KR102365907B1 - 냉온수 매트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉온수 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉온수 매트 내에 배치된 호스를 따라 이동하는 열매체의 열을 골고루 확산시킬 수 있는 냉온수 매트에 관한 것이다.
이를 위해 베이스 기재층과 호스부재 및 열확산 시트층을 포함하여 이루어지며, 이에 따라 냉온수 매트 내에 구비된 호스를 따라 이동하는 열매체의 열이 주변 영역에만 국한되게 집중되는 것을 방지하고, 사용 시 압력을 가하더라도 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지한다.

Description

냉온수 매트{COLD AND HEAT WATER MATTRESS}
본 발명은 냉온수 매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉온수 매트 내에 배치된 호스를 따라 이동하는 열매체의 열을 골고루 확산시킬 수 있는 냉온수 매트에 관한 것이다.
일반적으로, 기존의 냉온수 매트는 일정크기의 베이스 기재 상에 열매체 이송용 호스를 지그재그로 배치한 후, 호스 내에 온수 또는 냉수를 순환시켜 사용하게 된다.
이러한 구조의 기존 냉온수 매트는 호스가 배치된 주변 영역에만 냉열이나 온열이 발생하게 되며, 이에 따라 열효율이 떨어질 수 있다.
특히, 상기 냉온수 매트는 호스를 통해 이송되는 열매체의 열이 사용자의 몸에 직접 전달되는 구조임에 따라, 열매체가 저온이나 고온일 경우 피부에 저온화상을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.
참고로, 저온화상은 40 ~ 50℃ 사이의 온도에 피부를 지속적으로 노출할 때 생기는 화상으로, 보통 뜨거운 물체가 몸에 닿으면 반사적으로 피하게 되지만 저온화상은 뜨겁다는 자각증상이 없다.
즉 일반화상과는 달리 저온화상은 화상을 입는 동안 별다른 통증이 없다.
한편, 종래의 냉수 매트(쿨 시트)는 포켓 형태의 시트부재 내에 열매체(냉매제)가 충진된 구조로, 이러한 쿨 시트는 보통 대기중의 온도를 흡수하는 방식이다.
다시 말해, 냉수 매트의 열매체가 대기 온도와 동일해지게 되면 에너지를 더 이상 흡수하지 못해 냉수 매트 효율이 떨어지게 된다.
또한 상기 냉수 매트 내에 충진되어 사용되는 열매체는 고흡수성 수지와 물의 배합으로 이루어지게 되는데, 이러한 열매체에 압력을 하였을 때 일측으로 쏠리는 현상이 발생할 수 있으며, 이에 따라 냉수 매트의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제1613666호(공고일: 2016.04.29.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 냉온수 매트 내에 구비된 호스를 따라 이동하는 열매체의 열이 주변 영역에만 국한되게 집중되는 것을 방지할 수 있으며, 사용 시 압력을 가하더라도 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있도록 한 냉온수 매트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 냉온수 매트는, 소정 면적과 두께로 형성되는 베이스 기재층; 상기 베이스 기재층의 상면에 소정 간격 이격되게 지그재그로 배치되며, 공급되는 열매체를 순환시켜줄 수 있도록 유입구와 배출구가 구비되는 호스부재; 및 상기 호스부재가 배치된 베이스 기재층의 상면에 적층되어 상기 열매체의 열을 확산시켜주는 열확산 시트층;을 포함할 수 있다.
이 경우 상기 열확산 시트층은, 내부에 수용공간이 마련되며, 테두리가 밀봉되는 시트부재; 및 상기 수용공간 내에 충진되는 열확산용 유체;를 포함할 수 있다.
또한 상기 시트부재는, 상기 수용공간이 복수로 구획 형성되어 상기 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다.
또한 상기 열확산용 유체는, 물, 상변화물질(PCM, Phase Change Materials), 흡수성폴리머 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
또한 상기 시트부재는, 복수 개로 분할 형성되어 상기 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다.
또한 상기 시트부재의 수용공간 내에는, 상기 수용공간과 대응되는 면적으로 형성되며, 상기 열확산용 유체를 흡착해주는 흡착체;가 삽입될 수 있다.
