KR101406790B1 - 열전소자를 이용한 냉온 매트 - Google Patents

열전소자를 이용한 냉온 매트 Download PDF

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Abstract

전자파의 발생이 억제되고, 냉방 및 온열의 온도를 정밀하게 제어하며, 매트의 위치에 따라 냉방 및 온열되는 부분을 자유롭게 정하며, 짧은 시간 내에 냉방과 온열을 전환할 수 있는 열전소자를 이용한 냉온 매트를 제공한다. 그 냉온매트는 유체 통로가 매립된 매트 케이스와 유체 통로에 연결되며, 냉풍 또는 온풍을 공급하는 열교환 유닛을 포함한다. 이때, 상기 열교환 유닛은 외부의 공기를 흡입하는 공기공급부인 팬과, 공기공급부로부터 흡인된 공기를 냉풍 또는 온풍으로 변환시키는 열전소자와 방열판으로 구성된 열전소자 유닛 및 상기 공기공급부와 열전소자 유닛을 제어하는 제어기로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

열전소자를 이용한 냉온 매트{Hot and cold mattress using thermo electric element}
본 발명은 냉온 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전소자를 이용하여 냉풍 또는 온풍 및 이들의 조합에 의해 찜질, 마사지, 치료 등을 할 수 있는 열전소자를 이용한 냉온 매트에 관한 것이다.
매트(mattress)라 함은 침실 바닥이나 침대 등에 설치하여 사용자에게 편안하고 안락하며 쿠션감을 제공하기 위해 사용되는 것으로서, 일반적으로 전기장치를 내부에 설치하여 온열을 제공하는 전기매트가 많이 사용되어 왔다. 사용자의 취향이나 건강을 도모하기 위한 수단으로, 최근에는 인체에 유익한 원적외선 및 음이온이 발생되는 옥돌, 세라믹, 황토석 등의 기능성 부재가 부착된 전기매트도 제조되고 있다. 그러나 상기 전기매트는 전자파의 발생으로 인체에 유해하여 사용자의 건강을 해칠 수 있으며, 더욱이 숙면을 취해야 함에도 불구하고 전자파에 의해 원활한 숙면을 취하기 어려운 단점이 있었다.
이에 따라 전기매트 대신에 냉온수를 이용한 냉온수 매트의 사용이 증가하는 추세에 있으나, 냉온수 매트의 경우 펌프 등의 부품이 손상되면, 매트로서의 기능을 발휘하지 못하여 사용자는 추위에 떨어야 하는 문제점이 있었으며, 또한 잦은 펌프 등의 손상으로 인해 매트 자체를 사용하지 않게 되기도 한다. 나아가, 냉온수 매트의 내부에 설치된 관을 루프 형태로 설치함에 따라 냉온수의 원활한 순환이 어려워 단시간 내에 매트를 가열시키지 못하고 있으며 유체 입구와 출구의 온도차이가 나타난다. 아울러, 굴곡이 심한 부위로 인해 부하가 걸려 결국 펌프 등의 파손을 가중시키게 되는 요인이 되고 있다.
다른 방법으로는 카본 면상발열체에 전원을 공급하는 열선을 실리콘으로 피복하여, 저가인 PVC로 피복한 열선에서 발생하는 전자파를 차단하도록 하고 있으나, 실질적으로 실리콘 열선만으로는 전자파 차단의 효능이 크지 않으며, 뿐만 아니라 상기 카본 면상발열체에서 발생하는 전자파를 차단하지 못하는 문제점이 있다.
