KR100298623B1

KR100298623B1 - 헬멧의 두부냉각시스템

Info

Publication number: KR100298623B1
Application number: KR1019990025103A
Authority: KR
Inventors: 박수안
Original assignee: 박수안; 주식회사 한국 오.지.케이
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR20010004444A

Abstract

본 발명은 오토바이 탑승자의 두부(頭部)를 시원하게 하는 헬멧의 두부냉각시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오토바이 자체의 발전을 이용하여 공기를 냉각하는 냉각기를 헬멧과 별도로 설치하고 상기 냉각기에서 발생한 차가운 공기를 헬멧내부로 공급하여 탑승자의 머리를 시원하게 하는 헬멧의 두부냉각시스템에 관한 것이다.

본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 헬멧(10)에 냉기공급통로(11)가 구성되어 있고, 냉기공급통로(11)에 냉기를 공급할 수 있도록 헬멧(11)에 냉기유도호스(12)가 연결되어 있으며, 냉기를 발생하여 상기 냉기유도호스(12)로 방출하는 냉각기(20)가 구성되어 있는 헬멧의 두부냉각시스템에 있어서, 상기 냉각기(20)는 오토바이의 어느 한 부분에 설치되어 있고, 오토바이의 발전기(30)의 전압을 이용하여 작동되며, 오토바이 발전기(30)의 구동동안에만 작동될 수 있도록 전압감지수단(31)이 발전기(30)의 발전을 감지하여 제어회로(40)에 인가하도록 되어 있다.

Description

헬멧의 두부냉각시스템{HELMET'S SYSTEM FOR COOLING HEAD}

헬멧은 오토바이 등을 탈 때 오토바이 운전자의 두부를 보호하기 위하여 착용하는 것으로서 헬멧을 착용하면 두부는 보호되지만 헬멧내부의 온도가 올라가기 때문에 더위를 느끼게 된다.

예를 들면 무더운 여름철에 헬멧을 착용한 경우에는 헬멧내부가 50℃ 정도 또는 그 이상으로 상승하기 때문에 착용자가 불쾌감을 느끼거나 주의력이 산만하게 된다. 특히 무더운 지방에서는 더위로 인해 불쾌감을 느끼거나 주의력이 산만하게 되는 정도가 더욱 크다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 도 1에 도시된 바와 같은 헬멧의 두부냉각시스템이 알려져 있는데, 도 1은 방열부(3)와 외부열전도 플레이트(2')가 일부 절개되어 있는 상태의 헬멧 사시도이다.

도시된 바와 같이 종래의 헬멧의 두부냉각시스템은 헬멧내부에 열을 흡수하여 외부로 방열하는 것으로서 착용자 이마에 대응하는 헬멧 앞부분에 구성되어 있는 펠티어 모듈(peltier module)(1), 상기 펠티어 모듈(1)의 내면에 부착하여 펠티어 모듈(1)의 내면에서 발생한 냉기와 헬멧내부의 열이 효과적으로 열교환작용을 행하게 하는 흡열 플레이트(2), 상기 펠티어 모듈(1)의 주위에 부착하여 펠티어 모듈(1)의 외면으로부터 방열되는 열이 내부로 전달되지 않고 외부로 잘 전달되도록 하는 열차단 플레이트(2'), 상기 펠티어 모듈(1), 흡열 플레이트(2) 및 열차단 플레이트(2')를 감싸는 것으로서 열을 외기로 방사하는 다수의 방열구가 형성되어 있는 방열부(3), 상기 펠티어 모듈(1)에 전압을 인가하기 위한 밧테리(4), 상기 밧테리(4)를 충전시키기 위한 것으로서 헬멧 상부표면에 부착되어 있는 다수의 태양발전셀(5), 그리고 상기 펠티어 모듈(1)에 인가되는 전압을 온, 오프하는 것으로서 헬멧의 턱부에 구성되어 있는 조작스위치(6)로 이루어져 있다.

펠티어 모듈(1)은 전압이 인가되면 일측면에서는 열을 흡수하고 타측면에서는 열을 방사하는 재료로서 널리 알려진 공지의 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

전술한 종래의 헬멧의 두부냉각시스템은 펠티어 모듈(1)에 전압이 인가되면 그 내측면에서 냉기를 발생하고 외측면에서 열을 방사하기 때문에 냉기가 흡열 플레이트(2)를 통하여 헬멧내부로 전달되어 헬멧내부가 시원하게 되고 , 동시에 펠티어 모듈(1)의 외면에서 발생된 열은 방열부(3)의 방열구를 통하여 외기로 전달되며, 이때 열차단판(2')에 의하여 펠티어 모듈(1)에서 방사된 열이 헬멧내부로 전달되는 것을 방지한다.

