KR102036712B1 - 옥외용 냉온열 벤치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치는 바닥에 고정되는 지지부와, 상기 지지부 상에 지지되어 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부를 포함한 옥외용 냉온열 벤치로서, 상기 좌석부는, 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부; 상기 상판부의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈; 및 상기 냉온열 모듈의 상부에서 상기 상판부의 상부를 덮도록 상기 상판부에 결합되는 덮개부;를 포함하고, 상기 지지부는, 상기 상판부 저면에 상단이 결합되고, 바닥에 하단이 고정되며, 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공이 관통 형성되는 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 수용되되 상기 냉온열 모듈과 연결되는 실외기;를 포함하며, 상기 좌석부에는 상기 덮개부의 표면온도를 측정하는 제1센서가 내설되고, 외부 시설물에 설치된 제어박스에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서가 내설되며, 상기 제어박스의 제어부는 상기 제1센서 및 제2센서로부터 측정된 온도값을 전달받아 기설정된 값에 따라 상기 냉온열 모듈을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

옥외용 냉온열 벤치{COOLING AND HEATING BENCH FOR OUTDOOR USE}

본 발명은 옥외용 냉온열 벤치에 관한 것으로, 구체적으로는 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 설치하여 뜨거운 여름에는 시원하게 추운 겨울에는 따뜻하게 사용할 수 있도록 하는 옥외용 냉온열 벤치에 관한 것이다.

일반적으로 공원이나 버스 정류장, 기차역 등에는 휴식, 독서, 대화 등의 용도로 제공되는 벤치가 설치된다.

그러나, 현재 제공되고 있는 벤치는 옥외에 설치된 시설물의 특성상 기후의 영향을 많이 받기 때문에 겨울철이나 여름철에는 추위나 더위로 인해 벤치를 사용하기 힘든 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술의 일예로서, 대한민국 등록특허 제10-0756214호 "솔라셀을 이용한 야외용 벤치의 난방장치" 가 있다.

상기 "솔라셀을 이용한 야외용 벤치의 난방장치"에서는 벤치에 설치되는 태양광발전 장치를 이용하여 벤치의 좌판 또는 좌판과 등받이에 설치되는 면상 발열체가 작동되도록 함으로써, 벤치에 난방을 제공하여 일반적인 전기공급이 어려운 야외에 설치되는 벤치를 이용하는 사람들의 체온 하락을 방지하고, 건강에 필요한 체온을 유지하는데 도움을 주고 있다.

그러나, 이러한 종래 기술에서 제공하는 태양광 발전을 이용한 벤치가 제공하는 난방 시스템은 태양광 발전에 대한 의존도가 높아 기후의 변화에 민감하고, 난방 시스템의 경우 여름철 고온에서의 냉방 기능을 제공할 수 없으며, 태양광 발전으로 난방 시스템을 제공할 전력을 생산하는데 어려운 문제점이 있다.

