KR101903546B1 - 냉난방 기능을 갖는 에어 매트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보온 성능을 향상시키면서 사용자의 신체를 안정적으로 지지할 수 있는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 내부 공간을 갖는 매트 커버, 상기 매트 커버 내에 삽입 설치되며 복수의 블록이 돌출 형성되어 공기 통로를 형성하는 베이스판, 공기를 흡입하여 상기 베이스판 내부로 공급하며 흡입구와 배기구가 형성된 공기 순환 챔버, 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 가열할 수 있는 온도 조절부, 및 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 이동시키는 순환팬을 포함하고, 상기 베이스판은 상기 공기 순환 챔버와 연결되어 복수의 유로를 분기시키는 분배 블록과 상기 분배 블록과 연결 설치되며 상기 베이스판의 길이 방향으로 이어진 복수의 제1 지지 블록과 상기 제1 지지 블록에서 이격 배치된 복수의 확산 블록포함하며, 상기 제1 지지 블록의 길이는 상기 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성된다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 내부 공간을 갖는 매트 커버, 상기 매트 커버 내에 삽입 설치되며 복수의 블록이 돌출 형성되어 공기 통로를 형성하는 베이스판, 공기를 흡입하여 상기 베이스판 내부로 공급하며 흡입구와 배기구가 형성된 공기 순환 챔버, 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 가열할 수 있는 온도 조절부, 및 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 이동시키는 순환팬을 포함하고, 상기 베이스판은 상기 공기 순환 챔버와 연결되어 복수의 유로를 분기시키는 분배 블록과 상기 분배 블록과 연결 설치되며 상기 베이스판의 길이 방향으로 이어진 복수의 제1 지지 블록과 상기 제1 지지 블록에서 이격 배치된 복수의 확산 블록포함하며, 상기 제1 지지 블록의 길이는 상기 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성된다.
Description
본 발명은 에어 매트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트에 관한 것이다.
일반적으로, 매트리스(mattress)는 침대용의 두툼한 요로서, 보통 직사각형의 납작한 육면체 형상을 가지며, 내부에 스프링이나 스펀지 등의 쿠션부재가 넣어져서 쿠션을 가지도록 한다.
이와 같은 매트리스는 바닥에 단독으로 설치되어 사용될 수 있으나, 대부분은 침대 본체에 설치됨으로써 침대를 이루게 되며, 최근에는 온돌에 비하여 편리함으로 인해 널리 보급되어 사용되고 있다.
또한, 매트리스는 사용자의 수에 따라 여러 크기로 나뉘어져서 그 크기가 각각 규격화되어 있으며, 내부에 설치되는 스프링 등과 같은 쿠션부재의 종류에 따라 다양한 제품으로 제작되어 판매되고 있다.
그러나, 종래의 매트리스는 침대에 부속되거나 바닥에 설치되는 경우, 바닥으로부터 온기를 전달받지 못하는 문제점을 가지고 있었다. 이를 개선하기 위하여, 매트 자체로부터 열을 제공하도록, 1세대의 전기열선 매트, 2세대의 무자계 전기열선 매트, 3세대의 온수 매트 순으로 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 발열 관련 매트들은 유해 전자파의 발생, 열선의 과열로 인한 화재의 위험, 물의 물성으로 인한 잦은 고장과 물 보충의 번거로움, 보관성 저하 등과 같은 문제점들을 가지고 있었다.
한편, 종래의 에어 매트는 매트 내부에 관을 삽입하거나, 소형의 돌기들을 이용하여 돌기 사이의 공간으로 가열된 공기를 공급하였다. 그러나 관을 이용하는 에어 매트는 열효율이 너무 낮은 문제가 있으며, 소형의 돌기들을 이용하는 에어 매트는 시간이 지날수록 돌기의 높이가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 보온 성능을 향상시키면서 사용자의 신체를 안정적으로 지지할 수 있는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 내부 공간을 갖는 매트 커버, 상기 매트 커버 내에 삽입 설치되며 복수의 블록이 돌출 형성되어 공기 통로를 형성하는 베이스판, 공기를 흡입하여 상기 베이스판 내부로 공급하며 흡입구와 배기구가 형성된 공기 순환 챔버, 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 가열할 수 있는 온도 조절부, 및 상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 이동시키는 순환팬을 포함하고, 상기 베이스판은 상기 공기 순환 챔버와 연결되어 복수의 유로를 분기시키는 분배 블록과 상기 분배 블록과 연결 설치되며 상기 베이스판의 길이 방향으로 이어진 복수의 제1 지지 블록과 상기 제1 지지 블록에서 이격 배치된 복수의 확산 블록포함하며, 상기 제1 지지 블록의 길이는 상기 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성된다.