이와 같이, 온도가 제어되는 매트는 앞에서 제시한 방식 이외에 여러 형태의 매트가 존재하나, 모두 냉방과 온열을 동시에 수행할 수 없다. 또한, 종래의 매트는 냉방과 온열되는 온도를 정밀하게 제어할 수 없을 뿐만 아니라, 매트의 위치에 따라 냉방 및 온열되는 부분을 자유롭게 전환시킬 수 없다. 나아가, 짧은 시간 내에 온도 조절이 어려워, 냉방과 온열의 전환이 원하는 시간 내에 이루어지지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자파의 발생이 억제되고, 냉방 및 온열의 온도를 정밀하게 제어하며, 매트의 위치에 따라 1개소 또는 다수의 위치에 냉방 및 온열되는 부분을 자유롭게 정하며, 짧은 시간 내에 냉방과 온열을 전환할 수 있는 열전소자를 이용한 냉온 매트를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 냉온 매트는 유체 통로가 매립된 매트 케이스 및 상기 유체 통로에 연결되며, 냉풍 또는 온풍을 공급하는 열교환 유닛을 포함한다. 이때, 상기 열교환 유닛은 외부의 공기를 흡입하는 공기공급부, 상기 공기공급부로부터 흡인된 공기를 냉풍 또는 온풍으로 변환시키는 열전소자와 방열판으로 구성된 열전소자 유닛 및 상기 공기공급부 및 상기 열전소자 유닛을 제어하는 제어기로 구성된다.
또한, 상기 유체통로에는 상기 매트 케이스의 상부로 유체가 발산되도록 미세한 홀이 뚫려 있는 1개 이상의 유체 분사부가 형성되고, 상기 유체 분사부는 상기 유체통로로부터 서로 떨어져서 배치되어 독립적으로 유체를 발산할 수 있다. 그리고 상기 열전소자는 발열부와 흡열부로 나뉘고, 상기 공기공급부에 의해 흡입된 공기가 흡열부를 통과하면 냉풍으로 변하고 발열부를 통과하면 온풍으로 변하며, 상기 열전소자에 인가되는 전류의 극성에 의해 상기 냉풍 또는 온풍으로 변환될 수 있다.
본 발명에 있어서, 냉풍 및 온풍의 온도는 상기 열전소자에 인가되는 전압에 따라 달라지며, 냉풍 및 온풍의 세기는 상기 공기공급부에 의해 조절될 수 있다. 또한, 상기 열전소자 유닛에는 상기 열전소자에서 발생하는 응축수를 저장하는 응축수조를 더 포함하고, 상기 응축수조는 상기 제어기에 의해 제어되어 상시 증발 상태를 유지하는 것일 수 있다. 또한, 상기 응축수조는 부분적으로 외기에 노출되어 있고, 상기 응축수조에 고인 응축수는 온풍 또는 상기 방열판에 의해 가열되어 대기 중으로 증발되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 냉온 매트에 있어서, 상기 열전소자 유닛에는 응축수조에 고인 응축수를 증발시킬 수 있는 가열판이 더 부가될 수 있으며, 상기 공기공급부는 냉풍 또는 온풍이 발생하는 팬이 각각 별도로 설치될 수 있다. 또한, 상기 유체통로와 상기 열전소자 유닛이 일체로 형성된 것일 수도 있고, 상기 유체통로와 상기 열전소자 유닛이 공간적으로 분리되어 배치되며, 상기 열전소자로부터 발생되는 냉풍 또는 온풍은 이송관에 의해 공급되는 것일 수도 있다.
본 발명의 열전소자를 이용한 냉온 매트에 따르면, 열전소자(thermoelectric element)를 이용하여 냉풍과 온풍을 각각 조절하여 매트에 공급함으로써, 전자파의 발생이 억제되고, 냉방 및 온열의 온도를 정밀하게 제어하며, 매트의 위치에 따라 냉방 및 온열되는 부분을 자유롭게 정하며, 짧은 시간 내에 냉방과 온열을 전환할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 열전소자를 이용한 냉온 매트가 사용되는 사례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명에 의한 열전소자를 이용한 냉온 매트를 이루는 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2b는 도 2a의 블록도에 따른 냉온 매트를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 제1 냉온 매트를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 제1 냉온 매트에서 발생하는 응축수를 처리하는 하나의 사례를 나타내는 단면도이고, 도 5는 다른 사례를 표현한 단면도이다.