KR 10-0756214 B1 (2007.09.06.공고)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 여러 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 설치하여 뜨거운 여름에는 시원하게 추운 겨울에는 따뜻하게 사용할 수 있도록 하는 옥외용 냉온열 벤치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1관점에 따른 옥외용 냉온열 벤치는 바닥에 고정되는 지지부와, 상기 지지부 상에 지지되어 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부를 포함한 옥외용 냉온열 벤치로서, 상기 좌석부는, 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부; 상기 상판부의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈; 및 상기 냉온열 모듈의 상부에서 상기 상판부의 상부를 덮도록 상기 상판부에 결합되는 덮개부;를 포함하고, 상기 지지부는, 상기 상판부 저면에 상단이 결합되고, 바닥에 하단이 고정되며, 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공이 관통 형성되는 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 수용되되 상기 냉온열 모듈과 연결되는 실외기;를 포함하며, 상기 좌석부에는 상기 덮개부의 표면온도를 측정하는 제1센서가 내설되고, 외부 시설물에 설치된 제어박스에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서가 내설되며, 상기 제어박스의 제어부는 상기 제1센서 및 제2센서로부터 측정된 온도값을 전달받아 기설정된 값에 따라 상기 냉온열 모듈을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉온열 모듈은, 상기 상판부의 상부에 배치되는 하나 이상의 단열 시트와, 상기 단열 시트의 상부에 배치되는 냉매 순환 파이프와, 상기 냉매 순환 파이프의 상부에 배치되는 제1테프론 시트와, 상기 제1테프론 시트의 상부에 배치되는 면상 발열 히터와, 상기 면상 발열 히터의 상부에 배치되는 제2테프론 시트를 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 냉온열 모듈은, 상기 제2테프론 시트의 상부에 배치되되 열전도성이 우수한 재질로 이루어지고 무늬가 인쇄된 전사 시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 냉매 순환 파이프는 사각 파이프인 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 기존의 선접촉 원형 파이프에 비해 면접촉 사각 파이프를 채용함으로써, 흡열 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 상기 냉매 순환 파이프는 상기 상판부의 폭 방향과 길이 방향을 따라 복수로 절곡 형성되되, 양 단부는 상기 상판부에 관통 형성된 끼움공을 통해 상기 실외기에 결합된다.

아울러, 상기 면상 발열 히터는, 탄소나노튜브(CNT)로 이루어진 막대 형태로 이루어져 상기 상판부의 폭방향으로 배치되되, 복수로 마련되어 상호간에 이격되어 상기 상판부의 길이 방향을 따라 사다리꼴 격자 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상판부는, 판 형태로 이루어지고 끼움공이 형성된 상판과, 상기 상판의 전방과 후방에 착탈가능하게 각각 결합되는 제1 커버 및 제2 커버, 상기 상판의 양측에 착탈가능하게 각각 결합되는 제3 커버 및 제4 커버를 포함하여 이루어지고, 상기 상판에 제1 커버 및 제2 커버와 제3 커버 및 제4 커버가 결합되어 상기 수용 공간을 형성하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제3 커버 및 제4 커버의 길이 방향을 따라 결합홈이 각각 형성되고, 상기 결합홈에는 하나 이상의 배선공이 관통 형성되며, 상기 결합홈에는 쫄대 형태의 마감부재가 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 덮개부는 강화유리로 이루어진다.

한편, 본 발명의 제2관점에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어 방법은, 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부와, 상기 상판부의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈과, 상기 냉온열 모듈의 상부에서 상기 상판부의 상부를 덮도록 상기 상판부에 결합되는 덮개부를 포함하여 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부; 및 상기 상판부 저면에 상단이 결합되고 바닥에 하단이 고정되며 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공이 관통 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수용되되 상기 냉온열 모듈과 연결되는 실외기를 포함하는 지지부;를 포함하고, 상기 좌석부에는 상기 덮개부의 표면온도를 측정하는 제1센서가 내설되고, 외부 시설물에 설치된 제어박스에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서가 내설되는 옥외용 냉온열 벤치를 제어하기 위한 방법으로서, 상기 제어박스의 제어부에 지역별, 계절별, 시간대별로 사용 모드를 설정하고, 사용자는 유선 또는 무선 통신 방식으로 상기 제어부를 제어하여 상기 기설정된 사용 모드에 따라 온열 제어 프로세스 또는 냉열 제어 프로세스를 선택할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 냉온열 모듈은, 상기 상판부의 상부에 배치되는 하나 이상의 단열 시트와, 상기 단열 시트의 상부에 배치되는 냉매 순환 파이프와, 상기 냉매 순환 파이프의 상부에 배치되는 제1테프론 시트와, 상기 제1테프론 시트의 상부에 배치되는 면상 발열 히터와, 상기 면상 발열 히터의 상부에 배치되는 제2테프론 시트를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온열 제어 프로세스는, 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간을 체크하고, 상기 설정 실외온도 구간 별 상기 덮개부의 표면 설정온도를 세팅한 다음, 상기 제어부에 신호를 보내 상기 면상 발열 히터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 냉열 제어 프로세스는, 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간을 체크하고, 상기 설정 실외온도 구간 별 상기 덮개부의 표면 설정온도를 세팅한 다음, 상기 제어부에 신호를 보내 상기 냉매 순환 파이프에 냉매가 순환되도록 상기 실외기를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 사용자는 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간에 따른 상기 덮개부의 표면 설정온도가 세팅된 각 지방자치단체에서 제공하는 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 상기 제어부를 제어할 수 있다.