여기서, 상기 제1 지지 블록의 외측에는 상기 분배 블록에서 이격되어 측방향 유로를 형성하는 제2 지지 블록이 형성되고, 상기 제2 지지 블록은 상기 분배 블록에 형성된 분배 유로에서 전달된 공기를 분기시키도록 형성되며, 상기 제1 지지 블록은 상기 분배 블록에 형성된 분배 유로와 연결된 전달 유로를 형성하되, 상기 전달 유로는 상기 분배 유로로 유입된 공기를 분기시키지 않고 상기 전달 유로의 길이방향 단부까지 이동시키도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 지지 블록은 상기 제2 지지 블록보다 더 길게 형성되며, 상기 제1 지지 블록들 중 가장 작은 길이를 갖는 제1 지지 블록은 상기 확산 블록들 중 가장 큰 길이를 갖는 확산 블록 보다 2배 내지 5배 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배 블록은 상기 공기 순환 챔버의 배기구와 연결되되 상기 제1 지지 블록 및 상기 제2 지지 블록 사이에 형성된 유로로 전달하는 분배 유로와 상기 상기 공기 순환 챔버의 배기구와 연결되되 상기 분배 블록에 하단에 형성된 홈을 통해서 상기 베이스판의 폭방향으로 이어진 사이드 유로를 형성할 수 있다.
또한, 상기 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 사용자의 수면 습관을 측정하는 센서와 상기 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 분석부와 상기 분석에 저장된 수면 데이터를 무선통신으로 스마트 기기에 전송하는 송수신부와 사용자의 수면 습관에 따라 부분적인 높낮이를 조절하는 높이 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 상기 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 분석부와 상기 분석부에서 분석된 사용자의 수면 상태와 실내 온도를 바탕으로 상기 베이스판의 내부 온도를 조절하는 온도 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉난방 기능을 갖는 에어 매트는 사용자의 음성을 수신하여 음성을 분석하고 분석된 음성에 의하여 명령을 생성하는 명령 생성부와 사용자의 명령에 따라 소리를 발생시키는 스피커를 더 포함하고, 상기 송수신부는 스마트 기기로부터 음향 데이터를 전송 받아서 상기 스피커로 전달할 수 있다.
또한, 상기 공기 순환 챔버 내에는 자외선을 조사하는 램프와 자외선과 반응하여 수산화라디칼을 형성하는 광촉매가 설치될 수 있다.
또한, 상기 공기 순환 챔버 내에는 공기의 배출을 안내하는 2개의 가이드 벽이 설치되고, 상기 가이드 벽은 상기 가이드 벽 사이의 공간을 향하여 자외선을 조사하는 면 광원으로 이루어지고, 상기 가이드 벽 사이에 기둥 형상으로 이루어지되 수산화라디칼을 생성하는 광촉매가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 지지 블록에는 수용 홈이 형성되고, 상기 수용 홈에는 원적외선을 발생시키는 복수의 세라믹 볼 또는 황토 볼이 삽입 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 분배 블록과 제1 지지 블록이 연결 설치되고, 제1 지지 블록의 길이가 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성되므로 공기 순환 챔버에서 배출된 공기를 반대편까지 용이하게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 제1 지지 블록이 사용자의 신체를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한 오랜 시간 사용하는 경우에도 제1 지지 블록이 사용자의 신체 무체를 안정적으로 지지하여 높이가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어 매트를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 부재들이 결합된 상태에서 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이스판과 공기 순환 챔버를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어 매트를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어 매트를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어 매트의 공기 순환 챔버를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 부재들이 결합된 상태에서 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이스판과 공기 순환 챔버를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어 매트를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어 매트를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어 매트의 공기 순환 챔버를 도시한 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어 매트를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시된 부재들이 결합된 상태에서 잘라 본 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이스판과 공기 순환 챔버를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 에어 매트(100)는 매트커버(110), 공기 순환 챔버(140), 베이스판(120), 온도 조절부(152), 순환팬(151), 내부 커버(131), 쿠션부재(132)를 포함할 수 있다.
본 제1 실시예에 따른 에어 매트(100)는 직육면체의 판상으로 이루어질 수 있으며, 침대 또는 바닥에 설치될 수 있다.
