KR102453692B1 - 온열매트 - Google Patents
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Abstract
온열매트가 개시된다. 온열매트는 복수의 전극과 상기 복수의 전극 사이를 횡으로 연결하는 복수의 탄소사를 포함하는 적어도 하나의 단위 발열유닛을 구비하는 면상 발열체, 면상 발열체에 전원을 공급하는 전원 공급부 및 전원의 공급을 제어하여 면상 발열체의 온도를 조절하는 전원 제어부를 포함하되, 단위 발열유닛은, 하부 커버, 하부 커버의 상부에 형성되고, 기 설정된 열을 발생하는 발열층, 발열층을 둘러싸도록 형성되어 상기 발열층의 내구성을 강화하는 내부 커버, 내부 커버의 상부에 형성되고, 전기적 절연을 수행하는 절연층 및 절연층의 상부에 형성되는 상부 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 온열매트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성을 강화한 온열매트에 관한 것이다.
일반적으로, 전기장판, 전기담요, 찜질팩과 같은 전열기의 열원으로 사용되는 발열선은 최초에 저항값이 높아 자체에서 발열하는 동선 등과 같은 금속선으로 사용되어왔다. 하지만 종래의 발열선은 사용 중 접히게 되면 쉽게 손상되거나, 파단되고, 장기간 사용시 산화로 저항기차 불안정해지며, 자장의 크기가 증가되어 인체에 유해한 전자파를 다량으로 발생하는 문제점을 갖고 있다.
이에 따라 최근에는 탄소사 또는 섬유나 필름의 표면에 침전이나 인쇄방식으로 탄소를 코팅한 선재와 내열섬유를 위사와 경사로 하여 제직 구성한 면상 발열층이 널리 적용되고 있다. 면상 발열층은 제직된 면상체에 전원선인 동선을 양측에 구비하고, 양측 전원선을 통해 전류를 공급하게 되면 탄소사 또는 탄소분말에서 발생하는 저항치에 의하여 발열작용이 수행된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 단위 발열유닛의 발열층을 내부 커버로 코팅하여 내구성을 높인 온열매트를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 단위 발열유닛의 내부 커버 및 하부/상부 커버를 방수 재질로 형성하는 온열매트를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 온열매트는 복수의 전극과 상기 복수의 전극 사이를 횡으로 연결하는 복수의 탄소사를 포함하는 적어도 하나의 단위 발열유닛을 구비하는 면상 발열체, 상기 면상 발열체에 전원을 공급하는 전원 공급부 및 상기 전원의 공급을 제어하여 상기 면상 발열체의 온도를 조절하는 전원 제어부를 포함하되, 상기 단위 발열유닛은, 하부 커버, 상기 하부 커버의 상부에 형성되고, 기 설정된 열을 발생하는 발열층, 상기 발열층을 둘러싸도록 형성되어 상기 발열층의 내구성을 강화하는 내부 커버, 상기 내부 커버의 상부에 형성되고, 전기적 절연을 수행하는 절연층 및 상기 절연층의 상부에 형성되는 상부 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 내부 커버는, 상기 발열층의 양면이 코팅되도록 일면에 형성된 접착제를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 내부 커버의 재질은, 상기 하부 커버 및 상기 상부 커버의 재질보다 발화점이 더 높은 것을 특징으로 한다.
