피부 마사지기용 온열기구의 제조방법(Manufacturing method for heating apparatus)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년11월01일
(11) 등록번호 10-1791776
(24) 등록일자 2017년10월24일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B28B 1/00 (2006.01) A61F 7/00 (2006.01)
B28B 1/14 (2006.01) B28B 11/24 (2006.01)
C04B 35/26 (2006.01)
(52) CPC특허분류
B28B 1/005 (2013.01)
A61F 7/00 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2016-0009235
(22) 출원일자 2016년01월26일
심사청구일자 2016년01월26일
(65) 공개번호 10-2017-0089172
(43) 공개일자 2017년08월03일
(56) 선행기술조사문헌
JP05337205 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
최안나
충청북도 영동군 영동읍 눈어치로 22-10, 103동
104호 (영동설계주공아파트)
(72) 발명자
최안나
충청북도 영동군 영동읍 눈어치로 22-10, 103동
104호 (영동설계주공아파트)
(74) 대리인
최종혁
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 조성호
(54) 발명의 명칭 피부 마사지기용 온열기구의 제조방법
(57) 요 약
피부 마사지기에 수용되는 온열기구의 제조방법에 있어서,
마사지기에 포함되는 온열기구의 주재료로 희토류와 페트라이트를 사용함으로써 장시간 파지하여 피부에 압력을
가해야 하는 마사지기의 무게를 경량화함은 물론 페트라이트의 유효성분이 피부에 적극적으로 흡수될 수 있도록
(뒷면에 계속)
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1791776
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구성하여 피부마사지기의 품질 향상에도 기여할 수 있도록 구성한 온열기구에 관한 것으로, 상기 온열기구는 주
재료인 희토류와 페트라이트를 준비하는 주재료 준비단계(S10);와, 희토류와 페트라이트를 균등하게 교합 되도록
미세한 크기로 분쇄하는 주재료 분쇄단계(S20);와, 분쇄된 희토류와 페트라이트에 염류를 첨가하여 혼합한 뒤,
성형틀에 혼합물을 넣고 이장을 주입하여 유해한 수용성 염류를 제거하는 이장 주입단계(S30);와, 성형틀에서 성
형품을 탈거하여 건조한 후 성형품의 표면에 유약을 시유하는 유약 코팅단계(S40);와, 표면에 유약을 코팅한 성
형품을 가마 내에서 1000~1300℃로 소성하는 성형품 소성단계(S50);로 구성되며, 상기 희토류와 페트라이트는 각
각 1~5중량%와 95~99중량%로 이루어진 것에 특징이 있다.
(52) CPC특허분류
B28B 1/14 (2013.01)
B28B 11/24 (2013.01)
C04B 35/26 (2013.01)
C04B 35/2641 (2013.01)
등록특허 10-1791776
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명 세 서
청구범위
청구항 1
삭제
청구항 2
희토류 1~5중량%와, 페트라이트 85~94중량%와, 4A Type의 제올라이트 5~10중량%로 준비하는 위 주재료 준비단계
(S10);
준비된 희토류와 페트라이트는 120~150의 mesh망을 통해 분쇄하고 제올라이트를 혼합하는 주재료 분쇄단계
(S20);
분쇄된 재료에 염류를 첨가하여 Si0₂, Al₂0₂, 제올라이트, 친환경점토, 내장석, 도석으로 제작된 성형틀에
넣고 이장을 주입한 뒤 유해한 수용성 염류를 제거하는 이장 주입단계(S30);
성형틀에 거치된 성형품을 필터 프레스(Filter press), 진공 탈수법, 원심 분리법 중 하나의 기법으로 건조하는
1차 건조와 성형틀을 제거한 뒤 자연 건조 또는 건조장치를 이용하여 건조하는 2차 건조를 포함하고, 건조된 성
형품의 표면에 실리카(Silica)와 매용제(Flux) 및 부여장석, 청주석회석, 아연화, 합천카올린, 부여규석, 와목
점토로 조성한 투명유를 혼합하여 제작된 유약을 피복하여 표면의 거칠기를 제거하는 유약 코팅단계(S40);
표면에 유약을 코팅한 성형품을 가마 내에서 1000~1300℃로 소성하는 성형품 소성단계(S50);
로 구성되는 것에 특징이 있는 피부 마사지기용 온열기구의 제조방법.
