KR102659398B1 - 열전모듈이 구비된 발판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전모듈이 구비된 발판에 관한 것이다.
상기 발판에는, 냉각팬이 설치되는 냉각 유로 및 방열팬이 설치되는 방열 유로를 형성하는 바디부 및 상기 바디부에 구비되는 커버가 포함된다. 그리고, 상기 바디부에는, 열전 모듈 중 방열 히트싱크 및 열전소자가 배치되며, 상기 커버에는 상기 열전소자와 접촉하는 흡열 히트 싱크가 포함된다.

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, 조화된 공기를 신체의 하부, 특히 발에 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기를 사용자의 발에 공급함으로써, 컴팩트한 냉기발생 장치를 구성할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 적어도 2개의 냉기 유로를 구성함으로써, 사용자의 양 발에 냉기를 공급할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 2개의 냉기 유로의 사이에 방열 유로를 구성함으로써, 방열 히트싱크를 지난 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 발판의 커버에 냉기 토출부를 형성하여, 사용자의 발에 직접적으로 냉기를 공급할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 냉기 공급용 팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 냉기 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 커버의 저면에 핀을 구비하여, 상기 냉기 공급용 팬을 통과한 공기가 발판의 전방부 및 후방부로 분배되어 유동할 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 발판의 커버는 분리 가능하게 제공됨으로써 커버의 세척이 가능한, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 냉기 공급용 팬의 위치에 대응하는 커버의 중앙부에 형성된 냉기 토출부 보다, 발판의 전방부 및 후방부에 형성된 냉기 토출부의 크기를 크게 형성하여, 상기 냉기 공급용 팬으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 냉기 토출부에서도 냉기의 토출이 원활하게 이루어질 수 있는, 열전모듈이 구비된 발판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 열전모듈이 구비된 발판에는, 냉각팬이 설치되는 냉각 유로 및 방열팬이 설치되는 방열 유로를 형성하는 바디부 및 상기 바디부에 구비되는 커버가 포함된다.
상기 바디부에는, 열전 모듈 중 방열 히트싱크 및 열전소자가 배치된다.
상기 커버에는, 상기 열전소자와 접촉하는 흡열 히트 싱크가 포함된다.
상기 커버는 상기 바디부에 분리 가능하게 결합된다.
상기 커버의 상면에는, 사용자의 발(F)이 놓여질 수 있다.
상기 커버에는, 상기 열전소자에 접촉하며 상기 냉각 유로를 지난 공기를 배출하는 냉기 배출부를 형성하는 커버 플레이트가 포함된다.
상기 커버에는, 상기 커버 플레이트로부터 연장되어 상기 냉각 유로에 위치하는 핀이 더 포함될 수 있다.
상기 냉각 유로에는 복수의 유로가 포함되며, 상기 방열 유로는 상기 복수의 유로의 사이에 배치될 수 있다.
상기 복수의 유로의 하부에는, 각각 냉각 팬이 설치될 수 있다.
상기 바디부에는, 복수의 유로 중 제 1 유로를 형성하는 제 1 파트 및 제 2 유로를 형성하는 제 2 파트가 포함될 수 있다.
상기 제 1,2 유로는 상기 제 1,2 파트의 중앙부에 각각 형성된다.
상기 커버는 상기 제 1,2 파트의 상측에 배치되며, 상기 커버의 저면과, 상기 제 1,2 파트의 상면 사이에는 중간유로가 형성된다.
상기 핀은 상기 커버로부터 하방으로 연장되어 상기 중간유로에 위치될 수 있다.
상기 냉기 배출부는 상기 중간유로의 상측에 형성될 수 있다.
상기 커버 플레이트에는, 상기 커버 플레이트의 저면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 열전소자의 흡열부에 접촉하는 플레이트 돌출부가 포함될 수 있다.
상기 열전소자를 둘러싸며, 단열재 개구부가 형성되는 모듈 단열재가 더 포함된다.
상기 플레이트 돌출부는 상기 단열재 개구부에 삽입될 수 있다.
상기 냉기 배출부는 다수의 행 및 다수의 열을 이루는 행렬 구조로 구성될 수 있다.
상기 핀은 다수의 열을 이루도록 구성될 수 있다.
상기 핀의 다수의 열은 상기 냉기 배출부의 다수의 열에 각각 정렬될 수 있다.