아울러, 상기 냉매 순환 파이프는 사각 파이프로 이루어지고, 상기 면상 발열 히터는 막대 형태의 탄소나노튜브(CNT)가 복수로 마련되어 사다리꼴 격자구조로 이루어진 것이 바람직하다.

이와 같이 냉매 순환 파이프를 기존의 선접촉 원형 파이프가 아닌 면접촉 사각 파이프로 마련함으로써 흡열 효율을 높일 수 있으며, 면상 발열 히터를 사다리꼴 격자구조로 마련함으로써 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

전술한 과제의 해결수단에 의하면 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 좌석부에 냉온열 모듈이 설치되고, 제어부는 기설정된 값에 따라 냉온열 모듈을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시킬 수 있도록 이루어짐으로써, 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 설치하여 뜨거운 여름에는 시원하게 추운 겨울에는 따뜻하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 설치되는 옥외용 냉온열 벤치의 표면 온도를 외부 대기온도와 연동하여 지역별, 계절별, 시간대별로 자동 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치가 옥외에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 면상 발열 히터를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 냉매 순환 파이프를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 냉매 순환 파이프의 양단부에 실외기 체결부재가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치의 좌석부를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에서 온열 제어 프로세스의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 따른 온열 제어 프로세스의 일 예를 나타낸 표이다.
도 10은 도 7에서 냉열 제어 프로세스의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 따른 냉열 제어 프로세스의 일 예를 나타낸 표이다.
도 12는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어방법의 일 예를 나타낸 표이다.

이하, 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어와 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석해야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치가 옥외에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치를 나타낸 도면이다.

옥외용 냉온열 벤치(1)를 시공하기 위해서는 먼저 벤치 설치 위치 확인 및 인입전기 계량기(F) 위치를 협의하는 사전 조사를 실시하게 되고, 바닥이 보드 블럭이나 흙인 경우 도 1에 도시된 바와 같이 기초 콘크리트를 설치하며, 벤치 고정용 앵커를 설치한다.

이후, 고정용 앵커에 벤치를 고정한 후 버스 승강장의 구조물과 같은 외부 시설물(B)에 제어박스(CB)를 설치한 다음, 도 1에 도시된 바와 같이 제어 연결 배관(L) 및 전기 인입선을 제어박스(CB)에 설치한다.

제어박스(CB)의 제어부에는 지역별, 계절별, 시간대별 등으로 외기 온도와 연동되게 후술할 좌석부(20) 표면온도를 설정하게 된다.

본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥에 고정되는 지지부(10)와, 지지부(10) 상에 지지되어 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부(20)를 포함한다.

지지부(10)는, 후술할 좌석부(20)의 상판부(21) 저면에 상단이 결합되고, 바닥에 하단이 고정되며, 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공(12a)이 관통 형성되는 케이스(12); 및 케이스(12)의 내부에 수용되되 후술할 냉온열 모듈(23)과 연결되는 실외기(14);를 포함하여 구성된다.

이러한 지지부(10)의 케이스(12)는 하나의 몸체로 이루어질 수도 있고, 복수로 마련될 수도 있으며, 후술할 좌석부(20)를 지지함과 동시에 냉온열 모듈(23)을 작동시키고 전기를 공급하기 위한 실외기(14)와 전선 등이 내설될 수 있다.

