KR101115413B1 - 태양전지를 이용한 냉각 모자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모자의 패션이나 디자인에 지장을 주지 않으면서도 냉각효과가 신속하고 탁월하여 착용감이 우수한 태양전지를 이용한 냉각 모자에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 착용자의 전방으로 돌출되는 차양부(10)와, 이 차양부(10)에 연결되며 머리 둘레에 삽입되는 밴드부(20) 또는 상기 차양부(10)에 연결되어 머리를 덮도록 된 커버부(30)로 이루어진 모자에 있어서, 상기 차양부(10)의 상면에 노출되도록 배치되는 솔라패널(42)을 포함하는 태양전지모듈(40)과, 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)를 따라 배치되며 상기 태양전지모듈(40)로부터 전원을 인가받아 냉각작동되는 열전모듈(50)을 포함하는 태양전지를 이용한 냉각 모자가 제공된다.

모자, 태양전지, 열전소자, 냉각, 솔라패널

Description

태양전지를 이용한 냉각 모자 {Cooling cap with solar battery}

본 발명은 태양전지를 이용한 냉각모자에 대한 것으로서, 좀 더 상세히는 모자의 패션이나 디자인에 지장을 주지 않으면서도 냉각효과가 신속하고 탁월하여 착용감이 우수한 새로운 구조의 태양전지를 이용한 냉각모자에 관한 것이다.

챙달린 모자 또는 선캡(차양부와 밴드부만 구비하고 머리를 덮는 커버부가 없는 것을 지칭하며 이하에서 선캡도 모자의 일종으로 간주함)은 주로 태양이 떠 있는 맑은 날의 낮 시간에 등산, 골프 기타 스포츠나 하이킹, 산책, 야외작업 기타 야외활동을 할 때 햇볕을 차단하기 위해 주로 착용한다. 그런데, 햇볕이 강하거나 더운 날에 모자나 선캡을 착용하는 경우에는, 모자의 테부분, 즉 밴드부나 커버부의 하단 테두리부가 머리둘레에 접촉됨으로 인해 답답함을 느끼게 되고, 이로 인해 머리나 이마 등에서 발생한 열기나 땀이 잘 발산되지 못하여 더욱 더위를 느끼게 될 수 있으며, 이러한 이유로 더운 날씨임에도 불구하고 모자의 착용을 꺼리는 경우가 발생된다.

한편, 종래에 태양전지모듈과 열전모듈을 모자에 설치하여 모자 내부를 필요 시에 냉각시키도록 한 아이디어가 제안된 바 있으나, 이는 원단으로 된 모자를 함부로 접을 수 없거나 모자의 세탁이 곤란한 등, 일반적인 모자의 형태나 기능적인 측면에서 만족스럽지 못하고, 패션 제품으로서의 모자의 디자인과도 잘 조화를 이루지 못하는 등 상품성을 갖추지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 모자의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 기존의 모자의 형태와 기능 또는 디자인에 지장을 주지 않으면서도, 구조가 견고하고 내구성이 있으면서, 냉각효과가 신속하고 탁월하여 착용감이 우수한 냉각장치가 구비된 새로운 구조의 태양전지를 이용한 냉각 모자에 관한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 착용자의 전방으로 돌출되는 차양부(10)와, 이 차양부(10)에 연결되며 머리 둘레에 삽입되는 밴드부(20) 또는 상기 차양부(10)에 연결되어 머리를 덮도록 된 커버부(30)를 포함하는 모자에 있어서, 상기 차양부(10)의 상면에 결합되는 솔라패널(42)을 포함하는 태양전지모듈(40)과, 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)의 내측에 착탈가능하게 부착되며 상기 태양전지모듈(40)로부터 전원을 인가받아 냉각작동되는 열전모듈(50)을 포함하며, 상기 열전모듈(50)은 열전소자(51)와 스트립형상의 열전달부재(52)로 이루어지고, 상기 열전소자(51)와 열전달부재(52)는 외부에서 은폐되도록 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)를 따라 포켓(23), 삽입루프(33) 또는 벨크로부재(58)가 구비되어, 이 포켓(23), 삽입루프(33) 또는 벨크로부재(58)에 의해 상기 열전모듈(50)의 열전달부재(52)가 착탈가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 차양부(10)의 저면, 상기 밴드부(20)의 측면 또는 상기 커버부(30)의 내측면에는 상기 열전모듈(50)에 대한 전원을 온오프하는 전원버튼(62), 상기 열전모듈(50)에 대한 온도를 조절하는 온도조절버튼(64) 또는 열전모듈(50)을 냉각모드와 히팅모드 사이에서 절환하는 모드선택버튼(66)이 구비된 조작부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자가 제공된다.