상기 바디부에는, 상기 제 1,2 파트의 사이에 배치되며 상기 방열 유로를 형성하는 제 3 파트가 더 포함된다.
상기 방열 유로에는, 상기 방열 팬으로부터 상기 방열 히트싱크까지의 공기유로를 형성하는 싱크 흡입측유로 및 상기 방열 히트싱크로부터 상기 바디부의 전면부 또는 후면부로 연장되는 싱크 토출측유로가 포함된다.
상기 방열 팬은 상기 바디부의 하부에 배치된다.
상기 바디부의 전면부 또는 후면부에는, 상기 방열 유로를 유동한 공기를 배출하는 방열 커버가 구비된다.
상기한 수단에 따른 발판에 의하면, 조화된 공기를 신체의 하부, 특히 발에 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있다는 효과가 나타난다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기를 사용자의 발에 공급함으로써, 컴팩트한 냉기발생 장치를 구성할 수 있다.
또한, 적어도 2개의 냉기 유로를 구성함으로써, 사용자의 양 발에 냉기를 효과적으로 공급할 수 있다.
또한, 2개의 냉기 유로의 사이에 방열 유로를 구성함으로써, 방열 히트싱크를 지난 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 발판의 커버에 냉기 토출부를 형성하여, 사용자의 발에 직접적으로 냉기를 공급할 수 있다.
또한, 냉기 공급용 팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 냉기 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 커버의 저면에 핀을 구비하여, 상기 냉기 공급용 팬을 통과한 공기가 발판의 전방부 및 후방부로 분배되어 유동할 수 있다.
또한, 발판의 커버는 분리 가능하게 제공됨으로써 커버의 세척이 가능하므로, 발판의 위생적인 관리가 가능하다.
또한, 냉기 공급용 팬의 위치에 대응하는 커버의 중앙부에 형성된 냉기 토출부 보다, 발판의 전방부 및 후방부에 형성된 냉기 토출부의 크기를 크게 형성하여, 상기 냉기 공급용 팬으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 냉기 토출부에서도 냉기의 토출이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 발판을 이용하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발판의 내부 투시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열전 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 평면 투시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 바디부 구성을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 2의 IX-IX'를 따라 절개하여 냉기 유로의 형성모습을 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 냉기 유로의 형성모습을 보여주는 저면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 방열 유로의 형성모습을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 방열 유로의 형성모습을 보여주는 저면 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버에 사용자의 발이 놓여진 모습을 보여주는 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 실시예에 따른 발판의 내부 투시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열전 모듈의 분해 사시도이다.
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 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발판(100)에는, 팬(120,122,124) 및 열전모듈(200)이 설치되는 바디부(110) 및 상기 바디부(110)의 상측에 결합되며 냉기 토출부(155)를 형성하는 커버(150)가 포함된다.
상기 커버(150)는 상기 바디부(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 사용자는 상기 커버(150)를 상기 바디부(110)로부터 분리하여 청소할 수 있고, 상기 바디부(110)의 내부를 청소할 수 있다. 따라서, 상기 발판(100)의 위생적인 관리가 가능하다.
상기 바디부(110)는 상부의 적어도 일부분이 개방된 육면체의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 바디부(110)에는 전방부(110a) 및 후방부(110b)가 포함된다. 상기 전방부(110a)는 사용자의 발(F) 중 뒷꿈치가 가깝게 위치하는 부분이며, 후방부(110b)는 발가락 부분이 가깝게 위치하는 부분으로서 이해될 수 있다.
상기 발판(100)에는, 바디부(110)의 저면에 구비되며 지면에 놓여지는 레그(119)가 더 포함된다. 상기 레그(119)는 상기 바디부(110)의 전방부(110a) 양측에서 후방부(110b)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 후방부(110b)의 지면으로부터의 높이(H2)는 상기 전방부(110a)의 지면으로부터의 높이(H1)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바디부(110)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 바디부(110)의 저면은 지면으로부터 소정 거리만큼 이격될 수 있다.
상기 바디부(110)에는, 사용자에게 공급될 냉기의 제 1,2 유로(114,115)를 형성하는 2개의 파트(111,112) 및 외부로 배출될 가열 공기의 제 3 유로(116, 제 3 유로)를 형성하는 제 3 파트(113)가 포함된다. 상기 제 1,2 유로(114,115)를 "냉각 유로", 상기 제 3 유로(116)를 "방열 유로"라 이름할 수 있다.
