KR101219870B1 - 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트 - Google Patents

간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온열매트의 발열구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 매트몸체의 요함부 바닥면에 열반사판과, 동판이 적층 형성되고, 상기 동판의 상부에 발열체와, 상기 발열체의 온도변화에 반응하는 온도감지센서과 바이메탈과, 온도의 감지에 따라 휴즈전원 입력부를 통해 온도 조절기의 전원을 차단하는 온도휴즈가 형성되며, 상기 요함부의 상부는 부직포와 온열판과 마감제가 순차적으로 마감 형성된 돌침대용 온열매트에 있어서,
상기 동판과 부직포의 하부판과 상부판이 적층 형성된 발열유닛을 더 포함하여 구성하되,
상기 하부판은, 금속재 평판 형태로 구성하여 상기 동판(200)의 상부면에 적층 및 그 하부판의 상부면에 발열체를 배열하여 구성하고,
상기 상부판은, 금속재 평판 형태의 상판 저면에 수평방향으로 관통되는 다수의 수평 순환공이 형성된 하나 이상의 지지격벽을 형성하여 구성하되,
상기 상부판을 지지격벽에 의해 하부판의 상부면에 안착 결합 및 발열체가 지지격벽의 사이에 수용되게 하고, 발열체가 수용된 지지격벽의 사이에는 발열공간이 형성되게 구성된 것으로,
열기를 부여하기 위한 발열체와 온열판 사이에 공간을 두고 이격 형성하여 공간 가열식 구조를 가지게 함으로써, 온열판 전체에 고르게 열기의 공급이 가능하며, 이에 따른 온열판에 가해지는 온도편차를 없애주는 한편, 가열된 공기의 저장으로 열효율을 극대화시킬 수 있게 하기 위한 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트에 관한 것이다.

Description

간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트{Heating structure with indirect heating type of heating mat}
본 발명은 돌침대용 온열매트의 발열구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온열매트를 가열시 공간 가열 방식을 구현함으로써, 항시 온열판 전체에 고르게 온도의 전달이 가능하여 부분적인 불규칙한 온도변화를 최소화하는 등 열 효율을 극대화시킬 수 있게 하는 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트에 관한 것이다.
일반적으로 온열매트(heating mat)는 온돌방을 대신하여 사용되는 난방용 발열(發熱) 매트로서, 내부에 열선이나 온수관 등의 발열체가 내입되어 있어 그 발열체의 발열시 상판으로 열을 전달하여 가온 된 상판에 의해 난방기능을 할 수 있는 것으로, 국부 난방이 필요하거나 환절기 때 임시난방용으로 사용하는 것이다.
한편, 이러한 온열매트는, 온열매트 자체를 방바닥 등에 깔아 사용함은 물론, 온열매트가 침대 등에 설치 사용 또한 가능한 것이며, 특히, 근자에 들어서는 상판을 강질의 석재로된 온열매트를 구성하되, 상기 온열매트를 침대의 쿠션재 매트리스를 대신하여 침대에 일체 형성하여 온돌방의 역할을 할 수 있게 한 돌침대의 적용이 각광받고 있는 실정이다.
한편, 상기와 같은 종래의 온돌 기능을 갖는 돌침대용 온열매트를 살펴보면, 도 1의 도시와 같이 매트를 이루는 매트몸체(1)에는 발열장치를 입설하기 위한 요함부(2)가 형성되고, 그 요함부(2)에는, 상부에 통상의 바이메탈과 온도감지센서를 갖는 열선이나 온수파이프로 된 발열체(4)가 배열된 열에 강한 발포수지층(3)이 형성되고, 그 발포수지층(3)의 상부에는 금속판재의 발열판(5)이 형성되며, 상기 발열판(5)의 상부에는 돌판, 흙판, 나무판, 숯판으로 된 온열판(6)이 형성되고, 상기 온열판(6)의 상부에는 장판이나 마모늄으로 된 마감제(7)로 마감 및 상기 발열체(4)의 온도를 조절하기 위한 온도 조절기(8)로 구성된 것으로,
상기 온도 조절기에 의해 발열체에서 발생 된 고온은 면접촉 직접 가열방식에 의해 발열판을 가열시키며, 이에 온열판이 가온되어 열을 발생시키게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 돌침대용 온열매트 발열구조는, 면접촉 직접 가열방식을 구조를 가지고 있어 마감제 상부에 이불 등의 다른 물체가 올려져 있는 부분이나 발열체가 배열되어 있는 곳에 집중적으로 가온이 되어 주변 타부분과의 온도편차가 심한 문제점이 있었다.
