KR101644803B1 - 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 침대매트에 냉온수의 순환환경을 자유롭게 전환가능한 카트리지 형태로 적용하여 침대의 냉온기능을 모두 수반함은 물론 수면환경을 탄력적으로 설정하고 사계절 내내 안락한 수면환경을 효율적으로 조성함을 제공하도록, 내부에 물이 순환될 수 있게 배열된 열수파이프가 매설되는 매트와, 상기 매트를 지지할 수 있게 구비된 프레임으로 구성되는 침대본체부와; 상기 침대본체부의 프레임 상에 결합홈을 형성하고, 상기 결합홈의 내측에 구비되되 상기 열수파이프에 연통하여 물을 순환시킬 수 있게 형성된 순환수단이 구비되는 카트리지결합부와; 상기 카트리지결합부에 대응하여 결합가능하게 형성하되 상기 순환수단에 물을 공급할 수 있게 저장하는 저수통과, 상기 저수통의 하면에 접하여 물에 냉기 또는 온기를 전달하는 펠티어수단으로 구성되는 펠티어카트리지부;를 포함하고, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단은 일단에 전류가 공급되고 전류공급으로 한쪽 면에 열이 생성되는 발열면과 함께 반대쪽 면에서 열을 흡수하는 구조의 냉각면을 이루는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 발열면 및 냉각면에 각각 접하도록 구비되어 열을 방출하는 방열부재를 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 제공한다.

Description

펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대 {Warm and Cold Circulating Bed used Peltier cartridge}
본 발명은 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침대매트에 냉온수의 순환환경을 자유롭게 전환가능한 카트리지 형태로 적용하여 침대의 냉온기능을 모두 수반함은 물론 수면환경을 탄력적으로 설정하고 사계절 내내 안락한 수면환경을 효율적으로 조성하는 것이 가능한 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대에 관한 것이다.
일반적으로 침대는 가정이나 숙박업소 등의 침실 내에 배치되고 일상생활중 사람이 누워 수면을 취하거나 쉴 수 있도록 만든 일종의 가구로서, 목재나 철재 등을 사용하여 제작된 프레임과 함께 내측에 다수의 스프링이나 스펀지 등을 넣어 푹신하게 제작된 매트리스로 구성되며, 최근 생활이 서구화됨에 따라 침대의 사용이 늘어나고 있는 추세이다.
그런데 기존의 침대는 프레임에 의해 실내 바닥면으로부터 소정의 높이 상에 매트리스가 위치하기 때문에 바닥에 이불을 편 후 생활하던 우리 취침문화의 수면환경과는 달리 실내난방에 따른 바닥면의 열이 전달되지 못하여 겨울철 난방효율이 떨어져 춥고 건강에 좋은 깊은 수면을 할 수 없으며 난방비 상승에 주요원인이 된다는 문제가 있었다.
따라서 침대에는 온돌문화에 익숙한 우리나라의 정서상 추가적인 난방설비가 요구되고 있으며, 최근에는 겨울철 침대 위에 전기장판이나 옥매트 등의 추가적인 난방장치를 사용하고 있는 실정이다.
그러나 전기장판이나 옥매트 등은 내부에 발열선을 배열한 후 열원으로 전기를 사용하기 때문에 취침시 발연선에 의한 전자파에 노출되어 건강을 해치며, 지나친 사용에 따른 과열로부터 화재가 발생할 우려가 크다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제847383호(2008.07.14.)에는 사람이 누울 수 있는 쿠션부재가 구비되는 침대와, 상기 침대의 하부 바닥에 설치되어 방바닥의 열을 전달받는 열전도체로 이루어진 바닥판과, 상기 침대의 하부 측면을 감싸도록 설치되고 상기 바닥판과 연결되어 상기 바닥판의 열을 상기 쿠션부재로 전달하는 열전도체로 이루어진 측면판을 포함하여 구성됨에 따라 전자파에 대한 노출을 피하며 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 침대 난방구조가 공지되어 있다.
그러나 상기한 종래 침대의 경우에는 겨울철 추위에 대비한 난방기능만을 도모할 뿐 무더운 여름철을 대비한 냉방기능이 부재되기 때문에 취침시에도 부가적인 냉방기의 사용으로부터 전기요금이 과도하게 증가한다는 문제가 있었다.
