매트용 냉각부재{A cooling apparatus for mat}
도 1은 본 고안 종래 난방용 매트의 사시도. 도 2는 본 고안 제 1실시예 매트용 냉각부재의 사시도. 도 3은 본 고안 제 1실시예 매트용 냉각부재의 단면도. 도 4는 본 고안 제 2실시예 매트용 냉각부재의 사시도. 도 5는 본 고안 제 2실시예의 단면도. 도 6은 본 고안 제 3실시예 매트용 냉각부재의 사시도. 도 7은 본 고안 제 1실시예의 사용상태도. ((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)) 11. 전기 보일러 12. 입수관 13. 출수관 14. 분기관 21. 몸체 22. 튜브연결관 23. 냉각팩 24. 밀폐수단 25. 단열주머니 26. 결합수단 R. 수용공간 H. 통공
본 고안은, 기존의 물 순환용 매트의 튜브에 부가적으로 연결하여 사용하는 것으로, 튜브 내를 순환하는 물이 본 고안의 냉각부재를 경유하면서 냉각팩과의 접촉을 통해 냉각된 상태로 튜브에 순환시킴으로써, 여름철 냉방용 매트로의 사용이 가능할 뿐 아니라, 필요에 따라 기존의 난방용 매트에 연결함으로써, 하나의 매트를 이용하여 필요에 따라 선택적인 냉·난방을 가능하게 한 매트용 냉각부재에 관한 것이다. 현재 대부분의 가정은, 기름이나 가스 등으로 물을 가열한 후 가열된 물을 순환시키는 보일러에 의한 실내 난방을 하고 있는 바, 고유가 시대에 접어들면서 난방비가 급등하게 됨에 따라 경제적 부담감이 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 보일러가 없어도 필요시 난방을 손쉽게 할 수 있는 전기 매트가 개발되었는 바, 전기 매트는, 직물이나 합성수지 등으로 제조된 다수의 시트를 적층한 매트부재의 내부에 열전선을 매입하고, 그 열전선에 전원을 인가할 때 발생하게 되는 줄(Joule)열을 이용하여 난방하는 보조적인 난방 수단으로써, 실내 바닥 전체가 아닌 매트부재만을 즉, 필요한 부위만을 난방할 수 있으며, 난방 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 전기 매트는, 기온이 떨어지는 야간에 주로 사용하게 되는 바, 심야 전기를 사용하는 경우에는 유지 비용을 더욱 더 절감할 수 있는 장점도 있다. 그러나, 전기 매트는, 매트부재 내부에 매입된 금속 열전선에 전원을 인가함으로써 난방이 이루어지는 바, 열전선에 전기가 흐르면서 인체에 유해하다고 알려진 전자파가 방사되는 문제가 있다. 상기와 같은 단점을 보완하기 위하여, 온수를 이용한 난방 매트가 개발되었는바, 본원인의 등록실용신안 제20-0422188호의 "난방용 매트"를 살펴보면 다음과 같다. 상기 난방용 매트는, 적층 결합된 사각 판상의 상·하부시트와; 물통, 펌프 및 히터를 내장한 소형 전기 보일러(11)와; 일측단부가 소형 전기 보일러(11)에 연결된 상태에서 상기 두 시트 내부로 연장 결합된 입수관(12)과; 일측단부가 소형 전기 보일러(11)에 연결된 상태에서 상기 두 시트 내부로 연장되어 입수관(12)과 평행하게 설치된 출수관(13)과; 상기 상·하부시트 사이에 서로 만나지 않도록 지그재그 형상으로 배관되며, 그 양단부는 입수관(12)과 출수관(13)에 각각 연결되는 분기관(14)으로 구성된다. 