WO2021002510A1 - 매트리스용 전기 온풍기 - Google Patents

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WO2021002510A1
WO2021002510A1 PCT/KR2019/008164 KR2019008164W WO2021002510A1 WO 2021002510 A1 WO2021002510 A1 WO 2021002510A1 KR 2019008164 W KR2019008164 W KR 2019008164W WO 2021002510 A1 WO2021002510 A1 WO 2021002510A1
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WO
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heater
fan
module
mattress
cover
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Application number
PCT/KR2019/008164
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임하진
이강수
Original Assignee
유영도
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Publication date
Application filed by 유영도 filed Critical 유영도
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels

Definitions

  • the present invention relates to an electric heater for a mattress that heats the inside of the mattress with warm air.
  • an electric warmer is placed inside the mattress, and the electric warmer is operated to provide a thermal insulation function of the mattress.
  • a conventional electric warmer includes a heater that generates heat and a fan that blows the generated heat.
  • the noise generated by the fan The noise depends on the inflow and outflow of air from the outside, the output of the fan, and the tightness of fixing the fan.
  • Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-0086057 uses a fan with a width smaller than that of the heater, reduces the noise of the fan by using a hot air outlet that is wider than the heater, and a miniaturized fan so that warm air does not flow back to the power supply. Use a wall surface containing.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0086057 uses a miniaturized fan so that the blown output can be drastically reduced, and the heater, fan, and power supply are inserted inside the tubular case.
  • the internal parts may not be fixed, and parts damage or fan noise may be severe due to the internal parts not being fixed, and it may be difficult to maintain the gap between the power supply and the fan or the gap between the fan and the heater, thereby reducing the heating efficiency.
  • the wire path for supplying the power of the power supply to the heater is blocked by the wall including the fan, which may cause difficulty in power supply.If a wire path is made on the wall, warm air may flow back to the power supply through the wire path. There is this.
  • a heater module including a heater part and a body part and a fan are integrally coupled, and a certain distance between the fan and the heater part is maintained through the space maintaining part of the body part, and between the extension part or the support part of the body part.
  • An electric hot air blower for a mattress that prevents backflow of heat generated from a heater unit by providing a wire passage to a space and a space between a fan and a housing module is provided.
  • the present invention provides an electric heater for a mattress that is fixed in the width direction of a fan and a heater module through an H beam, and fixed in the longitudinal direction of the fan and the heater module through a combination of an assembly hole and an assembly hole.
  • the present invention provides an electric heater for a mattress using a functional heater module in which a coating agent containing an igneous rock material is applied to the surface of a perforated metal plate, and the applied coating agent is heat-treated at a set temperature to form a coating layer.
  • the electric heater for a mattress includes a fan 10, a heater module 20 located in front of the fan in the direction in which the fan blows, and the fan and the heater module Including a housing module 30, the heater module 20 comprises a heater portion 21 for generating heat and a body portion 22 for fixing the heater portion and coupling with a fan, the body portion, the A guide protrusion (22a) for guiding the insertion of the heater and preventing the front separation of the heater; A seating portion 22b that is inserted into and abuts against the heater portion; A gap maintaining part 22c that provides maintenance of a gap between the heater part and the fan, and prevents rear separation of the heater part; Provides an insertion passage of the heater, the end of which is in contact with the housing module, and is formed on the rear surface of the space maintaining part and the extension part 22d extending from the seating part and the space maintaining part to provide coupling with the fan.
  • the heater module is formed at the end of the heater and is located between the extension part when the heater part and the body part are combined, the end contact with the housing module, and further includes a support part 23 that prevents direct contact between the heater part and the housing module.
  • Including, the space between the extension or the support may be characterized in that providing a wire path for supplying power to the heater.
  • An electric heater for a mattress includes a fan, a heater module positioned in front of the fan, and a housing module surrounding the fan and the heater module, and the heater module generates heat. And a body part for fixing the heater part and coupling with the fan, and the housing module includes a lower cover 31 surrounding the lower side of the fan and the heater module, and an upper cover 32 surrounding the upper side of the fan and the heater module.
  • Air intake ports 31a and 32a are formed in the lower cover or the upper cover, the air outlet 33a is formed in the front cover, and the electric heater for a mattress according to another embodiment of the present invention has a width greater than that of the heater module.
  • a PCB module 40 formed at the rear of the small fan and providing power supply and control to the fan and the heater module, and inserted between the H-beam and the fan, and between the PCB module and the heater module, and positioned inside the air inlet. And, it further includes a filter 50 having a longer length than the fan, the filter may be characterized in that it blocks the inflow of dust into the body and provides a space for maintaining a gap between the PCB module and the fan. .
  • An electric heater for a mattress includes a fan 10, a heater module 20 positioned in front of the fan and a housing module 30 surrounding the fan and the heater module.
  • the heater module 20 includes a heater portion 21 for generating heat and a body portion 22 for fixing the heater portion and coupling with a fan, the heater portion, a heating element;
  • a perforated metal plate formed on top of the heating element and having a plurality of holes at regular intervals, and a coating agent containing an igneous rock material is applied to the surface of the perforated metal plate, and a coating layer heat-treated with high heat for which the applied coating agent is set. It is characterized by improving thermal conductivity.
  • the coating agent may be characterized in that it is mixed with 50 to 80% by weight of olivine, 10 to 30% by weight of muscovite mica, 4 to 20% by weight of biotite, 4 to 20% by weight of silica, and 0.1 to 10% by weight of water glass.
  • the present invention provides an electric heater for a mattress in which a fan and a heater module are integrally coupled, a certain distance between the fan and the heater is maintained, and heat generated from the heater is prevented from flowing backward, thereby improving the hot air efficiency,
  • the fan is firmly fixed to reduce fan noise and damage.
  • the present invention by fixing in the width direction of the fan and the heater module through the H beam, and fixing the fan and the heater module in the longitudinal direction through the combination of the assembly hole and the assembly hole, it is possible to prevent separation of the fan and the heater module. It is firmly fixed to reduce fan noise and damage.
  • the alkali-based material is melt-coated on the surface of the perforated metal plate during the heat treatment process, thereby improving the generation of far-infrared rays and thermal conductivity due to heat generation of the heater unit, and providing antibacterial and deodorizing effects through a large amount of far-infrared rays.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an electric heater for a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the main body of the electric heater for the mattress of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an example of a heater module and a PCB module coupled to the fan of FIG. 1.
  • 5 is an example showing an assembly process of a heater module and a fan.
  • FIG. 6 is an example showing the coupling between the heater module and the lower cover through the H beam of FIG.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing an electric heater for a mattress according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing in detail the PCB module of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating the PCB module of FIG. 7 in detail.
  • FIG. 10 shows an example of arranging the body inside the mattress.
  • the electric hot air blower for a mattress is a main body 100, a wired remote controller 60, a wireless remote controller 70, and a power cable 81. Includes.
  • the main body 100 includes main parts related to the operation of the electric hot air blower therein, and includes a case surrounding the main parts.
  • the wired remote controller 60 and the wireless remote controller 70 are used to control the operation of the main body 100, and the power cable 81 supplies power to the wired remote controller 70 and the main body 100.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the main body of the electric hot air blower for a mattress of FIG. 1, and the main body 100 includes a fan 10, a heater module 20, a housing module 30, and a PCB module 40.
  • the fan 10, the heater module 20, and the PCB module 40 are formed in the body 100.
  • the housing module 30 is a case surrounding the fan 10, the heater module 20, and the PCB module 40.
  • the fan 10 sucks air into the internal space of the main body 100 and blows air to the heater module 20 configured in the front, and is driven by receiving driving power from the PCB module 40.
  • the fan 10 blows the heat generated by the heater module 20 so that it can be diffused in the inner space of the mattress.
  • the fan 10 may include a heat resistant material.
  • the heater module 20 is located in the front in the direction in which the fan blows, and includes a heater part 21 and a body part 22.
  • the heater part 21 generates heat
  • the body part 22 fixes the heater part 21 and is coupled to the fan 10.
  • the heater unit 21 may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater.
  • the heater unit 21 may have a plurality of PTC elements arranged in parallel, and receives driving power provided from the PCB module 40 to flow a driving current to generate heat, and the resistance increases as the temperature increases. Can have characteristics.
  • the body portion 22 surrounds the other side surfaces of the heater portion 21 except for one side and wide both sides, and provides insertion of the heater portion 21.
