KR100431116B1 - 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방제용 헬멧(방제모)에 관한 것으로서, 특히 열전반도체의 열전달효과를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 관한 것이다.
종래의 방제용 헬멧은 고체의 아이스팩을 헬멧의 윗부분에 삽입한 후 헬멧의 뒷부분에 설치된 팬모터(fan motor)를 이용하여 강제로 흡입시킨 공기를 고체의 아이스팩의 공간부로 통과시킴으로써 공기의 온도를 저하시켜 작업자의 얼굴면에 공급하는 것으로서, 냉각상태를 지속할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방제용 헬멧에 열전반도체와 방열판, 방열핀 및 팬모터, 필터를 장착하고, 열전반도체의 제어수단을 이용하여서 된 것을 특징으로 하는 열전반도체의 열전달효과를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 관한 것이다.

Description

열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧{THE COOLING HELMET FOR WORKING}
본 발명은 방제용 헬멧(방제모)에 관한 것으로서, 특히 열전반도체의 열전달효과를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 관한 것이다.
종래의 방제용 헬멧은 특허 등록제 198029호에 게재된 방제용 헬멧에서 보는 바와 같이 고체의 아이스팩을 헬멧의 윗부분에 삽입한 후 헬멧의 뒷부분에 설치된 팬모터(fan motor)를 이용하여 강제로 흡입시킨 공기를 고체의 아이스팩의 공간부로 통과시킴으로써 공기의 온도를 저하시켜 작업자의 얼굴면에 공급하는 방식의 방제용 헬멧이었다.
따라서 더운 날씨 또는 고온에서 작업하는 작업자가 고체의 아이스팩을 방제용 헬멧에 삽입한 후 작업을 하던 중 아이스팩의 내부에 있는 고체가 액체로 변화하여 더 이상 시원함을 느끼지 못할 경우 다시 고체의 아이스팩을 교체해야 하고, 또한 교체 싸이클이 짧아서 작업효과를 저하시키는 문제점과 아울러 항상 교체용으로 적당수 만큼의 고체의 아이스팩을 보관해야 하는 어려움이 있었다.
또한 특허공보 제4583호에 게재된 공고번호 96-10506호(열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치)는 승용차의 테스트, 오토바이, 스포츠카의 운전자들의 안전을 위해 주로 사용되는 것으로서, 방제용 헬멧과는 다소 차이가 있으나 그 기능적인 측면에서 유사하므로 이에 대하여 언급하면 위에서 열거한 고체의 아이스팩을 교체해야 하는 문제점은 해결하였으나 자연통풍식으로 되어 있어 더운 날씨에 특히 풍속이 전혀 없는 날씨에는 열전소자에서 발생하는 열을 방출하지 못함으로 인해 열전달효과를 볼 수 없는 문제점과 아울러 과부하의 영향으로 인해 열전소자가 손상될 우려가 있다. 또한 항상 청량한 공기를 공급할 수 있는 구조로 되어 있지 않아 농약이나 비료를 살포하거나, 더운 여름날 작업해야 하는 작업자에게 청량한 공기를 지속적으로 얼굴면에 공급할 수 없는 문제점과 아울러 농약이나 비료를 살포할 때 비산되는 분진이 얼굴면과 안구에 접착되어 안전사고의 문제점도 있다.
본 발명은 열전소자, 방열핀, 열전소자의 제어수단으로 구성된 공지의 헬멧과 아이스팩, 팬모터, 필터, 제어수단으로 구성된 공지의 방제용 헬멧의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 위의 구성부품 중 열전소자, 방열핀, 공기흡입용 팬모터, 필터, 열전소자의 제어수단외에 냉각판, 방열판, 냉기보존겔팩, 방열공기배출용 팬모터를 추가로 구성하고, 구조를 변경하여 항상 새로운 공기를 원활히 공급하며, 작업자가 안전한 상태의 작업 환경에서 농약이나 비료의 살포 작업을 효과적으로 실시할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
제 1도는 종래의 방제용 헬멧에 대한 측단면도
제 2도는 종래의 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치에 대한 측단면도
제 3도는 본 발명의 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 대한 측단면도
제 4도는 본 발명의 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 대한 방열공기 방출구를 나타낸 측면도
제 5도는 본 발명의 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 대한 평단면도
제 6도는 본 발명의 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 대한 열전반도체의 제어수단을 도시화한 회로구성도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : 방제용 헬멧 B : 열전달부C : 제어수단 1 : 외부몸체2 : 내부몸체 3 : 투시창4 : 냉기보존겔팩 5 : 필터6 : 공기흡입용 팬모터 7 : 냉각판8 : 열전반도체 9 : 방열판10 : 방열핀 11 : 방열공기배출용 팬모터12 : 방열공기 방출구 13 : 충전용배터리14 : 전원스위치 15 : 스피드 콘트롤러16 : 공기흡입구 17 : 공간부18 : 송풍구
본 발명의 구성은 제 6도의 본 발명의 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧에 대한 열전반도체의 제어수단을 도시화한 회로구성도에서 보는 바와 같이 크게 방제용 헬멧(A)과 열전달부(B) 및 제어수단(C)으로 구성된다.