매트 커버(110)는 일례로 일정한 두께를 가지는 판상 구조로 이루어질 수 있으며, 직물로 이루어질 수 있다. 매트 커버(110)는 상부 커버(111)와 하부 커버(112)를 포함하며, 상부 커버(111)와 하부 커버(112) 사이에는 부재들이 삽입되는 공간이 형성된다. 상부 커버(111)와 하부 커버(112)는 지퍼에 의하여 결합될 수 있다.
매트 커버(110)의 내부에는 베이스판(120), 내부 커버(131), 쿠션부재(132)가 차례로 적층 배치된다. 쿠션부재(132)는 에어 매트(100)의 전체 횡단면과 동일한 크기로 이루어질 수 있으며, 스펀지, 솜 등의 쿠션을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한 쿠션부재(132)는 발포 우레탄 폼, 발포 에틸렌 폼, 라텍스 폼 등 다공성 폼으로 이루어질 수 있다. 또한 쿠션부재(132)는 스프링 등과 같은 탄성을 가질 재질로 이루어짐으로써 에어 매트(100)에 쿠션을 제공할 수 있다.
내부 커버(131)는 직물로 이루어질 수 있으며, 다공성 소재로 이루어져서 베이스판(120)에서 공급되는 공기를 쿠션부재(132)로 전달한다. 내부 커버(131)는 베이스판(120)의 상부과 결합되어 공기가 이동하는 유로를 형성한다.
공기 순환 챔버(140)는 상자 형성으로 이루어지며, 공기 순환 챔버(140)에는 순환팬(151), 온도 조절부(152), 램프(161), 및 광촉매(162)가 설치될 수 있다. 공기 순환 챔버(140)에는 공기가 유입되는 흡입구(141)와 공기가 배출되는 배기구(142)가 형성된다.
순환팬(151)은 흡입구(141)에서 공기를 유입시켜서 온도 조절부(152)를 거쳐서 배기구(142)로 공기를 배출하며, 순환팬(151)에 의하여 베이스판(120) 내부에서 공기가 순환될 수 있다. 공기 순환 챔버(140) 내에는 하나 또는 복수의 순환팬(151)이 설치될 수 있으며, 순환팬(151)에는 순환팬(151)의 작동을 제어하는 마이콤이 연결 설치될 수 있다. 순환팬(151)은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 순환팬의 형태에 제한되지 않는다.
온도 조절부(152)는 공기를 가열하는 히터를 포함하며, 히터는 PTC(positive temperature coefficient) 히터로 이루어질 수 있다. 히터는 판상으로 이루어지며, 히터에는 복수의 통기홀이 형성될 수 있다. 공기는 통기홀을 통과하면서 가열될 수 있다. 온도 조절부(152)는 냉각기를 포함할 수 있으며, 냉각기는 압축기, 응축기, 증발기를 포함하여 증발기를 통과하는 공기가 냉각되도록 할 수 있다.
한편, 온도 조절부(152)는 펠티어(PELTIER) 소자로 이루어질 수 있는데, 온도 조절부(152)가 펠티어 소자로 이루어지면 하나의 소자에 의하여 공기가 가열 또는 냉각될 수 있다.
공기 순환 챔버(140) 내에는 광촉매(162)가 설치되는데, 광촉매(162)는 램프(161)를 감싸는 코일 형태로 이루어질 수 있다. 광촉매(162)는 이산화티타늄(TiO2)이 코팅된 구슬을 포함할 수 있으며, 자외선(UV)에 의하여 오염된 공기가 산화 반응하여 공기를 정화시킨다. 광촉매(162)는 자외선과 반응하여 강력한 산화작용을 하는 수산화 라디칼을 형성하는데, 수산화 라디칼은 강력한 산화작용으로 유기 오염 물질 및 냄새를 제고하고, 살균할 수 있다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 광촉매(162)는 Tio2, ZnO, CdS, Zr02, V203, W03, 또는 페롭 스카이트형 복합 금속산화물(SrTio2)로 이루어질 수도 있다.
램프(161)는 자외선을 발생시키며 막대 형상으로 이루어질 수 있다. 본 제1 실시예와 같이 광촉매(162)와 자외선을 발생시키는 램프(161)가 공기 순환 챔버(140) 내부에 설치되면 베이스판(120) 내부를 순환하는 공기를 정화시키고 살균하여 에어 매트(100)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 공기 순환 챔버(140) 내에는 순환팬(151), 램프(161), 온도 조절부(152)의 제어를 위한 메인 제어부(144)가 설치되고, 메인 제어부(144)는 PCB 기판과 PCB 기판에 설치된 복수의 회로 소자들을 포함할 수 있다. 또한 메인 제어부(144)에는 사용자의 입력을 위한 조작부(145)가 연결 설치되며, 조작부(145)는 유선 또는 무선으로 메인 제어부(144)와 연결될 수 있다.
