KR101867703B1 - Cooling helmet using heat pipe - Google Patents

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KR101867703B1 KR1020160157230A KR20160157230A KR101867703B1 KR 101867703 B1 KR101867703 B1 KR 101867703B1 KR 1020160157230 A KR1020160157230 A KR 1020160157230A KR 20160157230 A KR20160157230 A KR 20160157230A KR 101867703 B1 KR101867703 B1 KR 101867703B1
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Abstract

히트파이프를 이용한 냉각헬멧이 개시된다. 일실시예에 따른 냉각헬멧은, 하부가 개방된 돔 형태의 외피; 상기 외피 내부에 제공되고, 하부가 개방된 돔 형태이며, 하부에 착용자의 두부가 위치되는 내피; 및 상기 내피의 외주면에 제공되고, 일부분에서 상기 두부에서 발생되는 열기를 흡수하는 히트파이프를 포함하고, 상기 히트파이프는, 외관; 상기 외관 내부에 제공되는 내관; 및 상기 외관 및 상기 내관 사이를 제 1 방향으로 흐르는 작동유를 포함하고, 상기 작동유는 상기 두부의 열기를 흡수함으로써 증발된 이후 상기 내관 내부를 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 흐를 수 있다.A cooling helmet using a heat pipe is disclosed. The cooling helmet according to one embodiment includes a dome-shaped casing having an open bottom; An inner skin which is provided inside the outer skin and has a dome shape with an opened lower portion and in which a head of the wearer is placed; And a heat pipe which is provided on an outer circumferential surface of the inner film and absorbs heat generated from the head portion in a part thereof, the heat pipe comprising: an outer casing; An inner tube provided inside the outer tube; And an operating fluid flowing between the outer tube and the inner tube in a first direction, and the operating fluid can flow in the second direction opposite to the first direction after being evaporated by absorbing the heat of the tofu.

Description

히트파이프를 이용한 냉각헬멧{COOLING HELMET USING HEAT PIPE}COOLING HELMET USING HEAT PIPE [0002]

이하의 설명은 히트파이프를 이용한 냉각헬멧에 관한 것이다.The following description relates to a cooling helmet using a heat pipe.

고온 환경에서 장시간 작업하는 작업자들의 경우, 체온 조절이 원활 하지 않으면 열 실신, 열 피로, 열 경련, 탈수증, 열사병, 땀띠, 피부장애 등이 유발될 수 있으며 작업 효율이 저하될 수 있다.In the case of workers who work in a high temperature environment for a long time, if the body temperature is not adjusted smoothly, it may cause heat exhaustion, thermal fatigue, heat seizure, dehydration, heat stroke,

작업자들의 체온 조절에 큰 영향을 미치는 것 중 하나는 작업 간에 필수적으로 착용해야 하는 안전모(헬멧)이다. 기존의 안전모의 경우, 안전모 내부의 열을 외부로 배출시키기 위하여 단순히 통풍용 통공을 형성하여 놓거나, 팬 등의 강제통풍장치를 설치하는 것이 대부분이다. 이러한 안전모는 열 배출 효율에 한계가 있기 마련이다.One of the major influences on workers' body temperature control is the helmet, which must be worn between tasks. In the case of a conventional helmet, a ventilation hole is simply formed for discharging the heat inside the helmet, or a forced ventilation device such as a fan is installed in most cases. These helmets have limited heat emission efficiency.

등록특허공보 제10-1100558호Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1100558

여기에서 설명되는 실시예는, 착용자의 두부의 열기를 효과적으로 식히고 내부의 열기를 원활하게 배출하는 냉각헬멧을 제공하기 위한 것이다.The embodiment described herein is intended to provide a cooling helmet that effectively cools the heat of the wearer ' s head and smoothly discharges the heat inside.