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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열기를 부여하기 위한 발열체와 온열판 사이에 공간을 두고 이격 형성하여 공간 가열식 구조를 가지게 함으로써, 온열판 전체에 고르게 열기의 공급이 가능하며, 이에 따른 온열판에 가해지는 온도편차를 없애주는 한편, 가열된 공기의 저장으로 열효율을 극대화시킬 수 있게 하기 위한 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
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상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 매트몸체의 요함부 바닥면에 열반사판과, 동판이 적층 형성되고, 상기 동판의 상부에 발열체와, 상기 발열체의 온도변화에 반응하는 온도감지센서과 바이메탈과, 온도의 감지에 따라 휴즈전원 입력부를 통해 온도 조절기의 전원을 차단하는 온도휴즈가 형성되며, 상기 요함부의 상부는 부직포와 온열판과 마감제가 순차적으로 마감 형성된 돌침대용 온열매트에 있어서,
상기 요함부 내에서 동판과 부직포의 사이에 하부판과 상부판이 적층 형성된 발열유닛을 더 포함하여 구성하되,
상기 하부판은, 금속재 평판 형태로 구성하여 상기 동판(200)의 상부면에 적층 및 그 하부판의 상부면에 발열체를 배열하여 구성하고,
상기 상부판은, 금속재 평판 형태의 상판 저면에 수평방향으로 관통되는 다수의 수평 순환공이 형성된 하나 이상의 지지격벽을 형성하여 구성하되,
상기 상부판을 지지격벽에 의해 하부판의 상부면에 안착 결합 및 발열체가 지지격벽의 사이에 수용되게 하고, 발열체가 수용된 지지격벽의 사이에는 발열공간이 형성되게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.
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상기와 같이 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트는, 하부판의 상부면에서 발열공간에 수용되게 형성된 발열체에 의해 발열공간을 가열하는 공간 가열식 구조를 가짐과 동시에 그 발열공간에서 가열된 공기에 의해 상부판 전체를 고르게 가열시킴으로, 상부판의 상판을 통해 온열판 전체에 고르게 열의 전달이 가능하게 되고, 이에 따른 온열판의 부분별 온도편차가 없어지는 한편, 온열판을 가열시킴에 있어 열효율이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
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도 1은 종래 온열매트의 발열구조를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 나타낸 결합 단면도.
도 4는 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 나타낸 요부 사시도.
도 5는 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트의 열기 순환상태를 나타낸 작동상태도.
도 6은 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트의 열기 전달상태를 나타낸 작동상태도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 나타낸 분해 사시도 이고, 도 3은 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트를 나타낸 결합 단면도 이다.
도 2 및 도 3의 도시와 같이 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트는, 매트몸체(10)의 요함부(11) 바닥면에 열반사판(100)과, 동판(200)이 적층 형성되고, 상기 동판(200)의 상부에 발열체(320)와, 상기 발열체(320)의 온도변화에 반응하는 온도감지센서(321)과 바이메탈(322)과, 온도의 감지에 따라 휴즈전원 입력부(41a)를 통해 온도 조절기(40)의 전원을 차단하는 온도휴즈(400)가 형성되며, 상기 요함부(11)의 상부는 부직포(500)와 온열판(20)과 마감제(30)가 순차적으로 마감 형성된 돌침대용 온열매트에 있어서,
본 발명 돌침대용 온열매트는, 상기 동판(200)과 부직포(500)의 사이에 하부판(310)과 상부판(330)으로 된 발열유닛(300)을 더 포함하여 구성된 것이다.
여기서, 상기 하부판(310)은, 동판이나 철판, 스텐레스판 등의 열전도성이 뛰어난 금속재 평판 형태로 구성된 것으로, 상기 요함부(11) 내에서 동판(200)의 상부면에 밀착 적층되게 구성된 것이다.
이때, 상기 발열체(320)는, 하부판(310)의 상부면에 지그재그 상으로 배열되게 구성된 것으로, 이때 사용되는 발열체(320)는 통상의 열선이나 온수파이프로 구성되며, 그 발열체(320)에는 통상적으로 온열매트의 온도를 측정하기 위한 온도감지센서(321)와 과도하게 온도가 급상승시 전원을 차단시켜주는 바이메탈(322)이 구비되는 것이다.
