KR20150075903A - Boiler for cooling and heating mat - Google Patents

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    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Abstract

The present invention relates to a boiler for a hot and cold water mat which heats and cools the mat by heating and cooling a heat sink with high thermal conductivity using a heater and a peltier device, thereby generating hot water and cold water. In addition, the purpose of the present invention is to prevent dew condensation on the boiler and the mat caused by cooling heat during a cooling operation in the summer and remove humidity caused by sweat generated during sleep. To achieve the purpose, the boiler for a hot and cold water mat according to the present invention comprises: a water tank for accommodating water; a circulation pipe for circulating the water in the water tank to the mat; a circulation pump for forcibly circulating the water; a heat sink made of a material with high thermal conductivity and having a water circulation hole for introducing and discharging water formed inside, wherein the circulation pipe is mounted to be connected to the circulation hole or penetrate the circulation hole; a heater installed in contact with one side surface of the heat sink; a peltier device having a cooling surface installed in contact with the other side surface of the heat sink; a sensor part for checking a dew point; and a controller for outputting a control value for controlling the heater or the peltier device if a temperature is set by a user, simultaneously generating the speed value of the circulation pump in proportion to the control value, and controlling the peltier device to be operated at temperatures higher than or equal to the dew point via a value measured by the sensor part during the control of the peltier device. The controller conducts a drying mode for drying the mat by controlling the heater after finishing the control of the peltier device.

Description

냉온수 매트용 보일러{Boiler for cooling and heating mat}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiler for cooling and heating mat,

본 발명은 냉수 및 온수를 사용하여 냉방 및 난방을 하기 위한 매트용 보일러에 관한 것으로, 특히 히터와 펠티어 소자를 사용하여 사계절 사용이 가능한 냉온수 매트용 보일러에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mat boiler for cooling and heating by using cold water and hot water, and more particularly, to a boiler for a cold / hot water mat which can be used for four seasons using a heater and a Peltier element.

겨울철 난방의 보조 기구로 최근에 부각되고 있는 것이 온수를 이용하여 난방을 행하는 온수 매트일 것이다.A hot water matt that is heated by using hot water has recently emerged as an auxiliary device for heating in winter.

도1은 일반적인 온수 매트의 구조를 보인 도로서, 온수 매트(10)의 내부에 온수를 순환시키기 위한 온수순환관(11)이 지그재그 형태로 배치되어 있으며, 온수 매트(10)의 외측에는 물을 가열하기 위한 히터 및 가열된 물을 순환시키기 위한 순환펌프가 내장된 소형의 보일러(12)가 구비된다.1 shows a structure of a general hot water mat. A hot water circulation pipe 11 for circulating hot water in a hot water mat 10 is arranged in a zigzag form. On the outer side of the hot water mat 10, A small boiler 12 with a heater for heating and a circulation pump for circulating the heated water is provided.

따라서 히터에 의해 가열된 물이 순환펌프에 의해 온수순환관(11)을 순환함으로써 온수 매트(10)에 의한 난방이 이루어지게 된다.Therefore, the water heated by the heater is circulated through the hot water circulation pipe 11 by the circulation pump, so that the heating by the hot water mat 10 is performed.

이러한 온수 매트는 소형의 보일러에 물을 가열하여 매트 내부에 형성된 온수 순환관으로 가열된 물을 순환시킴으로써 난방을 행하게 되는데, 이러한 온수 매트는 기존의 전기 매트에 비해 전자파의 발생이 크게 낮는 장점이 있다.Such a hot water mat is heated by circulating heated water through a hot water circulation pipe formed inside the mat by heating the water in a small boiler. Such a hot water mat is advantageous in that generation of electromagnetic waves is significantly lower than that of a conventional electric mat .

그런데, 이러한 온수 매트는 주로 늦가을 부터 초봄까지 사용하게 되어, 사용하지 않는 기간에는 별도의 공간에 보관하여야 하므로 보관의 용이성이 크게 떨어진다.However, such a hot-water mat is mainly used from late autumn to early spring, and therefore, it is required to store the mat in a separate space during the unused period.

즉, 사용하지 않는 기간에 보일러 내부에 잔여하는 물에 의해 부식이 발생되며, 또한, 순환펌프, 순환호스 등의 순환계통 내에 슬러지가 침착되어 고장의 원인이 된다.That is, corrosion is caused by the water remaining in the boiler during the non-use period, and the sludge is deposited in the circulation system such as the circulation pump and the circulating hose, thereby causing failure.

