KR102623103B1 - 열전모듈이 구비된 발판 - Google Patents

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KR102623103B1
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Abstract

본 발명은 열전모듈이 구비된 발판에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 열전모듈이 구비된 발판에는, 방열 팬 및 열전모듈이 구비되는 모듈 하우징 및 상기 모듈 하우징의 일측에 배치되며 송풍팬이 구비되는 송풍부가 포함된다. 그리고, 상기 열전모듈에는, 상기 방열 팬의 출구측에 설치되는 방열 히트싱크 및 상기 모듈 하우징의 상부에 구비되며 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버가 더 포함되며, 상기 커버는 흡열 히트싱크로서 기능한다.

Description

열전모듈이 구비된 발판 {Foothold including thermoelectric module}
본 발명의 실시예는 열전모듈이 구비된 발판에 관한 것이다.
사용자가 책상에 앉아 공부를 할 때, 하체 부분이 덥거나 춥게 느껴질 때가 있다. 이는 책상의 측면 및 전면등이 외부에 대하여 닫혀 있어 공기가 잘 통하지 않기 때문이다. 특히, 날씨가 무더운 여름철에는 에어컨을 가동하더라도 에어컨의 냉기가 책상 하부로는 잘 전달되지 않아 하체 부분이 덥게 느껴지고 심할 경우 땀을 흘리게 된다. 이러한 환경에서, 사용자는 집중력이 저하되어 학습효과가 떨어지는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여, 사용자는 별도의 냉방기구, 예를 들어 이동식 에어컨 또는 선풍기등을 책상 옆에 놔두고 가동하여야 하는 불편함이 있었다.
종래에는, 발에 온풍을 공급하는 기술과 관련하여 아래와 같은 특허문헌이 개시된 바 있다.
1. 공개번호 (공개일자) : 10-2013-0066328 (2013년 6월 20일)
2. 발명의 명칭 : 발 온풍기
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 공기를 신체의 하부, 특히 발에 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기를 발생시키고, 추가로 사용자의 발에 공기를 공급할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 적어도 2개의 급기 유로를 구성함으로써, 사용자의 양 발에 공기를 공급할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 2개의 급기 유로의 사이에 방열 유로를 구성함으로써, 방열 히트싱크를 지난 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열전모듈이 설치되는 모듈 하우징의 양측에 송풍부를 마련하고, 상기 송풍부로부터 공기를 공급함으로써 사용자의 발이 전도 및 대류에 의하여 냉열을 공급받을 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 급기용 팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 급기 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 커버의 상면에 핀을 구비하여, 커버에서의 열전달율을 증가시킬 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 모듈 하우징의 커버는 분리 가능하게 제공됨으로써 커버의 세척이 가능한, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 모듈 하우징과 송풍부의 사이에 에어 가이드를 마련하여, 송풍부에서 공급되는 공기가 모듈 하우징으로 용이하게 공급될 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 모듈 하우징의 측방에 송풍팬이 구비되고, 상기 송풍팬은 팬 지지부에 의하여 상기 모듈 하우징보다 높은 위치에 배치되도록 함으로써, 상기 송풍팬으로부터 상기 모듈 하우징의 상측 공간으로 공기를 용이하게 공급할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 열전모듈이 구비된 발판에는, 방열 팬 및 열전모듈이 구비되는 모듈 하우징 및 상기 모듈 하우징의 일측에 배치되며 송풍팬이 구비되는 송풍부가 포함된다.
상기 열전모듈에는, 상기 방열 팬의 출구측에 설치되는 방열 히트싱크가 포함된다.
상기 열전모듈에는, 상기 모듈 하우징의 상부에 구비되며 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버가 더 포함되며, 상기 커버는 흡열 히트싱크로서 기능한다.
상기 열전모듈에는, 상기 방열 히트싱크와 상기 커버의 사이에 배치되는 열전소자가 더 포함된다.
상기 방열 팬 또는 상기 송풍팬은 축류팬으로 구성된다.
상기 모듈 하우징에는 상하 방향으로 관통되는 하우징 개구부를 가지는 하우징 본체 및 상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 상기 커버가 포함될 수 있다.
상기 방열팬은 상기 하우징 개구부의 하부에 배치되며, 상기 방열 히트싱크는 상기 방열팬의 상측에 배치된다.
상기 하우징 본체의 적어도 일면에 형성되며, 상기 방열 히트싱크를 통과한 공기가 배출되는 커버 개구부 및 상기 커버 개구부에 구비되는 방열 커버가 더 포함된다.
상기 모듈 하우징에는, 방열 유로가 형성된다.
