KR101701931B1

KR101701931B1 - 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치

Info

Publication number: KR101701931B1
Application number: KR1020150011932A
Authority: KR
Inventors: 고정찬
Original assignee: 고정찬
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2017-02-03
Also published as: KR20150137980A

Abstract

본 발명은 난방모드시 열전소자의 반작용면의 흡열동작을 최적화시키기 위하여, 방열판의 가열온도를 미리 설정된 최적의 온도조건으로 자동으로 제어할 수 있는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 관한 것으로서, 이를 위한 특징적인 구성은, 매트리스에 제공하는 열매체의 온도를 조절하는 열교환기에 구비된 열전소자의 반작용면의 주위에 설치되어, 상기 열전소자에서 발생하는 열을 방출하거나, 외부에서 제공된 열기를 상기 열전소자의 반작용면에 전달하여 상기 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 최적의 온도조건의 범위 내에서 유지시키는 방열판과; 상기 방열판의 주변에 설치되어 제어전류에 의해 상기 방열판을 가열하기 위한 발열동작을 실행하는 전기식 발열수단과; (i)상기 매트리스의 내부로 공급되거나 회수되는 열매체의 온도를 감지하거나, (ii)상기 방열판의 온도를 감지하거나, (iii)상기 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 감지하는 동작을 선택적으로 수행하기 위한 온도감지수단과; (i) 사용자의 수조작에 따라 상기 전기식 발열수단의 동작을 제어하거나, (ii) 상기 온도감지수단에서 감지한 온도정보에 따라 상기 전기식 발열수단의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진다.

Description

냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치{Temperature control apparatus of cool and hot mattress}

본 발명은 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 난방 모드시 열전소자의 동작 효율을 최적의 조건으로 자동으로 실행할 수 있는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 매트리스는 온돌방이나 마루 위에서 잘 때 담요, 이불 또는 침대에 사용하는 침구류이며, 딱딱한 바닥에 대한 쿠션재 역할을 함과 동시에 바닥면의 온도에 영향이 없도록 하는 단열재의 역할도 한다.

바닥면의 온도를 단열하는 것만으로는 쾌적한 수면환경 조성에 모자라기 때문에 매트리스에 냉각 또는 가열 기능을 부가하려는 많은 노력이 있어왔다.

이러한 노력의 하나로서, 실용신안등록 제20-0378388호에서는 매트리스의 내부에 열매체가 채워진 순환관이 설치되고 순환관과 열전소자 사이에 순환펌프가 연결된 것에 더하여 온도감지센서와 정역전환회로를 구비한 매트리스가 설명되어있다. 이러한 매트리스는 설정온도와 매트리스의 온도를 비교하여 설정온도보다 매트리스의 온도가 높은 경우에는 열전소자에 냉각방향으로 전기를 흘려보내고, 설정온도보다 매트리스의 온도가 낮은 경우에는 열전소자에 가열방향으로 전기를 흘려보냄으로써 언제가 쾌적한 수면환경을 유지하는 것이다.

이때, 열전소자은 열매체를 가열 또는 냉각하는 작용면과 반대쪽의 반작용면을 포함하고, 작용면과 반작용면 사이의 온도차이가 작을수록 가열 또는 냉각 효율이 높기 때문에 반작용면의 온도변화를 막아야 한다. 따라서 반작용면에는 방열핀과 방열팬을 설치하여 대기와의 열전달을 향상시켰다. 하지만, 열전소자로 매트리스를 가열하는 경우에 반작용면은 냉각이 일어나고 이러한 경우에 방열핀과 방열팬은 반작용면의 온도를 올리는 효과는 매우 적다는 문제가 있었다. 나아가, 열전소자의 가열작용이 계속될 경우 반작용면은 계속해서 냉각되고 결국 방열핀에 성에가 끼게 되고 열전소자의 효율은 더욱 낮아지는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 대한민국 특허출원 제 호에는 열전소자를 가열하는 가열수단을 구비하는 열전소자를 이용한 매트리스가 개시되어 있다.

그러나, 이상에서 언급한 열전소자를 이용한 매트리스에서는 가열수단이 터 세라믹히터, PTC히터, 필름히터 중에서 선택하여 사용할 수 있다고만 하였지, 사용자가 수동작으로 동작시키는지, 자동으로 동작되는지 등의 구체적인 구현에 대해 충분한 설명이 없었다.

