KR101107583B1

KR101107583B1 - 냉난방 장치

Info

Publication number: KR101107583B1
Application number: KR1020080079169A
Authority: KR
Inventors: 권순재
Original assignee: 권순재
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2012-01-25
Also published as: KR20100020538A

Abstract

본 발명은 각 가정에 설치되는 보일러 시스템 또는 통상의 매트에 냉수와 온수를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써 소비자들의 취향에 맞도록 매트(또는 보일러 시스템)를 사용할 수 있도록 하여 사용의 편리성과 냉난방 효과를 구현할 수 있는 매트 또는 보일러용으로 사용되는 냉난방 장치를 제시하고자 한다.

냉난방, 매트, 보일러, 냉온수 분배기

Description

냉난방 장치{heating and cooling apparatus}

본 발명은 냉난방 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침구용이나 거실용 등으로 사용되는 매트에 온수 또는 냉수를 선택적으로 공급하여 소비자들의 편리성과 효율성을 극대화시키고 아울러 한 개의 냉난방 장치로 2가지 효과(냉방효과 및 난방효과)를 동시에 구현할 수 있도록 하는 냉난방 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 온열매트 등에 사용되는 난방장치는 난방수를 저장하는 난방수 탱크와 난방수를 가열하여 온수를 생성하는 히터와 온수를 순환시키는 순환펌프 및 온열매트에 배선되는 난방파이프로 이루어진다. 이러한 난방장치는 난방수 탱크에 저장된 난방수를 히터에서 공급받아 가열하여 온수를 생성하면 이를 순환펌프가 작동되어 난방파이프 내로 순환시키는 구조를 갖는다.

한편, 위와 같은 구조 이외에 전기 발열선을 매트에 설치하여 난방용으로 사용하는데, 통상적으로 매트의 내부 전면에 걸쳐 전기 발열선을 구성하여 전기에 의한 열선의 발열로 인해 매트를 가온시켜 사용하는 것이다.

또한, 최근에 들어서는 황토, 게르마늄, 동판 등을 전기장판과 결합하여 원적외선 발생 및 수맥파 차단 기능을 하여 인체 건강에 이로운 기능을 하도록 구성한 황토 매트나 온돌 매트 등이 사용되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 난방장치들은 겨울철에 사용하기에는 적합하지만 여름철에는 이들을 사용할 수가 없어 별도의 대나무로 만들어진 돗자리나 모시로 만들어진 매트를 사용하게 되고 또한 이들의 매트를 가정의 각 방에 깔고 선풍기나 에어컨 등으로 더위를 식혀야만 하였다. 뿐만 아니라 상기 매트를 각 방에 깔게 되면 매트가 갖는 쿠션감으로 인해 소비자들의 신체부위가 매트에 더욱 밀착하게 되어 통풍성을 결여 시킴에 따라 땀을 더 많이 발생시켜 오히려 매트를 사용함으로써 불쾌감을 더욱더 가중시키는 문제점이 있었다.

종래기술의 문헌정보

[문헌 1] 등록실용신안공보 등록번호 제20-0393704호(고안의 명칭: 온수호스가 내장된 온열매트구조, 출원일: 2005년 6월 9일)

[문헌 2] 등록실용신안공보 등록번호 제20-0366966호(고안의 명칭: 온수보일러를 이용한 온열매트, 출원일: 2004년 8월 2일)

[문헌 3] 등록특허공보 등록번호 제10-0790607호(발명의 명칭: 보일러식 온 수매트용 온열층 제조방법 및 그 제품, 출원일: 2007년 1월 30일)

[문헌 4] 등록실용신안공보 등록번호 제20-0424415호(고안의 명칭: 온열 매트의 난방수 공급구조, 출원일: 2006년 5월 17일)