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본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 열전모듈(50)의 열전달부재(52)는 스트립형상의 띠부재(54)와 이 띠부재(54)를 폭방향으로 횡단하는 다수의 돌출리브(55)로 이루어져서, 상기 열전모듈(50)이 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32) 내측에 배치될 때, 이 돌출리브(55) 사이의 공간부(56)가 모자와 착용자의 머리 사이에서 통기구를 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자가 제공된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 차양부(10)의 상면에 노출되도록 태양전지모듈(40)의 솔라패널(42)을 배치하고, 밴드부(20) 또는 머리를 덮는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)의 내측면에 외부로부터 은폐되도록 열전모듈(50)의 열전소자(51)와 열전달부재(52)를 배치함으로써, 기존의 챙달린 모자나 선캡의 통상적인 외관 형태에 별다른 변형을 주거나 모자의 디자인에 방해가 되지 않으면서도, 별도의 건전지 등의 전원공급수단이 없이도 머리를 시원하게 냉각시킬 수 있어서 햇볕이 강한 더운 날씨에 모자를 쓰더라도 시원한 느낌을 받을 수 있어서 쾌적한 착용감을 느낄 수 있게 된다.

또한, 머리 또는 이마에 접촉되는 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)에 열전모듈(50)이 배치되므로, 직접 머리 또는 이마에 접촉되어 신속하게 열을 빼앗아 외부로 방출하기 때문에, 태양전지모듈(40)로부터 작은 전력만을 사용하더라도 냉각작용이 직접적이고 신속하게 이루져서 냉각효과가 탁월하고, 더욱 시원한 느낌을 받을 수 있다. 아울러, 모자의 커버부(30)는 통상적인 원단으로 이루어지고 별다른 부착물이 부착되지 않으므로, 보통의 모자와 동등하게 간편하게 접어서 보관하더라도 좋게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)를 따라 포켓(23), 삽입루프(33) 또는 벨크로부재(68)가 구비되어, 열전모듈(50)의열전달부재(52)가 착탈가능하게 삽입되므로, 세탁이나 기타의 필요시에 용이하게 분리하고 삽입 설치할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차양부(10)의 저면, 밴드부(20)의 측면 또는 커버부(30)의 내측면의 소정 위치에 상기 열전모듈(50)에 대한 전원을 온오프하는 전원버튼(62)과, 상기 열전모듈(50)에 대한 온도를 조절하는 온도조절버튼(64) 또는 열전모듈(50)을 냉각모드와 히팅모드 사이에서 절환하는 모드선택버튼(66)이 구비된 조작부(60)가 구비됨으로써, 이 조작부(60)로 인해 기존의 모자의 형태나 디자인을 크게 손상시키지 않으면서, 냉각기능을 온오프, 조절 또는 모드 선택을 할 수 있어서 편리하다.