청구항 3
삭제
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 피부 마사지기에 수용되는 온열기구의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온열기구의 주재료[0001]
로 희토류와 페트라이트를 사용함으로써 장시간 파지해서 사용하는 마사지기의 무게를 경량화함은 물론 페트라
이트의 유효성분을 피부에 적극적으로 흡수시킬 수 있도록 구성하여 피부마사지기의 품질 향상에도 기여할 수
있는 피부 마사지기용 온열기구의 제조방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
통상적으로 피부를 마사지하기 위해 자극을 주는 도구로는 전기 또는 장치가 일체 구성되지 않는 일반적인 형태[0003]
와, 전기구조와 제어기능을 겸비하여 온도를 조절하는 온도조절 마사지기계장치와, 바이브레이터를 장착한 진동
형 마사지기계장치 등이 있다.
상기 전기를 이용한 온도 조절 마사지기계장치는 인체의 피부에 직접 닿는 피부자극부의 재질이 어떤 것으로 구[0004]
성되었느냐가 가장 중요한데, 보통은 스테인리스 또는 합성수지 그리고 다양한 형태의 토기 등으로 제작되어 발
열체의 열을 발산하는 구조로 단순히 열을 전달하는 역할만 하고 있다.
예컨대 대한민국공개특허 제20-0302623호 "온도조절이 가능한 게르마늄-골드 세라믹스 피부마사지기"는 마사지[0006]
기의 피부접촉면에 게르마늄-골드 세라믹스를 코팅하고, 냉온 열원의 발열을 자유롭게 조절하는 온도조절노브를
포함하고 있는 피부마사지기에 관한 것으로, 마사지 헤드에 온도센서를 부착하고 온도조절노브로부터 제어신호
에 따라 냉온 열원의 발열온도를 약 40~50℃로 조절하고, 온도센서로부터 온도신호를 온도표시창에 표시하는 컨
트롤러를 포함하여 구성한다.
상기 온도조절이 가능한 게르마늄-골드 세라믹스 피부마사지기에서는 단순히 마사지기의 온도를 제어하는 방법[0008]
등록특허 10-1791776
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에 관하여 기재되어 있다. 더불어 마사지기의 피부마찰면에 게르마늄-골드 세라믹스 재료가 코팅되는 것으로 기
재되어 있으나, 사실상 게르마늄-골드 세라믹스 재료의 장점과 성분에 대한 정보만 기재되어 있을 뿐 상기 재료
들을 어떻게 가공하여 코팅하는지에 대한 방법은 일체 기재되어 있지 않다. 또한, 마사지 헤드를 열전도열이 높
은 금속을 사용하였다고는 하나 게르마늄-골드 세라믹스 재료가 코팅됨으로 인해 상기 금속의 성능을 저하하고,
또한 금속의 열전도열이 높을 뿐 금속이 열을 지속적으로 유지할 수 있는 구성은 아니므로 열손실이 매우 큰 문
제점을 초래한다.
한편, 근래에는 희토류의 가치가 부각되면서 다양한 형태의 희토류 상품이 개발되어 시판되고 있다. 희토류(稀[0010]
土類·rare earth metal)는 첨단 산업단지에서 주로 쓰이는 리튬, 안티모니, 인듐 등 총 35종의 희유금속 중 한
종류로, 란타넘(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌
리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이트륨(Yb), 루테튬(Lu))와 스칸듐
(Sc), 이트륨(Y)를 합친 17개 원소를 포함하고 있다. 상기 희토류 금속은 화학적으로 활성이 간하여 산소, 유황
등과 안정한 화합물을 만들어 다른 금속들과 쉽게 합금이 가능하다. 특히 상기 희토류 합금과 화합물은 특이한
물성과 광학재료와 같은 첨단산업용 소재의 구성 성분으로 사용되며 기존의 소재에 희토류 성분을 소량만 첨가
하더라도 그 물성이 크게 개선되는 효과와 함께 인체에 미치는 가장 궁극적인 특징으로 대량의 음이온 및 원적
외선 방출, 향균, 탈취 등 여러 기능을 갖고 있다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 제20-0302623호 "온도조절이 가능한 게르마늄-골드 세라믹스 피부마사[0012]
지"
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 마사지기에 수용되는 온열기[0013]
구의 성분을 개선함과 아울러 열전도율 등에 따른 기능성 향상, 경량화 등을 구현하여 마사지기를 장시간 사용
할 수 있도록 하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
과제의 해결 수단
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 피부 마사지기용 온열기구의 제조방법의 구성은 하[0015]
기와 같다.
