KR101398066B1

KR101398066B1 - 축열기능을 가진 온수침대

Info

Publication number: KR101398066B1
Application number: KR1020140033985A
Authority: KR
Inventors: 김동근
Original assignee: 김동근
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-05-27
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: CN104939569A; WO2015147443A1

Abstract

본 발명의 축열기능을 가진 온수침대는, 다수의 황토볼에 의해 형성된 공극과, 제1 현무암패널과 제2 현무암패널의 사이에 형성된 공기층에 의해 열이 회수되는 것을 지연시킴과 동시에 열을 축적하였다가 지속으로 열기를 공급하는 구들 아궁이와 같은 온열효과를 제공하기 때문에 침대 마감패널이 금방 뜨거워졌다가 차가워지는 온도 편차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 오랜시간 동안 지속적으로 은근히 뜨거운 온열효과를 줌으로써 사용자의 체열을 높여 우리 몸의 기능을 활성화시킬 수 있고, 또한 축열기능에 의해 습기를 제거하여 침대 구조물이 변형되거나 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 환경을 억제시킬 수 있다.

Description

축열기능을 가진 온수침대{A HOT WATER HEATING BED WITH HEAT STORAGE FUNCTION}

본 발명은 축열기능을 가진 온수침대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축열기능을 부여하여 구들 아궁이와 같은 온열효과를 줄 수 있는 축열기능을 가진 온수침대에 관한 것이다.

우리나라에서는 생활 패턴이 서구화됨에 따라 예전의 온돌 대신 침대의 사용이 늘고 있는 추세이다.

그런데, 최근의 보고에 의하면 침대의 매트리스는 진드기 및 곰팡이 등이 서식하기 좋은 환경을 제공하여 천식, 알레르기성 비염 및 아토피성 피부염 등의 질병을 유발하고 있다. 어린이 천식의 90％이상, 성인 천식의 70∼80％이상과 알레르기성 비염의 50％ 정도가 매트리스 침대 때문인 것으로 알려지고 있다.

이러한 이유로 침대의 장점을 살리면서도 전술한 바와 같은 매트리스 방식 침대의 문제점을 보완하기 위해 우리 고유의 온돌 방식을 이용한 온돌침대들이 개발되고 있다.

이러한 온돌 침대들 중 전기식 온돌 침대는 외부로부터 전원을 공급받아 석판 하측에 매설된 열선이 가열되어 열이 발생하게 되고, 이러한 열이 석판에 전도되어 침대 바닥을 따뜻하게 하는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 전기식 온돌 침대의 경우에는 온돌 바닥의 장점은 살릴 수 있으나, 전기에 의한 유해 전자파가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 전기식 온돌 침대의 석판은 열전도율이 많이 떨어져 취침 전에 충분히 예열과정을 거쳐야만 하므로 전기사용량 증가에 따른 경제성 저하를 초래하는 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 상기한 바와 같은 전기식 온돌침대가 가지는 단점을 보완하기 위해서 온수 순환식 침대가 제안되고 있다.

온수 순환식 침대는 석판에 열을 가하는 수단으로서 전기를 사용하지 않고 난방 보일러에 의해 가열된 온수를 파이프의 내부로 순환시켜 석판을 가열하도록 구성되어 있다. 구체적으로 설명하면, 온수 순환식 침대는 침대틀의 내부에 파이프를 설치하고 그 위에 석판을 위치시켜 파이프의 내부를 순환하는 온수에 의해서 석판이 가열되도록 한 것이다.

그러나 이러한 온수 순환식 침대는 전기코일을 사용하지 않고 파이프 내의 온수를 사용하므로 전자파가 발생하지 않는 장점은 있으나, 석판 전체에 걸쳐 열이 균일하게 전달되지 못하고 석판의 재료 특성 상 열전도율이 많이 떨어져 여전히 취침 전에 충분히 예열과정을 거쳐야만 하는 문제점을 안고 있었으며, 일정 온도로 예열된 석판이 열을 축열하는 기능을 갖지 못하여 쉽게 침대 바닥이 식어버리게 되는 문제점을 내재하고 있었다. 또한, 온수 순환식인 경우 물이 열전달 매체로 사용되기 때문에 침대에 습기가 차게 되고 이로 인해 침대 구조물이 변형되거나 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 문제점이 있었다.