상기 2개의 파트(111,112)에는, 상기 바디부(110)의 좌측방부에 배치되며 제 1 유로(114)를 형성하는 제 1 파트(111) 및 상기 바디부(110)의 우측방부에 배치되며 제 2 유로(115)를 형성하는 제 2 파트(112)가 포함된다. 상기 제 1,2 파트(111,112)는 좌우 방향으로 이격될 수 있다. 이 때, 상기 제 1,2 파트(111,112)의 좌우방향으로 이격된 거리는 사용자가 양 발(F)을 발판(100)에 자연스럽게 놓았을 때, 양 발간의 거리에 대응될 수 있다.
상기 제 1 유로(114)는 상기 제 1 파트(111)의 전후 방향 기준 중앙부에 형성될 수 있다. 상기 제 1 유로(114)는 상기 바디부(110)의 일부분이 상하로 관통되도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 유로(114)의 하부에는, 외부 공기를 상기 제 1 유로(114)로 도입하기 위한 제 1 팬(120)이 설치될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 팬(120)에는 축류팬이 포함된다.
그리고, 상기 제 1 팬(120)의 하측에는 제 1 팬커버(120a)가 구비된다. 상기 제 1 팬커버(120a)는 상기 바디부(110)의 저면 중 일부분을 형성하며, 지면으로부터 상방으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 팬커버(120a)에는 이물 유입을 방지하기 위한 그릴 구조를 포함할 수 있다.
상기 제 2 유로(115)는 상기 제 2 파트(112)의 전후 방향 기준 중앙부에 형성될 수 있다. 상기 제 2 유로(115)는 상기 바디부(110)의 일부분이 상하로 관통되도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 유로(115)의 하부에는, 외부 공기를 상기 제 2 유로(115)로 도입하기 위한 제 2 팬(122)이 설치될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 팬(122)에는 축류팬이 포함된다. 상기 제 1,2 팬(120,122)을 합하여, "냉각팬"이라 이름할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 팬(122)의 하측에는 제 2 팬커버(122a)가 구비된다. 상기 제 2 팬커버(122a)는 상기 바디부(110)의 저면 중 다른 일부분을 형성하며, 지면으로부터 상방으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 팬커버(122a)에는 이물 유입을 방지하기 위한 그릴 구조를 포함할 수 있다.
상기 제 3 파트(113)는 상기 제 1,2 파트(111,112)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 3 파트(113)에는 냉기 발생을 위한 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 제 3 파트(113)의 전후 방향 기준 중앙부에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 열전모듈(200)은 상기 제 1 유로(114)와 상기 제 2 유로(115)의 사이에 배치될 수 있다.
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 바디부(110)의 상부를 향하도록 배치되고 열전소자의 발열측은 바디부(110)의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.
상기 방열 히트싱크(210)에는, 상기 히트싱크 본체(211)의 하측에 구비되어 제 3 유로(116)를 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 열전모듈(200)에는, 상기 모듈 본체(210)의 상측에 구비되어 제 1,2 유로(114,115)를 통하여 흡입된 공기와 열교환 하는 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, 도 5 참조)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 제 3 파트(113)의 하부에는 외부 공기를 도입하기 위한 제 3 팬(124)이 설치된다. 상기 제 3 팬(124)에는 축류팬이 포함된다. 그리고, 상기 제 3 팬(124)의 하측에는 제 3 팬커버(124a)가 구비된다. 상기 제 3 팬커버(124a)는 상기 바디부(110)의 저면 중 또 다른 일부분을 형성하며, 지면으로부터 상방으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 팬커버(124a)에는 이물 유입을 방지하기 위한 그릴 구조를 포함할 수 있다. 상기 제 3 팬(124)을 "방열팬"이라 이름할 수 있다.
상기 바디부(110)에는, 상기 방열 히트싱크(210)를 통하여 가열된 공기가 배출되는 방열 커버(118)가 구비된다. 일례로, 상기 방열 커버(118)는 상기 바디부(110)의 전면 및 후면에 각각 구비될 수 있다. 상기 방열 커버(118)는 제 3 유로(116)의 단부를 덮도록 배치될 수 있다.