  • the wide two sides of the heater part 21 mean the front and rear surfaces.
  • the body portion 22 may be a heat-resistant plastic that is resistant to heat.
  • FIG. 3 is an example showing a heater module and a PCB module combined with the fan of FIG. 1
  • FIG. 4 is an example showing an assembly process of the heater module
  • FIG. 5 is an example showing an assembly process of the heater module and the fan.
  • the body portion 22 has a'C' shape in which the front and rear are open and one side is open.
  • the body part 22 has a'C' shape and covers the other side surfaces of the heater part 21 except for the wide two sides and one side.
  • the body portion 22 includes a guide protrusion 22a, a seating portion 22b, a spacing portion 22c, an extension portion 22d, and a fastening groove 22e.
  • the guide protrusion 22a guides the insertion of the heater part 21 and prevents the heater part 21 from being separated from the front.
  • the seating portion (22b) is a heater portion (21) is inserted into contact.
  • the heater part 21 is guided by the guide protrusion 22a, is inserted into the body part 22, and inserted in a sliding manner.
  • the space maintaining part 22c provides space maintenance between the heater part 21 and the fan 10 and prevents the heater part 21 from being separated from the rear.
  • the gap maintaining part 22c provides a gap maintenance between the heater part 21 and the fan 10 to prevent damage to the fan 10 due to heat of the heater part 21, and improve blowing efficiency. .
  • the distance maintaining unit 22c may maintain an appropriate distance between the heater unit 21 and the fan 10 in order to minimize noise and have the required blowing output, and improve blowing efficiency.
  • the thickness or width of the gap maintaining part 22c may be determined in consideration of the size or output of the heater part 21 and the fan 10.
  • the separation of the heater part 21 can be prevented through the guide protrusion 22a and the spacing part 22c, and damage to the heater part 21 is prevented. can do.
  • the body portion 22 surrounds the heater portion, it may provide a heat transfer prevention function so that heat is not transferred to the housing module 30.
  • the fastening groove 22e is formed on the rear surface of the spacing part 22c to form a groove for providing coupling with the fan 10.
  • the heater module 20 and the fan 10 may be coupled to each other through a piece (P) is formed with a fastening groove (22e).
  • the heater module 20 including the heater part 21 and the body part 22 and the fan 10 may be integrally combined, and the heater module 20 and the fan 10 are closely connected so that there is no gap between the heater module 20 and the fan 10. It can be coupled together, and a certain distance between the fan 10 and the heater part 21 may be maintained through the spacing part 22c of the body part 22, and the warm air efficiency may be improved by maintaining a certain distance. In addition, since the fan is firmly fixed, the noise and damage rate of the fan can be reduced.
  • the extension part 22d provides an insertion passage for the heater part 21, makes an end contact with the housing module 30, and extends from the seating part 22b and the space maintaining part 22c.
  • the heater module 20 may further include a support part 23.
  • the support part 23 is formed at the end of the heater part 21, and is located between the extension part 22d when the heater part 21 and the body part 22 are combined, and the end contacts the housing module 30, and the heater Direct contact between the part 21 and the housing module 30 is prevented.
  • the support part 23 may prevent direct contact between the heater part 21 and the housing module 30 and provide a heat transfer prevention function so that heat is not transferred to the housing module 30.
  • the support part 23 has its end in contact with the housing module 30 to prevent separation of the heater part 21 and stably fix the heater part 21.
  • the heater module 20 may further include a current supply line 24.
  • the current supply line 24 connects between the PCB module 40 and the heater unit 21 to supply power to the heater unit 21.
  • the current supply line 24 is formed in the space between the extension part 22d or the support part 23 and the space between the fan 10 and the housing module 30.
  • a separate current supply line for driving the fan 1 may be formed between the PCB module 40 and the fan 10, and the current supplied to each current supply line through the PCB module 40 is individually Can be controlled.
  • the present invention provides a wire passage to the outside of the fan 10, such as a space between the extension part 22d or the support part 23 of the body part 22 and the space between the fan 10 and the housing module 30, It is possible to prevent the backflow of the heat generated in (21), and it is possible to improve the warm air efficiency.
  • the PCB module 40 is formed at the rear of the fan 10 having a width smaller than that of the heater module 20 and provides power supply and control to the fan 10 and the heater module 20.
  • the reason that the fan 10 is smaller than the heater module 20 is to reduce the noise of the fan 10, and the electric wire path of the current supply line 24 connecting the PCB module 40 and the heater unit 21 To provide.
  • the housing module 20 includes a lower cover 31, an upper cover 32, a front cover 33, a rear cover 34, an H beam 35, and an assembly hole 36.
  • the lower cover 31, the upper cover 32, the front cover 33 and the rear cover 34 may be made of a metal material to be strong against external impact, and the H beam 35 is the lower cover 31 and the upper cover. (32) It may be of rubber or plastic material for bonding between.
  • the H beam 35 may be a metal material such as aluminum.
  • the lower cover 31 covers the lower side of the fan 10 and the heater module 20
  • the upper cover 32 wraps the upper side of the fan 10 and the heater module 20
  • the front cover 33 is the lower/ Covers the front of the upper covers 31 and 32
  • the rear cover 34 covers the rear of the lower/upper covers 31 and 32.
  • the front cover 33 may be formed with an air outlet (33a), the lower cover 31 or the upper
  • the cover 32 may have air intake ports 31a and 32a.
  • the fan 10 sucks external air around the main body 100 through the air intake ports 31a and 32a, blows the sucked external air to the heater module 20, and blows the inhaled external air to the heater module 20, and the heater module ( The warm air that is mixed with the heat of 20) and the blown air is discharged.
  • the air intake ports 31a and 32a are preferably formed on the side surfaces of the lower/upper covers 31 and 32, and may be formed on the upper surface of the upper cover 32 or the lower surface of the lower cover 32.
  • the body portion 22 includes a side groove 22f and an assembly hole 22g.
  • the side grooves 22f are formed on both side surfaces, and the assembly holes 22g are formed on both outer sides of the side grooves 22f.
  • the H beam 35 has an H-shaped groove formed at the lower and upper portions thereof to provide coupling between the lower cover 31 and the upper cover 32, and one end is inserted into the side groove 22f.
  • the order of combining is to insert the H beam 35 into the side groove 22f to fix the H beam 35, insert the lower cover 31 into the lower groove of the H beam 35, and Insert the upper cover 32 into the upper groove.
  • the assembly hole 36 is formed on the sides of the lower cover 31 and the upper cover 32, and a hole for coupling with the assembly hole 22g is formed.
  • the assembly hole 36 and the assembly hole 22g may be coupled through an assembly screw (not shown).
  • the fan 10 and the heater module 20 are fixed in the width direction through the H beam 35, and the fan and the heater module 20 are combined with the assembly hole 36 and the assembly hole 22g.
  • the present invention does not require a separate fixing means through the H beam 35, and the combination of the lower cover 31 and the upper cover 32 at a time, and the lower/upper cover 31, 32 and the heater A combination of modules 20 may be provided.
  • One end of the H beam 35 and the other end may act as stoppers of the front cover 33 and the rear cover 34.
  • the H beam 35 is when the front of the lower/upper covers 31 and 32 is wrapped through the front cover 33 and the rear of the lower/upper covers 31 and 32 through the rear cover 34 When wrapping, it can act as a stopper for controlling the degree of wrapping of the front cover 33 and the rear cover 34.
  • the electric warmer may further include a filter 50.
  • the filter 50 is inserted between the H beam 35 and the fan 10 and between the PCB module 40 and the heater module 20 so that a separate fixing means is not required, and inside the air intake ports 31a and 32a. It is positioned, and may have a longer length than the fan 10.
  • the filter 50 may block the inflow of dust into the body 100 and provide a space for maintaining a gap between the PCB module 40 and the fan 10.
  • the PCB module 40 may be fixed through the rear cover 40 and the filter 50. The reason for maintaining the gap between the PCB module 40 and the fan 10 is to effectively inhale air around the main body 100 and to cool the elements of the PCB module 40 with the inhaled air.
  • the air around the main body 100 is sucked into the air intake ports 31a and 32a by the suction force of the fan 10.
  • the air sucked through the air intake ports 31a and 32a enters the space between the PCB module 40 and the fan 10, cools the elements, and is sucked and blown by the fan 10.
  • the fan 10 provides a complex function of cooling the elements and blowing heated air.
