KR100700637B1

KR100700637B1 - 온열 매트

Info

Publication number: KR100700637B1
Application number: KR1020040039584A
Authority: KR
Inventors: 여태호; 채수하; 김갑성
Original assignee: 여태호; 김갑성; 채수하
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2007-03-27
Also published as: KR20050114377A

Abstract

본 발명은 온열 매트에 관한 것으로, 인가된 전기에너지를 이용하여 물을 가열하는 온수 보일러가 포함된 온열 매트에 있어서, 상기 온수 보일러에 연결되어 온수를 공급하는 온수 공급관과, 상기 공급된 온수를 온수 보일러로 배출하는 온수 배출관과, 상기 온수 공급관과 온수 배출관 사이에 각각 복수로 연결되어 온수를 공급하는 온수 세관이 내열소재 사이에 적층되어 온열 매트에 온수를 공급하여 매트에 온열을 발생시키는 것이다.

온열 매트, 송풍, 온수, 난방, 보일러

Description

온열 매트{Warm Mat}

도 1은 본 발명에 따른 온열 매트의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 온열 매트의 단면 구조도,

도 3은 본 발명의 지지부재의 구성도,

도 4는 본 발명의 온열 매트의 요부를 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명의 송풍 및 온수 공급에 관한 다른 실시예를 나타낸 도면.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 매트 제어장치 12: 설정부

14: 표시부 16: 제어부

18: 송풍수단 20: 온수 보일러

22: 공급수단 24: 가열수단

26: 전원공급부 30: 온수 공급관

32: 온수 세관 34: 온구 배출관

40: 송풍관 42: 송풍 세관

44: 송풍공 50: 지지부재

60: 방수소재 62: 쿠션부재

64: 하부 내열소재 66: 상부 내열소재

68: 커버

본 발명은 온열 매트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수를 공급하여 매트에 온열을 발생시키거나 공기를 송풍시키는 송풍을 겸한 온열 매트에 관한 것이다.

일반적으로 난방을 하기 위한 에너지는 화석연료나 목재를 연소시켜 발생하는 에너지를 직접 이용하거나 또는 태양열이나 지열, 풍력, 조력, 수력 등 자연으로부터 에너지를 얻어 이용한다. 더욱이 상기 에너지원을 축적하였다가 용이하게 이용할 수 있도록 하기 위하여 전기에너지로 변환하는 것이 대부분이다.

그리고 난방은 연료를 직접 연소시켜 열에너지를 발생시키는 난로나 온돌의 형태가 있고, 열에너지로 물을 데워 온수를 순환시키는 라디에이터, 온수보일러 등이 있다. 또한, 전기에너지를 이용하는 경우에는 전기장판이나 전기담요, 온풍기, 온열매트 등이 포함된다.

이와 같이 소정 공간이나 바닥을 난방하기 위하여 사용하는 난방장치로서 전기에너지를 많이 이용한다.

소정 공간의 바닥을 난방하기 위하여 사용하는 난방장치로서 전기에너지가 많이 이용되고 있고, 전기에너지를 이용한 난방장치는 전기장판이나 전기담요 등이 있고, 건강보조 또는 물리치료용으로 사용하는 온열 매트 등이 있다.

종래에 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 열전소자가 많이 이용되고 있 다. 전기에너지는 급속 난방에 유리하고 설치비용이 상대적으로 저렴한 편이지만, 전자기파의 발생, 열전소자의 단락에 의한 화재위험도가 높다. 이에 비하여 물을 데워 온수관을 통하여 온수를 공급하여 난방을 하는 경우에는 온도상승이 다소 느리고, 설치비용이 상대적으로 높은 편이지만, 비교적 안전하고, 온수의 잔열을 이용할 수 있으며, 전기에너지나 연료 등을 사용할 수 있다.

본 발명은 전기에너지를 사용하면서 매트 사이에 온수가 공급되도록 배관을 설치하여 온수로 난방을 할 수 있는 온열 매트를 제공하기 위한 목적이다.

