KR101496880B1 - 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치 - Google Patents
슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에서는 종래의 무결로형냉온수매트가 열전소자 두개로 구성되어 있어 냉온수 매트용 냉온수 생성모듈의 기기부피가 커지고, 모듈 내부에서 열전소자 한쪽은 냉수전용으로, 열전소자 또 다른 한쪽은 온수전용으로 구동되기 때문에 온도차에 의해 실내공기가 항상 습한 상태로 있어, 기기 오작동 및 고장의 문제점과, 열전소자를 통해 온수전용으로 구동시, 셋팅된 설정온도와 시간에 비해, 온수의 효과가 기준치에 미달되어 무결로형냉온수매트로 전달된 온수가 미지근하여, 별도로 뜨거운 물을 무결로형냉온수매트상에 공급시켜야 하는 문제점과, 더운 여름날 무결로형냉온수매트상에 냉수를 공급시 무결로형냉온수매트상에 온도차이로 인한 결로현상이 빈번히 발생되는 문제점을 개선하고자, 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100), 무결로형냉온수매트(200)로 구성됨으로서, 열전소자모듈의 냉수모드와 PTC히터모듈의 온수모드의 트윈구조로 이루어져 기기의 부피를 슬림하게 제작할 수 있고, 전력소비는 절반 이하이면서 면적당 열효율은 2.5배 이상으로 높일 수 있으며, 물저장탱크 내부에 열전소자모듈의 냉기를 전도받은 알루미늄전도판이 삽입되어 물저장탱크 내부에서 냉수를 생성시키고, 열전소자모듈과 PTC히터모듈을 통해 기기내부의 공기를 건조한 상태로 유지킬 수 있으며, 물저장탱크, 열전소자모듈, PTC히터모듈, 모듈본체에 센서가 부착되어 수시로 기기를 체크하면서 기기의 이상시 바로 구동을 올스톱시킬 수 있어 제품안전성을 95%로 향상시킬 수 있고, 무엇보다 무결로형냉온수매트가 형성됨으로서, 더운여름날 또는 추운겨울날 온도차이로 인한 매트표면상의 결로현상을 70% 줄일 수 있는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Description
본 발명에서는 열전소자모듈의 냉수모드와 PTC히터모듈의 온수모드의 트윈구조로 이루어져 기기의 부피를 슬림하게 제작할 수 있고, 무결로형냉온수매트를 통해 더운여름날 또는 추운겨울날 온도차이로 인한 매트표면상의 결로현상을 70% 줄일 수 있는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치에 관한 것이다.
일반적으로 무결로형냉온수매트는 물을 이용하여 매트에 냉방과 난방을 선택적으로 제공할 수 있는 장치를 말한다.
종래의 무결로형냉온수매트 중 국내공개특허공보 제10-2013-0027545호에서는 지그재그로 반복되는 굴곡형 배관이 매입되어 냉용 또는 온용 열교환 수로를 형성하도록 하는 복수의 금속판이 서로 대칭되도록 배치되고; 서로 마주보는 금속판의 각 면상에는 냉열 또는 온열을 제공하도록 서로 다른 극으로 전기적 연결을 이루는 열전소자가 부착되며; 상기 열전소자들 사이에는 온열을 위한 발열과 냉열을 위한 흡열시 발생되는 냉온기를 방열시키도록 냉각팬이 구비된 방열판이 형성되고; 복수의 금속판으로 내장 결합된 굴곡형 배관은 입수측 단부에 T형 소켓이 형성되어 하나의 연결호스 라인에서 수로가 분기되도록 형성되고, 배수측 단부에는 삼방밸브가 결합되어 냉온수 매트용 냉온수 보일러에 내장 결합된 후 선택적으로 개폐되도록 함으로서, 냉수 또는 온수를 제공하도록 형성되는 더블 열전소자와 삼방밸브를 이용한 냉온수 매트용 냉온수 생성모듈이 제시된 바 있으나,
이는 열전소자가 두개로 구성되어 있어 냉온수 매트용 냉온수 생성모듈의 기기부피가 커지는 문제점이 있고, 모듈 내부에서 열전소자 한쪽은 냉수전용으로, 열전소자 또 다른 한쪽은 온수전용으로 구동되기 때문에 온도차에 의해 실내공기가 항상 습한 상태로 있어, 기기 오작동 및 고장의 문제점이 있었다.
또한, 열전소자를 통해 온수전용으로 구동시, 셋팅된 설정온도와 시간에 비해, 온수의 효과가 기준치에 미달되어 무결로형냉온수매트로 전달된 온수가 미지근하여, 별도로 뜨거운 물을 무결로형냉온수매트상에 공급시켜야 하는 문제점과, 더운 여름날 무결로형냉온수매트상에 냉수를 공급시 무결로형냉온수매트상에 온도차이로 인한 결로현상이 빈번히 발생되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 열전소자모듈의 냉수모드와 PTC히터모듈의 온수모드의 트윈구조로 이루어져 기기의 부피를 슬림하게 제작할 수 있고, 전력소비는 절반 이하이면서 면적당 열효율은 2.5배 이상으로 높일 수 있으며, 물저장탱크 내부에 열전소자모듈의 냉기를 전도받은 알루미늄전도판이 삽입되어 물저장탱크 내부에서 냉수를 생성시키고, 열전소자모듈과 PTC히터모듈을 통해 기기내부의 공기를 건조한 상태로 유지킬 수 있으며, 물저장탱크, 열전소자모듈, PTC히터모듈, 모듈본체에 센서가 부착되어 수시로 기기를 체크하면서 기기의 이상시 바로 구동을 올스톱시킬 수 있어 제품안전성을 향상시킬 수 있고, 무엇보다 무결로형냉온수매트가 형성됨으로서, 더운여름날 또는 추운겨울날 온도차이로 인한 매트표면상의 결로현상을 현저히 줄일 수 있는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치는
무결로형냉온수매트 일측에 위치되어, 사용자 설정의 온도에 맞게 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 속성(速成)으로 변형시켜 무결로형냉온수매트로 공급시키는 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100)과,
사각형상의 매트구조로 이루어져, 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 냉수를 전달받아 냉수매트로 변환되거나 또는 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 온수를 전달받아 온수매트로 변환되는 무결로형냉온수매트(200)로 구성되는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치에 있어서,
상기 무결로형냉온수매트(200)는
사각형상의 매트구조로 이루어져, 상단커버매트와 하단커버매트를 지지하는 매트본체(210)와,
하단커버매트 상단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 하단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내, 매트본체 상에 냉기 또는 온기를 전달시키는 상단커버매트(220)와,
상단커버매트 하단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 상단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내고, 상단커버매트를 하단방향에서 지지하는 하단커버매트(230)와,
상단커버매트와 하단커버매트 사이에 6각형상의 벌집구조로 형성되어, 냉수 또는 온수를 공급받아 수로를 형성시키는 벌집형 냉온수 수로부(240)와,
제1 공급호스가 연결되는 제2 공급호스 일측 과, 제1 배출호스가 연결되는 제2 배출호스 일측 사이에 위치되어, 무결로형냉온수매트로 공급된 냉수 또는 온수가 제1 공급호스·제1 배출호스로 역류되는 것을 방지하는 제2 역류방지밸브(250)와,
1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 인입구 상에 형성되어 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트 인입부로 공급시키는 제2 공급호스(260)와,
1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 배출구 상에 형성되어 매트본체 내부로 순환된 냉수 또는 온수를 슬림형 트윈냉온수생성모듈로 배출시키는 제2 배출호스(270)와,