따라서 동절기 및 하절기를 비롯한 사계절 동안 침대에서의 원활한 수면환경을 조성할 수 있도록 간단한 구조를 갖으며 난방기능과 냉방기능을 함께 도모할 수 있는 침대의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 침대매트에 냉수 및 온수를 상호 전환하며 순환시킬 수 있는 수단을 구성하므로 침대매트에 난방기능과 냉방기능을 모두 도모하여 침대의 기능성을 높이고 사계절 내내 최적의 수면환경을 조성하여 숙면을 도모할 수 있는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 제공하는데, 그 목적이 있다.
뿐만 아니라 본 발명은 침대매트에 순환되는 냉온수의 전환구조를 카트리지 형태로 구성하므로 전환작업이 용이하여 사용상의 편의성을 도모할 수 있는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대는 내부에 물이 순환될 수 있게 배열된 열수파이프가 매설되는 매트와, 상기 매트를 지지할 수 있게 구비된 프레임으로 구성되는 침대본체부와; 상기 침대본체부의 프레임 상에 결합홈을 형성하고, 상기 결합홈의 내측에 구비되되 상기 열수파이프에 연통하여 물을 순환시킬 수 있게 형성된 순환수단이 구비되는 카트리지결합부와; 상기 카트리지결합부에 대응하여 결합가능하게 형성하되 상기 순환수단에 물을 공급할 수 있게 저장하는 저수통과, 상기 저수통의 하면에 접하여 물에 냉기 또는 온기를 전달하는 펠티어수단으로 구성되는 펠티어카트리지부;를 포함하고, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단은 일단에 전류가 공급되고 전류공급으로 한쪽 면에 열이 생성되는 발열면과 함께 반대쪽 면에서 열을 흡수하는 구조의 냉각면을 이루는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 발열면 및 냉각면에 각각 접하도록 구비되어 열을 방출하는 방열부재를 포함하여 이루어진다.
상기 열수파이프는 내측에 물이 순환가능한 이동경로와 함께 축열재인 PCM이 충전되되 내부에 물과 PCM이 각각 구분 수용된 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고, 상기 열수파이프는 상기 순환수단으로부터 물이 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루고 내측에 PCM이 접하도록 충전되는 외관으로 구성한다.
상기 카트리지결합부의 결합홈은 상기 순환수단을 구비하고 상기 펠티어카트리지부의 저수통이 내삽될 수 있게 형성되는 제1결합홈과, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단이 내삽될 수 있게 형성되는 제2결합홈을 구비한다.
상기 카트리지결합부에는 상기 제1결합홈 및 상기 제2결합홈의 사이에서 경계를 이루도록 형성되고 상기 펠티어수단의 냉기 또는 온기가 전달될 수 있도록 금속재질을 갖는 경계벽을 형성한다.
상기 순환수단은 상기 열수파이프와 상기 저수통을 상호 연결하는 연결호스와, 상기 연결호스 상에 구비되고 상기 저수통 내에 저류된 물을 상기 열수파이프를 향해 순환시키도록 구동하는 순환펌프로 구성한다.
또한 상기 펠티어수단은 상기 방열부재 상에 구비되고 상기 펠티어소자로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적될 수 있게 내부에 잠열재가 충전되는 축열수단을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
또한 본 발명은 상기 침대본체부에 구비되고 상기 매트의 온도를 조절설정할 수 있도록 구성되는 온도제어부를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 온도제어부는 상기 매트 내에 매립장착되고 상기 열수파이프로부터 전달되는 상기 매트의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서로부터 측정신호가 전달되고 상기 매트의 설정온도에 따라 상기 펠티어수단에 제어신호를 인가하는 제어수단으로 이루어진다.