즉, 상기와 같은 온수를 이용한 매트는, 전열선 대신 매트를 구성하는 시트 내부에 합성수지 재질의 플렉시블한 소경(小經)의 온수 파이프(상기 분기관)를 매입하고, 매트부재 외부로 연장된 온수 파이프의 양 단부를 소형 전기 보일러의 입수구와 출수구에 각각 연결함으로써 소형 전기 보일러에서 전열선 등의 줄열로 가열시킨 온수에 의해 매트부재를 가열할 수 있도록 한, 소형 전기 보일러를 이용한 온수 난방 매트가 개발되었는 바, 이 온수 난방 매트는 전자파가 발산되지 않는다는 장점이 있다. 또한, 상기와 같은 온수 난방 매트는, 소형으로 제작하는 경우 차량용으로도 사용 가능한 장점이 있다. 그러나, 전자파 위험이 없는 종래의 온수 난방 매트는, 난방만을 할 수 있는 즉, 종래의 온수 난방 매트는 겨울철에만 사용할 수 있는 단점이 있으며, 사용하지 않는 여름철에는 별도로 보관하여야 하는 불편함이 있다. 그리고, 무더운 여름철 가정이나 차량에서 에어컨을 가동시켜도 쇼파, 차량 시트 등에 앉아 있거나 누워있는 경우, 바닥 자체가 시원해 지지 않기 때문에 바닥과 접촉해 있는 신체에는 땀이 발생하여 옷 등이 땀에 젖기도 하고, 이로 인하여 불쾌함을 유발하게 되는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 수면 중에 에어컨 등을 장기간 가동할 경우에는, 공기의 불순환에 의한 산소 부족으로 인해 인명의 피해가 생기기도 하기 때문에, 에어컨 등을 장시간 가동할 수 없는 바, 바닥이 시원하지 못하여 쉽게 잠을 이루기 힘든 상황이 종종 발생하곤 한다.
본 고안은, 매트 내부에 배관된 튜브 내를 순환하는 물이 냉각팩과 접촉하면서 냉각된 후 튜브 내를 순환하도록 함으로써, 냉방용 매트로 사용이 가능할 뿐 아니라, 기존의 난방용 매트에 부가적으로 결합함으로써 하나의 매트를 냉·난방용으로 사용 가능하도록 하는 매트용 냉각부재를 제공함에 그 목적이 있다.
본 고안의 상기 목적은, 반복하여 사용 가능한 냉각팩 및 냉각팩을 내장한 주머니에 의해 달성된다. 본 고안의 매트용 냉각부재는, 물 순환용 튜브가 배관된 매트의 튜브 일측에 부가적으로 연결되는 것으로, 튜브 내를 순환하게 되는 물을 냉각시켜줌으로써, 기존의 매트를 냉방용으로 사용 가능하도록 함에 그 기술적 특징이 있다. 본 고안의 매트용 냉각부재는, 내부 수용공간을 갖는 밀폐형 주머니 형상으로, 두 개의 통공이 구비된 몸체와; 상기 두 개의 통공에 일측단부가 각각 연결된 한 쌍의 튜브연결관과; 상기 몸체의 내부에 내장되는 반복 사용 가능한 밀봉 냉각팩으로 구성되며, 한 쌍의 튜브연결관이 매트의 물 순환용 튜브에 연결되는 구조인바, 각 구성요소에 대해 살펴보면 다음과 같다. 상기 몸체는, 내부 수용공간을 갖는 주머니 형태로, 두 개의 소형 통공을 제외한 나머지 부분이 완전 밀폐된 상태이며, 특히 수용공간에 수용되는 물이 통공을 제외한 나머지 부분을 통하여 밖으로 유출되지 않도록 방수재질로 이루어진다. 즉, 내부에 물을 수용하게 되는 상기 몸체는 수용된 물의 출입구 역할을 하게 되는 두 개의 통공을 제외하고는 밀폐된 공간을 형성하며, 수용된 물을 보호할 수 있도록 방수재질로 이루어져야만 하는바, 경질의 금속, 플라스틱 또는 연질의 합성수지, 방수 직물재 등으로 이루어질 수 있는데, 그 중 물의 유동이 쉽도록 연질의 합성수지 또는 방수 직물재로 제작하는 것이 좋다. 