상기 온열기구의 주재료인 희토류와 페트라이트를 준비하는 주재료 준비단계(S10);와, 희토류와 페트라이트를[0017]
균등하게 교합되도록 미세한 크기로 분쇄하는 주재료 분쇄단계(S20);와, 분쇄된 희토류와 페트라이트에 염류를
첨가하여 혼합한 뒤 성형틀에 혼합물을 넣고 이장을 주입하여 유해한 수용성 염류를 제거하는 이장 주입단계
(S30);와, 성형틀에서 성형품을 탈거하여 건조한 다음 성형품의 표면에 유약을 시유하는 유약
코팅단계(S40);와, 표면에 유약을 코팅한 성형품을 가마 내에서 1000~1300℃로 소성하는 성형품 소성단계(S5
0);로 구성된다.
특히 상기 온열기구는 희토류 1~5중량%와, 페트라이트 95~99중량%의 중량비로 이루어진다.[0019]
한편, 상기 주재료 준비단계(S10)에서는 제올라이트를 첨가하되, 희토류 1~5중량%와 페트라이트 85~94중량%와[0021]
제올라이트 5~10중량%로 이루어진 것에 특징이 있다.
발명의 효과
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 희토류와 페트라이트를 혼합하여 제조됨에 따라 희토[0023]
류에 의해 열 또는 압력을 받을시 전자를 잃어( 3) 전기적 성질을 얻음으로써 주위의 물 분자를 분해하여 OH-
를 생성한 후 H₂O와 결합하여 하이드록실 이온을 만들어서 음이온이 방출되게 하며, 상기 음이온은 매우 활동
적이며 우리의 생명과 건강을 소생시키는 작용을 하는 원동력이고, 더불어 음이온이 공기 1cc당 1000개 이상으
등록특허 10-1791776
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로 풍부해지면 뇌에서 알파(α)파의 활동을 증가시켜 걱정과 긴장을 완화시키는 역할을 하며, 음이온이 늘어나
면 혈액 중 면역성분인 감마 글로불린이 현저하게 증가되어 저항력을 높이고, 생명유지에 필수적인 기능을 하는
자율신경계를 원활하게 조절하는 작용을 한다. 또한, 상기 천연 희토류 광물은 인체에서 발산하는 9.4㎛와 유사
한 8~15㎛파장대의 원적외선을 방사해 인체의 세포를 공명·공진시켜 몸속 노폐물을 제거하며 신진대사를 활발
하게 해주는 역할을 하는 효과가 있다.
더불어 상기 온열기구는 1~5중량%의 희토류에 약 95~99중량% 이상의 페트라이트를 교합하여 제조된 것으로, 특[0025]
히 페트라이트는 100% 천연소재로 환경호르몬과 같은 유해물질이 없어 인체에 무해하고 친환경적이고, 저온과
고온의 극한 환경에서도 변질이 없을 정도로 내구성이 뛰어나며, 상기 페트라이트를 분쇄하여 물과 혼합하면 높
은 점성이 작용하여 희토류와 잘 교반됨은 물론 높은 열전도율에 의해 장시간 사용하여도 열손실이 적어 유지비
가 절감되는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 피부 마사지기용 온열기구 제조방법의 플로 차트.[0027]
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.[0028]
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시[0030]
예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로
다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하
는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명
은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭
한다.
본 발명은 피부 마사지기의 저면에 수용되어 피부에 직접적으로 마찰을 실시하여 자극을 줌으로써 노화된 피부[0032]
를 개선하고, 피부의 질을 향상하여 탱탱한 탄력을 유지할 수 있도록 유도하는 피부 마사지기용 온열기구의 제
조방법에 관한 것이다.
