KR20080005292U - 냉·난방 겸용 매트 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 가열 또는 냉각된 물의 순환으로 냉방용 또는 난방용으로 사용할 수 있도록 한 냉·난방 겸용 매트에 관한 것이다.

본 고안 냉·난방 겸용 매트는, 하우징(11)과; 하우징에 내장되는 물수납부(12)와; 하우징(11)에 내장되며, 발열 또는 흡열 반응이 동시에 일어나는 열전소자(13A)와, 열전소자(13A)의 상면에 적층되는 전열부재(13B)와, 전열부재(13B)를 감싸는 단열부재(13C)와, 전열부재(13B)의 내부에 배열되는 열교환 파이프(13D)로 이루어진 열교환기(13)와; 물통(12A)과 열교환기(13) 사이에 구비되는 펌프(14)와; 중첩된 두 시트(15A) 사이에 물 순환용 튜브(15B)가 절곡 배관된 후 시트의 일측으로 양 단부가 노출되는 매트부(15);로 구성되며, 튜브(15B)가 물수납부(12)와 열교환 파이프(13D)에 연결되는 구조이다.

본 고안의 차량용 시트는 물을 이용하기 때문에 전자파에 의한 피해가 없을 뿐 아니라 적은 에너지로 높은 효율을 나타낼 수 있으며, 난방은 물론 여름철에 냉방용으로도 사용이 가능한 이점이 있다.

물, 튜브, 열전소자, 열교환

Description

냉·난방 겸용 매트{The combination heating and cooling mat}

도 1은 본 고안 제1실시예 냉·난방 겸용 매트의 사시도.

도 2는 본 고안 제1실시예 냉·난방 겸용 매트의 열교환기 구성도.

도 3은 본 고안 열교환기의 단면도.

도 4는 본 고안 열교환기의 실시예 단면도.

도 5의 (가), (나), (다)는 본 고안 열교환 파이프의 배관 실시예 평면도.

도 6은 본 고안 제2실시예 냉·난방 겸용 매트의 사시도를 도시하였다.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

11. 하우징 12. 물수납부 12A. 물통

12B. 연결파이프 13. 열교환기 13A. 열전소자

13B. 전열부재 13C. 단열부재 13D.열교환 파이프

14. 펌프 15A. 시트 15B. 튜브

15. 매트부 16. 방열부재 17. 팬

C. 전류 전환 레버 D. 온도조절버튼 J. 시가잭

L. 표시 화면 P. 전원버튼 R. 정류기

T. 타이머 다이얼

본 고안은, 펌프와 튜브에 의해 물의 순환이 가능한 매트에 열전소자를 결합하되, 열전소자에 인가되는 전원의 전류 방향을 자유롭게 변경 가능토록 함으로써, 튜브를 통하여 순환되는 물을 상기 열전소자로서 가열 또는 냉각하여, 필요에 따라, 냉방용 또는 난방용으로 사용할 수 있도록 한 냉·난방 겸용 매트에 관한 것이다.

현재 대부분의 가정은, 기름이나 가스 등으로 물을 가열한 후 가열된 물을 순환시키는 보일러에 의한 실내 난방을 하고 있는 바, 고유가 시대에 접어들면서 난방비가 급등하게 됨에 따라 경제적 부담감이 증가하고 있는 실정이다.

따라서, 보일러가 없어도 필요시 난방을 손쉽게 할 수 있는 전기 매트가 개발되었는 바, 전기 매트는, 직물이나 합성수지 등으로 제조된 다수의 시트를 적층한 매트부의 내부에 열전선을 매입하고, 그 열전선에 전원을 인가할 때 발생하게 되는 줄(Joule)열을 이용하여 난방하는 보조적인 난방 수단으로써, 실내 바닥 전체가 아닌 매트부만을 즉, 필요한 부위만을 난방할 수 있으며, 난방 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 전기 매트는, 기온이 떨어지는 야간에 주로 사용하게 되는 바, 심야 전기를 사용하는 경우에는 유지 비용을 더욱 더 절감할 수 있는 장점도 있다.

