KR100389081B1 - 건강의자용 온도조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건강의자용 온도조절장치를 개시한다. 이에 의하면, 입력부가 온도조절장치의 전원을 온/오프하거나 흡열/방열의 동작모드를 선택하기 위한 여러 가지 스위치들을 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성한다. 물론, 입력부가 흡열 동작모드만을 선택하기 위한 스위치를 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성하는 것도 가능하다. 온도감지부가 실내 및 의자의 시트부에 착석하는 사람, 예를 들어 남성의 체온을 감지하고, 온도조절부가 남성의 고환이 접촉할 시트부의 일부 부분의 온도를 조절한다. 제어부가 입력부의 입력신호를 처리하며 온도감지부로부터 감지된 체온을 기초로 하여 온도조절부를 제어함으로써 고환주위의 온도를 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적의 온도로 조절하며 디스플레이부로 하여금 방열/흡열모드 및 현재상태를 디스플레이하도록 제어한다. 온도조절부는 열전소자 및 이를 구동하기 위한 전력증폭부로 구성된다. 열전소자는 Bi₂Te₃의 재질로 구성되고, 전력증폭부는 전원개폐용 스위칭소자인 MOSFET로 구성된다. 디스플레이부는 LED와 같은 표시소자로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 열전소자를 이용하여 고환주위의 온도를 고환이 가장 활발하게 활동하는 최적의 온도로 조절함으로써 의자에 장시간 착석하고 체온상승과 통풍불량이 발생하더라도 남성의 무정자증을 방지할 수 있다.

Description

건강의자용 온도조절장치{Apparatus for adjusting temperature for health chair}

본 발명은 건강의자용 온도조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의자에 착석함으로 인한 남성의 무정자증을 방지하기 위해 고환 주위의 온도를 체온보다 낮은 최적 온도로 조절, 유지하여 줄 수 있도록 한 건강의자용 온도조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 의자는 사용자가 착석할 수 있도록 하는 단순한 기능과, 휴식을 취할 때 신체를 편안하게 의지하고 피로를 풀 수 있도록 하는 기능과, 업무를 장시간동안 편리하게 수행할 수 있도록 하는 기능을 보유하고 있다. 최근에 들어 산업발전과 함께 업무의 전산화 및 교통발달에 따라 사무직종에 근무하는 사람은 생산직종에 근무하는 사람보다 신체단련에 필요한 운동량이 훨씬 부족한 상태에 있다.이러한 가운데 사무직종에 근무하는 사람 특히 남성의 경우, 의자에 착석한 채 근무하는 시간 또는 차량의 좌석에 착석하는 시간이 장기화하면서 남성의 신체 일부분, 예를 들어 고환 주위의 온도가 체온 및 통풍불량 때문에 체온 이상으로 상승할 가능성이 높으므로 남성의 무정자증이 발생하기 쉽다.

그런데, 현재까지는 주택이나 사무실, 차량의 실내에 설치된 별도의 냉방시설을 활용하여 실내의 온도를 쾌적한 환경에 적합한 최적 온도로 조절하여 줌으로써 의자에 착석한 사람의 체온을 조절하여 왔다. 하지만, 이는 실내의 최적 온도에서 의자에 착석하는 시간의 장기화를 가져옴으로써 고환 주위의 온도상승을 억제하고 남성들의 무정자증을 방지하는데 한계가 있다.

그래서 최근에는 고환이 접촉하는 의자의 일부분을 통풍성이 양호한 재질로 제작하거나 이에 추가하여 고환이 접촉하는 의자의 일부분에 직접 팬의 회전에 의하여 통풍성을 높여 왔다. 그러나 이들 방법은 통풍성을 어느 정도 높여줄 수 있지만, 고환주위의 온도를 고환에 필요한 최적의 온도로 조절하여 주지 못하기 때문에 여전히 남성의 무정자증을 해결하는데 한계가 있다. 학계의 보고에 의하면, 건강한 2세의 생산과 남성다움을 유지하기 위해서는 남성의 고환에서 만들어지는 정자의 활동력 및 그 숫자가 매우 중요한데 이는 고환의 온도유지를 통하여 건강한 정자를 생산할 수 있는 고환의 기능을 활성화할 수 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 의자에 착석하는 남성의 고환주위의 온도상승을 억제하여 남성의 무정자증을 예방하도록 한 건강의자용 온도조절장치를 제공하는데있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고환주위의 온도를 고환활동의 최적온도로 조절, 유지하여 남성의 무정자증을 예방하도록 한 건강의자용 온도조절장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 건강의자를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치를 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치의 동작 흐름도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치는

