 매우 효과적인 것이다.

여기서, 상기 발열패드(30)에 대한 신축성이나 내구성 및 내화학성이나 절연성 및 방수성 등을 향상시키기 위한 목적으로, 도 7 및 도 8의 도시와 같이 상기 발열체(40)의 상,하면에 각기 별도의 표면시트(45)(45')를 부착 형성하여 발열패드(30)를 제작함에 따라 이들 표면시트(45)(45')가 갖는 재질적인 특성으로 인해 상기 발열패드(30)는 신축성이나 내구성 및 방수성 또는 절연성 등의 다양한 물리적 특성이 크게 향상되는 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 제1의 표피시트(45) 상에 전원선을 갖는 발열체(40)를 올려놓고 상기 발열체(40)의 상부면에 제2의 표면시트(45')를 순차적으로 올려놓은 후, 고온의 가압 프레스 장치에 의해 상기 표면시트(45)(45')를 가압하게 되면 이들 표면시트(45)(45')가 서로 열용융되면서 분할의 표면시트(45)(45')를 서로 접착시키는 동시에 이들 표면시트(45)(45')의 사이에 발열체(40)가 전원선과 함께 매립된 상태의 발열패드(30)가 완성되는 것이다.

이때 상기의 표면시트(45)(45') 사이에 비닐지와 같은 별도의 접착시트(46)를 삽입하여 가열 압착하는 경우에는 상기 비닐지로 된 접착시트(46)의 경우 융점이 매우 낮은 특성을 갖고 있어 상기 비닐지 보다 높은 융점을 갖는 다양한 재질의 표면시트(45)(45')를 사용할 수 있는 장점을 갖게 된다.

즉, 상기의 표면시트(45)(45')를 부직포 또는 직물지 등으로 사용하는 경우에는 이들 부직포나 직물지로 된 표면시트(45)(45')에 의해 부드러운 촉감은 물론 발열패드(30)의 연성에는 지장을 주지 않으면서도 내구성을 향상시키는 것이고, 상기의 표면시트(45)(45')를 네오프렌(neoprene)과 같은 방수원단으로 사용하는 경우에는 발열패드(30) 전체가 방수 기능을 담당하므로 발열패드에 대한 누전이나 감전 사고 등을 예방할 수 있게 된다.

또한, 상기의 표면시트(45)(45')를 신축성이 뛰어난 스판덱스(spandex)로 사용하는 경우에는 상기의 발열패드(30)는 더욱 뛰어난 신축성을 갖게 되므로 인체의 움직임이나 발열패드(30)에 가해지는 다양한 압력 및 하중으로부터 무리없이 연속적이고 안전한 사용이 이루어질 수 있는 것이다.

이와 같은 발열패드(30)를 구성하기 위한 발열체(40)는, 그물망 형태로 된 도전성메쉬(41) 또는 와이어 형태로 된 신축성 발열선(44)에 의해 만들어 사용하면 되는 것으로서, 상기의 도전성메쉬(41)의 경우 넓은 면적에 대하여 유연함을 갖고 있는 것이 특징적이라 할 수 있을 것이고 신축성 발열선(44)의 경우에는 우수한 신축성으로 인해 다양한 분야에서의 효과적인 활용이 가능하다는 장점을 갖는 것이다.

즉, 상기의 발열체(40)는 도 9 및 도 10의 도시와 같이 섬유사 또는 연질의 합성수지사 또는 고무사 등을 이용하여 위사와 경사 또는 씨줄과 날줄 형태로 직조된 심재(41a)의 전체 표면에 도전성 조성물에 의한 도전성 코팅층(41b)을 형성하고, 상기의 도전성 코팅층(41b)의 표면에는 액상실리콘고무 등으로 된 절연체를 코팅하거나 피복하여 된 절연층(41c)을 형성하여 된 도전성메쉬(41)에 의한 것으로서, 상기의 도전성메쉬(41)에 전원을 인가함에 따라 도전성 조성물에 의해 이루어진 상기 도전성 코팅층(41b)이 발열하여 발열체(40)에 대한 전체적인 온도 상승이 이루어지도록 한 것이다.

