KR100717592B1 - 열전소자를 이용한 냉.온매트 - Google Patents

열전소자를 이용한 냉.온매트 Download PDF

Info

Publication number
KR100717592B1
KR100717592B1 KR1020060000341A KR20060000341A KR100717592B1 KR 100717592 B1 KR100717592 B1 KR 100717592B1 KR 1020060000341 A KR1020060000341 A KR 1020060000341A KR 20060000341 A KR20060000341 A KR 20060000341A KR 100717592 B1 KR100717592 B1 KR 100717592B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mat
thermoelectric element
heat
heat sink
cold
Prior art date
Application number
KR1020060000341A
Other languages
English (en)
Inventor
윤현철
Original Assignee
윤현철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤현철 filed Critical 윤현철
Priority to KR1020060000341A priority Critical patent/KR100717592B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100717592B1 publication Critical patent/KR100717592B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/265—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H05B3/0071—Heating devices using lamps for domestic applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 냉.온매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매트(100) 일측에 위치하는 상부매트(101)와, 상기 상부매트(101)와 대응하며, 타측에 위치하는 하부매트(102)와, 상기 상/하부매트(101)(102) 사이에 공급되는 전원에 의해 발열하는 한 개 이상의 열전소자(106)와, 상기 열전소자(106) 일측의 발열판(106a)에 접하는 방열판(103)과, 상기 방열판(103) 일면에는 방열판(103)의 열을 흡수하는 상변화물질로 포장된 PCM원단(103')과, 열전소자(106) 타측의 흡열판(106b)에 접하는 냉각판(104)와, 상기 방열판(103)과 냉각판(104) 사이에는 상기 열전소자(106)가 삽입되어 위치하도록 한 개 이상의 관통공이 형성된 단열재(105)가 위치하는 것을 특징으로 한다.
상부매트, 하부매트, 방열판, PCM, 단열재

