KR20200089511A - 침대매트리스용 냉온풍유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침대매트리스용 냉온풍유니트에 관한 발명으로, 침대매트리스로의 취풍을 이용하여 매트리스의 냉온방을 수행하는 침대매트리스용 냉온풍유니트에 있어서, 상기 냉온풍유니트(100)는; 발열소자로서 열전소자(10)와 상기 열전소자(10)의 냉온발열을 기체로 변환시키는 순환팬(30) 및 온도센서(31)를 가지는 열발생부(HG)와, 냉각부재로서 상기 열전소자(10)와 열접촉하며 내방에 유로(11')를 가지는 워터재킷(11)- 상기 유로(11')와 유체연결되는 인렛파이프(40)와 아웃렛파이프(41) 및 워터탱크(45),상기 유체를 순환시키기 위한 워터펌프(44)를 가지는 열냉각부(HC)와, 상기 열전소자(10)와 상기 온도센서(31) 및 상기 워터펌프(44)의 전기적 제어를 수행하는 제어부(200)와, 상기 제어부(200)와 협동하여 사용자의 조작을 수행하는 조작부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

침대매트리스용 냉온풍유니트{Cold and hot air temperature unit for bed mattress}

본 발명은 침대매트리스용 냉온풍유니트에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 각종의 침대의 매트리스에 취부,적용하여 여름철에는 냉방을, 겨울철에는 난방을 수행할 수 있으면서도 구조적으로 간결한 침대매트리스용 냉온풍유니트의 제공에 관한 것이다.

최근 들어 대부분의 생활양식이 침대를 사용하는 입식생활이 보편화되고 있다. 특히 사용환경에 따라서는 침대만의 냉난방이 필요한 경우가 많다. 이는 일본 이나 외국의 주거환경에는 더욱 그 경향이 심한 것으로서 침대만의 냉난방이 효율적인 면이 많다.

즉, 일상생활은 상온에서 수행하고 취침만을 할 때에에 냉난방이 요구되는 환경이 증대되고 있다.

침대 매트리스는 인체에 가장 편안하고 안락함을 구현하기 위해 인체 공학적 설계에 의해 제작되어 널리 사용되고 있다.

이 침대 매트리스의 냉방이나 온방을 위하여서는 현재 시중에 판매되고 있는 별도의 냉,온열 매트, 전기 장판 혹은 냉풍 매트등은 침대 매트리스 침대 매트리스 본연의 인체공학적인 편안함과 안락함을 제거하는 불합리한 점이 있으며 별도로 설치된 이러한 냉온방수단들(전기장판, 냉풍매트)은 침대 매트리스로부터 흘러 내리고 사용자의 취침에 불편성을 주는 문제점이 있다.

더우기 전기를 사용하는 장판이나 매트는 전자파의 영향으로 숙면이 어려운 문제점 또한 중대한 결함이었다.

또한, 기존의 침대 매트리스 자체에 온풍을 불어 넣어 난방을 할 수 있는 제품은 유통되고 있으나 이러한 제품은 단지 난방용에만 국한 되는 단점이 있다.

이에 따라서 종래로부터 침대, 특히 침대의 매트리스에 난방이나 냉방을 수행하는 장치를 부착하여 냉난방을 수행하는 장치를 제공하고자 하는 다양한 시도가 있어왔다.

대부분의 침대매트리스의 냉난방은 순환하는 유체파이프를 매트리스 내방에 배설하거나 역시 순환하는 히터등으로 가열된 열풍을 매트리스 내부에 공급하여 냉난방을 시도하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 구성에서 유체파이프를 매트리스 내에 배설하여 냉난방을 수행하는 것은 매트리스 내에 유체파이프를 배설하여 구성하기가 어렵고 그 유지관리 및 누수방지등의 여러가지 문제가 발생하며 냉방 또는 온방의 어느 하나만을 선택적으로 구성하여야 하는 문제점이 있었다.

다른 구성으로서 매트리스 내에 냉풍 또는 열풍을 가하기 위한 장치는 열풍용의 히터와 순환하는 냉매를 사용하여 압축기-응축기-증발기 등의 열유체회로를 내장하는 구성을 구비하여야 하므로 그 부품수 및 부피가 증대하여 일반적인 보급형으로서 사용하기에는 어려움이 있다.