방제용 헬멧(A)은 외부몸체(1), 내부몸체(2), 투시창(3)과 냉기보존겔팩(4) 및 필터(5), 공기흡입용 팬모터(6)로 구성되고, 열전달부(B)는 냉각판(7)과 열전반도체(8)와 방열판(9), 방열핀(10) 및 방열공기 배출용 팬모터(11), 방열공기 방출구(12)로 구성되며, 제어수단(C)은 충전용배터리(13)와 전원스위치(14) 및 공기흡입용 팬모터(6)의 속도를 조절하는 스피드 콘트롤러(15)로 구성된다. 상기 구성외에 방제용 헬멧(A)에는 공기흡입구(16)와 공간부(17) 및 송풍구(18)가 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 구조를 설명하면 다음과 같다.
방제용 헬멧(A)의 외부몸체(1)의 외부 중앙에는 열전반도체(8)와 방열판(9) 및 방열공기 배출용 팬모터(11)를 설치하기 위한 돌출부가 일정한 크기로 형성되어 있으며, 일정한 크기로 형성된 돌출부에는 열전반도체(8)에서 발생된 열을 방출하기 위한 방열공기 방출구(12)가 있다.
방제용 헬멧(A)의 뒷쪽에는 공기를 정화시키기 위한 필터(5)와 공기를 흡입하는 공기흡입용 팬모터(6)가 외부몸체(1)와 내부몸체(2)사이에 장착되어 있고, 내부몸체(2)의 내부면의 앞쪽에는 열전반도체(8)에서 발생되는 냉기를 보관하는 냉기보존겔팩(4)이 장착되어 있으며, 외부몸체(1)와 내부몸체(2) 사이에는 열전반도체(8)에서 발생되는 저온을 빨리 흡수할 수 있도록 한 냉각판(7)이 장착되어 있다. 그리고 냉각판(7)의 중앙부에는 열전반도체(8)가 장착되고, 그 위에는 열전반도체(8)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열판(9)이 장착되어 있으며, 방열판(9) 위에는 방열판(9)에서 흡수한 열을 빨리 방출할 수 있도록 한 방열공기 배출용 팬모터(11)가 장착되어 있다. 또한 방제용 헬멧(A)에는 농약 또는 비료를 살포할 때 이들로부터 비산되는 분진이 작업자의 얼굴이나 안구에 미치지 못하도록 한 투시창(3)이 장착되어 있으며, 투시창(3)은 작업자의 편의를 위하여 상,하 이동이가능하도록 하였다.
상기와 같은 구조에서 냉각판(7)과 내부몸체(2) 사이에는 공기흡입구(16)에서 흡입된 공기가 통과할 수 있는 공간부(17)가 있고, 공간부(17)의 중간부분에 위치한 열전반도체(8)와 냉각판(7)에 의해 시원해진 공기를 작업자의 얼굴면에 방출하는 송풍구(18)가 있으며, 냉각판(7)과 외부몸체(2) 사이에는 냉각판(7)의 냉기가 외부로 전달되는 것을 최소화하기 위한 일정한 공간이 유지되어 있다.
그리고 위와 같이 구성된 방제용 헬멧(A)에 있어서, 열전반도체(8)와 공기흡입용 팬모터(6) 및 방열공기 배출용 팬모터(11)에 전원을 공급하는 제어수단(C)인 충전용베터리(13)와 전원스위치(14) 및 공기흡입용 팬모터(6)의 속도를 조절하는 스피드 콘트롤러(15)가 작업자의 허리에 장착된다.
상기와 같은 구조로 구성된 본 발명의 작동 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저 작업자의 머리에 방제용 헬멧(A)을 착용한 상태에서 전원을 온(ON) 시키면, 전류가 열전반도체(8)로 흘러 열전반도체(8)의 특성에 따라 열전반도체(8)의 윗부분은 고온이 되고, 아랫부분은 저온이 된다.