조작부(145)에는 적어도 하나 이상의 스위치나 버튼 등이 마련됨으로써, 전원의 온(on)/오프(off), 난방의 온도 설정, 난방의 시간 설정 등을 수행할 수 있고, 동작 상태를 외부로 나타내는 디스플레이부 등이 마련될 수 있다.
베이스판(120)은 사각판 형상으로 이루어지며 베이스판(120)에는 복수의 분배 블록(121), 제1 지지 블록(123), 제2 지지 블록(125), 확산 블록(127)이 형성될 수 있다. 이러한 블록들은 육면체 형태로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 베이스판(120)의 길이방향으로 길게 이어진 직육면체 형태로 이루어질 수 있다.
베이스판(120)은 발포 형성된 폼으로 이루어질 수 있으며, 대두유, 팜유 등의 식물성 기름이 첨가된 바이오폼으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스판(120)은 라텍스 폼, 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼 등 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
공기 순환 챔버(140)는 베이스판(120) 내부에 삽입 설치되는데, 특히 사용자의 발이 위치하는 베이스판(120)의 하부에 삽입 설치될 수 있다. 이에 의하면 다리는 따뜻한 머리는 차가운 두한족열을 구현하여 혈액순환을 활성화할 수 있다.
복수의 분배 블록(121)은 공기 순환 챔버(140)와 맞닿도록 설치되며, 배기구(142)와 연결되어 복수의 분배 유로(122)와 사이드 유로(128)를 형성한다. 분배 유로(122)는 곡선으로 이어져 전방으로 공기를 배출하는데, 분배 유로(122) 사이의 간격은 후방에서 전방으로 갈수록 점진적으로 증가한다. 여기서 후방과 전방은 공기의 흐름을 기준으로 정의될 수 있다.
한편, 사이드 유로(128)는 공기 순환 챔버(140)에서 배출된 공기를 측방향으로 이동시키는데, 제일 외측에 배치된 분배 블록(121)의 하단에 형성된 홈(129)에 의하여 사이드 유로(128)가 형성될 수 있다. 본 제1 실시예와 같이 사이드 유로(128)가 형성되면 에어 매트(100)가 보다 균일하게 가열될 수 있다.
분배 블록(121)의 전방에는 복수의 제1 지지 블록(123)과 복수의 제2 지지 블록(125)이 배치된다. 제1 지지 블록(123)은 분배 블록(121)과 맞닿도록 배치되고, 제2 지지 블록(125)은 분배 블록(121)에서 이격 배치된다.
3개의 제1 지지 블록(123)은 분배 유로(122)와 연결된 2개의 전달 유로(124)를 형성하되, 제1 지지 블록(123)은 분배 유로(122)에서 배출된 공기를 분기시키지 않고 베이스판의 길이방향으로 이동시킨다. 이때 제1 지지 블록(123)은 베이스판(120)의 폭방향 중앙에 배치되며, 제2 지지 블록(125)은 제1 지지 블록(123)에서 간격을 두고 외측에 배치된다.
제2 지지 블록(125)은 제1 지지 블록(123)과의 사이에서 베이스판(120)의 길이방향으로 이어진 유로를 형성하고 분배 블록(121)에서 이격되어 분배 블록(121)에서 배출된 공기를 베이스판(120)의 폭 방향과 길이 방향으로 분기시킨다.
제1 지지 블록(123)과 제2 지지 블록(125)은 확산 블록(127)보다 더 큰 길이를 가지며, 제1 지지 블록(123)은 제2 지지 블록(125)보다 더 큰 길이를 갖는다. 또한, 제1 지지 블록(123) 중 중앙에 배치된 제1 지지 블록(123)이 가장 큰 길이를 갖는다.