상기 방열 유로에는, 상기 방열 팬으로부터 상기 방열 히트싱크까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 흡입측유로 및 상기 방열 히트싱크로부터 방열 커버까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 토출측유로가 포함될 수 있다.
상기 커버에는, 상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 커버 플레이트 및 상기 커버 플레이트의 저면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 열전소자의 흡열부에 접촉하는 플레이트 돌출부가 포함된다.
상기 열전소자를 둘러싸며, 단열재 개구부가 형성되는 모듈 단열재가 더 포함되며, 상기 플레이트 돌출부는 상기 단열재 개구부에 삽입된다.
상기 송풍부에는, 상기 송풍팬이 설치되는 설치공간을 형성하며, 상단부에 가이드 토출부를 가지는 유로 가이드가 더 포함된다.
상기 유로 가이드에는, 상기 모듈 하우징을 향하여 라운드지게 또는 경사지게 연장되는 경사부가 포함된다.
상기 송풍부에는, 상기 모듈 하우징의 일측에 구비되는 제 1 송풍부 및 상기 모듈 하우징의 타측에 구비되는 제 2 송풍부가 포함된다.
상기 송풍부에는, 상기 송풍부의 상면에 형성되어 공기를 배출하는 송풍 토출부 및 상기 송풍팬을 거친 공기를 상기 커버의 상측으로 안내하는 에어 가이드가 더 포함된다.
상기 에어 가이드는 상기 송풍 토출부와 상기 커버의 사이에 배치된다.
상기 에어 가이드에는, 상기 송풍부의 상면으로부터 제 1 설정각도(θ1)로 상향 경사지게 연장되는 제 1 면 및 상기 제 1 면의 상단부로부터 상기 커버(150)를 향하여 제 2 설정각도(θ2)로 하향 경사지게 연장되는 제 2 면이 포함된다.
상기 제 2 설정각도(θ2)는 상기 제 1 설정각도(θ1)보다 크게 형성된다.
상기 송풍부에는, 상기 송풍팬을 지지하는 팬 지지부가 더 포함되며, 상기 송풍팬의 중심부의 높이는 상기 커버의 높이보다 크게 형성될 수 있다.
상기 커버에는, 상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 커버 플레이트 및 상기 커버 플레이트의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 핀이 포함된다.
상기한 수단에 따른 발판에 의하면, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 공기를 신체의 하부, 특히 발에 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기를 발생시키고, 추가로 사용자의 발에 공기를 공급할 수 있다.
또한, 적어도 2개의 급기 유로를 구성함으로써, 사용자의 양 발에 공기를 효과적으로 공급할 수 있다.
또한, 2개의 급기 유로의 사이에 방열 유로를 구성함으로써, 방열 히트싱크를 지난 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 열전모듈이 설치되는 모듈 하우징의 양측에 송풍부를 마련하고, 상기 송풍부로부터 공기를 공급함으로써 사용자의 발이 전도 및 대류에 의하여 냉열을 공급받을 수 있다.
또한, 급기용 팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 급기 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 커버의 상면에 핀을 구비하여, 커버에서의 열전달율을 증가시킬 수 있다.
또한, 모듈 하우징의 커버는 분리 가능하게 제공됨으로써 커버의 세척이 가능하다.
또한, 모듈 하우징과 송풍부의 사이에 에어 가이드를 마련하여, 송풍부에서 공급되는 공기가 모듈 하우징으로 용이하게 공급될 수 있다.
또한, 모듈 하우징의 측방에 송풍팬이 구비되고, 상기 송풍팬은 팬 지지부에 의하여 상기 모듈 하우징보다 높은 위치에 배치되도록 함으로써, 상기 송풍팬으로부터 상기 모듈 하우징의 상측 공간으로 공기를 용이하게 공급할 수 있다.
도 1은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 발판을 이용하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 내부 투시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈 하우징의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈 하우징의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커버의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 송풍부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 송풍부의 분해 사시도이다.
도 10은 도 2의 X-X'를 따라 절개한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발판의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발판의 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발판의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발판의 평면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 발판을 이용하는 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 내부 투시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판의 저면도이다.
도 1을 참조하면, 사용자(H)는 의자(C)에 앉아 책상(D)에서 학습을 할 때 본 발명의 실시예에 따른 발판(100)을 이용할 수 있다.
상세히, 상기 발판(100)은 책상(D)의 하부 공간에 위치될 수 있고, 사용자는 발(F)을 상기 발판(100)의 상면에 놓아둘 수 있다. 그리고, 상기 발판(100)의 상면을 통하여 조화된 공기가 토출되어 사용자의 발(F)에 공급될 수 있다.