본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대에 의하면 온열과 냉열을 동시에 생성시킬 수 있는 펠티어수단을 구성하므로, 침대 자체적인 난방과 냉방을 도모하여 계절별 수면환경을 최적화하고 냉/난방비용을 대폭 절감하는 것이 가능하다. 나아가 침대에 용이하게 결합할 수 있는 구조의 카트리지 형태를 갖는 펠티어카트리지부를 구성하므로 전환작업이 매우 간편하여 사용상의 편의성을 도모하고 냉난방 여부를 탄력적으로 전환할 수 있는 효과를 얻는다.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대는 축열재인 PCM이 충전된 2중 관 구조의 열수파이프를 구성하므로, 매트에 전달된 열손실을 줄이면서 열효율을 증진시키고, 나아가 펠티어소자로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적할 수 있는 축열수단을 구성하여 냉난방효율을 대폭 증진시킴은 물론 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대는 침대매트의 냉난방에 대한 온도를 제어할 수 있는 온도제어부를 구성하므로, 사용자마다 개별적 수면환경에 부응하여 숙면을 취할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 열수파이프를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 펠티어수단의 제2실시예를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
본 발명은 내부에 물이 순환될 수 있게 배열된 열수파이프가 매설되는 매트와, 상기 매트를 지지할 수 있게 구비된 프레임으로 구성되는 침대본체부와; 상기 침대본체부의 프레임 상에 결합홈을 형성하고, 상기 결합홈의 내측에 구비되되 상기 열수파이프에 연통하여 물을 순환시킬 수 있게 형성된 순환수단이 구비되는 카트리지결합부와; 상기 카트리지결합부에 대응하여 결합가능하게 형성하되 상기 순환수단에 물을 공급할 수 있게 저장하는 저수통과, 상기 저수통의 하면에 접하여 물에 냉기 또는 온기를 전달하는 펠티어수단으로 구성되는 펠티어카트리지부;를 포함하고, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단은 일단에 전류가 공급되고 전류공급으로 한쪽 면에 열이 생성되는 발열면과 함께 반대쪽 면에서 열을 흡수하는 구조의 냉각면을 이루는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 발열면 및 냉각면에 각각 접하도록 구비되어 열을 방출하는 방열부재를 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 열수파이프는 내측에 물이 순환가능한 이동경로와 함께 축열재인 PCM이 충전되되 내부에 물과 PCM이 각각 구분 수용된 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고, 상기 열수파이프는 상기 순환수단으로부터 물이 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루고 내측에 PCM이 접하도록 충전되는 외관을 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 카트리지결합부의 결합홈은 상기 순환수단을 구비하고 상기 펠티어카트리지부의 저수통이 내삽될 수 있게 형성되는 제1결합홈과, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단이 내삽될 수 있게 형성되는 제2결합홈을 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 카트리지결합부에는 상기 제1결합홈 및 상기 제2결합홈의 사이에서 경계를 이루도록 형성되고 상기 펠티어수단의 냉기 또는 온기가 전달될 수 있도록 금속재질을 갖는 경계벽을 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 순환수단은 상기 열수파이프와 상기 저수통을 상호 연결하는 연결호스와, 상기 연결호스 상에 구비되고 상기 저수통 내에 저류된 물을 상기 열수파이프를 향해 순환시키도록 구동하는 순환펌프를 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 펠티어수단은 상기 방열부재 상에 구비되고 상기 펠티어소자로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적될 수 있게 내부에 잠열재가 충전되는 축열수단을 더 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 침대본체부에 구비되고 상기 매트의 온도를 조절설정할 수 있도록 구성되는 온도제어부를 더 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 온도제어부는 상기 매트 내에 매립장착되고 상기 열수파이프로부터 전달되는 상기 매트의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서로부터 측정신호가 전달되고 상기 매트의 설정온도에 따라 상기 펠티어수단에 제어신호를 인가하는 제어수단을 포함하는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대를 기술구성의 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예는 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.
먼저 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 침대본체부(10)와, 카트리지결합부(20)와, 저수통(31) 및 펠티어수단(33)으로 구성된 펠티어카트리지부(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 침대본체부(10)는 소정의 쿠션을 갖는 매트(11)와, 상기 매트(11)를 지지할 수 있게 구비된 프레임(15)으로 구성된다.
상기에서 매트(11)는 내부에 스프링 등과 같은 탄성력을 갖는 일반 매트리스의 구조를 적용하거나 표면이 단단한 석재를 적용한 온돌매트의 구조를 적용하여 실시하는 것이 가능하다.
상기 매트(11)의 내부에는 물이 순환될 수 있게 일정한 패턴으로 배열된 열수파이프(13)가 매설된다.