예컨대, 도 1의 대표도가 도시되는 한국 등록특허 제10-1701931호의 "냉온기능을 가지는 매트리스의 온도제어장치"에서는,

매트리스부에 제공하는 열매체의 온도를 조절하는 열교환기에 구비된 열전소자의 반작용면의 주위에 설치되어,상기 열전소자에서 발생하는 열을 방출하거나, 외부에서 제공된 열기를 상기 열전소자의 반작용면에 전달하여 상기 열전소자의 작용면과 반작용면의 온도차를 미리 설정된 온도조건의 범위 내에서 유지시키는 외부 방열판; 상기 외부 방열판의 주변에 설치되어 제어전류에 의해 상기 외부 방열판을 가열하기 위한 발열동작을 실행하는 전기식 발열수단;상기 열전소자의 내측에 설치된 내부 방열판에 삽입 설치되어, 상기 내부 방열판의 온도를 감지하는 제3 온도감지센서;상기 외부 방열판에 삽입 설치되어, 상기 외부 방열판의 온도를 감지하는 제4 온도감지센서;상기 제3 및 제4 온도감지센서에서 각각 감지된 온도의 차이가 미리 설정된 온도범위를 벗어나는 경우 상기 전기식 발열수단을 구동시키는 제어부,

를 포함하는 것을 특징으로 하고 있으나 열매체를 매트리스 내에 파이프배설하여 구성하고 다수의 센서와 조작부 및 구동부가 요청되어 그 구성이 대단히 복잡하여 현실적인 적용이 어려웠다.

위 실시예에 비하여 별도의 배설파이프를 사용하지 아니하는 제2의 선행기술로서는 도 2에 대표도가 도시되는 공개특허 제10-2016-0019712호의 "냉온방장치를 구비한 침대매트리스"가 있다.

그 구성은, 침대 매트리스의 일측에 설치되는 침대 매트리스 냉온방 장치에 있어서, 직류 전원의 공급 방향에 따라 발열면과 냉각면이 변경되는 판형 열전소자; 상기 열전소자의 양면에 각각 접촉하여 설치되는 제1 및 제2열전도부; 상기 제1열전도부에 연결되어 열이 전달되는 제1열전도로드; 상기 제1열전도로드에서 열이 분산되는 제1방열핀; 상기 침대 매트리스의 내부에서 공기를 빨아들여 상기 제1방열핀 쪽으로 전달하는 공조 순환팬; 상기 공조 순환팬의 상기 제1방열핀 반대측 단부에 내측 단부가 접하여 상기 공조 순환팬에 의해 내부로 유입된공기를 상기 제1방열핀 쪽으로 가이드하는 U자 형상의 공조풍 가이드; 상기 제2열전도부에 연결되어 열이 전달되는 제2열전도로드;상기 제2열전도로드에서 열이 분산되는 제2방열핀; 및 상기 제2방열핀의 상기 침대 매트리스의 외부에 면하는 쪽에 전면에 설치되어 상기 제2방열핀으로 상기 침대 매트리스의 외부 공기를 유입하도록 구동하는 열전소자 공기 순환팬을 포함하여 구성하고 있으나,

상기 장치는 열전소자에서 발생하는 열기 혹은 냉기를 매트리스 내부로 직접불어넣는방식이 아니고 열전소자 -> 열전도부 -> 열전도로드 -> 방열핀으로 열을전달한 후에 순환팬이 매트리스 내부의 공기를 빨아들여 "U"자형 공조풍가이드에 불어넣고 그 바람이 공조풍가이드를 따라서 흘러 열을 흡수한 방열핀을 통과하여 방열핀의 열을 매트리스 내부로 바람을 불어넣는 구조를 취하고 있어 구조적으로매우복잡하고 부피도 커지며,

또한 충분한 바람을 매트리스 내부로 불어넣기 위해서는 순환팬의 크기 및 용량이 커져야하므로 구조가 복잡하고 용량에 적합한 순환팬을 장착하여 사용하는 경우, 그 크기가 크게 되어 순환팬에서 발생되는 소음으로 사용자의 숙면을 방해받게 되는 치명적인 문제점을 가지고 있으며 냉각방식이 공랭식을 채용함으로서 냉각효율이 매우 낮아 전력의 소모가 크다는 문제점 또한 상존하였다. 즉, 열전소자 만의 냉각효율에 기대하기에는 실제적으로 적용성이 낮았다.