또한 여름철 냉방의 보조 기구로서 최근에는 쿨매트가 보급되고 있는데, 이러한 쿨매트는 매트 내부에 충전된 젤이 주변 공기와 열교환함으로써 주변온도와 같아지게 되어 인체와 접촉시 열을 방출하는 원리이지만, 인체와의 열교환에 의해 젤의 온도가 높아지면 크게 냉각효과를 발휘하지 못하여 지속적인 냉방에는 한계가 뒤따른다.
In addition, a cool mat has recently been introduced as an auxiliary device for cooling air in summer. Such a cool mat is a principle in which the gel filled in the mat is heat-exchanged with the surrounding air to become the ambient temperature and releases heat upon contact with the human body. The temperature of the gel increases due to the heat exchange with the air, and the cooling effect can not be exerted so that the continuous cooling is limited.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 열전도율이 높은 히트싱크를 히터와 펠티어 소자를 이용하여 가열 및 냉각하도록 함으로써 온수와 냉수를 발생하여 매트의 난방과 냉방을 행하도록 한 냉온수 매트용 보일러를 제공한다.In order to solve such a problem, the present invention provides a boiler for hot and cold water mat which is designed to heat and cool a heat sink having a high thermal conductivity by using a heater and a Peltier element to generate hot water and cold water to perform heating and cooling of the mat .

또한, 여름철 냉방 운전시 냉각열에 의한 보일러와 매트의 결로를 방지시키도록 함과 아울러 취침시 발생하는 땀에 의한 습기를 제거하도록 하는데 목적이 있다.
It is another object of the present invention to prevent dew condensation of a boiler and a mat caused by cooling heat during a cooling operation in summer, and to remove moisture caused by sweat that occurs during sleeping.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉온수 매트용 보일러는,According to an aspect of the present invention, there is provided a boiler for a hot /

물을 수용하는 물탱크;A water tank for containing water;

상기 물탱크의 물을 매트로 순환시키는 순환관;A circulation pipe for circulating water in the water tank to the mat;

상기 물을 강제 순환시키는 순환펌프;A circulation pump for forcibly circulating the water;

열전도율이 높은 재질로 되고, 내측으로는 물을 유입시켜 배출하기 위한 물순환공이 형성되어 그 순환공에 상기 순환관이 접속되거나 또는 관통되도록 장착되는 히트싱크;A heat sink having a high thermal conductivity and having a water circulation hole formed therein for discharging water into the circulation pipe so that the circulation pipe is connected to the circulation pipe;

상기 히트싱크의 일측면에 접하여 설치되는 히터;A heater installed in contact with one side surface of the heat sink;

상기 히트싱크의 타측면에 냉각면이 접하여 설치되는 펠티어;A peltier in which a cooling surface is provided in contact with the other side surface of the heat sink;

결로점을 확인하기 위한 센서부;A sensor unit for confirming a dew point;

사용자로부터 온도가 설정되면, 상기 히터 또는 펠티어를 제어하기 위한 제어값을 출력하고, 그와 동시에 상기 제어값에 비례하여 순환펌프의 속도값을 발생하며, 상기 펠티어 제어시 센서부에 의해 측정된 값에 의해 결로점 이상에서 펠티어가 동작하도록 제어하는 컨트롤러;로 구성된다.And when the temperature is set by the user, a control value for controlling the heater or the peltier is output, and at the same time, a velocity value of the circulating pump is generated in proportion to the control value, And controlling the peltier to operate at a dew point or higher.

또한, 컨트롤러는 펠티어의 제어 종료 후 히터를 제어하여 매트를 건조시키는 건조모드를 수행한다.
In addition, the controller performs a drying mode in which the heater is controlled to dry the mat after the control of the Peltier is completed.

이와같이 구성된 본 발명은 히터와 펠티어에 의해 물을 가열 또는 냉각시켜 매트를 순환시키도록 함으로써 특정 계절에만 사용하는 것이 아니라 사계절 사용이 가능한 장점이 있다.According to the present invention, water is heated or cooled by a heater and a peltier so as to circulate the mat. Thus, the present invention is advantageous in that it can be used for four seasons, not only for a specific season.

또한, 사계절 사용에 의해 굳이 별도의 장소에 보관하지 않아도 되며, 연속적인 사용에 의해 순환계통 내에 슬러지 등이 침착되지 않으므로 관리의 편리성이 있다.In addition, it is not necessary to store them in a separate place due to the use of all seasons, and the sludge and the like are not deposited in the circulation system by continuous use, which is convenient for management.

그리고, 냉방 모드 종료 후에 난방 모드로 전환되어 매트를 가열하여 습기를 제거함으로써 항상 쾌적한 상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.
Then, after the end of the cooling mode, the mode is switched to the heating mode, and the mat is heated to remove the moisture, which is advantageous in always maintaining a comfortable state.