대한민국 공개특허 20-2009-0000129 (열전모듈을 이용한 매트리스)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 난방모드시 열전소자의 반작용면의 흡열동작을 최적의 온도조건으로 자동으로 제어할 수 있는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치를 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치는, 매트리스에 제공하는 열매체의 온도를 조절하는 열교환기에 구비된 열전소자의 반작용면의 주위에 설치되어, 상기 열전소자에서 발생하는 열을 방출하거나, 외부에서 제공된 열기를 상기 열전소자의 반작용면에 전달하여 상기 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 최적의 온도조건의 범위 내에서 유지시키는 외부 방열판과; 상기 외부 방열판의 주변에 설치되어 제어전류에 의해 상기 방열판을 가열하기 위한 발열동작을 실행하는 전기식 발열수단과; (i)상기 매트리스의 내부로 공급되거나 회수되는 열매체의 온도를 감지하거나, (ii)상기 열전소자의 내측에 설치된 내부 방열판 및 상기 외부 방열판의 온도차이를 감지하거나, (iii) 상기 외부 방열판의 온도를 감지하는 동작을 선택인 조합으로 수행하기 위한 온도감지수단과; (i) 사용자의 수조작에 따라 상기 전기식 발열수단의 동작을 제어하거나, (ii) 상기 온도감지수단에서 감지한 온도정보에 따라 상기 전기식 발열수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 의하면, 냉온기능을 갖는 매트리스의 난방모드시 열전소자의 반작용면의 흡열동작을 최적화시키기 위하여, 마이크로프로세서의 제어를 통하여 외부 방열판의 가열온도를 미리 설정된 최적의 온도조건으로 자동으로 제어할 수 있다.

따라서, 사용자는 사용자의 수동작에 의한 설정 또는 제조시 미리 설정된 온도조건에 따라 최적의 열전소자의 흡열동작이 실행되도록 외부 방열판의 가열온도를 자동으로 제어할 수 있다.

또한, 냉온기능을 갖는 매트리스의 난방모드시 매트리스를 순환한 후 열교환기로 회수되는 따듯한 물이 방열판을 직접 관통하거나 방열판의 주변을 통과하는 회수경로를 갖도록 구성할 수 있어, 별도의 가열수단을 이용하지 않더라도 회수열을 이용하여 방열판을 예열할 수 있다.

따라서, 열전소자의 반작용면과 인접한 부위에서 성에가 발생하거나 수증기가 응결되는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 회수열에 의해 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 줄여줄 수 있기 때문에 마이크로프로세서가 가열수단의 동작시점을 지연시키거나 동작기간을 줄여줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치를 개괄적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 구비된 제어부의 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치에 구비된 열전소자의 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치를 개괄적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치는 매트리스부(110)에 구비된 열전소자(150)의 반작용면(154)에 인접되도록 설치되는 외부 방열판(210)과, 외부 방열판(210)을 가열하기 위한 전기식 발열수단(220)과, 하나 이상의 온도감지센서(232-238)를 구비한 온도감지수단(230)과, 전기식 발열수단(220)을 선택적으로 가열하도록 제어하는 제어부(240)와, 제어부(240)의 제어에 따라 열전소자(150)와 전기식 발열수단(220)에 전원을 공급하는 전원공급부(250)와, 제어부(240)의 제어에 따라 외부 방열판(210)을 냉각시키는 냉각팬(260)으로 구성된다.

또한, 매트리스부(110)에는 열매체를 열교환하여 출력하는 열교환기(130)와 수중 펌프(140)가 연결되며, 사용자가 조작부(120)를 통하여 냉방 또는 난방기능을 실행하면 제어부(240)가 열전소자(150)에 인가되는 전류를 제어하여 원하는 냉방 또는 난방기능을 실행할 수 있다.

여기서, 매트리스부(110)의 내부에는 물과 같은 열매체가 순환하는 순환관(112)이 구비되며, 순환관(112)은 매트리스의 전체를 골고루 지나도록 적절히 배치되는 얇은 관형상으로 제조되며, 순환관(112)의 양쪽 끝단부는 열교환기(130)에 연결되도록 매트리스부(110)의 외부로 연장된다.

또한, 조작부(120)는 전원을 스위칭 제어하는 전원스위치와, 매트리스의 온도를 설정하기 위한 온도조절스위치, 제어부(240)에 전기적으로 연결되어, 사용자의 수조작에 의해 후술될 전기식 발열수단(220)을 스위칭 제어하는 제상 스위치를 구비한다.