그러나, 전기 매트는, 매트부 내부에 매입된 금속 열전선에 전원을 인가함으로써 난방이 이루어지는 바, 열전선에 전기가 흐르면서 인체에 유해하다고 알려진 전자파가 방사되는 문제가 있다.

상기와 같은 단점을 보완하기 위하여, 열전선 대신 매트부 내부에 합성수지 재질의 플렉시블한 소경(小經)의 온수 파이프를 매입하고, 매트부 외부로 연장된 온수 파이프의 양 단부를 소형 전기 보일러의 입수구와 출수구에 각각 연결함으로써 소형 전기 보일러에서 열전선 등의 줄열로 가열시킨 온수에 의해 매트부를 가열할 수 있도록 한, 소형 전기 보일러를 이용한 온수 난방 매트가 개발되었는 바, 이 온수 난방 매트는 전자파가 발산되지 않는다는 장점이 있다.

또한, 상기와 같은 온수 난방 매트는, 소형으로 제작하는 경우 차량용으로도 사용 가능한 장점이 있다.

물론, 1가구 1차량 시대에 접어들면서 자동차의 고급화에 의해 각종 편의 장치가 자동차에 내장되고 있으며, 그들 중의 하나로 열선 등이 내장된 차량용 시트가 있기 때문에 상기 온수 난방 매트를 사용하지 않아도 된다.

하지만, 여전히 대다수의 차량에는 열선 내장 시트가 적용되지 않은 상태이기 때문에, 상기 온수 난방 매트를 컴팩트화 하면 매우 효과적으로 사용할 수가 있다.

그리고, 열선 내장 시트에서도 전자파가 발생될 수 있는 바, 상기의 온수 난방 매트를 사용하는 것이 더욱 바람직할 수도 있다.

그러나, 전자파 위험이 없는 종래의 온수 난방 매트는, 난방만을 할 수 있는 즉, 종래의 온수 난방 매트는 겨울철에만 사용할 수 있는 단점이 있으며, 사용하지 않는 여름철에는 별도로 보관하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 각 가정마다 차량이 보급되면서 가족단위의 여행이 증가하게 되었을 뿐 아니라, 교통량의 폭발적 증가에 의해 차량 내에 머무는 시간이 길어지게 되었는 바, 특히, 무더운 여름철에 운전자를 비롯한 탑승자는 주행에 따른 피로도가 쌓이게 되며, 장거리 운전의 경우 운전자의 건강에 무리를 주기도 한다.

즉, 차량의 내부가 외부 환경의 온도와 많은 차이가 남에 따라 에어컨(겨울에는 히터)를 이용하여 온도를 조절하게 되는데, 이러한 경우에는 좁은 차량 내의 공기가 거의 순환되고, 기기를 작동하기 위해서 많은 연료비가 소모되는 단점이 있다.

그리고, 상기와 같이 무더운 여름철 가정이나 차량에서 에어컨을 가동시켜도 쇼파, 차량 시트 등에 앉아 있거나 누워있는 경우 바닥 자체가 시원해 지지 않기 때문에 바닥과 접촉해 있는 신체에는 땀이 발생하여 옷 등이 땀에 젖거나 불쾌함을 유발하게 되는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 수면 중에 에어컨 등을 장기간 가동할 경우에는, 공기의 불순환에 의한 산소 부족으로 인해 인명의 피해가 생기기도 하기 때문에, 에어컨 등을 장시간 가동할 수 없는 바, 바닥이 시원하지 못하여 쉽게 잠을 이루기 힘든 상황이 종종 발생하곤 한다.

