KR101712362B1 - Automatic temperature control air mat - Google Patents
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Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 발명은 에어 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설정 온도를 기준으로 자동으로 온도를 조절해주는 자동 온도 조절 에어 매트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 시판 중인 에어 매트는 온도 조절이 안 되고 단순히 펌프로 공기를 매트에 순환시켜주는 강제순환 방식으로서, 매트가 비닐 제품이어서 환자 등에 바로 맞닿으면서 뜨거워지는 것은 물론 여름에는 더욱 뜨거워져 즉시 땀이 발생되고, 환자 자신이 땀을 제거하지 못하고 땀 감지 능력이 없기 때문에 땀 위에서 장시간 누워 있을 경우 혈액 순환이 원활하지 못하여 각종 질병이 원이 되고 땀의 염분에 세균이 감염되어 욕창이 발병하여 큰 고통의 원인이 되며 입원 전 병 치료보다 욕창 치료가 우선되는 경우가 많이 발생된다는 문제점이 있다.A conventional air matt is a forced circulation system that does not control temperature and simply circulates air to the mat by means of a pump. Since the mat is a plastic product, it becomes hot as it touches the patient directly and becomes hotter in the summer, When the patient is unable to remove sweat and has no ability to detect sweat, the patient is lying on the sweat for a long time. The blood circulation is not smooth and various diseases become a source of infection. Bacteria are infected with sweaty saline, And there is a problem that the pressure ulcer treatment takes priority over pre - hospitalization.
겨울철에는 에어 매트가 비닐 제품이므로 환자가 누우면 더 추워지며 매트와 환자 등과 맞닿아서 땀이 발생하면 수분에 의한 체온은 더욱 낮아져 환자의 온몸이 수축됨으로써 혈액 순환 장애 및 저체온으로 인하여 환자의 저항력이 떨어져 치료 효과가 저하되는 것은 물론 근본적인 치료가 되지 않는다는 문제점이 있다.In winter, air matt is a plastic product, so it becomes colder when the patient lays down. When sweat occurs when the patient touches the mattress and the patient, the body temperature due to moisture is further lowered and the whole body of the patient is contracted, thereby causing the patient's resistance to blood circulation disorder and hypothermia There is a problem that the treatment effect is deteriorated and the fundamental treatment is not performed.
또한, 오직 위와 같은 에어 매트만 생산 시판되고 있기 때문에 사용에 부적합하여도 사용할 수밖에 없고, 이마저 장기 입원 환자의 5% 미만이 사용하고, 그 외의 환자는 침대에 비닐 커버를 씌우고 가운을 덮어 환자가 수십일 또는 수년씩 누워서 치료받고 있는 것이 현실이며, 이 역시 욕창이 발병하여 많은 환자들이 고통을 받으며 의료 비용이 상승하고 있다.In addition, since only the above-mentioned air mat is produced and marketed, it is inevitable to use it even if it is unsuitable for use, and less than 5% of long-term inpatients are used, and the other patient puts a plastic cover on the bed, It is the reality that is being treated by lying for several days or several years, and this also causes the pressure sores, and many patients suffer and medical costs are rising.
또한, 종래 시판 중인 가정용 열탕 온수 매트는 물을 끓여 강제 순환하는 펌프 방식의 제품으로서 화상 위험이 크고 물을 많이 사용하므로 매트가 파열되어 물이 쏟아지는 경우가 발생하여 사용에 매우 조심해야 하고, 의료용으로는 사용이 전무한 상태이며 취습이 매우 부자연스럽다는 단점이 있다.In addition, a conventional hot water hot water mat for domestic use is a pump-type product that forcibly circulates water by boiling water. As a result, there is a risk of burn and a large amount of water is used. Therefore, the mat ruptures and water may be poured, Has a disadvantage in that it is in a state of no use and the practice is very unnatural.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 환자의 체온을 일정하게 유지해주어 저항력 감소로 인한 치료 효과 저하, 세균 감염, 혈액 순환 장애, 욕창 등의 발생을 방지하고, 편리하게 사용할 수 있는 자동 온도 조절 에어 매트를 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been conceived in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to prevent the occurrence of a treatment effect, a bacterial infection, a blood circulation disorder, And an object of the present invention is to provide a thermostatic air mat which can be conveniently used.