상기 몸체의 내부에는 냉각팩이 내장되는데, 이 냉각팩은 반복하여 사용할 수 있으며 수용공간의 물과 섞이지 않도록 밀봉된 상태로, 몸체의 내부공간보다 작은 규모로 이루어져 냉각팩을 제외한 몸체의 내부공간에 물이 수용될 수 있도록 구성된다. 상기 몸체의 두 통공 각각에는 튜브연결관이 구비되는데, 각각의 튜브연결관은 본 고안 냉각부재의 몸체와 매트의 물 순환용 튜브를 연결해주는 역할을 하게 되는 바, 본 고안의 냉각부재가 물 순환용 매트에 결합된 구조를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다. 본 고안의 냉각부재가 결합되는 매트는, 동일한 크기를 갖는 두 시트와, 두 시트 사이에 개재된 상태로 배관되며 그 양단부는 시트의 외부로 노출되는 물 순환용 튜브와, 튜브의 노출된 양단부에 결합되며 물을 가열하거나 튜브 내로 밀어주는 역할을 하는 제어기로 구성된다. 이때, 상기 제어기에 결합되는 튜브의 두 양단부는, 그 일측단부를 통하여 제어기 내의 물이 튜브로 주입되도록 하는 통로 역할을 하고, 타측단부는 튜브를 순환한 물이 다시 제어기로 들어가는 통로 역할을 하게 된다. 상기와 같은 매트의 튜브 일측단부에 본 고안의 냉각부재가 부가적으로 결합되는 바, 즉, 튜브의 일측단부를 절단한 후 튜브의 절단양단부를 본 고안의 튜브 연결관에 각각 결합함으로써 튜브와 본 고안을 일체로 연결하는 구조이다. 따라서, 제어기를 통하여 나온 물이 튜브의 단부와 본 고안의 일측 튜브연결관을 통해 몸체의 수용공간으로 들어오게 되고, 수용공간에 주입된 물은 몸체 매의 냉각팩과 접촉하면서 온도가 떨어진 후 타측 튜브연결관과 튜브를 통해 매트 내에 배관된 튜브를 순환하게 되는 것이다. 이때, 상기 냉각부재는 기온이 높을 때 주로 사용하게 되는바, 외부의 높은 온도에의해 냉각부재 내의 냉각팩이 빠르게 용해될 수 있기 때문에 사용중에는 냉각부재를 별도의 단열주머니에 넣어서 사용하는 것이 좋다. 그리고, 냉각부재의 두 튜브연결관과 매트의 튜브가 견고한 결합관계를 이룰 수 있도록 튜브연결관의 단부와 이에 결합하는 튜브의 단부에는 상호 결합 가능한 결합수단이 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 본 고안의 몸체 외주면에 별도의 단열주머니를 일체로 구비하는 것도 가능하나, 상기와 같이 별도의 단열주머니를 사용하는 이유는, 단열주머니가 일체로 결합될 경우에는 냉각팩 냉동을 위해 냉각시키는 과정에서 단열주머니에 의해 냉각팩이 빠르게 냉각되는 것을 방해받을 수 있기 때문이다. 상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 냉각부재는, 기존의 물 순환용 매트에 부가적으로 결합하여 사용 가능하기 때문에, 겨울철에는 기존의 온수 순환용 매트를 이용하여 난방효과를 얻을 수 있고, 여름철에는 본 고안의 냉각부재를 가열한 후 히터를 가동하지 않고 펌프만을 가동하여 냉방효과를 얻을 수 있는 것이다. 상기 본 고안의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다. 