도1은 일반적인 온수매트의 구조를 보인 도.
도2는 본 발명의 의한 냉온수 매트용 보일러의 블럭도.
도3은 본 발명의 내부 구조를 보인 부분 단면도.
도4는 본 발명의 전체 단면도.
도5는 본 발명에서 적용된 히트싱크와 히터, 그리고 펠티어의 장착구조를 보인 도.1 is a view showing a structure of a general hot water mat.
2 is a block diagram of a boiler for a cold / hot water mat according to the present invention.
3 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the present invention.
4 is an overall cross-sectional view of the present invention.
5 is a view showing a mounting structure of a heat sink, a heater, and a peltier applied in the present invention.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 의한 냉온수 매트용 보일러(1)의 블럭도로서, 보일러(1)의 내부에는 물탱크(100), 가열 및 냉각부(200), 순환펌프(220), 컨트롤러(300), 센서부(320)가 설치되어 있으며, 상기 물탱크(100)로부터 유출되는 물을 가열 및 냉각부(200)에서 가열하거나 냉각시킨 다음 순환펌프(220)와 순환관(400)에 의해 매트(500) 내부로 순환시켜 열교환에 의한 난방 및 냉방을 행하게 되고, 매트(500)로부터 배출되는 물은 다시 물탱크(100)로 유입되어 상기의 과정을 통해 다시 가열 및 냉각되어 순환되는 것이다. 2 is a block diagram of a boiler 1 for a cold / hot water mat according to the present invention. In the boiler 1, a water tank 100, a heating and cooling unit 200, a circulation pump 220, a controller 300, And a sensor unit 320. The water discharged from the water tank 100 is heated or cooled by the heating and cooling unit 200 and is then heated by the circulation pump 220 and the circulation pipe 400, The water discharged from the mat 500 flows into the water tank 100 again and is heated and cooled again through the above process and circulated.

도3은 이러한 냉난방 겸용 보일러(1)의 내부 구조를 보인 부분 단면도이고, 도4는 이의 전체 단면도로서, 보일러(1) 내부의 바닥으로부터 일정간격 이격되어 플레이트(230)가 설치되고, 상기 플레이트(230)의 상부면에 가열 및 냉각부(200)가 설치되며, 그 상부로는 물탱크(100)가 설치된 구조를 갖는다.FIG. 3 is a partial sectional view showing the internal structure of the cooling / heating boiler 1. FIG. 4 is an entire sectional view of the same, in which a plate 230 is installed at a predetermined distance from the bottom of the boiler 1, 230, and a water tank 100 is installed on the upper part of the heating and cooling part 200.

상기 가열 및 냉각부(200)는 도5에서와 같이 알루미늄 재질로 되어 열전도성이 뛰어난 히트싱크(270)를 중심으로 상부면에는 히터(280)가 접하여 장착되고, 그 하부면에는 펠티어(260)가 접하여 장착된다.As shown in FIG. 5, the heating and cooling unit 200 is mounted on the upper surface of the heat sink 270, which is made of aluminum and has excellent thermal conductivity, in contact with the heater 280. A Peltier 260 is mounted on the lower surface of the heat sink 270, Respectively.

히트싱크(270)는 그 몸체를 관통하여 다수의 물순환공(271)이 형성되어 있어서 그 물순환공(271)의 양측에 순환관(410)이 접속되어 물이 직접 유입되거나 또는 순환관(410)이 관통되어 삽입되는 구조를 가질 수 있다.The heat sink 270 has a plurality of water circulation holes 271 formed therethrough so that the circulation pipe 410 is connected to both sides of the water circulation hole 271 so that water can be directly introduced into the circulation pipe 410 may be inserted and inserted.

예를들어 히트싱크(270)의 물순환공(271)의 일측에 순환관(410)이 기밀하게 연결되며, 타측에는 순환펌프(220)가 기밀하게 장착되어 물탱크(100)로부터 유입된 물이 히트싱크(270) 내부에서 열교환한 다음 순환펌프(220)를 통해 매트(500)를 순환하는 구조를 가진다.A circulation pipe 410 is hermetically connected to one side of the water circulation hole 271 of the heat sink 270 and a circulation pump 220 is hermetically installed on the other side of the water circulation pipe 271, Exchanges heat in the heat sink 270, and then circulates the mat 500 through the circulation pump 220. [

또다른 예로서, 순환관(410)이 물순환공(271)이 직접 삽입되어 순환관(410)의 외측면이 물순환공(271)의 내측면과 접하도록 하여 열교환이 이루어지도록 하며, 아울러 히트싱크(270)를 관통한 순환관(410)이 순환펌프(220)에 직접 연결되는 구조를 가질 수 있다.As another example, the water circulation hole 271 is directly inserted into the circulation pipe 410 so that the outer surface of the circulation pipe 410 is brought into contact with the inner surface of the water circulation hole 271 to perform heat exchange, The circulation pipe 410 passing through the heat sink 270 may be directly connected to the circulation pump 220.

히트싱크(270)의 상부면은 평평하게 형성되어 플레이트 형태의 세라믹 저항체로 된 히터(280)가 넓은 면적으로 접하게 되어 열을 히터싱크(270)로 전달하게 되며, 또한 히트싱크(270)의 하부면도 평평하게 형성되어 펠티어(260)가 넓은 면적으로 접하게 됨으로써 열전도 효율이 매우 뛰어나게 된다.The upper surface of the heat sink 270 is formed flat so that the heater 280 formed of a plate-shaped ceramic resistor is brought into contact with a large area to transfer heat to the heater sink 270, The shavings are formed flat so that the peltier 260 is brought into contact with a large area, so that the heat conduction efficiency is extremely excellent.