  • the PCB module 40 may be inserted between the H beams 35 as shown in FIG. 6 to be fixed on both sides, and the front may be fixed through the filter 50 as shown in FIG. 7, and the rear cover The rear may be fixed while 34 surrounds the lower/upper covers 31 and 32.
  • the PCB module 40 can be fixed through the combination of the H beam 35, the filter 50, the rear cover 34 and the lower/upper covers 31 and 32, and a separate fixing means is not required. Thus, manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 8 is a perspective view showing in detail the PCB module of FIG. 7, and FIG. 9 is a block diagram showing the PCB module of FIG. 7 in detail, wherein the PCB module 40 includes a temperature sensor 41 and a posture detection sensor 42 ), a control unit 43, power elements 44a and 44b, and an AC-DC converter 45.
  • the PCB module 40 includes a temperature sensor 41 and a posture detection sensor 42 ), a control unit 43, power elements 44a and 44b, and an AC-DC converter 45.
  • the control unit 43 is connected to the wired remote controller 60 by wire, receives a control command from the wired remote controller 60, and controls the operation of the power elements 44a and 44b at a temperature or operation time set through the control command. Control.
  • the power device includes a first power device 44a and a second power device 44b. The first power element 44a supplies a driving current to the fan 10, and the second power element 44b supplies a driving current to the heater unit 21.
  • the AC-DC converter 45 receives commercial power through the power cable 81 and generates DC power required by the PCB module 40.
  • the PCB module 40 elements are disposed on the front side, and elements are not formed on the rear side.
  • the PCB module 40 may be fixed to the inner surface of the rear cover 34 because elements are disposed on the front surface and the elements may be cooled with air sucked from the body 100, and the elements are not disposed on the rear side.
  • the temperature sensor 41 provides temperature information on which the temperature is sensed to the control unit 43, and the control unit 43 refers to the temperature information, and the power element 44a, 44b, the fan 10, or the heater module 20 You can control the operation.
  • the posture detection sensor 42 provides posture information on which the posture of the main body 100 is sensed to the controller 43.
  • the posture detection sensor 42 may be a gravity sensor that detects the direction of gravity.
  • the control unit 43 can determine whether the heater module 20 is periodically out of the permitted posture before or during the operation, through control information, and when the main body 100 is out of the permitted posture, the main body ( 100) or may transmit the alarm information to the alarm means provided in the wired remote controller (60).
  • the alarm means outputs alarm information so that the user can recognize it.
  • the controller 43 may control the power supply of the fan 10 and the heater module 20 to be cut off when the main body 100 is out of the allowed posture.
  • the front cover 33 faces the floor.
  • FIG. 10 shows an example of arranging the main body inside the mattress, and the main body 100 may be inserted and disposed inside the mattress through an opening and closing portion 1a or a cutout portion of the mattress cover 1, and an electric hot air blower in the existing mattress Can be installed easily.
  • the opening and closing part 1a may include a zipper, a Velcro or a button, and various opening and closing means may be formed, but the present invention is not limited thereto.
  • the wired remote controller 60 may include an input means for inputting a control command, a display means for displaying a set temperature or operation time, and an alarm means for an alarm.
  • the input means may provide a keyboard, button, touch or click input method.
  • the display means may include an LCD or LED.
  • the alarm means may indicate an alarm in the form of a display unit, and may indicate an alarm in the form of an alarm sound such as a buzzer or a speaker.
  • the wired remote controller 60 is connected to the main body 100 located inside the mattress by wire, and may be disposed outside the mattress for easy operation by a user.
  • the wired remote controller 60 may further include a receiver for wirelessly receiving a control command of the wireless remote controller 70.
  • the wireless remote controller 70 is similar to the function of the wired remote controller 60 and may include a transmitter for transmitting a control command.
  • the transmitter may transmit a control command in infrared.
  • the control unit 43 cuts off the power supply of the heater module 20 and supplies power to the fan 10 after a predetermined period of time. Block. The reason why the power supply of the fan 10 is cut off after a predetermined time elapses is to exhaust heat from the heater module 20.
  • the controller 43 controls to supply power to the fan 10 when receiving a control command for turning on the electric hot air fan from the wired remote controller 60, and powers the heater module 20 after a predetermined period of time. Control to supply.
  • the control unit 43 may drive the fan 10 with a maximum output while the fan 10 is driven before the heater module 20. The reason for driving the fan 10 first is to send the heater module 20 or surrounding dust to the outside.
  • the heater unit 21 includes a heating element (not shown), a metal perforated plate (not shown), and a coating layer (not shown).
  • the heating element may be a semiconductor device whose electrical resistance rapidly increases when the temperature increases, and may be various materials that generate heat, but is not limited thereto.
  • the heating element may be a PTC element.
  • the metal perforated plate formed on the upper part of the heating element is a plate having a predetermined thickness and having a plurality of holes drilled at regular intervals, providing a function of absorbing the noise in the 500 ⁇ 1000Hz midrange range generated by the fan 10, and generated by the fan 10 It acts to reduce noise.
  • the metal perforated plate may be SUS 304, may have a thickness of 0.5 to 1.0 mm, and may solve the noise problem of the conventional hot water circulation type warmer pump.
  • the coating layer is formed by applying a coating agent containing an igneous rock material to the surface of the perforated metal plate, and heat treating the applied coating agent at a set temperature.
  • the igneous rock material includes an alkali-based material, and the alkali-based material reacts with the surface of the perforated metal plate in a heat treatment process to be ionic or metal bonded.
  • the alkali-based material reacting with the metal at high heat may be olivine, and may be in the form of a powder to be mixed with the composition of the coating agent.
  • Igneous rock may further include muscovite mica and biotite that generate far infrared rays.
  • the coating agent may be applied to the surface of the perforated metal plate using a spray gun, and the coating agent applied at a temperature of 800 to 950°C may be melt-heated.
  • the coating agent is mixed with a plurality of substances at a set mixing ratio, preferably 50 to 80% by weight of olivine, 10 to 30% by weight of muscovite mica, 4 to 20% by weight of biotite, 4 to 20% by weight of silica, and 0.1 to 10% by weight of water glass. It may be mixed, and the particle size may be 1000 mesh or more.
  • Water glass is an aqueous solution of sodium silicate obtained by melting silicon dioxide and alkali.
  • Olivine is made of an alkali-based material and can perform ionic or metal bonding with the surface of the perforated metal plate at high temperatures. If the content of olivine is 50 to 80% by weight, it is possible to provide a smooth bonding with the surface of the perforated metal plate, and by such bonding, the amount of far-infrared rays can be increased. If the content of olivine is less than 50% by weight, the amount is too small to provide smooth bonding with the surface of the perforated metal plate.If it exceeds 80% by weight, the amount of far-infrared substances such as muscovite or biotite decreases, making it impossible to generate the targeted far-infrared rays. I can.
  • Silica or water glass can enhance the adhesion function of the igneous rock material in powder form, can prevent cracks in the coating layer, and can smooth the surface of the coating layer.
  • the coating layer can emit far-infrared rays in a wavelength range of 6 ⁇ m to 14 ⁇ m if it is manufactured at a predetermined mixing ratio of the coating agent.
  • the wavelength of near-infrared rays is 0.76 ⁇ m to 1.5 ⁇ m
  • the wavelength of mid-infrared rays is 1.5 ⁇ m to 5.6 ⁇ m
  • the wavelength of far infrared rays is 5.6 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • far-infrared rays in a wavelength range of 6 ⁇ m to 14 ⁇ m are very beneficial to the human body and act to eliminate bacteria that cause diseases.
  • the alkali-based material is melt-coated on the surface of the perforated metal plate, thereby improving the generation of far-infrared rays and thermal conductivity due to heat generation of the heater unit 21, and providing antibacterial and deodorizing effects through a large amount of far-infrared rays.
  • olivine is hot-dip coated on the surface of the perforated metal plate under high temperature conditions, ionic bonding or metal bonding with the surface of the perforated metal plate is formed, and as a result of such bonding, the generation of far-infrared rays due to heat generation of the heater unit 21 and It provides a function to improve the thermal conductivity.
  • the improvement in thermal conductivity may reduce the amount of electricity used by the heater unit 21.
  • the coating layer may be manufactured at a set mixing ratio of the coating agent to form a surface having a dense structure, and may provide an electromagnetic wave shielding function by the coating surface having a dense structure.
  • [Table 1] is a table showing the results of the deodorization test using ammonia, and the test method was KCL-FIR-1085:2011, the test gas was 200 ppm ammonia, and the container containing 200 ppm ammonia was an aluminum container.
