KR102358138B1 - 쿨링 헬멧 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿨링 헬멧에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부공기의 유입효율 향상과 더불어 유입기체 냉각에 따른 내부온도 저하를 통해 날씨가 무더운 여름철에도 시원하면서도 쾌적한 착용환경이 달성될 수 있도록 한 쿨링 헬멧에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 충격에 대비하여 머리에 착용하는 헬멧본체; 상기 헬멧본체의 정해진 위치에 장착된 상태로, 상기 헬멧본체 내부로의 외부공기 유입을 유도하고 유입기체를 냉각시켜 상기 헬멧본체의 내부온도를 낮추는 쿨링디바이스;를 포함하되, 상기 쿨링디바이스는, 상기 헬멧본체의 정해진 위치에 부착결합된 상태로 기체의 유입흐름을 안내하는 본체부와, 상기 본체부에 내재된 상태로 유입기체를 냉각시키고 기체의 이동흐름을 유발하는 냉각모듈과, 상기 본체부에 구비된 상태로 전원공급시 상기 냉각모듈을 동작시키는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

쿨링 헬멧{COOLING HELMET}

본 발명은 쿨링 헬멧에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부공기의 유입효율 향상과 더불어 유입기체 냉각에 따른 내부온도 저하를 통해 날씨가 무더운 여름철에도 시원하면서도 쾌적한 착용환경이 달성될 수 있도록 한 쿨링 헬멧에 관한 것이다.

2019년 서울 시내 전체 교통사고 발생량은 전년 대비 감소하였으나 이륜차(二輪車, two-wheel car / 오토바이) 사고는 10% 이상 늘어난 것으로 나타났고, 최근 3년간 이륜차 교통사고 사망자 중 30% 가까이가 배달업 종사자(오토바이 운전자)로 확인되는 등 배달문화의 확산이 이륜차 사고증가에 영향을 끼친 것으로 나타났다.

서울지방경찰청에 따르면, 2019년 1~8월 서울 시내 이륜차 교통사고 건수는 6,404건으로 전년 동기(5,722건) 대비 11.9% 증가했고, 같은 기간 전체 교통사고는 1.5% 감소한 것으로 조사됐다. 그리고, 2019년 이륜차 사고 사망자는 40명으로 전년과 같았지만 부상자 수는 7,707명으로 전년(6,700명) 대비 15% 증가한 것으로 조사됐다.

경찰관계자는 "스마트폰 어플리케이션을 통한 주문배달서비스 확대로 배달서비스가 늘면서 자연스레 이륜차 운행이 증가한 영향으로 보인다"고 설명했다. 실제 2016년~2018년 8월 이륜차 교통사고 사망자 196명 중 배달업 종사자는 56명으로 28.6%를 차지하는 것으로 나타났고, 이 기간 이륜차 교통사고를 분석한 결과 안전모 미착용시 치사율이 착용시 대비 2.6배 증가한 것으로 조사됐다.

덧붙여, 앞서 언급한 이륜차는 탑승자(운전자 및 동승자)의 신체가 무방비로 노출되는 관계로 충격으로부터 머리를 보호하는 장구(裝具)인 안전모를 반드시 착용해야만 하는데, 1990년 8월 도로교통법에 의해 안전모(이하 "헬멧"이라 함) 강행규정이 법제화되었음에도 불구하고, 2019 기준 우리나라의 헬멧 착용률(84.95%)은 독일 및 일본(99%), 프랑스(96%) 등 주요 선진국에 비해 크게 낮은 수준을 보이고 있다.

여기서, 헬멧을 착용하지 않는 가장 큰 요인으로 '불편함'이 제시되었고, 불편함의 이유로서는 환기부족과 더불어 무더움, 무거움, 분실우려, 시야 방해 등이 제시되었다. 특히, 날씨가 무더운 여름철에는 헬멧의 내부온도가 50℃에 육박하므로 오토바이의 운전자는 고문에 가까운 더위를 느낄 수밖에 없어 헬멧 착용을 더욱 기피하는 실정이다.