도 2에 본 고안 제 1실시예 매트용 냉각부재의 사시도를, 도 3에 본 고안 제 1실시예 매트용 냉각부재의 단면도를, 도 4에 본 고안 제 2실시예 매트용 냉각부재 의 사시도를, 도 5에 본 고안 제 2실시예의 단면도를, 도 6에 본 고안 제 3실시예 매트용 냉각부재의 사시도를, 도 7에 본 고안 제 1실시예의 사용상태도를 도시하였다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 매트용 냉각부재는, 내부 수용공간(R)을 갖는 밀폐형 주머니 형상으로, 양 외측부에 두 개의 통공(H)이 구비된 몸체(21)와; 상기 각 통공(H)에 일측단부가 각각 연결되어 외부로 돌출된 한 쌍의 튜브연결관(22)과; 상기 몸체(21)의 내부에 내장되는 반복 사용 가능한 밀봉 냉각팩(23)으로 구성된다. 이때, 상기 한 쌍의 튜브연결관(22)을 매트의 물 순환용 튜브에 연결시킴으로써, 튜브 내를 순환하는 물이 본 고안의 몸체 내부를 경유하면서 냉각팩(23)과 접촉하여 냉각된 상태로 순환되도록 하는 것이다. 상기 몸체(21)는 내장되는 냉각팩(23)보다 큰 부피를 갖는 내부공간(R)을 가짐으로써, 일측 통공(H)을 통하여 내부공간(R)으로 주입된 물이 냉각팩(23)과 일정시간 접촉한 후 몸체 타측 통공(H)을 통하여 외부로 나가는 구조다. 그리고, 상기 몸체(21)는 함체상의 하우징 또는 주머니 형태의 팩 등 그 형태에 제한받지 않고 다양하게 구성될 수 있으나, 내부공간(R)에 수용된 물의 유동이 자연스러우면서 필요에 따라 내부공간(R)을 최소화시킬 수 있도록 연질 합성수지나 직물재 주머니 형상 팩으로 이루어지는 것이 좋다. 왜냐하면, 본 고안은, 몸체(21)의 내부공간(R)에 일정량의 물이 주입된 상태 로 사용을 하게 되나, 사용 후 용해된 냉각팩(23)을 다시 냉각시키기고자 할 경우에는, 내부공간(R)에 수용된 물을 통공(H)을 통하여 다 제거한 후 내부공간(R)의 부피를 최소화한 상태로 냉동시키게 되는바, 필요에 따라 몸체의 유연성이 필요하기 때문이다. 이때, 본 고안의 냉동시 내부공간(R)의 부피를 최소화하는 것은, 냉각팩(23)과 몸체(21) 사이의 공기층을 없애 냉각팩(23)을 효율적으로 냉각시키기 위한 것이다. 상기와 같이, 몸체(21)는 내부에 물을 수용하기 때문에 물의 출입구 역할을 하는 두 통공(H)을 제외한 나머지 부분은 모두 밀봉되는 것이 좋은 바, PVC와 같은 연질 합성수지로 이루어질 경우 고주파 융착 등의 방법을 이용하여 틈새 없이 밀봉시키는 것이 좋다. 그리고, 상기 두 통공(H)에 튜브연결관(22) 각각 구비되는데, 통공(H)의 주연부상에 튜브연결관(22)의 일측단부가 고정 결합된 상태에서 외부로 돌출된 구조로, 튜브연결관(22)의 타측단부는 매트의 튜브에 분리 가능하게 결합된다. 즉, 튜브연결관(22)을 이용하여 매트의 튜브에 본 고안의 냉각부재()를 연결하게 되는 바, 매트의 제어기를 통하여 나온 물이 튜브를 통하여 본 고안의 냉각부재()의 일측 튜브연결관(22)을 통하여 몸체(21) 내부로 주입된 후 냉각팩(23)과 접촉하면서 냉각되고, 냉각된 물은 냉각부재()의 타측 튜브연결관(22)을 통하여 매트의 튜브로 주입되어 매트 튜브를 순환하는바, 냉각된 물의 순환에 의해 매트 사용자는 냉방 효과를 얻을 수 있는 것이다. 