  • the aluminum container for measuring the sample concentration in order to compare the deodorization rate for each time period is the container in which the coating layer of the present invention is formed.
  • a general aluminum container in which the coating layer is not formed is a container for measuring the blank concentration as a control.
  • the deodorant of the present invention has a higher deodorant rate than the deodorant of the control group, and it can be seen that the difference in the deodorization rate increases with time.
  • [Table 2] is a table showing the results of the antibacterial test using E. coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus.
  • the test method was KCIM-FIR-1003:2011, and the test items were antibacterial tests by E. coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus to be.
  • the control group is that the bacteria are contained in a general aluminum container, and the specimen is that the bacteria are contained in an aluminum container in which the coating layer of the present invention is formed. The initial concentration was applied to the specimen and the control under the same conditions.
  • CFU stands for Colony Forming Unit and is a colony forming unit.
  • the coating layer of the present invention is a front inorganic glass coating, and the thermal conductivity is improved to improve the heating function, the far-infrared ray generation amount can be improved, and antibacterial and deodorizing effects can be provided.
  • the coating layer can solve the problem of mold caused by condensation due to the temperature difference inside the mattress.
  • the present invention can be used as an electric heater for a mattress installed inside the mattress.

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Abstract

본 발명은 팬, 상기 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하는 히터 모듈 및 상기 팬과 히터 모듈을 감싸는 하우징 모듈을 포함하고, 상기 히터 모듈은 열을 발생하는 히터부 및 상기 히터부를 고정시키고 팬과 결합하기 위한 몸체부를 포함하는 매트리스용 전기 온풍기를 개시한다.

Description

매트리스용 전기 온풍기
본 발명은 매트리스의 내부를 온풍 난방하는 매트리스용 전기 온풍기에 관한 것이다.
종래에는 전기 온풍기를 매트리스의 내부에 위치시키고, 전기 온풍기를 가동시켜 매트리스의 보온 기능을 제공한다. 종래의 전기 온풍기는 열을 발생시키는 히터와 발생한 열을 송풍시키는 팬을 포함한다. 그러나 종래에는 팬에서 발생하는 소음 때문에 재대로 잠을 자지 못하는 문제점이 있다. 소음은 외부에서 공기가 들어오는 유입량과 내보내는 유출량, 팬의 출력량 및 팬을 고정하는 견고성 등에 의존한다.
한국공개특허 제10-2018-0086057호는 히터보다 폭이 작은 팬을 사용하고, 히터보다 폭이 커진 온풍 분출구를 사용하여 팬의 소음을 경감시키며, 따뜻한 공기가 파워 서플라이쪽으로 역류되지 않도록 소형화된 팬을 포함하는 벽면을 사용한다.
한편, 한국공개특허 제10-2018-0086057호는 소형화된 팬을 사용하여 송풍 출력이 급격히 감소될 수 있고, 관형 케이스의 내부에 히터, 팬 및 파워 서플라이를 끼우기 때문에 외부에 충격이 가해지면 관형 케이스의 내부에 부품이 고정되지 않을 수 있으며, 내부 부품이 고정되지 않아 부품 손상이나 팬 소음이 심해질 수 있고, 파워 서플라이와 팬 간의 간격 또는 팬과 히터 간의 간격을 유지시키기 어려워 온풍 효율이 감소될 수 있으며, 파워 서플라이의 전력을 히터에 공급하기 위한 전선 통로가 팬을 포함한 벽면으로 가로막아 전력 공급의 어려움이 발생할 수 있고, 벽면에 전선 통로를 만들면 전선 통로를 통해 따듯한 공기가 파워 서플라이쪽으로 역류될 수 있는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 히터부와 몸체부를 포함한 히터 모듈과 팬이 일체형으로 결합되고, 몸체부의 간격 유지부를 통해 팬과 히터부 간의 일정한 간격이 유지되며, 몸체부의 연장부 또는 지지부 사이의 공간 및 팬과 하우징 모듈 사이의 공간으로 전선 통로를 제공하여 히터부에서 발생한 열의 후방 역류를 방지하는 매트리스용 전기 온풍기를 제공한다.
본 발명은 H빔을 통해 팬과 히터 모듈의 폭 방향으로 고정시키고, 조립홀과 조립구의 결합을 통해 팬과 히터 모듈의 길이 방향으로 고정시키는 매트리스용 전기 온풍기를 제공한다.
본 발명은 금속 타공판의 표면에 화성암 물질을 포함하는 코팅제가 도포되고, 도포된 코팅제가 설정된 온도로 열처리되어 코팅층을 형성하는 기능성의 히터모듈을 이용한 매트리스용 전기 온풍기를 제공한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기는, 팬(10), 상기 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하는 히터 모듈(20) 및 상기 팬과 히터 모듈을 감싸는 하우징 모듈(30)을 포함하고, 상기 히터 모듈(20)은 열을 발생하는 히터부(21) 및 상기 히터부를 고정시키고 팬과 결합하기 위한 몸체부(22)를 포함하며, 상기 몸체부는, 상기 히터부의 삽입을 가이드하고, 히터부의 전방 이탈을 방지하는 가이드 돌기(22a); 상기 히터부의 삽입되어 맞닿는 안착부(22b); 상기 히터부와 팬과의 간격 유지를 제공하고, 히터부의 후방 이탈을 방지하는 간격 유지부(22c); 상기 히터부의 삽입 통로를 제공하고, 끝단이 하우징 모듈과 맞닿도록 하며, 안착부와 간격 유지부로부터 연장된 연장부(22d) 및 상기 간격 유지부의 후방면에 형성되어 팬과의 결합을 제공하기 위한 체결홈(22e)을 포함하여, 상기 팬과 히터 모듈이 일체형으로 결합되고, 팬과 히터부 간의 일정한 간격이 유지된 것을 특징으로 한다.
상기 히터 모듈은, 상기 히터부의 끝단에 형성되어 히터부와 몸체부가 결합되면 연장부 사이에 위치하고, 끝단이 하우징 모듈과 맞닿으며, 히터부와 하우징 모듈의 직접적인 접촉을 방지하는 지지부(23)를 더 포함하고, 상기 연장부 또는 지지부 사이의 공간은 히터부에 전력 공급을 위한 전선 통로를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기는, 팬, 상기 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하는 히터 모듈 및 상기 팬과 히터 모듈을 감싸는 하우징 모듈을 포함하고, 상기 히터 모듈은 열을 발생하는 히터부 및 상기 히터부를 고정시키고 팬과 결합하기 위한 몸체부를 포함하며, 상기 하우징 모듈은 팬과 히터 모듈의 하측을 감싸는 하부 커버(31), 팬과 히터 모듈의 상측을 감싸는 상부 커버(32), 하부 커버와 상부 커버의 전방을 감싸고, 공기 배출구(33a)가 형성된 전방 커버(33) 및 하부 커버와 상부 커버의 후방을 감싸는 후방 커버(34)를 포함하고, 상기 몸체부는, 양측면에 형성된 측면홈(22f) 및 상기 측면홈 양쪽 외측에 형성된 조립구(22g)를 포함하고, 상기 하우징 모듈은, H자 형상으로 하부와 상부에 홈이 형성되어 하부 커버와 상부 커버와의 결합을 제공하고, 일단이 측면홈에 삽입되는 H빔(35) 및 상기 하부 커버와 상부 커버 측면에 형성되고, 조립구와의 결합을 위한 조립홀(36)을 포함하며, 상기 H빔을 통해 팬과 히터 모듈의 폭 방향으로 고정시키고, 조립구를 통해 팬과 히터 모듈의 길이 방향으로 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 커버 또는 상부 커버는 공기 흡입구(31a, 32a)가 형성되고, 전방 커버는 공기 배출구(33a)가 형성되고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기는, 상기 히터 모듈보다 폭이 작은 팬의 후방에 형성되고, 팬과 히터 모듈로 전력 공급과 제어를 제공하는 PCB 모듈(40) 및 상기 H빔과 팬 사이 및 PCB 모듈과 히터 모듈 사이에 삽입되고, 공기 흡입구의 안쪽에 위치하게 되며, 팬보다 긴 길이를 갖는 필터(50)를 더 포함하며, 상기 필터는 본체 내부로의 먼지 유입을 차단하고, PCB 모듈과 팬 간의 간격을 유지시키기 위한 공간을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기는, 팬(10), 상기 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하는 히터 모듈(20) 및 상기 팬과 히터 모듈을 감싸는 하우징 모듈(30)을 포함하고, 상기 히터 모듈(20)은 열을 발생하는 히터부(21) 및 상기 히터부를 고정시키고 팬과 결합하기 위한 몸체부(22)를 포함하며, 상기 히터부는, 발열체; 상기 발열체 상부에 형성되고, 일정한 간격으로 복수 개의 구멍이 뚫린 금속 타공판 및 상기 금속 타공판의 표면에 화성암 물질을 포함하는 코팅제가 도포되고, 도포된 코팅제가 설정된 고열로 열처리된 코팅층을 포함하여 원적외선 발생과 열전도율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅제는 감람석 50~80중량%, 백운모 10~30중량%, 흑운모 4~20중량%, 실리카 4~20중량%, 및 물유리 0.1~10중량%로 혼합된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 팬과 히터 모듈이 일체형으로 결합되고, 팬과 히터부 간의 일정한 간격이 유지되며, 히터부에서 발생한 열의 후방 역류를 방지하는 매트리스용 전기 온풍기를 제공함으로써, 온풍 효율을 향상시킬 수 있고, 팬이 견고히 고정되어 팬의 소음과 손상 발생률을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 H빔을 통해 팬과 히터 모듈의 폭 방향으로 고정시키고, 조립홀과 조립구의 결합을 통해 팬과 히터 모듈의 길이 방향으로 고정시킴으로써, 팬과 히터 모듈의 이탈을 방지할 수 있고, 팬이 견고히 고정되어 팬의 소음과 손상 발생률을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 알칼리계 물질이 열처리 과정에서 금속 타공판의 표면에 용융 코팅됨으로써, 히터부의 발열에 따른 원적외선 발생과 열전도율을 향상시킬 수 있고, 다량의 원적외선을 통해 향균과 탈취 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 매트리스용 전기 온풍기의 본체를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 팬과 결합된 히터 모듈과 PCB 모듈을 도시한 예이다.