또한 상기 흡착체는, 부직포, 스폰지, 에어메쉬를 포함한 다공성 재질로 형성될 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 냉온수 매트는, 냉온수 매트 내에 구비된 호스를 따라 이동하는 열매체의 열이 주변 영역에만 국한되게 집중되는 것을 방지하여 냉온수 매트를 장시간 사용하더라도 사용자가 저온화상을 입는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 냉온수 매트를 구성하는 시트부재의 수용공간이 복수로 구획 또는 분할 형성됨에 따라 냉온수 매트의 사용 시 시트부재에 압력이 가해지더라도 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지하여 사용자의 안정적인 사용감을 높이는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수 매트의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수 매트의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수 매트의 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수 매트의 적층구조를 보여주는 도 3의 I-I'선 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수 매트의 사시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수 매트의 분해사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수 매트의 평면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수 매트의 적층구조를 보여주는 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
또한, 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.
한편, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 냉온수 매트의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉온수 매트의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉온수 매트(100)는, 베이스 기재층(110)과, 베이스 기재층(110)의 상면에 배치되는 호스부재(120)와, 호스부재(120)가 배치된 베이스 기재층(110) 상에 적층되는 열확산 시트층(130)을 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 베이스 기재층(110)은 냉온수 매트(100)의 주된 몸체를 이루는 것으로, 합성수지나 천 등의 재질로 형성될 수 있다.
이러한 베이스 기재층(110)은 설정에 따른 면적과 두께로 형성될 수 있으며, 통상적인 매트를 구성하는 경우와 마찬가지로 사각 등의 다각형 형상 또는 원형의 형상으로 형성될 수 있다.
참고로, 베이스 기재층(110)의 상면에는 단열재층(미도시)이 적층되는 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 호스부재(120)는 베이스 기재층(110)의 상면에 배치되어 공급되는 냉수나 온수 등의 유체(이하, '열매체'라 통칭함)를 순환시켜주는 역할을 한다.
구체적으로, 호스부재(120)는 베이스 기재층(110)의 상면에 설정에 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있으며, 열매체가 유입되는 유입구(121)와 유체가 배출되는 배출구(123)를 구비한다.
이에 따라 호스부재(120)는 공급되는 열매체를 베이스 기재층(110)의 전면적에 걸쳐 설정의 배열에 따라 순환시킬 수 있다.
이러한 호스부재(120)는 구부러짐이 용이한 합성수지 재질로 형성될 수 있으며, 기존에 공지된 통상적인 호스부재를 적용하여 사용할 수 있다.
이어서, 도 4를 참조하면, 열확산 시트층(130)은 호스부재(120)가 배치된 베이스 기재층(110)의 상면에 적층되는 것으로, 이러한 열확산 시트층(130)은 호스부재(120)를 따라 순환하는 열매체의 열이 호스부재(120)의 주변 영역에 국한되지 않고 넓게 확산시키는 역할을 수행한다.
즉 기존의 냉온수 매트는 호스부재(120)가 배치된 주변 영역에만 열매체의 냉열이나 온열(이하, '열'이라 통칭함)이 전달될 수 있으며, 이러한 열이 사용자의 피부에 장시간 동안 집중되는 경우 저온화상을 입을 우려가 있다.
이를 방지할 수 있도록 상기 호스부재(120)가 배치된 베이스 기재층(110)의 상면에 열확산 시트층(130)을 배치해줌으로써, 호스부재(120)를 따라 순환되는 열매체의 열이 골고루 확산될 수 있다.
구체적으로, 상기 열확산 시트층(130)은 내부에 수용공간(S)이 마련되는 시트부재(131)와, 상기 시트부재(131)의 수용공간(S) 내에 충진되는 열확산용 유체(133)를 포함할 수 있다.
이 경우 상기 열확산용 유체는 물, 상변화물질(PCM, Phase Change Materials), 흡수성폴리머 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
물론 이에 한정되지 않으며, 상기 호스부재(120)의 열을 확산시킬 수 있다면 상기 열확산용 유체를 다양한 물질로 변경 적용할 수 있다.