이와 관련하여 대한민국 등록실용신안 제20-0378299호에서는 무동력순환방식의 온수보일러와 온수관 및 히트파이프로 구성된 온돌 침대를 개시하고 있다. 그러나, 이는 통상의 온수보일러가 온수를 파이프로 강제순환시킬 때 발생하는 소음 문제를 해결하기 위해 무동력순환방식의 온수보일러를 채택하고, 온수관과 히트파이프 구조에 의해 온수 파이프 시스템의 가열 속도를 개선하는 것을 개시하고 있을 뿐 온돌 자체로의 열전도율 향상과 온돌의 축열 기능 향상을 위한 것은 아니었다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2008-0027472호에는 보일러 장치에 의해 온수가 강제 순환되는 파이프, 열전도판, 보온층 및 숯성분의 석판으로 구성된 온수침대를 개시하고 있으나, 이 역시 온돌 자체의 열전도율 향상과 축열기능 향상을 도모한 것이라기 보다는 전술한 바와 같은 온돌 석판의 문제점을 보완하기 위해 보온층을 추가로 설치한 것이어서 제조과정이 복잡하고 제조단가가 상승하는 문제점을 안고 있었다.

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 열전도율이 우수하고 열축열율이 뛰어난 현무암을 이용하여 열을 축적되었다가 오랜시간 동안 서서히 방출하면서 구들 아궁이와 같은 온열효과를 줌으로써 사용자의 체열을 높여 우리 몸의 기능을 활성화시킬 수 있는 축열기능을 가진 온수침대를 제공하는데 있다.

또, 본 발명은 다른 목적은 습기를 제거하여 침대 구조물이 변형되거나 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 환경을 억제시키고 수맥을 차단할 수 있는 축열기능을 가진 온수침대를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 축열기능을 가진 온수침대는, 상부로 개구되고 일정 깊이를 가진 침대지지틀과, 상기 침대지지틀의 상부 개구를 통해 삽입되어 침대지지틀의 내벽 및 바닥에 밀착되도록 감싸주는 단열재와, 상기 단열재의 상부 개구를 통해 삽입되어 바닥에 지그재그 방식으로 배열되어 열을 방출하는 동재질의 온수파이프와, 상기 온수파이프가 배열된 빈공간에 채워져 공극을 형성하여 열축적율을 높여주면서 습기를 제거하는 다수의 황토볼과, 상기 단열재의 개구 면적으로 상기 온수파이프의 상면에 밀착되어 열전도율을 높여주면서 수맥을 차단하는 박판의 동패널과, 상기 단열재의 개구 면적으로 상기 동패널의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제1 현무암패널과, 상기 단열재의 개구 면적으로 상기 제1 현무암패널의 상면에 다수의 간격유지판을 매개로 안착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제2 현무암패널과, 상기 침대지지틀의 개구 면적을 커버하면서 상기 제2 현무암패널의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 마감패널로 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 황토볼은 그들 외경이 상기 온수파이프의 외경 보다 작은 크기로 이루어져 상기 단열재의 바닥에 닿도록 온수파이프가 배열된 빈공간에 무작위로 채워진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 제1 현무암패널은 두께가 5~10㎝로 이루어진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 제2 현무암패널은 두께가 2~3㎝로 이루어진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 간격유지판은 1~3㎜의 얇은 원판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 마감패널은 황토판 또는 원목판 중에서 선택된 그 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 축열기능을 가진 온수침대는 다수의 황토볼에 의해 형성된 공극과, 제1 현무암패널과 제2 현무암패널의 사이에 형성된 공기층에 의해 열이 회수되는 것을 지연시킴과 동시에 열을 축적하였다가 지속으로 열기를 공급하는 구들 아궁이와 같은 온열효과를 제공하기 때문에 침대 마감패널이 금방 뜨거워졌다가 차가워지는 온도 편차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 오랜시간 동안 지속적으로 은근히 뜨거운 온열효과를 줌으로써 사용자의 체열을 높여 우리 몸의 기능을 활성화시킬 수 있고, 또한 축열기능에 의해 습기를 제거하여 침대 구조물이 변형되거나 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 환경을 억제시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축열기능을 가진 온수침대를 도시한 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 축열기능을 가진 온수침대를 도시한 결합 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 축열기능을 가진 온수침대는, 상부로 개구되고 일정 깊이를 가진 침대지지틀(10)과, 상기 침대지지틀(10)의 상부 개구를 통해 삽입되어 침대지지틀(10)의 내벽 및 바닥에 밀착되도록 감싸주는 단열재(20)와, 상기 단열재(20)의 상부 개구를 통해 삽입되어 바닥에 지그재그 방식으로 배열되어 열을 방출하도록 그 유입구(32) 및 유출구(34)가 침대지지틀(10)을 관통하여 외부로 노출되는 동재질의 온수파이프(30)와, 상기 온수파이프(30)가 배열된 빈공간에 채워져 공극을 형성하여 열축적율을 높여주면서 습기를 제거하는 다수의 황토볼(40)과, 상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 온수파이프(30)의 상면에 밀착되어 열전도율을 높여주면서 수맥을 차단하는 박판의 동패널(50)과, 상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 동패널(50)의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제1 현무암패널(60)과, 상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 제1 현무암패널(60)의 상면에 다수의 간격유지판(70)을 매개로 안착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제2 현무암패널(80)과, 상기 침대지지틀(10)의 개구 면적을 커버하면서 상기 제2 현무암패널(80)의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 마감패널(90)로 구성되어 있다.