또한 상기 하부 커버, 상기 내부 커버 및 상기 상부 커버의 재질은, 방수 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 절연층은, 엠보싱 형상, 바둑판 형상, 줄무늬 형상 중 적어도 하나의 요철 모양으로 형성되어 복사 대류가 이루어질 수 있는 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 면상 발열체가 복수의 단위 발열유닛을 구비하는 경우, 상기 전원 제어부는, 기 설정된 시간마다 번갈아가며 상기 복수의 단위 발열유닛에 전원이 공급되도록 전원을 스위칭 제어하되, 상기 복수의 단위 발열유닛 중 어느 하나가 고장인 경우, 고장인 단위 발열유닛에 전원 공급을 차단하고, 나머지 정상인 단위 발열유닛에만 스위칭 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 절연층과 상기 상부 커버 사이에 적어도 하나가 형성되고, 상기 단위 발열유닛의 감압 데이터를 생성하는 감압부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 면상 발열체가 복수의 단위 발열유닛을 구비하는 경우, 상기 전원 제어부는, 상기 복수의 단위 발열유닛별 감압 데이터에 따라 전원이 공급되도록 전원을 개별 제어하되, 사용자 신체와의 접촉 횟수 또는 접촉 시간을 이용하여 발열 레벨을 단계화하고, 상기 단계화된 발열 레벨을 이용하여 상기 복수의 단위 발열유닛별 전원 공급량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원 제어부는, 상기 감압 데이터를 생성한 센서가 복수개인 경우, 해당 센서의 위치를 이용하여 사용자의 신체 크기를 추정하고, 상기 추정된 신체 크기를 더 이용하여 상기 발열 레벨을 단계화하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원 공급부가 차량의 차량용 배터리인 경우, 상기 전원 제어부는, 복수의 전압 크기를 설정하고, 상기 차량용 배터리로부터 공급되는 전압 크기가 기 설정된 복수의 전압 크기에 이르면 각 전압 크기별로 서로 다른 경고음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 전극과 탄소사를 포함하는 발열층을 발화점이 높은 내부 커버로 코팅하여 내구성을 높이는 동시에 화재 위험을 최소화할 수 있다.
또한 내부 커버 및 하부/상부 커버를 방수 재질로 형성하여 물이 발열층에 스며드는 현상을 이중 구조로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 온열매트가 수행하는 적외선 센싱을 위한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 온열매트가 수행하는 적외선 센싱을 위한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
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.
본 명세서 및 도면(이하 '본 명세서')에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 발열유닛의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 온열매트는 탄소섬유를 이용하여 열을 발생하는 매트로써, 일반 가정, 좌식 사무실, 캠핑용 차량 등에 사용될 수 있다. 온열매트는 면상 발열체(100), 전원 공급부(200) 및 전원 제어부(300)를 포함한다.
면상 발열체(100)는 적어도 하나의 단위 발열유닛(110)을 구비하고, 매트의 크기에 따라 단위 발열유닛(110)의 개수가 변동될 수 있다. 예를 들어 면상 발열체(100)는 싱글 매트 크기인 경우, 단위 발열유닛(110)을 1개 포함할 수 있고(도 1), 더블 매트 크기인 경우, 단위 발열유닛(110a, 110b)을 2개 포함할 수 있으나(도 2), 이에 한정하지 않는다. 단위 발열유닛(110)는 하부 커버(1101), 발열층(1102), 내부 커버(1103), 절연층(1104) 및 상부 커버(1105)를 포함하고, 감압부(400)를 더 포함할 수 있다.
하부 커버(1101)는 단위 발열유닛(110)의 하부에 위치하고, 사용자와 접촉되는 부분으로 각종 침구에 사용되는 시트 재질로 형성된다. 하부 커버(1101)는 내부에 배치된 발열층(1102) 등을 보호하는 동시에 물이 내부로 스며드는 현상을 방지한다. 이를 위해 하부 커버(1101)는 방수 재질로 형성될 수 있다.
발열층(1102)은 하부 커버(1101)의 상부에 형성되고, 복수의 전극(111)과 복수의 탄소사(112)를 이용하여 기 설정된 열을 발생한다. 즉 발열층(1102)은 복수의 전극(111)에 전원이 인가되어 전류가 흐르면 복수의 탄소사(112)에 의해 열을 발생한다. 이때 탄소사(112)는 복사열 방식으로 열을 발생시킨다. 금속 코일에 의한 발열은 전자파와 자기장을 발생시켜 사용자에게 해로운 반면, 탄소사(112)에 의한 복사열 방식은 사용자에게 해로운 전자파와 자기장이 발생되지 않으며 오히려 사용자에게 이로운 원적외선 및 음이온을 방출한다. 전원은 면상 발열체(100) 외부에 마련된 전원 공급부(200)로부터 공급되거나, 각 단위 발열유닛(110)마다 독립적으로 마련된 배터리(미도시)로부터 공급될 수 있으며, 배터리는 12V 직류 전원 또는 스마트폰용 5V 보조 배터리일 수 있다. 여기서 발열층(1102)은 탄소섬유 재질의 탄소사(112)로 된 것으로 도시 및 설명되고 있으나, 이에 한정하지 않고 열선 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있다.