도 4는 히터 모듈의 조립 과정을 도시한 예이다.
도 5는 히터 모듈과 팬의 조립 과정을 도시한 예이다.
도 6은 도 1의 H빔을 통해 히터 모듈과 하부 커버 간의 결합을 도시한 예이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 PCB 모듈을 상세하게 도시한 사시도이다.
도 9는 도 7의 PCB 모듈을 상세하게 도시한 블록도이다.
도 10은 매트리스 내부에 본체 배치한 예를 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기를 도시한 분해 사시도로서, 매트리스용 전기 온풍기는 본체(100), 유선 리모트 컨트롤러(60), 무선 리모트 컨트롤러(70) 및 전원 케이블(81)을 포함한다. 본체(100)는 내부에 전기 온풍기의 동작과 관련된 주요 부품을 포함하고, 주요 부품을 감싸는 케이스를 포함한다. 유선 리모트 컨트롤러(60)와 무선 리모트 컨트롤러(70)은 본체(100)의 동작을 제어하는데 사용되고, 전원 케이블(81)은 유선 리모트 컨트롤러(70)와 본체(100)에 전원을 공급한다.
도 2는 도 1의 매트리스용 전기 온풍기의 본체를 도시한 사시도로서, 본체(100)는 팬(10), 히터 모듈(20), 하우징 모듈(30) 및 PCB 모듈(40)를 포함한다. 팬(10), 히터 모듈(20) 및 PCB 모듈(40)은 본체(100) 내부에 형성된다. 하우징 모듈(30)은 팬(10), 히터 모듈(20) 및 PCB 모듈(40)을 감싸는 케이스이다.
팬(10)은 본체(100)의 내부 공간으로 공기를 흡입하는 동시에 전방에 구성된 히터 모듈(20)로 공기를 송풍하고, PCB 모듈(40)로부터 구동 전원을 공급받아 구동된다. 팬(10)은 히터 모듈(20)에서 발생한 열을 매트리스의 내부 공간에서 확산될 수 있도록 송풍한다. 팬(10)은 내열성 재료를 포함할 수 있다.
히터 모듈(20)은 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하고, 히터부(21)와 몸체부(22)를 포함한다. 히터부(21)는 열을 발생하고, 몸체부(22)는 히터부(21)를 고정시키고 팬(10)과 결합된다.
히터부(21)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터일 수 있다. 히터부(21)는 복수의 PTC 엘리먼트가 병렬 배치된 것일 수 있고, PCB 모듈(40)로부터 제공되는 구동 전원을 공급받아 구동 전류를 흘려 발열 작용을 하며, 온도가 높아질수록 저항이 증가하는 자기제어 특성을 가질 수 있다.
몸체부(22)는 히터부(21)의 넓은 양면과 일측면을 제외한 나머지 측면을 감싸고, 히터부(21)의 삽입을 제공한다. 히터부(21)의 넓은 양면은 전면과 후면을 의미한다. 몸체부(22)는 열에 강인한 내열 플라스틱일 수 있다.
도 3은 도 1의 팬과 결합된 히터 모듈과 PCB 모듈을 도시한 예이고, 도 4는 히터 모듈의 조립 과정을 도시한 예이며, 도 5는 히터 모듈과 팬의 조립 과정을 도시한 예로서, 몸체부(22)는 전방과 후방이 개방되고, 일측이 개방된 ‘ㄷ’자 형상을 가진다. 몸체부(22)는 ‘ㄷ’자 형상을 가져 히터부(21)의 넓은 양면과 일측면을 제외한 나머지 측면을 감싼다. 몸체부(22)는 가이드 돌기(22a), 안착부(22b), 간격 유지부(22c), 연장부(22d) 및 체결홈(22e)을 포함한다.
가이드 돌기(22a)는 히터부(21)의 삽입을 가이드하고, 히터부(21)의 전방 이탈을 방지한다. 안착부(22b)는 히터부(21)가 삽입되어 맞닿게 한다. 히터부(21)는 가이드 돌기(22a)에 가이딩되어 몸체부(22)에 삽입되고, 슬라이딩 방식으로 삽입된다.
간격 유지부(22c)는 히터부(21)와 팬(10)과의 간격 유지를 제공하고, 히터부(21)의 후방 이탈을 방지한다. 간격 유지부(22c)는 히터부(21)와 팬(10)과의 간격 유지를 제공하여 히터부(21)의 열에 의한 팬(10) 손상을 방지할 수 있고, 송풍 효율을 향상시킬 수 있다.
히터부(21)와 팬(10) 사이의 간격이 가까우면 소음이 커질 수 있고, 간격이 멀어지면 송풍 출력이 감소될 수 있다. 간격 유지부(22c)는 소음을 최소화하면서 요구하는 송풍 출력을 가질 수 있기 위해 히터부(21)와 팬(10) 사이의 적정한 간격을 유지할 수 있고, 송풍 효율을 향상시킬 수 있다. 간격 유지부(22c)는 히터부(21)와 팬(10)의 사이즈 또는 출력을 고려하여 두께 또는 너비가 결정될 수 있다.
몸체부(22)는 전방과 후방이 개방되어 있으므로, 가이드 돌기(22a)와 간격 유지부(22c)를 통해 히터부(21)의 이탈을 방지할 수 있고, 히터부(21)의 손상을 방지할 수 있다. 몸체부(22)는 히터부를 감싸기 때문에 하우징 모듈(30)로 열이 전달되지 않도록 열전달 방지 기능을 제공할 수 있다.
체결홈(22e)은 간격 유지부(22c)의 후방면에 형성되어 팬(10)과의 결합을 제공하기 위한 홈이 형성된다. 히터 모듈(20)과 팬(10)은 체결홈(22e)이 형성되어 피스(P)를 통해 서로 결합될 수 있다.
본 발명은 히터부(21)와 몸체부(22)를 포함한 히터 모듈(20)과 팬(10)이 일체형으로 결합될 수 있고, 히터 모듈(20)과 팬(10) 사이에 틈이 없도록 밀접하게 결합될 수 있으며, 몸체부(22)의 간격 유지부(22c)를 통해 팬(10)과 히터부(21) 간의 일정한 간격이 유지될 수 있고, 일정한 간격 유지를 통해 온풍 효율을 향상시킬 수 있으며, 팬이 견고히 고정되어 팬의 소음과 손상 발생률을 감소시킬 수 있다.
