KR101529965B1

KR101529965B1 - 에어 펌핑식 온수매트 조절기

Info

Publication number: KR101529965B1
Application number: KR1020140030810A
Authority: KR
Inventors: 권오범
Original assignee: 권오범
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-06-18

Abstract

본 발명은 에어 펌핑식 온수매트 조절기에 관한 것이다. 그 구체적인 구성은, 하우징(21)의 내부에는 수조(30)가 위치되고, 수조(30)의 일측에는 회수호스(14)가 접속되며, 상기 수조(30)의 타측에는 압축수조(40)가 장착되되, 상기 압축수조(40)는 제1체크밸브(31)가 장착된 제1접속구(32)가 수조(30)에 연결되고, 상기 압축수조(40)의 일측에는 제2체크밸브(41)가 장착된 제2접속구(42)가 이송호스(22)와 연결되며, 상기 이송호스(22)는 히터(23)에 접속되어 공급호스(13)와 연통되고, 상기 압축수조(40)의 측방에는 에어챔버(50)가 장착되되, 상기 에어챔버(50)는 모터(60)에 의해 구동되는 압축구(51)의 작동으로 압축공기가 생성되는 것으로서, 상기 에어챔버(50)의 연통공(52)이 압축수조(40)에 연결되어, 공기를 매개체로 수조(30)의 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키는 구성이다.
한편, 상기 에어챔버(50)에서 연통공(52)의 형성 위치는 압축수조(40)의 물 출입구의 위치보다 높게 형성하여, 에어챔버(50)의 입구와 압축수조(40)내의 물과의 사이에서 공간이 형성됨으로써, 이 공간에서 공기를 매개체로 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키도록 구성된다.

Description

에어 펌핑식 온수매트 조절기{The air pumping type warm water a mat controller}

본 발명은 온수매트 조절기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수조에 담수된 물을 가열하여 매트에 내장된 호스에 온수를 공급하는 과정에서 공기를 매개체로 하여 물을 공급하는 에어 펌핑식 온수매트 조절기에 관한 것이다.

종래의 온열매트는 주로 전기매트이다. 이 전기매트는 침대 또는 방바닥의 일부를 따뜻하게 가열함으로써, 피곤에 지친 현대인들이 숙면을 취할 수 있도록 돕게된다. 이처럼 피곤을 풀어줄 수 있다는 면에서 근자에는 주로 동절기에만 사용되던 전기매트가 사계절 구분없이 사용자의 필요에 따라 사용되고 있는 것이 현실이다.

그러나, 사계절 구분없이 사용되는 전기매트는 내장된 전기 발열체로 인해 인체에 유해한 전자파가 필연적으로 방출된다. 물론 전자파를 차단하기 위한 각종 연구들이 진행되고 있으며, 그 결과 전자파가 차단되는 전기매트 등의 기술이 제안된바 있으나, 이 또한 전자파를 일부 차단할 수 있을 뿐 완전한 차폐는 불가능한 것이 현실이다.

따라서, 근자에는 전자파의 염려 없이 숙면을 취할 수 있는 것으로 온수매트가 많이 보급되고 있는 실정이다. 이 온수매트는 물을 공급하기 위해 순환펌프를 이용하는 것으로서, 모터의 임펠러와 온수가 직접 맞닿으면서 임펠러의 회전운동으로 인해 온수의 흐름이 결정되는 것임을 고려할 때,

임펠러에 물의 부하가 작용하거나, 물속에 포함된 찌꺼기가 끼는 등의 이유로 임펠러가 회동되지 않고 멈추어 서는 록킹(Locking)현상이 발생되어 온수 공급이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있다. 또한, 뜨거운 물로 인해 플라스틱 사출물 또는 금속으로 만들어지는 순환펌프의 내부 부속들이 열팽창과 같은 변형을 거치면서 오작동 내지 작동불능 상태가 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 종래에는 온수를 공급하는 매개체가 순환펌프의 임펠러의 회전운동에 의한 것이었으나, 본 발명에서는 공기가 온수와 직접 맞닿으면서 공기의 압축력에 의하여 온수가 전방으로 추진되면서 순환되도록 한 에어 펌핑식 온수매트 조절기를 제안하고자 한다.