본 실시예의 더욱 큰 문제점은 공기중 수분에 의하여 발생하는 응축수를 배출하기 위한 별도의 응축수 배출용의 유체회로가 필요하여 실제 구성은 더욱 복잡하여 진다는 것이다.

한국 등록 특허 제10-1701931호 한국 공개 특허 제10-2016-0019712호

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 침대매트리스용 냉온풍유니트의 문제점을 감안하여 안출된 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트는,

열전소자를 효율적으로 사용한 유체회로를 구성함으로서 냉방과 온방의 2가지를 선택적으로 수행할 수 있고 가열-냉각방식을 개선하여 열효율이 매우 높으면서도 컴팩트한 크기로 구성할 수 있는 유니트를 제공하기 위한 것이다.

복합적인 냉각 및 가열방식을 채용함으로서 컴팩트함을 상실하지 않고도 열효율이 대단히 높은 장치를 제공할 수 있다.

나아가 응축수의 배출에 대한 구성도 부가되어 종래의 응축수 문제를 일소할 수 있는 장점을 가진다.

이에 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

침대매트리스로의 취풍을 이용하여 매트리스의 냉온방을 수행하는 침대매트리스용 냉온풍유니트에 있어서, 상기 냉온풍유니트는;

발열소자로서 열전소자와 상기 열전소자의 냉온발열을 기체로 변환시키는 순환팬 및 온도센서를 가지는 열발생부와,

냉각부재로서 상기 열전소자와 열접촉하며 내방에 유로를 가지는 워터재킷- 상기 유로와 유체연결되는 인렛파이프와 아웃렛파이프 및 워터탱크,상기 유체를 순환시키기 위한 워터펌프를 가지는 열냉각부와,

상기 열전소자와 상기 온도센서 및 상기 워터펌프의 전기적 제어를 수행하는 제어부와, 상기 제어부와 협동하여 사용자의 조작을 수행하는 조작부를 포함하는 것을 구성적인 특징으로 한다.

또한, 상기 냉온풍유니트는; 냉풍의 취출 시에는 상기 열전소자의 냉열발열을 상기 순환팬이 냉풍을 상기 매트리스로 취입하고, 상기 열전소자의 반대측 발열은 상기 열냉각부가 냉각작동을 수행하고,

열풍의 취출 시에는 상기 열전소자의 발열을 상기 순환팬이 열풍을 발생하는 열발생부로 작동하고, 열냉각부는 작동하지 아니하도록 제어되며,

상기 흡열플레이트의 하방의 응축수재킷을 박스체의 함체로 형성하여 그 내방에 흡수스펀지를 충진한 응축수수용부를 구성하고,

상기 냉풍발생 시에 상기 흡수스펀지에 흡수된 결로에 의한 응축수는 전원을 OFF 시에 상기 순환팬은 OFF 되지 않고 계속 회전하고,

상기 제어부에서는 상기 열전소자로 인가되는 DC 전원의 극을 바꾸어서 열전소자에 인가하여 발생하는 열과 상기 순환팬에 의해서 상기 흡수스펀지의 응축수를 모두 기화시키는 것은 부가적인 특성이다.

나아가, 상기 냉온풍유니트의 열냉각부를 구성하는 워터재킷-인렛파이프-아웃렛파이프-워터탱크가 형성하는 유체회로에 부가적인 방열수단인 라디에이터를 더 장착할 수 있으며,

상기 냉온풍유니트는 상기 매트리스에 직접 취부되거나 플렉시블튜브관으로 그 취입구가 연결되어 이격분리되어 장착될 수 있다.

본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트는, 열전소자를 효율적으로 사용한 유체회로를 구성함으로서 냉방과 온방을 수행할 수 있고 가열방식을 개선하여 열효율이 매우 높으면서도 컴팩트한 크기로 구성할 수 있는 유니트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트에 의하면 한 개의 유니트로서 냉방과 온방의 2가지 기능을 수행할 수 있으며, 침대 매트리스 내부에 직접 온풍 및 냉풍을 불어 넣어 매트리스 표면이 따뜻해 지거나 시원하게 함으로써 매트리스의 인체공학적인 장점을 제거하는 종래의 온열매트, 전기장판 등의 문제점을 해소하게 되며 침대 매트리스의 고유한 편의성과 장점은 그대로 유지하면서 사계절 동안 쾌적한 온도를 유지할 수 있는 장점을 가진다.