상기 발판(100)은 전기선(W)을 통하여 전원을 공급받을 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않으며, 상기 발판(100)은 자체 내장된 배터리를 통하여 전원을 공급받을 수도 있을 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발판(100)에는, 방열 팬(140)이 설치되는 모듈 하우징(110) 및 상기 모듈 하우징(110)의 양측에 구비되며 송풍팬(142,144)이 설치되는 송풍부(120,130)가 포함된다.
상기 송풍부(120,130)에는, 상기 모듈 하우징(110)의 일측에 구비되는 제 1 송풍부(120) 및 타측에 구비되는 제 2 송풍부(130)가 포함된다. 상기 제 1,2 송풍부(120,130)는 상기 모듈 하우징(110)을 기준으로 서로 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 상기 송풍팬(142,144)에는, 상기 제 1 송풍부(120)에 구비되는 제 1 송풍팬(142) 및 상기 제 2 송풍부(130)에 구비되는 제 2 송풍팬(144)이 포함된다.
상기 방열팬(140)은 상기 모듈 하우징(110)의 저면부(113)에 설치된다. 그리고, 상기 제 1 송풍팬(142)은 상기 제 1 송풍부(120)의 저면부(123)에 구비되며, 상기 제 2 송풍팬(144)은 상기 제 2 송풍부(130)의 저면부(133)에 구비될 수 있다.
상기 모듈 하우징(110)에는 열전모듈(200)이 설치되며, 상기 모듈 하우징(110)의 전방부 또는 후방부에는 상기 열전모듈(200)을 통과한 고온의 공기가 배출되는 방열 커버(118)가 구비될 수 있다.
상기 모듈 하우징(110)의 저면부(113)에는 방열 흡입공이 형성되며, 상기 방열팬(140)은 상기 방열 흡입공의 상측에 배치된다. 상기 방열팬(140)의 구동에 따라, 상기 방열 흡입공을 통하여 흡입된 공기는 상기 열전모듈(200)의 방열 히트싱크를 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 일례로, 상기 방열팬(140)에는 축류팬이 포함된다.
상기 모듈 하우징(110)의 전면부 및 후면부에는, 상기 열전모듈(200)의 방열 히트싱크를 통과한 공기를 외부로 배출하는 방열 커버(118)가 구비될 수 있다.
상기 모듈 하우징(110)에는 커버(150)가 포함된다. 상기 커버(150)의 상면은 사용자의 발(F)이 놓여지는 면을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 커버(150)는 상기 열전모듈(200)의 흡열 히트싱크로서 기능할 수 있다.
상기 커버(150)는 하우징 본체(111, 도 5 참조)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 사용자는 상기 커버(150)를 상기 하우징 본체(111)로부터 분리하여 청소할 수 있고, 상기 하우징 본체(111)의 내부를 청소할 수 있다. 따라서, 상기 발판(100)의 위생적인 관리가 가능하다.
상기 제 1 송풍부(120)의 저면부(123)에는 제 1 송풍흡입공이 형성되며, 상기 제 1 송풍흡입공의 상측에는 상기 제 1 송풍팬(142)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 송풍팬(142)이 구동되면, 상기 제 1 송풍흡입공을 통하여 흡입된 공기는 상기 제 1 송풍팬(142)을 거쳐 상방으로 유동한다.
상기 제 1 송풍부(120)의 상면에는 공기가 배출되는 제 1 토출부(125)가 형성된다. 상기 제 1 토출부(125)는 다수의 구멍을 포함한다. 상기 제 1 송풍팬(142)을 거친 공기는 상기 제 1 토출부(125)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 상기 제 1 송풍부(120)에는, 상기 제 1 송풍흡입공으로부터 상기 제 1 토출부(125)를 향하여 연장되는 제 1 송풍유로가 형성될 수 있다.
상기 제 2 송풍부(130)의 저면부(133)에는 제 2 송풍흡입공이 형성되며, 상기 제 2 송풍흡입공의 상측에는 상기 제 2 송풍팬(144)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 송풍팬(144)이 구동되면, 상기 제 2 송풍흡입공을 통하여 흡입된 공기는 상기 제 2 송풍팬(144)을 거쳐 상방으로 유동한다.
상기 제 2 송풍부(130)의 상면에는 공기가 배출되는 제 2 토출부(135)가 형성된다. 상기 제 2 토출부(135)는 다수의 구멍을 포함한다. 상기 제 2 송풍팬(144)을 거친 공기는 상기 제 2 토출부(135)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 상기 제 2 송풍부(130)에는, 상기 제 2 송풍흡입공으로부터 상기 제 2 토출부(135)를 향하여 연장되는 제 2 송풍유로가 형성될 수 있다. 상기 제 1 토출부(125)와 상기 제 2 토출부(135)를 합하여, "송풍 토출부"라 이름할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈 하우징의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈 하우징의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커버의 측면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈 하우징(110)에는, 하우징 본체(111)와, 상기 하우징 본체(111)에 설치되는 열전모듈(200) 및 상기 하우징 본체(111)의 내부에 형성되며 상기 하우징 본체(111)에서 흡입되어 상기 열전모듈(200)의 방열 히트싱크(210)를 거친 공기가 유동하는 방열유로(116)가 포함된다.
