KR101320951B1 - 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 - Google Patents

표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 Download PDF

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KR101320951B1
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Abstract

본 발명에서는 종래의 냉온수 매트가 난방과 냉방을 위해 별도로 분리된 구조로 서로 다른 구성품으로 이원화되어 구동됨으로서, 부피가 크고, 전력소비가 많이 드는 문제점과, 냉방을 위해 별도의 응축기가 설치되어야 함으로써, 소음이 크게 발생되고, 난방을 위한 온수기능, 냉방을 위한 냉수기능을 위해서는 1시간~3시간을 기다려야 하므로, 냉온수 시간이 오래 걸려 실용성이 떨어지는 문제점을 개선하고자, 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 무호스형 냉온수매트(400), 스마트제어모듈(500)이 구성되고, 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)을 하나의 장치로 모듈화해서 구성됨으로서, 기기의 전체부피를 슬림화시킬 수 있고, 전력소비를 기존에 비해 70% 줄일 수 있으며, 저소음고출력모터를 통해 소음을 기존에 비해 60% 줄일 수 있고, 냉수매트온도가 20℃~28℃로 설정되고, 온수매트온도가 20℃~45℃로 설정된 상태에서 저소음고출력모터의 스마트순환구조와 냉온수생성모듈을 통해 냉수 또는 온수를 순환시킬 수 있어, 기기의 무리없이 순차적으로 냉수와 온수 기능을 설정된 온도에 따라 냉온수 시간을 맞춤형으로 세팅시킬 수 있어 냉온수 시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 냉온수매트의 실용성을 향상시킬 수 있는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치{THE APPARATUS OF SMART COOL AND WARM WATER WITH NO HOSE MAT}
본 발명에서는 냉수온도가 20℃~28℃로 설정되고, 온수온도가 20℃~45℃로 설정된 상태에서 저소음고출력모터의 스마트순환구조와 냉온수생성모듈을 통해 냉수 또는 온수를 순환시킬 수 있어, 기기의 무리없이 순차적으로 냉수와 온수 기능을 설정된 온도에 따라 냉온수 시간을 맞춤형으로 세팅시킬 수 있는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수매트는 기존 전기장판에 비해서 전자기파가 인체에 직접적으로 전달되지 않고 쿠션감이 좋은 관계로 많이 선호되고 있는 실정이다.
그러나, 종래의 온수매트는 매트를 데워주기 위한 용도로만 사용되므로 여름철과 같은 더운 날에는 사용할 수 없는 문제가 발생되었다.
이를 개선하고자 등록특허 제10-0952108호에서는 냉난방을 도모할 수 있는 냉온수 매트가 게재되어 있는 바, 이러한 냉온수 매트는 매트본체에 지그재그형태의 순환호스를 요입형성하되 순환호스내에는 피복열선이 잠입되고 유체로 충진되게 구성하며, 매트본체로부터 연장된 순환호스의 양단을 순환펌프에 연결하며, 상기 순환펌프는 순환호스의 양단이 유입구 및 유출구에 연통되며 유체가 저장된 저수통체를 구비하고, 상기 저수통체 내에는 냉각부의 응축기가 설치됨과 동시에 저수통체 외부의 펌핑모터에 축연결된 원심형 날개차가 유출구 부근위치에 잠수 설치되게 구성하며, 상기 순환펌프내에는 상기 피복열선을 발열제어하는 발열부와 상기 냉각부와 상기 펌핑모터의 작동을 제어하는 전기제어부가 장치되게 구성하여 이루어진다.