즉, 상기 침대지지틀(10)의 측면 하부 일측에는 상기 온수파이프(30)의 유입구(32) 및 유출구(34)가 외부로 돌출되도록 2개의 관통홀(12)이 형성되어 있다.

상기 단열재(20)는 보온성을 높인 폴리스티렌 발포수지, 우레탄 발포수지, 암면보온재 등이 사용되어진다.

상기 다수의 황토볼(40)은 그들 외경이 상기 온수파이프(30)의 외경 보다 작은 크기로 이루어져 상기 단열재(20)의 바닥에 닿도록 온수파이프(30)가 배열된 빈공간에 무작위로 채워지면서 공극을 형성하게 된다.

상기 제1 현무암패널(60)과 제2 현무암패널(80)의 사이 간격은 공기층을 형성하여 줌으로써 열이 회수되는 것을 지연시켜 주도록 상기 다수의 간격유지판(70)을 사이에 두고 포개어져 있다.

상기 제1 현무암패널(60)은 열전도율을 높이면서 열축적율이 높도록 두께를 5~10㎝로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 제2 현무암패널(80)은 열전도율을 높이면서 열축적율이 높도록 두께를 2~3㎝로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 간격유지판(70)은 1~3㎜의 얇은 원판으로 이루어진 것으로서, 상기 제1 현무암패널(60)의 상면에 대하여 무게 중심에 부합되게 받쳐주도록 분산 배치되어 있다.

상기 마감패널(90)은 황토판 또는 원목판 중에서 선택된 그 어느 하나로 이루어져 있다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 축열기능을 가진 온수침대에 대한 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명의 축열기능을 가진 온수침대를 사용하기 위하여 온수파이프(30)의 유입구(32)를 통해 온수를 유입시키면, 온수는 지그재그로 배열된 온수파이프(30)의 내부를 따라 흐르면서 온수파이프(30)를 가열하게 되고, 이 온수파이프(30)는 열을 방출하면서 그 표면과 밀착된 동패널(50)을 가열시키게 된다.

이때, 동패널(50)에 전도된 뜨거운 열은 상부측으로 면접촉되도록 순차적으로 포개어진 제1 현무암패널(60), 다수의 간격유지판(70), 제2 현무암패널(80), 마감패널(90)의 수순으로 열전도됨으로써 침대 상부에 온열을 제공하게 된다.

즉, 온수파이프(30)에서 제공하는 뜨거운 열은 최종적으로 마감패널(90)까지 도달하는 과정에서 온열침대에 필요한 적정 온도로 낮아지게 된다.

이때, 마감패널(90)까지 도달하는 온도가 원하는 적정 온도 이하로 낮아지지 않도록 단열재(20)가 침대지지틀(10)의 내벽과 바닥을 감싸주게 된다.

