KR20210004180A - 일회용 발열 의류 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열 의류에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일회용 발열 의류에 관한 것이다. 본 발명은 의류 본체와, 상기 의류 본체에 내장되는 필름 히터로서, 수지 매트릭스와 상기 수지 매트릭스에 일 방향으로 배열된 상태로 내장된 다수의 전도성 와이어들과, 상기 수지 매트릭스에 내장된 다수의 전도성 입자들을 구비하는 필름 히터를 포함하는 일회용 발열 의류를 제공한다. 본 발명에 따른 일회용 발열 의류는 유연한 수지 매트릭스에 내장된 전도성 와이어와 전도성 입자들을 포함하는 필름 히터를 구비하므로, 착용자의 움직임에 방해하지 않는다.

Description

일회용 발열 의류{Disposable clothing with heater}

본 발명은 발열 의류에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일회용 발열 의류에 관한 것이다.

수술에 참여하는 의사나 간호사는 수술 중 발생할 수 있는 각종 감염의 위험으로 자신과 환자를 보호하기 위해서 수술용 가운을 착용한다. 과거에는 수술용 가운을 세탁하여 사용하였으나, 최근에는 감염을 방지하기 위해서 일회용 수술용 가운을 사용하는 병원이 증가하고 있다.

일회용 수술용 가운은 위생적이라는 장점이 있으나, 얇은 일회용 수술용 가운을 착용하고 장시간 수술을 할 경우에는 착용자가 추위로 고통받을 수 있다는 문제가 있다. 수술실은 무균상태를 유지하여 수술 중에 생길 수 있는 감염을 방지하기 위해서 20 ~ 23℃ 정도의 낮은 온도로 유지된다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로, 수술용 가운 등의 의류 본체에 발열체를 설치하여 의류의 보온 기능을 강화한 발열 의류가 개발되고 있다.

예를 들어, 등록실용신안 제20-0367802호에는 탄소 콜로이드 액으로 코팅된 발열선으로 형성되는 카본히터를 구비한 발열 의류가 개시되어 있다.

또한, 등록특허 제10-1770142호에는 착용자가 추위를 느낄 때 취하는 일반적인 행동에 의해 발열 온도가 조절되는 스마트 발열 의류가 개시되어 있다.

등록실용신안 제20-0367802호 등록특허 제10-1770142호

본 발명은 일회용 발열 의류의 개발 요구에 따라 새로운 일회용 발열 의류를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 착용자의 움직임에 방해하지 않는 유연한 필름 히터를 구비한 발열 의류를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 일회용 발열 의류에 채용할 수 있는 간단한 인장 수단으로 발열 온도를 조절할 수 있는 발열 의류를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 의류 본체와, 상기 의류 본체에 내장되는 필름 히터로서, 수지 매트릭스와 상기 수지 매트릭스에 일 방향으로 배열된 상태로 내장된 다수의 전도성 와이어들과, 상기 수지 매트릭스에 내장된 다수의 전도성 입자들을 구비하는 필름 히터를 포함하는 일회용 발열 의류를 제공한다.

이러한 구성의 일회용 발열 의류는 유연한 수지 매트릭스에 내장된 전도성 와이어와 전도성 입자들을 포함하는 필름 히터를 구비하므로, 착용자의 움직임을 방해하지 않는다.

또한, 상기 의류 본체에 설치되며, 상기 필름 히터를 상기 전도성 와이어들이 배열된 방향으로 늘리도록 구성된 인장 수단을 더 포함하는 일회용 발열 의류를 제공한다.

이러한 구성의 일회용 발열 의류는 인장 수단을 이용해서 필름 히터를 늘리는 방법으로, 필름 히터의 전기 전도도를 떨어뜨려서, 필름 히터의 발열 온도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 필름 히터를 전원에 연결하도록 설치되며, 상기 필름 히터의 발열에 의해서 가열되어 저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 패턴을 더 포함하는 일회용 발열 의류를 제공한다.

이러한 구성의 일회용 발열 의류는 필름 히터의 온도가 지나치게 상승할 경우에 PCT 패턴의 저항 증가로 필름 히터에 전원 공급이 차단되어 필름 히터가 과열되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 필름 히터는 상기 전도성 와이어들이 배열된 방향과 직교하는 방향을 따라서 배치되며, 상기 전도성 입자들의 밀도가 서로 다른 적어도 두 개의 구간을 포함하는 일회용 발열 의류를 제공한다.

이러한 구성의 일회용 발열 의류는 필름 히터의 온도가 안정적으로 변화한다는 장점이 있다.

또한, 상기 필름 히터는 금속 와이어들을 일 방향으로 배치한 후 전도성 파우더들이 포함된 수지 용액을 도포하고, 경화하는 방법으로 제조되는 일회용 발열 의류를 제공한다.

또한, 상기 필름 히터는 상기 수지 용액을 도포한 후 금속 와이어들의 길이 방향 양단부에 자석을 배치한 후 상기 수지 용액을 경화하는 방법으로 제조하는 일회용 발열 의류를 제공한다.

또한, 상기 의류 본체는 수술용 가운인 일회용 발열 의류를 제공한다.