펠티어 모듈(1)로의 전압은 밧테리(4) 및 태양발전셀(5)에 의하여 인가된다.

그러나 종래의 헬멧의 두부냉각시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 펠티어 모듈(1)이 그 재료의 성질상 많은 전류를 소모하여야 하므로 많은 수의 태양발전셀(5)이 구성되어야 하며, 큰 용량의 밧테리(4)가 필요하고, 그에 따라 헬멧의 중량이 무거운 문제점이 있다.

둘째, 많은 전류를 소모하여야 하는 펠티어 모듈(1)에 태양발전셀(5) 및 밧테리(4)로는 충분한 전압을 공급하기 어렵기 때문에 헬멧내부의 냉각효과가 그다지 크지 않다.

셋째, 헬멧 상부표면에 구성된 태양발전셀(5)이 작은 충격으로도 쉽게 파손될 우려가 있다.

넷째, 구조가 복잡하고 제작단가가 높다.

종래의 헬멧의 두부냉각시스템은 상기와 같은 문제점으로 인하여 현재까지 실용화되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 헬멧내부의 냉각효과가 탁월하고 헬멧의 중량이 무겁지 않아 사용하기 편리하며 또한 구조가 간단하고 제작단가가 낮은 헬멧의 두부냉각시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 헬멧에 냉기공급통로가 구성되어 있고, 냉기공급통로에 냉기를 공급할 수 있도록 헬멧에 냉기유도호스가 연결되어 있으며, 냉기를 발생하여 상기 냉기유도호스로 방출하는 냉각기가 구성되어 있는 헬멧의 두부냉각시스템에 있어서, 상기 냉각기는 오토바이의 어느 한 부분에 설치되어 있고, 오토바이의 발전기에 의하여 작동되며, 오토바이 발전기의 구동동안에만 작동되도록 전압감지수단이 발전기의 발전을 감지하여 제어회로에 인가하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 두부냉각시스템이 구성된 헬멧의 사시도,

도 2는 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템을 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템의 제어장치를 나타내는 블록도,

도 4는 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템의 사용상태를 나타내는 오토바이탑승상태의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 펠티어 모듈(peltier module) 2: 흡열 플레이트

2': 열차단 플레이트 3: 방열부

4: 밧테리 5: 태양발전셀

6: 조작스위치

10: 헬멧 11: 냉기공급통로

12: 냉기유도호스 13: 헬멧측 연결부

14: 호스측 연결부 15: O 링

20: 냉각기 21: 펠티어 모듈

22: 흡열핀 23: 방열핀

24: 에어펌프 25: 방열팬

26: 냉각기박스 27: 단열판

30: 발전기 31: 전압감지수단

40: 제어회로 50: 조작스위치

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템의 제어장치를 나타내는 블록도이며, 도 4는 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템의 사용상태를 나타내는 오토바이탑승상태의 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 헬멧(10)의 내부에 냉기공급통로(11)가 구성되어 있고, 그 헬멧(10)의 냉기공급통로(11)에 냉기유도호스(12)가 연결되어 있으며, 냉기를 발생하여 상기 냉기유도호스(12)로 방출하는 냉각기(20)가 구성되어 있다.

상기 헬멧(10)과 냉기유도호스(12)의 연결부는 헬멧(10)에 후방으로 돌출되고 형성되고 내면에 O 링홈이 형성된 헬멧측 연결부(13), 일측이 상기 헬멧측 연결부(13)에 끼워지고 그 외면에 O 링홈이 형성되어 있고 타측에 냉기유도호스(12)가 결합되는 호스측 연결부(14), 그리고 상기 헬멧측 연결부(13)와 호스측 연결부(14)사이에 끼워지는 O 링(15)으로 이루어져 있다.

이러한 상기 연결부의 구조는 오토바이를 타고 내릴 때 냉기유도호스(12)에 헬멧(10)를 용이하게 연결하고 분리할수 있도록 하기 위한 것으로 특히 사고발생시 헬멧(10)이 냉기유도호스(12)로부터 자동으로 분리되어 부차적인 사고발생을 방지하기 위해서 구성된 것이다.

그리고 전술한 냉각기(20)는 오토바이의 어느 한 부분에 설치되는데 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 오토바이의 후방에 설치할 수 있다.

