KR200380248Y1 - 오일을 이용한 온열매트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오일을 이용한 온열매트에 관한 것으로, 단열재가 구비된 매트와, 상기 매트의 내부에 구비되고 액체가 채워진 수용부재와, 상기 수용부재의 일측과 연결된 순환펌프와, 상기 순환펌프를 컨트롤 하고 상기 수용부재와 연결되어진 열교환기와, 상기 열교환기에 전기를 공급하는 전원부를 구비하며, 상기 수용부재에 채워진 액체는 실리콘유인 것이 특징이다.

본 고안에 의하면, 매트에 전열선이 없기 때문에 인체에 유해한 전자파가 발생되지 않으며, 화재 및 감전의 위험이 없다. 그리고, 끓는점이 매우 높은 실리콘유를 사용하기 때문에 효율성이 매우 높다. 또한, 실리콘유는 온열매트를 제작하는 초기과정에서 주입하면 보충할 필요 없이 영구적으로 사용이 가능한 이점이 있다. 그리고, 실리콘유가 채워진 수용부재가 튜브 또는 실리콘 호스로 구비되기 때문에 온열매트를 접은 상태에서 보관 및 이동이 가능한 점도 있다.

Description

오일을 이용한 온열매트{A thermal mat using oil}

본 고안은 오일을 이용한 온열매트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 매트 내부에 구비된 수용부재에 실리콘유가 채워지고, 순환펌프와 열교환기를 통해 실리콘유를 가열하여 순환시키는 오일을 이용한 온열매트에 관한 것이다.

일반적으로 매트는 매트 커버와, 매트 커버의 내부에 구비된 쿠션재로 구성되어 있다. 그리고, 이러한 매트 커버는 소정의 면적을 갖는 상ㆍ하부 시트 가장자리를 박음질로 연결하되, 연결부위가 직접 외부로 노출되는 것을 방지하도록 레이스 등으로 커버하도록 구비되어 있다. 이와 더불어, 매트 커버의 표면에는 여러가지 그림이나 글씨 및 문양이 인쇄되거나 박음질 되어 아늑한 분위기를 자아내도록 구비되어 있다.

그러나 이러한 매트는 단지 사용자가 그 위에 누워 있을 때 단순한 쿠션만을 제공할 뿐 사용자의 체온을 유지하거나, 그에 따른 지압이나 맛사지를 통한 혈액순환을 촉진시키는 등의 부가적인 기능이 없어 피로를 풀기에는 부적절한 원인이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 통상의 매트에 체온을 유지하기 위한 발열수단과 혈액순환을 촉진시켜 체내의 노폐물을 체외로 배출시켜 제거하는 복합적인 기능을 갖는 원적외선 발산체가 구비된 온열 매트가 제안되었다.

그러나, 개선된 온열 매트는 매트 내부에 전열선이 구비되어 사용시 전자파가 발생되기 때문에 인체에 매우 유해하고, 인체와 밀착되는 매트에 구비된 전열선으로 인해 감전의 위험성도 제기되어 왔다. 이와 더불어 화재의 위험성도 감수해야만 하는 문제점이 있었다.

한편, 개선된 종래의 온열 매트의 문제점을 해결하기 위해서 국내 실용신안의 "온수온돌매트(출원번호 1999-19759)"가 제시되었다. 첨부된 도 1과 도 2를 살펴보면, 상면과 하면에 각각 방수외피(1a,1b)가 구비되고, 상면 방수외피(1a) 내측에는 보온재(2)가 위치되며, 하면 방수외피(1b) 내측에는 단열재(3)가 구비된다. 그리고, 이 보온재(2)와 상기 단열재(3) 사이에는 방열관보호재(4)가 구비되어진다. 또한, 방열관보호재(4)의 중심부에는 방열관(5)이 배치되고, 이 방열관(5)의 상측에는 충진재(6)가 방열관(5)의 위치를 고정하고 있다. 상기 방열관(5)에는 물이 채워진 상태에서 온수처리기(7)와 펌프(미도시)를 통해 물이 순환되는 구조를 갖고 있다.

그런데, 상기 온수온돌매트는 방열관(5)이 금속재로 구성되기 때문에 장시간 사용할 경우 방열관(5)이 부식되는 문제점이 있다. 물론, PVC로 구성하여 제조원가를 줄일 수 있다고 명시되어 있지만, 4mm의 소형 직경을 갖도록 구성할 경우 쉽게 파열되기 때문에 PVC로 구성할 수 없게 된다.