제1 지지 블록(123) 중 가장 작은 길이를 갖는 제1 지지 블록(123)은 확산 블록들(127) 중 가장 큰 길이를 갖는 확산 블록(127) 보다 2배 내지 5개의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 제1 지지 블록(123)은 제2 지지 블록(125) 및 확산 블록(127)과 상이한 강도(stiffness)를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 지지 블록(123)은 제2 지지 블록(125) 및 확산 블록(127)보다 더 큰 강도를 갖고 더 작은 가요성을 가질 수 있으며 이에 따라 제1 지지 블록(123)은 제2 지지 블록(125) 및 확산 블록(127)보다 더 딱딱하게 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 지지 블록(123)이 제2 지지 블록(125) 및 확산 블록(127)보다 더 딱딱하게 형성되면 사용자의 신체를 용이하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라 에어 매트(100)의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
본 제1 실시예와 같이 중앙에 배치된 제1 지지 블록(123)에 의하여 가열 또는 냉각된 공기가 베이스판(120)의 길이방향 단부까지 이동할 수 있다. 또한, 제2 지지 블록(125)에 의하여 가열 또는 냉각된 공기가 측방향으로 이동하여 에어 매트를 균일한 온도로 제어할 수 있다. 이에 따라 베이스판(120)에서 중앙 부분의 유속은 외측보다 더 크게 형성되며 베이스판(120)의 중앙에서 측방향으로 공기가 분산될 수 있다.
한편, 제2 지지 블록(125)의 외측에는 복수의 사이드 블록들(126)이 형성되며, 사이드 블록들(126)은 제2 지지 블록(125)과의 사이에서 유로를 생성하는데, 이 유로를 통해서 전방으로 이동한 공기들이 다시 후방으로 이동할 수 있다.
확산 블록(127)은 제1 지지 블록(123) 및 제2 지지 블록(125)의 전방에 배치되며, 상대적으로 작은 길이를 갖는다. 확산 블록(127)과 분배 블록(121) 사이에 제1 지지 블록(123)과 제2 지지 블록(125)이 위치한다. 베이스판(120)의 길이방향으로 복수의 확산 블록이 이격 배열되되, 확산 블록 사이에서 베이스판(120)의 폭방향으로 이어진 유로는 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다. 확산 블록(127)은 제1 지지 블록(123)과 제2 지지 블록(125)에서 전달된 공기들을 확산시키며 베이스판(120)의 중앙에서 외측으로 공기를 이동시킬 수 있다.
에어 매트(100)는 균일하게 가열되면서 내부의 공기가 효율적으로 순환되는 것은 매우 어렵다. 유로를 잘못 설계하면 온풍이 에어 매트(100)의 끝까지 도달하지 못하고 다시 공기 순환 챔버로 유입되는 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면, 제1 지지 블록(123)이 확산 블록(127) 보다 더 길게 형성되고, 제1 지지 블록(123)이 분배 블록(121)과 연결 설치되므로 베이스판(120)의 길이방향 단부까지 용이하게 온풍 또는 냉풍을 공급할 수 있으며, 에어 매트를 균일하게 가열할 수 있다. 또한, 제1 지지 블록(123)이 사용자의 신체 특히 허리를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 광촉매(162)와 램프(161)가 설치되므로 에어 매트(100) 내부의 세균, 오염 물질, 및 냄새를 용이하게 제거할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어 매트에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어 매트를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 에어 매트(200)는 상기한 제1 실시예에 따른 에어 매트에 비하여 센서(210)와 높이 제어 장치(230), 송수신부(225), 분석부(223), 자동 온도 제어부(241), 명령 생성부(227), 및 스피커(260)를 더 포함한다.
센서(210)는 사용자의 수면 습관을 측정하는데, 에어 매트(200)에는 복수의 센서들(210)이 기 설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 센서(210)는 압력 센서로 이루어질 수 있으며, 사용자의 움직임에 따른 무게의 변화를 측정한다.
분석부(223)는 센서(210)에서 전달된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석한다. 예를 들어, 분석부(223)는 상대적으로 많은 수의 센서(210)에 무게가 전달된 경우에는 사용자가 바른 자세로 누워 자는 것으로 판단할 수 있으며, 상대적은 적은 수의 센서(210)에 무게가 전달된 경우에는 옆으로 누워 자는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 분석부(223)는 센서(210)에 전달되는 무게의 변동을 바탕으로 사용자의 움직임 여부를 측정할 수 있으며, 이를 바탕으로 수면 상태를 분석할 수 있다. 예를 들어 무게의 변화가 큰 경우에는 가수면 상태로 판단할 수 있으며, 무게의 변화가 작은 경우에는 깊은 수면 상태로 판단할 수 있다. 또한, 분석부(223)는 수신된 소리를 바탕으로 소리가 큰 경우에는 수면 전으로 판단할 수 있으며, 소리가 발생하지 않는 경우에는 수면 상태로 판단할 수 있다. 분석부(223)는 메인 제어부에 설치될 수 있다.