복수의 전극(111)과 탄소사(112)의 배치는 다음과 같다. 복수의 전극(111)은 일정 간격으로 이격된 제1 전극(111a) 및 제2 전극(111b)로 이루어지고, 복수의 탄소사(112)는 제1 전극(111a)과 제2 전극(111b) 사이를 횡으로 연결한다. 이때 제1 전극(111a), 제2 전극(111b) 및 탄소사(112)의 길이는 온열매트가 사용되는 목적에 따라 길이 조절이 가능하다.
내부 커버(1103)는 발열층(1102)을 둘러싸도록 형성된다. 여기서 내부 커버(1103)는 발열층(1102)의 양면이 코팅되도록 두 개의 내부 커버(1103) 사이에 발열층(1102)을 배치한다. 이때 내부 커버(1103)는 내부 커버(1103) 중 접착제가 구비된 각 일면이 대향되도록 배치한 후, 압착하여 코팅할 수 있다. 이를 통해 내부 커버(1103)는 발열층(1102)이 외부 충격으로 인해 주름이 지지 않고 판상형태로 고정시키고, 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 내부 커버(1103)는 하부 커버(1101) 및 상부 커버(1105)의 재질보다 발화점이 더 높은 재질로 형성됨으로써, 화재 위험을 최소화하는 동시에, 방수 재질로도 형성되어 이중 구조의 방수 처리를 수행할 수 있다. 내부 커버(1103)는 일면에 접착제가 구비되고, 타면에 방수 처리 및 절연 처리가 된 섬유 시트지일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
절연층(1104)은 내부 커버(1103)의 상부에 형성되고, 전기적 절연을 수행한다. 절연층(1104)은 발열층(1102)으로부터 발생되는 열이 복사 대류할 수 있는 공간을 제공하고, 열의 체류 시간을 증가시켜 단위 발열유닛(110)의 열 효율을 향상시킬 수 있다. 즉 절연층(1104)는 엠보싱 형상, 바둑판 형상, 줄무늬 형상 중 적어도 하나의 요철 모양으로 형성되어 복사 대류가 원활하게 이루어질 수 있는 공간을 제공하는 동시에 사용자가 앉거나 누웠을 때 푹신한 쿠션감을 제공할 수 있다. 또한 절연층(1104)은 다양한 재질로 형성될 수 있고, 예를 들어 섬유나 세립 등의 틈새나 발포 재료 내부의 기포가 서로 연속되는 재료로 이루어질 수 있다.
상부 커버(1105)는 단위 발열유닛(110)의 상부에 위치하고, 하부 커버(1101)와 마찬가지로 사용자와 접촉되는 부분으로 각종 침구에 사용되는 시트 재질로 형성된다. 상부 커버(1105)는 내부에 배치된 발열층(1102) 등을 보호하는 동시에 물이 내부로 스며드는 현상을 방지한다. 이를 위해 상부 커버(1101)는 방수 재질로 형성될 수 있다.
감압부(400)는 절연층(1104)과 상부 커버(1105) 사이에 적어도 하나가 형성되고, 단위 발열유닛(110)의 감압 데이터를 생성한다. 여기서 감압부(400)는 사용자의 신체 부분에 의한 압력을 감지하여 감압 데이터를 생성할 수 있다. 감압부(400)는 압력 센서 또는 압전 소자 등으로 이루어질 수 있다.
한편 단위 발열유닛(110)은 도면에 도시되지 않았으나, 단열층(미도시)를 더 포함할 수 있다. 단열층은 하부 커버(1101)와 발열층(1102) 사이에 형성되고, 발열층(1102)의 열이 하부 커버(1101)로 전달되는 것을 차단하는 역할을 수행함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있다.
전원 공급부(200)는 면상 발열체(100)에 전원을 공급한다. 전원 공급부(200)는 외부 전원이거나, 배터리 형태의 전원일 수 있다.
전원 제어부(300)는 전원 공급부(200)로부터 공급되는 전원을 제어하여 면상 발열체(100)의 온도를 조절한다. 전원 제어부(300)는 사용자에 의해 입력되는 온도 수치에 따라 전원을 공급하여 면상 발열체(100)의 온도를 조절하거나, 기 설정된 패턴에 의해 자동으로 온도를 조절할 수 있다.