그리고, 상기 방열유로(116)의 단부에는 방열 커버(118)가 구비될 수 있다.
상세히, 상기 하우징 본체(111)는 상부의 적어도 일부분이 개방된 육면체의 형상을 가질 수 있다. 상기 하우징 본체(111)에는 상하로 관통되는 하우징 개구부(112)가 형성된다. 상기 하우징 개구부(112)의 하부에 방열팬(140)이 설치되며, 상기 방열팬(140)의 하측에 상기 방열팬(140)의 하부를 덮는 방열팬 커버(140a)가 구비될 수 있다. 상기 방열팬 커버(140a)는 상기 하우징 본체(111)의 저면 중 일부분을 형성하며, 지면으로부터 상방으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 방열팬 커버(140a)에는 이물 유입을 방지하기 위한 그릴 구조를 포함할 수 있다.
상기 하우징 본체(111)에는 전면부(111a) 및 후면부(111b)가 포함된다. 일례로, 상기 전면부(111a)는 사용자의 발(F) 중 뒷꿈치가 가깝게 위치하는 부분이며, 상기 후면부(111b)는 발가락 부분이 가깝게 위치하는 부분으로서 이해될 수 있다.
상기 전면부(111a) 및 후면부(111b)에는, 상기 방열 커버(118)가 결합되는 커버 개구부(111c)가 각각 형성된다. 상기 방열유로(116)는 상기 하우징 개구부(112)로부터 상기 전면부(111a)를 향하여, 그리고 상기 하우징 개구부(112)로부터 상기 후면부(111b)를 향하여 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 방열팬(140)이 구동되면, 상기 하우징 본체(111)의 하부로부터 공기가 흡입되어 상기 하우징 개구부(112) 내에서 상방으로 유동하며, 상기 열전 모듈(210)의 방열 히트싱크(210)와 열교환 한다. 상기 열교환을 통하여 가열된 공기는 상기 하우징 본체(111)의 전면부(111a) 및 후면부(111b)로 분지되어 상기 방열 유로(116)를 유동하며, 상기 병열 커버(118)를 통하여 외부로 배출된다.
상기 발판(100)에는, 하우징 본체(111)의 저면에 구비되며 지면에 놓여지는 레그(119, 도 1 참조)가 더 포함된다. 상기 레그(119)는 상기 하우징 본체(111)의 전면부(111a) 양측에서 후면부(111b)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고, 상기 레그(119)는 레그의 전방부보다 후방부의 상하 높이가 더 클 수 있도록, 경사지게 연장될 수 있다.
상기 레그(119)의 구성에 의하여, 상기 후면부(111b)의 지면으로부터의 높이가 상기 전면부(111a)의 지면으로부터의 높이보다 크게 형성될 수 있다. 상기 하우징 본체(111)의 상측에 커버(150)가 결합되고 사용자의 발(F)이 상기 커버(150)에 놓였을 때, 발(F)의 발가락 부분이 뒷꿈치 부분보다 상대적으로 높은 위치에 있게 될 수 있다. 따라서, 사용자의 발(F)이 발판(100) 위에 놓였을 때, 사용자는 편안함을 느낄 수 있다. 그리고, 상기 레그(119)에 의하여 상기 하우징 본체(111)의 저면은 지면으로부터 소정 거리만큼 이격될 수 있다.
상기 하우징 개구부(112)에는 상기 열전모듈(200)이 설치될 수 있다. 상기 발판(100)에는 냉동 사이클을 구동하기 위한 부품, 일례로 압축기와 같은 고소음 발생원이 구비되지 않으므로, 상기 발판(100)의 구동중에 소음발생이 저감되는 효과가 나타날 수 있다.
상기 열전모듈(200)은 상기 하우징 본체(111)의 전후 방향 기준 중앙부에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 방열 유로(116)는 상기 열전모듈(200)로부터 전방 및 후방을 향하여 연장되도록 형성될 수 있다.
상세히, 상기 열전모듈(200)에는, 열전소자(220, thermoelectric elements)와 접촉하는 방열 히트싱크(210)가 포함된다. 상기 방열 히트싱크(210)에는, 대략 4각 플레이트 형상을 가지는 히트싱크 본체(211) 및 상기 히트싱크 본체(211)의 상면에 돌출되어 상기 열전소자(220)가 부착 또는 체결되는 소자 결합부(212)가 포함된다.