특히, 상기와 같이 직조된 심재(41a)를 도전성 조성물 내에 함침하거나 상기의 도전성 조성물을 심재(41a)의 표면에 도포 또는 덧칠하여서 상기의 도전성 조성물에 의한 코팅층(41b)이 형성되도록 하는 것이다. 여기서 상기의 도전성 조성물은 액상 실리콘 고무와 도전성 카본블랙을 혼합하여 만들어지는 것으로서 바람직하게는 액상 실리콘 고무와 도전성 카본블랙이 질량비 기준 100:1~15로 혼합되는 것이 이상적일 것이다.

이와 같이 심재(41a)와 코팅층(41b) 및 절연층(41c)이 형성되어진 도전성메쉬(41)에는 상기 코팅층(41b)에 전원을 인가시키기 위한 전원선을 연결 형성하여 발열체(40)를 완성할 수 있을 것이다.

이때, 상기의 전원선은 도전성메쉬(41)의 양끝단부에 서로 나란하게 배치되는 메인전원선(42)(42')과 이들 메인전원선(42)(42')의 사이 내측에 일정 간격으로 배치되는 보조전원선(43)(43')으로 이루어져 있는 것으로서, 상기의 메인전원 선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 도전성 조성물에 의한 코팅층(41b)과 전기적인 연결 상태를 유지하므로 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 전원을 인가시키면 상기의 코팅층(41b)은 통전 상태가 됨과 동시에 코팅층(41b) 자체가 저항체의 역할을 수행하여 저항에 의한 발열 작용을 수행하게 되는 것이다.

특히, 상기의 보조전원선(43)(43')은 도전성메쉬(41)의 넓이나 길이에 따라 다양한 개체수로 적용할 수 있는 것인데, 도전성메쉬(41)가 넓거나 길이가 긴 경우에는 보조전원선(43)(43')의 개체수를 비례적으로 증가시켜 전원선 간의 사이 간격이 지나치게 멀어지지 않도록 하여야 할 것이다.

따라서, 상기와 같은 보조전원선(43)(43')의 개체수를 가감하여 유연성 발열체(40)를 제작할 수 있어 발열체의 길이가 아무리 길어지거나 넓이가 커지더라도 실제 전원이 공급되는 곳의 저항값은 실질적으로 일정하게 유지되어 전압강하가 전혀 일어나지 않을 뿐만 아니라 전류 분포가 균일해지므로 국부 가열이나 국부 저온 현상을 예방할 수 있는 것이다.

또한, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 교번 순차적으로 서로 다른 극성의 전원이 인가되도록 연결하여야 하는 것으로서, 서로 이웃하는 전원선의 극성이 동일한 경우에는 통전이 이루어지지 아니할 것이므로 서로 이웃하는 전원선 간에는 서로 다른 극성의 전원이 인가될 수 있도록 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43') 들을 양극 또는 음극의 전원부에 각기 구분 접속하면 인가되는 전원으로부터 상기의 발열체(40)는 고르고 안정적인 발열이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 특정 전압에 맞추어 발열체를 만들고자 하는 경우에는 사용하고자 하는 전압에 맞추어 도전성메쉬(41)의 격자 크기를 조절하여 이에 설치되는 보조전원선(43)(43')의 설치 간격을 조절하면 되는 것이다. 즉, 저 전압용 발열체를 만들려면 공급전압이 낮은 관계로 작은 저항값에서 전압강하가 일어난다는 점에 착안하여 메쉬의 격자 크기를 아주 작게 만들고 또한 보조전원선(43)(43')을 다수 설치하되 그 간격을 조밀하게 하고 사용하고자 하는 전압을 걸어보면서 절연층(41c)(필요에 따라 코팅층의 표면에 액상 실리콘 고무에 의한 절연층을 형성하거나 별도의 피복재를 덧씌워 형성할 수 있음)이 파괴되지 않으면서도 최상의 발열이 이루어지는 최적의 격자크기와 전원공급선의 간격을 만들어내면 되는 것이다.

반면에 고 전압용 발열메쉬를 만들려면 도전성메쉬(41)의 격자 크기를 크게 만들고 보조전원선(43)(43')의 간격을 크게 하여 배치하면 된다. 이때 메쉬의 격자 크기에 대한 조절은 메쉬의 격자 사이에 가로줄과 세로줄 간에 서로 코로나가 발생되어 절연이 파괴되지 않도록 넓히되 격자 크기가 너무 커서 전압강하가 일어나지 않는 최적점의 격자크기로 조절하여 만들고 전원공급선의 간격도 전압강하가 일어나지 않는 최대거리로 벌려서 넓게 설치하여 만들면 되는 것이다.