그러나, 이러한 종래의 냉온수 매트는 난방과 냉방을 위해 별도로 분리된 구조로 서로 다른 구성품으로 이원화되어 구동되도록 함으로써, 부피가 크고, 전력소비가 많이 드는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 냉온수 매트는 냉방을 위해 별도의 응축기가 설치되어야 함으로써, 소음이 크게 발생되고, 난방을 위한 온수기능, 냉방을 위한 냉수기능을 위해서는 1시간~3시간을 기다려야 하므로, 냉온수 시간이 오래 걸려 실용성이 떨어지는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2013-0036026호(2013년04월09일 공개)
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)을 하나의 장치로 모듈화해서 구성됨으로서, 기기의 전체부피를 슬림화시킬 수 있고, 전력소비를 기존에 비해 현저히 줄일 수 있으며, 저소음고출력모터를 통해 소음을 기존에 비해 줄일 수 있고, 냉수매트온도가 20℃~28℃로 설정되고, 온수매트온도가 20℃~45℃로 설정된 상태에서 저소음고출력모터의 스마트순환구조와 냉온수생성모듈을 통해 냉수 또는 온수를 순환시킬 수 있어, 기기의 무리없이 순차적으로 냉수와 온수 기능을 설정된 온도에 따라 냉온수 시간을 맞춤형으로 세팅시킬 수 있어 냉온수 시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 냉온수매트의 실용성을 향상시킬 수 있는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치는
냉수 또는 온수용 물을 저장하는 물저장탱크(100)와,
물저장탱크 하단에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어 물저장탱크에 저장된 물을 기전력으로 냉각과 가열을 하는 펠티에효과(Peltier effect)를 통해 냉수 또는 온수 중 어느 하나를 선택해서 생성시키는 냉온수생성모듈(200)과,
냉온수생성모듈 일측에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 냉온수생성모듈로부터 생성된 냉수 또는 온수를 무호스형 냉온수매트로 배출시키고, 종료 후, 무호스형 냉온수매트에 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시키는 저소음고출력모터(300)와,
저소음고출력모터와 연결된 이음밸브와 연결되어 저소음고출력모터로부터 냉수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 냉수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 냉기를 전달시키고, 저소음고출력모터로부터 온수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 온수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 온기를 전달시키는 무호스형 냉온수매트(400)와,
물저장탱크, 냉온수생성모듈, 저소음고출력모터, 무호스형 냉온수매트와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 실렉트(Select)신호에 따라 무호스형 냉온수매트를 냉수 또는 온수로 변환제어시키고, 각 기기의 이상여부를 부저음이나 LED 표시등으로 외부에 알려주는 스마트제어모듈(500)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)을 하나의 장치로 모듈화해서 구성됨으로서, 기기의 전체부피를 슬림화시킬 수 있고, 냉온수생성모듈이 열전소자로 이루어짐으로서 전력소비를 기존에 비해 70% 줄일 수 있으며, 저소음고출력모터를 통해 소음을 기존에 비해 60% 줄일 수 있고, 냉수매트온도가 20℃~28℃로 설정되고, 온수매트온도가 20℃~45℃로 설정된 상태에서 저소음고출력모터의 스마트순환구조와 냉온수생성모듈을 통해 냉수 또는 온수를 순환시킬 수 있어, 기기의 무리없이 순차적으로 냉수와 온수 기능을 설정된 온도에 따라 냉온수 시간을 맞춤형으로 세팅시킬 수 있어 냉온수 시간을 단축시킬 수 있고, 무엇보다 사용이 간편하고 저전력의 냉온수매트를 필요로 하는 중동 및 아프리카 지역에 수출해서 국익을 창출시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 중 냉온수생성모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 중 무호스형 냉온수매트의 구성요소를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 중 스마트제어모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 스마트제어모듈의 모드 구성에 관한 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치의 전체 구성을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)이 하나의 장치로 모듈화되어 사각박스형상으로 형성된 것을 도시한 결합사시도,
도 8은 본 발명에 따른 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)이 하나의 장치로 모듈화되어 사각박스형상으로 형성된 것을 도시한 분해사시도,
도 9는 본 발명에 따른 상단매트커버와 하단매트커버가 고주파 융착과 테두리 박음질을 통해 결합되어 무호스형 냉온수매트가 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치가 스마트제어모듈의 제어하에 냉수매트모드로 구동된 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치가 스마트제어모듈의 제어하에 온수매트모드로 구동된 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 냉수매트모드로 구동된 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치 위로 사용자가 드러누워서 사용하고 있는 모습을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 무호스형 냉온수매트(400), 스마트제어모듈(500)로 구성된다.