냉수 또는 온수가 벌집형 냉온수 수로부를 따라 인입시, 제2 공급호스를 통해 냉수 또는 온수를 일측부위로 공급시켜 매트본체에 시계방향 또는 반시계방향으로 순환시켜 충진시키도록 안내시키고, 제2 배출호스를 통해 매트본체에 충진된 냉수 또는 온수를 배출시키도록 안내시켜 냉수 또는 온수의 수로방향을 설정시키는 매트분리막(280)으로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 열전소자모듈의 냉수모드와 PTC히터모듈의 온수모드의 트윈구조로 이루어져 기기의 부피를 슬림하게 제작할 수 있고, 전력소비는 절반 이하이면서 면적당 열효율은 2.5배 이상으로 높일 수 있으며, 열전소자모듈과 PTC히터모듈을 통해 기기내부의 공기를 건조한 상태로 유지킬 수 있고, 물저장탱크, 열전소자모듈, PTC히터모듈, 모듈본체에 센서가 부착되어 수시로 기기를 체크하면서 기기의 이상시 바로 구동을 올스톱시킬 수 있어 제품안전성을 95%로 향상시킬 수 있고, 무엇보다 무결로형냉온수매트가 형성됨으로서, 더운여름날 또는 추운겨울날 온도차이로 인한 매트표면상의 결로현상을 70% 줄일 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 2개로 이루어져 연결된 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 1개로 이루어져 연결된 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소 중 물저장탱크(130), 센싱부(140), 열전소자모듈(150), PTC 히터모듈(160), 흡입배출펌프(170), 냉온수호스(180)가 결합된 것을 도시한 결합사시도,
도 5는 본 발명에 따른 물저장탱크의 배출구 일측에 물저장탱크용 압력조절형 자가밸브(130a)가 연결되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 PTC 히터용 압력조절형 자가밸브(160a)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 무결로형냉온수매트(200)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 무결로형냉온수매트(200)의 내부 구성요소를 도시한 내부단면도,
도 9는 본 발명에 따른 제1 역류방지밸브(180a)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 제2 역류방지밸브(250)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 제1,2 역류방지밸의 내부 구성요소를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 마이컴부의 연결구성을 도시한 회로도,
도 13은 본 발명에 따른 "
" 형상을 갖는 매트분리막으로 이루어진 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 통해 냉수모드로 구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 "
"형상을 갖는 매트분리막으로 이루어진 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 통해 온수모드로 구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 "
" 형상을 갖는 매트분리막으로 이루어진 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 통해 냉수모드로 구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 "
"형상을 갖는 매트분리막으로 이루어진 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치를 통해 온수모드로 구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)의 구성을 도시한 사시도,
도 18은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)가 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 공급호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 유입관 사이, 그리고, 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 배출호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 배출관 사이에 연결된 것을 도시한 일실시예도.
도 2는 본 발명에 따른 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 2개로 이루어져 연결된 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 1개로 이루어져 연결된 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 구성요소 중 물저장탱크(130), 센싱부(140), 열전소자모듈(150), PTC 히터모듈(160), 흡입배출펌프(170), 냉온수호스(180)가 결합된 것을 도시한 결합사시도,
도 5는 본 발명에 따른 물저장탱크의 배출구 일측에 물저장탱크용 압력조절형 자가밸브(130a)가 연결되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 PTC 히터용 압력조절형 자가밸브(160a)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 무결로형냉온수매트(200)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 무결로형냉온수매트(200)의 내부 구성요소를 도시한 내부단면도,
도 9는 본 발명에 따른 제1 역류방지밸브(180a)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 제2 역류방지밸브(250)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 제1,2 역류방지밸의 내부 구성요소를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 마이컴부의 연결구성을 도시한 회로도,
도 13은 본 발명에 따른 "
도 14는 본 발명에 따른 "
도 15는 본 발명에 따른 "
도 16은 본 발명에 따른 "
도 17은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)의 구성을 도시한 사시도,
도 18은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)가 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 공급호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 유입관 사이, 그리고, 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 배출호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 배출관 사이에 연결된 것을 도시한 일실시예도.
먼저, 본 발명에서 설명되는 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 속성(速成)으로 변형시킨다는 것에서 속성(速成)은 열전소자모듈(150) 및 PTC 히터모듈(160)을 200W 또는 300W를 사용했을 때, 냉수의 경우에 20℃~28℃을 기준으로 10분~20분내에서 변형시킬 수 있고, 온수의 경우에 30℃~40℃를 기준으로 5분~10분내에서 변형시킬 수 있는 것을 말한다.
즉, 본 발명에서는 기존의 냉온수매트에 비해, 냉수모드로 설정시킨 상태에서 10분~20분이면 20℃~28℃의 냉수를 속성(速成)으로 무결로의 상태에서 변형시킬 수 있거나, 또는 기존의 냉온수매트에 비해, 냉수모드로 설정시킨 상태에서 5분~10분이면 30℃~40℃의 온수를 속성(速成)으로 무결로의 상태에서 변형시킬 수 있는 특성을 가진다.
또한, 본 발명에서 설명되는 슬림형 트윈냉온수생성모듈에서 슬림형은 가로×세로×높이가 10cm×20cm×10cm 또는 8cm×15cm×8cm로 제작되는 것을 말한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100), 무결로형냉온수매트(200)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100)은 무결로형냉온수매트 일측에 위치되어, 사용자 설정의 온도에 맞게 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 속성(速成)으로 변형시켜 무결로형냉온수매트로 공급시키는 역할을 한다.