도 6a는 종래 냉온 매트의 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 제1 냉온 매트의 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 제2 냉온 매트를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 제3 냉온 매트를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 열전소자(thermoelectric element)를 이용하여 냉풍과 온풍을 각각 조절하여 매트에 공급함으로써, 전자파의 발생이 억제되고, 냉방 및 온열의 온도를 정밀하게 제어하며, 매트의 위치에 따라 냉방 및 온열되는 부분을 자유롭게 정하며, 짧은 시간 내에 냉방과 온열을 전환할 수 있는 열전소자를 이용한 냉온 매트를 제시한다. 이를 위해, 열전소자(thermoelectric element)를 이용하여 냉풍과 온풍을 각각 조절하여 매트에 공급하는 다양한 사례를 살펴보고, 이에 의한 매트의 특징에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열전소자를 이용한 냉온 매트가 사용되는 사례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자가 매트 케이스(M)에 누워있고, 이때, 매트 케이스(M)는 빗금으로 해칭되어 표시된 냉풍이 공급되는 부분 및 점들로 해칭되어 표시된 온풍이 공급되는 부분으로 구분된다. 도면에서는 사용자의 머리 부분은 냉풍, 몸통 부분은 온풍 그리고 다리 부분은 냉풍이 불도록 설계되어 있다. 상기 냉풍과 온풍(통칭하여 유체라고 함)의 온도, 풍속 등은 각각 열교환 유닛(HU)에 의해 조절된다. 또는 냉풍 및 온풍이 공급되는 부분의 개수는 본 발명이 사용되는 용도 및 환경에 따라 다르게 정할 수 있으며, 열전소자에 의해 냉풍 및 온풍이 공급되는 부분을 서로 다르게 조합할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 열전소자를 이용한 냉온 매트를 이루는 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 2b는 도 2a의 블록도에 따른 냉온 매트를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 의하면, 매트 케이스(M)에 매립된 유체통로(40)에 냉풍 또는 온풍을 공급하는 열교환 유닛(HU)은 제어기(10), 공기 공급부(20) 예를 들어 팬, 열전소자 유닛(30), 온도 센서(50), 응축수를 처리하는 응축수조(70) 및 응축수를 감지하는 응축수 센서(76)를 포함한다. 다시 말해, 제어기(10)는 공기공급부인 팬(20)의 구동력을 조절하고, 열전소자 유닛(30)에 흐르는 전류의 극성 및 세기를 상황에 따라 변화시키며, 열전소자 유닛(30)의 온도를 온도센서(50)에 의해 체크하고, 응축수 센서(76)에 의해 응축수를 제거하는 역할을 한다. 또한, 응축수조(70)는 제어기(10)에 의해 상시 증발 상태를 유지하게 된다.
열전소자 유닛(30)은 열전소자(thermoelectric element; 31) 및 방열판(32)으로 구성된다. 열전소자(31)는 두 종류의 도체를 결합하고 전류를 흐르도록 할 때, 한 쪽의 접점은 발열하여 온도가 상승하고 다른 쪽의 접점에서는 흡열하여 온도가 낮아지는 현상인 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용하는 소자가 바람직하다. 즉, 전류의 극성에 따라 한 쪽은 흡열부로서 온도가 낮아지고 다른 한 쪽은 발열부로서 온도가 높아진다. 만일, 유체 통로(40)에 냉풍이 흐르게 하려면, 열전소자(31)에서 유체 통로(40)와 연결된 부분은 흡열부가 되고, 응축수조(70) 방향은 온도가 높아지는 발열부가 되도록 전류의 극성을 조절한다. 유체 통로(40)에 온풍이 흐르게 하려면, 열전소자(31)에서 유체 통로(40)와 연결된 부분은 발열부, 응축수조(70) 방향은 흡열부가 되도록 전류의 극성을 제어한다. 또한, 응축수조(70)의 응축수 발생은 열전소자(31)의 전류량을 제한하거나, 열전소자(31)에 온도센서 및 습도센서(도시생략)를 부가하여 열전소자(31)의 온도 및 습도를 제어함으로써, 응축수의 발생을 억제할 수도 있다.