이와 더불어, 상기 방열관(5)에 채워진 물은 방열관()의 부식을 부추기게 되고, 물을 이용할 경우 물이 증발되어 지속적(15일에 한번)으로 물을 보충해야 하는 문제점이 있다. 만약 지속적으로 물을 보충하지 않을 경우 점차적으로 물이 증발되기 때문에 온수온돌매트를 전혀 사용할 수 없게 된다. 그러므로, 지속적인 관리가 필요한 번거로움이 있다.

그 뿐만 아니라, 상기 온수온돌매트는 물이 채워지고 순환되는 부재가 관으로 형성되어 매트를 접을 수 없는 단점이 있다. 또한, 매트를 이동시킬 경우 펼쳐진 상태에서만 가능하고, 관이 파열되는 것을 방지하기 위해서는 매트의 양측을 잡고 운반해야만 한다. 때문에, 매트를 옮기는 작업을 두명이 해야만 하는 문제점도 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 화재 및 감전의 위험성을 최소화 하고, 전자파가 발생되지 않는 온열매트를 제공하는데 있다. 또한, 매트를 접은 상태에서 보관 및 운반이 가능한 온열매트를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 오일을 이용한 온열매트는, 단열재가 구비된 매트와, 상기 매트의 내부에 구비되고 액체가 채워진 수용부재와, 상기 수용부재의 일측과 연결된 순환펌프와, 상기 순환펌프를 컨트롤 하고 상기 수용부재와 연결되어진 열교환기와, 상기 열교환기에 전기를 공급하는 전원부를 구비하며, 상기 수용부재에 채워진 액체는 실리콘유인 것이 특징이다.

본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 바람직한 실시예에서, 상기 수용부재는 하나의 내부 공간을 갖는 튜브로 이루어지고, 상기 튜브에는 일정한 간격을 두고 복수개의 격벽이 형성되어진다.

본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 바람직한 실시예에서, 상기 수용부재는 원형 또는 타원형태의 직경을 갖는 하나의 실리콘 호스가 상기 매트에 지그재그로 형태로 배치되어진다.

본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 바람직한 실시예에서, 상기 열교환기는 상기 수용부재의 일측과 연결되는 유동관과, 상기 유동관를 통과하는 실리콘유의 온도를 수동으로 조절하는 온도조절기와, 상기 온도조절기와 연결되고 상기 열교환기의 동작을 자동으로 제어하는 과열방지기를 포함하며, 상기 유동관 사이에는 전기세라믹 히터가 다수개 배치되어진다.

본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 바람직한 실시예에서, 상기 순환펌프는 내열성이 높고 실리콘유의 누유가 발생되지 않는 솔레노이드 펌프로 구비된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 구성 및 작용을 설명하도록 한다.

도시된 도 3내지 도4에서 보는 바와 같이, 본 고안의 오일을 이용한 온열매트(10)는 매트(20), 수용부재(30), 열교환기(40), 순환펌프(50), 전원부(미도시)로 크게 구분된다.

상기 매트(20)는 매트커버(21a,21b)와 쿠션재(22a,22b), 그리고 단열재(23a,23b)를 포함하고 있다. 상기 매트커버(21a,21b)는 상측커버(21a)와 하측커버(21b)로 구분되며, 이 커버(21a,21b)들은 물이나 커피와 같은 액체가 쏟아져도 내부로 스며들지 않는 방수처리된 부직포로 구성된다. 상기 상측커버(21a)와 하측커버(21b)의 테두리는 재봉으로 박음질 될수 있으며, 일측은 벨크로타입이나 지퍼로 개폐가능하게 형성된다. 상기 쿠션재(22a,22b)는 상기 매트커버(21a,21b) 내부에 위치되는 것으로, 상기 상측커버(21a)와 상기 하측커버(21b) 중 어느 한 커버(21a,21b)와 밀착되게 위치될 수도 있다. 또한, 상기 상측커버(21a)와 상기 하측커버(21b)에 각각 밀착되도록 상측쿠션재(22a)와 하측쿠션재(22b)를 갖도록 두개가 형성되는 것이 가장 바람직하다.