실외기(14)에 대한 구성은 주지관용기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

좌석부(20)는, 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부(21); 상판부(21)의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈(23); 및 냉온열 모듈(23)의 상부에서 상판부(21)의 상부를 덮도록 상판부(21)에 결합되는 덮개부(25);를 포함하여 이루어진다.

이러한 좌석부(20)에는 강화유리로 된 덮개부(25)의 표면온도를 측정하는 제1센서(미도시)가 내설되고, 외부 시설물(B)에 설치된 제어박스(CB)에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서(S2)가 내설된다.

이때, 제어박스(CB)의 제어부는 제1센서(미도시) 및 제2센서(S2)로부터 측정된 온도값을 전달받아 기설정된 값에 따라 냉온열 모듈(23)을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시키게 된다.

한편, 제어박스(CB)의 제어부에는 무선통신모듈이 탑재되어 스마트폰 애플리케이션으로 제어부를 제어함으로써, 냉온열 모듈을 동작시킬 수 있도록 이루어질 수 있다.

이때, 스마트폰 애플리케이션은 각 지방자치단체에서 제공함으로써, 스마트폰 애플리케이션과 지방자치단체 간에 상호 정보를 주고 받을 수 있다.

예를 들면, 사용자가 버스 정류장이나 공원 등에 설치된 냉온열 벤치(1)를 사용하다가 작동이 잘 되지 않는 경우, 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 각 지방자치단체에 고장 신고를 할 수 있다.

아울러, 외부 시설물(B)에는 태양광 발전 시스템(미도시)이 설치되어 태양광 발전 시스템으로부터 발생된 전력을 벤치에 공급할 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 옥외용 냉온열 벤치(1)에는 LED 램프가 설치되고, 제어부는 덮개부(25)의 표면 온도에 따라 색이 변하도록 LED 램프를 제어할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 면상 발열 히터를 나타낸 도면이다.

면상 발열 히터(23d)는, 탄소나노튜브(CNT)로 이루어진 막대 형태로 이루어져 좌석부(20)의 상판부(21) 폭방향으로 배치되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 복수로 마련되어 상호간에 이격되어 상판부(21)의 길이 방향을 따라 사다리꼴 격자 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

면상 발열 히터(23d)는 면 상태의 열이 나는 히터로서, 얇은 면상의 전도성 발열체(카본)위에 금속 전극(동)을 양쪽 끝에 설치한 후 절연재로 절연 처리하여 금속 전극에 정격 전압을 인가하면 면 전체에서 발열이 되도록 한 것이다.

이처럼 상판부(21)의 전체 면적을 덮지 않고 사다리꼴 격자 형태로 면상 발열 히터(23d)를 배치함으로써, 전열 소모량을 낮추고 열효율을 증가시킬 수 있게 된다.

본 실시예에서는 탄소나노튜브로 이루어진 막대 형태를 예로 들었지만, 면상 발열을 구현할 수 있으면 얼마든지 다른 발열체로도 대체 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 냉매 순환 파이프를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치에 채용된 냉온열 모듈의 냉매 순환 파이프의 양단부에 실외기 체결부재가 결합된 상태를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치의 좌석부를 분해하여 나타낸 도면이다.

냉매 순환 파이프(23b)는 도 4에 도시된 바와 같이, 좌석부(20)의 상판부(21) 폭 방향과 길이 방향을 따라 복수로 절곡 형성되는데, 양 단부(E1, E2)는 상판부(21)에 관통 형성된 끼움공(H1)을 통해 실외기(14)에 결합된다.

이때, 단열시트(23a)에는 상기 상판부(21)의 상판(21a)에 형성된 끼움공(H1)과 연통되게 끼움공(H3)이 형성되어 냉매 순환 파이프(23b)의 양단부(E1, E2)가 통과하게 된다.

냉매 순환 파이프(23b)는 도 5에 도시된 바와 같이 사각 파이프 형태로 이루어짐으로써, 면접촉을 통한 열효율을 증가시킬 수 있게 된다.