연장부(22d)는 히터부(21)의 삽입 통로를 제공하고, 끝단이 하우징 모듈(30)과 맞닿도록 하며, 안착부(22b)와 간격 유지부(22c)로부터 연장된다.
히터 모듈(20)은 지지부(23)를 더 포함할 수 있다. 지지부(23)는 히터부(21)의 끝단에 형성되어 히터부(21)와 몸체부(22)가 결합되면 연장부(22d) 사이에 위치하고, 끝단이 하우징 모듈(30)과 맞닿으며, 히터부(21)와 하우징 모듈(30)의 직접적인 접촉을 방지한다.
지지부(23)는 히터부(21)와 하우징 모듈(30)의 직접적인 접촉을 방지하여 하우징 모듈(30)로 열이 전달되지 않도록 열전달 방지 기능을 제공할 수 있다. 지지부(23)는 끝단이 하우징 모듈(30)과 맞닿아 히터부(21)의 이탈을 방지할 수 있고, 안정적으로 히터부(21)를 고정시킬 수 있다.
히터 모듈(20)은 전류 공급선(24)를 더 포함할 수 있다. 전류 공급선(24)는 PCB 모듈(40)과 히터부(21) 사이를 연결하여 히터부(21)로 전력을 공급한다. 전류 공급선(24)는 연장부(22d) 또는 지지부(23) 사이의 공간 및 팬(10)과 하우징 모듈(30) 사이의 공간에 형성된다. 본 발명은 PCB 모듈(40)과 팬(10) 사이에도 팬(1) 구동을 위한 별도의 전류 공급선이 형성될 수 있고, PCB 모듈(40)을을 통해 각각의 전류 공급선에 공급되는 전류를 개별 제어할 수 있다.
본 발명은 몸체부(22)의 연장부(22d) 또는 지지부(23) 사이의 공간 및 팬(10)과 하우징 모듈(30) 사이의 공간 등 팬(10) 외측으로 전선 통로를 제공하여 히터부(21)에서 발생한 열의 후방 역류를 방지할 수 있고, 온풍 효율을 향상시킬 수 있다.
PCB 모듈(40)은 히터 모듈(20)보다 폭이 작은 팬(10)의 후방에 형성되고, 팬(10)과 히터 모듈(20)로 전력 공급과 제어를 제공한다. 팬(10)이 히터 모듈(20)보다 작은 이유는 팬(10)의 소음을 감소시키기 위한 것이고, PCB 모듈(40)과 히터부(21) 사이를 연결하는 전류 공급선(24)의 전선 통로를 제공하기 위한 것이다.
하우징 모듈(20)은 하부 커버(31), 상부 커버(32), 전방 커버(33), 후방 커버(34), H빔(35) 및 조립홀(36)을 포함한다. 하부 커버(31), 상부 커버(32), 전방 커버(33) 및 후방 커버(34)는 외부 충격에 강인하기 위해 금속 소재일 수 있고, H빔(35)은 하부 커버(31)와 상부 커버(32) 사이의 결합을 위해 고무 또는 플라스틱 소재일 수 있다. H빔(35)은 알루미늄과 같은 금소 소재도 가능하다.
하부 커버(31)는 팬(10)과 히터 모듈(20)의 하측을 감싸고, 상부 커버(32)는 팬(10)과 히터 모듈(20)의 상측을 감싸며, 전방 커버(33)는 하부/상부 커버(31, 32)의 전방을 감싸고, 후방 커버(34)는 하부/상부 커버(31, 32)의 후방을 감싼다.
도 6 및 도 7은 H빔(35)을 통해 히터 모듈과 하부 커버 간의 결합을 도시한 예로서, 전방 커버(33)는 공기 배출구(33a)가 형성될 수 있고, 하부 커버(31) 또는 상부 커버(32)는 공기 흡입구(31a, 32a)가 형성될 수 있다. 팬(10)은 공기 흡입구(31a, 32a)를 통해 본체(100) 주변의 외부 공기를 흡입하고, 흡입된 외부 공기를 히터 모듈(20)로 송풍하며, 공기 배출구(33a)를 통해 히터 모듈(20)의 열과 송풍된 공기가 혼합된 따듯한 공기를 배출한다.
공기 흡입구(31a, 32a)는 하부/상부 커버(31, 32)의 옆면에 형성된 것이 바람직하고, 상부 커버(32)의 상부면 또는 하부 커버(32)의 하부면에 형성될 수 있다.
몸체부(22)는 측면홈(22f) 및 조립구(22g)를 포함한다. 측면홈(22f)은 양측면에 형성되고, 조립구(22g)는 측면홈(22f) 양쪽 외측에 형성된다.
H빔(35)은 H자 형상으로 하부와 상부에 홈이 형성되어 하부 커버(31)와 상부 커버(32)와의 결합을 제공하고, 일단이 측면홈(22f)에 삽입된다. 결합 순서는 측면홈(22f)에 H빔(35)을 삽입하여 H빔(35)을 고정시키고, H빔(35)의 하부 홈에 하부 커버(31)를 끼우며, H빔(35)의 상부 홈에 상부 커버(32)를 끼운다.
조립홀(36)은 하부 커버(31)와 상부 커버(32)의 측면에 형성되고, 조립구(22g)와의 결합을 위한 홀이 형성된다. 조립홀(36)과 조립구(22g)와의 결합은 조립나사(미도시)를 통해 결합될 수 있다.
본 발명은 H빔(35)을 통해 팬(10)과 히터 모듈(20)의 폭 방향으로 고정시키고, 조립홀(36)과 조립구(22g)의 결합을 통해 팬과 히터 모듈(20)의 길이 방향으로 고정시킴으로써, 팬(10)과 히터 모듈(20)의 이탈을 방지할 수 있고, 팬(10)이 견고히 고정되어 팬(10)의 소음과 손상 발생률을 감소시킬 수 있다. 더욱 상세하게는 본 발명은 H빔(35)을 통해 별도의 고정수단이 불필요하고, 한 번에 하부 커버(31)와 상부 커버(32)의 결합 및 하부/상부 커버(31, 32)와 히터 모듈(20)의 결합을 제공할 수 있다.
H빔(35)은 일단과 타단이 전방 커버(33)와 후방 커버(34)의 스토퍼로 동작할 수 있다. 더욱 상세하게는 H빔(35)은 전방 커버(33)를 통해 하부/상부 커버(31, 32)의 전방을 감쌀 때와 후방 커버(34)를 통해 하부/상부 커버(31, 32)의 후방을 감쌀 때, 전방 커버(33)와 후방 커버(34)의 감싸는 정도를 제어하기 위한 스토퍼로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트리스용 전기 온풍기를 도시한 분해 사시도로서, 전기 온풍기는 필터(50)를 더 포함할 수 있다. 필터(50)는 H빔(35)과 팬(10) 사이 및 PCB 모듈(40)과 히터 모듈(20) 사이에 삽입되어 별도의 고정수단이 불필요하고, 공기 흡입구(31a, 32a)의 안쪽에 위치하게 되며, 팬(10)보다 긴 길이를 가질 수 있다.
필터(50)는 본체(100) 내부로의 먼지 유입을 차단하고, PCB 모듈(40)과 팬(10) 간의 간격을 유지시키기 위한 공간을 제공할 수 있다. PCB 모듈(40)은 후방 커버(40)와 필터(50)를 통해 고정될 수 있다. PCB 모듈(40)과 팬(10) 간의 간격을 유지하는 이유는 본체(100) 주변의 공기를 효과적으로 흡입하기 위해서이고, 흡입된 공기로 PCB 모듈(40)에 구성된 소자들을 냉각하기 위해서이다.
본체(100) 주변의 공기는 팬(10)의 흡입력에 의해 공기 흡입구(31a, 32a)로 흡입된다. 공기 흡입구(31a, 32a)를 통해 흡입된 공기는, PCB 모듈(40)과 팬(10) 사이의 공간에 들어와 소자들을 냉각한 후 팬(10)으로 흡입 송풍된다. 팬(10)은 소자들을 냉각시키고, 가열된 공기를 송풍시키는 복합적 기능을 제공한다.
PCB 모듈(40)은 도 6에 도시된 바와 같이 H빔(35) 사이에 끼워져 양측면이 고정될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 필터(50)를 통해 전방이 고정될 수 있으며, 후방 커버(34)가 하부/상부 커버(31, 32)를 감싸면서 후방이 고정될 수 있다.