본 고안은, 줄열을 이용한 열전매트 및 소형 전기 보일러를 이용한 온수 난방 매트가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전자파의 발생을 방지함과 아울러, 겨울철에만 난방용으로 사용할 수 있는 계절용 상품이 아니라 겨울철의 난방은 물론 여름철에 냉방까지도 가능한 즉, 사계절용 매트를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 가정뿐만 아니라 차량에서도 사용 가능한 냉·난방 겸용 매트를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적은, 발열과 흡열 반응이 동시에 일어나는 열전소자와, 열전소자에 의해 가열 또는 냉각된 물 순환용 튜브에 의해 달성된다.

본 고안의 냉·난방 겸용 매트는, 중첩된 두 시트 사이에 배관된 물 순환용 튜브 내로 가열 또는 냉각된 물을 순환시킴으로써, 전기가 아닌 물을 이용하여 냉방 또는 난방 가능하도록 함에 그 기술적 특징이 있다.

본 고안의 냉·난방 겸용 매트는, 외면에 온도조절버튼, 타이머 등의 조작 버튼이 구비된 하우징과; 하우징에 내장되며, 물통과 물통에 연결되어 하우징 외부로 일단부가 노출되는 연결파이프로 구성된 함체상의 물수납부와; 하우징에 내장되고, 열전소자와, 열전소자의 상단부에 적층된 전열부재와, 전열부재를 관통하는 금속성의 열교환 파이프 및 전열부재를 감싸는 단열부재로 이루어진 열교환기와; 중 첩된 두 장 이상의 시트 사이에 물 순환용 튜브가 일정 간격을 이루도록 절곡 배관되되 양단부는 외부로 노출되는 매트부로 구성되며, 이때, 매트부의 튜브는 하우징 내의 물수납부 및 열교환기와 연결되어 물의 지속적인 순환 경로를 만들게 되는 바, 각 구성요소에 대해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 고안의 매트는, 크게 매트부와, 매트부에 연결되어 물을 가열 또는 냉각시켜 주는 제어기로 나눌 수 있는 바, 이때 제어기는 상기에서 언급한 하우징과 하우징에 내장되는 열교환기 및 물수납부이다.

상기 매트부는, 중첩된 다수의 시트와 시트 사이에 배관되어 냉·온수의 통로 역할을 하는 물 순환용 튜브로 구성되며, 일체로 연결된 물 순환용 튜브는 만곡부, 평행부 등을 반복하여 시트 사이에서 일정 간격을 이루도록 배관되는 바, 단선 방식의 연결관으로 구성되거나 다중의 분기관으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 다수의 시트는 각각의 테두리부 및 튜브가 지나지 않는 부분에서 상·하로 마주보는 상·하부 시트의 각 저면과 상면을 고주파 등에 의해 결합함으로써, 튜브가 배선된 위치를 고정해주고, 튜브를 보호하기 위하여 잘 찢어지지 않는 피브이씨((PVC, Polyvinyl chloride), 우레탄 등의 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 튜브의 양 단부는 시트의 외부로 노출되어 제어기에 연결되는 바, 제어기를 통해 가열 또는 냉각된 물이 튜브의 일측단부를 통해 튜브 내로 지속적으로 주입되고, 주입된 물은 튜브를 순환한 후, 타측 단부를 통해 다시 제어기로 들어가는 과정을 통해 지속적인 순환이 이루어지는 것이다.

상기 제어기는, 상기 매트부에 연결되어 튜브를 순환하는 물을 가열 또는 냉각시켜 줄뿐 아니라, 물의 온도 조절 및 물이 순환되는 시간을 제어해주는 역할을 하는 것으로, 하우징과 하우징에 내장되는 물수납부, 열교환기 및 물의 순환을 원활히 해주기 위한 펌프로 이루어진다.

하우징은, 내장되는 물수납부와 열교환기를 보호하며, 사용자가 본 고안의 매트를 손쉽게 작동 및 조작할 수 있도록 해주는 것으로, 외면에 전원 버튼, 온도 조절 버튼 및 타이머 등의 조작 버튼이 구비되어 열교환기의 구동 조작을 가능하게 해준다.