의자의 시트부에 착석한 사용자의 체온을 감지하는 온도감지부;

상기 사용자의 고환과 접촉하는 의자의 시트부 일부분에 설치되어 상기 고환 주위의 온도를 조절하는 열전소자를 갖는 온도조절부;

상기 열전소자의 동작모드를 선택하고 해당 신호를 입력하는 입력부; 그리고

상기 온도감지부의 감지온도에 기초로 하여 상기 고환 주위의 온도를 무정자증 방지를 위한 온도로 조절하기 위해 상기 열전소자를 상기 선택된 동작모드로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 열전소자가 상기 고환주위의 온도를 상기 사용자의 체온보다 2∼3℃ 낮게 조절한다. 상기 열전소자의 현재 동작모드를 나타내기 위해 상기 제어부에 제어되는 LED(light emitting diode)와 같은 디스플레이부가 추가될 수 있다.

따라서, 본 발명은 열전소자를 이용하여 의자에 착석한 사용자, 특히 남성의 고환주위의 온도를 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적의 온도로 조절하여 준다. 그 결과, 의자에 착석한 시간이 길어지더라도 체온과 통풍불량으로 인한 남성의 무정자증을방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용된 건강의자를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치를 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 의자(10)는 사각형상의 시트부(11)가 수평을 유지하고, 사각형상의 등받이부(13)가 시트부(11)의 후측면부에 수직으로 체결되고, 사각링형상의 팔걸이부(15)가 시트부(11)의 좌, 우 측면부에 각각 하나씩 체결된다. 봉형상의 지지부(17)가 시트부(11)의 하면부 중앙에 수직으로 체결되고, 기저부(19)가 사방향으로 수평 분기하며 일체로 연결되고 지지부(17)의 하측부에 체결된다. 기저부(19)의 각 선단부 아래에 바퀴(18)가 체결된다. 물론, 도면에서 의자(10)의 등받이(13) 및 팔걸이부(15)가 존재하는 것으로 도시되어 있으나 등받이부(13) 및 팔걸이부(15)가 존재하지 않아도 무방하다. 또한, 의자(10)의 시트부(11)에 착석하는 사람(도시 안됨)이 예를 들어 남성인 경우에는 남성의 고환과 접촉하는 시트부(11)의 표면 아래의 일부 부분(12)에 시트부(11)를 냉각하기 위한 온도조절부(40)의 열전소자(41)가 배치되며 교류전원코드에 연결된다. 또한, 부분(12)에는 입력부(20)와, 사용자의 체온을 감지하기 위한 온도감지부(30)와, 열전소자(41)를 구동하기 위한 전력증폭부(43)와, 제어부(50) 및 디스플레이부(60)가 배치된다. 그리고 상기 각 부에 동작전원을 공급하기 위한 전원공급부(도시 안됨)가 팔걸이부(15)의 정해진 지점에 배치된다.

한편, 열전변환(thermoelectric generation)은 각종 복합재료로 구성된 이종접합(heterojunction)에 있어서 열에너지를 전기에너지 또는 전기에너지로 변환하는 에너지직접변환특성을 의미한다. 열전변환특성이 우수한 P형과 N형 반도체를 서로 접합시키고 이들 양단에 온도차를 부여하면 그 양단에 기전력이 발생하는데 이를 제백효과(seeback effect)하고 하며 이 효과를 이용하여 전기에너지를 얻는 방법을 열전변환이라고 한다. 이 현상의 역현상으로서 복합재료, 예를 들어 Bi₂Te₃의 재료로 구성된 요소에 직류를 흘려주면 전류의 방향에 따라 흡열 또는 방열이 발생하므로 이 현상을 펠티어효과(peltier effect)라고 하며 이 효과를 이용하여 냉각하는 방법을 열전냉각(thermoelectric cooling)이라고 한다. 기존의 열전소자의 냉각효과를 이용한 것으로는 냉, 온수기의 온도조절장치, CPU냉각장치, 차량용 소형냉장고 등이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 건강의자용 온도조절장치에서는 입력부(20)가 온도조절장치의 전원을 온/오프하거나 흡열/방열의 동작모드를 선택하기 위한 여러 가지 스위치들(도시 안됨)을 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성한다. 물론, 입력부가 흡열 동작모드만을 선택하기 위한 스위치를 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성하는 것도 가능하다. 온도감지부(30)가 실내 및 도 1의 의자(10)의 시트부(11)에 착석하는 사람, 예를 들어 남성의 체온을 감지하고, 온도조절부(40)가 시트부(11)의 일부 부분(12)의 온도를 조절한다. 제어부(50)가 입력부(20)의 입력신호를 처리하며 온도감지부(30)로부터 감지된 체온을 기초로 하여 온도조절부(40)를 제어함으로써 부분(12)에 접촉하는 고환주위의 온도를 최적의 온도로 조절하며 디스플레이부(60)로 하여금 방열/흡열모드 및 현재상태를 디스플레이하도록 제어한다. 온도조절부(40)는 열전소자(41) 및 이를 구동하기 위한 전력증폭부(43)로 구성된다. 열전소자(41)는 Bi₂Te₃의 재질로 구성되고, 전력증폭부(43)는 전원개폐용 스위칭소자인 MOSFET로 구성된다. 디스플레이부(60)는 LED(light emitting diode)와 같은 표시소자로 구성될 수 있다. 물론, 도면에 도시되지 않았으나 전원공급부가 전력증폭부(43)를 제외하고 나머지 각 부에 5V의 전원을 공급하고 전력증폭부(43)에 열전소자(41)의 구동을 위한 12V의 전원을 공급한다.