또한, 열교환기(130)는 순환관(112)의 양쪽 끝단부와 연결되어, 열교환기(130)의 내부에서 열교환된 열매체가 수중펌프(140)의 구동에 의해 지속적으로 매트리스부(110)의 순환관(112)를 통해 지속적으로 순환된다.

또한, 열전소자(150)는 전원공급부(250)로부터 공급되는 직류전원에 의해 열교환기(130)의 내부에 들어오는 열매체를 가열 또는 냉각한다.

열전소자(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 작용면(152)와 반작용면(154)로 이루어지며, 작용면(152)은 열교환기(130)와 이웃하게 나란히 배치되고, 열전소자(150)의 내측 표면에 부착된 내부 방열판(160)이 열교환기(130)의 내부로 삽입 고정되어 있어서 열매체를 가열 또는 냉각하기 위한 발열 또는 흡열 동작을 수행할 수 있다.

반대로, 열전소자(150)의 외측 표면에는 외부 방열판(160)이 위치하고 있기 때문에 열전소자(150)의 작용면(152)의 동작과 반대되는 동작 즉, 흡열 또는 발열동작을 수행할 수 있다.

또한, 외부 방열판(210)은 매트리스부(110)에 제공하는 열매체의 온도를 조절하는 열교환(130)기에 구비된 열전소자(150)의 반작용면(154)의 주위에 설치되어, 열전소자(150)에서 발생하는 열을 방출하거나, 외부에서 제공된 열기를 열전소자(150)의 반작용면(154)에 전달하여 열전소자(150)의 작용면(152)과 반작용면(154)의 온도차를 최적의 온도조건의 범위 내에서 유지시킨다.

또한, 전기식 발열수단(220)은 외부 방열판(210)의 주변에 설치되어 제어부(240)의 제어에 따라 인가되는 제어전류에 의해 외부 방열판(210)을 가열하기 위한 발열동작을 실행한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 전기식 발열수단(220)은 전기저항 열선, PCT 발열소자, 코일히터, 투입히터, 카트리지 히터, 주물 히터, 씨즈 히터, 할로겐 히터, 적외선 히터, 핀 히터, 세라믹 밴드 히터, 후렌지 히터 등에서 선택될 수 있으며, 전기를 이용하는 발열소자는 모두 적용이 가능하다.

온도감지수단(230)은 매트리스의 내부로 공급되거나 회수되는 열매체의 온도를 감지하거나, 외부 방열판(210)의 온도를 감지하거나, 열전소자(150)의 작용면(152)과 반작용면(154)의 온도차를 감지하는 동작을 선택적인 조합 또는 모두를 수행할 수 있다.

이와 같은 온도감지수단(230)은, 매트리스의 내부로 공급되거나 회수되는 열매체의 온도를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)와, 내부 방열판(160)에 직접 삽입 설치되거나 내부 방열판(160)의 주변에 설치되어, 내부 방열판(160)의 온도를 감지하여 제어부(240)로 전달하는 제3 온도감지센서(236)와, 외부 방열판(210)에 직접 삽입 설치되거나 외부 방열판(210)의 주변에 설치되어, 외부 방열판(210)의 온도를 감지하여 제어부(240)로 전달하는 제4 온도감지센서(238)로 구성된다.

제어부(240)는 조작부(120)와 온도감지수단(230)에 구비된 온도감지센서(232-238)에서 아날로그로신호 형태로 감지된 온도 값을 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(242)와, 열전소자(150)에 들어가는 전류의 방향을 변환하는 정역전환회로(244), 및 조작부(120)에서 설정된 온도값을 저장하고 온도감지센서에서 검출된 온도 값에 따라 정역전환회로(244)를 제어하는 마이크로프로세서(246)로 구성된다.

여기서 제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 사용자의 수조작에 따라 전기식 발열수단(220)의 동작을 제어하거나, 또는 온도감지수단(230)에 구비된 온도감지센서(232-238)에서 감지한 온도정보에 따라 전기식 발열수단(220)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)에서 감지된 온도가 미리 설정된 난방온도를 초과하는지를 주기적으로 판단하여, 판단된 결과 감지된 온도가 설정된 난방온도를 초과한 경우 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 난방온도를 초과하지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킨다.

또한, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제3 및 제4 온도감지센서(236,238)에서 각각 감지된 온도의 차이가 미리 설정된 온도범위를 벗어나는지를 주기적으로 판단하여, 판단된 결과 감지된 온도 차이가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 온도범위를 벗어나지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킨다.