기존의 원형 파이프에 비해 열효율이 대폭 개선되었음을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

또한, 냉온열 모듈(23)은, 도 6에 도시된 바와 같이 상판부(21)의 상판(21a)상부에 배치되는 하나 이상의 단열 시트(23a)와, 단열 시트(23a)의 상부에 배치되는 냉매 순환 파이프(23b)와, 냉매 순환 파이프(23b)의 상부에 배치되는 제1테프론 시트(23c)와, 제1테프론 시트(23c)의 상부에 배치되는 면상 발열 히터(23d)와, 면상 발열 히터(23d)의 상부에 배치되는 제2테프론 시트(23e)와, 상기 제2테프론 시트(23e)의 상부에 배치되되 열전도성이 우수한 재질로 이루어지고 무늬가 인쇄된 전사 시트(23f)를 포함할 수 있다.

이와 같은 상판부(21)는, 판 형태로 이루어지고 끼움공(H1)이 형성된 상판(21a)과, 상판(21a)의 전방과 후방에 착탈가능하게 각각 결합되는 제1 커버(C1) 및 제2 커버(C2), 상판(21a)의 양측에 착탈가능하게 각각 결합되는 제3 커버(C3) 및 제4 커버(C4)를 포함하여 이루어진다.

이러한 상판(21a)에 제1 커버(C1) 및 제2 커버(C2)와 제3 커버(C3) 및 제4 커버(C4)가 결합되어 상기 수용 공간을 형성하게 된다.

또한, 제3 커버(C3) 및 제4 커버(C4)의 길이 방향을 따라 결합홈(G)이 각각 형성되고, 이와 같은 결합홈(G)에는 하나 이상의 배선공(H2)이 관통 형성되며, 결합홈(G)에는 쫄대 형태의 마감부재(N)가 착탈 가능하게 결합된다.

이처럼 상판부(21)를 상판(21a), 제1 커버 내지 제4커버(C1, C2, C3, C4) 및 마감부재(N)로 구성하되, 상호 착탈가능하게 결합시킴으로써 상판부(21)의 내부에 수용되는 냉온열 모듈(23)이 고장나는 등 교체가 필요한 경우 벤치 전체를 교체하지 않아도 되기 때문에 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어방법을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부(21)와, 상판부(21)의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈(23)과, 냉온열 모듈(23)의 상부에서 상판부(21)의 상부를 덮도록 상판부(21)에 결합되는 덮개부(25)를 포함하여 도 2에 도시된 바와 같이 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부(20); 및 상판부(21) 저면에 상단이 결합되고 바닥에 하단이 고정되며 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공(12a)이 관통 형성되는 케이스(12)와, 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(12)의 내부에 수용되되 냉온열 모듈(23)과 연결되는 실외기(14)를 포함하는 지지부(10);를 포함하고, 좌석부(20)에는 덮개부(25)의 표면온도를 측정하는 제1센서(미도시)가 내설되고, 외부 시설물에 설치된 제어박스(CB)에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서(S2)가 내설되는 옥외용 냉온열 벤치(1)를 제어하기 위한 것이다.

이때, 도 7에 도시된 바와 같이 제어박스의 제어부에 지역별, 계절별, 시간대별로 사용 모드를 설정하고, 사용자는 유선 또는 무선 통신 방식으로 제어부를 제어하여 기설정된 사용 모드에 따라 온열 제어 프로세스 또는 냉열 제어 프로세스를 선택할 수 있도록 이루어진다.

예를 들면, 동절기(11월 1일 오후 18시부터 3월 30일 오후 20시)에는 온열 제어 프로세스만 작동하고 냉열 제어 프로세스가 작동하지 않도록 설정되고, 하절기(7월 1일 오후 18시부터 9월 30일 오후 20시)에는 냉열 제어 프로세스만 작동하고 온열 제어 프로세스는 작동하지 않도록 설정되며, 휴지기 1(3월 30일 오후 20시부터 6월 30일 오후 20시)과 휴지기 2(9월 30일 오후 20시부터 10월 30일 오후 20시)에는 온열 제어 프로세스 및 냉열 제어 프로세스 모두 작동하지 않도록 제어부에 설정된다.