무엇보다, 입자가 극히 미세화된 희토류와 페트라이트를 다양한 단계의 성형공정을 거쳐 제작함으로써, 장시간[0033]
파지하여 피부에 압력을 가해야 하는 마사지기를 경량화함은 물론 100% 천연소재로 이루어져 인체에 무해한 페
트라이트의 유효성분을 피부에 적극적으로 흡수시킬 수 있도록 구성하여 피부마사지기의 품질 향상에도 기여할
수 있는 피부 마사지기용 온열기구의 제조방법에 관련된 것임을 주지한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 피부 마사지기용 온열기구 제조공정을 순차 나열한 플로[0035]
차트이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명이 제시하는 피부 마사지기용 온열기구 제조방법으로는 온열기구를 구성하는[0037]
희토류와 페트라이트를 준비하는 주재료 준비단계(S10);와, 상기 주재료를 분쇄하는 주재료 분쇄단계(S20);와,
주재료에 염류를 첨가한 뒤, 성형틀에 혼합물을 넣고 이장을 주입하는 이장 주입단계(S30);와, 성형품을 탈거하
여 표면에 유약을 시유하는 유약 코팅단계(S40);와, 유약이 코팅된 성형품을 가마 내에서 소성하는 성형품 소성
단계(S50);를 순차 실시함으로써 소기의 목적을 달성한다.
이하, 상기의 제조공정을 각 단계별로 상세히 기술하고자 한다.[0039]
1. 주재료 준비단계(S10)[0041]
상기에도 기술하였듯이, 본 발명이 특징으로 삼는 온열기구는 희토류와 페트라이트로 구성된다.[0042]
예컨대 희토류(稀土類·rare earth metal)는 첨단 산업단지에서 주로 쓰이는 리튬, 안티모니, 인듐 등 총 35종[0043]
의 희유금속 중 한 종류로, 란타넘(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨
(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이트륨(Yb),
루테튬(Lu))와 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)를 합친 17개 원소를 포함하고 있다. 상기 희토류 금속은 화학적으로 활성
이 간하여 산소, 유황 등과 안정한 화합물을 만들어 다른 금속들과 쉽게 합금이 가능하다. 특히, 상기 희토류
합금과 화합물은 특이한 물성과 광학재료와 같은 첨단산업용 소재의 구성 성분으로 사용되며 기존의 소재에 희
토류 성분을 소량만 첨가하더라도 그 물성이 크게 개선되는 효과를 갖는다.
등록특허 10-1791776
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상기 희토류 원소를 기능성 재료로 사용하기 위해서는 99%의 순도가 필요하지만, 희토류 원소는 최외각 전자의[0045]
수가 같고 내부에 비어있는 4f궤도의 전자수가 같은 전이금속으로써, 희토류 원소간 물리화학적 특성이 유사하
고 또한 킬레이트제와의 안정화 상수 차이가 크지 않아 희토류 원소의 화학적 분리가 극히 어렵다.
한편, 희토류 금속은 bastnasite, monazite, xenotime에 존재하는데, 본 발명에서는 Cerhk La, pr, Nd과 Sm 및[0046]
Eu의 성분이 주로 함유된 monazite 희토류를 사용하되, 상기 monazite광(REPO₄)에서 희토류를 추출하기 위해
IRE(indian Rare Earth)공정을 거친다.
상기 IRE(indian Rare Earth)공정은 침출용액 처리공정(S11)과, 침출용액 가열공정(S12)과, 불순물 정련공정[0047]
(S13)을 순차 거쳐 희토류를 취득한다.
상기 침출용액 처리공정(S11)은 볼밀로 monazite를 300mesh 이하로 분쇄한 다음 80℃에서 65~70%의 수산화나트[0048]
륨용액으로 3~4시간 침출하되, 침출과정에서 생성된 불용성 희토류 수산화물을 여과하고 용액에 함유된
와 수산화나트륨을 진공에서 결정화시켜 회수하는데, 상기 방법으로 회수된 에는 약 20%의
이 함유되어 있으며, 인산을 중화시켜 제조한 보다 순수하다. 희토류 수산화물을 여과한 잔사에
서 토륨을 제외한 타 희토류 성분만 용해할 수 있을 정도의 염산용액으로 침출하여 여과하는 것으로
이루어진다.
상기 침출용액 가열공정(S12)은 상기 희토류 수산화물을 여과 후 용액의 끓는 점인 145℃로 가열하여 희토류[0049]
염화물을 얻는데, 이때 침출잔사에는 토륨과 함께 미량의 희토류 성분 및 우라늄이 함유되어 있으며, 이 잔사를
과잉의 염산으로 침출시킨 다음 침출액을 50% 농도의 황산으로 처리하여 토륨을 로 석출하는 것으
로 이루어진다.