상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 냉각부재는, 냉각팩(23)이 몸체(21)에 내장된 상태이기 때문에 액화된 냉각팩(23)을 다시 냉각시키기 위해서는 냉각부재() 전체를 냉각시켜야만 하는바, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체의 일측을 반복하여 개방할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 즉, 본 고안의 매트용 냉각부재는, 일측에 밀폐 가능한 개방부가 형성된 주머니 형상으로, 내부공간(R)을 가지며, 양 외측부에 소형 통공(H)이 구비된 몸체(21)와; 상기 몸체(21)의 개방부 테두리를 따라 외측으로 연장 형성되며, 마주보는 내면에 반복 결합 가능한 요철구조를 갖는 밀폐수단(24)과; 상기 두 개의 통공(H)에 일측단부가 각각 연결되어 외부로 돌출된 한 쌍의 튜브연결관(22)과; 상기 몸체(21)의 내부공간(R)에 삽입하여 사용하는 반복 사용 가능한 밀봉 냉각팩(23)으로 구성된다. 상기 밀폐수단(24)은, 개방부를 막아 몸체(21) 내부를 완전히 밀봉해주어야 하는바, 도 4에 도시된 바와 같이, 개방부에 연장 형성되어 마주보는 내면에 서로 대응하는 요철(凹凸)구조를 갖도록 구성된다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 요철구조의 결합돌기를 갖는 밀폐수단(24)을 다수번 절곡한 후 고정수단(24a)을 이용하여 몸체에 고정시킴으로써, 개방부의 밀폐 상태를 더욱 견고히 할 수도 있다. 이때, 몸체(21)에 개방부가 형성될 경우에는, 냉각부재를 냉동시킬 때, 몸 체(21)로부터 냉각팩(23)을 분리하여 냉각팩(23)만을 냉각시킬 수 있는 바, 몸체(21)의 외주면에 단열주머니(25)를 부가적으로 구비함으로써, 사용중 냉각팩(23)이 외부의 열에 의해 빨리 용해되는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 냉각부재는, 물 순환용 튜브가 배관된 매트부재와 펌프, 전원부를 포함한 제어기로 이루어진 매트에 결합하여 사용 가능하며, 특히, 상기 제어기에 히터가 포함되어 난방용으로 사용되는 온수 순환용 매트에 부가적으로 구비함으로써, 겨울철의 난방용 이외에도 여름철에 난방용으로 사용 할 수 있다. 본 고안의 냉각부재는, 기존 물 순환용 매트의 튜브에 튜브연결관이 연결된 상태에서, 튜브를 순환하는 물이 본 고안의 냉각부재를 경유하는 구조인 바, 매트의 튜브와 튜브연결관(22)이 견고한 결합상태를 이루어야 하는데, 이를 위하여 매트의 튜브 단부와 이에 연결되는 튜브연결관(22)의 단부에는 상호 결합가능한 결합수단(26)이 구비되는 것이 좋다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각부재의 두 튜브연결관(22)의 양 측단부 각각 구비된 결합수단(26)이 상호 반복하여 분리·결합 가능한 구조를 이룰 경우에는, 사용하지 않을 경우나 냉각시에 두 튜브연결관(22)을 연결함으로써 이물질이 몸체(21)내로 들어가는 것을 방지하고, 내부공간(R) 내에 잔존하는 물이 튜브연결관(22)을 통하여 흘러나오지 않도록 하는 역할도 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 매트용 냉각부재는, 겨울철에 난방용으로 사용하는 기존의 온수 순환용 매트에 부가적으로 연결하여 여름철 냉방용 매트로 사용 가능한 장점이 있으며, 냉각팩을 이용하여 물을 냉각시키기 때문에 하나의 냉각팩으로 무한 반복 사용이 가능하며, 물의 냉각을 위한 별도의 전원이 필요하지 않기 때문에 에너지 절약을 할 수 있는 이점이 있다. |
