KR101217141B1 - 냉난방 매트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각 또는 가열되는 속도를 향상시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 냉난방 매트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 냉난방 매트는 물이 공급되는 순환관(20)이 물을 공급하는 급수관(21)과 물을 배출하는 배수관(22), 그리고 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)으로 구성되어, 급수관(21)으로 공급된 물이 복수개의 연결관(23)을 통해 동시에 흘러 빠른 시간 내에 매트본체(10)가 냉각 또는 가열될 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 냉난방 매트는 물이 공급되는 순환관(20)이 물을 공급하는 급수관(21)과 물을 배출하는 배수관(22), 그리고 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)으로 구성되어, 급수관(21)으로 공급된 물이 복수개의 연결관(23)을 통해 동시에 흘러 빠른 시간 내에 매트본체(10)가 냉각 또는 가열될 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 냉각 또는 가열되는 속도를 향상시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 냉난방 매트에 관한 것이다.
최근 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 물이 통과하는 순환관(1)이 내부에 구비되어 상기 순환관(1)에 온수를 순환시켜 난방을 할 수 있도록 된 온수 매트가 개발되어 널리 사용되고 있다.
이러한 온수 매트는 보일러를 이용하여 배관으로 온수를 순환시켜 집 전체 또는 방 전체를 난방하는 일반적인 가정용 실내 난방을 대신하는 것으로, 내부에 구비된 순환관(1)으로 물을 순환시켜 매트 전체를 가열하여 그 위에서 눕거나 앉아 생활을 할 수 있다.
이러한 온수 매트는 집 전체 또는 방 전체를 가열하는 일반적인 난방방식과 달리, 사람이 앉거나 눕는 한정된 부위만을 집중적으로 난방하여 효율이 매우 높은 장점이 있을 뿐 아니라, 일반적인 전기 매트와 달리 전자파에 의한 문제점이 발생되지 않으므로, 점차 인기를 끌고 있다.
그런데, 이러한 매트는 하나의 순환관(1)이 매트의 내부 전체를 순환하도록 설치되므로, 물을 순환시켜 매트 전체가 따뜻해질 때까지 시간이 오래 걸리게 되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 매트는 순환관(1)이 깔려 있는 부분만 집중적으로 가열되고, 나머지 부분은 잘 가열되지 못하게 될 뿐 아니라, 기능이나 효과가 매우 단순한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉각 또는 가열되는 속도를 향상시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 냉난방 매트를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 매트본체(10)와, 상기 매트본체(10)의 내부에 배치된 순환관(20)을 포함하며, 상기 순환관(20)은, 상호 별도로 구성되어 상기 매트본체(10)의 둘레부에 분산 배치되며 매트본체(10)의 외부로 연장되는 급수관(21) 및 배수관(22)과, 상기 급수관(21) 및 배수관(22)에 비해 지름이 작게 구성되며 상기 매트본체(10)의 중앙부를 경유하도록 배치되어 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 매트본체(10)는, 상면에 상기 순환관(20)이 설치되는 하부단열층(11)과, 상기 순환관(20)의 상부에 적층되어 순환관(20)에서 발생된 열이나 냉기가 넓게 퍼지도록 하는 열확산층(12)과, 황토나 세라믹을 포함한 무기질재료로 구성되며 상기 열확산층(12)의 상부에 적층되는 기능성소재층(13)과, 상기 기능성소재층(13)의 상부에 적층되는 표면마감층(14)과, 상호 적층된 하부단열층(11)과 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)의 둘레부를 마감하는 테두리부재(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 급수관(21) 및 배수관(22)은 냉수나 온수를 공급하는 급수유닛(30) 또는 난방용 보일러에 연결된 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하부단열층(11)의 상면에는 상기 순환관(20)이 매입되는 삽입홈(11a)이 순환관(20)의 배열을 따라 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)은 각기 여러개의 조각을 상호 연결하여 구성되며, 상기 테두리부재(15)는 직선부재(15a)와 상기 직선부재(15a)의 단부에 결합되는 모서리부재(15a)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하부단열층(11)의 하부면에 적층되어 하부단열층(11)을 지지하는 바닥판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 기능성소재층(13)의 하측면에는 하측면을 가로 세로방향으로 가로지르는 복수개의 오목홈(13a)이 오목하게 형성되어 상기 오목홈(13a)을 중심으로 기능성소재층(13)이 구부러질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트가 제공된다.