상세히, 상기 제 3 유로(116)는 제 3 팬(124)을 통하여 흡입된 공기가 상기 방열 히트싱크(210)를 지난 후 상기 방열 커버(118)를 향하여 배출되는 공기유로, 즉 "방열 유로"로서 이해될 수 있다. 상기 방열 유로(116)에는, 상기 제 3 팬(124)으로부터 상기 방열 히트싱크(210)까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 흡입측유로(116a, 도 11 참조) 및 상기 방열 히트싱크(210)로부터 상기 방열 커버(118)까지의 공기 유로를 형성하는 싱크 토출측유로(116b, 도 12 참조)가 포함된다.
상기 싱크 흡입측유로(116a) 및 상기 싱크 토출측유로(116b)는 상기 제 3 파트(113)의 내부에 형성되는 유로로서 이해될 수 있다.
상세히, 상기 싱크 흡입측유로(116a)는 상기 바디부(110)의 저면으로부터 상기 방열 히트싱크(210)를 향하는 방향으로 형성되며, 상기 제 3 파트(113)의 전후방향 기준 중앙부에 형성된다. 그리고, 상기 싱크 토출측유로(116b)는 상기 방열 히트싱크(210)로부터 상기 바디부(110)의 전면 및 후면을 향하는 방향으로 형성되며, 상기 제 3 파트(113)의 중앙부로부터 전방부(및 후방부)를 향하는 방향으로 형성된다.
상기 제 1 파트(111)의 상면(111a) 및 상기 제 2 파트(112)의 상면(112a)은 상기 제 3 파트(113)의 상면(113a)보다 낮게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 제 1 파트(111)의 상면(111a) 및 상기 제 2 파트(112)의 상면(112a)은 상기 바디부(110)의 상단부(110a)보다 낮게 위치될 수 있다.
상기 커버(150)가 상기 바디부(110)의 상측에 결합될 때, 상기 커버(150)의 저면과 상기 제 1 파트(111)의 사이에는 소정 공간이 형성된다. 상기 소정 공간은 상기 제 1 유로(114)를 통과한 공기를 상기 커버(150)의 냉기 토출부(155)로 전달하는 제 1 중간유로(114a, 도 9 참조)를 형성할 수 있다. 상기 제 1 중간유로(114a)는 상기 냉각 유로의 일 구성이며, 상기 제 1 유로(114)의 상측에서 전후 방향으로 형성되는 유로로서 이해될 수 있다.
마찬가지로, 상기 커버(150)의 저면과 상기 제 2 파트(112)의 상면의 사이에는 소정 공간이 형성된다. 상기 소정 공간은 상기 제 2 유로(115)를 통과한 공기를 상기 커버(150)의 냉기 토출부(155)로 전달하는 제 2 중간유로(115a, 도 9 참조)를 형성할 수 있다. 상기 제 2 중간유로(115a)는 상기 냉각 유로의 일 구성이며, 상기 제 2 유로(115)의 상측에서 전후 방향으로 형성되는 유로로서 이해될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 중간유로(114a) 및 상기 제 2 중간유로(115a)를 합하여, "중간유로"라 이름할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 저면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버 구성을 보여주는 평면 투시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 바디부 구성을 보여주는 평면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발판(100)에는, 바디부(110)의 상측을 덮는 커버(150)가 포함된다.
상기 커버(150)에는, 냉기 토출부(155)를 형성하는 커버 플레이트(151) 및 상기 커버 플레이터(151)의 저면에 구비되며 상기 제 1 유로(114) 또는 상기 제 2 유로(155)를 유동한 공기를 상기 냉기 토출부(155)로 가이드 하는 핀(153)이 포함된다.
상세히, 상기 커버 플레이트(151)는 대략 4각 플레이트의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 냉기 토출부(155)는 상기 커버 플레이트(151)의 적어도 일부분이 관통되어 형성될 수 있다.
상기 냉기 토출부(155)는 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 냉기 토출부(155)는 상기 커버 플레이트(151)에 고르게 분포될 수 있다. 상기 냉기 토출부(155)는 다수의 행과 다수의 열로 정렬된 구조, 즉 행렬(matrix) 구조를 가지도록 배치된다. 일례로, 상기 다수 개의 냉기 토출부(155)는 10행 이상 및 10열 이상의 행렬 구조를 가지도록 배치될 수 있다.