상기 열수파이프(13)는 원형의 단면형상을 갖는 파이프 관으로 이루어지고, 상기 매트(11)의 전체적인 면적에 걸쳐 상기 열수파이프(13)가 배열되어 상기 펠티어카트리지부(30)로부터 냉기 또는 온기를 전달하는 역할을 한다. 즉 상기 열수파이프(13)는 상기 펠티어카트리지부(30)에서 공급되는 소정의 온도를 갖는 물에 대한 순환경로를 이룬다.
상기 열수파이프(13)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 2중 관 구조로 구성하는 것이 가능하다. 즉 상기 열수파이프(13)는 내측에 물이 순환가능한 이동경로와 함께 축열재인 PCM(14)이 충전되는 구조로 내부에 물과 PCM(14)이 각각 구분하여 수용된 구조를 이루도록 구성된다.
2중 관 구조를 갖는 상기 열수파이프(13)는 물이 순환되는 내관(13a)과, 상기 내관(13a)보다 큰 직경을 이루고 내측에 PCM(14)이 접하도록 충전되는 외관(13b)으로 이루어진다. 예를 들면 상기 내관(13a)의 내측에는 물이 순환될 수 있는 공간을 이루고, 상기 내관(13a)과 상기 외관(13b)의 사이 공간에 PCM(14)이 충분히 충전된 구조를 이룬다.
일반적으로 PCM(phase change material) 물질은 상변화물질로서, 물질의 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나 저장된 열에너지를 방출하게 된다. 또한 PCM인 잠열파라핀은 환경친화적이며 식물이나 동물, 미생물에 대하여 어떠한 영양을 미치지 않고, 물에 대하여 비오염성물질로 분류되고 있으며 100% 재활용이 가능하다. 나아가 PCM 물질은 무독성이며 건강에 아무런 해를 끼치지 않는 특성이 있다.
상기와 같이 축열재인 PCM(14)이 충전된 2중 관 구조의 열수파이프(13)를 구성하게 되면, 매트(11)에 전달된 열손실을 줄이면서 열효율을 증진시키는 것이 가능하다.
상기 프레임(15)은 상부에 상기 매트(11)가 위치할 수 있게 지지하되 상기 매트(11)를 부분적 또는 전체적으로 수용할 수 있는 홈을 구비토록 형성한다.
상기 프레임(15)은 목재이나 철재 등의 다양한 재질을 사용하여 제작하는 것이 가능하나 목재를 사용한 원목형태로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 카트리지결합부(20)는 상기 침대본체부(10)의 프레임(15)에 구비되고, 상기 매트(11)와 상기 펠티어카트리지부(30)를 상호 연결하여 상기 매트(11)의 열수파이프(13)를 향해 온수 또는 냉수가 공급될 수 있게 구성된다.
상기 카트리지결합부(20)는 상기 침대본체부(10)의 프레임(15) 상(도 1에서는 측면)에 상기 펠티어카트리지부(30)가 삽입 또는 분리될 수 있는 공간인 결합홈(21)을 형성하고, 상기 결합홈(21)의 내측에 구비되되 상기 열수파이프(13)에 연통하여 물을 순환시킬 수 있게 형성되는 순환수단(23)이 구비된다.
상기 카트리지결합부(20)의 결합홈(21)은 펠티어카트리지부(30)의 각 구성이 상기 프레임(15) 내에 결합할 수 있는 공간을 이룬다. 즉 상기 결합홈(21)은 상기 순환수단(23)을 구비하고 상기 펠티어카트리지부(30)의 저수통(31)이 내삽될 수 있게 형성되는 제1결합홈(21a)과, 상기 펠티어카트리지부(30)의 펠티어수단(33)이 내삽될 수 있게 형성되는 제2결합홈(21b)을 구비한다.
상기 제1결합홈(21a) 및 상기 제2결합홈(21b)은 각각 상기 저수통(31) 및 상기 펠티어수단(33)에 대응되는 크기의 공간을 이루되 원활한 슬라이드이동을 도모할 수 있는 소정의 공차를 두도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 카트리지결합부(20)에는 상기 제1결합홈(21a) 및 상기 제2결합홈(21b)의 사이에서 경계를 이루는 경계벽(25)이 형성된다.