펠티어(260)의 상부면 즉, 히트싱크(270)와 접하는 면에는 그 특성상 냉열이 발생하며, 그 반대면 즉, 하부면에는 반대의 온열이 발생하므로 온열부위를 식혀서 냉각효율을 높이기 위해 쿨러(240)가 접하여 장착된다.On the upper surface of the peltier 260, that is, the surface in contact with the heat sink 270, cold heat is generated due to the characteristics thereof, and the opposite surface, that is, the opposite surface generates heat, so that the hot portion is cooled, 240 are brought into contact with each other.

상기 쿨러(240)도 열전도율이 높은 알루미늄 재질로 되어 내부에는 히트파이프(241)가 삽입되어 있으며, 이 히트파이프(241)는 물탱크(100)의 후방으로 연장되어 다수의 방열핀(250)과 접속됨으로써 펠티어(260)로부터 발생된 열이 전도되어 냉각되는 것이다.The cooler 240 is also made of aluminum having a high thermal conductivity so that a heat pipe 241 is inserted into the cooler 240. The heat pipe 241 extends to the rear of the water tank 100 and is connected to the heat radiating fins 250 The heat generated from the peltier 260 is conducted and cooled.

이때 방열핀(250)의 빠른 냉각을 위해서 냉각팬(251)이 구비된다.At this time, a cooling fan 251 is provided for rapid cooling of the radiating fin 250.

또한, 히트싱크(270)의 측부에는 온도센서(272)를 장착하기 위한 장착홈(173)이 형성되어 있어서, 이에 온도센서(272)가 장착되는데, 일반적인 온수매트에서 온도센서는 물탱크(100) 내부에서 물에 잠기도록 설치됨으로써 온도 센싱 속도가 느리고, 또한 설치를 위한 작업성이 그리 좋지 못하지만, 본 발명과 같이 히트싱크(270)의 외측에 온도센서(272)를 장착함으로써 빠른 온도 센싱과 아울러 설치작업성이 매우 뛰어나게 된다.A mounting groove 173 for mounting the temperature sensor 272 is formed on the side of the heat sink 270 so that a temperature sensor 272 is mounted on the mounting groove 173. In a typical hot water mat, The temperature sensing speed is low and the workability for installation is not so good. However, by mounting the temperature sensor 272 outside the heat sink 270 as in the present invention, In addition, installation workability is very excellent.

이러한 구조는 히트싱크(270)와 히터(280), 펠티어(260), 그리고 순환펌프(220)가 일체로 결합된 구조로서, 공간활용성과 냉열과 온열의 전도에 있어서 매우 효율적인 구조이다.Such a structure is a structure in which the heat sink 270, the heater 280, the peltier 260, and the circulation pump 220 are integrally combined, and is a very efficient structure for space utilization and conduction of cold heat and heat.

한편, 보일러(1)에는 센서부(320)가 더 설치되는데, 상기 센서부(320)는 온도센서(321)와 함께 습도센서(322)로 구성될 수 있고, 또 다르게는 결로센서(323)만 단독으로 설치될 수 있다.The sensor unit 320 may include a temperature sensor 321 and a humidity sensor 322. The sensor unit 320 may include a humidity sensor 322 or a condensation sensor 323, Can be installed alone.

본 발명에 의하여 습도가 높은 여름철에 냉방을 행하는 경우에는 물탱크(100)와 순환관(410) 내부의 냉각된 물의 온도가 포화 습도점보다 낮으면 보일러(1) 내부와 순환관(410)의 외측에 결로가 발생하게 된다.When the temperature of the cooled water in the water tank 100 and the circulation pipe 410 is lower than the saturated humidity point, the inside of the boiler 1 and the circulation pipe 410 Condensation will occur on the outside.

이러한 결로에 의해 매트가 젖어서 곰팡이 등의 세균이 번식하기 쉽고, 또한 보일러(1) 내부의 금속성 부품에 부식이 발생하게 되므로, 결로가 발생하지 않는 범위내에서 최저 온도로 냉방모드를 수행하는 것이 바람직하다.Since the mat is wetted by such condensation, bacteria such as fungi are liable to propagate and corrosion occurs in the metallic parts inside the boiler 1, so that it is preferable to perform the cooling mode at the lowest temperature within the range where condensation does not occur Do.

이를 위해서, 온도센서(321)와 습도센서(322)에 센싱된 실내 온습도 조건에 따라 결로가 발생하지 않는 범위 즉, 포화 습도점(결로점 또는 이슬점)보다 높은 물의 온도를 가지고 컨트롤러(300)는 냉방모드를 수행하게 된다.For this purpose, the controller 300 has the temperature of water higher than the saturation humidity point (dew point or dew point) in the range where condensation does not occur according to the indoor temperature and humidity conditions sensed by the temperature sensor 321 and the humidity sensor 322 And performs the cooling mode.