상기 핀(153)은 상기 커버 플레이트(151)의 저면에 결합되며 상기 제 1,2 중간유로(114a,115a)를 향하여 하방으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 핀(153)은 상기 제 1,2 중간유로(114a,115a)에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 핀(153)은 상기 바디부(110)의 전후 방향으로 길게 연장될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 유로(114)에서 상기 제 1 중간유로(114a)로 유동한 공기는 상기 핀(153)에 의하여 가이드 되면서 상기 제 1 파트(111)의 전방부 및 후방부로 분지될 수 있다. 그리고, 공기는 상방으로 유동하고 상기 커버 플레이트(151)의 냉기 토출부(155)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 핀(153)의 하단부는 상기 제 1 파트(111)의 상면(111a) 및 상기 제 2 파트(112)의 상면(112a)으로부터 상방으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 중간유로(114a) 또는 상기 제 2 중간유로(115a)를 유동하는 공기의 유동이 상기 핀(153)에 의하여 방해되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 핀(153)은 다수 개가 구비되며, 다수 개의 핀(153)은 상기 커버(150)의 좌우 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 일례로, 상기 다수 개의 핀(153)은 좌우 방향으로 10열을 이루도록 구성될 수 있다. 다만, 핀(153)의 열의 수는 이에 한정되지 않는다.
그리고, 상기 핀(153)은 상기 커버 플레이트(151)의 저면에서 전후 방향으로 연장될 수 있다.
상기 커버(150)에는, 상기 커버 플레이트(151)에 구비되며 상기 열전소자(220)의 흡열부에 접촉하는 플레이트 돌출부(152)가 포함된다. 상기 플레이트 돌출부(152)는 상기 커버 플레이트(151)의 저면으로부터 하방으로 돌출되며, 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 열전소자(200)의 흡열부에 의하여 상기 플레이트 돌출부(152)는 냉각되고, 상기 커버 플레이트(151) 및 핀(153)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 냉열을 공급할 수 있다. 그리고, 상기 제 1,2 유로(114,115)를 유동한 공기는 상기 핀(153)과 열교환 되어 냉각되고, 냉각된 공기가 상기 냉기 토출부(155)를 통하여 상방으로 배출됨으로써 사용자에게 냉기를 공급할 수 있다.
도 7을 참조하면, 커버(150)의 핀(153)은 냉기 토출부(155)의 하측에 정렬될 수 있다. 상세히, 상기 냉기 토출부(155)는 행렬 구조를 이루며, 상기 핀(153)은 좌우 방향으로 다수의 열로 배열될 수 있다. 상기 냉기 토출부(155)의 제 1 열은 상기 핀(153)의 제 1 열과 정렬되며, 상기 냉기 토출부(155)의 제 2 열은 상기 핀(153)의 제 2 열과 정렬될 수 있다. 마찬가지로, 상기 냉기 토출부(155)의 제 3 열은 상기 핀(153)의 제 3 열과 정렬되며, 상기 냉기 토출부(155)의 제 4 열은 상기 핀(153)의 제 4 열과 정렬될 수 있다.
상기 핀(153)의 가로방향 폭은 상기 냉기 토출부(155)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 일례로, 상기 냉기 토출부(155)의 직경은 상기 핀(153)의 가로방향 폭보다 3배 이상 크게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 냉기 토출부(155)가 상기 핀(153)에 의하여 막혀서, 냉기의 유동저항이 크게 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 냉기 토출부(155)에는, 상기 제 1 유로(114) 또는 상기 제 2 유로(115)의 상측에 위치하는 중앙 토출부(155a) 및 상기 제 1,2 중간유로(114a,115a)의 상측에 위치하는 측방 토출부(155b)가 포함된다.
상기 중앙 토출부(155a)는 상기 커버 플레이트(151)의 전후방향 기준 중앙부, 즉 제 1 팬(120) 또는 상기 제 2 팬(122)의 상측에 위치한다. 그리고, 상기 측방 토출부(155b)는 상기 커버 플레이트(151)의 전방부 및 후방부에 위치한다. 따라서, 상기 제 1,2 팬(120,122)으로부터 상기 측방 토출부(155b)까지의 거리는 상기 제 1,2 팬(120,122)으로부터 상기 중앙 토출부(155a)까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
따라서, 유동 저항관점에서, 냉기는 상기 측방 토출부(155b)보다 상기 중앙 토출부(155a)로 집중되어 토출되는 경향을 나타날 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 실시예는 상기 측방 토출부(155b)의 크기를 상기 중앙 토출부(155a)의 크기보다 크게 형성할 수 있다. 이 경우, 냉기는 상기 중앙 토출부(155a) 및 측방 토출부(155b)를 통하여 균일하게 배출될 수 있다.