상기 단열재(23a,23b)는 상기 쿠션재(22a,22b)와 마찬가지로 매트커버(21a,21b) 내부에 위치되는 것으로, 상측단열재(23a,23b)와 하측단열재(23a,23b)로 구분된다. 이들 단열재(23a,23b)는 보온의 열할을 할 수도 있으며, 소재는 발포성 합성수지를 원료로한 발포체로 구성된 시트나 폴리에스테르 등으로 구성된다. 여기서, 상기 단열재(23a,23b)는 사용자가 매트(20)에 누었을 때 편안함을 느낄 수 있을 정도의 완충성과 복원력을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 매트(20) 내부에는 상기 쿠션재(22a,22b)와 상기 단열재(23a,23b) 사이에 다양한 물질들이 구비될 수도 있다. 이러한 물질들은 인체의 신진대사를 촉진하거나 은은한 향이 지속적으로 발생되는 옥, 황토, 숯, 은, 각종 약재 등이 가공처리되어 구비되어지는 것이다.

상기 수용부재(30)는 상기 상측단열재(23a,23b)와 상기 하측단열재(23a,23b) 사이에 배치되는 것으로, 이 수용부재(30)의 내부에는 액체(실리콘유)가 충진되어 순환되는 것이다. 그리고, 상기 수용부재(30)는 직경이 작은 실리콘 호스(30a)가 지그재그 형태로 매트 내부에 배치된다. 일측은 후술되는 열교환기(40)와 연결되고, 타측은 순환펌프(50)와 연결되는 것이다. 여기서, 상기 실리콘유는 실리콘 제품 중에서도 가장 광범위하게 사용되는 것으로, 내열성, 물리적/화학적 안정성이 우수하고 저온에서도 유동성을 잃지 않는 특성이 있다.

한편, 도시된 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 열교환기(40)는 그 내부에 유동관(41)과 세라믹히터(42)가 구비된다. 그리고, 일측에는 전원이 공급되는 전원부가 구비되어 있다. 먼저, 상기 유동관(41)의 양측 끝단부는 각각 상기 수용부재(30)와 연결되는 유입부(43)와 유출부(44)가 구비된다. 그리고, 상기 열교환기(40)에는 실리콘유의 온도를 수동으로 조절하는 온도조절기(45)가 구비되어진다. 이 온도조절기(45)는 유동관(41)을 통과하는 실리콘유의 온도를 감지하도록 온도센서(미도시)가 구비되어진다. 그리고, 상기 온도센서는 열교환기(40) 외부에 구비된 표시부(46)로 실리콘유의 온도를 실시간으로 표시하게 된다. 또한, 상기 온도조절기(45)는 과열방지기(미도시)가 구비된다. 이 과열방지기는 상기 열교환기(40)의 동작을 자동으로 제어하는 것으로, 기기의 동작으로 인해 실리콘유의 온도가 장시간동안 상승하게 되면 자동으로 동작을 멈추게 하는 것이다. 즉, 일정한 시간동안 열교환기(40)를 동작시켜 실리콘유의 온도를 상승되도록 한 후, 일정 시간이 경과되면 열교환기(40)를 자동으로 제어해주는 역할을 하는 것이다. 예를들어 온열매트(10)의 적정한 온도 범위가 60℃에서 70℃라고 가정할 경우, 실리콘유의 온도가 59℃가 되면 열교환기(40)를 동작시키고, 실리콘유의 온도가 71℃가 될 경우 이 온도를 감지하여 과열방지기(미도시)가 동작되고 열교환기(40)의 작동이 멈추게 되는 것이다.

그리고, 상기 세라믹히터(42)는 전기를 열원으로 하여 상기 유동관(41)에 열을 가하여 주는 것이다. 이러한 세라믹히터(42)는 보편적으로 사용되고 있는 것으로, 국내실용신안공보 1999-20609를 참조하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상기 순환펌프(50)는 상기 수용부재(30)와 연결되는 것으로, 실리콘유를 강제로 순환하게 하는 역할을 한다. 이 순환펌프(50)는 액체가 외부로 유출되지 않도록 소형 솔레노이드펌프로 구성된다. 그리고, 이 순환펌프(50)는 상기 매트(10)의 일측에 위치되어 상기 매트(10)와 일체로 구비되어진다. 여기서, 상기 열교환기(40)와 상기 순환펌프(50)는 인접된 위치에 배치될 수 있고, 각각 이격된 위치에 배치될 수도 있다.