이와 같이 구성되는 건강의자용 온도조절장치의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면, 먼저, 단계(S10)에서 사용자(도시 안됨), 예를 들어 남성이 의자(10)의 시트부(11)에 착석한 후 건강의자의 작동을 개시하기 위해 입력부(20)의 여러 가지 스위치들(도시 안됨) 중에서 전원의 온/오프와 관련이 있는 스위치를 온시키고 나면, 전원부(도시 안됨)의 전원이 입력부(20), 온도감지부(30), 온도조절부(40), 제어부(50)에 공급된다. 이때, 제어부(50)가 디스플레이부(60)의 표시소자(도시 안됨), 예를 들어 LED 중에서 전원의 온/오프와 관련이 있는 LED를 전원의 온 상태임을 나타내는 점등상태로 전환할 수도 있다.

단계(S20)에서는 전원이 온되고 나면, 남성이 방열/흡열 동작모드 선택스위치(도시 안됨)를 이용하여 열전소자(41)의 방열/흡열 동작모드 중에서 원하는 하나의 동작모드, 예를 들어 흡열동작모드를 선택하고 해당 입력신호를 제어부(50)에전달한다. 이에 따라, 제어부(50)가 디스플레이부(60)의 표시소자, 예를 들어 LED들 중에서 흡열동작모드가 선택되었음을 디스플레이하기 위한 LED를 점멸시키도록 제어한다. 물론, 상기 선택스위치가 방열동작모드를 선택하는 경우에는 디스플레이부(60)의 방열동작모드가 선택되었음을 디스플레이하기 위해 디스플레이부(60)의 표시소자, 예를 들어 LED들 중에서 방열동작모드가 선택되었음을 디스플레이하기 위한 LED를 점멸시키도록 제어하는 것은 당연한 사실이다.

단계(S30)에서는 흡열동작모드가 선택되고 나면, 온도감지부(30)가 의자(10)가 배치된 실내의 온도를 감지하고 아울러 의자(10)에 착석한 남성의 체온을 감지한 후 그 감지된 온도에 해당하는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 제어부(50)로 전송한다.

단계(S40)에서는 온도가 감지되고 나면, 제어부(50)가 남성의 체온을 기초로 하여 고환 주위의 온도가 최적온도의 범위에 있는 지를 판단한다. 즉, 고환주위의 온도가 남성의 체온보다 2∼3℃ 낮은 온도로 유지되고 있는 지를 판단한다. 이미 언급한 바와 같이, 건강한 2세의 생산과 남성다움을 유지하기 위해서는 남성의 고환에서 만들어지는 정자의 활동력 및 그 숫자가 매우 중요한데 이는 고환 주위의 온도를 체온보다 2∼3℃ 낮은 온도로 유지하여 줌으로써 건강한 정자를 생산할 수 있는 고환의 기능을 활성화할 수 있다는 것이 학계의 보고이다.

단계(S50)에서는 고환주위의 온도가 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적온도의 범위에 있는 것으로 판단되면, 제어부(50)가 고환주위의 온도를 현재 그대로 유지하도록 하기 위해 온도조절부(40)를 제어한다. 즉, 제어부(50)가 열전소자(41)의 구동을 중지시키기 위한 제어신호를 전력증폭부(43)에 전달하면, 전력증폭부(43)가 제어부(50)로부터 받은 제어신호를 열전소자(41)를 구동하지 않기 위한 신호로 증폭함으로써 열전소자(41)에 공급하는 12V의 전원을 차단시켜 버린다. 따라서, 열전소자(41)의 구동이 중지되고 고환주위의 온도가 최적의 온도로 유지된다.