상기 경계벽(25)은 상기 펠티어카트리지부(30)의 펠티어수단(33)으로부터 생성되는 냉기 또는 온기가 원활하게 전달될 수 있게 구비되는 것으로, 열전도율이 우수한 금속재질을 사용하여 구성한다.
상기 순환수단(23)은 상기 매트(11)와 상기 펠티어카트리지부(30)의 사이에 위치하여 상기 열수파이프(13)와 상기 저수통(31)을 상호 연결하는 연결호스(23a)를 구비한다.
상기에서 연결호스(23a)는 상기 열수파이프(13)로 물을 공급할 수 있게 연결되는 호스와 함께 상기 열수파이프(13)를 거쳐 배수될 수 있게 연결되는 호스로 각각 구분되게 구비한다.
상기 순환수단(23)에는 상기 연결호스(23a) 상에 구비되고 상기 저수통(31) 내에 저류된 물을 상기 열수파이프(13)를 향해 순환시키도록 구동하는 순환펌프(23b)를 구비한다.
상기 순환펌프(23b)로는 일반적인 펌프의 구조를 적용하여 구성하되 소형펌프를 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 펠티어카트리지부(30)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 카트리지결합부(20)에 대응하여 결합가능하게 형성하되 상기 순환수단(23)에 물을 공급할 수 있게 저장하는 저수통(31)과, 상기 저수통(31)의 하면에 접하여 물에 냉기 또는 온기를 전달하는 펠티어수단(33)으로 구성된다.
상기 저수통(31)은 사각 단면형상을 갖는 상자형상으로 이루어지고, 상기 카트리지결합부(20)의 제1결합홈(21a)에 삽입가능하게 형성된다.
상기 저수통(31)은 상기 펠티어수단(33)의 부피에 상응하는 크기로 형성하되 보다 큰 용량의 물이 채워질 수 있도록 상기 펠티어수단(33)보다 큰 부피의 크기로 형성하는 것도 가능하다.
상기 펠티어수단(33)은 상기 저수통(31)에 채워진 물에 냉기 또는 온기를 전달하여 상온상태의 물이 냉수나 온수를 이루도록 온도변화를 도모하는 기능을 수행한다.
상기 펠티어수단(33)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 자체적으로 발열과 냉각을 도모하는 펠티어소자(34)와, 상기 펠티어소자(34)의 열원을 방출하는 방열부재(35)로 이루어진다.
상기 펠티어소자(34)는 얇은 두께의 판자형상으로 이루어지고, 외부로부터 전류가 흐를 수 있도록 서로 다른 종류의 금속을 접합한 반도체 구조를 이루도록 형성된다.
상기 펠티어소자(34)는 일단에 전류가 공급되도록 연결되고, 외부로부터의 전류공급으로 상하면 중 어느 한쪽 면에 열이 생성되는 발열면(34a)을 구비하며, 상기 발열면(34a)의 반대쪽 면에서 열을 흡수하는 냉각면(34b)을 갖는 구조로 이루어진다.
상기에서 펠티어소자(34)는 열과 전기의 관계현상인 펠티에 효과(peltier effect)를 이용하는 것으로서, 2개의 서로 다른 금속 접속점에 전류를 흘리면 그 전류의 방향에 따라서 한쪽은 열을 발생시키고 다른 한쪽은 열을 흡수하는 현상을 적용토록 이루어진다.
상기에서 저수통(31)과 펠티어소자(34)의 한쪽에는 각각 파지가능한 형태의 손잡이를 구비하여 상기 결합홈(21)으로부터의 삽입과 분리가 원활하게 이뤄질 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.
상기 저수통(31) 및 상기 펠티어소자(34)는 각각 상기 카트리지결합부(20)의 제1결합홈(21a) 및 제2결합홈(21b)에 슬라이딩 삽입되거나 분리될 수 있는 카트리지 구조를 이룬다. 즉 상기 열수파이프(13)에 온수를 공급하고자 할 경우에는 상기 펠티어소자(34)의 발열면(34a)이 상기 저수통(31)을 향하도록 결합하여 상기 저수통(31)의 물을 데우므로 온수가 공급되고, 상기 열수파이프(13)에 냉수를 공급하고자 하는 경우에는 상기 펠티어소자(34)의 냉각면(34b)이 상기 저수통(31)을 향하도록 결합하여 상기 저수통(31)의 물을 냉각시키므로 냉수가 공급되도록 한다.