특히, 본 발명에 따른 물저장탱크(100), 냉온수생성모듈(200), 저소음고출력모터(300), 스마트제어모듈(500)을 하나의 장치로 모듈화되어 사각박스형상의 용기 또는 원형상의 용기로 형성된다.
먼저, 본 발명에 따른 물저장탱크(100)에 관해 설명한다.
상기 물저장탱크(100)는 냉수 또는 온수용 물을 저장하는 것으로, 이는 사각구조 또는 원형구조로 구성된다.
이는 내부에 수위센서가 포함되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 냉온수생성모듈(200)에 관해 설명한다.
상기 냉온수생성모듈(200)은 물저장탱크 하단에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어 물저장탱크에 저장된 물을 기전력으로 냉각과 가열을 하는 펠티에효과(Peltier effect)를 통해 냉수 또는 온수 중 어느 하나를 선택해서 생성시키는 역할을 한다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이, 알루미늄 플레이트(210), 열전소자(220), 방열판(230), 팬(240), 제1 전원부(250)로 구성된다.
상기 알루미늄 플레이트(210)는 물저장탱크의 바닥부위에 위치되어, 열전소자를 통해 전도된 냉기 또는 온기를 물저장탱크의 바닥부위로 전도시키는 역할을 한다.
이는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 물저장탱크 내부의 바닥부위에 사각 또는 원형으로 돌출 형성됨으로서, 물저장탱크 내부에 저장된 물을 전도를 통해 냉기 또는 온기로 변환시키도록 구성된다.
상기 열전소자(220)는 알루미늄 플레이트 하단에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시키는 역할을 한다.
상기 방열판(230)은 열전소자 하단에 위치되어, 발열된 열을 방열핀을 통해 외부로 내보내는 역할을 한다.
상기 팬(240)은 방열판 하단에 위치되어, 방열판으로 전도된 열을 공냉식으로 열을 식혀주는 역할을 한다.
이는 스마트제어모듈과 연결되어, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 구동된다.
상기 제1 전원부(250)는 열전소자와 팬에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 메인전원부와 연결되어, 메인전원부로부터 전원을 공급받도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 저소음고출력모터(300)에 관해 설명한다.
상기 저소음고출력모터(300)는 냉온수생성모듈 일측에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 냉온수생성모듈로부터 생성된 냉수 또는 온수를 무호스형 냉온수매트로 배출시키고, 종료 후, 무호스형 냉온수매트에 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시키는 역할을 한다.
이는 BLDC 모터(Brushless Direct Current Motor)로 구성된다.
상기 BLDC 모터는 브러쉬가 없고 구동드라이버로 모터를 회전시키는 구조로 수명이 길며, 저소음 및 고출력의 특성을 가진다.
다음으로, 본 발명에 따른 무호스형 냉온수매트(400)에 관해 설명한다.
상기 무호스형 냉온수매트(400)는 저소음고출력모터와 연결된 이음밸브와 연결되어 저소음고출력모터로부터 냉수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 냉수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 냉기를 전달시키고, 저소음고출력모터로부터 온수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 온수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 온기를 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 상단매트커버(410), 하단매트커버(420), 무호스형 유로관(430), 공급·배출용 밸브(440), 매트용 온도센서(450)로 구성된다.
상기 상단매트커버(410)는 도 9에 도시한 바와 같이, 사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 고주파 융착과 테두리 박음질을 통해 하단매트커버와 일체형으로 연결되어 표면접촉식 부재와 면접촉되어 냉기 또는 온기를 전달시키는 역할을 한다.
상기 하단매트커버(420)는 도 9에 도시한 바와 같이, 사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 고주파 융착과 테두리 박음질을 통해 상단매트커버와 일체형으로 연결되어 상단매트커버를 하단방향에서 지지하는 역할을 한다.
상기 무호스형 유로관(430)은 일체형으로 형성된 상단매트커버와 하단매트커버 사이의 내부공간에 고압의 프레스 힘을 가하는 유로용 금형틀을 통해 유로가 형성되어 냉수 또는 온수를 공급시키는 역할을 한다.