즉, 온도센서(321)와 습도센서(322)로부터 센싱된 온도 및 습도 조건에 따라 포화 습도점을 계산하여 물의 온도가 포화 습도점보다 낮으면 물의 냉각을 일시 중지하고, 다시 물의 온도가 포화 습도점보다 올라가면 물을 냉각시키게 되는 것이다.That is, the saturation humidity point is calculated according to the temperature and humidity conditions sensed from the temperature sensor 321 and the humidity sensor 322. If the water temperature is lower than the saturation humidity point, the cooling of the water is temporarily stopped, If you get above the point, you will cool the water.

예를들면 실내 온도가 높고 습도도 높은 상태, 온도가 높고 습도가 낮은 상태, 온도가 낮고 습도가 높은 상태, 온도도 낮고 습도도 낮은 상태에 따라 모두 포화 습도점이 다르므로, 컨트롤러(300)에서 온도센서(321)와 습도센서(322)로부터 센싱된 온도 및 습도 조건에 따라 포화 습도점을 계산하고, 그 계산된 포화 습도점 이상에서 냉방모드를 수행하게 되는 것이다.For example, since the saturation humidity point is different depending on the state of high room temperature and high humidity, high temperature and low humidity, low temperature, high humidity, low temperature, and low humidity, The saturation humidity point is calculated according to the temperature and humidity conditions sensed from the sensor 321 and the humidity sensor 322 and the cooling mode is performed at the calculated saturation humidity point or more.

컨트롤러(300)는 온도와 습도에 따른 공지의 이슬점 공식에 의해 포화 습도점을 계산할 수 있다. The controller 300 can calculate the saturated humidity point by a known dew point formula according to temperature and humidity.

이러한 온도센서(321)와 습도센서(322) 대신에 결로센서(323)를 이용할 수 있는데, 결로센서(323)에 결로가 센싱되면 이는 보일러(1)의 내부는 물론 매트(500)를 순환하는 순환관(400)의 외측에도 결로 발생이 우려되는 상황이므로, 냉각모드를 일시중지하여 냉각된 물의 온도를 상승시킴으로써 결로발생을 차단하는 것이다.
A dew condensation sensor 323 may be used instead of the temperature sensor 321 and the humidity sensor 322. When dew condensation is sensed in the condensation sensor 323, The condensation is likely to occur outside the circulation pipe 400. Therefore, the cooling mode is temporarily stopped to increase the temperature of the cooled water, thereby preventing condensation from occurring.

이러한 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention will be described.

먼저, 난방모드에 대하여 설명하다.First, the heating mode will be described.

사용자가 온도 설정부(310)를 통하여 난방온도를 설정하면, 컨트롤러(300)는 온도센서(272)로부터 온도값을 인가받아 히터(280)의 온도를 제어하는 히터 제어값을 출력함으로써 히트싱크(270)를 가열하게 된다.When the user sets the heating temperature through the temperature setting unit 310, the controller 300 receives the temperature value from the temperature sensor 272 and outputs a heater control value for controlling the temperature of the heater 280, 270).

만약 운전 초기에 순환관(400)에 물이 아직 채워지지 않은 경우에는 히트싱크(270)에 의해 가열된 물을 빨리 순환시키기 위하여 순환펌프(220)가 최대 회전속도로 고속회전하도록 제어하게 된다.If water is not filled in the circulation pipe 400 at the beginning of operation, the circulation pump 220 is controlled to rotate at a maximum rotation speed so as to rapidly circulate the heated water by the heat sink 270.

순환관(400)에 물이 채워진 상태라면, 컨트롤러(300)는 순환펌프(220)의 회전속도를 히터(280)의 제어량에 비례하도록 속도값을 출력하게 된다.When the circulation pipe 400 is filled with water, the controller 300 outputs the speed value so that the rotation speed of the circulation pump 220 is proportional to the control amount of the heater 280.

이때, 순환관(400)에 물이 채워지지 않은 상태를 감지하기 위해서 컨트롤러(300)가 히트싱크(270)의 온도변화를 감지하게 되는데, 히트싱크(270)의 온도가 변화가 있을 경우 즉 히트싱크(270)의 온도가 설정된 범위 아래로 낮아지는 경우에는 순환관(400)의 내부에서 온수가 열교환하여 온도가 낮아지는 경우이므로 물이 순환되고 있는 것으로 판단하게 된다.At this time, the controller 300 senses the temperature change of the heat sink 270 in order to detect the state where the water is not filled in the circulation pipe 400. When the temperature of the heat sink 270 changes, that is, When the temperature of the sink 270 is lowered below the set range, it is determined that the water is circulating because the hot water is heat-exchanged in the circulation pipe 400 and the temperature is lowered.