상기 방열부재(35)는 상기 펠티어소자(34)에서 생성된 열(온열 또는 냉열)을 방출하여 열을 전달하는 역할을 수행한다.
상기 방열부재(35)는 상기 펠티어소자(34)의 발열면(34a) 및 냉각면(34b)에 각각 접하도록 구비된다. 즉 상기 방열부재(35)는 상기 프레임(15) 내에 고정 설치되되 상기 펠티어소자(34)를 기준으로 상/하측에 각각 접하도록 위치한다.
상기 방열부재(35)는 온도의 전달이 빠르게 이뤄질 수 있게 열전도율이 우수한 금속재질로 이루어지고, 다수의 방열핀이 형성된 구조로 구성한다.
상기 펠티어소자(34)의 하면에 접하도록 위치하는 방열부재(35)의 아래쪽에는 냉각팬(37)을 구비하는 것이 바람직하다. 즉 상기 펠티어소자(34)의 발열면(34a) 하측에 구비토록 상기 결합홈(21)에 결합하여 위치하는 경우 상기 발열면(34a)을 냉각시키는 기능을 도모할 수 있게 상기 냉각팬(37)을 구성한다.
또한 상기 펠티어수단(33)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 방열부재(35) 상에 구비되고 상기 펠티어소자(34)로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적할 수 있게 축열수단(40)을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 축열수단(40)은 상기 펠티어소자(34)를 기준으로 상/하측에 위치한 방열부재(35) 중 상기 저수통(31)에 접하는 방열부재(35)에만 구성한다.
상기 축열수단(40)은 상기 저수통(31)을 향해 연장된 구조를 갖는 방열핀의 상단에 금속판재(41)를 구비하고, 상기 방열부재(35)와 상기 금속판재(41)의 사이에 형성된 공간의 내부에 잠열재(43)가 충전된 구조로 구성된다.
상기에서 잠열재(43)로는 상변화물질로서, 상기 열수파이프(13)에 적용된 PCM(14)을 동일하게 사용하여 구성한다.
상기와 같이 펠티어소자(34)로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적할 수 있는 축열수단(40)을 구성하게 되면, 냉난방효율을 대폭 증진시킴은 물론 제품의 품질을 향상시키는 것이 가능하다.
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대에 의하면 온열과 냉열을 동시에 생성시킬 수 있는 펠티어수단을 구성하므로, 침대 자체적인 난방과 냉방을 도모하여 계절별 수면환경을 최적화하고 냉/난방비용을 대폭 절감하는 것이 가능하다. 나아가 침대에 용이하게 결합할 수 있는 구조의 카트리지 형태를 갖는 펠티어카트리지부를 구성하므로 전환작업이 매우 간편하여 사용상의 편의성을 도모하고 냉난방 여부를 탄력적으로 전환하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대의 다른 실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 침대본체부(10)에 구비되고 상기 매트(11)의 온도를 조절설정할 수 있도록 구성되는 온도제어부(50)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 온도제어부(50)는 상기 매트(11) 내에 매립장착되고 상기 열수파이프(13)로부터 전달되는 상기 매트(11)의 온도를 측정하는 온도센서(51)와, 상기 온도센서(51)로부터 측정신호가 전달되고 상기 매트(11)의 설정온도에 따라 상기 펠티어수단(33)에 제어신호를 인가하는 제어수단(53)으로 구성된다.
도면에 나타내지는 않았지만 상기에서 온도제어부(50)에는 상기 제어수단(53)의 설정온도에 대한 임의적인 조작이 가능하도록 제어컨트롤러를 구성하는 것이 바람직하다.
상기에서 제어수단(53)은 상기 펠티어수단(33)을 근원으로 상기 열수파이프(13)로부터 전달되는 상기 매트(11)의 온도가 설정온도를 초과하면 상기 펠티어수단(33)에 인가되는 전류를 차단하고, 상기 매트(11)의 온도가 설정온도보다 미만이면 상기 펠티어수단(33)에 전류를 인가하도록 제어한다.
즉 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 사용자마다 개별적 수면환경에 부응하여 숙면을 취할 수 있게 조성하는 것이 가능하다.