이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 온도 조절 에어 매트는 전력을 공급하기 위한 전원과, 상기 전원을 통해 전력을 공급받으면 가열 작용을 하는 고온용 펠티에 소자와, 상기 전원을 통해 전력을 공급받으면 냉각 작용을 하는 저온용 펠티에 소자와, 상기 고온용 펠티에 소자와 상기 저온용 펠티에 소자 사이에 위치하며 공간을 형성하는 내실과, 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자와 연결되는 제어부와, 상기 제어부와 연결되고 설정 온도 범위를 정하기 위한 온도 조절기와, 상기 제어부와 연결되는 가동 스위치와, 상기 제어부와 연결되고 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자에 의해 온도 조절된 상기 내실의 공기를 흡입하여 일방향으로 배출시키기 위한 에어 펌프와, 상기 에어 펌프로부터 배출된 공기의 통로인 에어 덕트와, 상기 에어 덕트의 내부 공기 온도를 측정하기 위한 온도 센서와, 공기 흡입구와 공기 배출구가 구비되어 내부에 공기가 순환되는 에어 매트 및 상기 에어 덕트와 상기 에어 매트의 공기 흡입구 사이 및 상기 에어 매트의 공기 배출구와 상기 에어 펌프 사이를 연결하는 에어 호스를 포함하여 구성되고, 상기 고온용 펠티에 소자가 가열 작동을 하다가 상기 온도 센서가 상기 설정 온도 범위의 최고점에 도달한 것을 감지하면 상기 고온용 펠티에 소자의 작동을 멈추게 하고 공기 온도가 떨어져서 상기 온도 센서가 상기 설정 온도 범위의 최저점에 도달한 것을 감지하면 상기 고온용 펠티에 소자를 재가동시키도록 구성되며, 상기 저온용 펠티에 소자가 냉각 작동을 하다가 상기 온도 센서가 상기 설정 온도 범위의 최저점에 도달한 것을 감지하면 상기 저온용 펠티에 소자의 작동을 멈추게 하고 공기 온도가 올라가서 상기 온도 센서가 상기 설정 온도 범위의 최고점에 도달한 것을 감지하면 상기 저온용 펠티에 소자를 재가동시키도록 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thermostatic air mattress comprising: a power source for supplying power; a high-temperature Peltier element for heating when power is supplied through the power source; Temperature Peltier element and a low-temperature Peltier element to form a space, and a control unit connected to the high-temperature Peltier element and the low-temperature Peltier element. A temperature controller connected to the controller and configured to set a set temperature range; a movable switch connected to the controller; and a controller connected to the controller, the temperature controller controlling the Peltier element and the inner chamber An air pump for sucking and discharging the air in one direction, A temperature sensor for measuring the temperature of the air inside the air duct; an air mat having an air inlet and an air outlet to circulate air therein; and an air duct And an air hose connecting between the air inlet and the air outlet of the air mat and between the air pump and the air pump, wherein the high temperature Peltier element performs heating operation and the temperature sensor reaches the peak of the set temperature range Temperature Peltier element is stopped, and when the temperature of the air drops to detect that the temperature sensor has reached the lowest point of the set temperature range, the Peltier element is restarted, and the low temperature Peltier element Cooling operation, the temperature sensor detects the lowest temperature of the set temperature range Temperature Peltier element is stopped and when the temperature of the air rises and it is detected that the temperature sensor reaches the maximum point of the set temperature range, the Peltier element is restarted.
또한, 상기 고온용 펠티에 소자가 가열 작동을 하다가 공기 온도를 떨어뜨리기 위해 상기 고온용 펠티에 소자의 작동을 멈출 때 상기 저온용 펠티에 소자가 일시적으로 작동하고, 상기 저온용 펠티에 소자가 냉각 작동을 하다가 공기 온도를 올리기 위해 상기 저온용 펠티에 소자의 작동을 멈출 때 상기 고온용 펠티에 소자가 일시적으로 작동하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, when the high-temperature Peltier element stops the operation of the high-temperature Peltier element in order to lower the air temperature while performing the heating operation, the low-temperature Peltier element is temporarily operated, It is preferable that the high-temperature Peltier element is temporarily operated when the operation of the low-temperature Peltier element is stopped to raise the temperature.
또한, 상기 온도 센서는 상기 설정 온도 범위의 최고점을 감지하기 위한 제1 센서와 상기 설정 온도 범위의 최저점을 감지하기 위한 제2 센서를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the temperature sensor includes a first sensor for detecting the highest point of the set temperature range and a second sensor for detecting the lowest point of the set temperature range.
또한, 상기 에어 덕트 내부의 공기 온도를 디지털 표시해주는 디지털 미터를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the air conditioner further includes a digital meter for digitally displaying the air temperature inside the air duct.