또한, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제4 온도감지센서(238)에서 감지된 온도가 미리 설정된 제상온도를 초과하는지를 주기적으로 판단하여, 판단된 결과 감지된 온도가 설정된 제상온도를 초과하는 경우, 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 제상온도를 초과하지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킨다.

이하에서 상기와 같은 구성의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치의 동작을 설명한다.

먼저 사용자는 조작부(120)에 구비된 온도조절스위치를 이용하여 냉방 또는 난방온도를 설정한다(S110).

제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 사용자가 입력한 제어명령을 인식하고, 사용자의 설정 온도와 온도감지수단(230)에 구비된 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)를 통하여 측정된 매트리스부(110)를 순환하는 열매체의 순환 출력온도 또는 평균온도값을 비교한다(S120).

제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 미리 설정된 주기로 설정된 냉방 또는 난방 온도와 현재 열매체의 순환출력온도 또는 평균 온도값을 비교 판단하여, 그 결과값에 따라 정역전환회로(244)를 제어하여 열전소자(150)에 미리 설정된 직류전원을 인가한다(S130).

이때 열전소자(150)는 직류전원의 방향에 따라 발열 또는 흡열기능을 실행할 수 있고, 이로인해 열교환부(130)와 매트리스부(110)를 순환하는 열매체를 가열 또는 냉각할 수 있다(S140). 따라서, 열교환기(130) 내부에서 열교환된 열매체는 수중 펌프(140)의 동작으로 인해 매트리스부(110)와 열교환기(130) 사이를 지속적으로 강제 순환된다.

이때, 제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 설정된 냉방 또는 난방 온도와 현재 열매체의 온도를 미리 설정된 주기로 비교 판단하여(S150), 현재 열매체의 온도가 미리 설정된 온도에 도달되면 정역전환회로(244)를 제어하여 열전소자(150)의 발열 또는 흡열기능을 중지시킬 수 있다(S160).

한편, 열전소자(150)가 열매체를 냉각하는 냉방모드를 실행하는 경우에는 열전소자(150)의 작용면(152)의 온도는 내려가고 반작용면(154)의 온도는 올라간다. 이때, 작용면(152)은 열매체로부터 열을 흡수하여 온도의 변화가 적지만 반작용면(154)의 온도는 계속 올라가는데, 작용면(152)과 반작용면(154)의 온도차가 커지면 열전소자(150)의 효율이 낮아지기 때문에 바람직하지 못하다. 이에 따라 반작용면(154)에 인접하여 부착된 외부 방열판(210)과 냉각팬(260)을 통하여 열을 외부로 방출하는 것이 바람직하다.

반면, 열전소자(150)가 열매체를 가열하는 난방모드를 실행하는 경우에는 열전소자(150)의 작용면(152)의 온도는 올라가고 반작용면(154)의 온도가 내려간다. 따라서, 제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 현재 모드가 난방모드인지를 판단할 수 있다(S210).

이때, 작용면(152)은 열매체로 열을 방출하여 온도의 변화가 적지만 반작용면(154)의 온도는 계속 내려간다. 열전소자(150)의 효율을 높이기 위하여, 반작용면(154)에 부착된 전기식 가열수단(220)이 작동하여 반작용면(154)의 온도를 높여 작용면(152)과의 온도차이를 줄인다. 이에 따라 제어부(240)에 구비된 마이크로프로세서(246)는 현재 모드가 난방모드인 경우, 각각의 온도감지센서에서 감지한 온도값을 선택적으로 감지하고(S220), 감지된 온도값을 선택적으로 적용하여 외부 방열판의 온도를 제어할 수 있어, 작용면(152)과 반작용면(154)의 온도차를 줄일 수 있다(S230).

예를 들어, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 현재 모드가 난방모드인 경우, 온도감지수단(230)에 구비된 각각의 온도감지센서(232-238)에서 감지한 온도값을 선택적으로 감지한다. 즉, 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)에서 감지한 온도나, 제3 및 제4 온도감지센서(236,238)에서 감지한 온도나, 제4 온도감지센서(238)에서만 감지한 온도를 선택적으로 또는 모두를 감지할 수 있다.

예를 들어, 제1 제어동작으로서, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)가 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)에서 감지한 온도만을 수신하는 경우, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제1 및 제2 온도감지센서(232,234)에서 감지된 온도가 미리 설정된 난방온도(예를 들어 영상 28도)를 초과하는지를 주기적으로 판단한다. 이때 판단된 결과 감지된 온도가 설정된 난방온도를 초과한 경우, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 외부 방열판(210)에 성애가 끼거나 수증기가 응결될 수 있는 상황으로 판단하여 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 난방온도를 초과하지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킬 수 있다.