상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
10 : 침대본체부 11 : 매트 13 : 열수파이프
13a : 내관 13b : 외관 14 : PCM
15 : 프레임 20 : 카트리지결합부 21 : 결합홈
21a : 제1결합홈 21b : 제2결합홈 23 : 순환수단
23a : 연결호스 23b : 순환펌프 25 : 경계벽
30 : 펠티어카트리지부 31 : 저수통 33 : 펠티어수단
34 : 펠티어소자 34a : 발열면 34b : 냉각면
35 : 방열부재 37 : 냉각판 40 : 축열수단
41 : 금속판재 43 : 잠열재 50 : 온도제어부
51 : 온도센서 53 : 제어수단

Claims (8)

  1. 내부에 물이 순환될 수 있게 배열된 열수파이프가 매설되는 매트와, 상기 매트를 지지할 수 있게 구비된 프레임으로 구성되는 침대본체부와;
    상기 침대본체부의 프레임 상에 결합홈을 형성하고, 상기 결합홈의 내측에 구비되되 상기 열수파이프에 연통하여 물을 순환시킬 수 있게 형성된 순환수단이 구비되는 카트리지결합부와;
    상기 카트리지결합부에 대응하여 결합가능하게 형성하되 상기 순환수단에 물을 공급할 수 있게 저장하는 저수통과, 상기 저수통의 하면에 접하여 물에 냉기 또는 온기를 전달하는 펠티어수단으로 구성되는 펠티어카트리지부;를 포함하고,
    상기 카트리지결합부의 결합홈은 상기 순환수단을 구비하고 상기 펠티어카트리지부의 저수통이 내삽될 수 있게 형성되는 제1결합홈과, 상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단이 내삽될 수 있게 형성되는 제2결합홈을 포함하며,
    상기 펠티어카트리지부의 펠티어수단은 일단에 전류가 공급되고 전류공급으로 한쪽 면에 열이 생성되는 발열면과 함께 반대쪽 면에서 열을 흡수하는 구조의 냉각면을 이루는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 발열면 및 냉각면에 각각 접하도록 구비되어 열을 방출하는 방열부재를 포함하고,
    상기 펠티어수단은 상기 방열부재 상에 구비되고 상기 펠티어소자로부터 전달된 냉기 또는 온기를 축적될 수 있게 내부에 잠열재가 충전되는 축열수단을 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열수파이프는, 내측에 물이 순환가능한 이동경로와 함께 축열재인 PCM이 충전되되 내부에 물과 PCM이 각각 구분 수용된 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고,
    상기 열수파이프는 상기 순환수단으로부터 물이 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루고 내측에 PCM이 접하도록 충전되는 외관을 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트리지결합부에는 상기 제1결합홈 및 상기 제2결합홈의 사이에서 경계를 이루도록 형성되고 상기 펠티어수단의 냉기 또는 온기가 전달될 수 있도록 금속재질을 갖는 경계벽을 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환수단은, 상기 열수파이프와 상기 저수통을 상호 연결하는 연결호스와, 상기 연결호스 상에 구비되고 상기 저수통 내에 저류된 물을 상기 열수파이프를 향해 순환시키도록 구동하는 순환펌프를 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 4 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침대본체부에 구비되고 상기 매트의 온도를 조절설정할 수 있도록 구성되는 온도제어부를 더 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 온도제어부는, 상기 매트 내에 매립장착되고 상기 열수파이프로부터 전달되는 상기 매트의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서로부터 측정신호가 전달되고 상기 매트의 설정온도에 따라 상기 펠티어수단에 제어신호를 인가하는 제어수단을 포함하여 이루어지는 펠티어 카트리지를 이용한 냉온수 순환침대.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09187349A (ja) * 1996-01-10 1997-07-22 Brother Ind Ltd 冷暖マットレス
KR20060109304A (ko) * 2006-02-27 2006-10-19 김경아 난방시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102147542B1 (ko) 2020-03-20 2020-08-25 이원일 Pcm 및 펠티어소자를 이용한 무소음의 냉온 공기 공급장치
KR102205114B1 (ko) * 2020-04-14 2021-01-20 세원화학주식회사 침대용 통기성 폼레이어 매트리스 및 그 제조방법

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