상기 열전소자(220)는 펠티어 효과를 이용하여 냉각과 발열을 구현하는 소자를 가리킨다. 열전소자의 흡열측은 하우징 본체(111)의 상부를 향하도록 배치되고 열전소자의 발열측은 하우징 본체(111)의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.
상기 방열 히트싱크(210)에는, 상기 히트싱크 본체(211)의 하측에 구비되어 상기 하우징 본체(111)의 하부를 통하여 흡입된 공기와 열교환 하는 히트싱크 핀(215)이 포함된다. 상기 히트싱크 핀(215)은 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 핀(215)은 상기 히트싱크 본체(211)의 저면에 결합되어 하방으로 연장될 수 있다.
상기 방열 유로(116)에는, 상기 방열 팬(140)으로부터 상기 방열 히트싱크(210)까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 흡입측유로(116a, 도 10 참조) 및 상기 방열 히트싱크(210)로부터 상기 방열 커버(118)까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 토출측유로(116b, 도 10 참조)가 포함된다.
상기 싱크 흡입측유로(116a) 및 상기 싱크 토출측유로(116b)는 상기 모듈 하우징(110)의 내부에 형성되는 유로로서 이해될 수 있다.
상세히, 상기 싱크 흡입측유로(116a)는 상기 하우징 본체(111)의 저면으로부터 상기 방열 히트싱크(210)를 향하는 방향으로 형성되며, 상기 하우징 본체(111)의 전후방향 기준 중앙부에 형성된다. 그리고, 상기 싱크 흡입측유로(116a)는 상기 하우징 개구부(112)의 적어도 일부분을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 싱크 토출측유로(116b)는 상기 방열 히트싱크(210)로부터 상기 하우징 본체(111)의 전면부(111a) 및 후면부(111b)를 향하는 방향으로 형성된다.
상기 열전모듈(200)에는, 상기 모듈 본체(210)의 상측에 구비되는 흡열 히트싱크가 더 포함된다. 상기 커버(150)가 상기 흡열 히트싱크를 구성한다.
상기 흡열 히트싱크(150, 커버)는 상기 열전소자(220)의 상부에 구비되는 흡열부와 접촉하도록 배치되며, 상기 방열 히트싱크(210)는 상기 열전소자(220)의 하부에 구비되는 방열부와 접촉하도록 배치된다. 상기 열전소자의 흡열부와 방열부는 면 접촉 가능한 형상을 가지며, 서로 반대되는 면을 형성할 수 있다.
상기 열전소자 모듈(200)에는, 상기 흡열 히트싱크(150)와 상기 방열 히트싱크(210)의 사이에 설치되는 모듈 단열재(230)가 더 포함된다. 일례로, 상기 모듈 단열재(230)는 열전소자(220)의 테두리를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 모듈 단열재(230)에는 단열재 개구부(235)가 형성될 수 있다. 상기 단열재 개구부(235)는 상기 모듈 단열재(230)의 상하면이 관통되는 홀을 형성할 수 있다.
상기 커버(150)의 플레이트 돌출부(152)는 상기 단열재 개구부(235)에 삽입되어 상기 열전 소자(220)에 접촉할 수 있다. 상기 열전 소자(220)는 상기 단열재 개구부(235)의 내측에 위치할 수 있다.
상기 플레이트 돌출부(152)는 상기 커버(150)의 저면에 돌출하도록 구성될 수 있다. 상세히, 상기 커버(150)에는, 대략 4각 플레이트 형상을 가지는 커버 플레이트(151) 및 상기 커버 플레이터(151)의 저면에 구비되는 상기 플레이트 돌출부(152)가 포함된다. 상기 커버 플레이트(151)의 상면은 사용자의 발(F)이 놓여지는 놓임면을 형성한다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 송풍부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 송풍부의 분해 사시도이고, 도 10은 도 2의 X-X'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발판(100)에는, 모듈 하우징(110)의 양측에 구비되는 제 1 송풍부(120) 및 제 2 송풍부(130)가 포함된다. 상기 제 1,2 송풍부(120,130)는 상기 모듈 하우징(110)을 기준으로 대칭되는 구성을 가질 수 있다. 그리고, 제 1,2 송풍부(120,130)의 구성은 서로 동일한 바, 여기서는 제 1 송풍부(120)를 기준으로 설명하며 제 2 송풍부(130)에 대하여는 제 1 송풍부(120)의 설명을 원용한다.