상기 냉각기(20)는 다음과 같이 구성되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 일측면에서 열을 흡수하고 타측면에서 열을 방사하는 펠티어 모듈(21), 상기 펠티어 모듈(21)의 일측면에 연결되어 있는 흡열핀(22), 상기 펠티어 모듈(21)의 타측면에 연결되어 있는 방열핀(23), 외기를 상기 흡열핀(22)쪽으로 강하게 압송하고 동시에 흡열핀(22)을 통과한 냉기를 냉기유도호스(12)를 통하여 헬멧내부로 보내는 에어펌프(24), 상기 방열핀(23)에서 방사한 열을 외부로 배출시켜 방열핀(23)을 냉각시키는 방열팬(25), 외부의 공기가 에어펌프(24)에 의하여 흡입되어 흡열핀(22)을 통과한후 냉기유도호스(12)로 배출하도록 되어 있고, 또한 외부의 공기가 방열팬(25)에 의하여 방열핀(23)의 일측으로 흡입되어 방열핀(23)을 통과한 후 외부로 배출시키도록 형성된 냉각기박스(26), 그리고 상기 흡열핀(22)과 방열핀(23)사이를 단열하는 단열판(27)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 본원 발명의 냉각기(20)는 흡열핀(22)에서 발생한 냉기를 헬멧쪽으로 압송하기 위한 에어펌프(24)와, 방열핀(23)을 냉각시키기 위한 방열팬(25)를 별도로 구성하고 또한 흡열핀(22)과 방열핀(23)사이를 단열판(27)에 의하여 단열함으로써 냉각기(20)의 냉각효율을 향상시킴과 동시에 발생한 냉기를 효율적으로 헬멧내부까지 전달할수 있도록 하고 있다.

그리고 상기 냉각기(20)의 펠티어 모듈(21), 에어펌프(24) 및 방열팬(25)에 공급되는 전류는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 오토바이의 발전기(30)에 의하여 공급된다. 오토바이의 발전기(30)는 오토바이가 시동이 걸려 있는 동안에는 항상 발전작용을 하고 또한 발전량이 충분하므로 냉각기(20)의 펠티어 모듈(21), 에어펌프(24) 및 방열팬(25)에 충분한 전류를 공급할 수 있다.

또한 본원 발명의 냉각기(20)는 오토바이 발전기(30)의 구동동안에만 작동되도록 전압감지수단(31)이 구성되어 있다. 전압감지수단(31)은 발전기(30)에서 발전작용이 행해지면 이를 감지하여 감지신호를 제어회로(40)에 출력한다.

제어회로(40)는 전압감지수단(31)으로부터 감지신호가 입력되는 경우에만 냉각기(20)의 펠티어 모듈(21), 에어펌프(24) 및 방열팬(25)으로 전류를 공급하도록 제어한다.

제어회로(40)는 오토바이의 적절한 부분에 위치시킬 수 있는데, 예를 들어 냉각기(20)에 설치할 수도 있다.

또한 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템을 온. 오프하고 냉각정도를 조절하기 위하여 조작스위치(50)가 구성되어 있는데, 조작스위치(50)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 오토바이의 핸들부분에 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 다음과 같이 작용한다.

오토바이의 엔진에 시동이 걸리면 엔진 크랭크축의 회전력에 의하여 발전기(30)의 발전작용이 행해진다. 이 때 전압감지수단(31)은 발전기(30)의 발전작용을 감지하여 감지신호를 제어회로(40)에 인가한다. 이 상태에서 오토바이 탑승자가 조작스위치(50)을 온하면 발전기(30)에 발전된 전류를 냉각기(20)의 펠티어 모듈(21), 에어펌프(24) 및 방열팬(25)으로 공급하여 냉각기(20)를 작동시킨다.

따라서 오토바이의 엔진이 구동이 되지 않은 상태에서는 조작스위치(50)를 온하더라도 냉각기(20)가 작동되지 않으며, 따라서 불필요하게 냉각기(20)가 작동되어 오토바이의 밧테리를 방전시키는 일이 없게 된다.

냉각기(20)가 정상적으로 작동되면 펠티어 모듈(21)의 일측면에서는 흡열작용이 일어나 흡열핀(22)주위의 열을 흡수하게 되고 흡수한 열은 펠티어 모듈(21)의 타측면에서 방사하는데 방열핀(23)을 통하여 방사된다.

이 때 에어펌프(24)는 외기를 흡열핀(22)으로 압송하는데 외기는 흡열핀(22)을 통과하면서 냉각된 후 냉기유도호스(12)를 통하여 헬멧내부로 전달되어 헬멧착용자의 두부를 시원하게 한다.

그리고 방열핀(23)에서 방사된 열은 방열팬(25)에서 의해서 냉각된다.