또한 냉방 시에 발생하는 응축수를 자연건조시키는 장치가 부가적으로 채용되어 별도의 응축수 배출의 유체회로의 구성이 불요한 편리함 또한 가진다.

도 1은 종래 선원의 침대매트리스 냉온기능의 구성의 설명도.
도 2는 종래 다른 선원의 침대매트리스용 냉온풍장치의 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 침대매트리스용 냉온풍유니트에 사용되는 열전소자의 원리를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명에 따른 침대매트리스용 냉온풍유니트의 대표 실시예의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 침대매트리스용 냉온풍유니트의 다른 실시예의 구성도.
도 6은 침대매트리스용 냉온풍유니트의 응축수제거구성을 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트의 워터재킷의 단면도이다.

이하, 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 침대매트리스용 냉온풍유니트에 사용되는 열전소자의 원리를 설명하는 설명도, 도 4는 대표 실시예의 구성도, 도 5는 본 발명에 따른 침대매트리스용 냉온풍유니트의 다른 실시예의 구성설명도, 도 6은 침대매트리스용 냉온풍유니트의 응축수제거구성을 도시하는 설명도, 도 7은 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트의 워터재킷의 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로써,

난방을 위한 열풍의 발생과 냉방을 위한 냉풍의 발생은 열전소자에 기초한 공랭식을 채용하고 냉풍발생 시의 냉각효율의 제고를 위해서는 수냉식을 채용하는 복합적인 열회로를 구성하고 있다.

본 발명은 도 3에 도시되는 바와 같이, 기본적으로 N형 및 P형 소자가 쌍으로 결합된 열전소자의 펠티어 효과를 이용한 것이다.

펠티어효과란 서로 다른 두개의 소자 양단에 직류 전압을 가하면 전류의 방향에 따라 한쪽 면에서는 흡열(냉기발생)이 발생하고 반대 면에서는 발열을 일으키는 현상을 말하며 전류가 흐르는 방향을 바꾸면 전자 및 정공의 흐름도 바뀌게 되어 흡열 및 발열하는 면 역시 반대로 1개 이상의 열전소자를 사용하여 침대 매트리스 내부에 냉풍 혹은 온풍을 불어 넣는 구조이다.

열전소자에 직류전원 (+)와 (-)극을 반대로 연결하면 전류의 흐름이 반대로 되어 최초 냉각부는 발열부로, 발열부는 냉각부로 전환되는 특성을 이용하여 한 개의 장치로써 냉풍과 온풍을 발생할 수 있게 되고 본 발명은 이러한 작용을 가장 효과적으로 구성한 것에 관한 것이다.

또한 열전소자의 냉각부의 효율을 높이기 위해서는 열전소자의 발열부를 냉각시켜야 하는데 열전소자의 발열부 냉각에는 수냉각 순환 장치와 공냉에 의한 냉각 장치가 있다.

본 발명에서는 냉기 혹은 온기를 발생하는 열전소자부, 열전소자에서 발생하는 냉기 혹은 온기를 흡열하는 흡열판의 냉기 혹은 온기를 매트리스 내부로 불어넣어 주는 순환팬, 열전소자 발열부의 열을 흡수 냉풍 혹은 온풍에 의한 매트리스 내부의 온도를 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치하는 온도센서로 부터 감지신호를 수신받고 조작부에 의해 입력된 신호에 따라 냉풍 혹은 온풍을 제어함으로써 온방 및 냉방 온도를 조절하는 메인 제어부를 포함하도록 제공된다.

도 4 이하와 함께 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트의 구성 및 작용을 설명한다.

도 4 이하의 도면에서 모시적으로 설명하기 위하여 전개된 형태를 도시하지만 각각의 부재는 실제로는 판상체 부재가 많아 매우 컴팩트하게 구성할 수 있다.

모식적으로 도시되는 도 4의 본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트는 강화플라스틱 또는 금속재 등으로 제작되는 케이싱(1) 내에 본 발명의 주요부인 냉온풍유니트(100)가 장착구성된다.