상기 제 1 송풍부(120)에는, 송풍부 본체(121) 및 상기 송풍부 본체(121)의 하부에 결합되며 저면 개구부(123a)를 형성하는 저면부(123)가 포함된다.
상기 송풍부 본체(121)는 하부가 개방된 직육면체의 형상을 가지며, 상기 송풍부 본체(121)의 상면에는 공기가 토출되는 제 1 토출부(125)가 형성된다. 그리고, 상기 송풍부 본체(121)의 내부에는, 송풍팬(142) 및 유로 가이드(160)가 배치되는 본체 함몰부(122)가 형성된다. 상기 본체 함몰부(122)는 상기 송풍부 본체(121)의 저면으로부터 상방으로 함몰하도록 구성될 수 있다.
상기 저면부(123)는 대략 4각 플레이트 형상을 가지며, 상기 저면 개구부(123a)는 상기 저면부(123)의 중심부에 형성될 수 있다. 상기 저면 개구부(123a)는 공기의 흡입을 위한 흡입공으로서 기능한다. 상기 저면 개구부(123a)에는 제 1 송풍팬 커버(142a)가 결합되며, 상기 제 1 송풍팬 커버(142a)의 상측에 상기 제 1 송풍팬(142)이 위치될 수 있다. 상기 제 1 송풍팬(142)에는 축류팬이 포함된다.
상기 제 1 송풍부(120)에는, 상기 송풍부 본체(121)의 내부에 설치되는 유로 가이드(160)가 더 포함된다. 상기 유로 가이드(160)의 내부에는 상기 제 1 송풍팬(142)이 배치되며, 상기 제 1 송풍팬(142)을 거친 공기는 상기 유로 가이드(160)의 내부유로를 거쳐 상기 제 1 토출부(125)를 향한다.
상세히, 상기 유로 가이드(160)에는, 팬 설치공간(163)을 가지는 가이드 본체(161) 및 상기 가이드 본체(161)의 상단부에 개구되어 형성되는 가이드 토출부(165)가 포함된다. 상기 가이드 본체(161)는 상하가 관통되는 하우징을 포함하며, 상기 가이드 본체(161)의 내측 하부에 상기 제 1 송풍팬(142)이 위치될 수 있다.
상기 가이드 본체(161)에는, 공기를 상기 모듈 하우징(110)측으로 가이드 하기 위한 경사부(162)가 포함된다. 상기 경사부(162)는 상기 가이드 본체(161)의 하단부로부터 상기 가이드 토출부(165)까지 소정의 곡률 또는 경사를 가지도록 연장될 수 있다.
일례로, 제 1 송풍부(120)는 상기 모듈 하우징(110)의 우측에 배치되며, 도 9에 도시되는 바와 같이, 상기 경사부(162)는 상기 가이드 본체(161)의 하단부로부터 모듈 하우징(110)의 중앙부를 향하여 좌측 상방으로 라운드지게 또는 경사지게 연장될 수 있다 (도 10 참조).
반대로, 제 2 송풍부(130)는 상기 모듈 하우징(110)의 좌측에 배치되며, 제 2 송풍부(130)의 경사부(162)는 상기 가이드 본체(161)의 하단부로부터 상기 모듈 하우징(110)의 중앙부를 향하여 우측 상방으로 라운드지게 또는 경사지게 연장될 수 있다 (도 10 참조).
상기 제 1 송풍팬(142)이 구동하면, 상기 저면 개구부(123a)를 통하여 흡입된 공기는 상기 제 1 송풍팬(142)을 거쳐 상방으로 유동하며, 상기 유로 가이드(160)의 내부에서 방향 전환되고 상기 제 1 토출부(125)를 통하여 상기 모듈 하우징(110)의 상측 공간으로 배출될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커버(150)가 하우징 본체(111)의 상측에 결합된 상태에서, 상기 플레이트 돌출부(152)는 상기 모듈 단열재(230)의 단열재 개구부(235)에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 플레이트 돌출부(152)는 상기 단열재 개구부(235)의 내측에 위치한 열전소자(200)에 접촉할 수 있다.
상기 방열팬(140)이 구동되면, 상기 모듈 하우징(110)으로 흡입된 공기는 방열 히트싱크(210)와 열교환 되며 방열 유로(116a,116b)를 거쳐 상기 모듈 하우징(110)의 외부로 배출된다.
한편, 상기 플레이트 돌출부(152)는 상기 열전소자(200)의 흡열부에 의하여 냉각되고, 상기 커버 플레이트(151)는 상기 플레이트 돌출부(152)를 통하여 전도 방식에 의하여 냉각될 수 있다. 즉, 상기 커버(150)는 상기 열전모듈(200)의 흡열 히트싱크의 일 구성으로 이해될 수 있다. 결국, 상기 커버 플레이트(151)의 상면은 사용자의 발과 직접 접촉되어 사용자에게 냉열(Qc)을 공급할 수 있다.