또한, 상기 내실에는 외부 대기와 통하고 필터가 구비된 구멍이 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the inner chamber is formed with a hole communicating with the outside atmosphere and provided with a filter.
또한, 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자에는 공기가 설정 온도 범위를 초과하여 과열되거나 냉각되면 알람을 울려주는 펠티에 소자 보호기가 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature are provided with a Peltier element protector for raising an alarm when air is overheated due to temperature exceeding a set temperature range or is cooled.
또한, 상기 제어부와 연결되고 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자의 가열 또는 냉각 작동을 선택하기 위한 온·냉 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an on-cool switch connected to the control unit and for selecting a heating or cooling operation of the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 자동 온도 조절 에어 매트에 의하면 환자용 에어 매트로 사용할 경우 환자들의 생체 리듬에 가장 중요한 체온을 에어 매트로 유지시켜 줌으로써 치료 효과가 높아지고 병의 재발 및 발병률이 낮아지게 된다는 장점이 있다.As described above, according to the automatic thermostatic air mattress of the present invention, when the air mattress is used as a patient air mattress, the most important body temperature of the patient's biorhythm is maintained in the air mat, thereby increasing the therapeutic effect and reducing the recurrence and incidence of the disease There are advantages.
또한, 본 발명을 가정용 에어 매트로 사용할 경우 현대인의 과로와 피로를 풀어줌으로써 생활의 활력소가 되고 주어진 업무에 대한 능률이 향상되는 효과가 있다. 현대인은 누구나 많은 피로가 쌓이고 있으며 누적되면 질병이 생기는 경우가 많아 개인 건강 상태에 따라 에어 매트에 적절한 온도를 유지시켜 매트 위에서 자고 나면 피로가 풀리고 최상의 몸 컨디션을 회복할 수 있으며, 휴대가 간편하여 출장지 및 근로 현장에 있는 근로자들의 근로 개선 효과가 있고 무더위와 강추위로 인한 사고 방지로 인해 근로 조건이 개선되며 생산 효과가 향상되는 효과가 있으며, 야외에서도 사용이 용이하여 언제 어디서나 사용하기 간편하다는 장점이 있다.In addition, when the present invention is used as an air mattress for household use, it is possible to improve the efficiency of a given task by solving the overwork and fatigue of modern people, thereby becoming a life force of life. Modern people have accumulated a lot of fatigue and accumulate disease often because of the accumulation of personal health condition according to the air mat to maintain the appropriate temperature to sleep on the mat to relax and recover the best body condition, And working conditions of workers in the workplace are improved, and work conditions are improved due to prevention of accidents due to heat and cold, and the effect of production is improved, and it is advantageous that it is easy to use anytime and anywhere because it is easy to use outdoors .
도 1은 본 발명에 의한 자동 온도 조절 에어 매트를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 자동 온도 조절 에어 매트의 작동 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a thermostatic air mattress according to the present invention; FIG.
2 is a flowchart illustrating the operation of the automatic temperature control air mat according to the present invention.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 온도 조절 에어 매트의 구성을 나타낸 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 일 실시 예의 구성 및 작용을 설명하기로 한다.The configuration and operation of an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2 showing the construction of a thermostatic air mattress according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 의료용 자동 온도 조절 에어 매트는 장기간 누워서 치료를 받아야 할 환자들을 보호하고 사계절 환자 상태에 따라 치료에 필요한 온도의 공기를 순환시켜줌으로써 환자의 컨디션을 상승시켜 주는 장치이다.The medical thermostatic air mattress for medical use according to the present invention protects patients to be treated for a long period of time and raises the condition of the patient by circulating air at a temperature required for treatment according to the patient condition of each season.
본 발명은 220V 전원 콘센트에 꽂아서 사용하는데, 환자나 보호자, 간병인 등 누구나 간편하게 조작할 수 있고 온도 조절기(4)를 돌려서 디지털로 표시된 온도를 -60 ~ +75℃ 범위 내에 맞추어 놓으면 24시간 표시된 온도의 공기가 생산되어 에어 매트로 자동 순환되며 상황에 따라 타이머를 이용해 작동 시간을 조절할 수도 있다. 온도 조절기(4)는 다이얼식이 아닌 디지털식으로 구성할 수도 있다.The present invention can be easily operated by a patient, a caregiver, a caregiver or the like, by turning the thermostat (4) and setting the digital temperature within the range of -60 to + 75 ° C. Air is produced and automatically circulated to the air mats, and the operating time can be adjusted using a timer depending on the situation. The temperature controller (4) may be a digital type instead of a dial type.