상기 물수납부는, 하우징 내에 내장되는 함체상의 물통과, 일측단부가 물통에 연결되고 타측단부는 하우징을 관통하여 외부로 노출되는 연결파이프로 구성되는 바, 상기 연결파이프는 튜브를 순환한 물이 다시 물통 내로 주입되도록 하는 물의 이동 통로 역할을 한다.

이때, 상기 물통의 일측면에 접하거나 인접한 하우징의 일측면이, 개폐 가능한 구조로 이루어지면 개폐부를 통하여 물통 내에 수용된 물의 교체도 가능하게 된다.

열교환기는, 물수납부의 물을 가열 또는 냉각한 후 매트부의 튜브로 이동시켜 주는 역할을 하는 것으로, 전원을 인가받아 상·하부가 동시에 가열·냉각 또는 냉각·가열되는 열전소자와; 열전소자의 상면에 밀착 적층되어 열전소자의 상부 열을 빠르게 전달받을 수 있는 판상의 전열부재와; 전열부재를 감싸는 단열부재와; 상기 전열부재의 내부에 양단부만 노출되도록 매설되는 열교환 파이프(13D)로 구성 된다.

상기 열전소자는, 직류 전류를 흐르게 하면, 전류의 방향에 따라 서로 다른 도체 사이의 접합부 즉 상·하부의 중심부 중 한쪽은 가열되는 반면, 또 다른 한쪽은 냉각되거나; 단일한 도체로 된 막대기의 양 끝에 전위차가 가해지면 이 도체의 양 끝에서 열의 흡수나 방출이 일어나는 열전현상을 이용하여 가열과 냉각을 동시에 할 수 있는 것으로, 열전 효과 또는 펠티에 효과를 일으키는 소자를 이용하게 된다.

본 고안에서는, 직류전원이 일방향으로 공급되면 열전소자의 상부와 하부 각각이 동시에 가열·냉각 되고, 공급되는 직류전원의 방향을 반대방향으로 바꾸면 열전소자의 상부와 하부 각각이 동시에 냉각·가열 되는 열전 소자를 이용하였으며, 특히, 열전소자의 상부 열을 이용하여 물을 냉각 또는 가열시키는 것에 기술적 특징이 있다.

이때, 상기 열전소자의 상면에 밀착 적층되는 판상의 전열부재에 열전소자의 상부 열이 그대로 전달되는 바, 상기 전열부재는 열 전도율이 뛰어난 금, 은, 동, 구리, 알루미늄 등의 금속성 재질로 이루어지는 것이 좋으나, 금, 은과 같은 귀금속의 경우 제조 단가의 상승을 초래하기 때문에 구리나 알루미늄으로 이루어지는 것이 좋다.

그리고, 상기 전열부재의 내부에는 열교환 파이프가 배관되는 바, 열전소자의 상부 열이 전열부재로 전달된 후 열교환 파이프로 전달되고, 열교환 파이프 내를 흐르는 물이 열을 받아 가열 또는 냉각되는 것이다.

이때, 열교환 파이프 내를 흐르는 물이 열전소자 상부에서 발생하는 열을 최대한 많이 전달받기 위해서는 전열부재와 접하는 열교환 파이프의 면적을 최대화시키는 것이 좋은 바, 전열부재와 열교환 파이프가 접하는 면적을 최대화시키는 것이 좋다.

또한, 전열부재가 열전소자로부터 전달받은 열이 손실되는 것을 방지하기 위하여, 열전소자와 밀착 결합되는 전열부재의 저면을 제외한 외주면에 단열부재를 감싸도록 결합하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 매트가 가열 또는 냉각되는 과정을 살펴보면, 물통 내에 수용된 물이 열교환 파이프를 통하여 열교환기를 거치면서 가열 또는 냉각되고, 가열 또는 냉각된 물은 열교환 파이프를 통해 매트부의 튜브로 흐르게 되는바, 가열 또는 냉각된 물이 튜브를 순환하는 과정에서 매트부 전체가 가열 또는 냉각되기 때문에 물의 열을 이용하여 난방 또는 냉방용으로 사용할 수 있는 것이다.