본 고안의 오일을 이용한 온열매트는 도시된 도6과 도7에서 보는 바와 같이 다른 실시예로 구성될 수도 있다. 즉, 수용부재(30)가 일체로 형성되어 하나의 내부 공간을 갖는 튜브(30b)형태로 구성될 수 있는 것이다. 튜브(30b) 형태로 구성될 경우 튜브(30b)에는 일정한 간격을 두고 복수개의 격벽(31)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 튜브(30b)의 일측은 전술한 열교환기(40)에 형성된 유입부(43)와 연결된다. 그리고, 이 튜브(30b)의 타측은 순환펌프(50)와 연결된다. 그러므로, 액체(실리콘유)가 튜브로 유입/유출되어 순환이 가능한 것이다.

이상에서 설명된 본 고안의 오일을 이용한 온열매트에서 열교환기(온도센서, 세라믹히터, 유동관), 순환펌프, 온도조절기, 과열방지기는 보편적으로 또는 광범위하게 사용되고 있는 것이므로 자세한 설명은 생략하였다.

한편, 이상과 같이 구성된 본 고안의 오일을 이용한 온열매트(10)는 매트를 제작하는 과정에서 수용부재(30) 내부에 실리콘유가 충진되어 있다. 이러한 온열매트(10)를 사용하고자 할 경우, 전원부에 전원이 연결되면 수동식 온도조절기(45)를 이용하여 매트의 적정한 온도를 설정한다. 이때, 열교환기(40) 내부에서는 세라믹히터(42)에 전기 에너지가 공급되고, 이 전기에너지는 열을 발생시켜 유동관(41)에 열을 전달하게 되는 것이다. 이와 함께, 순환펌프(50)가 작동되고 수용부재(30) 내부에 충진된 실리콘유가 상기 수용부재(30)를 순환하게 된다. 상기 열교환기(40) 내부에서는 지속적으로 유동관(41)에 열을 전달시키고, 상기 순환펌프(50)에서는 상기 열교환기(40)와 마찬가지로 실리콘유를 강제 순환시키게 되는 것이다. 소정 시간이 경과되면 수용부재(30)에 충진된 실리콘유는 온도가 점차적으로 상승되고, 수용부재(30)와 순환펌프(50) 그리고 열교환기(40)를 경유하면서 지속적으로 순환된다. 그러므로, 사용자는 매트에서 발생되는 열로 인해서 따뜻한 온기를 느낄수 있게 되는 것이다. 장시간 사용시 또는 열교환기의 오랜 작동으로 인해 실리콘유의 온도가 상승되어 매트의 적정한 온도를 초과하게 될 경우, 실리콘유의 온도를 감지하는 온도 센서로 인해 열교환기(40)는 작동을 자동으로 멈추게 된다. 이와 반대로, 기설정된 매트의 적정한 온도보다 실리콘유의 온도가 낮을 경우, 열교환기(40)는 자동으로 동작을 수행하게 된다.

이와 같이 구성되고 작동되는 본 고안의 오일을 이용한 온열매트는 종래의 온열매트와는 달리 열을 발생시키는 방열부재가 실리콘 호스 또는 튜브 형태로 구성된다. 그러므로, 매트를 접은 상태로 보관할 수 있으며 이러한 상태에서 운반이 가능하다. 또한, 전기매트의 감전에 대한 우려를 하지 않아도 되고, 온수매트와 같이 지속적으로 물을 채워줘야 하는 번거로움이 없는 이점이 있다.

또한, 본 고안의 오일을 이용한 온열매트는 그 내부에 세라믹히터와 온도조절기가 구비된 열교환기가 배치되고, 이 열교환기와 연결되고 오일을 수용부재 내부에서 순환시키는 순환펌프가 매트 내부에 각각 구비된다. 그러므로, 매트와 별개로 구비된 종래의 온열매트보다 보관 및 이동이 편리한 이점이 있다. 그리고, 사용중 열교환기나 순환펌프에 커피나 물과 같은 액체를 떨어뜨려 감전이나 화재가 발생되지 않는다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 오일을 이용한 온열매트는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 매트 내부에는 액체가 채워진 수용부재가 구비되고, 상기 액체는 열교환기를 통해서 온도를 높여주며 순환펌프를 통해 액체가 상기 수용부재에서 순환된다. 그리고, 상기 액체는 실리콘유를 사용하기 때문에 매트에서 전자파가 발생되지 않는다. 또한, 화재나 감전의 위험이 전혀 발생되지 않는다.

둘째, 실리콘유가 채워진 수용부재는 하나의 내부 공간을 갖는 튜브로 형성된다. 그리고, 이 튜브에는 일정한 간격을 두고 복수개의 격벽이 형성되어 있다. 그러므로, 매트를 접은 상태로 보관하거나 다른 장소로 이동하는게 가능하다.