상기 제 1,2 송풍팬(142,144)이 구동되면, 상기 제 1,2 송풍부(120,130)로 각각 흡입된 공기는 제 1,2 송풍팬(142,144)을 거쳐 상기 모듈 하우징(110)의 중앙부로 배출되고 사용자의 발(F)에 공급될 수 있다. 결국, 상기 커버(150)의 상면에 놓여진 사용자의 발(F)은 열전 모듈(200)에 의하여 냉각된 커버(150)와의 접촉에 의하여, 그리고 제 1,2 송풍부(120,130)의 제 1 토출부(125)를 통하여 배출되는 공기에 의하여 시원함을 느낄 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발판의 평면도이고, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발판의 측면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발판(100a)에는, 모듈 하우징(110) 및 상기 모듈 하우징(110)의 일측에 구비되는 송풍부(120')가 포함된다. 상기 모듈 하우징(110)에 관한 설명은, 제 1 실시예의 모듈 하우징(110)에 관한 설명을 원용한다.
상기 송풍부(120')에는, 송풍팬(142') 및 상기 송풍팬(142')의 하측에 배치되는 송풍팬 커버(142a')가 포함된다. 그리고, 상기 송풍부(120')에는, 상기 송풍팬(142')을 거친 공기를 상기 모듈 하우징(110)의 상측공간으로 배출하기 위하여 그 유동방향을 가이드 하는 유로 가이드(160)가 더 포함된다. 상기 송풍팬(142'), 송풍팬 커버(142a') 및 유로 가이드(160)에 관한 설명은, 제 1 실시예의 그것들에 관한 설명을 원용한다.
상기 송풍부(120')에는, 제 1 토출부(125')가 형성되는 상면을 가지는 송풍부 본체(121')가 포함된다. 그리고, 상기 발판(100a)에는, 상기 송풍부(120')의 상부에 배치되는 에어가이드(180)가 더 포함된다.
상기 에어가이드(180)는 상기 송풍부 본체(121')의 상면에서 돌출하도록 구비되며, 상기 제 1 토출부(125')와 커버(150) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 에어가이드(180)는 비행기 날개와 같은 단면을 가지도록 라운드지게 또는 경사지게 형성될 수 있다.
상세히, 상기 에어가이드(180)에는, 상기 송풍부 본체(121')의 상면으로부터 제 1 설정각도(θ1)로 상향 경사지게 연장되는 제 1 면(181) 및 상기 제 1 면(181)의 상단부로부터 상기 커버(150)를 향하여 제 2 설정각도(θ2)로 하향 경사지게 연장되는 제 2 면(182)이 포함된다. 상기 제 2 설정각도(θ2)는 상기 제 1 설정각도(θ1)보다 크게 형성될 수 있다.
상기 송풍팬(142')이 구동되면, 상기 송풍부(120')의 제 1 토출부(125')에서 토출된 공기는 상기 에어가이드(180)의 제 1,2 면(181,182)을 따라 상기 커버(150)측으로 유동하며, 이 때 상기 에어가이드(180)의 표면을 지나면서 유속의 감소가 줄어들 수 있다 (코안다 효과, coanda effect). 따라서, 송풍부(120')의 공기 공급능력이 개선될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발판의 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발판(100b)에는, 모듈 하우징(110)이 포함된다. 상기 모듈 하우징(110)에 관한 설명은 제 1 실시예의 모듈 하우징(110)에 관한 설명을 원용한다.
상기 발판(100b)에는, 상기 모듈 하우징(110)의 측방에 배치되는 송풍팬(190)이 더 포함된다. 상기 송풍팬(190)에는, 축류팬이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 송풍팬(190)의 하측에는, 상기 송풍팬(190)을 지지하는 팬 지지부(195)가 구비된다.
상기 팬 지지부(195)의 높이는 상기 모듈 하우징(110)의 높이와 동일하거나 그보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 송풍팬(190)의 중심부의 높이는 상기 모듈 하우징(110), 특히 커버(150)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 상기 송풍팬(190)이 구동하면, 상기 송풍팬(190)에서 발생되는 공기는 상기 커버(150)의 상측 공간으로 공급될 수 있다.
결국, 열전 모듈(200)에 의하여 냉각된 커버(150)의 상측으로 공기가 공급될 수 있으므로, 사용자의 발(F)은 시원함을 더 크게 느낄 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발판의 평면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발판(100c)에는, 핀(158)이 구비되는 커버(150)가 포함될 수 있다.