상기 불순물 정련공정(S13)은 상기 침출용액 가열공정(S12)에서 석출된 황산토륨에는 불순물이 다량 함유되어[0050]
있기 때문에 수산화암모늄과 반응시켜 수산화토륨으로 전환 시킨 다음 물로 세정하여 물에 가용성분을
제거한다. 이와 같이 처리된 수산화토륨을 화화적으로 순수한 질산에 용해시켜 희토류를 회수할 수 있다.
상기와 같이, 희토류는 수산화나트륨용액으로 monazite를 침출하는 침출용액 처리공정(S11)과, 145℃로 가열하[0052]
여 희토류 염화물을 얻는 침출용액 가열공정(S12)과, 수산화암모늄과 반응시켜 수산화토륨으로 전환 시킨 다음
물로 세정하여 물에 가용성분을 제거하는 불순물 정련공정(S13)을 순차 거쳐 취득하여 준비한다.
한편, 페트라이트는 저온과 고온의 극한 환경에서도 변질이 없을 정도로 내구성이 뛰어나 여러 분야에서 다양하[0054]
게 쓰이고 있다. 특히, 상기 페트라이트를 분쇄하여 물과 혼합하면 높은 점성이 작용하여 희토류와 잘 교반됨은
물론 높은 열전도율에 의해 장시간 사용하여도 열손실이 적다.
2. 주재료 분쇄단계(S20)[0056]
상기 침출용액 처리공정(S11)과, 침출용액 가열공정(S12)과, 불순물 정련공정(S13)을 순차 거쳐 취득한 희토류[0057]
1~5중량%를 분쇄하여 극히 미세한 입자형태로 준비하고, 상기 희토류와 교합될 페트라이트 95~99중량% 역시 미
세한 입자형태로 분쇄하여 준비한다.
예컨대 상기 페트라이트는 상기에도 서술하였듯이 합성수지의 일종으로써 희토류에 부족한 점력과 열전도성, 그[0058]
리고 경량성을 극대화하기 위해 투입된다. 본 발명의 실시 예에 의하면 희토류는 전체 중량 중 1~5중량%가 투입
되는 것이 가장 바람직하다할 것이나 여기에 한정하지는 않는다. 다만, 희토류의 함유량이 상기 범위를 넘어서
게 되면 인체에 흡수될 페트라이트의 유해성분이 저하됨은 물론, 전체 중량 중 희토류가 차지하는 중량이 높아
질수록 페트라이트가 갖는 특징인 점력 및 열전도성이 저하되어 열손실이 발생하며, 이로 인해 유지비가 증가하
는 문제가 초래된다. 또한, 희토류는 이름 그대로 매우 희귀한 광물이라 재료의 단가가 높기 때문에 생산시 제
작단가가 올라가는 등의 문제가 발생한다.
반대로 희토류의 첨가량이 상기 범위에 못 미칠 경우에는 합성수지로 이루어진 페트라이트는 마사지시 페트라이[0059]
트의 질감에 의해 피부에 거부감이 들 수 있다.
한편, 상기 희토류와 페트라이트를 분쇄하기 위해서 죠 크라셔(Jaw crusher), 프레트 밀(Fret mill), 에지 런너[0061]
(edge runner), 햄머 밀(hammer mill) 또는 롤분쇄기 등을 이용하여 중 분쇄 또는 조 분쇄 즉 1차 분쇄한 후,
1차 분쇄된 분쇄물을 볼 밀(Ball mill) 등을 이용하여 미세 분쇄 즉 2차 분쇄한다. 2차 분쇄까지 분쇄한 희토류
와 페트라이트는 120~150의 mesh망을 이용하여 다시 한번 미분쇄물과 분리한다.
등록특허 10-1791776
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3. 이장 주입단계(S30)[0063]
상기 주재료 분쇄단계(S20)에서 미세 분쇄한 희토류와 페트라이트는 물과 함께 온열기구의 형상이 제공되는 성[0064]
형틀에 투입한다. 상기 성형틀은 Si0₂와 를 주성분으로 하고 인체에 유용한 원적외선 방출량이 많은 제
올라이트와, 친환경 점토, 열 전도율이 높고 알칼리가 다수 함유된 내장석 및 도석을 사용하여 온열기구의 품질
향상에 기여한다.