일실시예에 따른 냉각헬멧은, 하부가 개방된 돔 형태의 외피; 상기 외피 내부에 제공되고, 하부가 개방된 돔 형태이며, 하부에 착용자의 두부가 위치되는 내피; 및 상기 내피의 외주면에 제공되고, 일부분에서 상기 두부에서 발생되는 열기를 흡수하는 히트파이프를 포함하고, 상기 히트파이프는, 외관; 상기 외관 내부에 제공되는 내관; 및 상기 외관 및 상기 내관 사이를 제 1 방향으로 흐르는 작동유를 포함하고, 상기 작동유는 상기 두부의 열기를 흡수함으로써 증발된 이후 상기 내관 내부를 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 흐를 수 있다.The cooling helmet according to one embodiment includes a dome-shaped casing having an open bottom; An inner skin which is provided inside the outer skin and has a dome shape with an opened lower portion and in which a head of the wearer is placed; And a heat pipe which is provided on an outer circumferential surface of the inner film and absorbs heat generated from the head portion in a part thereof, the heat pipe comprising: an outer casing; An inner tube provided inside the outer tube; And an operating fluid flowing between the outer tube and the inner tube in a first direction, and the operating fluid can flow in the second direction opposite to the first direction after being evaporated by absorbing the heat of the tofu.

또한, 상기 히트파이프는, 일단부가 상기 내피의 외주면 상의 하부 일지점에 위치하고, 상기 내피의 둘레를 따라 권취되는 방향으로 연장되어 타단부는 상기 내피의 최고점에 위치할 수 있다.The heat pipe may have one end located at a lower one point on the outer circumferential surface of the inner skin, extending in the direction of being wound around the inner skin, and the other end positioned at the highest point of the inner skin.

또한, 상기 증발된 작동유는 상기 타단부에서 열기를 방출하며 응축되어 다시 상기 외관 및 상기 내관 사이로 이동하고, 상기 타단부는 상기 외피 측 방향으로 수직으로 연장되는 히트파이프를 이용한 냉각헬멧.Also, the evaporated hydraulic fluid discharges heat at the other end portion, is condensed and moves between the outer pipe and the inner pipe, and the other end portion extends perpendicularly to the outer pipe side.

또한, 수직으로 연장되고, 상기 타단부를 감싸 상기 타단부에서 방출된 열기를 상기 외피 측으로 유도하는 가이드배관을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a guide pipe extending vertically and guiding the heat emitted from the other end portion to the outer skin by wrapping the other end portion.

또한, 상기 외피에는 통공이 형성되되, 상기 통공은 상기 타단부 및 상기 가이드배관의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.In addition, a through hole is formed in the shell, and the through hole may be formed at a position corresponding to the position of the other end and the guide pipe.

또한, 상기 가이드배관 상부에 제공되고, 상기 가이드배관에 의해 유도된 열기를 상기 통공 측으로 유동시키는 팬을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a fan provided on the guide pipe to guide the heat generated by the guide pipe to the through hole.

여기에서 설명되는 실시예에 따르면, 착용자의 두부의 열기를 효과적으로 식히고 내부의 열기를 원활하게 배출할 수 있는 냉각헬멧을 제공할 수 있다.According to the embodiment described herein, it is possible to provide a cooling helmet which can effectively cool the heat of the wearer's head and smoothly discharge the heat inside.

도 1은 일실시예에 따른 냉각헬멧의 사시도이다.
도 2는 도 1의 냉각헬멧의 측단면도이다.
도 3은 히트파이프의 작동원리를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view of a cooling helmet according to one embodiment.
2 is a side cross-sectional view of the cooling helmet of Fig.
3 is a cross-sectional view for explaining the operation principle of the heat pipe.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들을 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 공지 기능에 대한 구체적인 설명이 상기 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명을 생략한다.Hereinafter, specific embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or a known function can obscure the gist of the embodiments, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 가리키는 것이 아닌 한 복수의 표현을 포함한다. 그리고 특정 부분이 특정 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 상기 특정 부분은 상기 특정 구성 외의 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 상기 다른 구성을 더 포함할 수 있음을 의미한다.On the other hand, the singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates singular value. And, when a particular section is referred to as " comprising ", it means that the particular section may include other configurations other than the specific configuration, as long as there is no specially contradictory description.

도 1은 일실시예에 따른 냉각헬멧(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 냉각헬멧(100)의 측단면도이며, 도 3은 히트파이프(120)의 작동원리를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 냉각헬멧(100)을 설명하기로 한다.Fig. 1 is a perspective view of a cooling helmet 100 according to one embodiment, Fig. 2 is a side cross-sectional view of the cooling helmet 100 of Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-sectional view for explaining the operation principle of the heat pipe 120 . Hereinafter, the cooling helmet 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

외피(110)는 냉각헬멧(100)의 외부 프레임을 의미할 수 있으며, 하부가 개방된 돔 형태를 가질 수 있다. 외피(110)는 착용자의 두부를 보호하기 위한 재질로 형성될 수 있다.The enclosure 110 may refer to an outer frame of the cooling helmet 100 and may have a dome shape with an open bottom. The outer cover 110 may be formed of a material for protecting the wearer's head.