냉각기(20)의 냉각정도를 조절할 때에는 조작스위치(50)를 조절하여 냉각기(20)에 인가되는 전압을 조절함으로써 냉각정도를 조절할 수 있고, 냉각기(20)의 작동을 중지시키고자 힐 때에도 조작스위치(50)를 오프함으로써 냉각기(50)의 작동을 중지시킬 수 있다.

본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 헬멧(10)과 냉기유도호스(12)의 연결부가 냉기유도호스(12)를 용이하게 분리, 연결할수 있도록 되어 있기 때문에 오토바이를 타고 내릴 때 아무런 불편을 느끼지 않게 되며, 또한 오토바이를 운행하고 있는 도중에 갑잡스러운 사고를 당하더라도 헬멧(10)이 자동으로 냉기유도호스(12)로부터 분리되기 때문에 본 발명의 두부냉각시스템으로 인한 부차적인 사고가 일어날 염려가 없다.

본 발명의 헬멧의 두부냉각시스템은 전술한 바와 같이 강력한 전압을 발생하는 오토바이 발전기의 전압을 이용하여 냉각기가 구동되고 또한 냉각기는 냉기발생용 에어펌프와 방열용 방열팬을 별도로 구성되어 있고 또한 흡열핀과 방열핀사이를 단열하고 있으므로 냉각기의 냉각효율이 크게 향상되고, 오토바이 발전기가 발전작용을 하는 경우에만 작동될 수 있으므로 불필요하게 오토바이 밧테리가 방전되는 일이 없다.

또한 본 발명은 헬멧과 냉기유도호스의 연결, 분리가 용이하게 되어 있어서 사용하기에 편리하고, 오토바이 사고가 발생하여 헬멧이 냉기유도호스로부터 떨어져 나갈 필요가 있을 때에는 자동으로 분리되므로 탑승자의 목뼈에 손상을 입는 등의 부차적인 사고가 일어나지 않는다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

헬멧(10)에 냉기공급통로(11)가 구성되어 있고, 냉기공급통로(11)에 냉기를 공급할 수 있도록 헬멧(11)에 냉기유도호스(12)가 연결되어 있으며, 냉기를 발생하여 상기 냉기유도호스(12)로 방출하는 냉각기(20)가 구성되어 있는 헬멧의 두부냉각시스템에 있어서,

상기 냉각기(20)는 오토바이의 어느 한 부분에 설치되어 있고, 오토바이의 발전기(30)의 전압을 이용하여 작동되며, 오토바이 발전기(30)의 구동동안에만 작동될 수 있도록 전압감지수단(31)이 발전기(30)의 발전을 감지하여 제어회로(40)에 인가하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헬멧의 두부냉각시스템.
제1항에 있어서, 상기 냉각기(20)는,

일측면에서 열을 흡수하고 타측면에서 열을 방사하는 펠티어 모듈(21),

상기 펠티어 모듈(21)의 일측면에 연결되어 있는 흡열핀(22),

상기 펠티어 모듈(21)의 타측면에 연결되어 있는 방열핀(23),

외기를 상기 흡열핀(22)쪽으로 강하게 압송하고 동시에 흡열핀(22)을 통과한 냉기를 냉기유도호스(12)를 통하여 헬멧내부로 보내는 에어펌프(24),

상기 방열핀(23)에서 방사한 열을 외부로 배출시켜 방열핀(23)을 냉각시키는 방열팬(25),

외부의 공기가 에어펌프(24)에 의하여 흡입되어 흡열핀(22)을 통과한후 냉기유도호스(12)로 배출하도록 되어 있고, 또한 외부의 공기가 방열팬(25)에 의하여 방열핀(23)의 일측으로 흡입되어 방열핀(23)을 통과한 후 외부로 배출시키도록 형성된 냉각기박스(26), 그리고

상기 흡열핀(22)과 방열핀(23)사이를 단열하는 단열판(27)

으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 헬멧의 두부냉각시스템.
제1항에 있어서, 상기 헬멧(10)과 냉기유도호스(12)의 연결부는 헬멧(10)에 후방으로 돌출되고 형성되고 내면에 O 링홈이 형성된 헬멧측 연결부(13), 일측이 상기 헬멧측 연결부(13)에 끼워지고 그 외면에 O 링홈이 형성되어 있고 타측에 냉기유도호스(12)가 결합되는 호스측 연결부(14), 그리고 상기 헬멧측 연결부(13)와 호스측 연결부(14)사이에 끼워지는 O 링(15)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 헬멧의 두부냉각시스템.