Description

열전소자를 이용한 냉.온매트{Cold and warnth for thermoelement}
도 1은 본 발명의 횡단면도.
도 2는 본 발명의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 결합된 사시도.
도 4는 본 발명에 적용된 가변저항기의 평면 확대도.
도 5는 본 발명에 적용된 무선 리모콘 블록도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 매트 101: 상부매트
102: 하부매트 103: 방열판
105: 단열재 106: 열전소자
106a:발열판 106b: 흡열판
본 발명은 매트에 관한 것으로서, 특히, 하절기에는 매트를 시원한 온도로 사용하게 되고, 동절기에는 매트를 따듯한 온도로 사용할 수 있는 것이다.
주지된 바와 같이 일상 주거용품으로 사용되고 있는 매트에 대하여 여러 가 지의 것이 제안되어 사용되고 있으나, 대개는 솜 패드 등을 이용한 안락감의 향상에 치중하고 있는 실정이다.
최근 들어 일부 건강 증진을 도모하기 위한 매트 내부에 맥반석이나 황토, 세라믹 등을 설치하여 원적외선이 방사되도록 한 것이 있다.
건강 증진을 도모하기 위한 매트에는 원적외선 방사 성능을 갖춰야 함이 일반적이지만 거기에는 방사되는 원적외선의 파장이 너무 크거나 원적외선 방사량이 적기 때문에 그 효과는 기대에 미치지 못하고 있는 실정이다.
특히, 맥반석을 이용하는 경우 전기 매트의 내부에 잘게 부순 맥반석을 설치 하여야 하는데, 맥반석 끝이 날카로워 다른 부분에 손상을 줄뿐만 아니라 매트 자체가 무거워진다는 단점이 있다.
세라믹을 이용하는 경우에는 성형된 세라믹 자체가 작은 크기의 알갱이 형상을 하고 있어 매트를 이용하는 사람에게 안락감을 주지 못한다는 단점도 있다. 또, 종래에는 전기 열선에서 발생되는 전자기파, 자계파 등의 유해파로 인해 인체에 나쁜 영향을 미치는 것이 많고, 열선의 과열로 인한 화재의 우려가 있다. 또한, 매트 대부분이 열선을 이용하여 보온 효과만 있기 때문에 더운 여름에는 사용할 수 없고 겨울철에만 사용해야하는 결점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적으로는 매트 내부에 하나 이상의 열전소자를 매입시켜 종래의 매트보다 경량이며, 휴대가 간편하고, 세락믹 재질로 된 열전소자에 전원을 공급하여 냉각과 발열을 함 으로써, 열선의 과열로 인한 화재로부터 해방되며, 열전소자에는 발열판과 흡열판을 동시에 구비되어 있어, 계절에 상관없이 매트를 사용할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 매트 일측에 위치하는 상부매트와, 상기 상부매트와 대응하며, 타측에 위치하는 하부매트와, 상기 상/하부매트 사이에 공급되는 전원에 의해 발열하는 한 개 이상의 열전소자와, 상기 열전소자 일측의 발열판에 접하는 방열판과, 상기 방열판 일측면에는 방열판의 열을 흡수하는 상변화물질로 포장된 PCM 원단과, 열전소자 타측의 흡열판에 접하는 냉각판과, 상기 방열판과 냉각판 사이에는 상기 열전소자가 삽입되어 위치하도록 한 개 이상의 관통공이 형성된 단열재로 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 횡단면도이며, 도 2는 본 발명의 분해 사시도 이고,
도 3은 본 발명의 결합된 사시도 이며, 도4 는 본발명에 적용된 가변저항기의 확대 평면도이고, 도5는 무선리모콘의 사용시 블록도이다.
도시된 바와 같이 매트(100)는 보온 기능면에 접하는 상부매트(101)와 이런 상부매트(101)에 대응하여 냉온 기능면에 접하는 하부매트(102)가 마주하여 배치하고, 상기 상/하부매트(101)(102)의 사이에는 방열판(103)과 냉각판(104)이 배치하며, 상기 각각의 방열판(103)과 냉각판(103)(104) 사이에는 단열재(105)가 배치하 고, 단열재(105)에는 열전소자(106)가 관통한 채로 배치한다.
즉, 매트(100) 하측에는 하부매트(102), 냉각판(104), 열전소자를 수용한 단열재(105), 방열판(103), 상부매트(101)의 순으로 적층된 구조로 위치하며, 열전소자(106)의 발열판(106a)은 방열판(103)에 접하고, 흡열판(106b)은 냉각판(104)과 접하게 된다.
또한, 상기 방열판(103)일면에는 방열판의 열을 흡수하는 상변화 물질이 포장된 PCM원단(103')이 접하게 되어있다.
상기와 같은 순으로 적층된 상태에서 상/하부매트(101)(102)의 가장자리를 따라 감싸면서 마감부재(107)가 재봉 된다.
그리고, 상기 마감부재(107) 일단 길이방향으로는 매트(100) 내부의 구성품을 분리 또는 조립할 수 있도록 슬라이드 파스너(108)가 배치되어 있다.
그리고, 상기 열전소자(106)들에 연결된 도선(109)은 병렬로 연결되어있으며, 전원은 직렬로 공급하여 사용하므로, 일반적인 가정에서 병렬로는 사용할 수 없다. 따라서, 컨트롤박스(110) 내부에는 병렬을 직렬로 변환시키는 AC-DC 컨버터(111)가 설치되고, AC-DC 컨버터 다음으로는 계절에 따라 상,하부매트(101)(102)를 뒤집어서 사용하지 않고 현 상태에서 사용할 때에는 컨트롤박스(110)에 설치된 극 전환스위치(112)를 이용 전극을 역극성으로 전환하게 되면 냉각과 발열 현상이 역전되어 사용할 수 있도록 하였으며, 극전환스위치(112) 다음으로는 열전소자(106)의 설정온도를 설정할 수 있는 가변저항기(113)가 연결되고, 상기 AC-DC 컨버터(111)는 전원케이블(114)과 연결되어 있다.
그리고, 가변저항기(113)는 0~40℃ 범위를 자유롭게 조절할 수 있는 것으로, 열전소자(106)의 흡열판(106b)으로는 20℃로 설정이 되고, 발열판(106a)으로는 40℃로 설정이 된다. (참고로 열전소자는 공급된 전기에너지의 열량에 따라 비례하여 이를 열에너지로 변환이 가능하다.)
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉.온방식의 매트의 양호한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
[실시예]
여름철인 경우 매트(100)의 표면온도를 실내온도보다 낮은 20℃로 하여 신체의 시원함을 제공하기 위하여는, 도 4에 도시된 바와 같이 컨트롤박스(110)에 설치된 파워스위치(115)를 ON(온)시킨 상태에서, 가변저항기(113)를 20℃에 설정한 하면, 전원케이블(114)로 공급된 병렬의 전원은 AC-DC 컨버터(111)를 거쳐 직렬로 변환되고, 변환된 직렬은 하나 이상의 열전소자(106)로 전원을 공급하게 된다.
전원을 공급받은 열전소자(106)는 그 구성원인 발열판(106a)으로 발열하고, 타측의 흡열판(106b)으로는 흡열하는데, 이때 발열판(106a)에서 발생한 열은 방열판(103)으로 전달되며, 반대로 흡열판(106b)의 열은 냉각판(104)으로 이동한다. 이때 흡열판(106b)은 가변저항기(113)에서 설정된 20℃를 유지하게 되며, 방열판(103)과 접하고 있는 PCM원단(103')은 방열판에서 방출되는 열을 흡수하여 상부매트(101)표면의 온도를 낮추게 되는 결과를 얻을 수 있다.
여기에서 방열판(103)과 냉각판(104)은 상/하부매트(101)(102)의 면적과 동일한 크기를 갖고 있어, 열전소자(106)의 발열판(106a)에서 발생한 열은 방열판 (103)전면을 통해 상부매트(101)로 전달되며, 열전소자(106)의 흡열판(106b)에서 흡수하는 열은 냉각판(104)전면에서 균일하게 흡수됨으로써, 냉각판(104)과 접해 있는 하부매트(102) 또한 시원하게 느껴진다.
또한, 컨트롤박스(110) 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이 무선리모콘(116)으로도 매트(100)에 전원을 공급할 수 있도록 한 것으로, 무선리모콘(116)의 파워스위치를 온(ON)시키고, 무선리모콘(116)에 배치된 가변저항기(117)로 온도를 설정하면 무선리모콘(116)에서 발생된 출력 주파수는 컨트롤박스(110)에 내장된 수신부(118)로 입력되고, 이후에 컨크롤박스(110)에서는 유선과 같은 동일한 방법으로 열전소자(106)에 전원을 공급하게 된다.
이와 같이 따듯한 일면과 시원한 타면을 갖는 매트(100)를 자신이 느끼는 체감온도에 따라 뒤집어서 사용할 수 있다.
또한, 상,하부매트(101)(102)를 뒤집어서 사용하지 않고 매트(100)를 사용할 때에는 컨트롤박스(110)에 설치된 극전환스위치(112)를 이용 전극을 역극성으로 전환하게 되면 냉각과 발열 현상이 역전되는 것으로, 계절에 따라 상/하부매트(101)(102)를 뒤집어 사용하지 않고도 매트(100)를 이용할 수 있도록 하였다.
겨울철인 경우 매트(100)의 표면온도를 실내온도보다 높은 40℃로 하여 신체가 따듯함을 제공하기 위하여는 도4 에 도시된 바와 같이 가변저항기(113)를 40℃에 설정하면, 공급된 전원은 병렬을 직렬로 변환시키는 AC-DC 컨버터(111)로 인가되고, AC-DC 컨버터(111)를 통과한 직류전원은 하나 이상의 열전소자(106)로 전원을 공급하게 된다.
전원을 공급받은 열전소자(106)는 그 구성원인 발열판(106a)으로 발열하고, 타측의 흡열판(106b)으로는 흡열하는데, 이때 발열판(106a)에서 발생한 열은 방열판(103)으로 전달되며, 반대로 흡열판(106b)의 열은 냉각판(104)으로 이동한다. 이때 발열판(106a)은 가변저항기(113)에서 설정된 40℃를 유지하게 된다.
이후의 작용은 여름철과 동일한 작용이라 이 부분은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 냉.온매트 방식의 매트는 그 일면이 발열하고, 타면에서는 흡열 함으로써, 사용자의 신체에 느끼는 체감온도에 따라 발열하는 면에 또는 흡열하는 면에 신체를 보온 또는 식힐 수 있다.
이상에서 본 발명은 냉.온방식의 매트에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지마, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (4)