내피(119)는 외피(110)의 내부에 제공되고, 외피(110)와 마찬가지로 전체적으로 하부가 개방된 돔 형태를 가질 수 있다. 착용자가 냉각헬멧(100)을 착용했을 때, 착용자의 두부는 내피(119) 아래에 위치할 수 있다.The inner skin 119 may be provided in the interior of the skin 110 and may have a dome shape that is generally open at the bottom as well as the skin 110. When the wearer wears the cooling helmet 100, the wearer's head can be positioned under the inner skin 119.

외피(110)와 내피(119)는 서로 상하로 이격될 수 있고, 그에 따라 외피(110)와 내피(119) 사이에는 공기통로(115)가 형성될 수 있다. 공기통로(115)는 외피(110) 및 내피(119)의 개방된 하부와 연통될 수 있다.The outer envelope 110 and the inner envelope 119 may be spaced apart from each other so that an air passage 115 may be formed between the outer envelope 110 and the inner envelope 119. [ The air passage (115) can communicate with the open lower portion of the outer skin (110) and the inner skin (119).

히트파이프(120)는 내피(119)의 외주면 상에 제공될 수 있다. 구체적으로, 히트파이프(120)는 외피(110)와 내피(119) 사이에서 내피(119) 위에 안치될 수 있다.The heat pipe 120 may be provided on the outer peripheral surface of the inner skin 119. Specifically, the heat pipe 120 can be placed on the inner skin 119 between the outer skin 110 and the inner skin 119.

본 실시예의 경우, 히트파이프(120)는 원추형 코일스프링과 같이 내피(119)를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 히트파이프(120)의 일단부는 내피(119)의 외주면 상의 하부 일지점에 위치할 수 있고, 전체적으로 내피(119)의 둘레를 따라 권취되는 방향으로 연장될 수 있으며, 그 결과 히트파이프(120)의 타단부는 내피(119)의 최고점(피크지점)에 인접하게 위치할 수 있다. In the case of the present embodiment, the heat pipe 120 may be provided to surround the inner skin 119, such as a conical coil spring. For example, one end of the heat pipe 120 may be located at a lower one point on the outer circumferential surface of the inner skin 119, and may extend in a direction that is generally wound around the inner skin 119, (Peak point) of the inner skin 119. The other end of the inner skin 119 may be located adjacent to the highest point (peak point) of the inner skin 119.

히트파이프(120)는 일부분에서는 두부에서 발생되는 열기를 흡수할 수 있고, 그 열기는 히트파이프(120)의 다른 일부분에서 방출될 수 있다. 히트파이프(120)에 의해 두부의 열기가 흡수되는 것에 의해 착용자는 시원함을 느낄 수 있다. 본 실시예에서, 앞서 언급한 타단부는 열기가 방출되는 응축부(129)로서 기능할 수 있고, 타단부 이외의 부분은 열기가 흡수되는 증발부(128)로 기능할 수 있다.The heat pipe 120 can absorb heat generated in the head portion in a part thereof and the heat can be released in another part of the heat pipe 120. [ By absorbing the heat of the head by the heat pipe 120, the wearer can feel cool. In the present embodiment, the above-mentioned other end can function as the condensing portion 129 in which the heat is discharged, and the portion other than the other end can function as the evaporation portion 128 in which the heat is absorbed.

히트파이프(120)에 대한 보다 자세한 설명을 위해 특히 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 히트파이프(120)는 이중관 구조로, 외관(121)과, 외관(121) 내부에 제공되는 내관(122)을 포함할 수 있다. 외관(121)과 내관(122) 사이의 공간(123)을 작동유는 제 1 방향(도면 기준 좌측방향)으로 흐를 수 있다. 이때, 증발부(128)에서 열기가 유입되면 작동유는 증발될 수 있고, 압력차에 의해 내관(122) 내부의 공간(125)을 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향(도면 기준 우측방향)으로 흐를 수 있다. 증발된 작동유는 응축부(129)에서 열을 방출하며 응축되어 다시 액화됨과 동시에 외관(121)과 내관(122) 사이의 공간(123)으로 이동할 수 있다. 기타 자세한 히트파이프(120)의 작동원리는 알려져 있는 바와 같다.A more detailed description of the heat pipe 120 will be given with particular reference to FIG. The heat pipe 120 may have a double pipe structure and may include an external pipe 121 and an internal pipe 122 provided inside the external pipe 121. The operating oil can flow in the first direction (left direction as viewed in the figure) through the space 123 between the outer pipe 121 and the inner pipe 122. [ At this time, when the heat is introduced from the evaporator 128, the operating oil can be evaporated and the space 125 inside the inner pipe 122 is moved in the second direction opposite to the first direction ). The evaporated working fluid can be condensed and re-liquefied while discharging heat from the condenser 129, and can move to the space 123 between the outer tube 121 and the inner tube 122. The operation principle of the other detailed heat pipe 120 is known.