펠티에(peltier) 열전 반도체 소자를 이용해 일정한 전류를 공급하면 반도체 소자에서 저온 또는 고온으로 변환하는 과정을 통해 변환된 공기를 생산할 수 있으며, 그 공기에 자동 온도 조절 센서를 부착하여 사용하고자 하는 온도로 만들어서 사용 대상인 에어 매트에 순환시켜 일정한 온도를 유지하게 된다.When a constant current is supplied by using a peltier thermoelectric semiconductor device, the converted air can be produced through a process of converting from a semiconductor device to a low temperature or a high temperature, and a temperature control sensor is attached to the air, Circulating the air mat to be used and maintaining a constant temperature.
펠티에 소자(D1,D2)를 통해 형성되는 공기는 온도 조절기(4)에 의해 정해진 일정한 범위 내의 온도로 맞추어질 때까지 변환되고, 에어 펌프(7)에 의해 일정한 압력으로 에어 덕트(6)를 통해 에어 매트(11)로 공기를 불어넣어서 에어 매트(11) 내로 공기를 순환시키며, 일정한 온도를 유지하기 위해서 에어 덕트(6)에는 자동온도 조절용 온도센서(S1,S2)가 구비된다.The air formed through the Peltier elements D1 and D2 is converted until it is adjusted to a temperature within a predetermined range set by the
펠티에 소자(D1,D2)는 2개를 사용하는데, 고온용 펠티에 소자(D1)는 고온 공기를 만들기 위해 가열하는 용도로 사용되고, 저온용 펠티에 소자(D2)는 저온 공기를 만들기 위해 냉각하는 용도로 사용된다. 예를 들어 사용하고자 하는 공기의 온도가 40℃일 경우, 고온용 펠티에 소자(D1)와 연결된 제1 온도센서(S1)의 감지점은 40℃에 맞춰지고 저온용 펠티에 소자(D2)와 연결된 제2 온도센서(S2)의 하점 온도는 37℃에 맞춰진다. 전원을 공급하면 온도센서(S1,S2)가 공기 온도를 감지하고 제어부(9)에 신호를 전달하면 제어부(9)는 펠티에 소자(D1,D2)에 전원을 공급하여 펠티에 소자(D1,D2)가 작동을 반복하면서 사전에 설정한 40℃의 공기를 생산하게 되며, 에어 펌프(7)가 가동되어 공기를 에어 매트(11)로 내부로 밀어주는 작동을 하게 된다.Two Peltier elements D1 and D2 are used. The Peltier element D1 for high temperature is used for heating to make hot air and the Peltier element D2 for low temperature is used for cooling to make low temperature air Is used. For example, when the temperature of the air to be used is 40 ° C., the detection point of the first
전력이 제어부(9)에 공급되면 제어부(9)는 고온용 펠티에 소자(D1)에 전원을 공급하여 고온용 펠티에 소자(D1)가 가동하여 열을 발생하며 고온용 펠티에 소자(D1)와 저온용 펠티에 소자(D2) 사이 공간인 내실의 내부 공기 온도가 상승하게 되며, 사전에 설정온도(상점,최고점)를 40℃로 설정한 경우 온도가 40℃에 도달하면 제1 온도센서(S1)가 이를 감지하여 제어부(9)에 전달하며, 제어부(9)는 고온용 펠티에 소자(D1)의 전원을 차단하여주는 것과 동시에 저온용 펠티에 소자(D2)에 전원을 공급하여 저온용 펠티에 소자(D2)를 작동시켜서 사전에 설정된 설정온도(상점)보다 낮은 저점온도(하점,최저점)인 37℃에 도달할 때까지 온도가 하강하도록 작동하다가 37℃에 도달하면 제2 온도센서(S2)가 이를 감지하여 제어부(9)에 전달하면 제어부(9)에서는 저온용 펠티에 소자(D2)의 전력 공급을 차단시켜 주는 것과 동시에 고온용 펠티에 소자(D1)에 전력을 공급하여 고온용 펠티에 소자(D1)가 가동되게 한다.When the electric power is supplied to the
이와 같은 동작이 연속하여 반복적으로 이루어지면 온도 편차가 아래로 3℃ 이내인 40℃의 공기를 생산하는데, 생산된 공기를 제1 및 제2 온도센서(S1,S2)가 감지하며 감지 신호를 제어부(9)에서 전달받아 에어 펌프(7)를 작동함으로써 공기가 에어 펌프(7)의 압력에 의해 의료용 에어 매트(11)를 한 바퀴 순환하고 돌아오게 되며, 다시 펌프로 되돌아온 공기는 에어 펌프(7)가 펠티에 소자의 내실로 보내서 위와 같은 반복 작동에 의해 40℃의 공기를 연속생산하면서 순환함으로써 에어 매트에 누운 환자가 지속적으로 큰 편차 없이 40℃의 온도를 느낄 수 있다.When the above operation is repeatedly performed continuously, the air having a temperature deviation of less than 3 [deg.] C is produced at 40 [deg.] C. The produced air is detected by the first and second temperature sensors S1 and S2, The
위의 작동 과정을 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.The above operation will be described in more detail as follows.