그리고, 매트 내의 튜브를 순환한 물은 다시 물통으로 주입되는 바, 상기의 과정을 계속 반복함으로써, 물의 지속적인 순환이 이루어지는 것이다.

이때, 상기 물의 순환을 돕기 위한 장치로 펌프를 구비하게 되는 바, 물통과 연결되는 열교환 파이프의 일측단부 측에 펌프가 구비됨으로써, 물통의 물을 열교환 파이프 내로 지속적으로 펌핑해주게 된다.

상기의 본 고안은, 열전소자의 상부 열을 이용하는 것으로, 상부 열과 반대의 열이 발생하는 하부 열의 경우, 즉, 상부가 냉각될 경우에는 하부가 가열됨으로 써, 가열된 하부열을 효과적으로 방출해주기 위하여 열전소자의 저면에 밀착 접촉하는 방열부재와 팬을 부가적으로 구비하는 것도 가능하다.

상기와 같이 방열부재와 팬을 구비할 경우, 열전소자의 상부가 가열되고 하부가 냉각될 때에는 별도의 열방출이 필요하지 않으므로 팬을 구동하지 않아도 무관하다.

상기 본 고안의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 1에 본 고안 제 1실시예 냉·난방 겸용 매트의 사시도를, 도 2에 본 고안 제1실시예 냉·난방 겸용 매트의 온도 열교환기 구성도를, 도 3에 본 고안 열교환기의 단면도를, 도 4에 본 고안 열교환기의 실시예 단면도를, 도 5에 본 고안 열교환 파이프의 배관 실시예 평면도를, 도 6에 본 고안 제 2실시예 냉·난방 겸용 매트의 사시도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 고안 냉·난방 겸용 매트는, 함체상의 하우징(11)과;

하우징(11)에 내장된 상태로 물을 수용하는 함체상의 물통(12A)과, 일측단부가 물통(12A)을 관통하고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 외부로 노출되는 연결파이프(12B)로 이루어진 물수납부(12)와;

하우징(11)에 내장되며, 전원을 인가받아 상·하부 각각에서 발열 또는 흡열 반응이 동시에 일어나는 열전소자(13A)와, 열전소자(13A)의 상면에 밀착 적층되는 판상의 전열부재(13B)와, 전열부재(13B)를 감싸는 단열부재(13C)와, 전열부재(13B) 의 내부를 관통하도록 배열되며 일측단부가 상기 물통(12A)에 연결되고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출되는 열교환 파이프(13D)로 이루어진 열교환기(13)와;

상기 물통(12A)과 연결되는 열교환 파이프(13D)의 일측 단부에 구비된 펌프(14)와;

중첩된 두 시트 사이에 물 순환용 튜브(15B)가 배관된 후 시트의 일측으로 양 단부가 노출되는 매트부(15)로 구성된다.

이때, 상기 물 순환용 튜브(15B)의 양 단부는, 하우징(11)의 외부로 노출된 연결파이프(12B)와 열교환 파이프(13D)에 각각 연결됨으로써, 물수납부(12)에서 열교환기(13)를 거쳐 열을 교환받은 물이 매트부(15)의 튜브(15B)를 순환한 후 다시 물수납부(12)의 물통(12A)으로 들어가는 과정을 반복하게 되는 것이다.

즉, 도 2에 도시된 구성도를 참고로, 본 고안의 매트를, 물의 순환과정을 따라 살펴보면 다음과 같다.