또한, 상기의 발열체(40)를 구성함에 있어 주요한 발열수단으로서 도 11 및 도 12의 도시와 같이 신축성 발열선(44)을 이용하여 제작할 수도 있는 것으로서, 상기의 신축성 발열선(44)은 열전도가 이루어지는 신축성 실리콘수지로 이루어진 신축성 심재(44a)의 표면에 카본섬유사로 된 도전성 코일선(44b)을 권취 형성한 상태에서, 이들 신축성 심재(44a) 및 도전성 코일선(44b)의 표면에 역시 열전도가 이 루어지는 신축성 실리콘수지로 된 신축성 절연재(44c)를 피복 형성하여 이루어지는 것이다. 이에 따라 상기 신축성 발열선(44)의 도전성 코일선(44b)에 전원을 인가하게 되면 도전성 코일선(44b)이 저항체의 역할을 수행하면서 발열이 이루어지는 것이고 결국 상기 신축성 발열선(44)에 대한 온도 상승은 물론 열전도를 통해 발열체(40) 전체에 대한 발열 작용이 일어나게 되는 것이다.

이와 같이 신축성 심재(44a)와 도전성 코일선(44b) 및 신축성 절연재(44c)에 의해 형성되어진 신축성 발열선(44)에는 상기 도전성 코일선(44b)에 전원을 인가시키기 위한 별도의 전원선을 연결 형성함에 따라 목적하는 발열체(40)를 완성할 수 있을 것이다.

이때, 상기의 전원선은 신축성 발열선(44)의 양끝단부에 서로 나란하게 배치되는 메인전원선(42)(42')과 이들 메인전원선(42)(42')의 사이 내측에 일정 간격으로 배치되는 보조전원선(43)(43')으로 이루어져 있는 것으로서, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 도전성 코팅선(44b)과 전기적인 연결 상태를 유지하므로 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 전원을 인가시키면 상기의 도전성 코일선(44b)은 통전상태가 됨과 동시에 도전성 코일선(44b) 자체가 저항체의 역할을 수행하여 저항에 의한 발열 작용을 수행하게 되는 것이다.

특히, 상기의 보조전원선(43)(43')은 신축성 발열선(44)의 전체 길이에 따라 다양한 개체수로 적용할 수 있는 것인데, 신축성 발열선(44)의 길이가 긴 경우에는 보조전원선(43)(43')의 개체수를 비례적으로 증가시켜 전원선 간의 사이 간격이 지나치게 멀어지지 않도록 하여야 할 것이다.

따라서, 상기와 같은 보조전원선(43)(43')의 개체수를 가감하여 발열체(40)를 제작할 수 있어 발열체의 길이가 아무리 길어지더라도 실제 전원이 공급되는 곳의 저항값은 실질적으로 일정하게 유지되어 전압강하가 전혀 일어나지 않을 뿐만 아니라 전류 분포가 균일해지므로 국부 가열이나 국부 저온 현상을 예방할 수 있는 것이다.

또한, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 교번 순차적으로 서로 다른 극성의 전원이 인가되도록 연결하여야 하는 것으로서, 서로 이웃하는 전원선의 극성이 동일한 경우에는 통전이 이루어지지 아니할 것이므로 서로 이웃하는 전원선 간에는 서로 다른 극성의 전원이 인가될 수 있도록 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')들을 양극 또는 음극의 전원부에 각기 구분 접속하면 인가되는 전원으로부터 상기의 신축성 발열체(40)는 고르고 안정적인 발열이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 특정 전압에 맞추어 발열체를 만들고자 하는 경우에는 사용하고자 하는 전압에 맞추어 신축성 발열선(44)의 길이를 조절하여 이에 설치되는 보조전원선(43)(43')의 설치 간격을 조절하면 되는 것이다. 즉, 저 전압용 발열체를 만들려면 공급전압이 낮은 관계로 작은 저항값에서 전압강하가 일어난다는 점에 착안하여 신축성 발열선(44)에 대하여 보조전원선(43)(43')을 다수 설치하되 그 간격을 조밀하게 하고 사용하고자 하는 전압을 걸어보면서 절연재가 파괴되지 않으면서도 최상의 발열이 이루어지는 전원공급선의 최적 간격을 만들어내면 되는 것이다.