단계(S60)에서는 열전소자(41)의 구동이 중지되고 나면, 제어부(50)가 디스플레이부(60)로 하여금 열전소자(41)의 구동이 중지중인 현재의 상태를 디스플레이하도록 제어하고 단계(S30)로 되돌아간다.

단계(S70)에서는 고환주위의 온도가 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적온도의 범위에 있지 않은 것으로 판단되면, 제어부(50)가 고환주위의 온도를 최적온도의 범위로 낮추기 위해 온도조절부(40)를 제어한다. 즉, 제어부(50)가 열전소자(43)의 흡열모드를 구동할 시간을 계산하여 제어신호를 전력증폭부(41)에 전달하면, 전력증폭부(41)가 제어부(50)로부터 받은 제어신호를 열전소자(43)를 흡열모드로 구동하기 위한 신호로 증폭함으로써 열전소자(43)에 공급하는 12V의 전원을 정해진 시간동안 공급한다. 따라서, 열전소자(43)의 흡열모드 구동이 진행되고 고환주위의 온도가 최적의 온도로 유지된다. 이후, 단계(S60)에서 제어부(50)가 디스플레이부(60)로 하여금 열전소자(41)의 흡열모드 구동이 진행중인 현재의 상태를 디스플레이하도록 제어하고 단계(S30)로 되돌아간다.

한편, 단계(S20)에서 열전소자(41)의 방열모드를 선택하는 경우에도 이미 언급한 과정과 유사하게 진행하므로 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 입력부(20)의 모드선택스위치가 방열모드를선택할 필요가 없고 흡열모드만을 선택할 수 있는 구조로 이루어진 경우에도 이와 마찬가지로 진행하므로 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명은 남성과 같은 사용자가 의자에 장시간 착석하고 있더라도 고환주위의 온도를 체온이상으로 상승하는 것을 억제하고 항상 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적의 온도로 조절, 유지하여 줌으로써 체온과 통풍불량으로 인한 남성의 무정자증을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 건강의자용 온도조절장치에서는 입력부가 온도조절장치의 전원을 온/오프하거나 흡열/방열의 동작모드를 선택하기 위한 여러 가지 스위치들을 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성한다. 물론, 입력부가 흡열 동작모드만을 선택하기 위한 스위치를 선택하고 그에 해당하는 입력신호를 생성하는 것도 가능하다. 온도감지부가 실내 및 의자의 시트부에 착석하는 사람, 예를 들어 남성의 체온을 감지하고, 온도조절부가 남성의 고환이 접촉할 시트부의 일부 부분의 온도를 조절한다. 제어부가 입력부의 입력신호를 처리하며 온도감지부로부터 감지된 체온을 기초로 하여 온도조절부를 제어함으로써 고환주위의 온도를 체온보다 2∼3℃ 낮은 최적의 온도로 조절하며 디스플레이부로 하여금 방열/흡열모드 및 현재상태를 디스플레이하도록 제어한다. 온도조절부는 열전소자 및 이를 구동하기 위한 전력증폭부로 구성된다. 열전소자는 Bi₂Te₃의 재질로 구성되고, 전력증폭부는 전원개폐용 스위칭소자인 MOSFET로 구성된다. 디스플레이부는 LED(light emitting diode)와 같은 표시소자로 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명은 열전소자를 이용하여 고환주위의 온도를 고환이 가장 활발하게 활동하는 최적의 온도로 조절, 유지함으로써 의자에 장시간 착석하고 체온상승과 통풍불량이 발생하더라도 남성의 무정자증을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

Claims (3)

1. 의자의 시트부에 착석한 사용자의 체온을 감지하는 온도감지부;

   상기 사용자의 고환과 접촉하는 의자의 시트부 일부분에 설치되어 상기 고환 주위의 온도를 조절하는 열전소자를 갖는 온도조절부;

   상기 열전소자의 동작모드를 선택하고 해당 신호를 입력하는 입력부; 그리고

   상기 온도감지부의 감지온도에 기초로 하여 상기 고환 주위의 온도를 무정자증 방지를 위한 온도로 조절하기 위해 상기 열전소자를 상기 선택된 동작모드로 제어하는 제어부를 포함하는 건강의자용 온도조절장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전소자가 상기 고환주위의 온도를 상기 사용자의 체온보다 2∼3℃ 낮게 조절하는 것을 특징으로 하는 건강의자용 온도조절장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 열전소자의 현재 동작모드를 나타내기 위해 상기 제어부에 제어되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강의자용 온도조절장치.