높이 제어 장치(230)는 사용자의 수면 습관에 따라 에어 매트(200)의 부분적인 높낮이를 조절할 수 있다. 높이 제어 장치(230)의 하부에는 지지판(250)이 설치되며, 높이 제어 장치(230)는 메인 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 높이 제어 장치(230)는 유압 실린더, 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있으며 사용자가 올바른 수면 습관을 갖도록 조절할 수 있다. 예를 들어 높이 제어 장치(230)는 사용자가 한쪽 방향으로 누워서 자는 습관이 있는 경우나 허리에 좋지 않는 자세로 자는 습관이 있는 경우에는 높낮이의 조절을 통해서 사용자가 최적의 자세로 수면을 취할 수 있도록 도와줄 수 있다.
송수신부(225)는 사용자의 수면 습관 데이터를 무선 통신으로 사용자의 스마트 기기(280)에 전송할 수 있다. 여기서 스마트 기기(280)라 함은 유무선 통신 기능과 디스플레이를 갖는 스마트폰, 태블릿PC, 스마트 워치 등을 포함한다. 송수신부(225)는 사용자의 스마트 워치로부터 수면 데이터와 맥박, 체온에 대한 데이터를 수신할 수도 있다.
자동 온도 제어부(241)는 분석부(223)에서 분석된 사용자의 수면 상태와 실내 온도를 바탕으로 베이스판의 내부 온도를 조절한다. 자동 온도 제어부(241)는 메인 제어부 또는 조작부(245)에 설치될 수 있으며, 깊은 수면 상태와 가수면 상태를 판단하여 사용자가 편안한 수면 상태를 유지할 수 있도록 에어 매트(200)의 온도를 제어한다.
명령 생성부(227)는 사용자의 음성을 수신하여 음성을 분석하고 분석된 음성에 의하여 명령을 생성한다. 명령 생성부(227)는 사용자와 대화 가능한 인공지능 기능을 수행할 수 있도록 사용자의 음성을 인식한다.
스피커(260)는 사용자의 명령에 따라 소리를 발생시키는 데, 스피커(260)는 인공지능 기능을 가진 명령 생성부(227)에서 전달된 명령에 따라 사람의 목소리를 흉내 내어 재생할 수 있다. 또한, 송수신부(225)는 스마트 기기(280)로부터 음향 데이터를 전송 받을 수 있으며, 스피커(260)는 송수신부(225)에서 전달된 음향 데이터를 바탕으로 음악을 재생할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 센서(210)를 통하여 수면 시의 사용자의 움직임을 측정하고 이를 분석하여 사용자의 수면 패턴을 파악할 수 있으며, 이를 바탕으로 에어 매트(200)의 높낮이를 조절하거나, 온도를 제어하여 최적의 수면 조건을 형성할 수 있다. 또한, 스마트 기기(280)에 수면 습관 데이터를 전송하여 사용자로 하여금 확인하도록 할 수 있으며, 사용자의 음성을 분석하여 명령을 생성하고 이를 바탕으로 온도를 조절하거나 음악을 재생할 수 있으며, 사용자와 대화 가능한 인공 지능 매트리스를 구현할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어 매트에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어 매트를 도시한 분해 사시도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 에어 매트(300)는 매트커버(310), 공기 순환 챔버(340), 베이스판(320), 온도 조절부, 순환팬, 내부 커버(331), 쿠션부재(332)를 포함할 수 있다.
베이스판(320)은 사각판 형상으로 이루어지며 베이스판(320)에는 복수의 분배 블록(321), 제1 지지 블록(323), 제2 지지 블록(325), 확산 블록(327)이 형성될 수 있다.
본 제3 실시예에 따른 에어 매트(300)는 제1 지지 블록(323)에 형성된 수용 홈(324)과 수용 홈(324)에 삽입된 볼들(326)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 에어 매트(300)와 동일한 구조로 이루어지는 바, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 지지 블록(323)에는 복수의 수용 홈(324)이 형성되는데, 수용 홈(324)의 폭은 제1 지지 블록(323)의 폭의 1/3~1/2로 이루어질 수 있다. 수용 홈들()은 제1 지지 블록(323)의 길이 방향으로 이격 배치될 수 있다. 수용 홈(324)에는 원적외선을 발생시키는 복수의 볼들(326)이 삽입되는데, 수용 홈(324)에는 황토 볼 또는 세라믹 볼이 삽입 설치될 수 있다.
