KR101263803B1 - 난방장치가 내장된 책상 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방장치가 내장된 책상에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상의 상판 밑면에 홈을 형성하고, 홈 내부에 카본페이퍼로 된 면상발열체를 구비한 난방장치를 설치한 난방장치가 내장된 책상에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 종래 면상발열체를 이용한 난방장치에 비해서 고온의 열을 낼 수 있으며, 면상발열체에서 나오는 전자기파를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

난방장치가 내장된 책상{DESK WITH HEATER}

본 발명은 난방장치가 내장된 책상에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상의 상판 밑면에 홈을 형성하고, 홈 내부에 카본페이퍼로 된 면상발열체를 구비한 난방장치를 설치한 난방장치가 내장된 책상에 관한 것이다.

일반적인 난방장치는 기름이나 가스를 연소시킬 때 발생하는 열로 실내를 데우거나, 전열선에 전류를 흘릴 때 발생하는 열로 온도를 높인다.

연소식 난방장치를 방안이나 실내에서 사용하는 경우에는 산소가 결핍되고 유해가스가 발생할 수 있으므로 위험하다. 주로 방안이나 사무실에서 사용하는 난방장치는 전류 가열 방식을 사용하는데, 최근에는 카본 필름에 전류를 흘리면서 발생하는 열을 이용하는 면상발열체 히터가 개시되고 있다.

일반적인 면상발열체를 이용하여 개발된 히터의 경우는 PET 필름에 카본을 인쇄한 형태의 면상발열체를 사용하여 책상 하부에 고정하는 형태로 되어 있다.

이러한 고정식 타입의 히터의 경우 사용되는 면상발열체가 100도 이하의 발열온도로 겨울철 사용시 온도가 낮아 난방용으로 사용상 문제점이 있다. 그리고 발열체 내부의 온도구배로 인하여 온도제어에 한계가 있으며, 면상발열체에서 발생되는 전자기파의 경우 기준치 이상이 발생되어 건강 기능성 제품에 한계를 가지고 있었다.

또한 책상 하부에 결합할 때 책상 하부에 클립이나 경첩타입을 이용하여 결합하는 방식으로 되어 있어 일반 소비자가 부착하기가 어렵다. 그리고 책상의 밑면에 돌출된 상태로 히터를 설치해야 하기 때문에 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 책상 밑면에 홈을 형성하고, 이 홈 안에 난방장치를 설치함으로써 공간을 절약할 수 있도록 하는 난방장치가 내장된 책상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 책상에 매립되는 난방장치를 카본페이퍼 발열체로 구성함으로써 전자파 발생을 최소화하고, 온도 조절과 과열 방지를 용이하게 할 수 있도록 하는 난방장치가 내장된 책상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 책상 밑면의 홈과 난방장치 사이에 단열재를 삽입함으로써 난방장치에서 발생한 열이 책상 위쪽으로 퍼져나가지 않도록 하는 난방장치가 내장된 책상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 책상 앞쪽에 난방장치를 제어하는 전원스위치와 온도조절놉을 설치함으로써 간편하게 온오프와 온도를 조절할 수 있도록 하는 난방장치가 내장된 책상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 밑면에 다리가 설치된 평평한 형상의 상판(102)과; 케이스의 내부에 면상발열체를 내장하고 있으며, 상기 상판(102)의 밑면에 형성된 홈(102a)에 매립 설치되어 열을 발생하는 난방장치(106)와; 상기 상판(102)의 일측에 설치되어 상기 난방장치(106)의 동작 및 온도를 제어하는 스위치(108, 110);를 포함한다.

상기 면상발열체는 가운데에 위치하는 카본페이퍼(106c)와; 상기 카본페이퍼(106c)의 양면에 접착되는 한 쌍의 프리프레그층(106a)과; 전도성 금속으로서, 상기 카본페이퍼(106c)의 양측 말단에 부착되는 전극(106d);을 포함한다.

상기 면상발열체는 가운데에 위치하는 제1프리프레그층(106a)과; 상기 제1프리프레그층(106a)의 양면에 접착되는 카본페이퍼(106c)와; 전도성 금속으로서, 상기 카본페이퍼(106c)의 양측 말단에 부착되는 전극(106d)과; 상기 카본페이퍼(106c)의 양면에 접착되는 제2프리프레그층(106b);을 포함하며, 상기 카본페이퍼(106c)는 두 개로 나누어지며, 상기 두 개의 카본페이퍼(106c)는 상기 전극(106d)을 병렬로 연결하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치(108, 110)는 상기 난방장치(106)의 온오프를 조절하기 위한 전원스위치(108)와; 상기 난방장치(106)에 공급되는 전력의 크기를 제어하여 발열체의 온도를 조절하기 위한 온도조절놉(110);으로 이루어진다.