반면에 순환관(400) 내부의 물의 온도변화가 설정된 범위 이내인 경우에는 순환관(400)에 물이 채워진 상태이므로, 컨트롤러(300)는 히터(280)의 제어값에 따라 순환펌프(220)의 회전속도를 제어하는 것이다.On the other hand, when the temperature change of the water inside the circulation pipe 400 is within the set range, the controller 300 is in a state in which the circulation pipe 400 is filled with water. Therefore, the controller 300 controls the circulation pump 220 according to the control value of the heater 280, As shown in FIG.

즉, 도6에서와 같이 온도설정부(310)를 통해 설정된 온도에 따라 컨트롤러(300)가 히터 제어량을 발생시켜 히터(300)를 제어함과 동시에 이에 비례하여 순환펌프(220)의 회전속도를 제어하기 위한 속도값을 출력하는 것이다.That is, as shown in FIG. 6, the controller 300 generates the heater control amount according to the temperature set through the temperature setting unit 310 to control the heater 300, and the rotational speed of the circulating pump 220 And outputs a speed value for control.

예를들어 히터 제어값이 '30'으로 낮은 경우에는 매트(500)의 온도를 낮게 유지시키는 경우이므로 온수의 순환이 빠를 필요가 없어 순환펌프(2200)를 1200rpm으로 운전시키고, 히터 제어값이 증가할수록 온수매트(500)의 온도를 높게 계속 유지하여야 하므로 히터 제어값에 비례하여 순환펌프(220)의 회전속도를 높히도록 한다.For example, when the heater control value is as low as '30', the temperature of the mat 500 is kept low. Therefore, circulation of the hot water does not need to be fast and the circulation pump 2200 is operated at 1200 rpm, The temperature of the hot water mat 500 must be kept high, so that the rotational speed of the circulating pump 220 is increased in proportion to the heater control value.

여기서 히터 제어값은 히터(280)를 구동시키기 위한 에너지량이거나 또는 히트싱크(270)의 온도 목표치가 될 수 있다.Here, the heater control value may be the amount of energy for driving the heater 280 or the temperature target of the heat sink 270.

또다른 방안으로는, 예컨데 운전초기에 순환펌프(220)를 2600rpm으로 고속회전시킨 다음, 일정시간(10~20분 이내) 경과후 히터 제어값에 비례하는 회전속도로 순환펌프(220)를 구동시킴으로써 소음을 줄이도록 하거나 또는 일정시간 고속회전(2600rpm) 후 저속(1200 ~ 1400rpm)으로 운전하도록 할 수 있을 것이다.
Alternatively, the circulation pump 220 may be rotated at a high speed of 2600 rpm at the beginning of operation, and then the circulation pump 220 may be driven at a rotational speed proportional to the heater control value after a lapse of a predetermined time (within 10 to 20 minutes) To reduce noise or to operate at a low speed (1200 to 1400 rpm) after a certain period of high speed rotation (2600 rpm).

냉방모드도 상기의 난방모드와 유사한데, 사용자로부터 온도설정부(310)를 통해 냉방온도가 설정되면, 컨트롤러(300)는 펠티어(260)와 냉각팬(251)을 구동시키게 된다.The cooling mode is similar to the heating mode. When the cooling temperature is set by the user through the temperature setting unit 310, the controller 300 drives the peltier 260 and the cooling fan 251.

따라서, 히트싱크(270)는 냉각되어 내부를 통과하는 물을 냉각시킴으로써 냉수에 의해 매트(500)의 온도를 낮춰 냉방이 행해지게 되는 것이며, 펠티어 제어값에 따른 순환펌프(220)의 속도제어도 마찬가지로 히트싱크(270)의 온도가 설정된 온도보다 높으면 순환펌프(220)를 고속회전시켜 빠른 냉각이 이루어지도록 하고, 이후 설정된 온도범위에 있으며, 펠티어 제어량과 순환펌프(220)의 속도 제어값이 비례하도록 제어하게 된다.Accordingly, the heat sink 270 is cooled to cool the water passing through the inside thereof, thereby cooling the mat 500 by lowering the temperature of the mat 500 by the cold water. Also, the speed control of the circulation pump 220 according to the Peltier control value Similarly, when the temperature of the heat sink 270 is higher than a predetermined temperature, the circulation pump 220 is rotated at a high speed to perform rapid cooling. Then, the Peltier control amount is proportional to the speed control value of the circulation pump 220 .

물론, 상기의 난방모드와 동일하게 단순히 초기부터 펠티어 제어값과 순환펌프(220)의 속도 제어값이 비례하도록 제어할 수도 있으며, 초기에 순환펌프(220)의 속도를 최대값으로 하고 일정시간 경과후 저속모드로 운전하도록 제어할 수 있을 것이다.Of course, it is also possible to control the Peltier control value and the speed control value of the circulation pump 220 to be proportional to each other simply from the beginning, as in the above heating mode. At the beginning, the speed of the circulation pump 220 is set to the maximum value, And then to operate in the low speed mode.