상기 상부판(330)은, 동판이나 철판, 스텐레스판 등의 열전도성이 뛰어난 금속재 평판 형태로 된 상판(331)과, 상기 상판(331)의 저면에서 하방으로 돌출되는 다수의 지지격벽(332)(332')이 형성되며, 상기 상부판(330)의 지지격벽(332)(332')에는 수평방향으로 관통되는 다수의 수평 순환공(332a)(332a')이 타공되게 구성된 것이다.
이때, 상부판(330)은, 상기 지지격벽(332)(332')에 의해 하부판(310)의 상부면에 안착 및 상부에서 전해지는 하중을 지지하게 구성되며, 지지격벽(332)(332')의 사이에는 발열체(320)가 수용되는 발열공간(340)이 마련되는 것이다.
한편, 상기 발열체(320)에 설치되는 온도감지센서(321) 및 바이메탈(322)은 발열체(320)가 하부판(310) 상부면에 배열시 하부판(310)으로부터 이격되게 발열공간(340) 내에서 상부판(330)의 지지격벽(332)(332')에 설치함이 바람직한 것으로, 발열체(320)에 의해 발열공간(340)이 가열시 발열공간(340) 내부 공기의 온도 변화에 반응하게 구성된 것이다.
또한, 상기 온도휴즈(400)는, 상기 발열공간(340)에서 온도 조절기(40)의 전원선(41)에 형성된 휴즈전원 입력부(41a)와 연결되게 설치되는 것으로, 상기 하부판(310)으로부터 이격되게 지지격벽(332)(332')에 설치되어 온도감지센서(321)에서 감지되는 온도에 따라 반응하되, 온도감지센서(321)에서 지정된 온도 이상의 고온이 감지시 휴즈전원 입력부(41a)를 작동시켜 온도 조절기(40)의 전원을 차단하게 구성된 것이다.
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이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트의 작용을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명 발열구조를 갖는 온열매트는, 온도 조절기(40)에 의한 온도의 조절에 따라 발열체(320)가 발열 및 발열시 발생되는 열기가 상판(331)을 통해 통상적으로 돌침대의 가온판으로 사용되는 돌판이나 흙판, 숯판 등으로 된 온열판(20)에 전달 및 가온시키게 되는 것이다.
상세히 설명하면, 도 5의 도시와 같이 통상의 온도 조절기(40)의 조절 작동에 의해 발열유닛(300)의 하부판(310)에 배열된 발열체(320)에 전원을 인가하게 되면 발열체(320)는 가열되어 열기를 발생하게 되는 것으로, 이때, 발생되는 열기는 직접 온열판(20)으로 전달되는 것이 아니고, 발열체(320)가 수용된 발열공간(340)의 차가운 공기와 열교환이 이루어져 따뜻한 공기로 가열하게 되는 것이다.
이때, 발열공간(340)에서 가열되는 공기는 지지격벽(332)(332')에 형성된 다수의 수평 순환공(332a)(332a')을 통해 소통해 발열체(320)가 미치지 않는 공간 구석구석까지 순환하면서 발열공간(340) 전체를 고르게 가열하게 되는 것이다.
이후, 가열된 공기는 도 6의 도시와 같이 상판(331)을 통해 상부의 온열판(20)에 전달되어 온열판(20)을 가온시키게 되는 것이다.
즉, 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트는, 발열체(320)에서 발생되는 열기가 온열판(20)에 직접 전달되는 것이 아니고, 발열공간(340)의 공기를 가열하게 되는 것이며, 이에 발열공간(340)에서 가열된 공기는 대류현상에 의해 열전도성이 뛰어난 금속재의 상판(331)에 전달되어 상판(331) 전체를 고르게 가열하게 되는 것이다.
여기서, 상기 상판(331)의 전체를 고르게 가열함에 있어, 발열공간(340)에서 가열된 공기는 지지격벽(332)(332')에 형성된 수평 순환공(332a)(332a')를 통해 발열공간(340) 전체를 순환하며 가열함으로 가능한 것이다.
이후, 전체적으로 고르게 가열된 상판(331)의 열기는 부직포(500)에 의해 보온 및 온열판(20)으로 전달되어 온열판(20) 전체를 부분적인 온도편차 없이 고르게 가열시키게 되는 것이다.