온도가 상승 및 하강하는 정도는 제어기(10)에서 부여되는 전류의 세기에 의해 결정되며, 유체 통로(40)에 흐르는 유체는 팬(20)에 의해 그 흐름이 강해지거나 약해질 수 있다. 유체 통로(40)는 매트 케이스(M)의 상부로 유체가 발산되도록 미세한 홀이 뚫려 있는 복수개의 유체 분사부(42)가 형성되어 있으며, 필요에 따라 열전소자 유닛(30)과 연결되는 유체 통로(40)는 일체형이고, 유체 분사부(42)는 서로 떨어져서 배치되어 독립적으로 유체를 발산하는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 유체 분사부(42)를 서로 독립적으로 배치함으로써, 매트 케이스(M)의 형상에 자유롭게 대응할 수 있다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 제1 냉온 매트(100)를 나타내는 단면도이다. 이때, 제1 냉온 매트(100)가 동작되는 방법은 도 2a 및 도 2b에 상세하게 설명되어 있으며, 여기서는 실제 사용자가 사용할 수 있도록 설계된 것의 하나의 예이다. 즉, 제1 냉온 매트(100)는 도 1에서 설명한 여러 개의 매트 중에서 하나의 매트를 설명한 것이다. 나아가, 설명의 편의를 위하여, 제어기(10), 온도 센서(50) 및 응축에 관련된 부분은 생략하였지만, 나머지 부분은 도 2a 및 도 2b와 동일한 참조부호는 동일한 기능 및 역할을 한다.
도 3에 따르면, 제1 냉온 매트(100)는 열전소자 유닛(30) 및 공기 공급부인 팬(20)에 의해 온풍 또는 냉풍과 같은 유체를 발생시키는 유체 발생부(a), 유체 발생부(a)에서 공급된 유체가 유동하는 유체 유동부(b) 및 유체 유동부(b)의 유체를 매트 케이스(M)를 거쳐 사용자 방향으로 발산시키는 유체 발산부(c)를 포함하여 이루어진다. 여기서는 설명의 편의를 위해 냉온 매트를 a, b, c의 3단으로 나누어서 설명하였지만, 경우에 따라서 1단 이상으로 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 또한, 도면에서는 유체 발산부(c)에서 외부로 방출되는 유체가 냉풍인 경우를 예로 들었다. 물론, 열전소자 유닛(30)에 인가되는 전류의 극성을 바꾸면, 상기 유체는 온풍으로 전환될 수 있다.
유체 발생부(a)는 외부의 공기를 흡입하여 바람을 일으키는 공기공급부인 팬(20)을 포함하고, 팬(20)에 의해 형성된 바람은 제1 통로(22)에 의해 열전소자 유닛(30) 방향으로 흘러간다. 이때, 팬(20)에 의한 바람의 세기 및 바람이 발생하는 시간 간격은, 제1 냉온 매트(100)가 사용되는 환경 및 사용 조건에 의해 달라질 수 있다. 열전소자(31)는 앞에서 설명한 바와 같이 흡열부과 발열부로 나뉘게 되고, 제1 통로(22)의 바람이 상기 흡열부를 통과하면 냉풍으로 변하고, 발열부를 통과하면 온풍이 된다. 도면에서는 매트 케이스(M)로 냉풍이 보내어지고, 온풍은 외부로 방출되는 사례를 제시한 것이다.
냉풍은 유체 통로(40)를 거쳐 유체 분사부(42)를 통하여 매트 케이스(M)의 외부로 방출된다. 온풍은 유체 통로(40)를 거치지 않고 제2 통로(60)를 지나서 외부로 배출된다. 만일, 열전소자(31)에 인가되는 전류의 극성을 바꾸면, 유체 통로(40)는 온풍, 제2 통로(60)는 냉풍을 운반하게 된다. 이와 같은 냉풍 및 온풍의 온도는 열전소자(31)에 인가되는 전압에 따라 달라지며, 냉풍 및 온풍의 세기는 팬(20)에 의해 조절된다.