그리고 상기 열전모듈(50)의 열전달부재(52)을 스트립형상의 띠부재(54)와 이 띠부재(54)를 폭방향으로 횡단하는 다수의 돌출리브(55)로 구성함으로써, 열전모듈(50)이 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32) 내측면에 배치될 때, 이 돌출리브(55) 사이의 공간부(56)가 모자와 착용자의 머리 사이에서 통기구를 형성하므로, 자연적인 통풍이 원활하게 이루어져서 더욱 착용감이 우수한 모자를 얻을 수 있다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 그 저면 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 착용자의 전방으로 돌출되는 차양부(10)와, 이 차양부(10)에 연결되며 머리 둘레에 삽입되는 밴드부(20)를 포함하는 선캡 형태의 모자가 제공된다. 상기 차양부(10)의 상면에는 솔라패널(42)이 노출 설치되며, 이 솔라패널(42)과 일체로 형성되는 태양전지모듈(40)이 차양부(10)의 내부에 내장된다. 차양부(10) 자체가 솔라패널(42)로 이루어질 수 있음은 물론이다. 이 태양전지모듈(40)에는 솔라패널(42)로부터 생성된 전기를 저장하기 위한 축전부를 포함한다.

그리고 밴드부(20)의 둘레를 따라 포켓(23)이 형성되고, 이 포켓(23)에는 상기 태양전지모듈(40)로부터 전원을 인가받아 냉각작동되는 열전모듈(50)이 내장된다. 이 열전모듈(50)은 전원이 인가되면 열을 흡수 또는 방출하는 열전소자(51)와, 이 열전소자(51)에 연결되어 열을 흡수 또는 방출하는 띠형상의 열전달부재(52)로 구성된다. 본 발명의 모자는 냉각기능을 주된 기능으로 하고 있으나, 후술하는 바와 같이 열전소자(51)의 모드선택에 의해 히팅기능으로 전환할 수 있음은 물론이다.

상기 열전모듈(50)은 태양전지모듈(40)로부터 전원을 인가받아 펠티에 효과에 의해 열을 흡수하는 열전소자(51)와, 열전도성을 가진 가요성 금속재 스트립으로 된 열전달부재(52)로 이루어지며, 이 열전달부재(52)는 밴드부(20)의 포켓(23)에 착탈가능하게 삽입된다. 이러한 열전모듈(50)은 박막형의 반도체 열전소자를 사용할 수도 있고, 기존의 열전모듈의 크기를 모자에 적용하기에 적합한 크기와 형태로 제작하여 사용할 수도 있을 것이다. 또한, 이러한 열전모듈(50) 또는 열전소자(51)에는 도시 안된 적절한 단열재가 부착 또는 처리되어, 외부로 방출되는 열이 안쪽으로 유입되는 것을 차단 또는 억제하도록 한다. 그리고 밴드부(20) 또는 이를 감싸는 외피는 열전모듈(50) 또는 열전소자(51)의 외측으로 방출되는 열을 신속하게 방출할 수 있도록 적절한 통기공을 갖는 재질이나 구조로 제작된다.