본 발명에 따른 냉난방 매트는 물이 공급되는 순환관(20)이 물을 공급하는 급수관(21)과 물을 배출하는 배수관(22), 그리고 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)으로 구성되어, 급수관(21)으로 공급된 물이 복수개의 연결관(23)을 통해 동시에 흘러 빠른 시간 내에 매트본체(10)가 냉각 또는 가열될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 매트를 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 냉난방매트의 순환관을 도시한 평면구성도,
도 6은 본 발명에 따른 냉난방매트의 기능성소재층의 변형예를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 냉난방매트의 기능성소재층의 작용을 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 냉난방매트의 순환관을 도시한 평면구성도,
도 6은 본 발명에 따른 냉난방매트의 기능성소재층의 변형예를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 냉난방매트의 기능성소재층의 작용을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 냉난방 매트를 도시한 것으로, 매트본체(10)와, 상기 매트본체(10)의 내부에 배치된 순환관(20)으로 구성되어, 상기 순환관(20)에 온수나 냉수를 공급하여 차갑게 냉각하거나 따뜻하게 난방할 수 있다.
이를 자세히 설명하면, 상면에 상기 순환관(20)이 설치되는 하부단열층(11)과, 상기 순환관(20)의 상부에 적층되어 순환관(20)에서 발생된 열이나 냉기가 넓게 퍼지도록 하는 열확산층(12)과, 상기 열확산층(12)의 상부에 적층되는 기능성소재층(13)과, 상기 기능성소재층(13)의 상부에 적층되는 표면마감층(14)과, 상호 적층된 하부단열층(11)과 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)의 둘레부를 마감하는 테두리부재(15)로 구성된다.
상기 하부단열층(11)은 적절한 탄성이 있으면서 단열성이 뛰어난 단열폼이나 발포체 등으로 제작되며, 상면에는 상기 순환관(20)이 매입되는 삽입홈(11a)이 순환관(20)의 배열을 따라 오목하게 형성된다.
상기 열확산층(12)은 동판이나 기타 열전도율이 높은 얇은 금속판으로 구성되는 것으로, 상기 삽입홈(11a)에 삽입설치된 순환관(20)의 상면에 밀착되어 상기 순환관(20)을 통해 순환되는 물의 열기나 냉기가 넓게 퍼지도록 하는 기능을 한다.
상기 기능성소재층(13)은 무기질재료인 황토를 넓은 판 형상으로 성형하여 제작된 것으로, 상기 열확산층(12)에 의해 열이 전달되면, 원적외선이나 기타 인체에 유익한 다양한 유효성분을 발생시켜 냉난방 매트를 사용하는 사용자의 건강을 증진시키고, 냉난방 매트에서 자고 일어났을 때 개운한 느낌을 줄 수 있도록 한다. 이러한, 황토를 이용하여 넓은 판을 제작하는 방법이나, 황토의 효능이나 작용은 널리 알려져 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 표면마감층(14)은 한지 또는 장판지로 구성된다.
이때, 상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)은 작은 조각으로 나뉘어져, 여러개의 조각을 측면으로 이어 원하는 면적으로 조립할 수 있도록 구성된다.
상기 테두리부재(15)는 직선부재(15a)와 상기 직선부재(15a)의 단부에 결합되는 모서리부재(15a)로 이루어져, 상기 직선부재(15a)와 모서리부재(15a)를 조합하여 사각의 테두리형태로 조립할 수 있다.
상기 순환관(20)은 상호 별도로 구성되며 상기 매트본체(10)의 둘레부에 배치되는 매트본체(10)의 외부로 연장되는 급수관(21) 및 배수관(22)과, 상기 매트본체(10)의 중앙부를 경유하도록 배치되어 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)으로 구성된다.
상기 급수관(21)과 배수관(22)은 지름이 충분히 큰 파이프로 구성된 것으로, 냉수나 온수를 선택적으로 공급할 수 있도록 된 급수유닛(30)에 연결된다. 상기 급수유닛(30)은 물을 가열하는 히터가 구비된 것으로, 사용자의 조작에 따라 히터로 물을 가열하여 따뜻한 온수를 공급하거나, 가열되지 않은 차가운 냉수를 공급하는 기능을 한다. 이러한 급수유닛(30)은 종래의 매트에도 구비되어 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 연결관(23)은 상기 급수관(21)과 배수관(22)에 비해 지름이 작은 파이프로 구성된 것으로, 양단은 상기 급수관(21)과 배수관(22)에 연결되며 중앙부는 상기 매트본체(10)의 중앙부를 지그재그 형태로 경유하도록 배치된다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 급수유닛(30)을 이용하여 급수관(21)에 냉수 또는 온수를 공급하면, 급수관(21)으로 공급된 물은 각 연결관(23)으로 분산된 후 연결관(23)을 따라 매트본체(10)의 중앙부를 지그재그 형태로 경유하여 매트본체(10) 전체를 냉방 또는 난방한 후 배수관(22)을 통해 급수유닛(30)으로 순환된다.