본 발명은 H빔(35), 필터(50) 및 후방 커버(34)와 하부/상부 커버(31, 32)의 결합을 통해 PCB 모듈(40)을 고정시킬 수 있고, 별도의 고정수단이 불필요하여 제조비용을 감소시킬 수 있다.
도 8은 도 7의 PCB 모듈을 상세하게 도시한 사시도이고, 도 9는 도 7의 PCB 모듈을 상세하게 도시한 블록도로서, PCB 모듈(40)은 온도 센서(41), 자세 감지 센서(42), 제어부(43), 전력 소자(44a, 44b) 및 AC-DC 컨버터(45)를 포함할 수 있다.
제어부(43)는 유선 리모트 컨트롤러(60)와 유선으로 연결되고, 유선 리모트 컨트롤러(60)로부터 제어 명령을 수신하며, 제어 명령을 통해 설정된 온도 또는 동작 시간으로 전력 소자(44a, 44b)의 동작을 제어한다. 전력 소자는 제1 전력 소자(44a) 및 제2 전력 소자(44b)를 포함한다. 제1 전력 소자(44a)는 팬(10)에 구동 전류를 공급하고, 제2 전력 소자(44b)는 히터부(21)에 구동 전류를 공급한다.
AC-DC 컨버터(45)는 전원 케이블(81)을 통해 상용전력을 공급받아 PCB 모듈(40)이 필요로 하는 직류 전원을 생성한다.
PCB 모듈(40)은 앞면은 소자들이 배치되고, 뒷면은 소자들이 형성되지 않는다. PCB 모듈(40)은 앞면에 소자들이 배치되어 본체(100) 주변에서 흡입된 공기로 소자들이 냉각될 수 있고, 뒷면에 소자들이 배치되지 않기 때문에 후방 커버(34)의 내면에 고정될 수 있다.
온도 센서(41)는 온도를 감지한 온도 정보를 제어부(43)에 제공하고, 제어부(43)는 온도 정보를 참조하여 전력 소자(44a, 44b), 팬(10) 또는 히터 모듈(20)의 동작을 제어할 수 있다.
자세 감지 센서(42)는 본체(100)의 자세를 감지한 자세 정보를 제어부(43)에 제공한다. 자세 감지 센서(42)는 중력의 방향을 감지하는 중력 센서일 수 있다. 제어부(43)는 히터 모듈(20)을 작동시키기 전 또는 작동하는 동안 주기적으로 허용된 자세에 벗어났는지 여부를 제어 정보를 통해 판별할 수 있고, 본체(100)가 허용된 자세에 벗어나면 본체(100) 또는 유선 리모트 컨트롤러(60)에 구비된 경보 수단에게 경보 정보를 전송할 수 있다. 경보 수단은 경보 정보를 출력하여 사용자가 인지할 수 있도록 한다.
제어부(43)는 본체(100)가 허용된 자세에 벗어나면 팬(10)과 히터 모듈(20)의 전력 공급이 차단되도록 제어할 수 있다. 본체(100)의 허용된 자세가 아닌 경우는, 전방 커버(33)가 바닥면에 향하는 경우이다.
도 10은 매트리스 내부에 본체 배치한 예를 도시한 것으로서, 본체(100)는 매트리스 커버(1)의 개폐부(1a) 또는 절개부를 통하여 매트리스 내부에 삽입되어 배치될 수 있고, 기존 매트리스에 전기 온풍기를 쉽게 설치할 수 있다. 개폐부(1a)는 지퍼, 벨크로 또는 단추를 포함할 수 있고, 다양한 개폐수단이 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
유선 리모트 컨트롤러(60)는 제어 명령을 입력하기 위한 입력 수단, 설정된 온도 또는 동작 시간을 표시하는 표시 수단 및 알람을 위한 경보 수단을 포함할 수 있다. 입력 수단은 자판, 버튼, 터치 또는 클릭 입력 방식을 제공할 수 있다. 표시수단은 LCD 또는 LED를 포함할 수 있다. 경보 수단은 표시 수단의 형태로 경보를 나타낼 수 있고, 부저 또는 스피커와 같은 알람음의 형태로 경보를 나타낼 수 있다.
유선 리모트 컨트롤러(60)는 매트리스 내부에 위치한 본체(100)와 유선으로 연장되어 연결되고, 사용자가 조작하기 쉽게 매트리스 외부에 배치될 수 있다. 유선 리모트 컨트롤러(60)는 무선 리모트 컨트롤러(70)의 제어 명령을 무선으로 수신하기 위한 수신부를 더 포함할 수 있다.
무선 리모트 컨트롤러(70)는 유선 리모트 컨트롤러(60)의 기능과 유사하고, 제어 명령을 송신하는 송신부를 포함할 수 있다. 송신부는 적외선으로 제어 명령을 송신할 수 있다.
제어부(43)는 전기 온풍기를 오프(off)하는 제어명령을 유선 리모트 컨트롤러(60)로부터 수신하면 히터 모듈(20)의 전력 공급을 차단하고, 소정의 시간이 지난 후에 팬(10)의 전력 공급을 차단한다. 소정의 시간이 지난 후에 팬(10)의 전력 공급을 차단하는 이유는, 히터 모듈(20)의 열기를 소진시키기 위해서이다.
제어부(43)는 전기 온풍기를 온(on)하는 제어명령을 유선 리모트 컨트롤러(60)로부터 수신하면 팬(10)에 전력을 공급하도록 제어하고, 소정의 시간이 지난 후에 히터 모듈(20)에 전력을 공급하도록 제어한다. 제어부(43)는 팬(10)이 히터 모듈(20)보다 먼저 구동되는 동안 최대 출력으로 팬(10)이 구동될 수 있다. 팬(10)을 먼저 구동시키는 이유는 히터 모듈(20) 또는 주변의 먼지를 외부로 보내기 위해서이다.
히터부(21)는 발열체(미도시), 금속 타공판(미도시) 및 코팅층(미도시)을 포함한다. 발열체는 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체소자일 수 있고, 발열을 하는 다양한 소재일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 발열체는 PTC 엘리먼트일 수 있다.
발열체 상부에 형성된 금속 타공판은 소정의 두께를 갖고 일정한 간격으로 복수 개의 구멍이 뚫린 판으로서, 팬(10)에서 발생하는 500~1000Hz 중음역대의 소음을 흡음시키는 기능을 제공하고, 팬(10)에서 발생하는 소음을 감소시키는 작용을 한다. 예를 들어 금속 타공판은 SUS 304일 수 있고, 0.5~1.0mm의 두께를 가질 수 있으며, 종래의 온수 순환방식의 온열기 펌프의 소음 문제를 해결할 수 있다.
코팅층은 금속 타공판의 표면에 화성암 물질을 포함하는 코팅제가 도포되고, 도포된 코팅제가 설정된 온도로 열처리되어 형성된다. 화성암 물질은 알칼리계 물질을 포함하고, 알칼리계 물질은 열처리 과정에서 금속 타공판의 표면과 반응하여 이온 결합 또는 금속 결합될 수 있다. 고열에 금속과 반응하는 알칼리계 물질은 감람석일 수 있고, 코팅제의 조성물과 혼합되기 위해 분말 형태일 수 있다. 화성암은 원적외선을 발생하는 백운모와 흑운모를 더 포함할 수 있다.
코팅층을 형성하는 방법은 스프레이건을 이용하여 코팅제를 금속 타공판의 표면에 도포하고, 800~950℃의 온도로 도포된 코팅제를 용융 열처리할 수 있다. 코팅제는 설정된 배합비로 복수 개의 물질이 혼합되고, 바람직하게는 감람석 50~80중량%, 백운모 10~30중량%, 흑운모 4~20중량%, 실리카 4~20중량% 및 물유리 0.1~10중량%로 혼합될 수 있으며, 입도가 1000메쉬(mesh) 이상일 수 있다. 물유리(water glass)는 이산화규소와 알칼리를 융해해서 얻은 규산나트륨의 수용액이다.
감람석은 알칼리계의 물질로 이루어져 고열에서 금속 타공판의 표면과 이온 결합 또는 금속 결합을 할 수 있다. 감람석은 함량이 50~80중량%이면 금속 타공판의 표면과 원활한 결합을 제공할 수 있고, 이러한 결합에 의해 원적외선 발생량을 증가시킬 수 있다. 감람석은 함량이 50중량% 미만이면 양이 너무 적어 금속 타공판의 표면과 원활한 결합을 제공하지 못할 수 있고, 80중량%를 초과하면 백운모나 흑운모 등 원적외선 물질의 양이 줄어들어 목표하는 원적외선을 발생하지 못할 수 있다.