본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 구체적인 과제 해결 수단으로는, 하우징(21)의 내부에는 수조(30)가 위치되고, 수조(30)의 일측에는 회수호스(14)가 접속되며, 상기 수조(30)의 타측에는 압축수조(40)가 장착되되, 상기 압축수조(40)는 제1체크밸브(31)가 장착된 제1접속구(32)가 수조(30)에 연결되고, 상기 압축수조(40)의 일측에는 제2체크밸브(41)가 장착된 제2접속구(42)가 이송호스(22)와 연결되며, 상기 이송호스(22)는 히터(23)에 접속되어 공급호스(13)와 연통되고, 상기 압축수조(40)의 측방에는 에어챔버(50)가 장착되되, 상기 에어챔버(50)는 모터(60)에 의해 구동되는 압축구(51)의 작동으로 압축공기가 생성되는 것으로서, 상기 에어챔버(50)의 연통공(52)이 압축수조(40)에 연결되어, 공기를 매개체로 수조(30)의 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키는 구성이다.

한편, 상기 에어챔버(50)에서 연통공(52)의 형성 위치는 압축수조(40)의 물 출입구의 위치보다 높게 형성하여, 에어챔버(50)의 입구와 압축수조(40)내의 물과의 사이에서 공간이 형성됨으로써, 이 공간에서 공기를 매개체로 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키도록 구성된다.

본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기를 사용하게 되면, 수조(30)에 담수된 물을 공기를 매개체로 하여 순환시킬 수 있음에 따라, 종래에 순환펌프(70)의 임펠러를 통해 물을 타격하면서 공급하는 것과는 달리 소음이 현저하게 저감됨으로써, 숙면을 위한 조용한 환경이 조성된다.

또한, 종래에는 뜨거운 온수로 인해 순환펌프(70)의 부품들이 열팽창되거나, 물에 포함된 찌꺼기로 인해 순환펌프(70)의 임펠러가 구속되는 등 물을 순환시키기 위한 구성들이 오작동 및 작동불능이 되었으나, 본 발명에서는 물과 직접적으로 맞닿는 구성을 원천 배제시키고, 공기를 매개체로 물의 순환을 추진시킴에 따라, 오작동 및 작동불능을 일으키는 구성요소가 감소된 것인바, 잔고장 없는 안정된 온수매트의 운용이 본 발명을 통해 실현된다.

도 1은 종래 온수매트의 개략 사시도
도 2는 종래 온수매트 조절기의 내부 사시도
도 3은 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 내부 사시도
도 4는 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도
도 5는 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 작동 순서를 설명하기 위한 순서도

이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 효과를 첨부된 도면을 참고하여 종래의 온수매트와 비교하면서 설명하되, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 설명한다. 참고로, 본 발명과 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않을 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 종래 온수매트의 개략 사시도이고, 도 2는 종래 온수매트 조절기의 내부 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 매트(10)의 내부에는 내장호스(11)가 일정간격으로 폐합 곡선을 유지하면서 설치되고, 매트(10)의 일측에는 온수매트조절기(20)에 연결된 공급호스(13)와 회수호스(14)가 결집되는 접속유닛(12)이 장착된다.

상기 온수매트조절기(20)는 히터(23)를 이용하여 물을 가열한 다음, 가열된 물을 공급호스(13)를 통해 매트(10)의 내부에 설치된 내장호스(11)로 공급하고, 이를 다시 회수할 수 있도록 하는 장치로써, 가열되는 물의 온도의 설정 및 온열매트의 사용시간 등을 설정하는 제어부가 부설된다.

도 2를 통해 종래 온수매트조절기(20)의 구체적인 구성을 살펴보면, 도 2에서와 같이 온수매트조절기(20)의 하우징(21)의 내부에는 물이 담겨지는 수조(30)가 설치된다. 사용자는 이 수조(30)에 물을 보충하면서 온수매트를 장시간동안 사용하는 것이다. 상기 수조(30)의 일측에는 매트(10)에 공급된 물이 내장호스(11)를 따라 공급된 다음, 수조(30)로 회수되도록 회수호스(14)가 장착된다.

상기 수조(30)의 측방에는 물을 순환시키는 순환펌프(70)가 설치되는바, 도 2에 화살표로 표시한 바와 같이, 이 순환펌프(70)가 수조(30)에 담긴 물을 강제적으로 흡입하여 이송호스(22)로 토출시키면, 이송호스(22)를 따라 흐르는 물이 히터(23)에 의해 가열되고, 가열된 뜨거운 물이 공급호스(13)를 통해 매트(10)의 내장호스(11)로 공급되는 것이다.