한편, 발열체(320)의 온도를 측정하는 온도감지센서(321)와 과도한 온도 변화시 발열체(320)의 작동을 차단하는 바이메탈(322)이 발열공간(340)에 설치되어 있어, 발열체(320)의 가열되는 어느 한 부분의 온도에 반응하는 것이 아니고, 발열공간(340) 내부의 균일화된 온도에 정확하고 안정적으로 반응할 수 있는 것이다.
또한, 요함부(11)의 바닥면에 밀착 형성되는 열 반사판(100)에 의해 불필요하게 바닥으로 전도되는 것을 차단 및 하부로 전해지는 열기를 상부로 반사시켜 복사열을 발생시킴으로 열효율을 한층 향상시켜줄 수 있는 것이다.
또한, 온도 조절기(40)의 고장으로 인해 발열체(320)의 온도가 지속적으로 상승시 온도감지센서(321)에서 감지되는 온도에 따라 온도휴즈(400)에서는 위험 온도에 도달시 이를 신속히 감지하여 온도 조절기(40)의 휴즈전원 입력부(41a)를 통해 온도 조절기(40)의 전원공급을 차단시켜줌으로 통상의 바이메탈(322)이 떨어지는 위험 온도까지의 상승 없이 신속한 대응이 이루어지는 것이다.
한편, 상기와 같은 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트는 통상의 단일구조를 이루는 온열매트나 돌침대 등에 설치되는 온열매트에 적용 가능한 것이다.
이상과 같이 본 발명 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트는, 가열된 열기의 간접 전달 방식을 구현함으로, 온열판의 고른 가열이 가능하게 하면서도 가열온도에 반응하는 안정된 작동 구조를 가지고있어 온열매트의 안정성을 확보할 수 있는 것이다.
또한, 그 보수에 있어서도 발열유닛이 분리 가능한 구조를 가지고 있으므로 보수가 매우 용이한 것이다.
10 : 매트몸체 11 : 요함부
20 : 온열판 30 : 마감제
40 : 온도 조절기 41 : 전원선
41a : 휴즈전원 입력부
100 : 열 반사판 200 : 동판
300 : 발열유닛 310 : 하부판
320 : 발열체 321 : 온도감지센서
322 : 바이메탈 330 : 상부판
331 : 상판 332,332' : 지지격벽
332a,332a' : 수평 순환공 340 : 발열공간
400 : 온도휴즈 500 : 부직포

Claims (3)

  1. 매트몸체(10)의 요함부(11) 바닥면에 열반사판(100)과, 동판(200)이 적층 형성되고, 상기 동판(200)의 상부에 발열체(320)와, 상기 발열체(320)의 온도변화에 반응하는 온도감지센서(321)과 바이메탈(322)과, 온도의 감지에 따라 휴즈전원 입력부(41a)를 통해 온도 조절기(40)의 전원을 차단하는 온도휴즈(400)가 형성되며, 상기 요함부(11)의 상부는 부직포(500)와 온열판(20)과 마감제(30)가 순차적으로 마감 형성된 돌침대용 온열매트에 있어서,
    상기 요함부(11) 내에서 동판(200)과 부직포(500)의 사이에 하부판(310)과 상부판(330)이 적층 형성된 발열유닛(300)을 더 포함하여 구성하되,
    상기 하부판(310)은, 금속재 평판 형태로 구성하여 상기 동판(200)의 상부면에 적층 및 그 하부판(310)의 상부면에 발열체(320)를 배열하여 구성하고,
    상기 상부판(330)은, 금속재 평판 형태의 상판(331) 저면에 수평방향으로 관통되는 다수의 수평 순환공(332a)(332a')이 형성된 하나 이상의 지지격벽(332)(332')을 형성하여 구성하되,
    상기 상부판(330)을 지지격벽(332)(332')에 의해 하부판(310)의 상부면에 안착 결합 및 발열체(320)가 지지격벽(332)(332')의 사이에 수용되게 하고, 발열체(320)가 수용된 지지격벽(332)(332')의 사이에는 발열공간(340)이 형성되게 구성함을 특징으로 하는 간접가열식 발열구조를 갖는 돌침대용 온열매트.
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KR101428518B1 (ko) * 2013-02-05 2014-08-12 주식회사 솔고 바이오메디칼 상부 및 하부 통기성 구조체를 구비한 공기 대류구조의 온열매트
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