상기 홈(102a)의 내부와 상기 난방장치(106)의 사이에는 단열재(112)가 추가로 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 종래 면상발열체를 이용한 난방장치에 비해서 고온의 열을 낼 수 있으며, 면상발열체에서 나오는 전자기파를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 책상 밑면에 설치되는 난방장치가 상판 내부에 매립되도록 함으로써 돌출로 인한 공간의 낭비와 불편함을 없앨 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 난방장치의 동작과 온도를 책상 앞쪽에서 간편하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 책상의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 책상의 아랫면 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 난방장치의 장착 방식을 나타낸 분해사시도.
도 4는 책상의 단면 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 난방장치에 내장된 발열체의 구성요소를 나타낸 분해사시도.
도 6은 결합상태의 발열체의 구조를 나타낸 평면도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "난방장치가 내장된 책상"(이하, '책상'이라 함)을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 책상의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 책상의 아랫면 구조를 나타낸 사시도, 도 3은 난방장치의 장착 방식을 나타낸 분해사시도, 도 4는 책상의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 책상(100)은 상판(102) 아래에 다수의 다리(104)가 부착된 일반적인 형태인 것으로 설명하지만, 이외에도 다리가 하나이며 원형이거나 좌식 타입일 수 있다.

상판(102)의 밑면에는 난방장치(106)가 설치된다. 상판(102)의 밑면 가운데에는 난방장치(106) 설치를 위한 홈(102a)이 요입 형성된다. 홈(102a)은 난방장치(106)의 형상과 같게 형성하고, 깊이는 난방장치(106)의 두께보다 약간 더 크게 형성한다.

난방장치(106)가 홈(102a) 내부에 매립되었을 때, 전면이 외부로 거의 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 홈(102a)의 일측에는 난방장치(106)를 쉽게 빼낼 수 있도록 하는 별도의 홈이 형성될 수 있다.

책상(100)의 전면부에는 난방장치(106)의 동작을 제어하기 위한 스위치가 설치될 수 있다. 전원스위치(108)는 난방장치(106)의 온오프를 조절하기 위한 스위치이며, 온도조절놉(110)은 난방장치(106)에 공급되는 전력의 크기를 제어하여 발열체의 온도를 조절하기 위한 스위치이다.

전원스위치(108)는 일반적으로 전원을 연결하거나 차단하는 방식의 단속 스위치가 사용되며, 온도조절놉(110)은 디밍(dimming) 방식의 스위치가 사용된다. 그러나 전원 온오프와 온도 세부조절이 동시에 가능하도록 디밍 스위치를 구성할 수도 있을 것이다.

전원스위치(108)와 온도조절놉(110)은 홈(102a) 내부에 매립된 난방장치(106)와 전기적으로 연결되어 사용자가 난방장치(106)의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해서 책상(100)의 상판(102) 내부에는 전선이 설치되어 난방장치(106)와 연결되도록 할 수 있다.

본 발명에서는 두 개의 스위치가 상판(102)의 전면부에 설치되는 것으로 설명하지만, 스위치의 설치 위치는 상판(102)의 윗면이나 측면으로 변경될 수도 있을 것이다. 그리고 스위치의 구조 역시 LED가 내장된 터치 스위치를 사용할 수도 있을 것이다.

난방장치(106)는 홈(102a) 내부에 매립될 때, 단열재(112)와 함께 설치된다.

단열재(112)는 열전도도가 낮은 재질로 만들어지며, 난방장치(106)에서 발생한 열이 상판(102)으로 퍼져나가서 책상(100) 전체가 뜨거워지는 것을 방지하는 역할을 한다. 단열재(112)는 스티로폼이나 우레탄, 실리콘 등의 일반적인 단열 재료로 만들어지게 될 것이다.

난방장치(106)와 단열재(112)는 볼트나 나사 등의 체결수단에 의해 또는 홈(102a) 내부에 억지끼움 방식으로 고정될 수 있다.

난방장치(106)는 전류가 공급되면 이에 비례하여 열을 내는 수단으로서, 본 발명에서는 카본페이퍼를 주요 발열수단으로 사용한다.

도 5는 난방장치에 내장된 발열체의 구성요소를 나타낸 분해사시도이며, 도 6은 결합상태의 발열체의 구조를 나타낸 평면도이다.

난방장치(100)는 플라스틱이나 금속 재질의 케이스를 가질 수 있는데, 케이스는 내부에 수용공간이 형성되는 사각형의 판상으로 만들어지지만 다른 형태로 만들 수도 있다. 그리고 케이스의 전면에는 방열구가 형성될 수 있다.

본 발명의 난방장치(100)는 발열체로서 면상발열체를 사용한다. 면상발열체는 전류가 공급되면 발열작용을 하는 카본페이퍼(106c)를 주된 발열체로 사용하고, 절연체로서 프리프레그를 사용한다.

일반적으로 프리프레그(prepreg)는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유, 보존섬유 등의 고탄성 보강재에 불포화 폴리에스터, 에폭시수지, 폴리아미드수지 등의 기지재를 균일한 함량으로 함침시켜 만든 시트(Sheet)상의 제품을 말하며, 프리프레그 소재는 고강도와 강한 탄성이 요구되는 각종 스포츠기구나 항공기, 보우트 등의 여러 산업분야에 널리 이용되고 있다.