반면에 고 전압용 발열체를 만들려면 신축성 발열선(44)의 전체 길이에 대하 여 보조전원선(43)(43')의 간격을 넓게 하여 배치하면 된다. 이때 보조전원선(43)(43')의 간격은 전압강하가 일어나지 않는 최대거리로 벌려서 넓게 설치하여 만들면 되는 것이다.

또한, 상기의 발열체(40)를 구성함에 있어 주요한 발열수단으로서 도 13 및 도 14의 도시와 같이 도전성 합연사(47)를 이용하여 제작할 수도 있는 것으로서, 상기의 도전성 합연사(47)는 불연성과 내구성이 크면서도 수분을 흡수하지 않는 특성을 갖는 유리섬유를 수 가닥 합연하여 만들어진 심사(47a)의 표면에 액상실리콘 고무와 카본블랙이 혼합되어 만들어진 도전성 조성물을 코팅하여 도전층(47b)을 형성한 상태에서, 상기 도전층(47b)의 표면에 신축성 실리콘수지로 된 절연층(47c)을 코팅하여 만들어지는 것이다.

이와 같은 도전성 합연사(47)는 양측 끝단으로부터 전원을 인가하게 되면 상기 도전층(47b)이 저항체의 역할을 수행하면서 발열이 이루어지는 것이고 결국 상기 도전층(47b)에서의 열기는 절연층(47c)을 통해 전도되면서 발열체(40 전체에 대한 가열 작용을 수행하게 되는 것이다.

이와 같이 유리섬유에 의한 심사(47a)와 카본블랙에 의한 도전층(47b) 및 실리콘 고무에 의한 절연층(47c)으로 된 도전성 합연사(47)를 위사와 경사의 형태로 서로 직조하여 그물망의 형태로 만들어 사용하면 되는 것인데, 이때의 도전성 합연사(47)에 의한 그물망의 직조 방법은 트리코트(Tricot) 또는 편성(Knitted)이 아닌 일반적인 직조 형태인 레노직과 평직을 조합하여 서로 교차하는 도전성 합연사(47) 간의 접점이 자연스럽게 생성될 수 있도록 하는 것이다. 이에 따라 상기와 같은 도 전성 합연사(47)에 전원을 인가함에 따라 상기의 도전성 합연사(47)에 의한 발열체(40)는 온열 작용을 수행하게 되는 것이다.

이때, 상기의 도전성 합연사(47)에 전원을 인가하기 위한 수단으로서, 도전성 합연사(47)의 양끝 단부에 서로 나란하게 배치되는 메인전원선(42)(42')과 이들 메인전원선(42)(42')의 사이 내측에 일정 간격으로 배치되는 보조전원선(43)(43')으로 이루어져 있는 것으로서, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 도전성 합연사(47)의 도전층(47b)과 전기적인 연결 상태를 유지하므로 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 전원을 인가시키면 상기의 도전성 합연사(47)는 통전 상태가 됨과 동시에 도전층(47b) 자체가 저항체의 역할을 수행하여 저항에 의한 발열 작용을 수행하게 되는 것이다.

여기서, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 도전성 와이어를 편조하여 이루어진 형태의 편조전극을 사용하는 것이 안정적인 전원의 공급에 적합할 것이다. 또한, 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')을 도전성 합연사(47)에 의해 연결하거나 고정하는 방법으로는 별도의 엮음사를 이용하여 이들이 서로 이격되거나 분리되지 않고 안정적인 접지상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직한 실시예라 할 수 있을 것이다.

특히, 상기의 보조전원선(43)(43')은 도전성 합연사(47)의 전체 길이에 따라 다양한 개체수로 적용할 수 있는 것인데, 도전성 합연사(47)의 길이가 길거나 넓이가 넓은 경우에는 보조전원선(43)(43')의 개체수를 비례적으로 증가시켜 전원선 간의 사이 간격이 지나치게 멀어지지 않도록 하여야 할 것이다.