[문헌 5] 등록특허공보 등록번호 제10-0803282호(발명의 명칭: 온수 및 스팀을 이용한 난방장치, 출원일: 2007년 7월 26일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 통상의 매트에 냉수와 온수를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써 소비자들의 취향에 맞도록 매트를 사용할 수 있도록 하여 사용의 편리성과 냉난방 효과를 구현할 수 있는 냉난방 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉온수를 선택적으로 공급함으로써 여름철에도 매트를 사용할 수 있도록 하는 냉난방 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 냉수 또는 온수를 가정의 각 방이나 거실 또는 매트에 분배하기 위한 냉온수 분배기와, 상기 냉온수 분배기로부터 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 파이프가 매설되어 있는 냉난방 겸용 매트로 구성되며, 상기 냉온수 분배기에는 냉수 또는 온수를 선택적으로 제어하는 냉난방 조절기가 연결되고, 상기 냉난방 조절기는 상기 냉난방 겸용 매트에 공급되는 물을 냉수 또는 온수로 만들기 위한 스위칭 신호를 제어부로 전송하는 각각의 냉방 스위치 및 난방 스위치와, 상기 냉방 스위치 또는 난방 스위치가 스위칭 '온'되었을 때 온수 또는 냉수의 온도를 임의대로 조절하기 위한 온도조절 스위치와, 상기 냉방 스위치와 난방 스위치 및 온도조절 스위치로부터 전송되는 각각의 스위칭 신호에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 물을 가열하거나 냉각시키는 각각의 가열부 및 냉각부와, 상기 제어부로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 가열부 또는 냉각부 쪽으로 물을 공급하고 순환시키기 위한 펌프로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 냉수와 온수를 선택적으로 공급하여 사용함으로써 한 개의 냉난방 장치를 이용하여 계절에 관계없이 매트를 소비자들의 취향에 맞도록 사용할 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 여름철에도 매트에 냉수를 공급하여 사용할 수 있기 때문에 별도의 선풍기나 에어컨을 사용하지 않고도 시원한 여름을 보낼 수 있으며, 또한 장마철에는 매트나 각 방에 온수를 공급하여 습기를 제거함으로써 언제나 쾌적한 환경을 만들 수 있고 사용의 편리성을 극대화할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 국부 난방이 필요하거나 환절기에 임시 난방용으로 사용하는 매트에 냉수 또는 온수를 선택적으로 공급하여 사용할 수 있도록 하는 냉난방 장치를 구현하고자 한다. 하기에서는 이러한 냉난방 장치의 상세 구성을 도 1 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉난방 장치의 구성을 보여주고 있는 블록도이다. 본 발명의 냉난방 장치는 냉수와 온수를 선택적으로 제어하는 냉난방 조절기(100)와, 상기 냉온수를 각 방이나 매트에 분배하는 냉온수 분배기(200)와, 냉온수가 흐르는 파이프(302)가 깔려있는 냉난방 겸용 매트(300)로 구성된다.
이때 상기 냉온수 분배기(200)와 냉난방 겸용 매트(300)는 통상적으로 사용되고 있는 장치로서, 예를 들면 현재 각 가정에서 사용하고 있는 온수 매트, 황토 매트, 온돌 매트 등을 말한다.
따라서 본 발명에서는 상기 다양한 종류의 매트에 냉수와 온수를 선택적으로 공급하는 냉난방 조절기(100)에 기술적 특징이 있으므로 하기에서는 상기 냉난방 조절기(100)에 대해서 구체적으로 설명할 것이고, 아울러 본 발명에서 적용하고 있는 냉난방 겸용 매트(300)의 구조도 상세히 설명할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 조절기(100)의 상세구성을 보이고 있는 블록도이다. 상기 도 2를 참조하면, 냉난방 조절기(100)는 용수탱크에 담겨져 있는 물을 데우거나 차갑게 만들어 이들을 소비자들의 취향에 맞도록 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 장치로서, 그 구성은 냉방 스위치(10), 난방 스위치(12), 온도조절 스위치(14), 제어부(16), 가열부(18), 냉각부(20), 펌프(22)로 이루어진다.
상기 냉방 스위치(10)는 통상 버튼식으로 구성되고, 소비자의 온/오프 동작에 따라 냉난방 겸용 매트(300)에 공급되는 물을 냉수로 만들기 위한 스위칭 신호를 제어부(16)로 보내는 스위치이다. 상기 난방 스위치(12)는 역시 버튼식으로 구성되는 것이 바람직하고, 소비자의 온/오프 동작에 따라 냉난방 겸용 매트(300)에 공급되는 물을 온수로 만들기 위한 스위칭 신호를 제어부(16)로 보내는 스위치이다. 상기 온도조절 스위치(14)는 전술한 냉방 스위치(10) 또는 난방 스위치(12)가 스위칭 '온'되었을 때 온수 또는 냉수의 온도를 조절하는 스위치로서 통상 5℃∼45℃ 정도 범위 내에서 조절된다.