또한, 매트 사이에 공기를 송풍할 수 있는 배관을 설치하여 기동이 불편한 환자 치료용으로 적용할 수 있는 송풍을 겸한 온열매트를 제공한 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 위하여, 인가된 전기에너지를 이용하여 물을 가열하는 온수 보일러가 포함된 온열 매트에 있어서, 상기 온수 보일러에 연결되어 온수를 공급하는 온수 공급관과, 상기 공급된 온수를 온수 보일러로 배출하는 온수 배출관과, 상기 온수 공급관과 온수 배출관 사이에 각각 복수로 연결되어 온수를 공급하는 온수 세관이 내열소재 사이에 적층된 온열 매트를 제공함으로써 달성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 온열 매트의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 온열 매트의 구조를 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명은 온열 매트(1)의 내측에 온수를 공급하여 매트로부터 더운 열기가 발생하도록 하여 소정 공간의 바닥을 난방하는 장치이다.

이러한 본 발명의 구성요소로서, 매트 제어장치(10)는 온열 매트(1)에 공급되는 온수 및 송풍을 제어하는 것으로, 교류전원을 사용한다.

매트 제어장치(10)로서 온수보일러(20)는 소정 용량의 물을 가열하여 온열 매트(1)로 공급하고, 온열 매트(1)로 공급된 후에 열교환되어 다시 유입된 식혀진 물을 재가열하는 것으로, 물을 가열하는 가열수단(24)과 가열된 온수를 공급하는 공급수단(22)이 포함되어 있다. 그리고 매트 제어장치(10)에는 공기를 압축하여 매트로 공급하는 송풍수단(18)이 포함되어 있다. 상기 온수보일러(20) 및 송풍수단(18)은 인가된 전원으로 구동하며, 공급되는 온수의 온도, 송풍 강도 및 타이머 등을 설정부(12)를 통하여 제어할 수 있는 제어부(16)가 구성된다. 그리고 제어부(16)에는 작동상태를 표시하는 표시부(14)가 연결된다. 매트 제어장치(10)는 외부로부터 교류전원(AC)을 입력받아 구동하며 송풍수단(18)과 공급수단(22) 및 가열수단(24) 등에 구동전원을 공급한다.

온수 공급관(30)은 상기 온수 보일러(20)에 연결되어 온수를 공급하는 것으로, 온수 보일러(20)의 공급수단(22)에 연결되어 있다. 온수 공급관(30)은 매트(1)의 상단이나 하단 또는 측단에 설치되는 것이 바람직하다. 공급수단(22)은 소정 용량의 물을 저장하고 있고, 공급수단(22)의 물은 전원공급부(26)에서 인가된 전원으로 가열수단(24)에 의해 가열된다. 공급수단(22)은 온수를 배출시킴과 동시 에 순환된 물이 유입되도록 한다.

온수 배출관(34)은 상기 온수 공급관(30)에서 공급된 후 온수 세관(32)을 거쳐 순환된 온수를 온수 보일러(20)로 다시 배출하는 것으로, 온수 보일러(20)의 공급수단(22)에 연결되어 있다. 온수 배출관(34)은 매트(1)의 상단이나 하단 또는 측단에 설치하되, 온수 공급관(30)과 대향하는 위치에 설치한다.

상기 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 사이에는 온수 세관(32)이 복수개가 나란히 연결된다. 온수 세관(32)은 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 사이에 직경이 작은 세관(細管), 즉 직경은 15-30mm이고, 두께는 1-3mm이며, 길이는 1-5m인 것이 연결된다.

이러한 온수를 공급 및 순환시키는 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 및 온수 세관(32)은 매트(1) 내의 상부 내열소재(66) 및 하부 내열소재(64) 사이에 적층된다.

또한, 본 발명에서는 매트 제어장치(10)에 송풍수단(18)을 부가하여 매트(1) 내에 송풍관(40)을 연결하고, 송풍관(40)에 복수의 송풍 세관(42)을 연결시킬 수 있다. 송풍관(40)은 도 4의 온열매트의 요부를 나타낸 단면도에서, 송풍수단(18)으로부터 공급되는 공기를 송풍 세관(42)을 통하여 공급하고, 송풍 세관(42)에 형성된 복수의 송풍공(44)을 통하여 매트(1)의 외측으로 송풍되도록 하는 것이다. 송풍관(40) 및 송풍 세관(42)은 별도의 순환라인 없이 송풍수단(18)에서 공급된 공기를 매트(1)의 외측으로 송풍시키는 기능을 갖는다. 상기 송풍 세관(42)은 직경은 15-30mm이고, 두께는 1-3mm이며, 길이는 1-5m인 것이 바람직하다.