상기 공급·배출용 밸브(440)는 무호스형 유로관이 형성된 일체형의 상단매트커버와 하단매트커버 측면 일측에 저소음고출력모터로부터 공급되는 냉수 또는 온수를 공급시키고, 무호스형 유로관으로 공급된 냉수 또는 온수를 저소음고출력모터로 배출시키는 역할을 한다.
상기 매트용 온도센서(450)는 상단매트커버 일측에 위치되어, 무호스형 유로관을 통해 흐르는 냉수 또는 온수의 온도를 감지하는 역할을 한다.
상기 상단매트커버(410), 하단매트커버(420)는 사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 결합된 PVC와이어 재질 상에 방수, 찢김방지, 전도성이 우수한 코팅제가 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅제는,
Polyurethane acrylate 30~60wt%와,
Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA) 15~30wt%와,
1,6-Hexanediaol Diarylate(HDDA) 10~25wt%와,
광개시제인 alpha-hydroxy alkyl phenones(Igacure184) 1~10wt%와,
전도성 마이크로 겔 5~40wt%를 배합하여 조성되는 것으로서,
상기 전도성 마이크로 겔은 탈이온수에 유화제인 Sodium dodecyl sulfate(SDS)를 첨가하여 70~85℃로 승온시킨 후, n-부틸 아세테이트, 메틸 메타 아크릴레이트 및 아릴 메타 아크릴레이트의 단량체를 1~3시간 동안 가하고, 이와 동시에 개시제인 암모늄 퍼술페이트가 용해되어 있는 수용액을 2~3시간 동안 가하여 마이크로 겔을 제조하는 과정과,
이와 같이 제조된 마이크로 겔과 부틸 아세테이트를 혼합하고 전도성 고분자 단량체인 아닐린(Aniline), 도판트인 Dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA), 물(H2O), 산화제인 Ammonium persulfate(APS)를 첨가하여, 반응온도를 8~10℃로 하여 반응 용액의 색이 파란색에서 진녹색으로 변하게 되면 반응을 종료하여 2개의 층으로 분리된 것 중 산화제 ASP가 녹아 있는 아래의 수용액 층을 분리해 내는 과정을 거쳐 제조된 것임을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 코팅제는 Polyurethane acrylate, Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA), 1,6-Hexanediaol Diarylate(HDDA)의 단량체를 사용하여 방수기능성의 향상을 가져오며, 전도성 마이크로 겔에 전도성을 부여하는 아닐린의 사용으로 인해 안정성, 내구성 및 전도성의 향상을 기대할 수 있다.
그리고, 상기 전도성 마이크로 겔의 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 전도 특성이 떨어질 수 있고, 40wt%를 초과하게 되는 경우에는 방수 기능성이 떨어질 수 있으므로, 상기 전도성 마이크로 겔의 사용량은 5~40wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 코팅제를 보다 구체적으로 배합비를 살펴보면, Polyurethane acrylate 40wt%와, Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA) 20wt%와, 1,6-Hexanediaol Diarylate(HDDA) 10wt%와, 광개시제인 alpha-hydroxy alkyl phenones(Igacure184) 1~10wt%와, 전도성 마이크로 겔 30wt%의 조성된다.
그리고, 상기 전도성 마이크로 겔을 보다 구체적으로 살펴보면, 탈이온수 400g에 유화제인 Sodium dodecyl sulfate(SDS) 5g을 첨가하여 80℃로 승온시킨 후, n-부틸 아세테이트 40g, 메틸 메타 아크릴레이트 40g 및 아릴 메타 아크릴레이트 3g의 단량체를 2시간 동안 가한다. 이와 동시에 개시제인 암모늄 퍼술페이트가 용해되어 있는 수용액 30g을 3시간 동안 가한 후 반응을 종료하면 마이크로 겔을 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로 겔 700g과 부틸 아세테이트 600g을 혼합하고 전도성 고분자 단량체인 아닐린(Aniline; 순도 98%) 35g, 도판트 Dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA 90%) 100g, 물 800g, 산화제인 Ammonium persulfate(APS, 98%) 90g을 첨가하여 중합하게 되며, 이때 반응온도를 9℃로 하여 반응 용액의 색이 파란색에서 진녹색으로 변하게 되면 반응을 종료하여 2개의 층으로 분리된 것 중 산화제 ASP가 녹아 있는 아래의 수용액 층을 분리해 내는 과정을 거쳐 전도성 마이크로 겔이 제조된다.