본 발명에 따른 일회용 발열 의류는 유연한 수지 매트릭스에 내장된 전도성 와이어와 전도성 입자들을 포함하는 필름 히터를 구비하므로, 착용자의 움직임에 방해하지 않는다. 또한, 일부 실시예는 간단한 인장 수단으로 발열 온도를 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일회용 발열 의류의 일실시예의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 필름 히터의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 필름 히터의 길이 변화에 따른 전도성 와이어의 연결 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 필름 히터의 다른 예의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 일회용 발열 의류의 일실시예의 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일회용 발열 의류의 일실시예는 의류 본체(10), 필름 히터(20), 인장 수단(30) 및 PTC 패턴(40)을 포함한다.

의류 본체(10)는 예를 들어, 수술용 가운이나 검진용 가운과 같은 의료용 의류 또는 일회용 안전 작업복일 수 있다. 이하에서는 수술용 가운을 예로 들어 설명한다. 의류 본체(10)는 폴리프로필렌 부직포, 폴리에틸렌 부직포 등으로 이루어질 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 필름 히터의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 필름 히터(20)는 수지 매트릭스(21)와 수지 매트릭스(21)에 내장된 다수의 전도성 와이어(22)들과, 수지 매트릭스(21)에 내장된 다수의 전도성 입자(23)들을 구비한다. 필름 히터(20)의 길이 방향 양단부에는 전도성 와이더(22)들과 연결된 전극(25)이 결합된다.

수지 매트릭스(21)는 다양한 종류의 수지로 형성할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 고무일 수 있다. 수지 매트릭스(21)는 액상 수지를 경화하여 얻을 수 있다.

전도성 와이어(22)는 탄소나 금속 와이어일 수 있다. 금속 와이어는 텅스텐, 몰리브덴, 니켈, 니크롬, 니켈 코발트 합금, 스테인리스강 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 섬유에 도전성 금속 피복 층이 형성된 와이어를 사용할 수도 있다. 전도성 와이어(22)의 지름은 40 내지 60㎛ 정도인 것이 바람직하다. 전도성 와이어(22)의 길이는 수지 매트릭스(21)의 두께에 비해서 긴 것이 바람직하다. 전도성 와이어(22)는 대체로 직선 형태로서 수지 매트릭스(21)의 길이 방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 전도성 와이어(22)들은 서로 겹치면서 연결되어 도전로를 형성한다.

전도성 입자(23)들은 전도성 와이어(22) 사이를 연결하는 역할을 한다. 또한, 전도성 입자(23)들끼리 접촉하여 도전로를 형성하기도 한다. 전도성 입자(23)들의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전도성 입자(23)들은 구형이나 플레이크 형태일 수 있으며, 이들의 혼합일 수도 있다.

전도성 입자(23)들은 구리, 니켈, 코발트, 철 등의 금속 입자 또는 이들의 합금 입자, 이를 입자의 표면에 은 또는 금도금 층이 형성된 입자 등일 수 있다.

필름 히터(20)는 금형에 금속 와이어들을 일 방향으로 배치한 후에 전도성 입자들이 포함되어 있는 수지 용액을 금형에 채우고, 수지 용액을 경화하는 방법으로 제작할 수 있다. 금속 와이어로 니켈이나 니켈 코발트 합금과 같이 자성이 있는 금속 재료를 사용할 경우에는 수지 용액을 채운 후 금속 와이어의 길이 방향의 양단에 자석이나 전자석을 배치하여 금속 와이어가 더욱 확실하게 일 방향으로 서로 겹치게 배열되도록 할 수 있다. 먼저, 자석과 가까운 금속 와이어들이 자화되고, 자화된 금속 와이어에 다른 금속 와이어들이 연이어 붙으면서 도전로가 형성된다.

인장 수단(30)은 필름 히터(20)를 전도성 와이어(23)들이 배열된 방향, 즉, 필름 히터(20)의 길이 방향으로 늘리는 역할을 한다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 필름 히터(20)가 길이 방향으로 늘어나면 길이 방향으로 배열되어 있는 전도성 와이어(22)들이 서로 멀어지면서, 일부 전도성 와이어(22)들 사이의 접촉이 끊어진다. 따라서 필름 히터(20)의 저항이 증가한다. 필름 히터(20)의 저항의 변화는 필름 히터(20)의 발열 온도를 변화시킨다. 따라서 본 발명에서는 스위치 등 별도의 복잡한 장치를 사용하지 않고, 인장 수단(30)을 이용해서 필름 히터(20)의 발열 온도를 직접 조절할 수 있다.

인장 수단(30)으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 히터의 길이 방향 양단에 연결된 끈이 사용될 수 있다. 착용자가 끈을 당겨서 묶는 방법으로 고정하면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 필름 히터(20)가 늘어나면서 전도성 와이어(22)들 사이의 도전로의 일부가 단락되면서 저항이 증가하고, 전류가 감소하여 발열 온도가 낮아진다. 착용자가 끈을 느슨하게 묶어서 고정하거나 끈을 풀면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 필름 히터(20)는 다시 수축하고 전도성 와이어(22)들 사이에 다시 도전로가 형성되어 저항이 감소하고 발열 온도가 높아진다. 이와 같이, 본 발명에서는 별도의 복잡한 온도조절장치 없이 끈을 조이고, 느슨하게 하는 것만으로 필름 히터의 온도를 조절할 수 있다.