또한, 제2 제어동작으로서, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)가 제3 및 제4 온도감지센서(236,238)에서 감지한 온도만을 수신하는 경우, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제3 및 제4 온도감지센서(236,238)에서 각각 감지된 온도의 차(예를 들어 30도 : 제3 온도감지센서에서의 감지온도가 영상 25도이고, 제4 온도감지센서에서의 감지온도가 영하 5도임을 가정할 때) 미리 설정된 온도범위를 벗어나는지를 주기적으로 판단하여, 판단된 결과 감지된 온도 차이가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 외부 방열판(210)에 성애가 끼거나 수증기가 응결될 수 있는 상황으로 판단하여 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 온도범위를 벗어나지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킨다.

또한, 제3 제어동작으로서, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)가 제4 온도감지센서(238)에서 감지한 온도만을 수신하는 경우, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 제4 온도감지센서(238)에서 감지된 온도가 미리 설정된 제상온도(예를 들어, 영하 10도)를 초과하는지를 주기적으로 판단하여, 판단된 결과 감지된 온도가 설정된 제상온도를 초과하는 경우, 판단된 결과 감지된 온도 차이가 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 외부 방열판(210)에 성애가 끼거나 수증기가 응결될 수 있는 상황으로 판단하여 전기식 발열수단(220)을 구동시키고, 설정된 제상온도를 초과하지 않는 경우에는 전기식 발열수단(220)의 구동을 중지시킨다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 위에서 설명한 제1 제어동작, 제2 제어동작 및 제3 제어동작 중 제어 효과가 가장 신뢰성 있는 하나의 제어동작을 수행할 수도 있지만, 필요에 따라 그 신뢰성을 높일 수 있도록 각각의 온도감지센서(232-238)가 감지한 모든 감지값을 고려하여 전기식 발열수단(220)의 구동을 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)의 동작은 자동적으로 수행되는 동작이나, 사용자가 직접 조작부(120)에 구비된 제상 스위치를 눌러서 전기식 발열수단(220)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(240)의 마이크로프로세서(246)는 사용자가 제상 스위치를 누른 경우 이를 감지하여 전기식 발열수단(220)의 구동을 제어할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110 : 매트리스부
120 : 조작부
130 : 열교환기
140 : 수중펌프
150 : 열전소자
210 : 외부 방열판
220 : 전기식 발열수단
230 : 온도감지수단
232-238 : 온도감지센서
240 : 제어부
242 : A/D변환기
244 : 정역전환회로
246 : 마이크로프로세서
250 : 전원공급부
260 : 냉각팬

Claims

매트리스부에 제공하는 열매체의 온도를 조절하는 열교환기에 구비된 열전소자의 반작용면의 주위에 설치되어, 상기 열전소자에서 발생하는 열을 방출하거나, 외부에서 제공된 열기를 상기 열전소자의 반작용면에 전달하여 상기 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 미리 설정된 온도조건의 범위 내에서 유지시키는 외부 방열판;
상기 외부 방열판의 주변에 설치되어 제어전류에 의해 상기 외부 방열판을 가열하기 위한 발열동작을 실행하는 전기식 발열수단;
상기 열전소자의 내측에 설치된 내부 방열판에 삽입 설치되어, 상기 내부 방열판의 온도를 감지하는 제3 온도감지센서;
상기 외부 방열판에 삽입 설치되어, 상기 외부 방열판의 온도를 감지하는 제4 온도감지센서;
상기 제3 및 제4 온도감지센서에서 각각 감지된 온도의 차이가 미리 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 상기 전기식 발열수단을 구동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치.
제1항에 있어서,
상기 매트리스부의 내부로 공급되는 열매체의 온도를 감지하는 제1 온도감지센서;
상기 매트리스부로부터 회수되는 열매체의 온도를 감지하는 제2 온도감지센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 사용자의 수조작에 따라 상기 전기식 발열수단의 동작을 제어하거나, 상기 제1 및 제2 온도감지센서에서 감지된 온도가 미리 설정된 난방온도를 초과하는 경우 상기 전기식 발열수단을 구동하는 것을 특징으로 하는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부에 전기적으로 연결되어, 상기 사용자의 수조작에 의해 상기 전기식 발열수단을 스위칭 제어하는 제상 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온기능을 갖는 매트리스의 온도제어장치.
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