실리카 또는 물유리는 분말 형태인 화성암 물질의 접착 기능을 강화시킬 수 있고, 코팅층의 크랙을 방지할 수 있으며, 코팅층의 표면을 매끄럽게 할 수 있다.
코팅층은 설정된 코팅제의 배합비로 제조되면 6㎛ 내지 14㎛의 파장대의 원적외선을 방출할 수 있다. 빛의 스펙트럼 분석에서 근적외선의 파장은 0.76㎛ 내지 1.5㎛이고, 중적외선의 파장은 1.5㎛ 내지 5.6㎛이며, 원적외선의 파장은 5.6㎛ 내지 1000㎛이다. 이중에서 6㎛ 내지 14㎛의 파장대의 원적외선은 인체에 매우 유익하고, 질병에 원인이 되는 세균을 없애는 작용을 한다.
본 발명은 알칼리계 물질을 금속 타공판의 표면에 용융 코팅됨으로써, 히터부(21)의 발열에 따른 원적외선 발생과 열전도율을 향상시킬 수 있고, 다량의 원적외선을 통해 향균과 탈취 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어 감람석은 고온 조건에서 금속 타공판의 표면에 용융 코팅이 되면, 금속 타공판의 표면과 이온 결합 또는 금속 결합이 이루어지고, 이러한 결합에 의한 결과물로 히터부(21)의 발열에 따른 원적외선 발생과 열전도율을 향상시키는 기능을 제공한다.
열전도율의 향상은 히터부(21)의 전기 사용량을 감소시킬 수 있다. 코팅층은 설정된 코팅제의 배합비로 제조되어 조밀한 구조의 면이 형성될 수 있고, 조밀한 구조의 코팅면에 의해 전자파 차폐 기능을 제공할 수 있다.
<탈취 실험>
[표 1]은 암모니아를 이용한 탈취 시험 결과를 나타낸 표로서, 시험 방법은 KCL-FIR-1085:2011을 이용하였고, 시험 가스는 200ppm의 암모니아가 사용되었으며, 200ppm의 암모니아를 담은 용기는 알루미늄 용기이다. 시간대별 탈취율을 비교하기 위해 sample 농도를 측정하기 위한 알루미늄 용기는, 본 발명의 코팅층이 형성된 용기이다. 코팅층이 형성되지 않은 일반 알루미늄 용기는, 대조군으로서 blank 농도를 측정하기 위한 용기이다.
[표 1]
Figure PCTKR2019008164-appb-I000001
[ 표 1]의 탈취 시험 결과를 참조하면 본 발명의 탈취제가 대조군의 탈취제보다 탈취율이 높다는 것을 알 수 있고, 시간에 지남에 따라 탈취율 차이가 증가됨을 알 수 있다.
<향균 시험>
[표 2]는 대장균, 녹농균 및 황색포도상구균을 이용한 향균 시험 결과를 나타낸 표로서, 시험 방법은 KCIM-FIR-1003:2011을 이용하였고, 시험 항목은 대장균, 녹농균 및 황색포도상구균에 의한 향균 시험이다. 대조군은 일반 알루미늄 용기에 균을 담은 것이고, 시편은 본 발명의 코팅층이 형성된 알루미늄 용기에 균을 담은 것이다. 초기 농도는 동일한 조건으로 시편과 대조군에 적용하였다. CFU는 Colony Forming Unit의 약자로서 집락형성단위이다.
[표 2]
Figure PCTKR2019008164-appb-I000002
[표 2]의 향균 시험 결과를 참조하면 본 발명의 시편은 초기 농도 대비 24시간 후의 농도를 비교한 결과 3가지 모든 균에 대하여 99.9% 세균이 감소된 것을 알 수 있고, 향균 효과가 높다는 것을 알 수 있다. 대조군은 3가지 모든 균에 대하여 세균이 감소되지 않음을 알 수 있다.
본 발명의 코팅층은 전면 무기질 글라스 코팅(ceramic glass coating)된 것으로서, 열전도율이 향상되어 온열 기능을 향상시킬 수 있고, 원적외선 발생량을 향상시킬 수 있으며, 향균과 탈취 효과를 제공할 수 있다. 또한 코팅층은 매트리스 내부의 온도차에 따른 결로현상으로 발생하는 곰팡이 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 매트리스 내부에 설치되는 매트리스용 전기 온풍기로 활용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 팬, 상기 팬이 송풍하는 방향으로 전방에 위치하는 히터 모듈 및 상기 팬과 히터 모듈을 감싸는 하우징 모듈을 포함하고,
    상기 히터 모듈은 열을 발생하는 히터부 및 상기 히터부를 고정시키고 팬과 결합하기 위한 몸체부를 포함하는 매트리스용 전기 온풍기에 있어서,
    상기 히터부는,
    발열체;
    상기 발열체 상부에 형성되고, 일정한 간격으로 복수 개의 구멍이 뚫린 금속 타공판 및
    상기 금속 타공판의 표면에 원적외선 발생과 열전도율을 향상시키는 알칼리계 화성함 물질을 포함한 코팅제가 열처리 도포된 코팅층을 포함한 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅제는 감람석 50~80중량%, 백운모 10~30중량%, 흑운모 4~20중량%, 실리카 4~20중량%, 및 물유리 0.1~10중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 히터부의 삽입을 가이드하고, 히터부의 전방 이탈을 방지하는 가이드 돌기(22a);
    상기 히터부의 삽입되어 맞닿는 안착부(22b);
    상기 히터부와 팬과의 간격 유지를 제공하고, 히터부의 후방 이탈을 방지하는 간격 유지부(22c);
    상기 히터부의 삽입 통로를 제공하고, 끝단이 하우징 모듈과 맞닿도록 하며, 안착부와 간격 유지부로부터 연장된 연장부(22d) 및
    상기 간격 유지부의 후방면에 형성되어 팬과의 결합을 제공하기 위한 체결홈(22e)을 포함하여,
    상기 팬과 히터 모듈이 일체형으로 결합되고, 팬과 히터부 간의 일정한 간격이 유지된 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히터 모듈은,
    상기 히터부의 끝단에 형성되어 히터부와 몸체부가 결합되면 연장부 사이에 위치하고, 끝단이 하우징 모듈과 맞닿으며, 히터부와 하우징 모듈의 직접적인 접촉을 방지하는 지지부(23)를 더 포함하고,
    상기 연장부 또는 지지부 사이의 공간은 히터부에 전력 공급을 위한 전선 통로를 제공하는 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 모듈은 팬과 히터 모듈의 하측을 감싸는 하부 커버(31), 팬과 히터 모듈의 상측을 감싸는 상부 커버(32), 하부 커버와 상부 커버의 전방을 감싸고, 공기 배출구(33a)가 형성된 전방 커버(33) 및 하부 커버와 상부 커버의 후방을 감싸는 후방 커버(34)를 포함하고,
    상기 몸체부는,
    양측면에 형성된 측면홈(22f) 및
    상기 측면홈 양쪽 외측에 형성된 조립구(22g)를 포함하고,
    상기 하우징 모듈은,
    H자 형상으로 하부와 상부에 홈이 형성되어 하부 커버와 상부 커버와의 결합을 제공하고, 일단이 측면홈에 삽입되는 H빔(35) 및
    상기 하부 커버와 상부 커버 측면에 형성되고, 조립구와의 결합을 위한 조립홀(36)을 포함하며,
    상기 H빔을 통해 팬과 히터 모듈의 폭 방향으로 고정시키고, 조립구를 통해 팬과 히터 모듈의 길이 방향으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부 커버 또는 상부 커버는 공기 흡입구(31a, 32a)가 형성되고, 전방 커버는 공기 배출구(33a)가 형성되고,
    상기 히터 모듈보다 폭이 작은 팬의 후방에 형성되고, 팬과 히터 모듈로 전력 공급과 제어를 제공하는 PCB 모듈(40) 및
    상기 H빔과 팬 사이 및 PCB 모듈과 히터 모듈 사이에 삽입되고, 공기 흡입구의 안쪽에 위치하게 되며, 팬보다 긴 길이를 갖는 필터(50)를 더 포함하며,
    상기 필터는 본체 내부로의 먼지 유입을 차단하고, PCB 모듈과 팬 간의 간격을 유지시키기 위한 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 매트리스용 전기 온풍기.
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