끈을 당겨서 묶는 것이 착용자 몸을 조여서 착용자에게 불편할 수 있으므로, 끈과 의류 본체(10)에 각각 벨크로의 갈고리와 걸림고리를 형성한 후 벨크로를 이용해서 끈의 길이를 조절할 수도 있다.

PTC 패턴(40)는 전원(50)과 연결된다. PTC 패턴(40)은 필름 히터(20)가 과열되는 것을 방지하는 안전장치 역할을 한다. PCT 패턴(40)은 필름 히터(20)의 표면에 형성된다. 따라서 필름 히터(20)의 온도가 상승하면, PTC 패턴(40)의 온도도 상승한다. PTC 패턴(40)은 온도가 일정한 온도 이상으로 상승하면, 저항이 급격하게 상승하는 특성이 있다. 따라서 필름 히터(20)의 온도가 해당 온도 이상으로 상승하면, PTC 패턴(40)의 저항이 급격하게 상승하여, 필름 히터(20)에 전류가 흐르는 것이 차단된다. 그리고 필름 히터(20)의 온도가 다시 떨어지면, PTC 패턴(40)의 저항이 감소하여, 필름 히터(20)에 전원이 다시 공급된다.

전원(50)은 일회용 발열 의류에 일체로 설치될 수도 있으며, PTC 패턴(40)과 분리 가능하도록 단자를 통해서 연결될 수도 있다. 분리 가능한 전원을 사용할 경우에는 전원을 충전하여 재활용할 수 있다는 장점이 있으나, 별도의 멸균이 필요하다는 단점이 있다.

도 4는 필름 히터의 다른 예의 평면도이다. 도 4에 도시된 필름 히터(120)는 필름 히터(120)의 폭 방향을 따라서 번갈아가며 배치되는 두 개의 구역(120a, 120b)을 포함한다. 제1 구역(120a)과 제2 구역(120b)은 수지 매트릭스와 전도성 와이어들 및 전도성 입자들을 포함한다는 점에서 동일하다. 하지만, 제2 구역(120b)은 전도성 입자들의 밀도가 제1 구역(120a)에 비해서 높아서, 제2 구역(120b)의 전도성 와이어들 사이사이에는 전도성 입자들이 충분히 배치된다. 따라서 인장 수단(30)에 의해서 필름 히터(120)가 늘어날 경우에 제2 구역(120b)은 제1 구역(120a)에 비해서 저항의 변화가 작다. 본 실시예는 도 2에 도시된 필름 히터(20)를 사용하는 경우에 비해서, 길이 변화에 따른 필름 히터(120)의 발열량의 변화가 덜하다는 차이가 있다. 즉, 길이 변화에 따른 발열량의 변화가 큰 제1 구역(120a)와 발열량의 변화가 작은 제2 구역(120b)가 혼합되어 있으므로, 길이 변화에 따른 발열량의 변화가 상대적으로 작다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10: 의류 본체
20, 120: 필름 히터
21: 수지 매트릭스
22: 전도성 와이어
23: 전도성 입자
30: 인장 수단
40: PTC 패턴
50: 전원

Claims (7)

1. 의류 본체와,
   상기 의류 본체에 내장되는 필름 히터로서, 수지 매트릭스와 상기 수지 매트릭스에 일 방향으로 배열된 상태로 내장된 다수의 전도성 와이어들과, 상기 수지 매트릭스에 내장된 다수의 전도성 입자들을 구비하는 필름 히터를 적어도 하나 포함하는 일회용 발열 의류.
2. 제1항에 있어서,
   상기 의류 본체에 설치되며, 상기 필름 히터를 상기 전도성 와이어들이 배열된 방향으로 늘리도록 구성된 인장 수단을 더 포함하는 일회용 발열 의류.
3. 제1항에 있어서,
   상기 필름 히터를 전원에 연결하도록 설치되며, 상기 필름 히터의 발열에 의해서 가열되어 저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 패턴을 더 포함하는 일회용 발열 의류.
4. 제1항에 있어서,
   상기 필름 히터는 상기 전도성 와이어들이 배열된 방향과 직교하는 방향을 따라서 배치되며, 상기 전도성 입자들의 밀도가 서로 다른 적어도 두 개의 구간을 포함하는 일회용 발열 의류.
5. 제1항에 있어서,
   상기 필름 히터는 금속 와이어들을 일 방향으로 배치한 후 전도성 파우더들이 포함된 수지 용액을 도포하고, 경화하는 방법으로 제조되는 일회용 발열 의류.
6. 제5항에 있어서,
   상기 필름 히터는 상기 수지 용액을 도포한 후 금속 와이어들의 길이 방향 양단부에 자석을 배치한 후 상기 수지 용액을 경화하는 방법으로 제조하는 일회용 발열 의류.
7. 제1항에 있어서,
   상기 의류 본체는 수술용 가운인 일회용 발열 의류.

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