셋째, 실리콘유가 채워진 수용부재는 일정한 직경을 갖는 하나의 실리콘 호스부재로 구비되어 있다. 따라서, 매트를 접은 상태에서 보관이 가능함은 물론이고, 실리콘유는 열교환기와 순환펌프 그리고 수용부재를 반복적으로 유동하기 때문에 매트에 전달되는 온도가 짧은 시간에도 고온을 유지하게 된다.

넷째, 열교환기에는 실리콘유의 온도를 수동으로 조절하는 온도조절기가 구비되어 적정한 온도를 수시로 조절할 수 있다. 또한, 열교환기의 동작을 자동으로 제어하는 과열방지기가 구비되어 화상을 입을 우려가 적다.

다섯째, 순환펌프는 내열성을 갖는 솔레노이드 펌프로 구비되어 실리콘유가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

여섯째, 열교환기에 구비되는 유동관 사이에 전기세라믹 히터가 다수개 구비되어진다. 그러므로, 실리콘유를 신속하게 고온으로 높일 수 있다.

즉, 이상에서 설명된 바와 같이 본 고안의 오일을 이용한 온열매트는, 전열선이 없기 때문에 인체에 유해한 전자파가 발생되지 않으며, 화재 및 감전의 위험이 없다. 그리고, 끓는점(약 203℃)이 매우 높은 오일(실리콘유)을 사용하기 때문에 효율성이 매우 높다. 또한, 실리콘유는 온열매트를 제작하는 초기과정에서 주입하면 보충할 필요 없이 영구적으로 사용이 가능한 이점이 있다. 그리고, 실리콘유가 채워진 수용부재가 튜브 또는 실리콘 호스로 구비되기 때문에 온열매트를 접은 상태에서 보관 및 이동이 가능한 점도 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명 되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래의 온열매트를 도시한 개략적인 도면,

도 2는 종래의 온열매트를 도시한 측면 단면도,

도 3은 본 고안의 오일을 이용한 온열매트를 도시한 개략적인 도면,

도 4는 본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 측면 단면도,

도 5는 본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 A부분을 도시한 부분확대도,

도 6은 본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 7은 본 고안의 오일을 이용한 온열매트의 다른 실시예에 따른 측면 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 온열매트 20 : 매트

21a : 상측커버 21b : 하측커버

22a : 상측쿠션재 22b : 하측쿠션재

23a : 상측단열재 23b : 하측단열재

30 : 수용부재 30a : 실리콘 호스

30b : 튜브 31 : 격벽

40 : 열교환기 41 : 유동관

42 : 세라믹히터 43 : 유입부

44 : 유출부 45 : 온도조절기

46 : 표시부 50 : 순환펌프

Claims (5)

1. 단열재가 구비된 매트와;

   상기 매트의 내부에 구비되고, 액체가 채워진 수용부재와;

   상기 수용부재의 일측과 연결되고, 상기 매트 내부에 위치되는 순환펌프와;

   상기 순환펌프를 컨트롤 하고, 상기 수용부재와 연결되도록 매트 내부에 구비되어진 열교환기와;

   상기 열교환기에 전기를 공급하는 전원부를 구비하되;

   상기 수용부재에 채워진 액체는 실리콘유인 것을 특징으로 하는 오일을 이용한 온열매트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수용부재는 하나의 내부 공간을 갖는 튜브로 이루어지되;

   상기 튜브에는 일정한 간격을 두고 복수개의 격벽이 형성되어진 것을 특징으로 하는 상기 오일을 이용한 온열매트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수용부재는 원형 또는 타원형태의 직경을 갖는 하나의 실리콘 호스가 상기 매트에 지그재그 형태로 배치되어진 것을 특징으로 하는 상기 오일을 이용한 온열매트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 열교환기는 상기 수용부재의 일측과 연결되는 유동관과;

   상기 유동관를 통과하는 실리콘유의 온도를 수동으로 조절하는 온도조절기와;

   상기 온도조절기와 연결되고, 상기 열교환기의 동작을 자동으로 제어하는 과열방지기를 포함하되;

   상기 유동관 사이에는 전기세라믹 히터가 다수개 배치되어진 것을 특징으로 하는 상기 오일을 이용한 온열매트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 순환펌프는 내열성이 높고, 실리콘유의 누유가 발생되지 않는 솔레노이드 펌프로 구비된 것을 특징으로 하는 상기 오일을 이용한 온열매트.