이와 같이 제조된 코팅제는 PVC 와이어 상부에 도포한 후, 70~85℃에서 2~10분 동안 건조과정을 거친 후, 80W/cm 중압 수은 램프를 사용하여 경화과정을 거치게 되면 코팅제를 이용한 코팅이 마무리된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어모듈(500)에 관해 설명한다.
상기 스마트제어모듈(500)은 물저장탱크, 냉온수생성모듈, 저소음고출력모터, 무호스형 냉온수매트와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 실렉트(Select)신호에 따라 무호스형 냉온수매트를 냉수 또는 온수로 변환제어시키고, 각 기기의 이상여부를 부저음이나 LED 표시등으로 외부에 알려주는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 메인전원부(510), 키 입력부(520), 마이컴부(530)로 구성된다.
상기 메인전원부(510)는 각 기기에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
상기 키 입력부(520)는 타이머설정버튼, 온도설정버튼, 냉온수 버튼을 통해 기기의 동작을 선택한다.
상기 마이컴부(530)는 키 입력부를 통해 선택된 실렉트(Select)신호에 따라 스마트 냉온수공급장치를 냉수모드 또는 온수모드로 변환제어시키고, 물저장탱크의 물수위센서, 냉온수생성모듈의 제1온도센서, 무호스형 냉온수매트의 제2온도센서와 연결되어, 각 기기의 이상여부를 체크해서 부저음이나 LED 표시등으로 외부에 노출시키는 역할을 한다.
상기 스마트제어모듈(500)은 도 5에 도시한 바와 같이, 냉수매트모드(500a), 온수매트모드(500b), 예약모드(500c), 수위센서표시모드(500d), 수평안전모드(500e), 온도제어모드(500f), 동파방지모드(500g)로 나뉘어 구성된다.
상기 냉수매트모드(500a)는 냉수매트의 온도를 20℃~28℃로 설정해서 냉기 상태의 매트로 제어시키는 모드이다.
상기 온수매트모드(500b)는 온수매트의 온도를 20℃~45℃로 설정해서 온기 상태의 매트로 제어시키는 모드이다.
상기 예약모드(500c)는 외출이나 잠잘 때 예약을 하는 모드로서, 이는 예약온수 설정온도를 37℃로 설정하고, 예약냉수 설정온도를 25℃로 설정한다.
상기 수위센서표시모드(500d)는 물저장탱크의 물부족으로 인해 5분경고 알람후 자동으로 전원을 차단시키는 모드이다.
상기 수평안전모드(500e)는 충격으로 인해 물저장탱크가 넘어질 경우에 자동으로 전원을 차단시키는 모드이다.
상기 온도제어모드(500f)는 초기냉수매트온도, 초기온수매트온도를 설정시키는 모드이다.
즉, 초기냉수매트온도는 25℃로 설정하고, 초기온수매트온도는 30℃로 설정한다.
여기서, 초기 냉,온수매트온도 설정시 1도 단위로 온도제어를 한다.
상기 동파방지모드(500g)는 전원이 연결된 상태에서 실내온도가 5도 이하로 내려갈 경우에 물저장탱크의 동파방지를 위해 물저장탱크가 작동되어 20도가 된 후, 전원을 차단시키는 모드이다.
상기 스마트제어모듈(500)은 사각박스형상의 용기 뚜껑 또는 원형상의 용기 뚜껑 하단에 형성되고, 방수부재로 방수처리되어 내부에 수분이나 물기가 유입되는 것을 방지한다.
이하, 본 발명에 따른 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 물저장탱크에 물을 저장시킨다.
다음으로, 메인전원부에 전원을 인가시킨다.
다음으로, 키입력부를 통해 냉수모드를 선택한다.
다음으로, 키입력부를 통해 냉수모드가 선택되면, 도 10에 도시한 바와 같이, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 냉온수생성모듈이 구동된다.