케이싱(1)의 일측에는 침대매트리스(도시하지 아니함)쪽으로 취입구(10)가 설치개방되어 있으며 이 취입구(10)는 침대 매트리스의 도시하지 아니하는 개방구에 부착되거나, 또는 이격되어 플렉스블튜브관(도시하지 아니함)이 침대매트리스로 연장,취부되어 냉온풍유니트(100)에서 발생하는 온풍 또는 냉풍을 급송할 수 있게 된다.

주발열및 흡열수단이고 판상형태인 열전소자(10)가 하우징(H)을 구성하기 위한 알루미늄 등의 금속판재의 커버플레이트(20)와, 방열을 위한 흡열플레이트(21) 사이에 스페이스볼트(24,25)에 의하여 이격된 공간에 설치된다.

전방측의 흡열플레이트(21)는 도시하는 바와 같이 역시 알루미늄 등의 열전도성이 우수한 금속재의 플레이트로서 다양한 형태의 방열핀(21')이 일체로 성형되어 방열효과를 증대하고 있다.

흡열플레이트(21)의 전방 측에는 흡열플레이트(21)로부터의 온열 또는 냉열을 공기류로 변환하기 위한 순환팬(30)이 장착된다. 이 순환팬(30)는 가급적 저소음의 것을 사용하여 취침자의 숙면에 방해가 없도록 구성하는 것이 좋다.

순환팬(30)에는 제어부(200)와 협동하여 일정한 온도와 시간으로 설정하기 위한 센서로서 온도센서(31)가 장착되어 있다.

상기하는 구성은 전기의 극성변환에 의하여 발열 또는 냉열하여 그 발열 또는 냉열을 순환풍으로 변환시켜 침대매트리스로 공급하는 열발생부(HG)가 된다.

이러한 열발생부(HG)의 냉각작동시의 열전소자(10)의 배면에서 발생하는 발열을 냉각시켜 열효율을 제고하는 구성이 열냉각부(HC)가 되며 하우징(H)의 워터재킷(11)의 수냉용의 물이 순환하는 회로를 구성한다.

알루미늄등의 열전도성이 우수한 재질로 제작되는 워터재킷(11)은 도7에 도시하는 바와 같이,

그 내방이 지그재그 형의 유로(11')를 형성하여 열전도율을 증대하고 있으며 이 유로(11')의 단부와 유체연결되는 인렛파이프(40)와 아웃렛파이프(41) 사이에는 워터탱크(45)가 적의의 용량의 물탱크로서 제공된다.

워터재킷(11)-인렛파이프(40)-아웃렛파이프(41)-워터탱크(45)가 형성하는 유체회로를 순환시키기 위한 워터펌프(44)가 설치된다.

열발생부(HG)의 흡열플레이트(21) 측에는 냉각풍의 발생 시에 필수적으로 응축수가 발생하게 되어 이 응축수가 케이싱(1)내에 적하되는 것을 방지하기 위한 구성이 도 6에 도시된다.

흡열플레이트(21)의 하방에 내식성의 재질(스테인레스 또는 플라스틱)의 응축수재킷(26)을 박스체의 함체로 형성하고 그 내방에는 흡수스펀지(27)를 충진하여 둔다.

이렇게 구성하는 경우, 냉각시에 유발되는 물방울 또는 성애에 기인하는 응축수는 응축수재킷(26)으로 적하하여 스며들게 되어 케이싱(1)외방으로 배출되는 경우가 없게 된다. 응축수재킷(26)의 용량은 실험적으로 하루 24시간중 최대의 냉풍 취출 시에 평균습도 하에서 적하되는 응축수의 양에 기준하는 것이 좋다.

흡수스펀지(27)에 흡수된 응축수는 그대로 방치하는 구성이 아니고,

만일 사용자 또는 제어부가 설정된 시간에 따라서 전원을 OFF 하는 경우에도 순환팬(30)은 OFF 되지 않고 계속 회전하도록 하고 제어부에서는 열전소자로 인가되는 DC 전원의 극을 바꾸어서 전방 측으로 열풍이 발생하도록 열전소자(10)에 인가하도록 제어한다.

이러한 제어에 의하여 열전소자(10)에서는 열이 발생하게 되고 이 열과 순환팬에 의해서 흡수스펀지(27)가 머금고 있는 물을 모두 기화시켜 버림으로써 매트리스 내부는 항상 건조한 상태를 유지하게 함으로써 습기에 의한 곰팡이 및 세균을 제거 할 수 있게 된다. 상기의 열전소자(10)의 기화를 위한 작동시간은 워터재킷(26)의 용량과 생활습도등을 고려하여 실험적으로 설정될 것이다.