도 2와 같은 종래 온수매트조절기(20)는 수조(30)에서 물을 흡입하여 힘차게 토출시키는 구성이 순환펌프(70)이다. 즉, 상기 순환펌프(70)의 임펠러가 물과 직접 맞닿으면서 임펠러의 회전운동으로 수조(30)의 물을 매트(10)의 내장호스(11)로 공급하는 것이다. 따라서, 임펠러의 회전시에는 물을 타격하는 소음이 발생되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 장시간 임펠러를 회전시키는 과정에서 물속에 포함된 찌꺼기가 임펠러에 끼거나, 물의 부하가 발생되어 임펠러의 회전이 구속되어 멈추어서는 문제점이 있었다.

또한, 시간의 경과에 따라 수조(30)의 물은 뜨거운 온수로 변하고, 임펠러는 뜨거운 물과 계속 접속됨에 따라, 플라스틱 사출물 또는 금속으로 만들어진 임펠러와 임펠러를 감싸는 순환펌프(70)의 구성들이 열팽창과 같은 변형을 거치면서 오작동 내지 작동불능 상태가 되는 문제점이 있었다.

도 3은 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 내부 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도이다. 본 발명의 특징적 요소는 온수매트에서 물과 직접 맞닿으면서 물을 순환시키는 매개체로 공기가 사용되도록 구성한 것이다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(21)의 내부에는 물이 담수되는 수조(30)가 위치되고, 상기 수조(30)의 일측에는 매트(10)에서 물이 회수되도록 회수호스(14)가 접속된다. 한편, 상기 수조(30)의 타측에는 압축수조(40)가 장착되되, 상기 압축수조(40)는 제1체크밸브(31)가 장착된 제1접속구(32)가 수조(30)에 연결되고, 압축수조(40)의 일측에는 제2체크밸브(41)가 장착된 제2접속구(42)가 성형되어 이송호스(22)와 연결된다. 상기 이송호스(22)를 따라 공기로 펌핑된 물이 히터(23)를 지나면서 가열된 다음, 공급호스(13)를 통해 매트(10)에 매설된 내장호스(11)로 공급되는 것이다.

또한, 상기 압축수조(40)의 측방에는 에어챔버(50)가 장착되고, 상기 에어챔버(50)는 압축구(51)의 수평운동으로 인해 공기를 생성시키는 것으로서, 상기 압축구(51)는 모터(60)의 회전운동에 의해 수평왕복운동을 하도록 구성된다.

상기 에어챔버(50)에서 공기를 생성시키기 위한 모터(60)의 회전운동과 압축구(51)의 수평왕복운동 등은 종래의 선형모터, 실린더 등의 공지 기능과 구성에 의해 다양하게 발현되는바, 이러한 구성의 구체적인 설명은 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않음에 따라, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 에어챔버(50)는 연통공(52)을 매개체로 상기 압축수조(40)와 연통됨에 따라, 에어챔버(50)에서 생성된 공기가 연통공(52)을 지나 압축수조(40)로 공급되는 것이다.

도 4는 공기를 매개체로 하여 물에 추진력을 가하는 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도로서, 도 4에서와 같이 수조(30)에 물이 담수되면, 수압에 의해 제1체크밸브(31)가 개방되면서 압축수조(40)에도 물이 차오른다.

이때, 모터(60)를 구동시키면 도 4에 화살표로 표시한 바와 같이 압축구(51)가 전진과 후진을 반복하는 수평왕복운동을 하게 되는바, 압축구(51)가 전진운동을 하면 에어챔버(50)에 압축공기가 생성되면서 공기의 추진력에 의해 제2체크밸브(41)가 개방되고, 동시에 제1체크밸브(31)는 폐쇄됨으로써, 압축수조(40)에 담긴 물은 제2체크밸브(41)를 통해 히터(23)를 지나 공급호스(13)를 따라 매트(10)에 공급된다.

한편, 압축구(51)가 후진운동을 하면 반대로 제2체크밸브(41)는 폐쇄되고 동시에, 제1체크밸브(31)가 개방되면서, 비어있는 압축수조(40)의 내부로 수조(30)의 물이 이동되는바, 압축구(51)의 전진운동과 후진운동의 반복으로 인해, 에어챔버(50)의 내부에서 공기를 매개체로 하여 물이 펌핑되면서 매트(10)에 온수가 순환 공급되는 것이다.

아울러, 도 4에서 보듯이 에어챔버(50)에서 연통공(52)의 형성 위치는 압축수조(40)의 물 출입구의 위치보다 높게 형성하여, 에어챔버(50)의 입구와 압축수조(40)내의 물과의 사이에서 공간을 형성함으로써, 이 공간에서 공기를 매개체로 물이 펌핑되도록 구성한다.