이는 박스형본체(110), 키버튼부(120), 물저장탱크(130), 센싱부(140), 열전소자모듈(150), PTC 히터모듈(160), 흡입배출펌프(170), 냉온수호스(180), 마이컴부(190)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 박스형본체(110)에 관해 설명한다.
상기 박스형본체(110)는 박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 상단커버와 하단커버로 구성된다.
상기 상단커버는 상단표면상에 키버튼부가 형성되고, 키버튼부 바로 밑인 하단 쪽에 마이컴부가 PCB기판으로 형성된다.
상기 하단커버는 내부공간에 물저장탱크, 센싱부, 열전소자모듈, PTC히터모듈, 흡입배출펌프, 냉온수호스가 수납되어 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 키버튼부(120)에 관해 설명한다.
상기 키버튼부(120)는 박스형본체의 상단 표면에 위치되어 온도조절과 타이머설정을 통해 각 기기의 구동을 온/오프시키도록 입력시키는 역할을 한다.
이는 냉온수 선택버튼, 냉수구동시간올림버튼, 냉수구동시간내림버튼, 냉수구동온도조절부, 전원 온/오프 버튼, 냉온작동표시램프, 물부족표시램프, 점검램프, 온수구동시간올림버튼, 온수구동시간내림버튼, 온수구동온도조절부, 타이머표시등램프, 타이머버튼이 구성된다.
여기서, 타임머기능은 예약온기능을 1~24시간으로 설정하고, 예약오프기능을 1~24시간으로 예약을 할 수 있다.
상기 키버튼부는 냉온수 선택버튼을 통해 온수가 선택되면, 적색 LED가 점등되도록 구성되고, 냉온수 선택버튼을 통해 냉수가 선택되면 녹색 LED가 점등되도록 구성된다.
셋째, 본 발명에 따른 물저장탱크(130)에 관해 설명한다.
상기 물저장탱크(130)는 박스형본체 내부에 위치되어, 박스형본체의 상단 표면의 물주입구를 통해 유입된 물을 저장시킨 후, 열전소자모듈을 통해 냉수로 변환되거나 또는 PTC 히터모듈을 통해 온수로 변환된다.
이는 측면방향에서 바라봤을 때 단면이 "ㄱ"형상으로 형성되어, 내부에 물을 저장시킨다.
상기 물저장탱크는 내부에 열전소자모듈의 블럭형 알루미늄 전도체가 내장되어 구성된다.
여기서, 블럭형 알루미늄 전도체는 열전소자에서 생성된 냉기를 전도받아 물저장탱크 내부에 저장된 물쪽으로 냉기를 전도시켜, 냉수로 생성시키는 역할을 한다.
상기 물저장탱크는 일측에 PTC 히터모듈의 배출구가 접속되어, PTC 히터모듈로부터 생성된 온수를 소형 수중 모터 펌프가 무결로형냉온수매트로 공급한다.
상기 물저장탱크는 내부공간에 4단형 수위감지센서가 설치되고, 4단형 수위감지센서 일측에 제1 온도센서가 설치되어 구성된다.
상기 물저장탱크(130)는 내부에 세라믹볼(131)이 형성되어, 내부에 저장된 물이 장시간이 지나도 탁해지거나 오염되는 것을 방지하도록 구성된다.
또한, 상기 물저장탱크(130)는 냉온수호스(180)의 제1 공급호스(181)가 접속되는 부위 일측에 물저장탱크용 압력조절형 자가밸브(130a)가 포함되어 구성된다.
상기 물저장탱크용 압력조절형 자가밸브(130a)는 흡입배출펌프(170)의 흡입압력·배출압력에 따라 물저장탱크 자체 내의 압력을 조절시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 센싱부(140)에 관해 설명한다.
상기 센싱부(140)는 물저장탱크의 온도, 수위, 박스형본체의 기울기, PTC히터모듈의 과열온도, 열전소자모듈의 열을 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 4단형 수위감지센서(141), 제1온도센서(142), 기울기센서(143), 상기 PTC히터과열감지센서(144), 제2온도센서(145), 제3온도센서(146)로 구성된다.
상기 4단형 수위감지센서(141)는 물저장탱크의 내부에 위치되어, 물저장탱크에 저장된 물의 수위를 4단계로 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다. 여기서, 4단계는 물의 수위를 상, 중, 중하, 하로 나눠서 물저장탱크에 저장된 물의 수위를 체크하는 것을 말한다. 이는 물저장탱크의 모서리 일측 중 상 부위 일측, 중 부위 일측, 중하 부위 일측, 하 부위 일측에 터치센서가 각각 구성되어 각 수위에 물이 위치해 있으면 이를 감지해서 터치IC(141a)를 통해 마이컴부로 전달시키도록 구성된다.
상기 제1온도센서(142)는 물저장탱크의 내부에 위치되어, 물저장탱크에 저장된 냉수 온도를 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 기울기센서(143)는 박스형본체 일측에 위치되어, 박스형본체의 기울기값을 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 PTC히터과열감지센서(144)는 PTC히터모듈의 상단 일측에 위치되어, PTC히터모듈의 과열온도를 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제2온도센서(145)는 열전소자모듈의 상단 일측에 위치되어 열전소자모듈의 표면온도를 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제3온도센서(146)는 물저장탱크 내부 일측에 위치되어 물저장탱크의 온수를 감지하여 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 열전소자모듈(150)에 관해 설명한다.
상기 열전소자모듈(150)은 물저장탱크의 후단방향에서 물저장탱크의 내부공간까지 수평방향으로 일렬로 형성되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 구동되어 물저장탱크에 저장된 물쪽으로 냉기를 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이, 회전팬(151), 방열판(152), 열전소자(153), 블럭형 알루미늄 전도체(154)로 구성된다.
상기 회전팬(151)은 방열판 하단에 위치되어, 방열판으로 전도된 열을 공냉식으로 열을 식혀주는 역할을 한다.
이는 마이컴부와 연결되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 구동된다.
상기 방열판(152)은 열전소자 수평하게 위치되어, 발열된 열을 방열핀을 통해 외부로 내보내는 역할을 한다.
상기 열전소자(153)는 블럭형 알루미늄 전도체 하단에 위치되고, 마이컴부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시키는 역할을 한다.
상기 블럭형 알루미늄 전도체(154)는 물저장탱크의 내부공간 측면일측에 돌출되어 형성되고, 열전소자를 통해 전도된 냉기를 물저장탱크의 저장된 물쪽으로 전도시켜 냉수로 생성시키는 역할을 한다.
여섯째, 본 발명에 따른 PTC 히터모듈(160)에 관해 설명한다.