전원으로부터 전기가 고온용 펠티에 소자(D1)에 공급되면 펠티에 소자의 내실에 열이 발생하는데, 이 열로 데워진 공기를 에어 펌프(7)가 작동하면서 에어 덕트(6)로 내보낸다. 온도가 점점 올라가서 온도조절기(4)로 설정해둔 설정온도에 도달하면 제1 온도센서(S1)가 작동하며, 이로 인해 고온용 펠티에 소자(D1)는 동작을 멈추고 열은 방열판에 의해 빠져나가고 저온용 펠티에 소자(D2)가 일정 시간 작동한다. 열이 식은 것을 제2 온도센서(S2)가 감지하면 다시 고온용 펠티에 소자(D1)가 가동된다.When electricity is supplied from the power source to the high temperature Peltier element D1, heat is generated in the inner chamber of the Peltier element. The air heated by this heat is discharged to the
한편, 저온의 공기를 생산하고자 할 때는 온도조절기(4)를 희망하는 온도에 설정하여 놓고, 저온용 펠티에 소자(D2)에 전류를 흘려보내면 펠티에 소자의 내실에 차가운 공기가 발생하게 한다. 공기가 설정 온도에 도달하면 온도센서(S2)가 감지하여 저온용 펠티에 소자(D2)로의 전력 공급이 멈추는 한편 고온용 펠티에 소자(D1)가 일정 시간 작동한다. 온도가 올라가면 온도센서(S1)가 이를 감지하여 전류가 저온용 펠티에 소자(D2)로 공급되어 저온 공기를 생산한다. 이 과정이 반복되면 온도 편차는 위아래로 3℃ 이내로 작동하여 사용자로 하여금 매트의 온도 편차 느낌이 없게 된다.On the other hand, when the low temperature air is to be produced, cold air is generated in the inner chamber of the Peltier element by setting the
본 발명에 따른 자동 온도 조절 에어 매트는 다음과 같은 순서로 작동된다.The automatic temperature control air mat according to the present invention operates in the following order.
메인 전원 스위치(1)를 온(ON)하고, 온(HOT)·냉(COOL) 스위치(2)는 상온에서 사용하려면 스위치를 온(HOT) 위치에 놓고 저온 사용 시에는 스위치를 냉(COOL) 위치에 놓는다. 그리고나서 가동스위치(3)를 온(ON)으로 한다.Set the switch to the HOT position to use the main power switch (1) and the hot / cold (COOL) switch (2) to use at normal temperature. When using the low temperature, Position. Then, the
온도조절기(4)를 이용하여 원하는 온도를 설정한다. 예를 들어 설정온도를 40℃를 넘지 않으면서 아래로 3℃ 이내에서 온도가 유지하기를 원하면 상점 온도를 40℃로 설정하고, 하점 온도는 37℃로 설정하면 되며 이 경우 ±3℃ 편차 범위 이내에서 온도가 유지된다.Set the desired temperature using the temperature controller (4). For example, if you want the temperature to be maintained within 3 ° C without exceeding the set temperature of 40 ° C, set the store temperature to 40 ° C and set the bottom temperature to 37 ° C. In this case, within ± 3 ° C deviation range The temperature is maintained.