이와 같은 도전성 합연사(47)로 된 발열체에 적용되는 상기의 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')은 교번 순차적으로 서로 다른 극성의 전원이 인가되도록 연결하여야 하는 것으로서, 서로 이웃하는 전원선의 극성이 동일한 경우에는 통전이 이루어지지 아니할 것이므로 서로 이웃하는 전원선 간에는 서로 다른 극성의 전원이 인가될 수 있도록 이들 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')들을 양극 또는 음극의 전원부에 각기 구분 접속하면 인가되는 전원으로부터 상기의 발열체(40)는 고르고 안정적인 발열이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 특정 전압에 맞추어 발열체를 만들고자 하는 경우에는 사용하고자 하는 전압에 맞추어 도전성 합연사(47)의 길이를 조절하여 이에 설치되는 보조전원선(43)(43')의 설치 간격을 조절하면 되는 것이다. 즉, 저 전압용 발열체를 만들려면 공급전압이 낮은 관계로 작은 저항값에서 전압강하가 일어난다는 점에 착안하여 도전성 합연사(47)에 대하여 보조전원선(43)(43')을 다수 설치하되 그 간격을 조밀하게 하고 사용하고자 하는 전압을 걸어보면서 절연재가 파괴되지 않으면서도 최상의 발열이 이루어지는 전원공급선의 최적 간격을 만들어내면 되는 것이다.

반면에 고 전압용 발열체를 만들려면 도전성 합연사(47)의 전체 길이에 대하 여 보조전원선(43)(43')의 간격을 넓게 하여 배치하면 된다. 이때 보조전원선(43)(43')의 간격은 전압강하가 일어나지 않는 최대거리로 벌려서 넓게 설치하여 만들면 되는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발열패드의 전체 구성도

도 2는 본 발명에 따른 발열패드를 착용한 상태도

도 3은 본 발명에 따른 발열패드의 다른 실시예도

도 4는 도 3에 의한 발열패드의 착용 상태도

도 5는 본 발명에 따른 발열패드의 컨트롤러 구성 및 연결도

도 6은 본 발명에 따른 발열패드의 발열체에 대한 다른 실시예도

도 7은 본 발명에 따른 발열패드의 발열체에 대한 또 다른 실시예도

도 8은 도 7에 의한 발열체의 부분 확대도

도 9는 본 발명에 따른 발열패드의 내부 발열체에 대한 구성도

도 10은 도 9에 의한 발열메쉬의 "A"부분 확대도

도 11은 본 발명에 따른 발열패드의 내부 발열체에 대한 다른 구성도

도 12는 도 11에 의한 신축성 발열선의 "A"부분 확대도

도 13은 본 발명에 따른 발열패드의 내부 발열체에 대한 또 다른 구성도

도 14는 도 13에 의한 도전성 합연사의 "A"부분 확대도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,10' : 파스너 11,11' : 신축밴드

20 : 컨트롤러 21 : 선택버튼부

22 : 시간설정부 23 : 온도설정부

24 : 중앙처리부 25 : 표시부

26 : 충전식 전원부 27 : AC어댑터

30 : 발열패드 31 : 열축적전달체

32 : 단열체 33 : 과열차단부

40 : 발열체 41 : 도전성메쉬

41a : 심재 41b : 도전성 코팅층

41c : 절연층 42,42' : 메인전원선

43,43' : 보조전원선 44 : 신축성 발열선

44a : 신축성 심재 44b : 도전성 코일선

44c : 신축성 절연피복

45,45' : 표면시트 46 : 접착시트

47 : 도전성 합연사 47a : 심사

47b : 도전층 47c : 절연층

Claims

장방형 발열패드(30)의 양끝단부에 상호 대응하는 파스너(10)(10')를 결합 형성하고, 상기 발열패드(30)는 충전식 전원부(26)를 갖는 컨트롤러(20)와 연결되게 하여, 상기 파스너(10)(10')를 이용하여 발열패드(30)를 인체에 착용할 수 있도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

발열패드(30)는, 양측 끝단에 형성된 파스너(10)(10')를 이용하여 탈부착이 가능한 별도의 신축밴드(11)(11')를 부착 형성하고, 상기 신축밴드(11)(11')의 양 끝단부에는 상호 대응하는 또 다른 파스너(10)(10')를 결합 형성하여, 상기 신축밴드(11)(11')에 의해 신체의 등과 허리에 발열패드(30)를 감아 착용할 수 있도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

파스너(10)(10')는, 벨크로테이프 또는 후크, 버튼 중 선택된 하나의 것으로 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

컨트롤러(20)는, 선택버튼부(21)에 의해 가변되는 시간설정부(22)와 온도설정부(23)를 갖고, 상기 시간설정부(22) 및 온도설정부(23)와 연결된 중앙처리부(24)는 설정된 온도와 단속시간을 갖고 발열패드(30)로 전원을 공급하되,