상기 PTC 히터모듈(160)은 물저장탱크 일측에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 물저장탱크로부터 공급받은 물을 가열시킨 후 무결로형냉온수매트로 바로 전달시키고, 마이컴부의 제어신호에 따라 무결로형냉온수매트로부터 공급받은 물을 가열시킨 후 물저장탱크로 전달시키는 역할을 한다.
이는 PTC 써미스터(Positive Temperature Coeiffcient Thermistor)를 사용하는 정온도특성을 가지는 반도체 소자로서, 온도가 상승하면 전기저항값이 증가하는 특징이 있다.
상기 PTC 히터모듈은 PTC써미스터에 일정이상의 전류가 흐르면 Joule(쥴)열에 상당하는 자기발열에 의해서 저항값이 급격히 증가하여 전류를 제한하는데, 이와 같이 초기에 대전류가 흐르고 그 후 감쇄해서 미소전류에 억제되는 것은 온도상승이 빠른 발열체의 성질을 띤다.
이러한 PTC 히터모듈은 열전소자의 가열접점보다 단시간에 고온을 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 사용되는 PTC 히터모듈은 물저장탱크 측면 일측에 위치되어, 냉온수매트를 돌고 흘러온 온수를 가열시킨다.
이때, 가열된 온수는 무결로형냉온수매트로 공급된다.
상기 PTC 히터모듈(160)은 배출구 일측에 PTC 히터모듈의 열팽창압력에 따라 PTC 히터모듈 자체 내에 발생된 온수의 압력을 조절시키는 PTC 히터용 압력조절형 자가밸브(160a)가 포함되어 구성된다.
상기 PTC 히터용 압력조절형 자가밸브(160a)는 도 6에 도시한 바와 같이, 밸브몸체(160a-1), 호스삽입돌기(160a-2), 나사이음부(160a-3), 실린더형 압력조절모듈(160a-4)로 구성된다.
상기 밸브몸체(160a-1)는 원통구조로 이루어져 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다. 이는 플라스틱 재질로 이루어지고, 헤드부 일측에 호스삽입돌기가 형성되고, 후미 테두리 둘레를 따라 나사이음부가 형성된다.
상기 호스삽입돌기(160a-2)는 밸브몸체의 헤드부에 형성되어, PTC 히터와 연결되는 제1 공급호스를 삽입시키는 역할을 한다.
상기 나사이음부(160a-3)는 밸브몸체의 후미 테두리둘레를 따라 형성되어, 물탱크 배출구에 나사결합시켜 지지하는 역할을 한다.
상기 실린더형 압력조절모듈(160a-4)은 밸브몸체의 내부공간에 삽입되어 평상시에 중력차에 의해 오픈되어 물저장탱크에 저장된 물을 PTC 히터모듈로 공급시키고, PTC 히터로 인해 가열된 물이 열팽창되어 압력이 발생되면, 1차로 차단막을 형성시켜 물탱크로 온수가 역류되는 것을 방지시키며, 열팽창압력이 기준임계치 이상이 되면 2차로 중앙에 제1 난방수유입홀을 형성시켜 물탱크로 온수를 배출시켜서 압력을 조절시키는 역할을 한다.
일곱째, 본 발명에 따른 흡입배출펌프(170)에 관해 설명한다.
상기 흡입배출펌프(170)는 마이컴부의 제어신호에 따라 물저장탱크에 저장된 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트로 배출시키고, PTC 히터모듈에서 가열된 온수를 무결로형냉온수매트로 배출시키며, 무결로형냉온수매트로 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시켜 물저장탱크로 전달시키는 역할을 한다.
이는 흡입모드와 배출모드로 구동된다.
상기 흡입모드는 마이컴부의 제어신호에 따라 물저장탱크에 저장된 냉수 또는 PTC 히터모듈에서 가열된 온수를 무결로형냉온수매트로 배출시키는 모드이다.
상기 배출모드는 마이컴부의 제어신호에 따라 무결로형냉온수매트로 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시켜 물저장탱크로 전달시키는 모드이다.
여덟째, 본 발명에 따른 냉온수호스(180)에 관해 설명한다.
상기 냉온수호스(180)는 물저장탱크와 무결로형냉온수매트 인입부사이, 무결로형냉온수매트 배출부와 물저장탱크 사이에 형성되어, 냉수 또는 온수를 호스를 통해 전달시키는 역할을 한다.
이는 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)로 구성된다.
상기 제1 공급호스(181)는 1개 또는 2개로 이루어지고, 물저장탱크와 무결로형냉온수매트 인입부사이에 형성되어 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트 인입부로 공급시키는 역할을 한다.
상기 제1 배출호스(182)는 1개 또는 2개로 이루어지고, 무결로형냉온수매트 배출부와 물저장탱크 사이에 형성되어, 무결로형냉수온수매트로부터 배출된 냉수 또는 온수를 물저장탱크로 전달시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 제1 공급호스(181)과 제1 배출호스 사이(182)에는 제1 역류방지밸브(180a)가 포함되어 구성된다.
상기 제1 역류방지밸브(180a)는 흡입배출펌프(170)의 흡입모드와 배출모드의 구동에 따라 제1 공급호스(181)과 제1 배출호스의 수로를 개방시켰을 때, 일방향으로 흐르는 냉수 또는 온수가 박스형본체 내부에서 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이는 도 9 및 도 11에서 도시한 바와 같이, "H"형상의 제1 밸브몸체(180a-1)가 형성되고, 제1 밸브몸체의 외부방향으로 제1 유입관(180a-2)과 제1 배출관(180a-3)이 서로 대칭구조로 형성되며, 제1 유입관과 제1 배출관 내부에 제1 시소형 탄성스프링(180a-4)과 제1 탄성구동바(180a-5)가 형성된다.
여기서, 상기 제1 밸브몸체(180a-1)는 "H"형상의 사각형상으로 형성되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하면서 지지하는 역할을 한다.
상기 제1 유입관(180a-2)는 무결로형냉온수매트 인입부로 냉수 또는 온수를 유입시키는 역할을 한다.
상기 제1 배출관(180a-3)은 물저장탱크로 무결로형냉온수매트에서 순환된 냉수 또는 온수를 배출시키는 역할을 한다.
상기 제1 시소형 탄성스프링(180a-4)은 제1 탄성구동바 중앙에 위치되어, 흡입배출펌프(170)의 흡입모드와 배출모드에 따라 발생된 수압에 의해 제1 탄성구동바를 시소방식으로 구동시키는 역할을 한다.