이에, 에어홀(통풍구, 덕트 등)이 형성된 헬멧을 착용하거나 페이스쉴드(face shield)를 올려서 헬멧 내부로 공기(대기)가 유입되도록 함을 통해 헬멧 내부온도의 상승을 억제하고자 하나, 무더운 여름철에는 대기온도가 높기 때문에 전술한 불편해소에는 한계가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2017-0110375호를 통해, 열전소자가 헬멧 내부의 넓은 영역에 걸쳐 구비되어 내부온도가 쾌적하게 제어될 수 있으며, 사고로 인한 응급상황에서 착용자의 머리를 일정온도 이하로 유지시켜 구조될 때까지 착용자의 뇌손상을 최소화할 수 있는 열전소자가 구비된 헬멧이 개시된 바 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 열전소자가 구비된 헬멧의 구성관계를 나타낸 단면도로써, 상기 열전소자가 구비된 헬멧(900)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 최외곽에 위치하는 아우터 쉘(910); 아우터 쉘(910)의 내측에 위치하여 충격을 흡수하는 라이너(922); 라이너(922)의 내측에 위치하여 착용자의 머리와 접촉하는 패딩(930);을 포함하는 헬멧에 있어서, 상기 아우터 쉘(910)과 라이너(922) 사이에는 열전소자(921)가 배치되고, 상기 라이너(922)와 상기 패딩(930) 사이에는 방열부(923)가 배치되며, 상기 열전소자(921)와 방열부(923)를 연결하는 열전달부재(940);를 포함한다.

종래 기술에 의하면, 헬멧(900)의 내부형상에 대응하는 일정곡률을 갖는 상기 열전소자(921)를 상기 헬멧(900)의 내부영역에 넓게 배치함으로써, 중량 또는 부피의 증가없이 효율적으로 헬멧(900) 내부의 온도를 유지할 수 있을 뿐 아니라 발열 및 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 착용자의 움직임에 따라 열전소자(921)의 구동여부를 결정함으로써, 전기에너지를 절약하고, 응급상황에서 착용자의 신체적 손상을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

하지만, 기체의 유동없이 상기 열전소자(921)만으로는 냉기를 충분히 생성하기 어렵고, 그로 인해 헬멧(900)의 내부공간 전반에 걸쳐 냉기를 충분히 전달하기 어려운 문제점이 있어 왔다.

또한, 상기한 열전소자(921)로부터는 냉기는 물론 열기가 함께 생성되는 것인 바, 상기와 같이 기체의 유동이 없으면 열전소자(921)에서 생성된 열기의 배출효율이 떨어져 오히려 헬멧(900)의 내부온도 상승을 부추기고, 그로 인한 열전소자(921) 과부하의 문제를 초래해 왔다.

결국, 외부공기의 내부유입(기체유동)과 더불어 유입기체가 냉기로써 내부공간 전체에 고르게 공급되도록 하여, 날씨가 무더운 여름철이더라도 헬멧의 내부온도를 효과적으로 낮추고 사용자에게 쾌적한 착용감을 제공할 수 있는 쿨링 헬멧의 연구개발이 절실하다.

(문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2017-0110375호(2017.10.11. 공개) (문헌 2) 대한민국 등록실용신안 제20-0355641호(2004.06.30. 등록)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부공기의 헬멧 내 유입 및 그 유입흐름을 관장하는 흡기덕트를 헬멧(헬멧본체) 전방상단에 장착하여, 헬멧 내부로 유입되는 외부공기의 유입효율이 극대화될 수 있도록 하는 쿨링 헬멧을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 열전소자를 기반으로 한 냉각모듈의 구비와 더불어 그 냉각모듈을 이용한 유입기체의 냉각 메커니즘(mechanism) 달성을 통해, 냉각 유입기체에 의한 헬멧 내부온도 저하효율이 극대화될 수 있도록 하는 쿨링 헬멧을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 흡기덕트의 지향방향 조정구조 달성을 통해, 사용자가 필요로 하는 만큼의 외부공기 유입량 조절이 가능할 수 있도록 하는 쿨링 헬멧을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 충격에 대비하여 머리에 착용하는 헬멧본체; 상기 헬멧본체의 정해진 위치에 장착된 상태로, 상기 헬멧본체 내부로의 외부공기 유입을 유도하고 유입기체를 냉각시켜 상기 헬멧본체의 내부온도를 낮추는 쿨링디바이스;를 포함하되, 상기 쿨링디바이스는, 상기 헬멧본체의 정해진 위치에 부착결합된 상태로 기체의 유입흐름을 안내하는 본체부와, 상기 본체부에 내재된 상태로 유입기체를 냉각시키고 기체의 이동흐름을 유발하는 냉각모듈과, 상기 본체부에 구비된 상태로 전원공급시 상기 냉각모듈을 동작시키는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부는, 헬멧본체 외면의 정해진 위치에 부착결합되고, 상기 냉각모듈이 내재되며, 상기 제어부가 구비되는 결합체와, 상기 결합체의 정해진 위치에 연계된 상태로 외부공기의 헬멧 내부유입을 주도하되, 상기 페이스쉴드 개방동작을 간섭하지 않고 또한 외부공기의 유입량 조절을 위한 지향방향 조정이 가능토록 힌지결합되는 흡기덕트로 구성된다.

더하여, 상기 제어부에는, 회로모듈, 배터리, 스위치, 배터리, 상기 배터리에 충전된 에너지의 잔량을 수치로 표시하는 잔량표시기로 구성되고, 상기 잔량표시기는, 필요시에만 상기 배터리에 충전된 에너지 잔량확인의 수치출력이 가능토록 하는 출력스위치를 포함한다.

또한, 상기 헬멧본체 내부에 구비된 충격흡수제에는, 상기 쿨링디바이스를 통해 유입되는 외부공기가 들어차는 유입챔버와, 상기 유입챔버로부터 분기되어 상기 헬멧본체 내부 전반으로 기체를 분포시키는 유입로와, 상기 유입로로부터 이어져 상기 헬멧본체 내부의 전반에서 기체를 분출시키는 다수의 유출구가 형성되고, 상기 결합체에는, 상기 흡기덕트를 통해 유입된 외부공기가 들어차는 연통로가 내부에 마련되고, 상기 연통로로 들어찬 기체가 상기 헬멧본체 내부로 이동 가능하도록 상기 유입챔버와 연통하는 통기공이 바닥부에 관통되며, 상기 흡기덕트에는, 외부공기가 최초 유입되는 한편 유입기체의 이동흐름을 상기 연통로로 이어주는 흡기로가 내부에 마련되고, 상기 결합체에 힌지결합됨과 더불어 상기 연통로와 상기 흡기로를 연결하는 힌지관부가 후방측 선단부 하단에 돌출형성된다.

더하여, 상기 냉각모듈은, 상기 결합체에 내재된 상태로 열전도에 의한 반응으로 냉기와 열기를 발산케 된 열전소자와, 상기 열전소자 일측에 밀착된 상태로 상기 열전소자로부터 발산되는 냉기를 끌어내서 상기 헬멧본체 내측으로 방산시키는 방랭판과, 상기 열전소자 타측에 밀착된 상태로 상기 열전소자로부터 발산되는 열기를 끌어내서 상기 헬멧본체 외측으로 방산시키는 방열판과, 상기 방랭판 외측에 배치결합된 상태로 방산 냉기를 상기 헬멧본체 내측으로 이송시키는 송풍팬으로 구성된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 쿨링 헬멧은, 헬멧본체의 외부쉘 상단부 전방에 장착된 쿨링디바이스의 본체부(흡기덕트)의 구성으로 헬멧 내부온도를 낮추기 위한 외부공기의 공급(내부유입)이 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

또한, 상기 쿨링디바이스의 냉각모듈을 이용해서 헬멧 내부로 유입되는 기체를 냉각시켜 그렇게 냉각된 유입기체에 의한 헬멧의 내부온도 저하를 효율적으로 이룰 수 있고, 이로써 날씨가 무더운 여름철에도 이륜차 탑승자(운전자, 동승자)의 헬멧 착용환경이 쾌적하게 되는 효과가 있다.

이와 함께, 상기 쿨링디바이스의 본체부 중 결합체의 전방 선단부에 힌지결합된 흡기덕트의 지향방향 조정을 통해 페이스쉴드의 개방동작을 간섭하지 않도록 할 수 있으며 또한 헬멧 내부로 유입되는 외부공기의 유량조절이 가능케 되는 효과가 있고, 지금까지와 같은 각종 효과 달성으로, 배달업 종사자의 근무환경 개선은 물론 이륜차 안전운전에 도움을 주는 보호장구의 기술고도화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 종래 기술에 따른 열전소자가 구비된 헬멧의 구성관계를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧의 구성관계를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서, 쿨링디바이스의 외부구조를 나타낸 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서, 쿨링디바이스의 구성관계를 나타낸 블럭도와 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서, 쿨링디바이스 중 냉각모듈의 구성관계를 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧의 실시관계를 나타낸 사용상태도.
도 8(a)(b)는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서, 페이스쉴드의 개방관계에 연관한 본체부(흡기덕트)의 동작관계를 나타낸 작동상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 2는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧의 구성관계를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서 쿨링디바이스의 외부구조를 나타낸 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서 쿨링디바이스의 구성관계를 나타낸 블럭도와 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서 쿨링디바이스 중 냉각모듈의 구성관계를 나타낸 분해사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쿨링 헬멧(A)은, 충격에 대비하여 머리에 착용하는 헬멧본체(1)와, 상기 헬멧본체(1)의 정해진 위치에 장착된 상태로 헬멧본체(1) 내부로의 외부공기 유입을 유도하고 유입기체를 냉각시켜 헬멧본체(1)의 내부온도를 낮추는 쿨링디바이스(2)를 포함한다.

헬멧본체(1)는, 충격으로부터 머리보호를 위해 머리에 착용하는 보호장구인 것으로, 착용자의 머리를 둘러싸는 형태로 충격강도(衝擊强度, impact strength)를 지닌 외부쉘(11)과, 상기 외부쉘(11) 내면에 밀착된 상태로 충격감쇄를 도모하는 충격흡수제(12)로 구성된다.

또한, 바람이나 모레, 흙, 먼지 등의 안면충돌로 인한 얼굴의 상처발생 및 전방 시야확보 어려움 등의 문제해소를 목적하여, 상기 외부쉘(11) 전방에 힌지결합된 상태로 상,하 회동을 이룸으로써 착용자의 안면부위를 보호함이 가능한 한편 착용자 안면보호시 전방주시에 영향주지 않도록 투명체로 된 페이스쉴드(13)를 포함한다.

상기 외부쉘(outer shell, 11)은, 앞서 언급한 충격강도의 달성을 위해 강화플라스틱이나 혹은 경량합금 등 충분한 내구성을 지닌 소재로 제작됨이 바람직하다.

상기 충격흡수제(impact absorbing liner, 12)는, 상기 외부쉘(11)에 충격이 전해질 때의 충격감쇄가 용이토록 스펀지 혹은 스티로폴 등과 같이 완충력과 신축성이 동시에 발휘되는 소재로 이루어짐이 바람직하며, 땀 흡수 및 각종 이물질 흡착 등의 오염방지는 물론 착용감을 높여주는 내피(inside skin, 120)로 둘러쌓여 있다.

또한, 쿨링디바이스(2)를 통해 유입되는 외부공기가 들어차는 유입챔버(121)와, 상기 유입챔버(121)로부터 분기되어 헬멧 전반으로 기체를 분포시키는 유입로(122)와, 상기 유입로(122)로부터 이어져 헬멧 내부의 전반에서 기체를 분출시키는 다수의 유출구(123)가 형성되어 있다.

상기 페이스쉴드(face shield, 13)는, 앞서 설명한 바와 같이 투시성이 높은 투명한 강화플라스틱인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 다양한 색상의 필름코팅을 통해 시력보호의 기능이 부여된 반투명체일 수도 있다. 아울러, 바람에 의한 저항을 최대한 줄일 수 있도록 상기 외부쉘(11)의 곡선형태에 대응하는 굴곡을 갖는다.

쿨링디바이스(2)는, 상기 헬멧본체(1) 내부로의 기체유입과 더불어 유입기체를 냉각시켜 헬멧의 내부온도를 낮추기 위한 것으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1)의 정해진 위치(도면상 외부쉘의 상단부 전방)에 부착결합된 상태로 기체의 유입흐름을 안내하는 본체부(21)와, 상기 본체부(21)에 내재된 상태로 유입기체를 냉각시키고 기체의 이동흐름을 유발하는 냉각모듈(22)과, 상기 본체부(21)에 구비된 상태로 전원공급시 상기 냉각모듈(22)을 동작시키는 제어부(23)로 구성된다.

상기 본체부(21)는, 헬멧본체(1 / 외부쉘)의 정해진 위치에 부착결합되고 상기 냉각모듈(22)과 제어부(233)가 내재 및 구비되는 결합체(211)와, 상기 결합체(211)의 정해진 위치(도면상 전방 선단부)에 연계된 상태로 외부공기의 헬멧 내부유입을 주도하되 상기 페이스쉴드(13) 개방동작을 간섭하지 않고 또한 외부공기의 유입량 조절을 위한 지향방향 조정이 가능토록 힌지결합되는 관절형의 흡기덕트(212)로 구성된다.

상기 결합체(211)에는, 상기 흡기덕트(212)를 통해 유입된 외부공기가 들어차는 연통로(211a)가 내부에 마련되어 있고, 상기 연통로(211a)로 들어찬 기체가 상기 헬멧본체(1) 내부로 이동 가능하도록 상기 충격흡수제(12)의 유입챔버(121)와 연통하는 통기공(211-1)이 바닥부에 관통되어 있다.

또한, 차후 설명할 냉각모듈(22)의 방열판을 에워싸 신체접촉이 차단되도록 한 보호커버(211-2)가 상단에 구비되어 있으며, 상기 보호커버(211-2)의 상단부에는 상기 방열판으로부터 방산(放散)되는 열기의 배출을 위한 다수의 배기공(211-21)이 관통되어 있다.

상기 흡기덕트(212)에는, 외부공기가 최초 유입되는 한편 그 유입기체의 이동흐름을 상기 결합체(211)의 연통로(211a)로 이어주는 흡기로(212a)가 내부에 마련되어 있고, 상기 결합체(211)에 힌지결합됨과 더불어 상기 연통로(211a)와 흡기로(212a)를 서로 연결하는 힌지관부(212-1)가 후방측 선단부 하단에 돌출형성되어 있다.

상기 냉각모듈(22)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 결합체(211)에 내재된 상태로 열전도에 의한 반응으로 냉기와 열기를 발산케 된 열전소자(221)와, 상기 열전소자(221) 일측에 밀착된 상태로 열전소자(221)로부터 발산되는 냉기를 끌어내서 헬멧의 내측으로 방산시키는 방랭판(222)과, 상기 열전소자(221) 타측에 밀착된 상태로 열전소자(221)로부터 발산되는 열기를 끌어내서 헬멧 외측으로 방산시키는 방열판(223)과, 상기 방랭판(222) 외측에 배치결합된 상태로 방산 냉기를 상기 충격흡수제(12)의 유입챔버(121)로 이송시켜 냉기의 헬멧 내 공급이 이루어지도록 하는 송풍팬(224)으로 구성된다.

여기서, 상기 열전소자(thermoelement, 221)는, 전력공급에 반응하여 열기와 냉기를 동시에 발산시키는 바, 공급되는 전기에너지에 반응하여 일측으로부터는 냉기를 발산하고 타측으로부터는 열기를 발산하는 펠티어효과(peltier effect)를 나타낸다.

그리고, 상기 방랭판(222)은, 상기 열전소자(221)의 일측에 밀착구비된 상태로 열전소자(221)로부터 발산되는 냉기를 방산시키는 바, 열의 양도체로 알려진 알루미늄을 소재로 하며 냉기의 방산효율을 극대화하는 다수의 날개(fin)가 형성되어 있다.

또한, 상기 방열판(223)은, 상기 열전소자(221)의 타측에 밀착구비된 상태로 열전소자(221)로부터 발산되는 열기를 방산시키는 바, 상기 방랭판(222)과 마찬가지로, 열의 양도체로 널리 알려진 알루미늄을 소재로 하며 열기의 방산효율을 극대화하는 다수의 날개가 형성되어 있다.

그리고, 상기 송풍팬(224)은, 흡기덕트(212)의 상기 흡기로(212a) 및 결합체(211)의 상기 연통로(211a)를 통해 유입된 기체와 함께 상기 방랭판(222)을 통해 방산된 냉기를 상기 충격흡수제(12)의 유입챔버(121)로 송풍시키는 바, 공기유동(空氣流動)을 유발하는 날개차(impeller), 방랭판(4)에 밀착조립되는 케이싱(casing)으로 이루어진다.

상기 제어부(23)는, 전자장치의 작동을 제어하는 회로모듈(231)과, 상기 전기장치들에 필요전력을 공급하는 배터리(232)와, 전원 ON/OFF를 위한 스위치(233)와, 상기 배터리(232)의 에너지(전력) 잔량을 수치로 표시하는 잔량표시기(234)로 구성된다.

여기서, 상기 회로모듈(231)은, 다양한 부품을 연결할 수 있고 전자장치들의 작동을 제어할 수 있는 입출력, 중앙처리장치가 포함된 아두이노(arduino)인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 배터리(232)는, 물리 또는 화학 반응으로 전위차를 발생시켜 전기에너지를 공급하는 통상의 전지(battery), 혹은 외부로부터 공급된 일정용량의 전력을 얼마간 저장해 둘 수 있고 그렇게 저장된 전력을 다른 전기장치로 공급 가능한 통상의 충전식 배터리인 축전지(蓄電池, storage battery) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 스위치(233)는, 오토바이 운행 중에도 간편한 조작이 가능한 토글스위치(toggle switch) 또는 로커스위치(rocker switch) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 잔량표시기(234)는, 상기 배터리(232) 방전에 대비하기 위하여 에너지 잔량을 수치(%)로 출력할 수 있는 디스플레이모듈인 것이 바람직한 한편, 필요시에만 잔량확인의 수치출력이 가능토록 하는 출력스위치(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7은 본 발명에 따른 쿨링 헬멧의 실시관계를 나타낸 사용상태도이고, 도 8(a)(b)는 본 발명에 따른 쿨링 헬멧에 있어서 페이스쉴드의 개방관계에 연관한 본체부(흡기덕트)의 동작관계를 나타낸 작동상태도로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 오토바이와 같은 2륜차 운전자가 안전(머리보호)을 위해 본 발명의 쿨링 헬멧(A)을 머리에 착용하는 바, 외부공기 내부유입 및 유입기체의 냉각으로 헬멧의 내부온도가 저하될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 쿨링 헬멧(A)을 머리에 착용한 상태로 오토바이를 운행할 때에 불어오는 바람(외부공기)이 헬멧본체(1 / 외부쉘)의 전방 상단에 장착된 쿨링디바이스(2)의 본체부(21) 중 흡기덕트(212)를 통해 헬멧 내부로 유입되는 것이고, 그렇게 유입되는 기체가 상기 흡기덕트(212)의 흡기로(212a)와 힌지관부(212-1)를 지나 상기 본체부(21)의 연통로(211a)로 유입되는 이동흐름을 이어가게 되는 것이며, 이후 상기 결합체(211)에 구비된 냉각모듈(22)에 의해 냉각되어 상기 외부쉘(11) 내면에 밀착된 충격흡수제(12)에 형성된 유입챔버(121)와 유입로(122) 그리고 각각의 유출구(123)를 거쳐 헬멧본체(1)의 내측으로 냉기로서 이동공급되므로 헬멧의 내부온도가 저하된다.

특히, 기체가 상기 연통로(211a)를 거쳐 유입챔버(121)로 이동흐름을 이어가는 과정에서 상술한 바와 같이 쿨링디바이스(2)에 의해 냉각되는 바, 자세하게는 상기 결합체(211)에 내재된 제어부(23)로부터 공급되는 전력에 반응한 냉각모듈(22)의 열전소자(221)로부터 열기와 냉기가 발산되고, 이때 발산되는 냉기가 상기 연통로(211a) 내측에 위치한 방랭판(222)을 통해 방산되며 그 방산 냉기에 의해 기체가 차가워진 상태로 상기 방랭판(222) 외측에 배치결합된 송풍팬(224)에 의거 상기 충격흡수제(12)의 유입챔버(121)로 송풍되고 상기 유입챔버(121)와 유입로(122) 및 유출구(123)들을 거쳐 헬멧본체(1)의 내부공간으로 공급되는 것에 따라 헬멧의 내부온도가 저하된다.

반면, 상기 열전소자(221)로부터 발산되는 열기는 결합체(211) 외측에 위치한 방열판(223)을 통해 방산되는 외부배출됨으로써, 헬멧 내부에서 머물지 않고 소멸될 수 있다.

한편, 도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1)의 외부쉘(11) 전방에 힌지결합된 페이스쉴드(13) 개방(상향회동)시의 경우, 상기 흡기덕트(212)를 회전시켜 지향방향이 달라지도록 함으로써 상기 페이스쉴드(13)의 개방동작을 간섭하지 않도록 함이 가능하고, 또한 헬멧 내부로의 외부공기 유입량 조절이 가능한 것이다.

그리고, 상기 결합체(211)에 구비된 스위치(233)를 이용하여 오토바이 운행 중이라도 손쉽게 디바이스를 구동시킬 수 있으며, 상기 결합체(211)에 더 구비된 잔량표시기(234)를 통해 결합체(231)에 내장된 배터리(232)의 에너지 잔량을 파악할 수 있고, 이러한 과정(배터리 에너지 잔량 확인)은 상기 잔량표시기(234)에 포함된 출력스위치를 조작을 통해 필요시에만 확인 가능토록 함으로써 전력소모를 최소화할 수 있다.

정리하여, 본 발명의 쿨링 헬멧(A)에 의하면, 상기 헬멧본체(1)의 외부쉘(11) 상단부 전방에 장착된 상기 쿨링디바이스(2)의 본체부(21) 구성으로 헬멧 내부온도를 낮추기 위한 외부공기의 공급이 효율적으로 이루어지는 효과를 거둘 수 있다.

또한, 상기 쿨링디바이스(2)의 냉각모듈(22)을 이용해서 헬멧 내부로 유입되는 기체를 냉각시켜 그렇게 냉각된 유입기체에 의한 헬멧의 내부온도 감소를 효율적으로 이룰 수 있고, 이로써 날씨가 무더운 여름철에도 이륜차 탑승자(운전자, 동승자)의 헬멧 착용환경이 쾌적하게 되는 효과를 거둘 수 있다.

더하여, 상기 결합체(211)의 전방 선단부에 힌지결합된 흡기덕트(212)의 지향방향 조정을 통해, 페이스쉴드(13)의 개방동작을 간섭하지 않도록 할 수 있으며 또한 헬멧 내부로 유입되는 외부공기의 유량조절(流量調節)이 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A : 헬멧, 1 : 헬멧본체
2 : 쿨링디바이스, 11 : 외부쉘
12 : 충격흡수제, 13 : 페이스쉴드
21 : 본체부, 22 : 냉각모듈
23 : 제어부, 120 : 내피
121 : 유입챔버, 122 : 유입로
123 : 유출구, 211 : 결합체
211a : 연통로, 211-1 : 통기공
211-2 : 보호커버, 211-21 : 배기공
212 : 흡기덕트, 212a : 흡기로
212-1 : 힌지관부, 221 : 열전소자
222 : 방랭판, 223 : 방열판
224 : 송풍팬, 231 : 회로모듈
232 : 배터리, 233 : 스위치
234 : 잔량표시기

Claims (5)

1. 착용자의 머리를 둘러싸는 형태로 충격강도를 지닌 외부쉘, 및 상기 외부쉘의 내면에 밀착된 상태로 충격감쇄를 도모하는 충격흡수제를 포함하여, 충격에 대비하여 머리에 착용하는 헬멧본체; 및
   상기 헬멧본체의 정해진 위치에 장착된 상태로, 상기 헬멧본체 내부로의 외부공기 유입을 유도하고 유입기체를 냉각시켜 상기 헬멧본체의 내부온도를 낮추는 쿨링디바이스;를 포함하고,
   상기 쿨링디바이스는, 상기 헬멧본체의 정해진 위치에 부착결합된 상태로 기체의 유입흐름을 안내하는 본체부와, 상기 본체부에 내재된 상태로 유입기체를 냉각시키고 기체의 이동흐름을 유발하는 냉각모듈, 및 상기 본체부에 구비된 상태로 전원공급시 상기 냉각모듈을 동작시키는 제어부로 구성되고,
   상기 본체부는, 헬멧본체 외면의 정해진 위치에 부착결합되고, 상기 냉각모듈이 내재되며, 상기 제어부가 구비되는 결합체, 및 상기 결합체의 정해진 위치에 연계된 상태로 외부공기의 헬멧 내부유입을 주도하되, 상기 외부쉘의 전방에 힌지결합되어 안면부위를 보호하도록 투명체로 된 페이스쉴드의 개방동작을 간섭하지 않고 또한 외부공기의 유입량 조절을 위한 지향방향 조정이 가능토록 힌지결합되는 흡기덕트로 구성되고,
   상기 헬멧본체 내부에 구비된 충격흡수제에는, 상기 쿨링디바이스를 통해 유입되는 외부공기가 들어차는 유입챔버와, 상기 유입챔버로부터 분기되어 상기 헬멧본체 내부 전반으로 기체를 분포시키는 유입로와, 상기 유입로로부터 이어져 상기 헬멧본체 내부의 전반에서 기체를 분출시키는 다수의 유출구가 형성되고,
   상기 결합체에는, 상기 흡기덕트를 통해 유입된 외부공기가 들어차는 연통로가 내부에 마련되고, 상기 연통로로 들어찬 기체가 상기 헬멧본체 내부로 이동 가능하도록 상기 유입챔버와 연통하는 통기공이 바닥부에 관통되고,
   상기 흡기덕트에는, 외부공기가 최초 유입되는 한편 유입기체의 이동흐름을 상기 연통로로 이어주는 흡기로가 내부에 마련되며,
   상기 결합체에 힌지결합됨과 더불어 상기 연통로와 상기 흡기로를 연결하는 힌지관부가 후방측 선단부 하단에 돌출형성됨을 특징으로 하는 쿨링 헬멧.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부에는, 회로모듈, 배터리, 스위치, 배터리, 상기 배터리에 충전된 에너지의 잔량을 수치로 표시하는 잔량표시기로 구성되고,
   상기 잔량표시기는, 필요시에만 상기 배터리에 충전된 에너지 잔량확인의 수치출력이 가능토록 하는 출력스위치를 포함함을 특징으로 하는 쿨링 헬멧.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 냉각모듈은, 상기 결합체에 내재된 상태로 열전도에 의한 반응으로 냉기와 열기를 발산케 된 열전소자와,
   상기 열전소자 일측에 밀착된 상태로 상기 열전소자로부터 발산되는 냉기를 끌어내서 상기 헬멧본체 내측으로 방산시키는 방랭판과,
   상기 열전소자 타측에 밀착된 상태로 상기 열전소자로부터 발산되는 열기를 끌어내서 상기 헬멧본체 외측으로 방산시키는 방열판과,
   상기 방랭판 외측에 배치결합된 상태로 방산 냉기를 상기 헬멧본체 내측으로 이송시키는 송풍팬으로 구성됨을 특징으로 하는 쿨링 헬멧.

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