상기 중앙처리부(24)와 연결된 표시부(25)에 의해서는 전원 인가여부와 세팅된 작동시간 및 설정온도와 전원 잔량 및 전원에 대한 전압, 충전상태가 점등 및 디스플레이되도록 하고, 상기 컨트롤러(20) 내부의 충전식 전원부(26)는 AC어댑터(27)로부터 공급되는 전원을 충전하여 상기 중앙처리부(24)를 통해 발열패드(30)로 공급되도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

발열패드(30)는, 상하로 중첩된 표면시트(45)(45')의 사이에 발열체(40)가 내장되어 이루어짐을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항에 있어서,

표면시트(45)(45')의 사이에는 접착시트(46)를 삽입하여 가열 압착에 의한 접착시트(46)의 용융으로 인해 상기 표면시트(45)(45')가 서로 융착되도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항에 있어서,

표면시트(45)(45')는 네오프렌(neoprene) 또는 스판덱스(spandex) 중 선택된 하나의 것으로 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

발열패드(30)는, 상부의 열축적전달체(31)와 하부의 단열체(32) 사이에 발열체(40)가 내장되어 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 8항에 있어서,

열축적전달체(31)는, 테크노 써모(Techno thermo) 원단의 상부면에 면직물지를 밀착 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 8항에 있어서,

단열체(32)는, 화이버글라스 실리카패드(fiber glass silica pad)로 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 1항에 있어서,

발열패드(30)는, 상하로 중첩된 표면시트(45)(45')의 사이에 발열체(40)가 내장되고, 상측의 표면시트(45) 상면으로는 열축적전달체(31)가 형성되고 하측의 표면시트(45')의 저면으로는 단열체(32)가 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항, 제 8항, 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

발열체(40)는, 격자 형태로 된 도전성메쉬(41)의 양 끝단에 서로 나란하게 배치된 메인전원선(42)(42')과 상기 메인전원선(42)(42')의 사이에 균등간격으로 배치된 보조전원선(43)(43')으로 구성되어, 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 교번 순차적으로 서로 다른 극성이 인가되도록 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 12항에 있어서,

도전성메쉬(41)는, 격자 형태로 된 심재(41a)의 표면에 액상실리콘 고무와 카본블랙이 혼합된 도전성 조성물에 의한 코팅층(41b)을 형성하고, 상기 코팅층(41b)의 표면에는 절연층(41c)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항, 제 8항, 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

발열체(40)는, 나란하게 연속하여 배치된 신축성 발열선(44)의 양 끝단에 서로 나란하게 배치된 메인전원선(42)(42')과 상기 메인전원선(42)(42')의 사이에서 신축성 발열선(41)과 접속 상태로 균등 배치된 보조전원선(43)(43')으로 구성되어, 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 교번 순차적으로 서로 다른 극성이 인가되도록 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 14항에 있어서,

신축성 발열선(44)은, 신축성 심재(44a)의 표면에 도전성 코일선(44b)을 권취 형성하고, 상기 신축성 심재(44a)와 도전성 코일선(44b)의 외면에는 신축성 절 연재(44c)를 피복 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항, 제 8항, 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

발열체(40)는, 도전성 합연사(47)를 위사와 경사 형태로 배치되게 직조하여 이루어지고, 상기 직조된 도전성 합연사(47)의 양측에는 도전성 합연사(47)의 끝단을 서로 연결하도록 나란하게 배치된 메인전원선(42)(42')과 상기 메인전원선(42)(42')의 사이에 도전성 합연사(47)와 접점을 형성하며 균등간격으로 배치된 보조전원선(43)(43')으로 구성되어, 메인전원선(42)(42')과 보조전원선(43)(43')에 교번 순차적으로 서로 다른 극성이 인가되도록 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 16항에 있어서,

도전성 합연사(47)는, 유리섬유가 합연된 심사(47a)의 표면에 액상실리콘 고무와 카본블랙이 혼합된 도전성 조성물에 의한 도전층(47b)을 형성하고, 상기 도전층(47b)의 표면에는 액상실리콘 고무에 의한 절연층(47c)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.
제 5항, 제 8항, 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

발열체(40)에는, 바이메탈에 의한 과열차단부(33)를 장착하여 구성됨을 특징으로 하는 유연성 발열체를 이용한 착용형 발열패드.