상기 제1 탄성구동바(180a-5)는 밸브몸체 내부의 제1 유입관과 제1 배출관 사이에 위치되어, 제1 시소형 탄성스프링의 탄성력과 복원력에 의해 제1 유입관과 제1 배출관 중 어느 하나를 개봉시키거나 또는 밀폐시키는 역할을 한다.
도 2는 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 2개로 이루어져 물저장탱크와 무결로형냉온수매트 인입부사이, 무결로형냉온수매트 배출부와 물저장탱크 사이에 형성된 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이고, 도 3은 제1 공급호스(181)와 제1 배출호스(182)가 1개로 이루어져 물저장탱크와 무결로형냉온수매트 인입부사이, 무결로형냉온수매트 배출부와 물저장탱크 사이에 형성된 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
아홉째, 본 발명에 따른 마이컴부(190)에 관해 설명한다.
상기 마이컴부(190)는 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 사용자 설정의 온도에 맞게 1시간~24시간의 주기동안 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 속성(速成)으로 변형시켜 무결로형냉온수매트로 공급시키도록 제어하며, 센싱부로부터 전달된 센싱이상신호시, 기기의 동작을 올스톱시키고 외부로 경고음을 발생시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 ATmega128로 구성된다.
즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 키버튼부가 연결되어 키버튼부를 통해 온도조절신호, 타이머설정신호, 구동 온/오프신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 4단형 수위감지센서가 연결되어 물저장탱크에 저장된 물의 수위를 감지한 센싱값이 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 제1온도센서가 연결되어, 물저장탱크에 저장된 냉수 온도를 감지한 센싱값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 기울기센서가 연결되어, 박스형본체의 기울기값이 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 PTC히터과열감지센서가 연결되어, PTC히터모듈의 과열온도를 감지한 센서값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 제2온도센서가 연결되어, 열전소자모듈의 표면온도를 감지한 센서값이 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 제3 온도센서가 연결되어, 물저장탱크의 온수를 감지한 센서값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 지그비통신모듈(190a)이 연결되어, 제1물순환체크감지센서와 지그비통신을 하면서, 무결로형냉온수매트의 매트본체 전체를 따라 순환시킨 냉수 또는 온수가 제2 배출호스에 도달했음을 감지한 센싱값이 입력되며, 출력단자 일측에 열전소자모듈이 연결되어, 물저장탱크에 저장된 물쪽으로 냉기를 전달시키도록 열전소자모듈에 구동신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 PTC 히터모듈이 연결되어, PTC 히터모듈을 구동시켜 물저장탱크로부터 공급받은 물을 가열시킨 후 무결로형냉온수매트로 바로 전달시키거나 또는 무결로형냉온수매트로부터 공급받은 물을 가열시킨 후 물저장탱크로 전달시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 흡입배출펌프가 연결되어, 흡입배출펌프를 구동시켜 물저장탱크에 저장된 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트로 배출시키거나 또는, PTC 히터모듈에서 가열된 온수를 무결로형냉온수매트로 배출시키거나 또는, 무결로형냉온수매트로 배출된 냉수 또는 온수를 흡입시켜 물저장탱크로 전달시키도록 출력신호를 출력시키도록 제어하는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 마이컴부(190)는 키입력부의 온도조절신호에 따라 흡입배출펌프, 열전소자모듈, PTC 히터모듈을 구동시켜 냉수모드 또는 온수모드로 구동시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 무결로형냉온수매트(200)에 관해 설명한다.
상기 무결로형냉온수매트(200)는 사각형상의 매트구조로 이루어져, 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 냉수를 전달받아 냉수매트로 변환되거나 또는 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 온수를 전달받아 온수매트로 변환된다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 매트본체(210), 상단커버매트(220), 하단커버매트(230), 벌집형 냉온수 수로부(240), 제2 역류방지밸브(250), 제2 공급호스(260), 제2 배출호스(270), 매트분리막(280)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 매트본체(210)에 관해 설명한다.
상기 매트본체(210)는 사각형상의 매트구조로 이루어져, 상단커버매트와 하단커버매트를 지지한다.
둘째, 본 발명에 따른 상단커버매트(220)에 관해 설명한다.
상기 상단커버매트(220)는 하단커버매트 상단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재(220a)를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 하단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내, 매트본체 상에 냉기 또는 온기를 전달시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 하단커버매트(230)에 관해 설명한다.
상기 하단커버매트(230)는 상단커버매트 하단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재(230a)를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 상단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내고, 상단커버매트를 하단방향에서 지지하는 역할을 한다.
상기 상단커버매트(220), 하단커버매트(230)는 사각형상의 PVC 원자재 상에 결합되는 방수부재(220a,230a)는 무결로, 방수, 전도성이 우수한 특성을 가진다.
더욱 상세하게는, 상기 방수부재는 나일론 직물의 면 상부로, 중량 5.2g/㎡, 두께 10㎛의 소수성 폴리우레탄 미다공성 필름인 나노웹 멤브레인이 핫멜트 접착제에 의해 접착되어 형성되고, 상기 나노웹 멤브레인 상부로 코팅층 형성되어 이루어지는 것으로서,
상기 핫멜트 접착제는 밀도(g/㎤) 1.08인 폴리아마이드 수지와 밀도(g/㎤) 1.07인 폴리아마이드 수지를 75:25 중량비율로 배합한 복합 폴리아마이드 수지 75~85wt%와, 테르펜 수지(Terpene resin) 8~15wt%와, 폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스 2~5wt%와, 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3) 2~5wt%의 혼합으로 조성된 것이고,
상기 코팅층은 폴리우레탄 수지(PU resin) 100 중량부에 대하여, 멜라민 경화제(Melamine hardener) 1~5 중량부, 촉매(Catalys)의 TMHDA(Tetramethylenediamine) 0.5~3 중량부, 소광제(Matting agent)의 실리카(synthetic silica) 2~10 중량부, 용매(Solvent)의 톨루엔 10~20 중량부를 배합하여 조성된 폴리우레탄 코팅제 98~99.5wt%;와, 전도성 금속 0.5~2wt%;의 혼합하여 조성된 코팅액을 나노웹 멤브레인 상부로 도포하여 형성되는 것이다.
상기 방수부재는 나일론 직물을 기본 소재로 하여, 상기 나일론 직물의 일면은 상기 PVC 원자재 상에 접착되고, 이와 같이 접착되는 면의 반대의 면(이하, '타면'이라 함)에는 방수 멤브레인 층과 폴리우레탄 수지 코팅층이 순차적으로 적층 형성되어 이루어지며, 이와 같은 방수부재가 상기 상단커버매트(220), 하단커버매트(230)의 내측면에 형성됨으로써, 무결로, 방수, 전도성이 우수한 상단커버매트(220), 하단커버매트(230)를 제공할 수 있다.