또한, 컨트롤러(300)는 상기에서 설명한 바와 같이 냉방모드시에 센서부(320)의 센싱값에 의해 포화 습도점을 계산하거나 결로 여부를 확인하여 물의 온도가 포화 습도점 이상이 되도록 운전하거나 또는 결로 발생시 냉방모드를 일시 중지시켜 보일러(1)의 내부와 순환관(400)의 외측에 결로가 발생하지 않도록 한다.As described above, the controller 300 calculates the saturated humidity point by the sensing value of the sensor unit 320 in the cooling mode, confirms whether or not condensation has occurred, operates the water temperature to be equal to or higher than the saturated humidity point, The cooling mode is temporarily stopped so that condensation does not occur in the inside of the boiler 1 and the outside of the circulation pipe 400.

아울러, 냉방모드 종료시 즉, 사용자가 온도 설정부(310)를 통해 냉방 모드를 종료하거나 건조모드를 선택하는 경우 또는 타이머에 의해 설정된 냉방모드 시간의 종료시에 컨트롤러(300)는 건조모드로 동작하게 되는데, 컨트롤러(300)는 히터(280)를 구동시켜 매트(500)를 설정된 시간동안(예를들어 20~30분 정도) 가열하게 된다.At the end of the cooling mode, that is, when the user ends the cooling mode or selects the drying mode through the temperature setting unit 310, or at the end of the cooling mode time set by the timer, the controller 300 operates in the drying mode , The controller 300 drives the heater 280 to heat the mat 500 for a predetermined time (for example, about 20 to 30 minutes).

이는 곧 여름철에 사용자가 취침하고 나면, 매트(500) 또는 이불 등에 땀에 의해 습기나 실내 습도에 의해 축축한 상태이므로 건조모드에 의해 매트(500)와 이불을 가열함으로써 세균번식을 방지하면서 항상 쾌적한 상태를 유지할 수 있는 것이다.
This is because when the user is sleeping in the summer, the mattress 500 or the bedding is dampened by the humidity or the room humidity by the sweat, so that the mattress 500 and the bedding are heated by the drying mode, .

한편, 컨트롤러(300)는 운전중에 온수 또는 냉수의 순환여부를 지속적으로 감시하게 되는데, 무거운 중량체가 온수매트(500)에 놓이게 되어 순환관(400)의 일부가 좁아지거나 막히게 되면 온수 또는 냉수의 순환이 원활치 않게 되어 냉방 또는 난방의 효율이 떨어지게 된다.The controller 300 continuously monitors the circulation of hot water or cold water during operation. When a heavy weight is placed on the hot water mat 500 and a part of the circulation pipe 400 is narrowed or clogged, circulation of hot water or cold water So that the efficiency of cooling or heating is deteriorated.

따라서, 컨트롤러(300)는 순환펌프(220)의 구동상태를 감시하여 온수 또는 냉수의 순환이 원활치 않은 비정상적인 순환장애가 발생한 경우 순환펌프(220)를 가장 높은 속도로 회전시켜 강제순환이 이루어지도록 하고, 순환장애가 해소되어 정상상태가 되면 다시 원래의 속도값 즉, 히터(280) 또는 펠티어(260)의 제어량에 따른 속도값으로 순환펌프(220)를 제어하게 된다.Accordingly, the controller 300 monitors the driving state of the circulation pump 220 to cause the circulation pump 220 to rotate at the highest speed to perform the forced circulation when an abnormal circulation failure occurs in which circulation of hot water or cold water is not smooth, The circulation pump 220 is controlled to a speed value corresponding to the original speed value, that is, the control amount of the heater 280 or the peltier 260. [

온수 또는 냉수의 순환여부 감시는 순환펌프(220)의 부하를 감지하는 방식으로 이루어지는데, 컨트롤러(300)로부터 출력되는 목표 속도값과 순환펌프(220)로부터 피드백받은 속도값이 설정 범위내에서 일치한다면 이는 순환장애가 없는 것으로 판단하며, 반면에 설정범위를 벗어나는 경우에는 순환장애가 발생한 것이므로 순환펌프(220)를 고속회전시켜 지속적이며 균일한 냉방 또는 난방이 이루어지도록 하는 것이다.
The target speed value output from the controller 300 and the speed value fed back from the circulating pump 220 are matched within a set range, It is determined that there is no circulation obstacle. On the other hand, if the circulation disturbance is out of the setting range, the circulation pump 220 is rotated at a high speed to continuously and uniformly perform cooling or heating.