메인 전원 스위치(1)는 온(ON)하여 외부 공기를 에어 펌프(7)를 가동하여 흡입하여 펠티에 소자(D1,D2)의 내실에 공기를 주입하여 온도를 유지하며, 의료용 에어 매트(11)에 적당한 공기압이 유지될 때까지 외부 공기가 흡입되도록 설계되어 있고 공기압이 차면 외부 공기는 더 이상 흡입되지 않으며, 사용 중 공기압이 떨어지면 자동으로 에어 펌프(7)가 작동하여 외부 공기를 흡입 보충한다. 펠티에 소자의 내실과 외부 대기가 서로 통하도록 뚫린 부분에는 필터(12)가 구비되어 외부 이물질이 들어오지 못하도록 한다.The
에어 펌프(7)는 입구와 출구가 있는데 출구로만 공기를 배출하고, 입구는 에어 매트(11)를 순환한 공기가 재입력되는 구멍이다.The
에어 펌프(7)에 구비된 공기량 조절기를 이용해 사용 목적에 맞게 공기 배출량을 설정한다. 디지털 미터(5)로 현재의 온도를 확인하고 공기압도 확인할 수 있으며, 온도조절기(4)를 이용해 설정 온도를 설정한다.The amount of air discharged is set according to the purpose of use by using the air amount regulator provided in the air pump (7). The digital meter (5) can check the current temperature and the air pressure, and set the set temperature using the temperature controller (4).
고온용 펠티에 소자(D1)는 실내 온도 이상에서 사용할 때 상점을 맞추는 데 사용되고, 저온용 펠티에 소자(D2)는 실내 온도 이하에서 하점을 맞추는 데 사용된다.The high-temperature Peltier element (D1) is used to match the shop when used above the room temperature and the low-temperature Peltier element (D2) is used to set the bottom point below the room temperature.
고온용 펠티에 소자(D1)가 작동하여 설정 온도보다 높은 온도에 도달하면 제1 온도센서(S1)가 공기온도를 감지하여 감지 신호를 고온용 펠티에 소자(D1)에 전달하면 고온용 펠티에 소자(D1)의 전원이 차단되어 온도 상승이 멈추고 저온용 펠티에 소자(D2)가 잠시 동안 작동한다.When the high temperature Peltier element D1 operates to reach a temperature higher than the set temperature, the first temperature sensor S1 senses the air temperature and transmits a detection signal to the high temperature Peltier element D1, Is turned off, the temperature rise is stopped and the low-temperature Peltier element D2 is operated for a while.
온도가 낮아져서 설정된 하점 온도에 도달하면 제2 온도센서(S2)가 감지하여 감지신호를 고온용 펠티에 소자(S1)에 전달하여 전원을 연결하면 고온용 펠티에 소자(S1)가 작동하면서 열을 발생하는데, 이러한 과정이 이미 설정된 온도 범위 내에서 자동 반복된다.When the temperature is lowered and the set point temperature is reached, the second temperature sensor S2 senses and transmits a detection signal to the Peltier element S1 for high temperature to connect the power source, thereby generating heat by operating the Peltier element S1 for high temperature , This process is automatically repeated within the set temperature range.
저온에서 사용할 경우 메인 전원 스위치(1)를 켜고 온(HOT)·냉(COOL) 스위치(2)는 냉(COOL) 위치에 놓고 가동 스위치(3)를 온(ON)한다. 그러면 저온용 펠티에 소자(D2)가 가동되어 찬 공기가 생산된다. 현재의 실온보다 낮은 공기온도를 사용하려면 온도조절기(4)를 미리 설정해놓으면 저온용 펠티에 소자(D2)에 전원이 공급되게 하여 찬 공기를 발생시키고, 생산된 공기가 설정온도보다 낮게 설정된 하점 온도에 도달하면 제2 온도센서(S2)가 감지하고 저온용 펠티에 소자(D2)에 전달하여 저온용 펠티에 소자(D2)의 가동을 잠시 중단시키고 고온용 펠티에 소자(D1)가 잠시 동안 작동한다.When using at low temperature, turn on the main power switch (1), put the hot / cold switch (2) in the cool (COOL) position and turn the switch (3) on. Then, the low-temperature Peltier element D2 is operated to produce cold air. In order to use the air temperature lower than the present room temperature, if the
온도가 다시 올라가면 제1 온도센서(S1)가 감지하여 온도를 낮춰주는 기능을 반복함으로써 저온 공기를 지속적으로 생산해준다.When the temperature rises again, the first temperature sensor (S1) senses and repeats the function of lowering the temperature, thereby continuously producing the low temperature air.
설정된 저온도 공기가 생산되면 에어 펌프가 가동되고, 의료용 에어 매트 또는 가정용 에어 매트에 공기가 순환되어 매트가 보온 되게 한다. 사용온도는 디지털 미터(5)로 표시되어 확인할 수 있다.When the set low temperature air is produced, the air pump is started and the air is circulated to the medical air mats or the domestic air mats so that the mats are kept warm. The operating temperature is indicated by the digital meter (5).