냉온열 모듈(23)은, 도 6에 도시된 바와 같이 상판부(21)의 상부에 배치되는 하나 이상의 단열 시트(23a)와, 단열 시트(23a)의 상부에 배치되는 냉매 순환 파이프(23b)와, 냉매 순환 파이프(23b)의 상부에 배치되는 제1테프론 시트(23c)와, 제1테프론 시트(23c)의 상부에 배치되는 면상 발열 히터(23d)와, 면상 발열 히터(23d)의 상부에 배치되는 제2테프론 시트(23e)를 포함한다.

또한, 사용자는 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간에 따른 덮개부의 표면 설정온도가 세팅된 각 지방자치단체에서 제공하는 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 상기 제어부를 제어할 수 있다.

아울러, 옥외용 냉온열 벤치가 작동이 안되는 경우 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 각 지방자치단체에 고장 신고를 할 수도 있다.

도 8은 도 7에서 온열 제어 프로세스의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 따른 온열 제어 프로세스의 일 예를 나타낸 표이다.

온열 제어 프로세스는, 도 8에 도시된 바와 같이 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간을 체크하고, 설정 실외온도 구간 별 덮개부의 표면 설정온도를 세팅한 다음, 제어부에 신호를 보내 면상 발열 히터를 작동시키도록 이루어진다.

도 9에 도시된 바와 같이, 동절기에는 온도 제어구간을 4개 구간으로 구분하여 실외 측정 온도가 1 내지 5 ℃ 인 경우, 좌석부 표면온도가 30 ℃ 까지 도달하도록 제어부에서 면상 발열 히터로 신호를 보내 ON 되도록 하고, 좌석부 표면온도가 31 ℃ 가 되면 면상 발열 히터에 신호를 보내 OFF 되도록 한다.

기타 다른 온도 제어구간에서도 상기한 바와 같이 제어되도록 구성된다.

도 10은 도 7에서 냉열 제어 프로세스의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10에 따른 냉열 제어 프로세스의 일 예를 나타낸 표이다.

냉열 제어 프로세스는, 도 10에 도시된 바와 같이 운영 계절 및 시간대별 설정 실외온도 구간을 체크하고, 설정 실외온도 구간 별 덮개부의 표면 설정온도를 세팅한 다음, 제어부에 신호를 보내 냉매 순환 파이프에 냉매가 순환되도록 실외기를 작동시키도록 이루어진다.

도 11에 도시된 바와 같이, 하절기에는 온도 제어구간을 4개 구간으로 구분하여 실외 측정 온도가 26 내지 29 ℃ 인 경우, 좌석부 표면온도가 29 ℃ 이면 제어부에서 실외기로 신호를 보내 ON 되도록 하고, 좌석부 표면온도가 22 ℃ 가 되면 실외기에 신호를 보내 OFF 되도록 한다.

기타 다른 온도 제어구간에서도 상기한 바와 같이 제어되도록 구성된다.

이처럼 본 발명은 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 설치되는 옥외용 냉온열 벤치의 표면 온도를 외부 대기온도와 연동하여 지역별, 계절별, 시간대별로 자동 제어할 수 있게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 옥외용 냉온열 벤치 제어방법의 일 예를 나타낸 표이다.

지역별, 계절별, 시간대별 온도 제어구간을 도 12에 도시된 바와 같이 40개 구간으로 구분하여 제어부에 설정한 다음, 외부 대기온도(실외 측정온도)에 따라 제어부에서 면상 발열 히터 또는 실외기에 신호를 전달하여 기설정된 온도에 도달하도록 제어할 수도 있다.