본 실시예에서, 상술한 바와 같이, 응축부(129)는 내피(119)의 최고점에 인접 위치하는 히트파이프(120)의 타단부이고, 상기 타단부 이외의 부분이 증발부(128)로 기능할 수 있는바, 내피(119)의 대부분 영역을 커버하는 증발부(128)에서 두부의 열기를 흡수함으로써 두부 및 그 주위의 온도가 감소할 수 있다. 이로 인해 착용자는 머리에 시원함을 느낄 수 있다.In this embodiment, as described above, the condenser 129 is the other end of the heat pipe 120 positioned adjacent to the highest point of the inner skin 119, and a portion other than the other end functions as the evaporator 128 As a matter of course, the temperature of the head and its surroundings can be reduced by absorbing the heat of the head by the evaporator 128 covering most of the area of the inner shell 119. This allows the wearer to feel cool in the head.

한편, 도시하지는 않았으나, 외피(110)에는 적어도 하나의 통공이 형성될 수 있다. 이러한 통공은 그 자체로 통풍 기능을 수행할 수 있다. 아울러, 본 실시예에서는, 상기 통공은 외피(110)의 최고점에 인접 형성될 수 있다. 따라서, 내피(119)의 최고점에 인접 위치하는 히트파이프(120)의 응축부(129)에서 방출된 열기는 상기 통공을 통해 외부로 배출될 수 있다.Meanwhile, although not shown, at least one through-hole may be formed in the outer skin 110. This through hole can perform the ventilation function by itself. In addition, in the present embodiment, the through-hole can be formed adjacent to the highest point of the envelope 110. Therefore, the heat released from the condensing portion 129 of the heat pipe 120 located adjacent to the highest point of the inner film 119 can be discharged to the outside through the through hole.

더 나아가, 히트파이프(120)의 응축부(129)는 히트파이프(120)의 나머지 부분, 즉 증발부(128)와는 달리 수직으로 연장될 수 있다. 그리고 이러한 응축부(129)를 감싸는 가이드배관(130)이 제공될 수 있다. 가이드배관(130)은 수직으로 연장되되 상부가 개방되어 있는 형태로, 응축부(129)에서 방출되는 열기를 전술한 외피(110)의 통공 쪽으로 유도할 수 있다. 이를 위해 통공은 응축부(129) 및 가이드배관(130)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.Further, the condensing portion 129 of the heat pipe 120 may extend vertically, unlike the remaining portion of the heat pipe 120, that is, the evaporating portion 128. And a guide pipe 130 surrounding the condensing part 129 may be provided. The guide pipe 130 is vertically extended and opened at an upper portion thereof and can guide the heat released from the condenser 129 to the through hole of the envelope 110 described above. The through holes may be formed at positions corresponding to the positions of the condenser 129 and the guide pipe 130.

한편, 외피(110)와 내피(119) 사이에 형성되는 공기통로(115)에는 팬(140)이 제공될 수 있다. 팬(140)은 예를 들어 응축부(129)의 상측에 배치될 수 있고, 공기를 상측으로 유동시킬 수 있다. 이에 따라, 응축부(129)에서 방출되는 열기는 상기 팬(140)의 작동에 의해 보다 용이하게 외피(110)의 통공을 통해 외부로 배출될 수 있다.The fan 140 may be provided in the air passage 115 formed between the outer shell 110 and the inner shell 119. The fan 140 may be disposed, for example, above the condenser 129 and may cause air to flow upward. Accordingly, the heat released from the condenser 129 can be discharged to the outside through the through hole of the casing 110 more easily by the operation of the fan 140. [