상기 나일론 직물의 타면과 접착하는 나노웹 멤브레인은 소수성 폴리우레탄을 전기 방사 한 것으로 중량 5.2g/㎡, 두께 10㎛의 미다공성 필름 형태를 갖는다.
이때, 나일론 직물의 타면과 나노웹 멤브레인의 접착은 라미네이션 처리에 의한다.
상기 라미네이션은 직물과 멤브레인 두 가지 소재를 접착제로 결합하는 방법으로서, 접착제는 에멀젼형, 용제형, 핫멜트형 중에서 선택하여 사용한다.
보다 구체적으로는, 밀도(g/㎤) 1.08인 폴리아마이드 수지와 밀도(g/㎤) 1.07인 폴리아마이드 수지를 75:25 중량비율로 배합한 복합 폴리아마이드 수지 75~85wt%와,
테르펜 수지(Terpene resin) 8~15wt%와,
폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스 2~5wt%와,
탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3) 2~5wt%의 혼합으로 조성된 핫멜트 접착제를 사용한다.
상기 폴리아미이드 수지는 밀도(g/㎤) 1.08인 폴리아마이드 수지와 밀도(g/㎤) 1.07인 폴리아마이드 수지를 75:25 중량비율로 배합하여 사용할 경우 강한 접착력을 갖게 된다. 이와 같은 복합 폴리아미이드 수지의 사용량이 75wt% 미만인 경우에는 접합 강도가 떨어질 수 있고, 85wt%를 초과하게 되는 경우에는 기계적 물성이 떨어질 수 있으므로, 상기 복합 폴리아미이드 수지의 사용량은 접착제 전체 양에 대해 75~85wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 테르펜 수지 또한 상기 복합 폴리아마이드 수지와 배합되어 접착제를 조성함으로써 접착제에 강한 접착력을 부여하게 된다.
상기 테르펜 수지의 사용량이 8wt% 미만인 경우에는 접합강도가 떨어질 수 있고, 15wt%를 초과하게 되는 경우에는 기계적 물성이 떨어질 수 있으므로, 상기 테르펜 수지의 사용량은 접착제 전체 양에 대해 8~15wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스는 핫멜트 접착제의 용융점도에 영향을 미치는 것으로서, 상기 제시된 범위 내에서 사용할 경우 최적의 용융점도를 유지할 수 있다.
상기 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3)은 기계적 물성에 영향을 미치는 것으로서, 2wt% 미만인 경우에는 기계적 물성의 향상을 기대하기 어렵고, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 분산이 제대로 이루어지지 않아 접착제의 품질이 떨어지게 되기 때문에 상기 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3)의 사용량은 접착제 전체 양에 대해 2~5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 나노웹 멤브레인 상부에 구리 등의 전도성 금속가루가 혼입된 코팅액을 에어 스프레이 코팅하여 코팅층을 형성한다. 이때, 상기 코팅층은 방수부재의 방수기능과 내구성 향상의 기능을 부여한다.
상기 코팅액은 폴리우레탄 수지(PU resin) 100 중량부에 대하여, 멜라민 경화제(Melamine hardener) 1~5 중량부, 촉매(Catalys)의 TMHDA(Tetramethylenediamine) 0.5~3 중량부, 소광제(Matting agent)의 실리카(synthetic silica) 2~10 중량부, 용매(Solvent)의 톨루엔 10~20 중량부를 배합하여 조성된 폴리우레탄 코팅제 98~99.5wt%;와, 전도성 금속 0.5~2wt%;의 혼합으로 조성된다.
상기 폴리우레탄 코팅제의 사용량이 98wt% 미만인 경우에는 방수기능 보완 및 내구성 향상 기능성이 떨어질 수 있고, 99.5wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 전도성 금속의 사용량이 줄어들어 전도성이 떨어질 수 있으므로, 상기 폴리우레탄 코팅제의 사용량은 코팅액 전체 양에 대해 98~99.5wt%의 범위 내로 한정한다.
그리고, 상기 전도성 금속의 사용량이 0.5wt% 미만인 경우에는 전도성이 떨어질 수 있고, 2wt%를 초과하게 되는 경우에는 균일한 코팅이 제대로 이루어지지 않아 방수기능 보완 및 내구성의 향상을 기대하기 어렵기 때문에 상기 전도성 금속의 사용량은 코팅액 전체 양에 대해 98~99.5wt%의 범위 내로 한정한다.
넷째, 본 발명에 따른 벌집형 냉온수 수로부(240)에 관해 설명한다.
상기 벌집형 냉온수 수로부(240)는 상단커버매트와 하단커버매트 사이에 6각형상의 벌집구조로 형성되어, 냉수 또는 온수를 공급받아 수로를 형성시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 제2 역류방지밸브(250)에 관해 설명한다.
상기 제2 역류방지밸브(250)는 제1 공급호스가 연결되는 제2 공급호스 일측 과, 제1 배출호스가 연결되는 제2 배출호스 일측 사이에 위치되어, 무결로형냉온수매트로 공급된 냉수 또는 온수가 제1 공급호스·제1 배출호스로 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, "H"형상의 제2 밸브몸체(251)가 형성되고, 제2 밸브몸체의 외부방향으로 제2 유입관(252)과 제2 배출관(253)이 서로 대칭구조로 형성되며, 제2 유입관과 제2 배출관 내부에 제2 시소형 탄성스프링(254)과 제2 탄성구동바(255)가 형성된다.
여기서, 상기 제2 밸브몸체(251)는 "H"형상의 반원형상으로 형성되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하면서 지지하는 역할을 한다.
상기 제2 유입관(252)는 무결로형냉온수매트로 냉수 또는 온수를 유입시키는 역할을 한다.
상기 제2 배출관(253)은 슬림형 트윈냉온수생성모듈로 무결로형냉온수매트에서 순환된 냉수 또는 온수를 배출시키는 역할을 한다.
상기 제2 시소형 탄성스프링(254)은 제2 탄성구동바 중앙에 위치되어, 흡입배출펌프의 흡입모드와 배출모드에 따라 발생된 수압에 의해 제2 탄성구동바를 시소방식으로 구동시키는 역할을 한다.
상기 제2 탄성구동바(255)는 밸브몸체 내부의 제2 유입관과 제2 배출관 사이에 위치되어, 제2 시소형 탄성스프링의 탄성력과 복원력에 의해 제2 유입관과 제2 배출관 중 어느 하나를 개봉시키거나 또는 밀폐시키는 역할을 한다.