이처럼 제어부는 기설정된 값에 따라 냉온열 모듈을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시킬 수 있도록 이루어짐으로써, 정원, 공원, 공공장소, 또는 버스 정류장 등에 냉온열 벤치를 설치하여 뜨거운 여름에는 시원하게 추운 겨울에는 따뜻하게 사용할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 냉온열 벤치 10 : 지지부
12 : 케이스 14 : 실외기
20 : 좌석부 21 : 상판부
23 : 냉온열 모듈 23b : 냉매 순환 파이프
23d : 면상 발열 히터 25 : 덮개부

Claims (9)

1. 바닥에 고정되는 지지부와, 상기 지지부 상에 지지되어 사용자가 착석할 수 있도록 착석면을 제공하는 좌석부를 포함한 옥외용 냉온열 벤치로서,
   상기 좌석부는, 소정 길이로 이루어지되 길이 방향을 따라 수용 공간이 형성되는 상판부; 상기 상판부의 수용 공간에 수용되어 외부로부터 전기를 인가받아 냉온열을 발생시키는 냉온열 모듈; 및 상기 냉온열 모듈의 상부에서 상기 상판부의 상부를 덮도록 상기 상판부에 결합되는 강화유리로 이루어진 덮개부;를 포함하고,
   상기 지지부는, 상기 상판부 저면에 상단이 결합되고, 바닥에 하단이 고정되며, 둘레에는 내측과 외측을 관통하는 복수의 통풍공이 관통 형성되는 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 수용되되 상기 냉온열 모듈과 연결되는 실외기;를 포함하며,
   상기 냉온열 모듈은, 상기 상판부의 상부에 배치되는 하나 이상의 단열 시트와, 상기 단열 시트의 상부에 배치되는 사각 파이프로 된 냉매 순환 파이프와, 상기 냉매 순환 파이프의 상부에 배치되는 제1테프론 시트와, 상기 제1테프론 시트의 상부에 배치되는 면상 발열 히터와, 상기 면상 발열 히터의 상부에 배치되는 제2테프론 시트와, 상기 제2테프론 시트의 상부에 배치되되 열전도성이 우수한 재질로 이루어지고 무늬가 인쇄된 전사 시트를 포함하고,
   상기 냉매 순환 파이프는 상기 상판부의 폭 방향과 길이 방향을 따라 복수로 절곡 형성되되, 양 단부는 상기 상판부에 관통 형성된 끼움공을 통해 상기 실외기에 결합되며,
   상기 면상 발열 히터는, 탄소나노튜브(CNT)로 이루어진 막대 형태로 이루어져 상기 상판부의 폭방향으로 배치되되, 복수로 마련되어 상호간에 이격되어 상기 상판부의 길이 방향을 따라 사다리꼴 격자 형태로 배치되고,
   상기 상판부는, 판 형태로 이루어지고 끼움공이 형성된 상판과, 상기 상판의 전방과 후방에 착탈가능하게 각각 결합되는 제1 커버 및 제2 커버, 상기 상판의 양측에 착탈가능하게 각각 결합되는 제3 커버 및 제4 커버를 포함하여 이루어지고, 상기 상판에 제1 커버 및 제2 커버와 제3 커버 및 제4 커버가 결합되어 상기 수용 공간을 형성하며,
   상기 제3 커버 및 제4 커버의 길이 방향을 따라 결합홈이 각각 형성되고, 상기 결합홈에는 하나 이상의 배선공이 관통 형성되며, 상기 결합홈에는 쫄대 형태의 마감부재가 착탈 가능하게 결합되고,
   상기 좌석부에는 상기 덮개부의 표면온도를 측정하는 제1센서가 내설되고, 외부 시설물에 설치된 제어박스에는 외부 대기온도를 측정하는 제2센서가 내설되며,
   상기 제어박스의 제어부는 상기 제1센서 및 제2센서로부터 측정된 온도값을 전달받아 기설정된 값에 따라 상기 냉온열 모듈을 냉열모드 또는 온열모드로 작동시키는 것을 특징으로 하는 옥외용 냉온열 벤치.
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