본 제3 실시예와 같이 제1 지지 블록(323)에 수용 홈(324)이 형성되고, 수용 홈(324)에 황토 볼 또는 세라믹 볼이 삽입 설치되면, 보다 온기 또는 냉기를 보다 오랫동안 간직할 수 있을 뿐만 아니라 사용자에게 원적외선을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어 매트에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어 매트의 공기 순환 챔버를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 에어 매트는 공기 순환 챔버(440)의 내부 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 에어 매트와 동일한 구조로 이루어지는 바, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
공기 순환 챔버(440)에는 공기가 유입되는 흡입구(441)와 공기가 배출되는 배기구(442)가 형성되며, 공기 순환 챔버(440)의 내부에는 순환팬(451), 온도 조절부(452), 가이드 벽, 광촉매가 설치된다.
순환팬(451)은 흡입구(441)에서 공기를 유입시켜서 온도 조절부(452)를 거쳐서 배기구(142)로 공기를 배출하며, 온도 조절부(452)는 공기를 가열하거나 냉각할 수 있도록 히터와 냉각기를 포함할 수 있다.
가이드 벽(461)은 순환팬과 배기구(442)를 연결하며, 2개의 가이드 벽이 마주하도록 배치된다. 가이드 벽(461)은 가이드 벽(461) 사이의 공간을 향하여 자외선을 조사하는 면 광원으로 이루어진다. 가이드 벽(461) 내부에는 자외선을 발생시키는 복수의 LED 소자가 설치될 수 있으며, 가이드 벽의 내부에는 빛을 반사시키는 반사판이 설치될 수 있다. 또한, 가이드 벽(461)은 반사판과 마주하며 빛을 투과시키는 투명판을 포함할 수 있다.
가이드 벽(461) 사이에는 기둥 형상으로 이루어진 광촉매(462)가 설치될 수 있다. 광촉매(462)는 자외선과 반응하여 수산화라디칼을 생성하여 공기 중의 유기물과 세균을 제거할 수 있다.
본 제3 실시예와 같이 가이드 벽(461)이 자외선을 조사하는 면 광원으로 이루어지고, 가이드 벽(461) 사이에 광촉매(462)가 설치되면, 가이드 벽(461) 사이를 통과하는 공기들을 더욱 효율적으로 정화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 200, 300: 에어 매트
110: 매트커버
111: 상부 커버
112: 하부 커버
120, 320: 베이스판
121, 321: 분배 블록
122: 분배 유로
123, 323: 제1 지지 블록
124: 전달 유로
125, 325: 제2 지지 블록
126: 사이드 블록
127, 327: 확산 블록
128: 사이드 유로
129: 홈
131, 331: 내부 커버
132, 332: 쿠션부재
140, 340, 440: 공기 순환 챔버
141, 441: 흡입구
142, 442: 배기구
144: 메인 제어부
145: 조작부
151, 451: 순환팬
152, 452: 온도 조절부
161: 램프
162, 462: 광촉매
210: 센서
225: 송수신부
223: 분석부
241: 자동 온도 제어부
227: 명령 생성부
230: 높이 제어 장치
260: 스피커
324: 수용 홈
326: 볼
461: 가이드 벽
110: 매트커버
111: 상부 커버
112: 하부 커버
120, 320: 베이스판
121, 321: 분배 블록
122: 분배 유로
123, 323: 제1 지지 블록
124: 전달 유로
125, 325: 제2 지지 블록
126: 사이드 블록
127, 327: 확산 블록
128: 사이드 유로
129: 홈
131, 331: 내부 커버
132, 332: 쿠션부재
140, 340, 440: 공기 순환 챔버
141, 441: 흡입구
142, 442: 배기구
144: 메인 제어부
145: 조작부
151, 451: 순환팬
152, 452: 온도 조절부
161: 램프
162, 462: 광촉매
210: 센서
225: 송수신부
223: 분석부
241: 자동 온도 제어부
227: 명령 생성부
230: 높이 제어 장치
260: 스피커
324: 수용 홈
326: 볼
461: 가이드 벽
Claims (10)
- 내부 공간을 갖는 매트 커버;
상기 매트 커버 내에 삽입 설치되며 복수의 블록이 돌출 형성되어 공기 통로를 형성하는 베이스판;
공기를 흡입하여 상기 베이스판 내부로 공급하며 흡입구와 배기구가 형성된 공기 순환 챔버;
상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 가열할 수 있는 온도 조절부; 및
상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 이동시키는 순환팬;
을 포함하고,
상기 베이스판은 상기 공기 순환 챔버와 연결되어 복수의 유로를 분기시키는 분배 블록과 상기 분배 블록과 연결 설치되며 상기 베이스판의 길이 방향으로 이어진 복수의 제1 지지 블록과 상기 제1 지지 블록에서 이격 배치된 복수의 확산 블록포함하며,
상기 제1 지지 블록의 길이는 상기 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성되고,
상기 분배 블록에는 곡선으로 이어져 전방으로 공기를 배출하는 복수의 분배 유로가 형성되되, 상기 분배 유로 사이의 간격은 후방에서 전방으로 갈수록 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 지지 블록의 외측에는 상기 분배 블록에서 이격되어 측방향 유로를 형성하는 제2 지지 블록이 형성되고, 상기 제2 지지 블록은 상기 분배 유로에서 전달된 공기를 분기시키도록 형성되며,