이상에서 설명된 실시예들은 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 있을 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서 함께 설명된 구성들 내지는 특징들은 서로 분산되어 실시될 수 있고, 서로 다른 실시예 각각에서 설명된 구성들 내지는 특징들은 서로 결합된 형태로 실시될 수 있다. 마찬가지로, 각 청구항에 기재된 구성들 내지는 특징들도 서로 분산되어 실시되거나 결합되어 실시될 수 있다. 그리고 위와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, There may be various changes, modifications or substitutions in the drawings. For example, the configurations or features described together in the specific embodiments may be implemented in a distributed manner, and the configurations or features described in each of the different embodiments may be implemented in a combined manner. Likewise, the configurations or features described in each claim can also be implemented in a dispersed manner or in combination. And all such embodiments are to be regarded as falling within the scope of the present invention.

100: 냉각헬멧 110: 외피
119: 내피 120: 히트파이프
128: 증발부 129: 응축부
130: 가이드배관 140: 팬100: cooling helmet 110: sheath
119: inner pipe 120: heat pipe
128: evaporator 129: condenser
130: guide pipe 140: fan

Claims (6)

하부가 개방된 돔 형태의 외피;
상기 외피 내부에 제공되고, 하부가 개방된 돔 형태이며, 하부에 착용자의 두부가 위치되는 내피; 및
상기 내피의 외주면에 제공되고, 일부분에서 상기 두부에서 발생되는 열기를 흡수하는 히트파이프를 포함하며,
상기 히트파이프는,
외관;
상기 외관 내부에 제공되는 내관; 및
상기 외관 및 상기 내관 사이를 제 1 방향으로 흐르는 작동유를 포함하고,
일단부가 상기 내피의 외주면 상의 하부 일지점에 위치하고, 상기 내피의 둘레를 따라 권취되는 방향으로 연장되어 타단부는 상기 내피의 최고점에 위치하며,
상기 타단부는 상기 외피 측 방향으로 수직으로 연장되어 열기를 방출하는 응축부로서 기능하고, 상기 타단부 이외의 부분은 열기를 흡수하는 증발부로 기능하며,
상기 작동유는 상기 두부의 열기를 흡수함으로써 증발된 이후 상기 타단부에서 열기를 방출하며 응축되고, 상기 내관 내부를 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 흘러 다시 상기 외관 및 상기 내관 사이로 이동하는 히트파이프를 이용한 냉각헬멧.A dome-like envelope with an open bottom;
An inner skin which is provided inside the outer skin and has a dome shape with an opened lower portion and in which a head of the wearer is placed; And
And a heat pipe which is provided on an outer circumferential surface of the inner film and absorbs heat generated from the head portion in a part thereof,
The heat pipe includes:
Exterior;
An inner tube provided inside the outer tube; And
And an operating fluid flowing between the outer tube and the inner tube in a first direction,
One end portion is located at a lower one point on the outer circumferential surface of the inner skin portion and extends in a winding direction around the inner skin portion and the other end portion is located at the highest point of the inner skin portion,
The other end portion functions as a condensing portion extending perpendicularly to the outer surface side to emit heat, and a portion other than the other end portion functions as an evaporation portion for absorbing heat,
Wherein the operating fluid is condensed by discharging heat from the other end after being evaporated by absorbing the heat of the head portion, and flowing through the inner pipe in a second direction opposite to the first direction and then moving between the outer pipe and the inner pipe again, Pipe cooling helmet. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
수직으로 연장되고, 상기 타단부를 감싸 상기 타단부에서 방출된 열기를 상기 외피 측으로 유도하는 가이드배관을 더 포함하는 히트파이프를 이용한 냉각헬멧.The method according to claim 1,
Further comprising a guide pipe extending vertically and surrounding the other end to guide the heat released from the other end to the outer surface side. 제 4 항에 있어서,
상기 외피에는 통공이 형성되되, 상기 통공은 상기 타단부 및 상기 가이드배관의 위치에 대응되는 위치에 형성되는 히트파이프를 이용한 냉각헬멧.5. The method of claim 4,
Wherein a through hole is formed in the outer shell, and the through hole is formed at a position corresponding to the position of the other end and the guide pipe. 제 5 항에 있어서,
상기 가이드배관 상부에 제공되고, 상기 가이드배관에 의해 유도된 열기를 상기 통공 측으로 유동시키는 팬을 더 포함하는 히트파이프를 이용한 냉각헬멧.
6. The method of claim 5,
Further comprising: a fan provided on the guide pipe to guide the heat generated by the guide pipe to the through hole.
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