상기 물수납부(12)의 물통(12A)에 수용된 물은, 물통(12A)과 연결된 열교환 파이프(13D)의 일측단부를 통하여 열교환 파이프(13D) 내로 전달되는데, 이때, 펌프(14)에 의해 물통(12A) 내의 물이 열교환 파이프(13D)로 빠르고 지속적으로 전달되게 되며, 열교환 파이프(13D) 내로 들어온 물은 열교환 파이프(13D)를 순환하면서 전열부재(13B)로부터 열을 전달받아 가열 또는 냉각되게 된다.

그리고, 가열 또는 냉각된 물은, 열교환 파이프(13D)의 타측단부를 통하여 매트부(15)의 튜브(15B) 일측단부를 통하여 튜브(15B) 내로 전달되게 되고, 튜 브(15B) 내를 순환하는 동안 가열 또는 냉각된 물이 실온의 공기와 접하면서 열을 발산 또는 흡수하면서 튜브(15B)의 타측단부를 통하여 물통(12A)으로 다시 들어가게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 물통(12A)으로 다시 들어온 물은 상기 과정을 반복하면서, 물통(12A)-열교환기(13)-매트부(15)를 지속적으로 순환하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안 매트의 하우징(11)의 외면에는, 열교환기(13)의 열전소자(13A)에 전원을 인가해주고 펌프(14)를 가동시키기 위한 전원버튼(P)과, 열전소자(13A)에 인가되는 교류의 방향을 바꿔주기 위한 전류 전환 레버(C)과, 냉각 또는 가열되는 정도를 조절하기 위한 온도조절버튼(D)과, 열교환기(13)와 펌프(14)의 작동을 제어하기 위한 타이머 다이얼(T) 등이 구비되는 바, 이와 같이 하우징(11)에 구비된 조작 버튼들을 이용하여 사용자가 간편하게 조작할 수 있다.

이때, 상기 하우징(11)의 외면에 현재 물의 온도와 가열 또는 냉각하고자 하는 물의 희망 온도를 표시할 수 있는 소형 액정 화면 등의 표시 화면(L)을 구비하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 열교환기(13)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 교류 전원에 연결되는 열전소자(13A)와, 열전소자(13A)의 상면에 저면이 밀착되도록 적측되며 소정의 두께를 갖는 판상의 전열부재(13B)와, 전열부재(13B)의 저면을 제외한 나머지를 감싸는 단열부재(13C) 및 상기 전열부재(13B)에 양단부가 노출되도록 매설 배관된 열교환 파이프(13D)로 구성되는 바, 전열부재(13B)의 외부로 노출된 열교환 파이프(13D)의 일측 단부는 물수납부(12)의 물통(12A)과 연결되고, 타측 단부는 하우 징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출된 후 매트부 튜브(15B)의 일측단부와 연결된다.

상기 열교환기(13)의 열전소자(13A)는, 일반 가정의 교류 전원을 사용하게 되는 바, 열전소자(13A)의 상·하부에 발열과 냉각 작용이 동시에 일어난 상태를 지속적으로 유지하기 위해서는 일정한 방향의 전류가 인가되어야만 하기 때문에 교류 전류를 직류로 바꾸어 줄 수 있는 정류기(R)가 별도로 구비되어야 한다.

이때, 열전소자(13A)의 상·하부에서 일어나는 냉각·가열 작용을 가열·냉각 작용으로 바꾸기 위하여 별도의 전류 변환기를 구비하는 것도 바람직한 바, 이 전류 변환기가 하우징(11)에 구비된 전류 전환 레버(C)과 연동됨으로써, 사용자는 전류 전환 레버(C)을 이용하여 손쉽게 냉방과 난방의 효과 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같은 구조의 열교환기(13)는, 두 가지 작용을 하게 되는 바, 첫째는, 열전소자(13A)의 상부가 가열, 하부가 냉각되어 전열부재(13B) 및 열교환 파이프(13D)가 가열됨으로써 열교환 파이프(13D) 내부를 순환하는 물이 가열되는 작용을 함으로써 난방용으로 사용하게 되는 경우이며, 둘째는, 열전소자(13A)의 상부가 냉각, 하부가 가열되어 전열부재(13B) 및 열교환 파이프(13D)가 냉각됨으로써 열교환 파이프(13D) 내부를 순환하는 물이 냉각되는 작용을 함으로써 냉방용으로 사용하게 되는 경우이다.