일실시예로, 상기 열확산 시트층(130)은 베이스 기재층(110)과 대응되는 면적으로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 적어도 상기 호스부재(120)가 배치된 면적을 덮을 수 있는 정도의 면적으로 형성될 수 있다.
이와 같은 열확산 시트층(130)은 호스부재(120)의 열을 확산시킬 수 있으며, 이에 따라 열이 국한되게 발생되지 않음에 따라 접촉되는 사용자의 피부에 적당한 온도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
즉 상기 열확산 시트층(130)은 열이 너무 뜨겁거나 너무 차갑지 않도록 해줄 수 있으며, 이에 따라 냉온수 매트(100)를 장시간 동안 효율적으로 사용할 수 있다.
한편, 상기 시트부재(131)는 사용 시 가압력에 의해 수용공간(S) 내에 충진된 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있도록 복수로 구획 형성함이 바람직하다.
구체적인 일 실시예로, 시트부재(131)는 적어도 두 장의 시트가 겹쳐지도록 배치된 후 융착부(131a)에 의해 복수의 포켓부(131b)가 형성된 구조로 이루어지고, 상술한 복수의 포켓부(131b) 내에는 열확산용 유체(133)가 각각 충진될 수 있다.
이러한 구조의 포켓부(131b)는 가압력에 의해 열확산용 유체(133)가 일측으로 쏠리는 것을 방지할 수 있도록 설정에 따른 너비로 형성될 수 있다.
이 경우 본 발명에서는 상기 열확산 시트층(130)이 융착부(131a)를 매개로 복수의 포켓부(131b)로 구획 형성된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 포켓부(131b) 내에 충진된 열확산용 유체(133)가 일측으로 쏠리는 것을 방지할 수 있는 구성이라면 다양하게 변경 적용될 수 있음은 물론이다.
예컨대, 다른 실시예에 따른 열확산 시트층(130)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 시트부재(131)가 복수 개로 분할 형성되어 포켓부(131b) 내에 충진된 열확산용 유체(133)가 가압력에 의해 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다.
구체적으로, 다른 실시예에 따른 열확산 시트층(130)은 각각 독립적으로 형성된 복수의 시트부재(131)가 조합된 구조로 형성될 수 있다.
이 경우 본 발명에서는 상기 복수의 시트부재(131)가 서로 독립적으로 적층된 경우의 일례를 들어 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 복수의 시트부재(131)가 접착제나 벨크로 테입 등과 같은 접착수단을 매개로 일체로 결합될 수 있도록 함으로써, 복수의 시트부재(131)가 흐트러지는 것을 방지해줄 수 있다.
한편, 도시하진 않았지만 열확산 시트층(130)과 이웃하는 열확산 시트층(130) 사이에는 설정에 따른 높이와 폭을 갖는 구분벽(미도시.)을 설치할 수 있다.
이러한 구분벽은 쿠션재질로 사용자의 착용감을 보다 더 높이며, 열확산 시트층(130)의 설치와 분리를 보다 더 용이하게 한다.
한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 시트부재(131)는 내부 수용공간(S) 내에 열확산용 유체(133)를 흡착해주는 흡착체(135)가 삽입 설치될 수 있다.
즉, 상기 흡착체(135)는 부직포, 스폰지, 에어메쉬 등을 포함한 다공성 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 흡착체(135)가 열확산용 유체(133)을 흡착해줄 수 있다.
이에 따라 사용자의 안착에 따라 상부에서 시트부재(131)가 가압 되더라도 열확산용 유체(133)가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다.
다시 말해, 상기 시트부재(131)가 복수 개로 분할 형성되는 경우 한쪽 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 이러한 구조의 시트부재(131)는 가압 시 수용공간(S) 내에 충진된 열확산용 유체(133)가 길이방향을 따라 한쪽으로 쏠릴 수 있는 우려가 있다.