프리프레그는 발열부(카본페이퍼)의 양쪽에 위치하여 누전으로 인한 감전사고를 예방하는 역할을 하며, 고온의 열에 의해 난방장치(100)가 훼손되는 것을 방지한다.

카본페이퍼(106c)는 펄프와 카본섬유를 혼합하여 제조된 제품으로서, 전도성 물질이면서 발열작용을 한다.

본 발명의 면상발열체는 절연을 위하여 가운데 내부에 제1프리프레그층(106a)이 있고, 양면에 온도균일성과 자기파 감소를 위하여 두 개로 나누어진 카본페이퍼(106c)가 위치한다. 그리고 카본페이퍼(106c) 외부에 1층 이상의 제2프리프레그층(106b)이 추가로 부착된다.

본 발명에서는 가운데 제1프리프레그층(106a), 양옆으로 두 개의 카본페이퍼(106c), 제일 바깥쪽으로 두 개의 제2프리프레그층(106b)을 부착하는 것으로 설명하지만, 난방용량이나 크기에 따라서는 카본페이퍼(106c)의 수를 줄이거나 늘릴 수도 있을 것이다.

예를 들어 가운데 하나의 카본페이퍼(106c)를 두고, 양쪽에 한 쌍의 프리프레그를 배치하는 것이 가장 단순한 형태일 것이다. 또한 도 5에서와 같이, 두 장의 카본페이퍼(106c)의 사이 및 바깥쪽에 세 장의 프리프레그층(106a, 106b)을 붙여서 만들 수도 있다.

카본페이퍼(106c)의 양측 말단에는 전도성 금속, 특히 구리 또는 알루미늄으로 된 전극(106d)이 부착된다. 전극(106d)은 감전사고를 예방하기 위해서 제2프리프레그층(106b)에 의해 대부분 덮이는데, 전원공급선이 연결되는 말단부만 약간 노출되도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 전극을 연결하는 카본페이퍼(106c)를 두 개로 나눠서 병렬로 연결되도록 하면 두 개의 카본페이퍼(106c)에서 발생하는 전자기파가 서로 상쇄되면서 전자기파가 최소화된다. 또한 각각의 카본페이퍼(106c)의 면적이 좁아지면서 위치에 따른 온도 편차도 최소화된다.

본 발명에서는 두 개의 카본페이퍼(106c)를 병렬로 연결하는 것으로 설명하지만 하나의 카본페이퍼(106c)로 구성할 수도 있을 것이다. 특히 소형으로 만들 때에는 면적이 작기 때문에 한 장의 카본페이퍼(106c)로 제작하여도 사용상에 아무런 문제가 없을 것이다.

그리고 양측 바깥쪽에 제2프리프레그층(106b)을 감싸서 절연 효과를 높이고 고온에서도 발열체가 녹거나 타지 않도록 하므로, 150도 이상의 고온을 낼 수 있게 된다.

발열체는 난방장치(100)의 케이스 내부에 장착된 상태에서 상판(102)의 밑면 홈(102a) 내부에 매립된다. 난방장치(100)의 부착이 완료되면 방열구가 아래쪽을 향한 상태에서 책상(100)의 밑면에 고정되어 사용자의 하체쪽으로 열기를 내보내게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 책상 102 : 상판
104 : 다리 106 : 난방장치
106a : 제1프리프레그층 106b : 제2프리프레그층
106c : 카본페이퍼 106d : 전극
108 : 전원스위치 110 : 온도조절놉
112 : 단열재

Claims (5)

1. 밑면에 다리가 설치된 평평한 형상의 상판(102)과;
   케이스의 내부에 면상발열체를 내장하고 있으며, 상기 상판(102)의 밑면에 형성된 홈(102a)에 매립 설치되어 열을 발생하는 난방장치(106)와;
   상기 상판(102)의 일측에 설치되어 상기 난방장치(106)의 온오프를 조절하기 위한 전원스위치(108)와;
   상기 상판(102)의 일측에 설치되어 상기 난방장치(106)에 공급되는 전력의 크기를 제어하여 발열체의 온도를 조절하기 위한 온도조절놉(110)과;
   상기 홈(102a)의 내부와 상기 난방장치(106)의 사이에 삽입되며, 스티로폼, 우레탄, 실리콘 중의 하나의 재료로 만들어지는 단열재(112);를 포함하며,
   상기 면상발열체는
   가운데에 위치하는 제1프리프레그층(106a)과;
   상기 제1프리프레그층(106a)의 양면에 접착되는 카본페이퍼(106c)와;
   전도성 금속으로서, 상기 카본페이퍼(106c)의 양측 말단에 부착되는 전극(106d)과;
   상기 카본페이퍼(106c)의 양면에 접착되는 제2프리프레그층(106b);을 포함하며,
   상기 카본페이퍼(106c)는 두 개로 나누어지며, 상기 두 개의 카본페이퍼(106c)는 상기 전극(106d)을 병렬로 연결하는 것을 특징으로 하는, 난방장치가 내장된 책상.
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