위와 같은 열전반도체(8)의 특성에 따라 열전반도체(8)의 아랫부분에 설치된 냉각판(7)은 열전반도체(8)의 열전달효과에 의해 저온으로 냉각되고, 저온으로 냉각된 냉각판(7)에 공기흡입구(16)로부터 흡입된 외부의 더운공기가 통과하게 되면 더운공기는 냉각판(7)의 냉기에 의해 열을 빼았기므로 시원해진다. 이때 열전반도체(8)의 윗부분에서 발생된 열과 열전반도체(8)에 설치된 냉각판(7)에서 흡수한 열은 열전반도체(8)의 윗부분에 설치된 방열판(9)과 방열핀(10)에 의해 흡수되고, 방열판(9) 및 방열핀(10)에 흡수된 열은 방열공기 배출용 팬모터(11)에 의해 방열공기 방출구(12)로 배출되게 된다. 이러한 과정이 반복적으로 이루어지면서 냉각판(7)을 스치고 지나가는 외부의 더운공기는 청량한 공기로 변하게 되고, 송풍구(18)를 통하여 작업자의 얼굴에 청량한 공기를 제공한다. 또한 청량한 공기는 지속적으로 반복되는 위와 같은 과정을 통하여 냉기보존겔팩(4)에 보존되어 작업자의 머리 및 안면부를 시원하게 한다.
그리고 제어수단(C)인 스피드 콘트롤러(15)를 조작하여 공기흡입용 팬모터(6)의 속도를 조절함으로써, 작업자가 최적의 작업조건으로 작업할 수 있도록 흡입되는 공기의 양을 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 효과는 농약이나 비료의 살포, 고온, 분진 및 독개스가 발생하는 작업으로부터 작업자를 안전하게 보호하며, 작업자에게 청량한 공기를 지속적으로 얼굴면에 공급함으로써 작업자가 쾌적한 상태에서 작업할 수 있게 함과 동시에 종래의 아이스팩을 이용한 방제모 헬멧의 문제점 즉, 아이스팩의 교체와 교체 싸이클이 짧아 작업자의 작업효과를 저하시키는 문제점을 해결한 것이다.

Claims (9)

  1. 방제용 헬멧에 있어서,
    외부몸체(1), 내부몸체(2), 공기흡입구(16), 송풍구(18), 냉기보존겔팩(4), 냉각판(7), 열전반도체(8), 방열판(9), 방열핀(10)과 공기흡입용 팬모터(6), 방열공기 배출용 팬모터(11), 필터(5), 및 투시창(3)을 포함하며;
    열전반도체의 제어수단(C)을 이용하여서 되고;
    상기 냉각판(7)은 상기 외부몸체(1)와 내부몸체(2) 사이에 위치하며, 상기 냉각판(7)의 상측에는 일정한 공간이 유지되어 있어 상기 냉각판(7)의 냉기가 외부로 전달되는 것을 최소화하고, 상기 냉각판(7)의 하측에는 일정한 공간부(17)가 형성되어 있어 상기 공기흡입구(16)에서 흡입되는 공기를 상기 송풍구(18)로 보낼 수 있으며;
    상기 냉각판(7)의 중앙부에는 상기 열전반도체(8)가 장착되고, 그 위에는 상기 방열판(9)이 장착되어 상기 열전반도체(8)에서 발생되는 열을 흡수하며, 상기 방열판(9) 위에는 상기 방열공기 배출용 팬모터(11)가 장착되어 상기 방열판(9)에서 흡수한 열을 빨리 방출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  2. 제 1항에 있어서, 열전반도체(8)의 제어수단(C)은 충전용배터리(13)와 전원 스위치(14) 및 공기흡입용 팬모터(6)의 속도를 조절하는 스피트 콘트롤러(15)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  3. 제 1항에 있어서, 필터(5)와 공기흡입용 팬모터(6)는 방제용 헬멧(A)의 뒷쪽의 외부몸체(1)와 내부몸체(2)사이에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  4. 제 1항에 있어서, 투시창(3)은 상, 하 절환이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  5. 제 1항에 있어서, 열전반도체(8)에서 발생되는 냉기를 보관하는 냉기보존겔팩(4)이 내부몸체(2)의 내부면의 앞쪽에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 3항에 있어서, 방제용 헬멧(A)의 외부몸체(1)는 열전반도체(8)와 방열판(9) 및 방출공기 배출용 팬모터(11)를 설치하기 위하여 외부몸체(1)의 중앙부에 일정한 크기로 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
  9. 제 8항에 있어서, 돌출부에는 열전반도체(8)에서 발생된 열을 방출하기 위한 방열공기 방출구(12)가 있는 것을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 냉각방식의 방제용 헬멧.
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