여섯째, 본 발명에 따른 제2 공급호스(260)에 관해 설명한다.
상기 제2 공급호스(260)는 1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 인입구 상에 형성되어 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트 인입부로 공급시키는 역할을 한다.
일곱째, 본 발명에 따른 제2 배출호스(270)에 관해 설명한다.
상기 제2 배출호스(270)는 1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 배출구 상에 형성되어 매트본체 내부로 순환된 냉수 또는 온수를 슬림형 트윈냉온수생성모듈로 배출시키는 역할을 한다.
이는 제1물순환체크감지센서(271)가 포함되어 구성된다.
여기서, 제1물순환체크감지센서는 지그비통신모듈이 내부에 구성되어, 매트본체 전체를 따라 순환시킨 냉수 또는 온수가 도달했음을 감지한 센싱값을 마이컴부로 전달시킨다.
여덟째, 본 발명에 따른 매트분리막(280)에 관해 설명한다.
상기 매트분리막(280)는 냉수 또는 온수가 벌집형 냉온수 수로부를 따라 인입시, 제2 공급호스를 통해 냉수 또는 온수를 일측부위로 공급시켜 매트본체에 시계방향 또는 반시계방향으로 순환시켜 충진시키도록 안내시키고, 제2 배출호스를 통해 매트본체에 충진된 냉수 또는 온수를 배출시키도록 안내시켜 냉수 또는 온수의 수로방향을 설정시키는 역할을 한다.
이는 상단커버매트와 하단커버매트를 고주파 융착시킨 후, 고주파 융착시킨 매트본체 상에 "
" 및 "
"형상을 갖는 금형틀을 융착시켜 매트본체 상에 "
" 및 "
"형상으로 형성시켜서, 매트본체의 일측방향을 냉온수 공급 수로부로 설정시키고, 매트본체의 타측방향을 냉온수 배출 수로부로 설정시키도록 구성된다.
상기 "
" 및 "
"형상을 갖는 매트분리막의 끝단 일측인 제2 공급호스를 냉온수 공급 수로부 상에 위치시키고, 제2 배출호스를 냉온수 배출 수로부 상에 각각 위치시킨다.
이로 인해, 매트본체에 공급되는 냉수 또는 온수를 매트본체를 기준으로 봤을 때, 시계방향 또는 반시계방향으로 순환시켜 충진시키도록 안내시키면서 매트본체상에 냉기 또는 온기를 효율적으로 전달시킬 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치는 "Y"자형 연결밸브(300)가 포함되어 구성된다.
상기 "Y"자형 연결밸브(300)는 무결로형냉온수매트를 2개로 연결시, 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 공급호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 유입관 사이에 "Y"자 형상으로 연결시켜 2개의 무결로형냉온수매트로 하나의 슬림형 트윈냉온수생성모듈에서 생성된 냉수 또는 온수를 동시에 공급시키고, 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 배출호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 배출관 사이에 "Y"자 형상으로 연결시켜 2개의 무결로형냉온수매트에서 순환된 냉수 또는 온수를 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 동시에 배출시키는 역할을 한다.
이는 일자형연결관(310), "V"자형연결관(320)으로 구성된다.
상기 일자형연결관(310)은 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 공급호스 및 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 배출호스와 연결시키는 역할을 한다.
상기 "V"자형연결관(320)은 제2 역류방지밸브의 제2 유입관 및 제2 역류방지밸브의 제2 배출관과 연결시키는 역할을 한다.
도 17은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)의 구성을 도시한 사시도에 관한 것이고, 도 18은 본 발명에 따른 "Y"자형 연결밸브(300)가 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 공급호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 유입관 사이, 그리고, 슬림형 트윈냉온수생성모듈의 제1 배출호스와 2개의 제2 역류방지밸브의 제2 배출관 사이에 연결된 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
[
냉수모드
구동과정]
먼저, 물저장탱크에 물병을 통해 물을 저장시킨다.
다음으로, 키버튼부를 눌러 냉수전원을 선택하고, 온도, 타이머를 설정한다.
다음으로, 냉수모드가 구동되면 마이컴부의 제어하에 열전소자모듈을 구동시킨다.
다음으로, 열전소자모듈이 구동되어 물저장탱크에 저장된 물쪽으로 냉기를 전도시켜 냉수를 생성시킨다.
다음으로, 물저장탱크의 제1온도센서로부터 감지된 센싱값이 마이컴부에 입력되면, 마이컴부에서 물저장탱크의 현재온도와, 키버튼부를 통해 설정된 설정온도를 서로 비교한 후, 물저장탱크온도가 설정온도보다 높으면, 흡입배출펌프 1시간동안 구동(구와사병예방)시켜 무결로형냉온수매트로 냉수를 배출시킨다.
이후부터는 타임머 스위치로 구동시간을 예약한다.
다음으로, 무결로형냉온수매트의 벌집형 냉온수 수로부로 냉수가 공급된다.
이때, 벌집형 냉온수 수로부로 냉수공급이 완료되면, 흡입배출펌프의 배출모드구동을 멈추고, 무결로형냉온수매트의 제4온도센서에서 무결로형냉온수매트의 온도를 감지해서 마이컴부로 전달시킨다.
다음으로, 마이컴부에서 제4온도센서에서 감지한 매트온도가 키버튼부를 통해 설정된 설정온도보다 높으면, 흡입배출펌프(170)의 흡입모드를 구동시켜 무결로형 냉온수매트에 전달된 냉수를 흡입시켜 물저장탱크로 인입시키고, 매트온도가 키버튼부를 통해 설정된 설정온도보다 낮으면, 흡입배출펌프(170), 냉온수호스(180)의 배출모드구동을 멈추도록 스톱시킨다.
끝으로, 마이컴부에서 센싱부를 통해 감지된 물저장탱크의 온도, 수위, 박스형본체의 기울기, 열전소자모듈의 열을 감지해서 이상신호 발생시, 기기의 구동을 바로 올스톱시킨 후, 외부로 경고음을 발생시킨다.
[
온수모드
구동과정]
먼저, 물저장탱크에 물병을 통해 물을 저장시킨다.
다음으로, 키버튼부를 눌러 온수전원을 선택하고, 온도, 타이머를 설정한다.
다음으로, 온수모드가 구동되면 마이컴부의 제어하에 PTC 히터모듈을 구동시킨다.
다음으로, PTC히터모듈이 구동되어 물저장탱크에서 수중모터가 온수를 공급시킨다.