본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기의 작동 순서를 도 5를 통해 설명하고자 한다. 도 5의 (a)와 같이 사용자가 수조(30)에 물을 채우면, 제1체크밸브(31)가 개방되면서 수조(30)의 물은 수압에 의해 압축수조(40)로 채워진다. 또한, 제2체크밸브(41)가 개방되면서, 공급호스(13)를 지나 매트(10)의 내장호스(11)를 따라 매트(10)에 접속된 모든 호스에 물이 흐르게 된다.

매트(10)에 접속된 모든 호스와 수조(30) 및 압축수조(40) 등에 물이 채워진 도 5의 (a)와 같은 초기 상태에서 제어부의 신호에 따라 모터(60)를 구동시키면, 모터(60)의 구동에 따라 도 5의 (b)에 화살표로 표시한 바와 같이, 압축구(51)가 전진운동을 하게 되고, 상기 압축구(51)의 전진운동으로 인해 에어챔버(50)에서 전진성 압축공기가 생성됨에 따라, 이 공기의 추진력으로 인해 압축수조(40)에서 물과 맞닿아 있던 공기가 가압되어 압축수조(40)의 물을 밀어내는바, 이 과정에서 도 5의 (b)와 같이 공급호스(13)와 연통되는 제2체크밸브(41)는 개방되고, 수조(30)와 연통되는 제1체크밸브(31)는 폐쇄되므로, 압축수조(40)의 물은 공급호스(13)를 따라 매트(10)에만 공급되는 것이다.

한편, 도 5의 (c)와 같이 제어부의 신호에 따라 모터(60)를 역회전시키면, 도 5의 (c)에 화살표로 표시한 바와 같이, 압축구(51)가 후진운동을 하게 되고, 상기 압축구(51)의 후진운동으로 인해 에어챔버(50)에서 후진성 압축공기가 생성됨에 따라, 수조(30)와 연통된 제1체크밸브(31)는 개방되고, 공급호스(13)와 연통되는 제2체크밸브(41)는 폐쇄됨으로써, 다시 수조(30)에서 압축수조(40)의 내부로 물이 유입됨에 따라, 결과적으로 매트(10)의 물이 회수호스(14)와 수조(30)를 지나 압축수조(40)에서 다시 펌핑 준비 상태가 되는 것이다. 이후, 앞서 설명한 도 5의 (b), (c)와 같은 작동이 반복됨으로써, 공기를 매개체로 하여 물을 매트(10)에 순환 공급시키게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 펌핑식 온수매트 조절기를 사용하게 되면, 수조(30)에 담수된 물을 공기를 매개체로 하여 순환시킬 수 있음에 따라, 종래에 순환펌프(70)의 임펠러를 통해 물을 타격하면서 공급하는 것과는 달리 소음이 현저하게 저감됨으로써, 숙면을 위한 조용한 환경이 조성된다.

10 : 매트
11 : 내장호스
12 : 접속유닛
13 : 공급호스
14 : 회수호스
20 : 온수매트조절기
21 : 하우징
22 : 이송호스
23 : 히터
30 : 수조
31 : 제1체크밸브
32 : 제1접속구
40 : 압축수조
41 : 제2체크밸브
42 : 제2접속구
50 : 에어챔버
51 : 압축구
52 : 연통공
60 : 모터
70 : 순환펌프

Claims

하우징(21)의 내부에는 수조(30)가 위치되고, 수조(30)의 일측에는 회수호스(14)가 접속되며, 상기 수조(30)의 타측에는 압축수조(40)가 장착되되, 상기 압축수조(40)는 제1체크밸브(31)가 장착된 제1접속구(32)가 수조(30)에 연결되고, 상기 압축수조(40)의 일측에는 제2체크밸브(41)가 장착된 제2접속구(42)가 이송호스(22)와 연결되며, 상기 이송호스(22)는 히터(23)에 접속되어 공급호스(13)와 연통되고, 상기 압축수조(40)의 측방에는 에어챔버(50)가 장착되되, 상기 에어챔버(50)는 모터(60)에 의해 구동되는 압축구(51)의 작동으로 압축공기가 생성되는 것으로서, 상기 에어챔버(50)의 연통공(52)이 압축수조(40)에 연결되어, 공기를 매개체로 수조(30)의 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키되, 상기 에어챔버(50)에서 연통공(52)의 형성 위치는 압축수조(40)의 물 출입구의 위치보다 높게 형성하여, 에어챔버(50)의 입구와 압축수조(40)내의 물과의 사이에서 공간이 형성됨으로써, 이 공간에서 공기를 매개체로 물을 매트(10)의 내부로 순환 공급시키는 것을 특징으로 하는 에어 펌핑식 온수매트 조절기.
삭제