온도조절기(4)를 작동시키면 온도 설정 값이 나오면서 이때 조정신호가 나온다. 이 신호를 증폭시켜 펠티에 소자(D1,D2)가 작동한다. 더우면 온도를 내리고 낮으면 온도를 올려서 적정 온도를 설정하여 놓으면 자동적으로 온도가 유지된다.When the thermostat (4) is activated, the temperature setting value is output and an adjustment signal is output at this time. By amplifying this signal, the Peltier elements D1 and D2 operate. If the temperature is lower, the temperature is lowered. If the temperature is lowered, the appropriate temperature is set, and the temperature is automatically maintained.
온도센서(S1)는 유입된 더운 공기가 설정 온도보다 높은 온도에서 작동하고 설정 온도 이상이 되면 고온용 펠티에 소자(S1)의 동작을 멈추게 하기 위한 것이며, 온도센서(S2)는 설정 온도보다 낮은 온도에서 작동하고 그 이하가 되면 저온용 펠티에 소자(D2)를 멈추게 하기 위한 것이다.The temperature sensor S1 is for stopping the operation of the high temperature Peltier element S1 when the incoming hot air is operated at a temperature higher than the set temperature and becomes the set temperature or more, And stops the low-temperature Peltier element D2 when the temperature becomes lower than the lower limit.
고온용 펠티에 소자(S1) 모듈의 한쪽 면과 저온용 펠티에 소자(D2)의 한쪽 면 각각에는 온도센서(S1,S2)와 연결된 펠티에 소자 보호기가 하나씩 구비되는데, 고온용 펠티에 소자 보호기는 온도가 올라가는 쪽 센서로 반도체가 공기를 가열하다가 이상 징후로 온도가 올라가면 알람이 울리게 하는 것이고, 저온용 펠티에 소자 보호기는 온도가 내려가는 쪽 센서로 반도체가 공기를 차게 하다가 이상 징후로 온도가 설정 온도보다 더 낮은 쪽으로 가면 알림이 울려서 장치의 이상 작동 유무를 알 수 있게 해주는 것이다.One Peltier element protector connected to the temperature sensors S1 and S2 is provided on one side of the Peltier element S1 for high temperature and one side of the Peltier element D2 for low temperature, The Peltier device protector for low temperature is a temperature sensor that is used to cool the air in the semiconductor. If the temperature is lower than the set temperature due to the abnormality, the semiconductor will heat up the air and the alarm will sound. A mask alert will sound to let you know if the device is working properly.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the accompanying drawings. And modifications are within the scope of the appended claims.
1: 메인 전원 스위치 2: 온·냉 스위치
3: 가동 스위치 4: 온도 조절기
5: 디지털 미터 6: 에어 덕트
7: 에어 펌프 10: 에어 호스
11: 에어 매트 12: 필터
12: 필터 D1: 고온용 펠티에 소자
D2: 저온용 펠티에 소자 S1: 제1 온도센서
S2: 제2 온도센서1: Main power switch 2: On / cold switch
3: Operation switch 4: Temperature controller
5: Digital meter 6: Air duct
7: Air pump 10: Air hose
11: Air mat 12: Filter
12: Filter D1: Peltier element for high temperature
D2: Peltier element for low temperature S1: First temperature sensor
S2: second temperature sensor
Claims (7)
Translated fromKorean상기 전원을 통해 전력을 공급받으면 가열 작용을 하는 고온용 펠티에 소자;
상기 전원을 통해 전력을 공급받으면 냉각 작용을 하는 저온용 펠티에 소자;
상기 고온용 펠티에 소자와 상기 저온용 펠티에 소자 사이에 위치하며 공간을 형성하는 내실;
상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자와 연결되는 제어부;
상기 제어부와 연결되고 설정 온도 범위를 정하기 위한 온도 조절기;
상기 제어부와 연결되는 가동 스위치;
상기 제어부와 연결되고 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자에 의해 온도 조절된 상기 내실의 공기를 흡입하여 일방향으로 배출시키기 위한 에어 펌프;
상기 에어 펌프로부터 배출된 공기의 통로인 에어 덕트;
상기 에어 덕트의 내부 공기 온도를 측정하기 위한 온도 센서;
공기 흡입구와 공기 배출구가 구비되어 내부에 공기가 순환되는 에어 매트; 및
상기 에어 덕트와 상기 에어 매트의 공기 흡입구 사이 및 상기 에어 메트의 공기 배출구와 상기 에어 펌프 사이를 연결하는 에어 호스를 포함하여 구성되고,
상기 온도 센서는 상기 설정 온도 범위의 최고점을 감지하기 위한 제1 센서와 상기 설정 온도 범위의 최저점을 감지하기 위한 제2 센서를 포함하여 구성되며,
상기 고온용 펠티에 소자가 가열 작동을 하다가 상기 제1 센서가 상기 설정 온도 범위의 최고점에 도달한 것을 감지하면 상기 고온용 펠티에 소자의 작동을 멈추게 하고 공기 온도가 떨어져서 상기 제2 센서가 상기 설정 온도 범위의 최저점에 도달한 것을 감지하면 상기 고온용 펠티에 소자를 재가동시키고,
상기 저온용 펠티에 소자가 냉각 작동을 하다가 상기 제2 센서가 상기 설정 온도 범위의 최저점에 도달한 것을 감지하면 상기 저온용 펠티에 소자의 작동을 멈추게 하고 공기 온도가 올라가서 상기 제1 센서가 상기 설정 온도 범위의 최고점에 도달한 것을 감지하면 상기 저온용 펠티에 소자를 재가동시키며,
상기 고온용 펠티에 소자가 가열 작동을 하다가 공기 온도를 떨어뜨리기 위해 상기 고온용 펠티에 소자의 작동을 멈출 때 상기 저온용 펠티에 소자가 일시적으로 작동하고,
상기 저온용 펠티에 소자가 냉각 작동을 하다가 공기 온도를 올리기 위해 상기 저온용 펠티에 소자의 작동을 멈출 때 상기 고온용 펠티에 소자가 일시적으로 작동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 에어 매트.A power supply for supplying electric power;