상기의 케이싱(1) 내부의 냉온풍유니트(100)를 전기적으로 제어하는 PCB기판으로 구성되는 제어부(200)와 조작부(300)는 냉온풍유니트(100)와 별도로 또는 냉온풍유니트(100)를 수용하는 케이싱(1) 내방에 일체로 장착하거나 별도의 케이블로 연장하여 조작박스로서 제공할 수 있고,

그러한 제어부(200)의 전기제어는 다양한 회로로서 구성할 수 있는 것으로서 일반적인 기술이므로 설명을 생략한다. 조작부(300)는 전원스위치, 온풍 및 냉풍선택스위치, 시간설정스위치, 온도설정스위치등이 장착되는 통상적인 것이다.

이상과 같은 기본적인 구성의 침대매트리스용 냉온풍유니트(100)의 작동을 설명한다.

[냉각용의 냉풍발생]

냉온풍유니트(100)의 냉풍 발생의 경우에는 사용자가 조작부(300)의 전원을 on시키고 "냉풍" 버턴을 누르면 열전소자(10)에 전원이 인가되어 열전소자(10)의 순환팬(30) 측의 전방측 면은 냉기가 발생하고 다른 면에서는 고온의 열이 발생된다.

또한, 흡열플레이트(21)에 부착된 순환팬(30) 및 수냉각 순환 장치의 워터재킷(11)의 워터펌프(44)에도 전원이 인가되어 유체회로가 작동한다.

열전소자(10)의 다른 쪽 면은 고온의 열이 발생되는데 이 고온의 열을 효율적으로 잘 냉각시킴으로써 열전소자의 냉기 발생 능력도 증가된다.

온도가 상승된 워터재킷(11)을 냉각시키기 위해서 워터재킷(11)-인렛파이프(40)-아웃렛파이프(41)-워터탱크(45)가 형성하는 유체회로가 순환되어 냉각을 수행한다.

매트리스 내부의 온도를 감지하는 온도센서(31)의 신호에 의해 온도가 설정값 이하가 되면 열전소자(10)의 전원을 차단하고, 전원이 차단된 동안 매트리스 내부의 온도가 상승하여 설정값 이상이 되면 다시 열전소자(10)에 전원을 인가하여 매트리스 내부에 재차 냉기를 발생시켜 설정된 온도를 유지 할 수 있도록 한다.

흡열플레이트(21)의 하방에 응축수재킷(26)에 응축된 응축수는 흡수스펀지(27)에 충진된다.

흡수스펀지(27)에 흡수된 응축수는 사용자 또는 설정된 시간값에 따라서 제어부(200)가 전원을 OFF 하는 경우에도 순환팬(30)은 OFF 되지 않고 계속 회전하도록 하고 제어부에서는 열전소자로 인가되는 DC 전원의 극을 바꾸어서 열전소자(10)에 인가하도록 제어한다.

이러한 제어에 의하여 열전소자(10)에서는 열이 발생하게 되고 이 열과 순환팬에 의해서 흡수스펀지(27)가 머금고 있는 물을 모두 기화시켜 버린다.

직류 전원의 극이 역으로 인가된 열전소자와 순환팬에 인가된 전원은 실험적으로 측정하여 흡수스펀지(27)의 응축수가 모두 증발하게 되는 시간을 측정하여 이 측정된 시간값을 제어부에 설정하여 이 설정된 시간이상이 경과하면 전원이 차단되도록 한다.

[온풍발생의 경우]

온풍 발생의 경우에는 사용자가 조작부(300)의 전원을 on 하고 "온풍" 버턴을 누르면 제어부에서는 열전소자에 인가되는 직류전원의 극을 역으로 인가함으로써 냉풍 발생시에 냉기가 발생되었던 면을 발열부로, 발열이 되었던 면은 냉기가 발생되도록 함으로써 매트리스에 온풍을 불어 넣을 수 있게 된다.

매트리스 내부의 온도를 감지하는 온도센서(31)의 신호에 의해 온도가 설정값 이상이 되면 열전소자(10)의 전워공급을 차단하고, 전원이 차단된 동안 매트리스 내부의 온도가 하강하여 설정값 이하가 되면 다시 열전소자(10)에 전원을 인가하여 고온의 열을 발생시키게 함으로써 매트리스 내부에 고온의 열을 발생시켜 설정된 온도를 유지한다.