즉, 열전소자가 구동되어 알루미늄 플레이트와 접촉되는 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으켜서 알루미늄 플레이트 쪽으로 냉기를 전도시킨다.
다음으로, 알루미늄 플레이트쪽으로 열전소자를 통해 냉기가 전도되면, 물저장탱크에 있는 물을 냉기로 전도시킨다.
다음으로, 물저장탱크의 물온도가 냉수생성온도의 설정범위(-5℃~10℃)가 되면, 스마트제어모듈(500)의 제어신호에 따라 저소음고출력모터가 구동된다.
즉, 물저장탱크에서 생성된 냉수를 무호스형 냉온수매트로 공급시킨다.
이때, 무호스형 냉온수매트로 공급시킨 후, 무호스형 냉온수매트의 온도가 냉수매트의 설정범위(20℃~28℃)인지 여부를 체크한 후, 냉수매트의 설정범위 이상이면, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 저소음고출력모터를 흡입모드로 구동시켜, 냉수매트에 공급된 냉수를 흡입시켜 물저장탱크로 배출시킨다.
이러한 스마트순환구조를 거친 후, 냉수매트의 설정범위(20℃~28℃)에 해당되면, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 저소음고출력모터의 구동을 멈추고, 타이머설정시간(30분~90분) 동안, 냉수매트의 설정범위에서 온도를 유지시킨다.
다음으로, 키입력부를 통해 온수모드를 선택한다.
다음으로, 키입력부를 통해 온수모드가 선택되면, 도 11에 도시한 바와 같이, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 냉온수생성모듈이 구동된다.
즉, 열전소자가 구동되어 알루미늄 플레이트와 접촉되는 면에는 발열을 일으키고, 반대쪽 면에서 흡열을 일으켜서 알루미늄 플레이트 쪽으로 온기를 전도시킨다.
다음으로, 알루미늄 플레이트쪽으로 열전소자를 통해 온기가 전도되면, 물저장탱크에 있는 물을 온기로 전도시킨다.
다음으로, 물저장탱크의 물온도가 냉수생성온도의 설정범위(30℃~50℃)가 되면, 스마트제어모듈(500)의 제어신호에 따라 저소음고출력모터가 구동된다.
즉, 물저장탱크에서 생성된 온수를 무호스형 냉온수매트로 공급시킨다.
이때, 무호스형 냉온수매트로 공급시킨 후, 무호스형 냉온수매트의 온도가 온수매트의 설정범위(20℃~45℃)인지 여부를 체크한 후, 온수매트의 설정범위 이하이면, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 저소음고출력모터를 흡입모드로 구동시켜, 냉수매트에 공급된 온수를 흡입시켜 물저장탱크로 배출시킨다.
이러한 스마트순환구조를 거친 후, 온수매트의 설정범위(20℃~45℃)에 해당되면, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 저소음고출력모터의 구동을 멈추고, 타이머설정시간(30분~90분) 동안, 온수매트의 설정범위에서 온도를 유지시킨다.
끝으로, 스마트제어모듈의 제어하에 각 기기의 전반적인 동작을 체크하고, 각 기기의 이상여부를 부저음이나 LED 표시등으로 외부에 알려준다.