A high-temperature Peltier element for heating when power is supplied through the power source;
A low-temperature Peltier element that performs a cooling function when power is supplied through the power source;
An inner chamber positioned between the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature to form a space;
A controller connected to the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature;
A temperature controller connected to the controller and for setting a set temperature range;
A movable switch connected to the control unit;
An air pump connected to the control unit and sucking the air in the inner chamber temperature-controlled by the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature to discharge in one direction;
An air duct as a passage of air discharged from the air pump;
A temperature sensor for measuring an internal air temperature of the air duct;
An air mat provided with an air inlet and an air outlet to circulate air inside; And
And an air hose connecting between the air duct and the air inlet of the air mat and between the air outlet of the air mat and the air pump,
Wherein the temperature sensor includes a first sensor for detecting a peak of the set temperature range and a second sensor for detecting a lowest point of the set temperature range,
When the Peltier element for high temperature senses that the first sensor has reached the highest point of the set temperature range while heating the Peltier element, the operation of the Peltier element for high temperature is stopped and the temperature of the air is decreased, The Peltier element for high temperature is restarted,
When the Peltier element for low temperature is performing a cooling operation and it is detected that the second sensor has reached the lowest point of the set temperature range, the operation of the Peltier element for low temperature is stopped and the air temperature is raised, The Peltier element for low temperature is restarted,
Temperature Peltier element is temporarily operated when the operation of the high-temperature Peltier element is stopped so as to lower the air temperature while the high-temperature Peltier element is heating,
Wherein the high-temperature Peltier element is temporarily operated when the operation of the low-temperature Peltier element is stopped to raise the air temperature while the low-temperature Peltier element performs a cooling operation.
상기 에어 덕트 내부의 공기 온도를 디지털 표시해주는 디지털 미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 에어 매트.The method according to claim 1,
Further comprising a digital meter for digitally displaying the air temperature inside the air duct.
상기 내실에는 외부 대기와 통하고 필터가 구비된 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 에어 매트.The method according to claim 1,
Wherein the inner chamber is formed with a hole communicating with the outside atmosphere and provided with a filter.
상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자에는 공기가 설정 온도 범위를 초과하여 과열되거나 냉각되면 알람을 울려주는 펠티에 소자 보호기가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 에어 매트.The method according to claim 1,
Wherein the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature are provided with a Peltier element protector for causing an alarm to be sounded when the air is overheated or cooled to a set temperature range.
상기 제어부와 연결되고 상기 고온용 펠티에 소자 및 상기 저온용 펠티에 소자의 가열 또는 냉각 작동을 선택하기 위한 온·냉 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 에어 매트.The method according to claim 1,
Further comprising an ON / OFF switch connected to the control unit and for selecting a heating or cooling operation of the Peltier element for high temperature and the Peltier element for low temperature.
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