  1. 매트(100)에 있어서,
    일측에 위치하는 상부매트(101)와, 상기 상부매트(101)와 대응하며, 타측에 위치하는 하부매트(102)와, 상기 상/하부매트(101)(102) 사이에 공급되는 전원에 의해 발열하는 한 개 이상의 열전소자(106)와, 상기 열전소자(106) 일측의 발열판(106a)에 접하는 방열판(103)과, 상기 방열판(103)의 일면에는 방열판(103)에서 방출되는 열을 흡수할 수 있도록 상변화 물질로 채워진 PCM원단(103')과, 열전소자(106) 하측의 흡열판(106b)에 접하는 냉각판(104)과, 상기 방열판(103)과 냉각판(104) 사이에는 상기 열전소자(106)가 삽입되어 위치하도록 한 개 이상의 관통공이 형성된 단열재(105)가 위치하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉.온매트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자(106)가 병렬로 연결된 도선(109)과 전원케이블(114) 사이에 배치된 컨트롤박스(110)에는 병렬을 직렬로 변환시키는 AC-DC 컨버터(111)와,
    전극의 극성을 전환시켜 냉각과 발열 현상이 역전시키는 극 전환스위치(112)와,
    열전소자(106)의 발열온도 및 냉각온도를 조절하는 가변저항기(113)가 포함된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉.온매트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가변저항기(113)는 0~40℃로 온도를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉.온매트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤박스(110)에는 무선리모콘(116)의 가변전항기(117)의 출력된 주파수를 수신하는 수신부(118)가 배치되어 무선리모콘(116)으로도 열전소자(106)에 발열온도 및 냉온온도를 무선으로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉.온매트.
KR1020060000341A 2006-01-03 2006-01-03 열전소자를 이용한 냉.온매트 KR100717592B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060000341A KR100717592B1 (ko) 2006-01-03 2006-01-03 열전소자를 이용한 냉.온매트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060000341A KR100717592B1 (ko) 2006-01-03 2006-01-03 열전소자를 이용한 냉.온매트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100717592B1 true KR100717592B1 (ko) 2007-05-15