이때, 상기 순환관(20)은 고무와 같이 플랙시블한 합성수지재질 또는 탄성이 있는 연질의 금속재질로 제작된다. 또한, 상기 급수관(21)과 배수관(22) 및 연결관(23)의 단면형상은 원형이나 기타 다양한 형태의 다각형으로 제작될 수 있다. 그리고, 상기 하부단열층(11)의 상면에 형성된 삽입홈(11a)은 상기 급수관(21)과 배수관(22) 및 연결관(23)의 배열에 맞게 형성되어, 급수관(21)과 배수관(22) 및 연결관(23)이 상기 하부단열층(11)의 삽입홈(11a)에 끼워져 움직이지 않도록 고정되도록 한다.
따라서, 상기 하부단열층(11)의 삽입홈(11a)에 순환관(20)을 삽입설치한 후, 그 상부에 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)을 순차적으로 적층하고, 그 둘레부에 테두리부재(15)를 결합하여 냉난방 매트를 조립할 수 있다. 그리고, 이러한 냉난방 매트를 바닥에 놓아 일반적인 온열 매트처럼 사용하거나, 침대에 올려 보료처럼 사용할 수 있다.
이와 같이 구성된, 본 발명에 따른 냉난방 매트는 물이 공급되는 순환관(20)이 물을 공급하는 급수관(21)과, 물을 배출하는 배수관(22), 그리고 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)으로 구성되어, 급수관(21)으로 공급된 물이 복수개의 연결관(23)을 통해 동시에 흘러 매트본체(10)가 냉각 또는 가열될 수 있으므로, 하나의 순환관(20)만을 이용하는 종래의 매트에 비해 매트본체(10)가 빠른 시간내에 냉각 또는 가열될 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 급수관(21)과 배수관(22)은 지름이 큰 관체로 구성되고, 상기 연결관(23)은 급수관(21)이나 배수관(22)에 비해 지름이 작은 관체로 구성되므로, 물이 연결관(23)으로 효과적으로 분산되어 매트본체(10)의 전체면이 더욱 고르게 냉각 또는 가열될 수 있을 뿐 아니라, 적은 양의 물을 이용하여 냉각 또는 가열할 수 있으므로, 냉각 및 가열시간을 줄여 빠른 시간에 매트본체(10)가 냉각 또는 가열될 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 매트본체(10)는 하부단열층(11)이 구비되어 순환관(20)의 열기나 냉기가 하부로 유출되는 것을 방지하여 열효율을 높일 수 있을 뿐 아니라, 열확산층(12)을 이용하여 순환관(20)에서 발생된 열이나 냉기가 넓게 퍼지게 되므로 순환관(20)이 지나가는 자리만 따뜻해지게 되는 종래의 매트와 달리 매트의 전체면이 골고루 따뜻해지거나 차가워지게 되는 장점이 있다. 또한, 상기 열확산층(12)의 상부에는 황토 또는 세라믹재질의 기능성소재층(13)이 구비되어, 원적외선이나 인체에 유익한 다양한 종류의 유효성분을 배출하므로, 사용자의 몸을 더욱 편안하게 할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 기능성소재층(13)의 상부에는 표면마감층(14)이 구비되며, 각 층이 테두리부재(15)에 의해 상호 고정되므로, 필요에 따라 표면마감층(14)을 다른 형태나 무늬 또는 색깔의 것으로 교체하여, 다양한 느낌을 연출할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 하부단열층(11)의 상면에는 상기 순환관(20)이 매입되는 삽입홈(11a)이 순환관(20)의 배열을 따라 오목하게 형성되므로, 별도의 고정수단 없이 순환관(20)이 움직이지 않도록 견고하게 고정함과 동시에 순환관(20)을 보호하여 순환관(20)이 외력에 의해 가압변형되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)은 각기 여러개의 조각을 상호 연결하여 구성되며, 상기 테두리부재(15)는 직선부재(15a)와 상기 직선부재(15a)의 단부에 결합되는 모서리부재(15a)로 이루어져, 제작하고자 하는 매트본체(10)의 크기에 따라 적절한 개수의 조각을 연결하여 다양한 크기의 매트본체(10)를 구성하고, 그 둘레부에 절절한 길이로 잘려진 테두리부재(15)를 결합하여 메트본체(10)를 조립할 수 있다. 즉, 본 실시예의 도면에는 상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)이 4개의 조각으로 이루어진 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)을 6개 또는 8개 이상의 조각을 연결하여 여러 가지 크기의 매트본체(10)를 조립할 수 있으므로, 다양한 크기의 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)을 제작할 필요가 없으므로, 코스트를 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 매트본체(10)의 하부단열층(11)이 가장 하측에 배치되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 하부단열층(11)의 하부에 별도의 바닥판을 더 구비하여, 하부단열층(11)을 보호하고, 하부단열층(11)이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 급수관(21)과 배수관(22)은 별도로 마련된 급수유닛(30)에 연결되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 기존의 난방용 보일러에 연결된 배관에 연결하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 별도의 급수유닛(30)을 마련할 필요가 없어서, 구조가 간단해지는 장점이 있다.