다음으로, 물저장탱크의 제1온도센서로부터 감지된 센싱값이 마이컴부에 입력되면, 마이컴부에서 물저장탱크의 현재온도와, 키버튼부를 통해 설정된 설정온도를 서로 비교한 후, 현재온도가 설정온도보다 낮으면, 흡입배출펌프를 구동시켜 무결로형냉온수매트로 온수를 배출시킨다.
다음으로, 무결로형냉온수매트의 벌집형 냉온수 수로부로 온수가 공급된다.
이때, 벌집형 냉온수 수로부로 온수공급이 설정온도 도달시 흡입배출펌프의 배출모드구동을 멈추고, 무결로형냉온수매트의 제4온도센서에서 무결로형냉온수매트의 온도를 감지해서 마이컴부로 전달시킨다.
다음으로, 마이컴부에서 제4온도센서에서 감지한 매트온도가 키버튼부를 통해 설정된 설정온도보다 낮으면, 흡입배출펌프의 배출모드구동을 멈추도록 스톱시키고, 매트온도가 키버튼부를 통해 설정된 설정온도보다 낮으면, 흡입배출펌프의 흡입모드를 구동시켜 무결로형 냉온수매트에 전달된 온수를 흡입시켜 물저장탱크로 인입시켜, 매트온도가 설정온도보다 높아지도록 연속순환시킨다.
끝으로, 마이컴부에서 센싱부를 통해 감지된 물저장탱크의 온도, 수위, 박스형본체의 기울기, PTC히터모듈의 과열온도를 감지해서 이상신호 발생시, 기기의 구동을 바로 올스톱시킨 후, 외부로 경고음을 발생시킨다.
1 : 스마트 무결로형냉온수매트장치 100 : 슬림형 트윈냉온수생성모듈
110 : 박스형 본체 120 : 키버튼부
130 : 물저장탱크 140 : 센싱부
150 : 열전소자 160 : PTC 히터모듈
170 : 흡입배출펌프 180 : 냉온수호스
190 : 마이컴부 200 : 무결로형냉온수매트
110 : 박스형 본체 120 : 키버튼부
130 : 물저장탱크 140 : 센싱부
150 : 열전소자 160 : PTC 히터모듈
170 : 흡입배출펌프 180 : 냉온수호스
190 : 마이컴부 200 : 무결로형냉온수매트
Claims (2)
- 무결로형냉온수매트 일측에 위치되어, 사용자 설정의 온도에 맞게 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 속성(速成)으로 변형시켜 무결로형냉온수매트로 공급시키는 슬림형 트윈냉온수생성모듈(100)과,
사각형상의 매트구조로 이루어져, 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 냉수를 전달받아 냉수매트로 변환되거나 또는 슬림형 트윈냉온수생성모듈로부터 온수를 전달받아 온수매트로 변환되는 무결로형냉온수매트(200)로 구성되는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치에 있어서,
상기 무결로형냉온수매트(200)는
사각형상의 매트구조로 이루어져, 상단커버매트와 하단커버매트를 지지하는 매트본체(210)와,
하단커버매트 상단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 하단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내, 매트본체 상에 냉기 또는 온기를 전달시키는 상단커버매트(220)와,
상단커버매트 하단에 위치되고, 사각형상의 PVC 원자재 상에 방수부재를 결합시킨 후 6각형상의 벌집금형틀에 의해 표면상에 6각형상의 벌집구조를 형성시킨 상태에서, 고주파 융착을 통해 상단커버매트와 일체형으로 연결되어, 벌집형 냉온수 수로를 생성시켜 냉수 또는 온수를 흘러보내고, 상단커버매트를 하단방향에서 지지하는 하단커버매트(230)와,
상단커버매트와 하단커버매트 사이에 6각형상의 벌집구조로 형성되어, 냉수 또는 온수를 공급받아 수로를 형성시키는 벌집형 냉온수 수로부(240)와,
제1 공급호스가 연결되는 제2 공급호스 일측 과, 제1 배출호스가 연결되는 제2 배출호스 일측 사이에 위치되어, 무결로형냉온수매트로 공급된 냉수 또는 온수가 제1 공급호스·제1 배출호스로 역류되는 것을 방지하는 제2 역류방지밸브(250)와,
1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 인입구 상에 형성되어 냉수 또는 온수를 무결로형냉온수매트 인입부로 공급시키는 제2 공급호스(260)와,
1개 또는 2개로 이루어지고, 매트본체의 배출구 상에 형성되어 매트본체 내부로 순환된 냉수 또는 온수를 슬림형 트윈냉온수생성모듈로 배출시키는 제2 배출호스(270)와,
냉수 또는 온수가 벌집형 냉온수 수로부를 따라 인입시, 제2 공급호스를 통해 냉수 또는 온수를 일측부위로 공급시켜 매트본체에 시계방향 또는 반시계방향으로 순환시켜 충진시키도록 안내시키고, 제2 배출호스를 통해 매트본체에 충진된 냉수 또는 온수를 배출시키도록 안내시켜 냉수 또는 온수의 수로방향을 설정시키는 매트분리막(280)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치.
- 제1항에 있어서, 상기 방수부재는 나일론 직물의 면 상부로, 중량 5.2g/㎡, 두께 10㎛의 소수성 폴리우레탄 미다공성 필름인 나노웹 멤브레인이 핫멜트 접착제에 의해 접착되어 형성되고, 상기 나노웹 멤브레인 상부로 코팅층 형성되어 이루어지는 것으로서,
상기 핫멜트 접착제는 밀도(g/㎤) 1.08인 폴리아마이드 수지와 밀도(g/㎤) 1.07인 폴리아마이드 수지를 75:25 중량비율로 배합한 복합 폴리아마이드 수지 75~85wt%와, 테르펜 수지(Terpene resin) 8~15wt%와, 폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스 2~5wt%와, 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3) 2~5wt%의 혼합으로 조성된 것이고,
상기 코팅층은 폴리우레탄 수지(PU resin) 100 중량부에 대하여, 멜라민 경화제(Melamine hardener) 1~5 중량부, 촉매(Catalys)의 TMHDA(Tetramethylenediamine) 0.5~3 중량부, 소광제(Matting agent)의 실리카(synthetic silica) 2~10 중량부, 용매(Solvent)의 톨루엔 10~20 중량부를 배합하여 조성된 폴리우레탄 코팅제 98~99.5wt%;와, 전도성 금속 0.5~2wt%;의 혼합하여 조성된 코팅액을 나노웹 멤브레인 상부로 도포하여 형성되는 것임을 특징으로 하는 슬림형 트윈냉온수생성모듈을 통한 스마트 무결로형냉온수매트장치.
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