상세히, 상기 커버(150)에는, 4각 플레이트 형상을 가지는 커버 플레이트(151) 및 상기 커버 플레이터(151)의 상면에 구비되는 핀(158)이 포함된다. 그리고, 상기 커버 플레이트(151)의 저면에는 제 1 실시예에서 설명한 플레이트 돌출부(152)가 구비될 수 있다.
상기 핀(158)은 반구 형상을 가지도록 구성될 수 있다. 상기 핀(158)에 의하여 상기 커버(150)의 열교환 면적이 증가될 수 있으므로 열전달 효율이 개선될 수 있다. 그리고, 상기 커버(150)의 상면에는 사용자의 발(F)이 놓여지므로, 상기 핀(158)에 의하여 지압의 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.
100 : 발판 110 : 모듈 하우징
111 : 하우징 본체 116 : 방열 유로
118 : 방열 커버 120 : 제 1 송풍부
130 : 제 2 송풍부 140 : 방열 팬
142,144 : 송풍 팬 150 : 커버
151 : 커버 플레이트 153 : 핀
200 : 열전 모듈 210 : 방열 히트싱크
220 : 열전소자 230 : 모듈 단열재

Claims (19)

  1. 방열 팬이 구비되는 모듈 하우징;
    상기 방열 팬의 출구측에 설치되는 방열 히트싱크;
    상기 모듈 하우징의 상부에 구비되며, 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버;
    상기 방열 히트싱크와 상기 커버의 사이에 배치되는 열전소자; 및
    상기 모듈 하우징의 외부에 구비되며, 사용자의 발이 위치하는 상기 커버의 상측공간으로 공기를 공급하는 송풍팬이 구비되는 송풍부를 포함하고,
    상기 송풍부는 상기 송풍부의 상면에 형성되어 공기를 배출하는 송풍 토출부 및 상기 송풍팬을 거친 공기를 상기 커버의 상측으로 안내하고 상기 송풍 토출부와 상기 커버의 사이에 배치되는 에어 가이드를 더 포함하며,
    상기 에어 가이드는 상기 송풍부의 상면으로부터 제 1 설정각도(θ1)로 상향 경사지게 연장되는 제 1 면 및 상기 제 1 면의 상단부로부터 상기 커버(150)를 향하여 상기 제 1 설정각도(θ1)보다 큰 제 2 설정각도(θ2)로 하향 경사지게 연장되는 제 2 면을 포함하는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 하우징에는,
    상하 방향으로 관통되는 하우징 개구부를 가지는 하우징 본체; 및
    상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 상기 커버가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방열팬은 상기 하우징 개구부의 하부에 배치되며, 상기 방열 히트싱크는 상기 방열팬의 상측에 배치되는.
    열전모듈이 구비된 발판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징 본체의 적어도 일면에 형성되며, 상기 방열 히트싱크를 통과한 공기가 배출되는 커버 개구부; 및
    상기 커버 개구부에 구비되는 방열 커버가 더 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징 개구부에는 공기를 흡입하는 방열 흡입공이 포함되며,
    상기 방열 흡입공으로부터 상기 커버 개구부를 향하여 유동하는 공기의 유로를 정의하는 방열 유로가 더 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방열 유로에는,
    상기 방열 팬으로부터 상기 방열 히트싱크까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 흡입측유로; 및
    상기 방열 히트싱크로부터 상기 방열 커버까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 토출측유로가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버에는,
    상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 커버 플레이트; 및
    상기 커버 플레이트의 저면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 열전소자의 흡열부에 접촉하는 플레이트 돌출부가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 열전소자를 둘러싸며, 단열재 개구부가 형성되는 모듈 단열재가 더 포함되며,
    상기 플레이트 돌출부는 상기 단열재 개구부에 삽입되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍부에는, 상기 송풍팬이 설치되는 설치공간을 형성하며, 상단부에 가이드 토출부를 가지는 유로 가이드가 더 포함되며,
    상기 유로 가이드에는, 상기 모듈 하우징을 향하여 라운드지게 또는 경사지게 연장되는 경사부가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍부에는,
    상기 모듈 하우징의 일측에 구비되는 제 1 송풍부; 및
    상기 모듈 하우징의 타측에 구비되는 제 2 송풍부가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍부에는, 상기 송풍팬을 지지하는 팬 지지부가 더 포함되며,
    상기 송풍팬의 중심부의 높이는 상기 커버의 높이보다 크게 형성되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버에는,
    상기 하우징 본체의 상측에 구비되는 커버 플레이트; 및
    상기 커버 플레이트의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 핀이 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열팬은 상기 모듈 하우징의 저면에 배치되며, 상기 송풍팬은 상기 송풍부의 저면에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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