그리고, 상기 표면마감층(14)은 한지나 장판지로 구성된 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 닥지나 펄프지, 원목, 무늬목, 삼직물, 멜라민 함침판 등 다양한 재료를 이용할 수 있다.
또한, 상기 기능성소재층(13)은 황토를 판형상으로 성형한 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 맥반석이나, 게르마늄, 일라이트, 제올라이트 등을 비롯한 다양한 기능성 성분을 추가하거나, 세라믹을 이용한여 기능성소재층(13)을 제작하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 기능성소재층(13)과 표면마감층(14)은 상호 부착고정될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 기능성소재층(13)의 하측면에는 가로 세로방향으로 가로지르는 복수개의 오목홈(13a)이 오목하게 형성되어, 상기 오목홈(13a)을 중심으로 기능성소재층(13)이 구부러질 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 오목홈(13a)은 중앙부가 상기 기능성소재층(13)의 상면에 근접되어 기능성소재층(13)의 두께가 매우 얇아질 정도로 충분히 깊게 형성되며, 상기 표면마감층(14)은 상기 기능성소재층(13)의 상면에 부착되어, 기능성소재층(13)의 강도와 탄성을 보강한다.
이와 같이 구성된, 본 발명에 따른 냉난방 매트는 취성이 높고 탄성이 거의 없는 기능성소재층(13)이 조금이나마 구부러질 수 있도록 함으로써, 냉난방 매트 전체가 바닥면이나 침대의 굴곡면에 추종하여 휘어지도록 할 수 있다. 따라서, 냉난방 매트가 바닥면 등에 안정적으로 고정될 수 있도록 함과 동시에, 외력이 가해질 때 기능성소재층(13)이 변형되어 충격을 흡수하여, 외력에 의해 기능성소재층(13)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
10. 매트본체 11. 하부단열층
11a. 삽입홈 12. 열확산층
13. 기능성소재층 14. 표면마감층
15. 테두리부재 20. 순환관
21. 급수관 22. 배수관
23. 연결관
11a. 삽입홈 12. 열확산층
13. 기능성소재층 14. 표면마감층
15. 테두리부재 20. 순환관
21. 급수관 22. 배수관
23. 연결관
Claims (7)
- 매트본체(10)와,
상기 매트본체(10)의 내부에 배치된 순환관(20)을 포함하며,
상기 순환관(20)은,
상호 별도로 구성되어 상기 매트본체(10)의 둘레부에 분산 배치되며 매트본체(10)의 외부로 연장되는 급수관(21) 및 배수관(22)과,
상기 급수관(21) 및 배수관(22)에 비해 지름이 작게 구성되며 상기 매트본체(10)의 중앙부를 경유하도록 배치되어 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 병렬로 연결하는 복수개의 연결관(23)을 포함하며,
상기 매트본체(10)는,
상면에 상기 순환관(20)이 설치되는 하부단열층(11)과,
상기 순환관(20)의 상부에 적층되어 순환관(20)에서 발생된 열이나 냉기가 넓게 퍼지도록 하는 열확산층(12)과,
황토나 세라믹을 포함한 무기질재료로 구성되며 상기 열확산층(12)의 상부에 적층되는 기능성소재층(13)과,
상기 기능성소재층(13)의 상부에 적층되는 표면마감층(14)과,
상호 적층된 하부단열층(11)과 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)의 둘레부를 마감하는 테두리부재(15)를 포함하고,
상기 기능성소재층(13)의 하측면에는 하측면을 가로 세로방향으로 가로지르는 복수개의 오목홈(13a)이 오목하게 형성되어,
상기 오목홈(13a)을 중심으로 기능성소재층(13)이 구부러질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 급수관(21) 및 배수관(22)은 냉수나 온수를 공급하는 급수유닛(30) 또는 난방용 보일러에 연결된 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉난방 매트.
- 제 1항에 있어서,
상기 하부단열층(11)의 상면에는 상기 순환관(20)이 매입되는 삽입홈(11a)이 순환관(20)의 배열을 따라 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트.
- 제 1항에 있어서,
상기 열확산층(12)과 기능성소재층(13) 및 표면마감층(14)은 각기 여러개의 조각을 상호 연결하여 구성되며,
상기 테두리부재(15)는 직선부재(15a)와 상기 직선부재(15a)의 단부에 결합되는 모서리부재(15a)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방 매트.
- 제 1항에 있어서,
상기 하부단열층(11)의 하부면에 적층되어 하부단열층(11)을 지지하는 바닥판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 냉난방 매트.
- 삭제
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| KR1020110035590A KR101217141B1 (ko) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | 냉난방 매트 |
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