사용자가 조작부의 전원을 OFF하거나 혹은 조작부에 설정된 시간이 경과하면

열전소자 및 순환팬에 인가되는 전원은 즉시 차단된다. 열풍발생의 경우에는 냉각부의 작동이 불요하므로 열냉각부(HC)의 작동 즉, 워터펌프(44)는 작동하지 않게 된다.

[제2실시예]

본 발명의 침대매트리스용 냉온풍유니트(100)의 또 다른 실시예가 도 5에 더도시된다.

열냉각부(HC)를 구성하는 워터재킷(11)-인렛파이프(40)-아웃렛파이프(41)-워터탱크(45)가 형성하는 유체회로에 부가적인 방열수단인 라디에이터(46)를 더 장착한 것으로서 더욱 효율적인 냉각을 수행함으로서 하절기 고온에 대비하여 급냉 및 고효율의 냉각을 수행하여 냉풍의 발생을 증대할 수 있다.

1: 케이싱
100: 냉온풍유니트
10: 취입구
20: 커버플레이트
21: 흡열플레이트
24,25: 스페이스볼트

Claims (5)

1. 침대매트리스로의 취풍을 이용하여 매트리스의 냉온방을 수행하는 침대매트리스용 냉온풍유니트에 있어서, 상기 냉온풍유니트(100)는;
   발열소자로서 열전소자(10)와 상기 열전소자(10)의 냉온발열을 기체로 변환시키는 순환팬(30) 및 온도센서(31)를 가지는 열발생부(HG)와,
   냉각부재로서 상기 열전소자(10)와 열접촉하며 내방에 유로(11')를 가지는 워터재킷(11)- 상기 유로(11')와 유체연결되는 인렛파이프(40)와 아웃렛파이프(41) 및 워터탱크(45),상기 유체를 순환시키기 위한 워터펌프(44)를 가지는 열냉각부(HC)와,
   상기 열전소자(10)와 상기 온도센서(31) 및 상기 워터펌프(44)의 전기적 제어를 수행하는 제어부(200)와, 상기 제어부(200)와 협동하여 사용자의 조작을 수행하는 조작부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대매트리스용 냉온풍유니트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉온풍유니트(100)는;
   냉풍의 취출 시에는 상기 열전소자(10)의 냉열발열을 상기 순환팬(30)이 냉풍을 상기 매트리스로 취입하고, 상기 열전소자(10)의 반대측 발열은 상기 열냉각부(HC)가 냉각작동을 수행하고,
   열풍의 취출 시에는 상기 열전소자(10)의 발열을 상기 순환팬(30)이 열풍을 발생하는 열발생부(HG)로 작동하고, 열냉각부(HC)는 작동하지 아니하는 것을 특징으로 하는 침대매트리스용 냉온풍유니트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 흡열플레이트(21)의 하방의 응축수재킷(26)을 박스체의 함체로 형성하여 그 내방에 흡수스펀지(27)를 충진한 응축수수용부를 구성하고,
   상기 냉풍발생 시에 상기 흡수스펀지(27)에 흡수된 결로에 의한 응축수는 전원을 OFF 시에 상기 순환팬(30)은 OFF 되지 않고 계속 회전하고,
   상기 제어부에서는 상기 열전소자(10)로 인가되는 DC 전원의 극을 바꾸어서 열전소자(10)에 인가하여 발생하는 열과 상기 순환팬에 의해서 상기 흡수스펀지(27)의 응축수를 모두 기화시키는 것을 특징으로 하는 침대매트리스용 냉온풍유니트.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉온풍유니트(100)의 열냉각부(HC)를 구성하는 워터재킷(11)-인렛파이프(40)-아웃렛파이프(41)-워터탱크(45)가 형성하는 유체회로에 부가적인 방열수단인 라디에이터(46)를 더 장착할 수있는 것을 특징으로 하는 침대매트리스용 냉온풍유니트.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉온풍유니트(100)는 상기 매트리스에 직접 취부되거나 플렉시블튜브관으로 그 취입구(10)가 연결되어 이격분리되어 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 침대매트리스용 냉온풍유니트.

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