제어부(16)는 상기 냉방 스위치(10), 난방 스위치(12), 온도조절 스위치(14)로부터 전송되는 스위칭 신호에 대응하는 제어신호를 출력하여 후술하는 가열부(18), 냉각부(20), 펌프(22)를 선택적으로 작동시키는 장치이다. 가열부(18)는 상기 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호(즉, 난방 스위치(12)가 스위칭 '온'되었을 때 전송되는 제어신호)에 따라 용수탱크에 저장된 물을 일정온도까지 가열하는 장치로서, 통상 히터나 열선이 사용된다. 냉각부(20)는 상기 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호(즉, 냉방 스위치(10)가 스위칭 '온'되었을 때 전송되는 제어신호)에 따라 용수탱크에 저장된 물을 일정온도까지 냉각시키는 장치로서, 냉각팬이나 열전냉각소자를 사용하는 것이 바람직하다. 펌프(22)는 상기 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호에 따라 용수탱크에 저장되어 있는 물을 상기 가열부(18) 또는 냉각부(20) 쪽으로 공급하는 역할을 하고 또한 냉수 또는 온수가 냉난방 겸용 매트(300)를 거쳐 다시 가열부(18) 또는 냉각부(20) 쪽으로 재공급될 수 있도록 냉수 또는 온수를 순환시키는 역할을 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에서 사용하고 있는 냉난방 겸용 매트(300)의 구성을 상세하게 나타낸 도면으로서, 상기 냉난방 겸용 매트(300)에는 냉수 또는 온수가 흐르기 위한 파이프(302)가 매설되어 있으며, 상기 파이프(302)는 통상 플랙시블한 재질이 바람직하다. 이는 통상적인 구성이므로 구체적인 설명은 생략할 것이다.
한편, 상기 냉난방 겸용 매트(300)는 다층구조를 이루고 있는데, 이는 냉각효과 및 보온효과를 극대화시키기 위한 것으로서 스폰지층(304)과 솜층(306) 및 커버(308)로 구성된다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 냉난방 겸용 매트(300)는 마블 재질로 된 스폰지층(304)을 최하층에 구성하고, 그 위에는 견면솜으로 이루어진 솜층(306)을 적층하는데, 상기 솜층(306)에는 파이프(302)가 매설되어 있다. 마지막으로 상기 스폰지층(304)과 솜층(306)은 퀄핑 재질의 커버(308)가 감싸여져 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 냉난방 장치의 동작상태를 도 2와 도 3을 참조하여 설명할 것이며, 하기에서는 냉난용 겸용 매트(300)의 동작과정을 일 예로 들어 구체적으로 설명하고자 한다.
첫 번째로, 소비자가 냉난방 겸용 매트(300)를 냉방용으로 사용하고자 할 때는, 도 2에 도시되어 있는 냉방 스위치(10)를 스위칭 '온'하게 되면 상기 스위칭 신호는 제어부(16)로 입력되고, 상기 제어부(16)는 이에 해당하는 제어신호를 냉각부(20)에 전송하게 되고, 상기 냉각부(20)는 냉각팬 또는 열전냉각소자를 작동시켜 용수탱크로부터 공급되는 물을 냉각시키게 된다. 이때 소비자가 온도조절 스위치(14)를 스위칭 '온'시키게 되면, 상기 제어부(16)는 이에 해당하는 제어신호를 냉각부(20)에 보내게 되고, 상기 냉각부(20)는 소비자가 설정한 온도만큼 용수탱크의 물을 냉각시킨다. 여기서 펌프(22)는 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호에 따라 용수탱크에 저장된 물을 냉각부(20)로 공급하게 된다.
이어서 냉각부(20)에 의해 냉각된 물(냉수)은 냉온수 분배기(200)를 통해 냉난방 겸용 매트(300)의 파이프(302)로 공급되고, 상기 펌프(22)의 작동에 의해 냉수는 순환되어진다. 이로써 소비자는 차갑게 된 냉난방 겸용 매트(300)를 사용할 수 있게 된다.
두 번째로, 소비자가 냉난방 겸용 매트(300)를 난방용으로 사용하고자 할 때는, 도 2에서 도시하고 있는 난방 스위치(12)를 스위칭 '온'하게 되면 상기 스위칭 신호는 제어부(16)로 입력되고, 상기 제어부(16)는 이에 해당하는 제어신호를 가열부(18)에 전송하게 되고, 상기 가열부(18)는 히터를 작동시켜 용수탱크로부터 공급되는 물을 가열시키게 된다. 이때 소비자가 온도조절 스위치(14)를 조절하게 되면, 상기 제어부(16)는 이에 해당하는 제어신호를 가열부(18)에 보내게 되고, 상기 가열부(18)는 소비자가 설정한 온도만큼 용수탱크의 물을 가열시킨다.
이어서 상기 가열부(18)에 의해 가열된 물(온수)은 냉온수 분배기(200)를 통해 냉난방 겸용 매트(300)의 파이프(302)로 공급되고, 상기 펌프(22)의 작동에 의해 온수는 순환되어진다. 이로써 소비자는 일정온도로 데워진 냉난방 겸용 매트(300)를 사용할 수 있게 된다.