상기 두 가지 작용 중, 특히, 냉방용으로 사용할 경우에는, 열전소자(13A)의 상부가 냉각된 상태를 효율적으로 유지할 수 있도록 가열된 하부의 열을 하우징(11) 내부로 발산시켜 주는 것이 좋은 바, 도 4의 (가)에 도시된 바와 같이, 열 전소자(13A)의 저면에 상단부가 밀착되는 다수개의 방열핀이 구비된 방열부재(16)를 구비하는 것이 좋으며, 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이, 방열부재(16)의 저면에 별도의 팬()을 구비하여 열전소자(13A) 하부에 가열된 열을 재빨리 발산해 주는 것이 좋다.

그리고, 상기 열교환기(13)의 전열부재(13B)는 열교환 파이프(13D)가 매설될 수 있도록 소정의 두께를 갖는 판상으로 이루어지며, 열전소자(13A)의 상부 열을 잘 전달 받을 수 있도록 금, 은, 동, 구리, 알루미늄 등의 열전도성이 높은 금속으로 이루어지는 것이 좋으며, 전열부재(13B) 내부에 매설되는 열교환 파이프(13D) 역시 열전도성과 내구성이 뛰어난 금속으로 이루어지는 것이 좋다.

이때, 상기 금속성 전열부재(13B)의 내부에 열교환 파이프(13D)를 매설하는 작업이 쉽지 않은 바, 도 5의 (가)와 같이, 직선형 열교환 파이프를 관통형성시키거나, (나)와 같이 한번 절곡된 'ㄱ'자 형상으로 매설하는 것도 가능하다.

하지만, 상기 열교환 파이프(13D)는, 전열부재의 열을 최대한 손실없이 전달받아야만 하는 바, 열교환 파이프(13D)가 전열부재(13B)로부터 열을 전달받는 면적을 최대화시키기 위하여, 도 5의 (다)와 같이, 전열부재(13B)의 내부에 만곡부와 직선부를 반복하도록 다수번 절곡되도록 배관됨으로써 열교환 파이프(13D)와 전열부재(13B)의 접촉 면적을 최대로 하는 것이 가장 좋다.

그러나, 상기의 (다)와 같이 구성할 경우에는, 판상의 금속성 전열부재(13B) 내부에 다수 번 절곡된 관통공 즉, 열교환 파이프(13D)를 매설하기 위한 관통공을 형성하기가 힘든 바, 상면에 열교환 파이프(13D) 매설용 홈을 형성한 두 판을 금형 으로 제작하고, 상면의 홈이 서로 대칭을 이루도록 각 상면을 접촉시킨 후 용접 등의 방법으로 결합하여 하나의 판상 전열부재(13B)를 제작할 수 있다.

그리고, 본 고안의 매트는, 도 6에 도시된 바와 같이, 매트 부재를 차량의 좌석부와 등받이부에 대응되는 크기로 제작하여 차량의 좌석에 위치한 상태로 사용할 수도 있다.