이를 방지할 수 있도록 시트부재(131)의 수용공간(S) 내에 흡착체(135)를 삽입해줌으로써 열확산용 유체(133)를 흡착해줄 수 있으며, 이에 따라 열확산용 유체(133)가 한쪽으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다. 이러한 흡착체(135)는 수용공간(S)과 대응되는 면적으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 열확산 시트층(130)이 적층된 냉온수 매트(100)는 상부에 별도의 매트커버(미도시)를 씌워 사용할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 냉온수 매트(100)는, 호스부재(120)가 배치된 베이스 기재층(110)의 상면에 열확산 시트층(130)을 적층 해줌으로써, 상기 호스부재(120)를 따라 이동하는 열매체의 열이 호스부재(120)의 주변 영역에만 국한되게 집중되지 않게 한다.
이에 따라 냉온수 매트(100)를 장시간 사용하더라도 사용자가 저온화상을 입는 것을 방지해줄 수 있다.
또한, 냉온수 매트(100)를 구성하는 시트부재(131)의 수용공간(S)이 복수로 구획 또는 분할 형성됨에 따라, 냉온수 매트(100)의 사용 시 시트부재(131)에 압력이 가해지더라도 열확산용 유체(133)가 일측으로 쏠리는 것을 방지해줄 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
특히, 본 발명에서는 상기 열확산 시트층(130)이 냉온수 매트(100)에 적용된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 물론 이에 한정되지 않으며, 상기 열확산 시트층(130)을 방석이나 조끼 등의 의류에 적용하여 사용할 수도 있음은 물론이다.
100 : 냉온수 매트 110 : 베이스 기재층
120 : 호스부재 121 : 유입구
123 : 배출구 130 : 열확산 시트층
131 : 시트부재 131a : 융착부
131b : 포켓부 S : 수용공간
133 : 열확산용 유체 135 : 흡착체

Claims (7)

  1. 설정의 면적과 두께로 형성되는 베이스 기재층; 상기 베이스 기재층의 상면에 설정에 따른 간격으로 이격되게 지그재그로 배치되며, 공급되는 열매체를 순환시켜줄 수 있도록 유입구와 배출구가 구비되는 호스부재; 및 상기 호스부재가 배치된 베이스 기재층의 상면에 적층되어 상기 열매체의 열을 확산시켜주는 열확산 시트층;을 포함하되,
    상기 열확산 시트층은,
    적어도 두 장의 시트가 겹쳐지도록 배치되고 융착부에 의해 내부 수용공간이 복수로 구획 형성되며, 테두리가 밀봉되는 시트부재; 및 상기 수용공간 내에 충진되는 물, 상변화물질(PCM, Phase Change Materials), 흡수성폴리머 중 어느 하나인 열확산용 유체;를 포함하여,
    상기 수용공간이 복수로 구획 형성되어 상기 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지해주는 것을 특징으로 하는 냉온수 매트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 설정의 면적과 두께로 형성되는 베이스 기재층; 상기 베이스 기재층의 상면에 설정에 따른 간격으로 이격되게 지그재그로 배치되며, 공급되는 열매체를 순환시켜줄 수 있도록 유입구와 배출구가 구비되는 호스부재; 및 상기 호스부재가 배치된 베이스 기재층의 상면에 적층되어 상기 열매체의 열을 확산시켜주는 열확산 시트층;을 포함하되,
    상기 열확산 시트층은,
    적어도 두 장의 시트가 겹쳐지도록 배치되고 융착부에 의해 내부 수용공간이 형성되며, 테두리가 밀봉되는 시트부재; 및 상기 수용공간 내에 충진되는 물, 상변화물질(PCM, Phase Change Materials), 흡수성폴리머 중 어느 하나인 열확산용 유체;를 포함하여,
    상기 시트부재는, 복수 개로 분할 형성되어 상기 열확산용 유체가 일측으로 쏠리는 것을 방지하고;
    이웃하는 열확산 시트층을 구성하는 시트부재와 시트부재 사이에는 구분벽을 형성한 것을 특징으로 하는 냉온수 매트.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 시트부재의 수용공간 내에는,
    상기 수용공간과 대응되는 면적으로 형성되며, 상기 열확산용 유체를 흡착해주는 흡착체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 매트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡착체는,
    부직포, 스폰지, 에어메쉬를 포함한 다공성 재질인 것을 특징으로 하는 냉온수 매트.
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KR101439014B1 (ko) * 2013-03-27 2014-09-05 김금자 온수매트 및 이를 구비한 침대
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