여기서 면상 발열체(100)가 복수의 단위 발열유닛(110a, 110b)을 구비하는 경우, 전원 제어부(300)는 기 설정된 시간마다 번갈아가면 복수의 단위 발열유닛(110a, 110b)에 전원이 공급되도록 전원을 스위칭 제어할 수 있다. 즉 전원 제어부(300)는 시차를 두고 복수의 단위 발열유닛(110a, 110b)에 순차적으로 전류를 인가하여 탄소사(112)가 발열되면 발열된 열이 탄소사(112)에 축적되는 현상을 이용하여 스위칭 제어를 할 수 있다. 이때 전원 제어부(300)는 복수의 단위 발열유닛(110a, 110b) 중 어느 하나가 고장인 경우, 고장인 단위 발열유닛에 전원 공급을 차단하고, 나머지 정상인 단위 발열유닛에만 스위칭 제어를 할 수 있다.
또한 전원 제어부(300)는 감압 데이터를 복수의 범위로 분류하여 복수의 압력 레벨을 설정하고, 각각의 압력 레벨에 대응하는 온도 범위가 룩-업 테이블(look-up table) 형식으로 저장한다. 이때 면상 발열체(100)가 복수의 단위 발열유닛(110)을 구비하는 경우, 전원 제어부(300)는 감압부(400)로부터 생성된 감압 데이터를 이용하여 복수의 단위 발열유닛(110a, 110b)별로 전원을 제어할 수 있다. 전원 제어부(300)는 사용자 신체와의 접촉 횟수 또는 접촉 시간을 이용하여 발열 레벨을 단계화하고, 단계화된 발열 레벨을 이용하여 복수의 단위 발열유닛별 전원 공급량을 제어할 수 있다. 이때 전원 제어부(300)는 감압 데이터를 생성한 센서가 복수개인 경우, 해당 센서의 위치를 이용하여 사용자의 신체 크기를 추정하고, 추정된 신체 크기를 더 이용하여 발열 레벨을 단계화할 수 있다. 예를 들어 감압 데이터를 생성한 센서의 개수가 일반 성인을 기준으로 설정된 개수보다 낮은 경우 사용자가 어린이로 추정하여 일반 성인보다 낮은 온도를 가지는 발열 레벨을 단계화할 수 있다.
여기서 전원 공급부(200)가 차량의 차량용 배터리인 경우, 전원 제어부(300)는 차량용 배터리가 방전되지 않도록 전원 공급을 제어한다. 예를 들어 사용자가 10V로 전압을 설정한 후, 시간이 지남에 따라 차량용 배터리로부터 공급되는 전압 크기가 점점 작아져 10V에 이르게 되면 전원 제어부(300)는 차량용 배터리의 전원 공급을 차단하여 차량 배터리가 방전되는 것을 방지한다. 또는 전원 제어부(300)는 사용자가 복수의 전압 크기를 설정한 후, 시간이 지남에 따라 차량용 배터리로부터 공급되는 전압 크기가 점점 작아져 기 설정된 복수의 전압 크기에 이르면 각 전압 크기별로 서로 다른 경고음을 출력하여 사용자가 현재 차량용 배터리의 상태를 단계적으로 인지할 수 있게 도와준다. 추가적으로 전원 공급부(200)는 면상 발열체(100)에서 차량용 배터리 방향으로 전류가 역류하는 현상을 방지하는 역류 차단 수단을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온열매트를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 온열매트가 수행하는 적외선 센싱을 위한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 온열매트는 면상 발열체(100), 전원 공급부(200), 전원 제어부(300) 및 센서부(500)를 포함한다.
면상 발열체(100), 전원 공급부(200) 및 전원 제어부(300)는 전술한 일 실시예 또는 다른 실시예와 실질적으로 동일하므로 반복 설명은 생략한다.
센서부(500)는 센서 모듈(510) 및 제1 통신 모듈(520)를 포함하고, 면상 발열체(100)와 이격된 상부 공간에 설치된다. 여기서 상부 공간은 일반 가정의 경우 천장을 의미할 수 있고, 캠핑용 차량의 경우 차량의 상부 하우징(예를 들면 루프 등)일 수 있다. 센서 모듈(510)은 PIR(Passive Infrared) 센서, 초음파 센서, 열 센서, 가스 센서 중 적어도 하나를 포함한다. PIR 센서는 감지 각도 범위 안에 적외선의 변화가 있으면 High(1) 신호를 생성하고, 적외선의 변화가 없으면 Low(0) 신호를 생성한다. 여기서 사람의 인체에서는 약 7~14㎛ 정도의 긴 파장을 가진 적외선이 방출되며, PIR 센서는 이러한 인체의 적외선을 감지하여 인체의 존재 여부를 판단한다.