한편, 상기 성형틀에 투입된 희토류와 페트라이트는 분쇄장치에서 분쇄될 때 철이 혼입되는데, 상기 철은 전자[0065]
석을 이용하여 제거한 뒤 이장으로부터 칼슘이나 마그네슘의 황산염과 같은 유해한 수용성 염류를 제거한다.
예컨대 이장이라 함은 점토나 소지원료에 물을 넣어 교반하면 연토가 되고, 다시 물을 더 가하면 교반된 반죽은[0066]
유동성을 띠게되며, 여기에 또다시 물을 가하면 반죽의 가는 입자가 물속에 현탁되어 액체와 같은 성질을 가지
게 되는 것을 의미한다. 여기서 본 발명의 소지원료는 희토류와 페트라이트인 것은 당연하다할 것이다.
4. 유약 코팅단계(S40)[0068]
상기 이장 주입단계(S30)에서 성형틀에 이장을 주입하고 난 뒤에는 이장이 성형 형태와 유약을 시유할 수 있도[0069]
록 물기를 제거하는데, 상기 물기 제거방법으로 필터 프레스(Filter press), 진공 탈수법, 원심 분리법 등이 있
으며 이 중 하나의 방법을 선택적으로 사용한다. 한편, 물기가 완벽하게 제거되지 못 한 이장은 형이 허물어짐
은 물론, 유약이 물기와 혼합됨을 방지하기 위해 다시 한번 건조작업을 실시하는데, 자연건조나 건조장치를 이
용하여 1차로 건조하며, 상기 1차 건조에서 미처 건조되지 못한 부분은 성형틀을 제거하여 2차 건조 시킨다.
2차 건조가 끝난 성형품의 소지는 미세한 분말로 이루어져 있으므로 입자의 직경과 동일한 크기의 거칠기를 보[0070]
이는데, 이 표면의 거칠기를 평활하게 하고 사용 중에 이물질이 유입되거나 습기가 발생하지 않도록 하기 위함
은 물론, 외관을 수려하게 보정할 수 있도록 소지 표면을 유리질로 피복한다.
통상적으로 유약은 유리 형성물질인 실리카(Silica)와, 매용제(Flux)의 주성분에 유약의 점도를 높여주고 단단[0071]
해지도록 안정제의 역할을 하는 알루미나( )가 더해져 완성되나 본 발명에서는 투광성이 탁월한 투명유
를 혼합하여 사용하였으며, 상기 투명유는 부여장석, 청주석회석, 아연화, 합천카올린, 부여규석,와목점토을 조
성으로 사용한다.
5. 성형품 소성단계(S50)[0074]
상기 유약이 시유된 성형품은 다시 자연건조 혹은 건조장치에 의해 건조 공정을 거친 뒤, 1,000~1,300℃의 가마[0075]
에서 온열기구의 형상으로 소성한다.
전술한 바와 같이 제조된 온열기구는 희토류에 의해 열 또는 압력을 받을 시 전자를 잃어( 3) 전기적 성질을 얻[0077]
음으로써 주위의 물분자를 분해시키고 OH- 를 생성한 후, H₂O와 결합하여 하이드록실 이온을 만들어서 음이온
이 방출되게 한다.
상기 음이온은 매우 활동적이며 우리의 생명과 건강을 소생시키는 작용을 하는 원동력이고, 더불어 음이온이 공[0078]
기 1cc당 1000개 이상으로 풍부해지면 뇌에서 알파(α)파의 활동을 증가시켜 걱정과 긴장을 완화시키는 역할을
하며, 음이온이 늘어나면 혈액 중 면역성분인 감마 글로불린이 현저하게 증가되어 저항력을 높이고, 생명유지에
필수적인 기능을 하는 자율신경계를 원활하게 조절하는 작용을 한다. 또한, 상기 천연 희토류 광물은 인체에서
발산하는 9.4㎛와 유사한 8~15㎛파장대의 원적외선을 방사해 인체의 세포를 공명·공진시켜 몸속 노폐물을 제거
하며 신진대사를 활발하게 해주는 역할을 한다.