Family

ID=38270568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060000341A KR100717592B1 (ko) 2006-01-03 2006-01-03 열전소자를 이용한 냉.온매트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100717592B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100884703B1 (ko) 2007-07-31 2009-02-19 이재한 냉온방석

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050038256A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 최동각 제습 겸용 냉난방기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050038256A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 최동각 제습 겸용 냉난방기

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020050038256

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100884703B1 (ko) 2007-07-31 2009-02-19 이재한 냉온방석

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HK1089350A1 (en) Radiant therapeutic heater
JP2011010701A (ja) 電子式お灸
KR20120005790U (ko) 온돌 벤치
KR100717592B1 (ko) 열전소자를 이용한 냉.온매트
KR101517952B1 (ko) 침대용 온열보료
KR20190018481A (ko) 냉온 찜질팩
KR20020095268A (ko) 냉온 조절이 가능한 다기능 마사지기
KR101040828B1 (ko) 스프링침대용 황토-숯 온돌장치
CN201772541U (zh) 安全节能箱式控温取暖器
KR20040021829A (ko) 열전소자를 이용한 냉온 겸용 찜질 기구
KR100462580B1 (ko) 다기능 마사지기
KR200295932Y1 (ko) 에어 매트리스
KR200220173Y1 (ko) 전열의자
KR200406883Y1 (ko) 온열치료기
KR200394323Y1 (ko) 온열지압봉
KR200272818Y1 (ko) 침구매트
KR200395466Y1 (ko) 황토판이 구비된 온열 방석
KR200255504Y1 (ko) 건강매트
KR200277590Y1 (ko) 의료용 침대매트
KR200339069Y1 (ko) 전기매트
CN212213218U (zh) 智能石墨烯远红外发热床垫
KR20170049233A (ko) 열전냉각소자를 이용한 냉각시스템
KR102257155B1 (ko) 열효율을 향상시킨 카본온돌판 및 카본온돌판이 형성된 온열기구
KR200407175Y1 (ko) 온돌방석
KR200480781Y1 (ko) 침대용 온열보료

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee