KR102542422B1 - 펠티어 효과를 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 스마트 헬멧 - Google Patents

Abstract

펠티어 소자를 이용한 냉각 장치 및 이를 이용하여 착용자에게 냉감을 제공하는 웨어러블 디바이스가 제공된다. 상기 웨어러블 디바이스는, 제1 공간을 제공하는 하우징; 적어도 부분적으로 상기 제1 공간으로 노출된 냉각면을 갖도록 배치된 펠티어 소자; 및 상기 제1 공간 외에서, 상기 펠티어 소자의 가열면 상에 배치된 방열 구조체를 포함하는 냉각 장치를 포함한다.

Description

펠티어 효과를 이용한 냉각 장치 및 이를 포함하는 스마트 헬멧{COOLING DEVICE USING PELTIER EFFECT AND SMART HELMET INCLUDING THE SAME}

본 발명은 냉각 장치 및 이를 포함하는 스마트 헬멧 등의 웨어러블 디바이스에 관한 것이다. 상세하게는 펠티어 소자를 이용한 냉각 장치 및 이를 이용하여 착용자에게 냉감을 제공하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.

건축 등 주로 실외 활동이 많은 근무자는 위험 환경으로부터 작업자의 신체 상해를 방지할 목적으로 작업복 및/또는 작업 헬멧 등을 착용하고 있다. 작업자의 실외 활동 및 작업에 따라 체온이 상승하고, 신체로부터 발생한 열을 원활히 배출하지 못할 경우 작업자의 작업 효율이 감소할 뿐 아니라, 심할 경우 탈수 증상 등 작업자 건강에 위협이 되기도 한다.

한편, 최근 국민의 삶의 질이 올라감에 따라 다양한 실외 레저 활동이나 스포츠를 즐기는 사람이 늘고 있다. 또 전동휠과 전동 킥보드로 대표되는 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 분야가 급격하게 성장함에 따라 안전용 보호 장비 분야 또한 큰 성장이 기대된다.

대한민국 실용신안공보 제20-2011-0009299호, 태양광을 이용한 냉각헬멧

사람의 머리 부분은 태양광이 가장 직접적으로 조사되는 부분이다. 또한 일반적으로 사람은 머리를 통해 상당한 양의 열을 방출하는 것으로 알려져 있다.

작업 안전 또는 외부 활동시 안전의 이유로 착용하는 보호용 헬멧 등은 강한 내구성이 요구되며, 이에 따라 일반적인 모자에 비해 통기성이 부족하다. 강한 태양광 하에서 여름 중 헬멧 표면의 온도는 50℃를 상회하기도 한다. 헬멧 자체의 온도가 상승할 경우 헬멧과 사람의 머리 사이의 공간에 고온의 공기가 트랩되어 원할한 열의 배출을 방해하는 문제가 있다.

제시된 특허문헌은 태양광을 이용한 냉각 헬멧을 개시한다. 위의 특허문헌은 태양광을 이용해 펠티어 소자를 동작시키고 착용자에게 냉감을 제공하는 효과가 있다.

펠티어 소자는 펠티어 효과(펠티에 효과, peltier effect)를 나타내는 소자를 의미한다. 펠티어 효과는 열전 효과(thermoelectric effect)의 일종으로, 전위차에 의해 어느 한쪽은 가열되고 다른 한쪽은 냉각되는 등 온도 차이가 유발되는 효과를 의미한다. 선행기술문헌은 펠티어 소자를 이용해 냉매를 냉각시킴을 개시한다.

그러나 위 특허문헌의 헬멧은 국부적인 부위에만 냉기를 공급하며, 사용자의 두상 부분 전체적으로 냉기를 제공하지 못하는 문제가 있다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래에 비해 개선된 형태의 냉각 장치를 이용한 헬멧 등의 웨어러블 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 종래에 비해 개선된 형태의 냉각 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 장치는 제1 공간을 제공하는 하우징; 적어도 부분적으로 상기 제1 공간으로 노출된 냉각면을 갖도록 배치된 펠티어 소자; 및 상기 제1 공간 외에서, 상기 펠티어 소자의 가열면 상에 배치된 방열 구조체를 포함한다.

상기 하우징은 상기 제1 공간과 구획된 제2 공간을 더 제공할 수 있다.

또, 상기 하우징의 개구에 있어서, 상기 제2 공간과 외부를 연결하는 개구의 개수 또는 개구의 면적의 합은, 상기 제1 공간과 외부를 연결하는 개구의 개수 또는 개구의 면적의 합 보다 클 수 있다.

상기 하우징은 상기 제1 공간과 구획된 제2 공간을 더 제공하고, 상기 냉각 장치는 상기 제1 공간 및 제2 공간을 연결하는 유로관을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 공간의 공기는 상기 유로관을 통해 제2 공간으로 유동하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 냉각 장치는 상기 제1 공간과 연결된 유로관; 및 상기 제1 공간 내의 공기를 상기 유로관 내로 강제 유동시키는 통풍팬을 더 포함할 수 있다.

이 때 상기 하우징은 제1 공간과 외부를 연결하는 개구를 가지고, 상기 개구는 상기 유로관과 연결된 제1-1 개구 및 상기 통풍팬에 의한 유동 공기가 유입되는 제1-2 개구로 구성될 수 있다.

또, 상기 유로관의 일단과 타단은 모두 상기 제1 공간과 연결될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 장치는 일 방향으로 연장되고 유연성을 갖는 유로관; 및 상기 유로관의 측벽 상에서, 적어도 부분적으로 유로관의 내부 공간으로 노출되고, 적어도 부분적으로 유로관의 외부 공간으로 노출되도록 배치된 하나 이상의 열전 소자를 포함한다.

상기 유로관은 측벽 상에 형성된 복수의 홀을 가지되, 상기 홀은 열전 소자에서 멀어지는 방향으로 갈수록 큰 크기를 가질 수 있다.

또, 상기 펠티어 소자는 유로관의 타단 보다 일단에 인접하여 배치되고, 상기 냉각 장치는, 상기 유로관의 일단에 결합되는 팬 하우징; 및 상기 팬 하우징 내에 수용되어 유로관 내부의 공기를 유동시키는 통풍팬을 더 포함할 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스는 전술한 냉각 장치를 포함한다.

상기 웨어러블 디바이스는 헬멧을 포함할 수 있다.

이 때 상기 헬멧은 외관을 형성하는 모체, 및 상기 모체의 내측면 상에 배치되는 충격 흡수 부재를 포함할 수 있다.

또, 상기 냉각 장치의 유로관은 적어도 부분적으로, 상기 모체와 충격 흡수 부재 사이에서 똬리 형상으로 고정될 수 있다.

상기 헬멧은 상기 모체의 내측면 상에 배치된 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

또 상기 온도 센서의 온도 센싱 결과에 기초하여 상기 냉각 장치의 펠티어 소자의 전원이 제어되도록 구성될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 펠티어 소자에 의해 공기를 냉각시키고 이를 통풍팬을 이용해 유로관 내로 강제 유동시킴으로써 냉각된 공기를 원하는 위치까지 공급할 수 있다. 또, 별도의 냉매, 예컨대 액상 냉매를 이용하지 않기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있음은 물론 무게가 가볍고 취급이 용이한 장점이 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헬멧의 저면 사시도이다.
도 2는 도 1의 스마트 헬멧의 사시도이다.
도 3은 도 1의 냉각 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 냉각 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 냉각 장치의 도면들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

또, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나 수직한 다른 방향을 의미한다. 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하거나 수직한 또 다른 방향을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헬멧의 저면 사시도이다. 도 2는 도 1의 스마트 헬멧의 사시도이다. 도 3은 도 1의 냉각 장치의 사시도이다. 도 4는 도 3의 냉각 장치의 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 헬멧(1)은 헬멧 모체(20) 및 헬멧 모체(20)의 내측면 상에 배치되는 냉각 장치(10)를 포함하고, 모체(20)의 내측면 상에 배치된 착장체(22) 및 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 도시의 명확성을 위해 도면으로 표현하지 않았으나, 스마트 헬멧(1)은 턱끈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.

헬멧 모체(20)는 헬멧의 외관을 이루며 착용자의 머리 부분을 덮어주는 주된 물체 또는 부분을 의미한다. 예시적인 실시예에서, 모체(20)는 오목한 내측면과 볼록한 외측면을 이어주는 모체 구멍(20h)을 가질 수 있다. 모체 구멍(20h)을 통해 후술할 냉각 장치(10)의 유로관(300)이 삽입되어 통과할 수 있다.

냉각 장치(10)는 하우징(110) 및 하우징(110)의 내부 공간과 연결된 유로관(300)을 포함할 수 있다.

하우징(110)은 모체(20)의 외측면 상에 위치할 수 있다. 후술할 열전 소자, 구체적으로 펠티어 소자(200)에 의해 발생된 열은 적어도 부분적으로 하우징(110)을 통해 배출될 수 있다. 따라서 하우징(110)의 적어도 일부는 외부 공기와 접촉할 수 있도록 모체(20)의 외측면 상에 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 도 1 등은 하우징(110)이 모체(20)의 최고점 부근, 즉 착용자의 정수리 부근에 배치되는 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 하우징(110)은 모체(20)의 챙 부근에 고정되거나, 또는 최고점과 최저점 사이의 어느 측면 상에 배치될 수도 있다. 하우징(110)은 열 전도도가 상대적으로 낮은 소재, 예를 들어 합성 플라스틱 등의 소재로 이루어질 수 있다.

유로관(300)은 하우징(110)과 연결되어 모체 구멍(20h)을 통해 모체(20)의 오목한 내측면으로 삽입될 수 있다. 또, 내측면으로 삽입된 유로관(300)은 대략 반구 형상의 모체(20) 내측면 상에서 똬리 형상으로 고정될 수 있다. 예컨대, 유로관(300)은 적어도 부분적으로 대략 나선 형상으로 배열되되, 모체(20)의 내측면 상에 밀착 및 고정될 수 있다. 기타 냉각 장치(10)에 대해서는 자세하게 후술한다.

착장체(22)는 모체(20)의 오목한 내측면 상에서 이격되거나, 또는 밀착되어 배치되고, 신축성이 비교적 낮은 재질로 이루어진 밴드 내지는 띠를 의미한다. 착장체(22)는 모체(20)에 충격이 가해졌을 때 착용자의 머리 부위에 전해지는 충격을 완화시키거나, 및/또는 착용자의 헬멧(1)의 착용감을 개선해줄 수 있다. 안전모 등 보호구 안전인증에 관한 고용노동부 고시 제2020-35호 등에 의할 경우 착장체(22)는 머리받침끈, 머리고정대 및 머리받침고리를 포함하나, 본 명세서에서 사용되는 용어의 의미가 상기 고시에 의해 제한해석되지는 않는다.

다른 실시예에서, 스펀지 등을 이용해 다른 형태의 충격 흡수 부재가 착장체(22)를 대체할 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 유로관(300)이 모체(20)의 내측면 상에 밀착되어 고정됨에 따라 똬리 형상의 유로관(300)은 모체(20)의 내측면과 착장체(22)(또는 기타 충격 흡수 부재) 사이에 위치할 수 있다. 착장체(22)는 착용자의 안전을 위해 모체(20)의 내측면과 소정 거리만큼 이격되어 그 사이에 공간을 확보하도록 구성된 것이 일반적이다. 착용자가 장시간 헬멧을 착용할 경우 두피에서 발생한 열 또는 헬멧의 온도가 증가함에 따라 가열된 공기는 상기 공간에 트랩될 수 있다. 따라서 상기 공간 내에 후술할 바와 같이 냉각된 공기를 배출하는 유로관(300)을 삽입하여 상기 공간에 고온의 공기가 트랩되는 것을 방지하고, 착용자의 머리에 전체적인 냉감을 제공할 수 있다.

이하, 냉각 장치(10)의 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다.

냉각 장치(10)는 하나 이상의 개구를 갖는 하우징(110), 하우징(110) 내부에 수용된 하나 이상의 펠티어 소자(200), 하우징(110)의 개구 중 적어도 하나와 연결된 유로관(300) 및 하나 이상의 통풍팬(421, 422)을 포함할 수 있다.

하우징(110)은 대략 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 하우징(110)은 하부에 위치한 하판(111)(또는 제1 판) 및 상부에 위치한 상판(112)(또는 제2 판)을 포함하고, 그 사이에 위치한 구획판(113) 내지는 격벽판을 더 포함할 수 있다. 구획판(113)은 하우징(110) 내부의 공간을 그 하부의 제1 공간(S1) 및 상부의 제2 공간(S2)으로 구획할 수 있다. 즉, 하우징(110) 내에서, 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)은 직접적으로 유체 연통되지 않을 수 있다. 다시 말해서, 적어도 구획판(113)에는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)을 연결하는 유로 내지는 개구가 제공되지 않을 수 있다.

상판(112), 하판(111) 및 구획판(113)은 서로 제3 방향(Z)으로 이격 대향하여 배치될 수 있다. 또, 상판(112), 하판(111) 및 구획판(113)은 각각 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 수평면 내에 위치하여 연장될 수 있다. 측벽은 별도의 도면 부호로 표기하지 않았으나, 상판(112), 하판(111) 및 구획판(113)은 후술할 개구들(111pa, 111pb, 112pa, 112pb)이 형성된 측벽을 통해 서로 연결되어 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있다.

구획판(113)에는 하나 이상의 펠티어 소자(200)가 삽입되거나, 배치될 수 있다. 예를 들어, 구획판(113)은 펠티어 소자(200)가 삽입될 수 있는 홀을 가지고, 상기 홀에 펠티어 소자(200)가 삽입 배치될 수 있다. 또는, 구획판(113) 자체가 펠티어 소자(200)의 복수의 레이어 중 일부를 구성할 수도 있다. 도 4 등은 펠티어 소자(200)가 제2 방향(Y)으로 배열된 것을 도시하고 있으나, 펠티어 소자(200)는 제1 방향(X) 및/또는 제2 방향(Y) 중 하나 이상으로 반복 배열되거나, 또는 오직 1개만 구비될 수도 있다.

펠티어 소자(200)의 흡열면(또는 일면, 또는 냉각면, 또는 제1 면, 또는 하면)은 제1 공간(S1)과 접촉하거나, 제1 공간(S1)에 노출되고, 발열면(또는 타면, 또는 가열면, 또는 제2 면, 또는 상면)은 제2 공간(S2)과 접촉하거나, 제2 공간(S2)에 노출되도록 배치될 수 있다. 또, 상기 흡열면은 제2 공간(S2)과 비접촉하게 배치되고, 상기 발열면은 제1 공간(S1)과 비접촉하게 배치될 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 펠티어 소자는 전위차에 의해 발열면은 가열되고 흡열면은 냉각되는 등 온도 차이가 유발되는 효과를 나타내는 소자를 의미한다. 즉, 펠티어 소자(200)에 전원이 공급되면, 하면의 온도는 감소하여 주변의 열을 흡열하고 결과적으로 제1 공간(S1)이 전체적으로 냉각될 수 있다. 반면, 펠티어 소자(200)에 전원이 공급되면 상면의 온도는 증가하여 주변으로 발열하고 결과적으로 제2 공간(S2)이 전체적으로 가열될 수 있다. 상기와 같은 과정을 통해 제1 공간(S1)을 냉각시킬 수 있고, 냉각된 공기를 유로관(300)으로 강제 유동시켜 스마트 헬멧(1)을 착용한 착용자에게 냉감을 제공할 수 있다.

제1 공간(S1) 내의 펠티어 소자(200) 상에는 방열 구조체(500)가 배치될 수 있다. 방열 구조체(500)는 점유 공간 대비 높은 표면적을 갖는 형상일 수 있다. 도 4는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 속하는 평면 내에 배치된 플레이트 상에 제3 방향(Z)으로 돌출된 복수의 핀(pin)을 갖는 형상을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 방열 구조체(500)는 금속 재질로 이루어질 수 있다.

방열 구조체(500)는 펠티어 소자(200), 구체적으로 펠티어 소자(200)의 발열면(상면)과 맞닿아 배치되거나, 전도성 접착제층(미도시)을 개재하여 배치될 수 있다. 이를 통해 펠티어 소자(200)의 발열면이 발산하는 열을 흡수하고 넓은 표면적을 이용해 효과적인 방열(heat radiation)을 달성할 수 있다.

본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 제1 공간(S1)에는 별도로 방열 구조체 내지는 방열 기능을 갖는 부재가 배치되지 않을 수 있다.

하우징(110) 내의 제1 공간(S1)은 제1-1 개구(111pa)와 제1-2 개구(111pb)를 통해 하우징(110)의 외부와 유체적으로 연결될 수 있다. 이 때 제1-1 개구(111pa)에는 유로관(300)이 연결되고, 제1-2 개구(111pb) 부근에는 제1 통풍팬(421)이 배치될 수 있다.

이하에서 설명할 제1-1 개구(111pa) 및 제1-2 개구(111pb)는 하판(111)과 구획판(113) 및 그 사이의 측벽들에 의해 둘러싸이는 제1 공간(S1)에 있어서, 상기 측벽들에 형성된 개구를 지칭하는 것이며, 하판(111) 및/또는 구획판(113)에 형성된 개구를 지칭하지 않는다. 상기 측벽들은 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에 위치하여 하판(111) 및 구획판(113)을 서로 연결하는 것일 수 있다.

유로관(300)은 앞서 설명한 것과 같이 스마트 헬멧(1) 내부에 배치 및 고정되어 냉각 공기를 배출하고, 착용자에게 직접적인 냉감을 제공하는 부분일 수 있다. 유로관(300)은 충분한 내구성을 가지면서 유연성을 갖는 재질, 예를 들어 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다. 유로관(300)은 일 방향으로 연장된 대략 튜브 형상을 가질 수 있다.

예시적인 실시예에서, 유로관(300)은 연장 방향을 따라 이격 배열된 복수의 홀(300h)들을 가질 수 있다. 또, 복수의 홀(300h)들 중 적어도 일부는 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 갈수록, 즉 도 4 기준 우측으로 갈수록 홀(300h)의 크기가 더 커질 수 있다. 예를 들어, 복수의 홀(300h)들은 모두 크기가 점진적으로 커질 수 있다. 다른 예를 들어, 복수의 홀(300h)들은 제1 크기를 갖는 복수의 홀, 제1 크기 보다 큰 제2 크기를 갖는 복수의 홀 및 제2 크기 보다 큰 제3 크기를 갖는 복수의 홀이 순차적으로 배열될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 복수의 홀(300h)들의 크기는 유로관(300)의 연장 방향을 따라 크기가 증감하되, 하우징(110)에서 멀어지는 방향으로 갈수록 홀(300h)들의 크기가 커지는 경향을 가질 수도 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 유로관(300)의 타단부는 폐쇄된 형상일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 유로관(300)의 타단은 개방된 형상일 수도 있다.

펠티어 소자(200)의 흡열면과 접촉하여 냉각된 제1 공간(S1) 내의 공기는 제1 통풍팬(421)에 의해 강제 유동되어 유로관(300) 내로 유입될 수 있다. 이에 따라 냉각된 공기가 유로관(300) 내에서 유동하며 착용자에게 냉감을 제공할 수 있다.

본 실시예에 따른 냉각 장치(10)의 유로관(300)의 일단만이 하우징(110)과 연결되고, 타단은 하우징(110)과 연결되지 않도록 구성됨에 따라 하우징(110)으로부터 가까운 측의 홀(300h)을 통해서 냉각된 공기가 원활히 배출되는 반면, 하우징(110)으로부터 먼 측의 홀(300h)을 통해서는 충분한 양의 냉각 공기가 배출되지 않을 수 있다. 따라서 유로관(300)의 연장 길이에 따른 위치와 무관하게 전체적으로 균등하게 냉각된 공기를 배출할 수 있도록 유로관(300)의 연장 길이에 따라 홀(300h)의 크기를 제어할 수 있다.

제1 통풍팬(421)은 하우징(110)의 제1 공간(S1)의 공기를 강제 유동시키도록 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 통풍팬(421)은 하우징(110)의 제1 공간(S1) 내에서, 제1-2 개구(111pb) 측으로부터 제1-1 개구(111pa) 측으로, 즉 도 4 기준 우측으로 공기를 유동시킬 수 있다. 제1 통풍팬(421)에 의해 제1 공간(S1) 내에서 유동하는 공기는 복수의 펠티어 소자(200)들의 흡열면에 의해 냉각된 공기를 유로관(300) 내로 유입시킬 수 있다. 즉, 냉각된 공기가 외력에 의해 유로관(300) 내로 유입되어 유로관(300)을 따라 흐르며 홀(300h)을 통해 배출되기 때문에 착용자에게 높은 냉감을 제공할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 통풍팬(421)은 스마트 헬멧(1) 내부, 예컨대 착장체(22)와 모체(20)의 내측면 사이에 배치된 온도 센서(미도시)의 센싱 결과에 기초하여 출력이 제어되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서에 의해 측정된 스마트 헬멧(1) 내부의 온도가 소정의 제1 기준 이상으로 높을 경우, 프로세서는 제1 통풍팬(421)을 가동할 수 있다. 또, 온도 센서에 의해 측정된 온도가 제1 기준 보다 높은 제2 기준 이상으로 높을 경우, 프로세서는 제1 통풍팬(421)의 출력, 예컨대 팬의 회전 속도를 높이도록 구성될 수 있다.

도 4 등은 제1 통풍팬(421)이 하우징(110)의 외측, 즉 제1 공간(S1)의 외측에 배치되고, 제1 보조 하우징(121)(또는 제1 팬 하우징) 내에 수용된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 제1 통풍팬(421)은 하우징(110)으로 지칭될 수 있는 구성요소 내에 수용될 수도 있다. 다만, 제1 통풍팬(421)에서 발생하는 열에 의한 영향을 최소화하고, 배터리나 고장 등 유지 보수 측면에서, 제1 통풍팬(421)을 제1 보조 하우징(121)에 수용하고, 제1 보조 하우징(121)과 하우징(110)의 탈부착이 용이하도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 또, 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 통풍팬(421)은 제1 방향(X)을 따라 복수개로 배치될 수도 있다.

한편 제1 보조 하우징(121)은 외부 공기와 연결될 수 있는 복수의 제1 슬릿들(121p)을 가질 수 있다. 제1 슬릿들(121p)을 통해 제1 통풍팬(421)의 회전에 따라 발생한 공기의 유동을 원활하게 할 수 있다.

또, 하우징(110) 내의 제2 공간(S2)은 제2-1 개구(112pa)와 제2-2 개구(112pb)를 통해 하우징(110)의 외부와 유체적으로 연결될 수 있다. 이 때 제2-1 개구(112pa)는 충분한 크기를 가지고 하우징(110) 외부와 유체 연통되고, 제2-2 개구(112pb) 부근에는 제2 통풍팬(422)이 배치될 수 있다.

이하에서 설명할 제2-1 개구(112pa) 및 제2-2 개구(112pb)는 상판(112)과 구획판(113) 및 그 사이의 측벽들에 의해 둘러싸이는 제2 공간(S2)에 있어서, 상기 측벽들에 형성된 개구를 지칭하는 것이며, 상판(112) 및/또는 구획판(113)에 형성된 개구를 지칭하지 않는다. 상기 측벽들은 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에 위치하여 상판(112) 및 구획판(113)을 서로 연결하는 것일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제2-1 개구(112pa)는 제1-1 개구(111pa) 보다 큰 크기로 구비될 수 있다. 예컨대, 제2-1 개구(112pa)의 제3 방향(Z)으로의 폭은, 제1-1 개구(111pa)의 제3 방향(Z)으로의 폭 보다 클 수 있다. 또는, 제2-1 개구(112pa)는 대략 사각 형상으로 제공되고, 제1-1 개구(111pa)는 유로관(300)과 상응하는 형상의 대략 원형의 개구로 제공될 수 있다.

펠티어 소자(200)의 발열면과 접촉하여 가열된 제2 공간(S2) 내의 공기는 공기의 자연스러운 순환에 의해, 또는 제2 통풍팬(422)에 의해 강제 유동되어 제2-1 개구(112pa)를 통해 하우징(110)의 외부로 배출될 수 있다. 따라서 가열된 공기가 배출되는 제2-1 개구(112pa)를 다른 개구, 예컨대 제1-1 개구(111pa)에 비해 더 크게 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

제2 통풍팬(422)은 하우징(110)의 제2 공간(S2)의 공기를 유동시키도록 배치될 수 있다. 구체적으로 제2 통풍팬(422)은 하우징(110)의 제2 공간(S2) 내에서, 제2-2 개구(112pb) 측으로부터 제2-1 개구(112pa) 측으로, 즉 도 4 기준 우측으로 공기를 유동시킬 수 있다. 제2 통풍팬(422)에 의해 제2 공간(S2) 내에서 유동하는 공기는 복수의 펠티어 소자(200)들의 발열면에 의해 가열된 공기를 제2-1 개구(112pa)를 통해 하우징(110) 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 가열된 공기를 하우징(110) 외부로 원활히 방출하여 펠티어 소자(200)의 효율을 유지하고, 발열면과 흡열면이 바뀌는 열 역전 현상을 방지할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 냉각 장치(10)는 제2 공간(S2) 내부 공기의 온도를 측정하는 내부 온도 센서(미도시)를 더 포함하고, 제2 통풍팬(422)은 상기 온도 센서의 측정 결과에 기초하여 출력이 제어될 수 있다. 즉, 제2 공간(S2)의 온도가 높을 경우 제2 통풍팬(422)의 출력이 증가하고, 제2 공간(S2)의 온도가 낮을 경우 출력이 감소할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 통풍팬(422)은 펠티어 소자(200)의 전원과 연동되도록 구성될 수도 있다. 예컨대 펠티어 소자(200)에 전원이 공급되면 제2 통풍팬(422) 또한 전원이 공급될 수 있다.

또, 펠티어 소자(200)는 스마트 헬멧(1) 내부에 배치된 온도 센서(미도시)의 센싱 결과에 기초하여 출력이 제어되거나, 전원이 공급/차단되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서에 의해 측정된 스마트 헬멧(1) 내부의 온도가 소정의 제3 기준 이상으로 높을 경우, 프로세서는 펠티어 소자(200)에 전원을 공급할 수 있다. 또, 전술한 바와 같이 냉각의 정도, 예컨대 제1 통풍팬(421)의 출력 또한 상기 온도 센서의 측정 결과에 기초하여 제어될 수 있다.

도 4 등은 제2 통풍팬(422)이 하우징(110)의 외측, 즉 제2 공간(S2)의 외측에 배치되고, 제2 보조 하우징(122)(또는 제2 팬 하우징) 내에 수용된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 제2 통풍팬(422)은 하우징(110)으로 지칭될 수 있는 구성요소 내에 수용될 수도 있다. 다만, 제2 통풍팬(422)에서 발생하는 열에 의한 영향을 최소화하고, 배터리나 고장 등 유지 보수 측면에서, 제2 통풍팬(422)을 제2 보조 하우징(122)에 수용하고, 제2 보조 하우징(122)과 하우징(110)의 탈부착이 용이하도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 또, 도면으로 표현하지 않았으나, 제2 통풍팬(422)은 제1 방향(X)을 따라 복수개로 배치될 수도 있다.

위와 같은 배치에 따라 제1 보조 하우징(121)과 제2 보조 하우징(122)은 제3 방향(Z)으로 중첩 위치할 수 있다. 한편 제2 보조 하우징(122)은 외부 공기와 연결될 수 있는 복수의 제2 슬릿들(122p)을 가질 수 있다. 제2 슬릿들(122p)을 통해 제2 통풍팬(422)의 회전에 따라 발생한 공기의 유동을 원활하게 할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제1 통풍팬(421)과 제2 통풍팬(422)은 하나의 보조 하우징 내에 수납될 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 하우징(110)은 서브 개구(112pc)를 더 가질 수 있다. 구체적으로, 하우징(110)의 상판(112)은 서브 개구(112pc)를 가질 수 있다. 앞서 설명한 제1-1 개구(111pa), 제1-2 개구(111pb), 제2-1 개구(112pa) 및 제2-2 개구(112pb)는 모두 상판(112)과 하판(111)이 아닌 그 사이의 측벽 상에 형성된 개구를 의미하였다. 그러나 서브 개구(112pc)는 상판(112)에 형성된 점이 전술한 개구들과 상이한 점이며, 다시 말해서 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 속하는 평면 내에서 연장 및 배치된 부분인 상판(112)이 형성된 점에서 측벽에 형성된 다른 개구와 구별될 수 있다. 이에 따라 서브 개구(112pc)는 방열 구조체(500) 및/또는 펠티어 소자(200)와 제3 방향(Z)으로 중첩할 수 있다. 서브 개구(112pc)는 제2 공간(S2) 내의 가열된 공기를 더욱 원활히 배출하는 기능을 제공할 수 있다.

본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 예컨대 냉각된 공기의 유동 효율 측면에서, 구획판(113) 및/또는 하판(111)에는 별도의 개구가 형성되지 않을 수 있다. 구체적으로 설명하면, 적어도 구획판(113)을 통해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)이 유체 연결되지 않을 수 있다. 또, 적어도 하판(111)을 통해 제1 공간(S1)과 하우징(110)의 외부가 유체 연결되지 않을 수 있다.

전술한 것과 같이, 제1 공간(S1)과 외부를 연결하는 개구는 제1-1 개구(111pa)와 제1-2 개구(111pb)를 포함하거나, 또는 구성되고, 제2 공간(S2)과 외부를 연결하는 개구는 제2-1 개구(112pa), 제2-2 개구(112pb) 및 서브 개구(112pc)들을 포함하거나, 또는 구성될 수 있다. 이 때, 제2 공간(S2)과 외부를 연결하는 개구들의 개수 또는 개구들의 면적의 합은 제1 공간(S1)과 외부를 연결하는 개구들의 개수 또는 개구들의 면적의 합 보다 클 수 있다. 이는 제2-1 개구(112pa)의 크기가 제1-1 개구(111pa)의 크기 보다 크고, 및/또는 제2 공간(S2)은 서브 개구(112pc)들을 통해 외부와 연결되기 때문일 수 있다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 냉각 장치(10)는 별도의 액상 냉매의 사용 없이도 펠티어 소자(200)에 의해 냉각된 공기를 유로관(300)을 통해 유동시킬 수 있다. 특히 냉각된 공기 측, 즉 제1 공간(S1) 내의 공기를 자연스러운 순환에 의존하는 것이 아니라 제1 통풍팬(421)을 이용해 유로관(300) 내측으로 강제 유동시켜 효율이 우수할 뿐 아니라, 유로관(300)의 홀(300h)들의 크기 제어 및 배열을 통해 착용자의 냉감성을 높일 수 있다. 또, 어느 펠티어 소자(200)가 수용된 어느 하우징(110)에, 더 구체적으로는 제1 공간(S1)에 유로관(300)의 일단과 타단이 모두 연결되어 순환 구조를 형성하는 것이 아니기 때문에 냉각 장치(10)의 구성이 간단해지고 설계 자유도와 활용성이 향상될 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 다른 실시예에서 제2-1 개구(112pa)에 제2 유로관(미도시)이 삽입될 수도 있다. 상기 제2 유로관은 제1 유로관, 즉 유로관(300)과 서로 유체적으로 연결되지 않은 상이한 유로를 제공할 수 있다. 또, 유로관(300)은 측벽 상에 형성된 복수의 홀(300h)을 갖고, 제2 유로관은 측벽 상에 형성된 홀을 갖지 않거나, 또는 홀을 가질 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 또 다른 실시예에서, 제1-1 개구(111pa)와 제2-1 개구(112pa)가 서로 반대 방향에 위치하고, 제1-2 개구(111pb)와 제2-2 개구(112pb)가 서로 반대 방향에 위치할 수도 있다. 즉, 도 4 기준, 제1-1 개구(111pa)가 우측, 제1-2 개구(111pb)가 좌측에 위치하고, 제2-1 개구(112pa)가 좌측, 제2-2 개구(112pb)가 우측에 위치할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도로서, 도 4와 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉각 장치(11)는 하우징(110)의 제2 공간(S2)을 연결하는 제2-2 개구(112pb)에 유로관(300)이 삽입 내지는 결합되어 유체적으로 연결된 점이 도 4 등의 실시예에 따른 냉각 장치와 상이한 점이다.

전술한 것과 같이 유로관(300)의 일단은 하우징(110)의 제1 공간(S1)과 연결되되, 타단은 제1 공간(S1)과 연결되지 않을 수 있다. 즉, 유체 경로 상에서, 제1 공간(S1)을 경유하는 순환 구조를 형성하지 않을 수 있다.

본 실시예에 따른 냉각 장치(11)의 유로관(300)의 일단은 제1 공간(S1)과 유체 연결되되, 유로관(300)의 타단은 제2 유로관(300)과 유체 연결될 수 있다. 즉, 어느 하나의 유로관(300)의 일단과 타단이 각각 어느 하나의 하우징(110) 내 구획된 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)과 연결될 수 있다.

이 때 하우징(110)의 제2 공간(S2)은 연결된 제2-1 개구(112pa) 및 제2-2 개구(112pb)를 가지되, 제2-1 개구(112pa)는 가열된 공기를 배출할 수 있는 배출 개구로 기능하고, 제2-2 개구(112pb)는 유로관(300)을 경유하여 제1-1 개구(111pa)와 유체적으로 연결될 수 있다. 제2-2 개구(112pb)의 크기는 제1-1 개구(111pa)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 유로관(300)을 따라 냉각된 공기가 강제 유동하여 헬멧의 착용자에게 냉감을 제공할 수 있다. 이 때 유로관(300)의 홀(미도시)을 통해 미처 분사되지 못한 잔여 냉각 공기가 유로관(300)의 개방된 타단을 통해 배출될 수 있다. 본 실시예는 유로관(300)의 상기 타단을 통해 배출되는 공기를 제2 공간(S2) 내 가열된 공기를 강제 유동시키거나, 적어도 제2 공간(S2) 내 가열된 공기의 냉각에 이용함으로써 전술한 제2 통풍팬 등을 생략할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도로서, 도 4와 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉각 장치(12)는 하우징(110)이 상판을 불포함하는 점이 전술한 도 4 등의 실시예에 따른 냉각 장치와 상이한 점이다. 즉, 하우징(110)이 상판을 포함하지 않고 구획판(113) 및 하판(111)만을 가짐에 따라 제2 공간이 정의되지 않을 수 있다. 또, 방열 구조체(500)가 하우징(110)의 외부로 노출될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도로서, 도 4와 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉각 장치(13)는 유로관(300)의 일단이 제1-1 개구(111pa)에 연결되고, 타단이 제1-2 개구(111pb)에 연결된 점이 도 6의 실시예에 따른 냉각 장치와 상이한 점이다.

앞서 설명한 것과 같이 유로관(300)을 따라 냉각된 공기가 강제 유동하여 헬멧의 착용자에게 냉감을 제공할 수 있다. 이 때 유로관(300)의 홀(미도시)을 통해 미처 분사되지 못한 잔여 냉각 공기가 유로관(300)의 개방된 타단을 통해 배출될 수 있다. 본 실시예는 유로관(300)의 상기 타단을 통해 배출되는 공기를 제1 공간(S1) 내 공기를 강제 유동시키도록 하여 전술한 제1 통풍팬 등을 생략할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉각 장치(14)는 별도의 하우징 없이, 유로관(300)의 측벽 상에 하나 이상의 펠티어 소자(200)가 결합 배치된 점이 전술한 실시예들에 따른 냉각 장치와 상이한 점이다.

전술한 바와 같이 유로관(300)은 유연성을 갖는 튜브 등으로 이루어질 수 있다. 또, 유로관(300)의 측벽 상에는 유로관(300)의 연장 방향을 따라 복수의 홀(미도시)들이 형성된 상태일 수 있다.

예시적인 실시예에서, 유로관(300)의 측벽 상에는 하나 이상의 펠티어 소자(200)가 삽입되거나, 배치될 수 있다. 펠티어 소자(200)의 흡열면은 유로관(300)의 내부 공간(S1)과 접촉하거나, 또는 내부 공간(S1)에 노출될 수 있다. 또, 발열면은 유로관(300)의 외부 공간과 접촉하거나, 또는 외부 공간에 노출될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 펠티어 소자(200)의 발열면 상에는 방열 구조체(500)가 배치될 수 있다.

유로관(300)의 일단 부근에는 통풍팬(421)이 배치될 수 있다. 통풍팬(421)은 유로관(300)의 외부에 위치할 수 있다. 통풍팬(421)은 보조 하우징(121)에 수용된 상태일 수 있다. 또, 보조 하우징(121)은 유로관(300)의 일단에 삽입되거나, 또는 유로관(300)의 일단이 보조 하우징(121)의 개구에 삽입될 수 있다. 여기서 유로관(300)의 상기 일단은 전술한 실시예에 있어서 제1-2 개구와 동일한 기능을 제공할 수 있다. 유로관(300)의 타단은 개방되거나, 또는 폐쇄된 상태일 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 유로관(300)의 측벽 상에는 복수의 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 또, 상기 홀들은 유로관(300)의 연장 방향을 따라 타단으로 갈수록, 예컨대 펠티어 소자(200)로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 점차 크기가 커질 수 있다.

본 실시예에 따를 경우 냉각 장치(14)가 상대적으로 큰 부피를 갖는 하우징을 구비하지 않고, 유로관(300)의 측벽을 이용하여 펠티어 소자(200)를 결합시키고, 유로관(300)의 내부 공간(S1)과 외부 공간을 분리할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각 장치의 사시도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉각 장치(15)는 제1 하우징(110a)과 제2 하우징(110b)을 포함하고, 제1 하우징(110a)과 제2 하우징(110b)을 연결하는 유로관(300)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 하우징(110a) 및 제2 하우징(110b)은 서로 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 또, 제1 하우징(110a) 및 제2 하우징(110b)은 각각 전술한 실시예들에 따른 냉각 장치의 하우징과 동일하게 실질적으로 구성될 수 있다.

즉, 제1 하우징(110a)은 제1-1 공간과 제1-2 공간을 가지고, 그 내부에 제1 펠티어 소자가 배치될 수 있다. 또, 그 외 제1-1 통풍팬, 제1-2 통풍팬, 제1-1 보조 하우징, 제1-2 보조 하우징 등이 더 구비될 수 있다. 제1 하우징(110a)의 개구에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

마찬가지로, 제2 하우징(110b)은 제2-1 공간과 제2-2 공간을 가지고, 그 내부에 제2 펠티어 소자가 배치될 수 있다. 또, 그 외 제2-1 통풍팬, 제2-2 통풍팬, 제2-1 보조 하우징, 제2-2 보조 하우징 등이 더 구비될 수 있다. 제2 하우징(110b)의 개구에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 냉각 장치(15)의 제1 하우징(110a)과 제2 하우징(110b)은 하나의 유로관(300)을 공유할 수 있다. 유로관(300)의 일단은 제1 하우징(110a)과 유체 연결되고, 유로관(300)의 타단은 제2 하우징(110b)과 연결될 수 있다. 또, 앞서 설명한 것과 같이 제1 하우징(110a)의 어느 개구, 즉 제1-1 공간과 연결된 제1-1 개구는 냉각된 공기를 유로관(300) 내로 강제 유동시키고, 제2 하우징(110b)의 어느 개구, 즉 제2-1 공간과 연결된 제1-1 개구는 냉각된 공기를 유로관(300) 내로 강제 유동시킬 수 있다. 이에 따라 유로관(300)의 일단과 타단 측으로부터 각각 중앙 측을 향해 냉각된 공기가 유동할 수 있다.

또, 유로관(300)의 홀(300h)은 제1 하우징(110a)과 제2 하우징(110b)으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 크기가 커지되, 유로관(300)의 길이 방향 중앙 부근에서 가장 큰 크기의 홀(300h)을 가질 수 있다.

만일 필요에 따라 유로관(300)의 길이가 매우 길어질 경우 유로관(300)의 연장 길이 방향을 따라 충분한 냉각 공기의 전달이 어려울 수 있다. 이를 위해 본 실시예에 따른 냉각 장치(15)는 하나의 유로관(300)을 이용하되, 이들의 일단과 타단에 각각 펠티어 소자를 구비한 하우징들(110a, 110b)을 연결함으로써 위와 같은 문제를 완화할 수 있다.

그 외 냉각 장치(15)의 세부적인 구성요소, 이들의 배열 및 배치 관계, 결합 구조 등은 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 스마트 헬멧
10: 냉각 장치
20: 헬멧 모체
22: 착장체
110: 하우징
300: 유로관

Claims (12)

1. 모체 구멍을 갖는 헬멧 모체; 및 상기 모체 상에 배치된 냉각 장치를 포함하되, 상기 냉각 장치는,
   서로 구획된 제1 공간과 제2 공간을 제공하는 하우징으로서, 상기 모체의 외측면 상에 배치되는 하우징;
   적어도 부분적으로 상기 제1 공간으로 노출된 냉각면 및 상기 제2 공간으로 노출된 발열면을 갖도록 배치된 펠티어 소자; 및
   일단과 타단이 각각 상기 제1 공간 및 제2 공간과 연결되고, 연장 방향을 따라 배열된 복수의 홀을 갖는 유로관을 포함하고,
   상기 유로관은 상기 모체 구멍을 관통하여 적어도 부분적으로 모체의 내측면 상에 배치되고,
   상기 제1 공간의 공기는 상기 유로관을 통해 제2 공간으로 유동하도록 구성되되, 상기 제1 공간에서 냉각된 공기는 적어도 부분적으로 상기 홀을 통해 상기 모체의 내측으로 냉각 공기를 분사하도록 구성된 헬멧.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 제1 공간과 제2 공간을 구획하는 구획판,
   상기 제1 공간을 적어도 부분적으로 둘러싸 상기 구획판과 함께 상기 제1 공간을 정의하는 제1 판, 및
   상기 제2 공간을 적어도 부분적으로 둘러싸 상기 구획판과 함께 상기 제2 공간을 정의하는 제2 판을 포함하고,
   상기 제2 판에 형성된 개구의 개수 또는 개구의 면적의 합은, 상기 제1 판에 형성된 개구의 개수 또는 개구의 면적의 합 보다 크거나, 또는
   상기 제2 판은 개구를 가지되, 상기 제1 판은 개구를 갖지 않는, 헬멧.
3. 제1항에 있어서, 상기 유로관의 복수의 홀은, 상기 일단에서 타단 측으로 갈수록 크기가 커지는 헬멧.
4. 제1항에 있어서, 상기 냉각 장치는,
   상기 하우징과 탈부착 가능하게 구성된 팬 하우징, 및
   상기 팬 하우징 내에 배치되어, 상기 제1 공간의 공기를 상기 유로관 내로 강제 유동시키도록 구성된 통풍팬을 더 포함하는 헬멧.
5. 제4항에 있어서,
   상기 팬 하우징은 외부 공기와 연통되는 복수의 슬릿들을 갖는 헬멧.
6. 제4항에 있어서,
   상기 모체의 내측면 상에 배치된 온도 센서를 더 포함하되,
   상기 온도 센서의 온도 센싱 결과에 기초하여 상기 냉각 장치의 통풍팬의 전원이 제어되도록 구성된 헬멧.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 모체의 내측면 상에 배치되는 충격 흡수 부재를 더 포함하되,
    상기 냉각 장치의 유로관은 적어도 부분적으로, 상기 모체와 충격 흡수 부재 사이에서 똬리 형상으로 고정되는 헬멧.
12. 제1항에 있어서,
    상기 모체의 내측면 상에 배치된 온도 센서를 더 포함하되,
    상기 온도 센서의 온도 센싱 결과에 기초하여 상기 냉각 장치의 펠티어 소자의 전원이 제어되도록 구성된 헬멧.

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