초음파 센서는 PIR 센서보다 감지 각도 범위가 작지만 초음파를 통해 지속적으로 사용자를 감지한다. 즉 초음파 센서는 사용자가 수면 또는 정지된 상태를 일정 시간 유지하는 경우에 PIR 센서에서 감지할 수 없는 사용자를 감지할 수 있다.
열 센서는 면상 발열체(100) 방향에 대한 열을 감지한다. 열 센서는 사용자가 존재를 감지할 뿐만 아니라, 화재 발생 조짐이 보이는 경우에도 해당 부위에 대한 열을 감지한다.
가스 센서는 밀폐된 공간에서 사용자에게 위험이 될 수 있는 이산화탄소, 일산화탄소 등을 감지한다. 가스 센서는 화재 발생시 발생되는 이산화탄소, 일산화탄소 이외의 가스를 감지할 수 있다. 센서 모듈(510)에 의해 사용자의 존재 여부, 화재 발생 여부, 화재 발생 조짐이 감지되는 경우, 센서 모듈(510)는 제1 통신 모듈(510)을 통해 감지 정보를 전원 제어부(300)로 전송한다. 전원 제어부(300)는 제2 통신 모듈(310)을 구비하여 센서부(500)로부터 전송된 감지 정보를 수신한다. 전원 제어부(300)는 수신된 감지 정보를 기반으로 전원 공급부(200)의 온(on)/오프(off)를 제어하여 자동으로 면상 발열체(100)의 동작을 제어할 수 있다. 또한 전원 제어부(300)는 제2 통신 모듈(310)을 통해 외부 단말(미도시)과의 통신을 수행하고, 해당 통신 과정으로 사용자가 원격에서도 모니터링 또는 전원 제어를 할 수 있도록 한다.
예를 들어 사용자가 없는 상태에서 임의의 사용자가 접근하는 경우, 센서부(500)는 PIR 센서를 통해 우선적으로 사용자를 감지하여 감지 정보를 전원 제어부(300)로 전송하고, 이를 수신한 전원 제어부(300)는 전원 공급부(200)를 온 시켜 면상 발열체(100)의 동작을 개시하여 온열매트의 난방이 되도록 할 수 있다. 이때 센서부(500)는 초음파 센서 및 열 센서를 더 이용하여 사용자를 감지할 수 있다. 바람직하게는 센서부(500)는 PIR 센서를 통한 감지를 먼저 수행하고, 기 설정된 시간이 경과한 후 초음파 센서 및 열 센서를 통한 감지를 순차적으로 수행하도록 하여 전력소모를 최소화한다. 특히 센서부(500)는 실시간으로 가스 센서를 이용하여 현재 공간에 존재하는 유해가스를 감지하고, 유해가스가 기준치 이상인 경우 경고음을 발생시킬 수 있다.
또한 사용자가 있는 상태에서 해당 사용자가 온열매트 주변을 떠나는 경우, 센서부(500)는 이를 감지하여 감지 정보를 전원 제어부(300)로 전송하고, 이를 수신한 전원 제어부(300)는 전원 공급부(200)를 오프 시켜 면상 발열체(100)의 동작이 정지되도록 하여 온열매트의 난방이 중지되도록 할 수 있다.