1 : 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치
100 : 물저장탱크 200 : 냉온수생성모듈
300 : 저소음고출력모터 400 : 무호스형 냉온수매트
500 : 스마트제어모듈

Claims (5)

  1. 냉수 또는 온수용 물을 저장하는 물저장탱크(100)와,
    물저장탱크 하단에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어 물저장탱크에 저장된 물을 기전력으로 냉각과 가열을 하는 펠티에효과(Peltier effect)를 통해 냉수 또는 온수 중 어느 하나를 선택해서 생성시키도록 알루미늄 플레이트(210), 열전소자(220), 방열판(230), 팬(240), 제1 전원부(250)로 이루어진 냉온수생성모듈(200)과,
    냉온수생성모듈 일측에 위치되고, 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 냉온수생성모듈로부터 생성된 냉수 또는 온수를 무호스형 냉온수매트로 배출시키고, 종료 후, 무호스형 냉온수매트에 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시키는 저소음고출력모터(300)와,
    저소음고출력모터와 연결된 이음밸브와 연결되어 저소음고출력모터로부터 냉수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 냉수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 냉기를 전달시키고, 저소음고출력모터로부터 온수를 전달받아 무호스형 유로를 통해 표면전체에 온수를 흘러보내어 표면접촉되는 부재에 온기를 전달시키는 무호스형 냉온수매트(400)와,
    물저장탱크, 냉온수생성모듈, 저소음고출력모터, 무호스형 냉온수매트와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 실렉트(Select)신호에 따라 무호스형 냉온수매트를 냉수 또는 온수로 변환제어시키고, 각 기기의 이상여부를 부저음이나 LED 표시등으로 외부에 알려주도록 메인전원부(510), 키 입력부(520), 마이컴부(530)로 이루어진 스마트제어모듈(500)로 구성되는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치에 있어서,
    상기 무호스형 냉온수매트(400)는
    사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 고주파 융착과 테두리 박음질을 통해 하단매트커버와 일체형으로 연결되어 표면접촉식 부재와 면접촉되어 냉기 또는 온기를 전달시키는 상단매트커버(410)와,
    사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 고주파 융착과 테두리 박음질을 통해 상단매트커버와 일체형으로 연결되어 상단매트커버를 하단방향에서 지지하는 하단매트커버(420)와,
    일체형으로 형성된 상단매트커버와 하단매트커버 사이의 내부공간에 고압의 프레스 힘을 가하는 유로용 금형틀을 통해 유로가 형성되어 냉수 또는 온수를 공급시키는 무호스형 유로관(430)과,
    무호스형 유로관이 형성된 일체형의 상단매트커버와 하단매트커버 측면 일측에 저소음고출력모터로부터 공급되는 냉수 또는 온수를 공급시키고, 무호스형 유로관으로 공급된 냉수 또는 온수를 저소음고출력모터로 배출시키는 공급·배출용 밸브(440)와,
    상단매트커버 일측에 위치되어, 무호스형 유로관을 통해 흐르는 냉수 또는 온수의 온도를 감지하는 매트용 온도센서(450)로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상단매트커버(410), 하단매트커버(420)는 사각형상의 PVC 원자재 상에 와이어 원자재를 사선형 또는 가로·세로형으로 결합시킨 후, 결합된 PVC와이어 재질 상에 방수, 찢김방지, 전도성이 우수한 코팅제가 코팅되어 형성되고,
    상기 코팅제는,
    Polyurethane acrylate 30~60wt%와,
    Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA) 15~30wt%와,
    1,6-Hexanediaol Diarylate(HDDA) 10~25wt%와,
    광개시제인 alpha-hydroxy alkyl phenones 1~10wt%와,
    전도성 마이크로 겔 5~40wt%을 배합하여 조성되는 것으로서,
    상기 전도성 마이크로 겔은 탈이온수에 유화제인 Sodium dodecyl sulfate(SDS)를 첨가하여 70~85℃로 승온시킨 후, n-부틸 아세테이트, 메틸 메타 아크릴레이트 및 아릴 메타 아크릴레이트의 단량체를 1~3시간 동안 가하고, 이와 동시에 개시제인 암모늄 퍼술페이트가 용해되어 있는 수용액을 2~3시간 동안 가하여 마이크로 겔을 제조하는 과정과,
    이와 같이 제조된 마이크로 겔과 부틸 아세테이트를 혼합하고 전도성 고분자 단량체인 아닐린(Aniline), 도판트인 Dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA), 물(H2O), 산화제인 Ammonium persulfate(APS)를 첨가하여, 반응온도를 8~10℃로 하여 반응 용액의 색이 파란색에서 진녹색으로 변하게 되면 반응을 종료하여 2개의 층으로 분리된 것 중 산화제 ASP가 녹아 있는 아래의 수용액 층을 분리해 내는 과정을 거쳐 제조된 것임을 특징으로 하는 표면접촉식 무호스매트형 스마트 냉온수공급장치.
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