그리고 차양부(10)의 저면에는 상기 태양전지모듈(40) 또는 열전모듈(50)에 전기적으로 접속되는 조작부(60)가 구비되는데, 이 조작부(60)에는 전원을 온오프 하는 전원버튼(62), 열전모듈(50)의 온도를 조절하는 온도조절버튼(64), 그리고 열전모듈(50)을 냉각모드와 히팅모드 사이에서 절환하는 모드선택버튼(66)이 구비된다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도로서, 본 발명에 따른 태양전지모듈(40)과 열전모듈(50)이 선캡의 밴드부(20)가 아니라, 커버부(30)를 구비한 챙달린 모자에 적용된 것을 보여주며, 여기서 열전모듈(50)은 커버부(30)의 하단 테두리부(32)에 형성된 삽입루프(33)에 끼워지는 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다. 또한, 상기 두 실시예에서는 열전모듈(50)이 포켓(23) 또는 삽입루프(33)에 삽입되는 것으로 설명하였으나, 착탈이 용이한 다른 적절한 부착수단이 채용될 수도 있을 것이다. 여기서 모자의 커버부(30)의 하단은 적절한 강성 또는 형태유지성을 가지면서도, 열전모듈(50)의 열전소자(51) 외측으로 방출되는 열을 모자의 외부로 원활하게 방출할 수 있도록 된 재질 또는 구조로 제작된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 열전모듈(50)이 모자의 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)를 따라 형성된 포켓(23) 또는 삽입루프(33)에 삽입 설치되어, 직접 모자에 접하는 머리 또는 이마 부분을 냉각시킬 수 있으므로, 냉각효과가 신속하고 탁월하여 햇볕이 강한 더운 날씨에도 시원하고 쾌적한 착용감을 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는데, 여기서, 본 발명의 열전모듈(50)을 이루는 스트립형상의 열전달부재(52)의 내측면에 벨크로부재(57)가 구비되고, 이에 대응하여 모자의 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리 내측면에 또 다른 벨크로부재(58)가 구비되어, 열전모듈(50)이 착탈가능하게 부착되는 것을 보여준다. 그리고 이 열전모듈(50)의 열전달부재(52)는 알루미늄과 같이 가볍고 잘 휘어지며 열전도성이 우수한 금속재료로 구성되는데, 스트립형상의 띠부재(54)와 이 띠부재(54)를 폭방향으로 횡단하는 다수의 돌출리브(55)로 이루어져서, 열전모듈(50)이 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)의 내측에 배치될 때, 이 돌출리브(55) 사이의 공간부(56)가 모자와 착용자의 머리 사이에서 통기용 틈새를 형성한다. 이에 따라, 열전모듈(50)의 작동여부와 관계없이, 모자와 착용자의 머리의 접촉 부위에 통기용 틈새가 형성되어 통기가 잘 이루어지므로, 모자를 착용하더라도 답답하지 않고 시원한 착용감을 느낄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도

도 2는 상기 실시예의 저면 사시도

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 구성도

Claims (5)

1. 착용자의 전방으로 돌출되는 차양부(10)와, 이 차양부(10)에 연결되며 머리 둘레에 삽입되는 밴드부(20) 또는 상기 차양부(10)에 연결되어 머리를 덮도록 된 커버부(30)를 포함하는 모자에 있어서, 상기 차양부(10)의 상면에 결합되는 솔라패널(42)을 포함하는 태양전지모듈(40)과, 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)의 내측에 착탈가능하게 부착되며 상기 태양전지모듈(40)로부터 전원을 인가받아 냉각작동되는 열전모듈(50)을 포함하며, 상기 열전모듈(50)은 열전소자(51)와 스트립형상의 열전달부재(52)로 이루어지고, 이들 열전소자(51)와 열전달부재(52)는 외부에서 은폐되도록 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각모자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32)를 따라 포켓(23), 삽입루프(33) 또는 벨크로부재(58)가 구비되어, 이 포켓(23), 삽입루프(33) 또는 벨크로부재(58)에 의해 상기 열전모듈(50)의 열전달부재(52)이 착탈가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 차양부(10)의 저면, 상기 밴드부(20)의 측면 또는 상기 커버부(30)의 내측면에는 상기 열전모듈(50)에 대한 전원을 온오프하는 전원버튼(62), 상기 열전모듈(50)에 대한 온도를 조절하는 온도조절버튼(64) 또는 열전모듈(50)을 냉각모드와 히팅모드 사이에서 절환하는 모드선택버튼(66)이 구비된 조작부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 열전모듈(50)의 열전달부재(52)는 스트립형상의 띠부재(54)와 이 띠부재(54)를 폭방향으로 횡단하는 다수의 돌출리브(55)로 이루어져서, 상기 열전모듈(50)이 밴드부(20) 또는 커버부(30)의 하단 테두리부(32) 내측에 배치될 때, 이 돌출리브(55) 사이의 공간부(56)가 모자와 착용자의 머리 사이에서 통기용 틈새 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 냉각 모자.
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