상기 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 사이에 연결된 복수의 온수 세관(32)과 송풍관(40)에 연결된 복수의 송풍 세관(42)은 지지부재(50)에 의하여 각각 지지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 지지부재(50)는 온수 세관(32)과 송풍 세관(42)의 외경을 지지할 수 있는 복수의 요홈이 형성되어 있다. 지지부재(50)는 복수의 온수 세관(32) 및 송풍 세관(42)이 흐트러지거나 포개지는 것을 방지하고, 고른 온수의 공급 및 송풍을 할 수 있도록 한다. 이는 복수의 온수 세관(32) 및 송풍 세관(42)이 흐트러지거나 포개지게 되면 해당하는 면적에 대하여 고른 난방이나 송풍을 할 수 없기 때문이다.

더욱이 지지부재(50)는 도 3과 같이, 소정 간격을 유지하면서 복수의 지지라인(51, 52)으로 이루어지고, 지지라인 사이에는 소정 간격으로 이격시키는 지지바(54)가 구성된다.

상기 온수 공급관(30), 온수 배출관(34), 온수 세관(32), 송풍관(40) 및 송풍 세관(42), 그리고 지지부재(50)의 재질은 폴리프로필렌을 적용한다.

본 발명의 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 사이의 온수 세관(32)의 연결구조는 도 1의 실시예와 같이, 온열 매트의 상단이나 하단으로부터 온수 공급관(30)이 구비되고, 온열 매트의 상단이나 하단에 온수 배출관(34)이 구비되며, 상기 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34) 사이에 온수 세관(32)이 연결될 수 있다.

또한, 이와 다른 구조로서, 도 5의 실시예와 같이, 온열 매트의 상단이나 하단에 각각 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34)이 구비되고, 온수 세관(32)은 온수 공급관(30)으로부터 온열 매트의 하단까지 연결되었다가 다시 온수 배출관(34)으로 연결되도록 함으로서 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34)을 동일한 위치에 설치할 수 있다. 더욱이 온열 매트(1)의 구조나 위치 등을 고려하여 온수 공급관(30) 및 온수 배출관(34)이 온수 보일러(20)의 공급수단(22)으로 연결되는 방향을 결정할 수 있다.

한편, 본 발명의 온열 매트의 적층 구조는 먼저, 바닥면으로서 방수소재(60)인 특수 방수원단을 놓고, 그 위에 쿠션부재(62)로서 내열성의 견면 솜 및 쿠션 솜 등을 적층한다. 그리고 쿠션부재(62)의 상단에 하부 내열소재(64)인 내열 온수관 고정용 내열 부직포를 적층한 후에 지지부재(50)로 고정된 온수 세관(32)을 적층한다. 이때, 온수 공급관(30)과 온수 배출관(34)도 하부 내열소재(64) 위에 적층하거나 별도로 온열 매트(1)의 외주에 위치시킬 수 있다. 온수 세관(32)이 적층되면 상부 내열소재(66)를 적층하여 온수에 의한 내열 및 보온을 유지할 수 있도록 한다. 그리고 상부 내열소재(66)의 상층에는 커버(68)로서 고급 레자원단 등을 적층한다. 상기 상부 내열소재(66) 및 커버(68)의 사이에는 선택적으로 원적외선을 방사하는 참숯 부직포 등을 삽입할 수 있다. 그리고 커버(68)에는 세라믹 등의 천연 원석을 삽입 또는 고정할 수 있다.

더욱이 본 발명에서 송풍수단(18)으로부터 송풍된 공기를 온열 매트(1)로부터 분출되도록 하기 위해서는 상부 내열소재(66) 및 커버(68)에 통공을 형성하거나 천이나 다공성 소재를 적층하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 온열 매트(1)는 매트 제어장치(10)의 제어 로 작동이 이루어지고, 특히 사용자가 설정부(12)를 조작하여 제어부(16)로부터 온열온도나 온열시간 등을 조절할 수 있고, 송풍수단(18)의 송풍세기 및 송풍시간 등을 조절할 수 있다. 설정되었거나 조작된 상태 및 작동상태는 표시부(14)를 통하여 사용자가 용이하게 알 수 있도록 제어부(16)에서 제어하는 것이 좋다. 따라서, 제어부(16)는 설정부(12)의 설정에 의하여 송풍수단(18)의 구동과 온수 보일러(20)의 작동 등을 제어하게 된다. 매트 제어장치(10)의 구동은 외부로부터 인가된 교류전원(AC)을 이용한다.