그리고 단열재(20)와 동패널(50) 사이에 대하여 온수파이프(30)가 배열된 빈공간측에는 다수의 황토볼(40)이 채워지면서 공극을 형성하도록 되어 있기 때문에 황토볼(40)들 사이측 공극에 축적된 열은 온수파이프(30)와 동패널(50)의 온도가 떨어지지 않도록 지속적으로 열기를 공급하게 된다.

또한, 다수의 황토볼(40)은 온수파이프(30)의 주변의 습도를 조절함으로써 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 환경을 억제시켜 주게 된다.

한편, 다수의 간격유지판(70)을 매개로 제1 현무암패널(60)과 제2 현무암패널(80)의 사이에 형성된 간격은 제1 현무암패널(60)에서 제2 현무암패널(80)로 열기가 빠르게 전도되지 않도록 지연시켜 주게 된다.

즉, 제1 현무암패널(60)과 제2 현무암패널(80)의 사이에 형성된 공기층은 열기가 전도되는 속도를 지연시키면서 열을 축적하였다가 제2 현무암패널(80)이 구들장과 같이 지속적으로 온기를 방출하도록 열기를 제공하게 된다.

따라서, 본 발명은 다수의 황토볼(40)에 의해 형성된 공극과, 제1 현무암패널(60)과 제2 현무암패널(80)의 사이에 형성된 공기층에 의해 열이 회수되는 것을 지연시킴과 동시에 열을 축적하였다가 지속으로 열기를 공급하는 구들 아궁이와 같은 온열효과를 제공하기 때문에 침대 마감패널(90)이 금방 뜨거워졌다가 차가워지는 온도 편차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 오랜시간 동안 지속적으로 은근히 뜨거운 온열효과를 줌으로써 사용자의 체열을 높여 우리 몸의 기능을 활성화시킬 수 있고, 또한 축열기능에 의해 습기를 제거하여 침대 구조물이 변형되거나 곰팡이나 진드기가 서식할 수 있는 환경을 억제시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

10 : 침대지지틀 20 : 단열재
30 : 온수파이프 40 : 황토볼
50 : 동패널 60 : 제1 현무암패널
70 : 간격유지판 80 : 제2 현무암패널
90 : 마감패널

Claims

상부로 개구되고 일정 깊이를 가진 침대지지틀(10)과,
상기 침대지지틀(10)의 상부 개구를 통해 삽입되어 침대지지틀(10)의 내벽 및 바닥에 밀착되도록 감싸주는 단열재(20)와,
상기 단열재(20)의 상부 개구를 통해 삽입되어 바닥에 지그재그 방식으로 배열되어 열을 방출하는 동재질의 온수파이프(30)와,
상기 온수파이프(30)가 배열된 빈공간에 채워져 공극을 형성하여 열축적율을 높여주면서 습기를 제거하는 다수의 황토볼(40)과,
상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 온수파이프(30)의 상면에 밀착되어 열전도율을 높여주면서 수맥을 차단하는 박판의 동패널(50)과,
상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 동패널(50)의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제1 현무암패널(60)과,
상기 단열재(20)의 개구 면적으로 상기 제1 현무암패널(60)의 상면에 다수의 간격유지판(70)을 매개로 안착되어 전도된 열에 의해 가열되는 제2 현무암패널(80)과,
상기 침대지지틀(10)의 개구 면적을 커버하면서 상기 제2 현무암패널(80)의 상면에 밀착되어 전도된 열에 의해 가열되는 마감패널(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 황토볼(40)은 그들 외경이 상기 온수파이프(30)의 외경 보다 작은 크기로 이루어져 상기 단열재(20)의 바닥에 닿도록 온수파이프(30)가 배열된 빈공간에 무작위로 채워진 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 현무암패널(60)은 두께가 5~10㎝로 이루어진 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 현무암패널(80)은 두께가 2~3㎝로 이루어진 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 간격유지판(70)은 1~3㎜의 얇은 원판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.
청구항 1에 있어서,
상기 마감패널(90)은 황토판 또는 원목판 중에서 선택된 그 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 축열기능을 가진 온수침대.