상기와 같이 차량용 매트로 사용할 경우에는, 차량의 직류 전원을 이용하기 때문에 별도의 정류기를 구비하지 않아도 무방하나, 전류의 방향을 바꿔줄 수 있는 전류 전환기를 구비하여야 하고, 특히, 차량 전원을 이용하기 위하여 전원 연결선 단부를 시가잭(J)으로 구성하는 것이 좋다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 차량용 시트는 열전선을 가열하는 것이 아니라 가열 또는 냉각된 물을 순환시켜 냉방과 난방의 효과를 얻기 때문에, 전자파에 의한 피해가 없을 뿐 아니라 적은 에너지로 높은 효율을 나타낼 수 있으며, 물의 온도를 자유롭게 조절할 수 있어 겨울은 물론 여름철에도 사용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 온수를 튜브 내로 순환시켜 난방 효과를 얻도록 한 매트에 있어서,

   함체상의 하우징(11)과;

   하우징(11)에 내장된 상태로 물을 수용하는 함체상의 물통(12A)과, 일측단부가 물통(12A)을 관통하고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출되는 연결파이프(12B)로 이루어진 물수납부(12)와;

   하우징(11)에 내장되며, 전원을 인가받아 상·하부 각각에서 발열 또는 흡열 반응이 동시에 일어나는 열전소자(13A)와, 열전소자(13A)의 상면에 밀착 적층되는 판상의 전열부재(13B)와, 전열부재(13B)를 감싸는 단열부재(13C)와, 전열부재(13B)의 내부를 관통하도록 배열되며 일측단부가 상기 물통(12A)에 연결되고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출되는 열교환 파이프(13D)로 이루어진 열교환기(13)와;

   상기 물통(12A)과 열교환기(13)를 연결하는 열교환 파이프(13D)의 일측부에 구비되는 펌프(14)와;

   중첩된 두 시트(15A) 사이에 물 순환용 튜브(15B)가 절곡 배관된 후 시트의 일측으로 양 단부가 노출되는 매트부(15);를 포함하여 구성되며,

   이때, 상기 물 순환용 튜브(15B)의 양 단부는, 하우징(11)의 외부로 노출된 연결파이프(12B)와 열교환 파이프(13D)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.
2. 함체상의 하우징(11)과;

   하우징(11)에 내장된 상태로 물을 수용하는 함체상의 물통(12A)과, 일측단부가 물통(12A)을 관통하고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출되는 연결파이프(12B)로 이루어진 물수납부(12)와;

   하우징(11)에 내장되며, 전원을 인가받아 상·하부 각각에서 발열 또는 흡열 반응이 동시에 일어나는 열전소자(13A)와, 열전소자(13A)의 상면에 밀착 적층되는 판상의 전열부재(13B)와, 전열부재(13B)를 감싸는 단열부재(13C)와, 전열부재(13B)의 내부를 관통하도록 배열되며 일측단부가 상기 물통(12A)에 연결되고 타측단부는 하우징(11)을 관통하여 하우징(11) 외부로 노출되는 열교환 파이프(13D)로 이루어진 열교환기(13)와;

   상기 물통(12A)과 열교환기(13)를 연결하는 열교환 파이프(13D)의 일측부에 구비되는 펌프(14)와;

   중첩된 두 시트(15A) 사이에 물 순환용 튜브(15B)가 절곡 배관된 후 시트의 일측으로 양 단부가 노출되는 매트부(15)와;

   상기 하우징(11) 내의 열교환기(13)와 펌프(14)에 전기적으로 연결되어 전류 전환기를 구비하며, 단부에 시가잭(J)이 구비된 전원 연결선을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 열교환기(13)의 열전소자(13A) 저면에 방열부재(16)가 접촉 또는 인접하도록 구비된 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 열교환기(13) 아래쪽에 팬(17)이 구비된 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 방열부재(16)의 아래쪽에 팬(17)이 구비된 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 하우징(11)의 외면에는 전원버튼(P)과, 열전소자(13A)에 인가되는 교류의 방향을 바꿔주기 위한 전류 전환 레버(C)와, 냉각 또는 가열되는 온도를 조절하기 위한 온도조절버튼(D)과, 열교환기(13)와 펌프(14)의 작동을 제어하기 위한 타 이머 다이얼(T) 및 물의 온도를 표시해주는 표시 화면(L)이 구비된 것을 특징으로 하는 냉·난방 겸용 매트.

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