본 발명의 제1 냉온 매트(100)는 열전소자를 이용하여 냉풍과 온풍을 각각 조절하여 매트에 공급함으로써, 전자파의 발생이 억제되면서, 제어기(10)에 의해 냉방 및 온열의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다. 또한 전류의 극성을 변화시켜 매트의 위치에 따라 냉방 및 온열이 되는 부분을 자유롭게 정할 수 있다. 나아가, 열전소자의 빠른 반응속도를 이용하며, 짧은 시간 내에 냉방과 온열을 전환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 제1 냉온 매트(100)에서 발생하는 응축수를 처리하는 하나의 사례를 나타내는 단면도이고, 도 5는 다른 사례를 표현한 단면도이다. 이때, 응축수를 처리하는 부분은 제외하고는 도 3을 참조하여 설명한 제1 냉온 매트(100)와 같으므로 여기서는 응축수를 처리하는 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 또한, 도면에서 설명의 편의를 위해 냉온 매트를 a, b, c의 3단으로 나누어서 설명하였지만, 경우에 따라서 1단 이상으로 다양하게 변경할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 열전소자(31)에서 냉풍이 발생하는 부분이 이슬점에 도달하면 응축수가 발생한다. 이러한 응축수는 공기공급부인 팬(20)에 의해 응축수 통로(72)를 거쳐 응축수조(70)로 향한다. 이렇게 응축수조(70)에 고인 응축수는 발열부의 온풍에 의해 증발되며, 보다 빠른 증발을 필요로 할 땐 상대적으로 고온인 방열판(32)에 의해 가열되어 대기 중으로 증발된다. 이에 따라, 응축수조(70)는 부분적으로 개방되어 외기에 노출되어 있다. 경우에 따라, 도 5와 같이, 가열판(74)을 부가하여 응축수조(70)에 고인 응축수를 증발시킬 수 있다. 가열판(74)을 별도로 장착하는 경우에는 냉풍이 제2 통로(60)에 흐르게 될 때가 바람직하다. 본 발명에서는 응축수를 증발하여 제거하는 방법을 제시하였으나, 펌프와 같은 별도의 장치에 의해 강제적으로 외부로 배출시킬 수도 있다. 또한, 상황에 따라 열전소자(31)의 전류량을 제한하거나 열전소자(31)에 온도 센서 및 습도 센서를 부가함으로써, 응축수 발생을 억제할 수도 있다.
도 6a는 종래 냉온 매트의 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 제1 냉온 매트의 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 이때, 실선은 온풍 그리고 점선은 냉풍을 지칭한다.
도 6a 및 도 6b에 의하면, 종래의 냉온 매트에서 온풍 및 냉풍의 온도는 초기에는 불규칙한 변화를 보이다가 시간에 지남에 따라 각각 상승하고 있다. 이에 따라, 종래의 냉온 매트는 일정한 온도로 안정된 냉풍 및 온풍을 공급하기 어렵다. 이에 반해, 본 발명의 제1 냉온 매트(100)는 시간의 경과에 무관하게 항상 일정한 온도를 나타내었다. 따라서 본 발명의 제1 냉온 매트(100)는 일정한 온도로 안정되게 냉풍 및 온풍을 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 제2 냉온 매트(200)를 나타내는 단면도이다. 여기서는 열전소자 유닛(30) 및 공기 공급부인 팬(20, 24)에 의해 온풍 또는 냉풍과 같은 유체를 발생시키는 유체 발생부(d)의 구성만이 제1 냉온 매트(100)와 다르고, 다른 부분은 동일하다. 이에 따라, 제2 냉온 매트(200)는 유체 발생부(d)를 제외한 다른 부분은 도 3 내지 도 6b를 참조하여 설명한 제1 냉온 매트(100)와 동일한 특성을 가진다. 또한, 여기서는 설명의 편의를 위해 냉온 매트를 a, b, c의 3단으로 나누어서 설명하였지만, 경우에 따라서 1단 이상으로 다양하게 변경할 수 있다.
도 7에 의하면, 제2 냉온 매트(200)는 냉풍 또는 온풍이 발생하는 팬(20, 24)이 별도로 설치되어 있다. 예를 들어, 팬(20)은 열전소자(31)의 흡열부에 바람을 불어 넣어 냉풍을 일으키고, 팬(24)은 열전소자(31)의 발열부에 바람을 불어 넣어 온풍을 일으킨다. 제1 냉온 매트(100)와 마찬가지로 열전소자(31)에 인가되는 전류의 극성을 반대로 하면, 팬(20)은 온풍 그리고 팬(24)은 냉풍을 일으킨다. 이와 같이, 냉풍 또는 온풍을 분리함으로써, 냉풍과 온풍이 서로 미치는 영향을 줄여서 열전소자(31)에 의해 발생되는 유체의 온도를 보다 정밀하게 조절할 수 있다. 이때, 매트 케이스(M)로 향하지 않는 유체는 열전소자(31)에 부착된 제3 통로(62)에 의해 외부로 방출된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제3 냉온 매트(300)를 나타내는 단면도이다. 여기서는 열전소자 유닛(30) 및 팬(26)에 의해 온풍 또는 냉풍과 같은 유체를 발생시키는 유체 발생부(e)의 구성만이 제1 냉온 매트(100)와 다르고, 다른 부분은 동일하다. 이에 따라, 제3 냉온 매트(300)는 유체 발생부(e)를 제외한 다른 부분은 도 3 내지 도 6b를 참조하여 설명한 제1 냉온 매트(100)와 동일한 특성을 가진다.