한편 센서부(500)가 화재 발생 또는 화재 발생 조짐을 감지한 경우, 센서부(500)는 감지 정보를 전원 공급부(200)를 전원 제어부(300)로 전송하고, 이를 수신한 전원 제어부(300)는 전원 공급부(200)를 오프 시켜 면상 발열체(100)의 동작이 정지되도록 하여 온열매트의 난방이 중지되도록 할 수 있다. 전술된 바와 같이, 온열매트는 복수의 전극과 탄소사를 포함하는 발열층을 발화점이 높은 내부 커버로 코팅하여 내구성을 높이는 동시에 화재 위험을 최소화할 수 있다. 또한 온열매트는 내부 커버 및 하부/상부 커버를 방수 재질로 형성하여 물이 발열층에 스며드는 현상을 이중 구조로 방지할 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 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 면상 발열체
110: 단위 발열유닛
111: 전극
112: 탄소사
200: 전원 제어부
300: 전원 공급부
400: 감압부
1101: 하부 커버
1102: 발열층
1103: 내부 커버
1104: 절연층
1105: 상부 커버
110: 단위 발열유닛
111: 전극
112: 탄소사
200: 전원 제어부
300: 전원 공급부
400: 감압부
1101: 하부 커버
1102: 발열층
1103: 내부 커버
1104: 절연층
1105: 상부 커버
Claims (10)
- 복수의 전극과 상기 복수의 전극 사이를 횡으로 연결하는 복수의 탄소사를 포함하는 적어도 하나의 단위 발열유닛을 구비하는 면상 발열체;
상기 면상 발열체에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 전원의 공급을 제어하여 상기 면상 발열체의 온도를 조절하는 전원 제어부;를 포함하되,
상기 단위 발열유닛은,
방수 재질로 형성되는 하부 커버;
상기 하부 커버의 상부에 형성되고, 기 설정된 열을 발생하는 발열층;
방수 재질로 형성되고, 상기 발열층의 양면이 코팅되도록 형성되어 상기 발열층의 내구성을 강화하며, 화재 위험을 감소시키는 내부 커버;
상기 내부 커버의 상부에 형성되고, 전기적 절연을 수행하는 절연층; 및
방수 재질로 형성되고, 상기 절연층의 상부에 형성되는 상부 커버;를 포함하고,
상기 면상 발열체가 복수의 단위 발열유닛을 구비하는 경우,
상기 전원 제어부는,
기 설정된 시간마다 번갈아가며 상기 복수의 단위 발열유닛에 전원이 공급되도록 전원을 스위칭 제어하되, 상기 복수의 단위 발열유닛 중 어느 하나가 고장인 경우, 고장인 단위 발열유닛에 전원 공급을 차단하고, 나머지 정상인 단위 발열유닛에만 스위칭 제어를 하는 것을 특징으로 하는 온열매트. - 제 1항에 있어서,
상기 내부 커버는,
상기 발열층의 양면이 코팅되도록 일면에 형성된 접착제를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 온열매트. - 제 1항에 있어서,
상기 내부 커버의 재질은,
상기 하부 커버 및 상기 상부 커버의 재질보다 발화점이 더 높은 것을 특징으로 하는 온열매트. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 절연층은,
엠보싱 형상, 바둑판 형상, 줄무늬 형상 중 적어도 하나의 요철 모양으로 형성되어 복사 대류가 이루어질 수 있는 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 온열매트. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 면상 발열체가 복수의 단위 발열유닛을 구비하는 경우,
상기 전원 제어부는,
상기 복수의 단위 발열유닛별 감압 데이터에 따라 전원이 공급되도록 전원을 개별 제어하되, 사용자 신체와의 접촉 횟수 또는 접촉 시간을 이용하여 발열 레벨을 단계화하고, 상기 단계화된 발열 레벨을 이용하여 상기 복수의 단위 발열유닛별 전원 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 온열매트. - 제 8항에 있어서,
상기 절연층과 상기 상부 커버 사이에 적어도 하나의 센서를 구비하고, 상기 센서를 이용하여 상기 단위 발열유닛의 감압 데이터를 생성하는 감압부;를 더 포함하고,
상기 전원 제어부는,
상기 감압 데이터를 생성한 센서가 복수개인 경우, 해당 센서의 위치를 이용하여 사용자의 신체 크기를 추정하고, 상기 추정된 신체 크기를 더 이용하여 상기 발열 레벨을 단계화하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 온열매트. - 제 1항에 있어서,
상기 전원 공급부가 차량의 차량용 배터리인 경우,
상기 전원 제어부는,
복수의 전압 크기를 설정하고, 상기 차량용 배터리로부터 공급되는 전압 크기가 기 설정된 복수의 전압 크기에 이르면 각 전압 크기별로 서로 다른 경고음을 출력하는 것을 특징으로 하는 온열매트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220022881A KR102453692B1 (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 온열매트 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220022881A KR102453692B1 (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 온열매트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102453692B1 true KR102453692B1 (ko) | 2022-10-11 |
Family
ID=83598909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220022881A KR102453692B1 (ko) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 온열매트 |
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- 2022-02-22 KR KR1020220022881A patent/KR102453692B1/ko active IP Right Grant
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