1 : 보일러 100 : 물탱크
200 : 가열 및 냉각부 220 : 순환펌프
230 : 플레이트 240 : 쿨러
241 : 히트파이프 250 : 방열핀
251 : 냉각팬 260 : 펠티어
270 : 히트싱크 271 : 물순환공
272 : 온도센서 273 : 장착홈
280 : 히터 300 : 컨트롤러
310 : 온도설정부 320 : 센서부
321 : 온도센서 322 : 습도센서
323 : 결로센서 400 : 순환관
500 : 매트1: boiler 100: water tank
200: heating and cooling unit 220: circulation pump
230: Plate 240: Cooler
241: Heat pipe 250: Heat pipe
251: Cooling fan 260: Peltier
270: Heat sink 271: Water circulation ball
272: Temperature sensor 273: Mounting groove
280: heater 300: controller
310: Temperature setting unit 320: Sensor unit
321: Temperature sensor 322: Humidity sensor
323: condensation sensor 400: circulation pipe
500: Matt

Claims (7)

물을 수용하는 물탱크;
상기 물탱크의 물을 매트로 순환시키는 순환관;
상기 물을 강제 순환시키는 순환펌프;
열전도율이 높은 재질로 되고, 내측으로는 물을 유입시켜 배출하기 위한 물순환공이 형성되어 그 순환공에 상기 순환관이 접속되거나 또는 관통되도록 장착되는 히트싱크;
상기 히트싱크의 일측면에 접하여 설치되는 히터;
상기 히트싱크의 타측면에 냉각면이 접하여 설치되는 펠티어;
결로점을 확인하기 위한 센서부;
사용자로부터 온도가 설정되면, 상기 히터 또는 펠티어를 제어하기 위한 제어값을 출력하고, 그와 동시에 상기 제어값에 비례하여 순환펌프의 속도값을 발생하며, 상기 펠티어 제어시 센서부에 의해 측정된 값에 의해 결로점 이상에서 펠티어가 동작하도록 제어하는 컨트롤러;로 구성된 것을 특징으로 하는 냉온수 매트용 보일러.
A water tank for containing water;
A circulation pipe for circulating water in the water tank to the mat;
A circulation pump for forcibly circulating the water;
A heat sink having a high thermal conductivity and having a water circulation hole formed therein for discharging water into the circulation pipe so that the circulation pipe is connected to the circulation pipe;
A heater installed in contact with one side surface of the heat sink;
A peltier in which a cooling surface is provided in contact with the other side surface of the heat sink;
A sensor unit for confirming a dew point;
And when the temperature is set by the user, a control value for controlling the heater or the peltier is output, and at the same time, a velocity value of the circulating pump is generated in proportion to the control value, And a controller for controlling the peltier to operate at a dew point or higher by the dew condensation point.
제1항에 있어서, 상기 센서부는 온도 및 습도 센서로 이루어지거나 또는 결로 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 냉온수 매트용 보일러.
The boiler for a cold / hot water mat according to claim 1, wherein the sensor unit comprises a temperature and humidity sensor or a condensation sensor.
제1항에 있어서, 컨트롤러는 펠티어의 제어 종료 후 히터를 제어하여 매트를 건조시키는 건조모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉온수 매트용 보일러.
The boiler for a cold / hot water mat according to claim 1, wherein the controller performs a drying mode for controlling the heater to dry the mat after the control of the Peltier is completed.
제1항에 있어서, 상기 펠티어 냉각면의 반대면에는 열전도율이 높은 히트파이프 쿨러가 접하여 설치되고, 상기 히트 파이프 쿨러에는 히트파이프가 삽입되어 방열핀과 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉온수 매트용 보일러.
The boiler for a cold / hot water mat according to claim 1, wherein a heat pipe cooler having a high thermal conductivity is disposed in contact with the opposite surface of the Peltier cooling surface, and a heat pipe is inserted into the heat pipe cooler to be connected to the heat radiating fin.
제1항에 있어서, 컨트롤러는 운전초기에 일정시간 동안 최대 속도값을 발생한 후 히터 또는 펠티어의 제어량에 비례하는 속도값을 발생하는 것을 특징으로 하는 냉온수 매트용 보일러.
The boiler for a cold / hot water mat according to claim 1, wherein the controller generates a maximum speed value for a predetermined period of time at the beginning of operation, and then generates a speed value proportional to a control amount of the heater or the peltier.
제1항에 있어서, 사용자로부터 온도가 설정되면, 순환펌프의 운전초기에 일정시간 동안 최대 속도값을 발생한 후 저속으로 운전하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 보일러.
2. The boiler according to claim 1, wherein when the temperature is set by the user, a maximum speed value is generated for a predetermined period of time at the beginning of operation of the circulation pump, and then the low speed operation is performed.
제1항에 있어서, 상기 히트싱크의 상부에 히터가 접하여 결합되고, 히트싱크의 하부에 펠티어가 접하여 결합되며, 히트싱크의 측부에는 순환펌프가 결합된 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 보일러.
2. The boiler according to claim 1, wherein a heater is coupled to an upper portion of the heat sink, a peltier is coupled to a lower portion of the heat sink, and a circulation pump is coupled to a side portion of the heat sink.
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