상기 온열기구는 1~5중량%의 희토류에 약 95~99중량% 이상의 페트라이트를 교합하여 제조된 것으로, 100% 천연[0079]
소재로 환경호르몬과 같은 유해물질이 없어 인체에 무해하고 친환경적이며, 저온과 고온의 극한 환경에서도 변
질이 없을 정도로 내구성이 뛰어나고, 특히 분쇄하여 물과 혼합하면 높은 점성이 작용하여 희토류와 잘 교반될
뿐만 아니라 높은 열전도율에 의해 온열기구를 장시간 사용시에도 열손실이 적어 유지비가 절감된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로 희토류 1~5중량%와 페트라이트 85~94중량%와 제올라이트 5~10중량%를 혼합[0081]
하여 가공한다.
상기 제올라이트는 Si0₂와 를 주성분으로 하고 인체에 유용한 원적외선 방출량이 많은 특징이 있음은[0082]
물론, 페트라이트와 동일하게 물체의 경량성을 도모할 수 있다. 일반적으로, 제올라이트(Zeolite)는 규소 원자
등록특허 10-1791776
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또는 알루미늄 원자 주위에 4개의 산소 원자가 배열된 SiO4 , AlO4의 정사면체 구조를 갖으며, 이러한 SiO4 ,
AlO4의 정사면체 구조가 여러 가지 기하학적 형태로 붙으면서 2차 단위결합(Secondary Building Unit; SBU)을
형성하고 이들이 결합되어 여러형태의 다면체를 형성하여, 최종적으로 이들이 다시 3차원적으로 결합하여 제올
라이트 결정을 이룬다.
상기 제올라이트는 각각의 결정에 이온 교환된 양이온의 종류에 따라서 세공의 크기가 변하는데 상기 세공의 크[0083]
기는 함수율과 흡착능을 좌우하기 때문에 매우 중요하다할 것이다. 예컨대 하기 표 1에는 여러 종류의 합성 제
올라이트의 성분과 세공 크기를 도시하였다.
표 1
<합성 제올라이트의 세공 크기>[0084]
Type 양이온 세공크기
3A K' 3.8
4A Na 4.2
5A Ca" 5.0
10X CA" 8
13X Na' 9~10
본 발명에서는 온열기구를 제조하기 위한 원료로써 4A-Type 제올라이트를 사용하고, 그 외에 희토류와 페트라이[0086]
트를 각각 첨가하였다. 한편, 하기 표에는 통상적으로 사용하는 원료 성분과 본 발명의 4A-Type 제올라이트의
조성비를 나타낸 표이다.
표 2
<원료별 조성비(단위; 중량%)>[0088]
구성 Si0₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ CaO Mg) Na₂O K₂O TiO₂ Ig-loss
점토 47 38 0.4 0.1 0.22 0.15 1.0 0.03 13.0
규석류 99.6 0.04 0.11 0.01 0.01 0.01
장석류 71.6 16.64 0.05 0.035 6.67 3.63 0.55
도석류 68.9 22.2 0.33 0.09 0.04 0.09 0.24 0.08 7.53
제올라
이트
34 29 18 19
상기 표와 같이 유리질 성분을 나타내는 Na₂O의 성분 함량이 18 중량%임을 알 수 있듯이 다른 원료 성분과 비[0089]
교하였을 때 상당히 많은 양이다.
여기에서 희토류에 유리질 성분이 다량 함유된 제올라이트와 페트라이트를 혼합하여 제조할 때, 온열기구의 소[0090]
성시에 유리화하여 결정들을 서로 엮어주는 역할을 수행하는 페트라이트는 약 90중량%로서 제올라이트의 함량의
9:1 정도이며, 제올라이트를 20중량% 이상 첨가하게 되면 유리질의 비율이 커지게 되어 소성강도가 900미만으로
떨어지며, 과소성의 영향으로 제올라이트의 끓어오름 현상이 발생하여 온돌기구에 큰 기공을 만들게 되어 강도
를 약화시키는 문제점이 발생한다. 따라서, 제올라이트의 함유량을 20중량% 미만으로 유지하는 것이 바람직하다
할 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본[0092]
기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히
하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며,
그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
부호의 설명
S10. 주재료 준비단계 S20. 주재료 분쇄단계[0094]
S30. 이장 주입단계 S40. 유약 코팅단계
S50. 성형품 소성단계
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도면
도면1
등록특허 10-1791776
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