도 8에 따르면, 제3 냉온 매트(300)는 열전소자 유닛(30) 및 팬(26)에 의해 온풍 또는 냉풍과 같은 유체를 발생시키는 유체 발생부(e)가 유체 유동부(b) 및 유체 발산부(c)와 공간적으로 분리되어 있다. 즉, 유체 발생부(d)에는 팬(26)에 의해 발생되는 냉풍 또는 온풍은 이송관(80)에 의해 유체 유동부(b)에 공급된다. 이와 같이, 유체 발생부(e)를 공간적으로 분리시키면, 유체 발생부(e)에서 발생하는 불필요한 유체 유동을 차단할 수 있다. 이때, 매트 케이스(M)로 향하지 않는 유체는 열전소자(31)에 부착된 제4 통로(64)에 의해 외부로 방출된다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 제어기 20, 24, 26; 공기 공급부, 팬
22; 제1 통로 30; 열전소자 유닛
31; 열전소자 32; 방열판
40; 유체 통로 42; 유체 분사부
50; 온도 센서 60; 제2 통로
62; 제3 통로 64; 제4 통로
70; 응축수조 72; 응축수 통로
74; 가열판 76; 응축수 센서
80; 이송관 HU; 열교환 유닛
M; 매트 케이스 100; 제1 냉온 매트
200; 제2 냉온 매트 300; 제3 냉온 매트

Claims (11)

  1. 서로 떨어져서 배치되어 독립적으로 유체가 발산되도록 미세한 홀이 뚫려 있는 1개 이상의 유사 분사부가 형성된 유체 통로가 매립된 1단 이상의 매트 케이스; 및
    상기 유체 통로에 연결되며, 냉풍 또는 온풍을 공급하는 열교환 유닛을 포함하며,
    상기 열교환 유닛은,
    외부의 공기를 흡입하는 공기 공급부; 및
    상기 공기공급부로부터 흡인된 공기를 냉풍 또는 온풍으로 변환시키는 열전소자와 상기 열전소자의 양측에 수직하게 직접 부착된 방열판으로 구성된 열전소자 유닛; 및
    상기 공기공급부 및 상기 열전소자 유닛을 제어하는 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 열전소자는 발열부와 흡열부로 나뉘고, 상기 공기공급부에 의해 흡입된 공기가 흡열부를 통과하면 냉풍으로 변하고 발열부를 통과하면 온풍으로 변하며, 상기 열전소자에 인가되는 전류의 극성에 의해 상기 냉풍 또는 온풍으로 변환되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  4. 제1항에 있어서, 냉풍 및 온풍의 온도는 상기 열전소자에 인가되는 전압에 따라 달라지며, 냉풍 및 온풍의 세기는 상기 공기공급부에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열전소자 유닛에는 상기 열전소자에서 발생하는 응축수를 저장하는 응축수조를 더 포함하고, 상기 응축수조는 상기 제어기에 의해 제어되어 상시 증발 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열전소자 유닛에는 상기 열전소자의 온도 및 습도를 측정하는 온도센서 및 습도센서가 더 설치되며, 상기 열전소자의 온도 및 습도를 제어함으로써 응축수의 발생을 억제하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 내온 매트.
  7. 제5항에 있어서, 상기 응축수조는 부분적으로 외기에 노출되어 있고, 상기 응축수조에 고인 응축수는 온풍 또는 상기 방열판에 의해 가열되어 대기 중으로 증발되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열전소자 유닛에는 응축수조에 고인 응축수를 증발시킬 수 있는 가열판이 더 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 공기공급부는 냉풍 또는 온풍이 발생하는 팬이 각각 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유체통로와 상기 열전소자 유닛이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유체통로와 상기 열전소자 유닛이 공간적으로 분리되어 배치되며, 상기 열전소자로부터 발생되는 냉풍 또는 온풍은 이송관에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉온 매트.
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