삭제

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 냉난방 장치의 구성을 보여주고 있는 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 냉난방 조절기의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 냉난방 조절기가 냉난방 겸용 매트에 설치된 상태를 보여주고 있는 도면.

도 4는 도 3에서 도시하고 있는 냉난방 겸용 매트의 단면을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 냉방 스위치 12: 난방 스위치

14: 온도조절 스위치 16: 제어부

18: 가열부 20: 냉각부

22: 펌프 100: 냉난방 조절기

200: 냉온수 분배기 300: 냉난방 겸용 매트

삭제

Claims

냉수 또는 온수를 분배하기 위한 냉온수 분배기(200)와, 상기 냉온수 분배기(200)로부터 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 파이프(302)가 매설되어 있는 냉난방 겸용 매트(300)로 구성된 냉난방 장치에 있어서,

상기 냉온수 분배기(200)에는 냉수 또는 온수를 선택적으로 제어하는 냉난방 조절기(100)가 연결되며;

상기 냉난방 조절기(100)는,

상기 냉난방 겸용 매트(300)에 공급되는 물을 냉수 또는 온수로 만들기 위한 스위칭 신호를 제어부(16)로 전송하는 각각의 냉방 스위치(10) 및 난방 스위치(12)와,

상기 냉방 스위치(10) 또는 난방 스위치(12)가 스위칭 '온'되었을 때 온수 또는 냉수의 온도를 임의대로 조절하기 위한 온도조절 스위치(14)와,

상기 냉방 스위치(10), 난방 스위치(12), 온도조절 스위치(14)로부터 전송되는 각각의 스위칭 신호에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부(16)와,

상기 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 물을 가열하거나 냉각시키는 각각의 가열부(18) 및 냉각부(20)와,

상기 제어부(16)로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 가열부(18) 또는 냉각부(20) 쪽으로 물을 공급하고 순환시키기 위한 펌프(22)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 냉난방 장치.
제1항에 있어서,

상기 냉난방 겸용 매트(300)는 최하층에 스폰지층(304)을 구성하고, 상기 스폰지(304)의 상면에는 상기 파이프(302)가 매설된 솜층(306)이 적층되며, 상기 스펀지층(304)과 솜층(306)은 커버(308)로 감싸여져 구성됨을 특징으로 하는 냉난방 장치.