상기 제1 지지 블록은 상기 분배 유로와 연결된 전달 유로를 형성하되, 상기 전달 유로는 상기 분배 유로로 유입된 공기를 분기시키지 않고 상기 전달 유로의 길이방향 단부까지 이동시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 지지 블록은 상기 제2 지지 블록보다 더 길게 형성되며, 상기 제1 지지 블록들 중 가장 작은 길이를 갖는 제1 지지 블록은 상기 확산 블록들 중 가장 큰 길이를 갖는 확산 블록 보다 2배 내지 5배 큰 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제2 항에 있어서,
상기 분배 블록은 상기 공기 순환 챔버의 배기구와 연결되되, 상기 분배 블록에 하단에 형성된 홈을 통해서 상기 베이스판의 폭방향으로 이어진 사이드 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제1 항에 있어서,
사용자의 수면 습관을 측정하는 센서와 상기 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 분석부와 상기 분석에 저장된 수면 데이터를 무선통신으로 스마트 기기에 전송하는 송수신부와 사용자의 수면 습관에 따라 부분적인 높낮이를 조절하는 높이 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제5 항에 있어서,
상기 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 분석부와 상기 분석부에서 분석된 사용자의 수면 상태와 실내 온도를 바탕으로 상기 베이스판의 내부 온도를 조절하는 온도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 내부 공간을 갖는 매트 커버;
상기 매트 커버 내에 삽입 설치되며 복수의 블록이 돌출 형성되어 공기 통로를 형성하는 베이스판;
공기를 흡입하여 상기 베이스판 내부로 공급하며 흡입구와 배기구가 형성된 공기 순환 챔버;
상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 가열할 수 있는 온도 조절부;
상기 공기 순환 챔버 내에 설치되며 공기를 이동시키는 순환팬;
사용자의 수면 습관을 측정하는 센서;
상기 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 사용자의 수면 상태를 분석하는 분석부;
상기 분석에 저장된 수면 데이터를 무선통신으로 스마트 기기에 전송하는 송수신부;
사용자의 음성을 수신하여 음성을 분석하고 분석된 음성에 의하여 명령을 생성하는 명령 생성부; 및
사용자의 명령에 따라 소리를 발생시키는 스피커;
를 포함하고,
상기 베이스판은 상기 공기 순환 챔버와 연결되어 복수의 유로를 분기시키는 분배 블록과 상기 분배 블록과 연결 설치되며 상기 베이스판의 길이 방향으로 이어진 복수의 제1 지지 블록과 상기 제1 지지 블록에서 이격 배치된 복수의 확산 블록포함하며, 상기 제1 지지 블록의 길이는 상기 확산 블록의 길이보다 더 길게 형성되고,
상기 송수신부는 스마트 기기로부터 음향 데이터를 전송 받아서 상기 스피커로 전달하는 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제1 항에 있어서,
상기 공기 순환 챔버 내에는 자외선을 조사하는 램프와 자외선과 반응하여 수산화라디칼을 형성하는 광촉매가 설치된 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제1 항에 있어서,
상기 공기 순환 챔버 내에는 공기의 배출을 안내하는 2개의 가이드 벽이 설치되고, 상기 가이드 벽은 상기 가이드 벽 사이의 공간을 향하여 자외선을 조사하는 면 광원으로 이루어지고, 상기 가이드 벽 사이에 기둥 형상으로 이루어지되 수산화라디칼을 생성하는 광촉매가 설치된 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 지지 블록에는 수용 홈이 형성되고, 상기 수용 홈에는 원적외선을 발생시키는 복수의 세라믹 볼 또는 황토 볼이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 냉난방 기능을 갖는 에어 매트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170182191A KR101903546B1 (ko) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 냉난방 기능을 갖는 에어 매트 |
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| KR1020170182191A KR101903546B1 (ko) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 냉난방 기능을 갖는 에어 매트 |
Publications (1)
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| KR101903546B1 true KR101903546B1 (ko) | 2018-10-04 |
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ID=63862968
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
- 2017-12-28 KR KR1020170182191A patent/KR101903546B1/ko active IP Right Grant
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