사용자가 온열 매트(1)를 이용하여 위하여 설정부(12)를 조작하면, 제어부(16)는 입력된 조건에 따라 온수 보일러(20)를 구동시켜 공급수단(22) 내의 물을 가열수단(24)으로 가열시켜 물을 데우면서 온수 공급관(30)으로 물을 공급한다. 온수 공급관(30)에 공급된 물은 복수의 온수 세관(32)을 통하여 이동하면서 열교환이 발생하여 매트를 가온시킨다. 그리고 복수의 온수 세관(32)을 통과한 물은 온수 배출관(34)으로 유도되어 온수 보일러(20)의 공급수단(22)으로 배출된다. 공급수단(22)에는 물을 가압하여 강제적으로 공급하는 모터 등이 포함될 수 있다. 이렇게 가열수단(24)에 의하여 가열된 후에 회전하는 물은 설정부(12)를 통하여 설정한 온도까지만 가열되도록 매트(1)의 일측에 온도감지수단을 설치하여 온도를 감지함으로서 유통되는 물 온도를 조절할 수 있을 것이다.

한편, 사용자가 온열 매트의 사용시에 매트로부터 송풍을 원할 때, 즉 하절기에 온열 매트를 이용하거나 오랫동안 누워서 지내야 하는 환자의 경우에는 매트로부터 시원한 공기가 송풍되도록 하여 환자들에게 욕창이 발생하지 않도록 할 수 있다. 이는 설정부(12)의 설정으로 제어부(16)에서 송풍수단(18)을 제어함으로서 가능하다. 송풍수단(18)은 제어부(16)의 제어로 공기를 압축하여 송풍시키면 매트 내부의 일측에 설치된 송풍관(40)을 통하여 복수의 송풍 세관(42)으로 공급되고, 송풍 세관(42)에 형성된 복수의 송풍공(44)을 통하여 매트의 외부로 공기가 송풍되도록 한다. 그러므로 매트의 바닥으로부터 송풍이 이루어짐으로서 하절기에 매트를 이용하거나, 특히 환자들에게 유용한 적용될 수 있다. 또한, 필요에 의하여 온열 매트의 송풍수단(18)과 온수 보일러(20)를 동시에 작동시켜 온열의 공기가 매트로부터 송풍될 수 있도록 할 수도 있다.

상술한 실시예에 의한 본 발명의 온열 매트는 매트 사이에 온수를 공급하는 복수의 온수 세관을 적층하여 가열된 온수로 매트를 데우거나 송풍 세관을 삽입하여 매트로부터 공기가 송풍되도록 한 것으로, 매트 전반에 걸친 고른 난방을 할 수 있도록 하고, 복수의 온수 세관에 의한 열효율이 높아 에너지 절감효과가 있으며, 송풍기능이 포함되어 있어 하절기나 환자용으로 적용할 수 있는 다양한 장점을 갖는 것인 바, 상술한 실시예에만 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있을 것이다.

Claims

인가된 전기에너지를 이용하여 물을 가열하는 온수 보일러가 포함된 온열 매트에 있어서,

상기 온수 보일러에 연결되어 온열 매트로 온수를 공급하는 온수 공급관과,

상기 온열 매트에 공급된 온수를 다시 온수 보일러로 배출하는 온수 배출관과,

상기 온수 공급관과 온수 배출관 사이에 나란히 연결되어 온수 공급관으로부터 공급된 온수로 온열 매트를 가열한 후 온수 배출관으로 배출하도록 매트 내에 설치되는 복수의 온수 세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제1항에 있어서, 상기 온열 매트에는

인가된 전기에너지를 이용하여 공기를 압축하여 송풍하는 송풍모터와, 상기 송풍모터에 의해 압축된 공기를 온열 매트로 공급하는 송풍관과, 상기 송풍관의 측면에 나란히 연결되어 매트 내에 설치되는 복수의 송풍 세관과, 상기 송풍 세관의 측면에 형성되어 매트 외측으로 공기를 송풍하는 복수의 송풍공이 더 포함된 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제2항에 있어서, 상기 온열 매트 내에는 상기 복수의 온수 세관과 복수의 송풍 세관을 고정하고 지지하기 위한 지지부재가 일정 간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제3항에 있어서, 상기 온수 공급관, 온수 배출관, 온수 세관, 송풍관 및 송풍 세관, 그리고 지지부재의 재질은 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 온열 매트.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 복수의 온수 세관 및 복수의 송풍 세관의 직경은 15-30mm이고, 두께는 1-3mm이며, 길이는 1-5m인 것을 특징으로 하는 온열 매트.