상기 커버 플레이트(151)의 저면 중, 상기 제 3 파트(113)의 상측에 위치하는 영역은 사용자의 양 발(F) 사이의 공간에 대응되며, 냉기 공급의 필요성이 상대적으로 적을 수 있다. 따라서, 상기 영역에는 상기 핀(153)이 구비되지 않을 수 있다.
즉, 상기 커버 플레이트(151)의 저면과 상기 제 3 파트(113)의 상면(113a) 사이의 간격은 상기 핀(153)이 위치할 만큼 크지 않을 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 커버(150)와 바디부(110)간에 간격을 줄일 수 있으므로, 컴팩트 한 발판(100)의 구현이 가능하다.
다만, 상기 제 1,2 파트(111,112)의 상면(111a,112a)과 상기 제 3 파트(113)의 상면(113a)은 구획되지 않을 수 있으며, 상기 핀(153)에 의하여 냉각된 공기 중 일부는 상기 제 3 파트(113)의 상면(113a)을 통하여 상기 커버(150)의 냉기 토출부(155)로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 커버 플레이트(151) 중, 상기 제 3 파트(113)의 상측에 위치하는 부분에도 상기 냉기 토출부(155)가 형성된다.
도 9는 도 2의 IX-IX'를 따라 절개하여 냉기 유로의 형성모습을 보여주는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 냉기 유로의 형성모습을 보여주는 저면 사시도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 발판의 커버에 사용자의 발이 놓여진 모습을 보여주는 평면도이다. 도면을 참조하여, 열전 모듈(200)을 통하여 생성된 냉기가 토출되는 과정에 대하여 설명한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제 1,2 팬(120,122)이 구동되면 발판(100)의 하부로부터 공기가 흡입된다. 상기 제 1 팬(120)으로 흡입되는 공기는 제 1 유로(114)를 따라 상방으로 유동하며, 상기 제 2 팬(130)으로 흡입되는 공기는 제 2 유로(115)를 따라 상방으로 유동한다.
상기 제 1 유로(114)의 공기는 제 1 파트(111)의 전방부 및 후방부로 유동하여 제 1 중간유로(114a)를 유동한다. 이 때, 상기 커버(150)에 구비되는 핀(153)은 상기 제 1 중간유로(114a)로의 공기 유동을 가이드 하며, 공기를 냉각한다. 그리고, 냉각된 공기는 상기 커버(150)의 냉기 토출부(155)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 제 2 유로(115)의 공기는 제 2 파트(112)의 전방부 및 후방부로 유동하여 제 2 중간유로(115a)를 유동한다. 이 때, 상기 커버(150)에 구비되는 핀(153)은 상기 제 2 중간유로(115a)로의 공기 유동을 가이드 하며, 공기를 냉각한다. 그리고, 냉각된 공기는 상기 커버(150)의 냉기 토출부(155)를 통하여 배출될 수 있다.
이러한 작용에 의하면, 제 1,2 팬(120,122)을 통하여 흡입된 공기는 핀(153)을 통하여 냉각되면서 커버(150)의 전방부 및 후방부로 고르게 분지되고, 상기 냉기 토출부(155)를 통하여 배출될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 커버(150)의 상면에 놓여진 사용자의 발(F)은 열전 모듈(200)에 의하여 냉각된 커버(150)와의 접촉에 의하여, 그리고 상기 냉기 토출부(155)를 통하여 배출되는 냉기에 의하여 시원함을 느낄 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 방열 유로의 형성모습을 보여주는 단면도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발판을 통하여, 방열 유로의 형성모습을 보여주는 저면 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제 3 팬(124)이 구동되면 발판(100)의 하부로부터 공기가 흡입된다. 상기 제 3 팬(124)으로 흡입되는 공기는 싱크 흡입측유로(116a)를 통하여 상방으로 유동하며 상기 방열 히트싱크(210)를 향한다.
상기 방열 히트싱크(210)를 지나면서 가열된 공기는 싱크 토출측유로(116b)를 통하여 제 3 파트(113)의 전방부 및 후방부로 분지된다. 이 때, 상기 방열 히트싱크(210)의 상측공간은 모듈 단열재(230)에 의하여 닫혀져 있으므로, 상기 가열된 공기가 상기 제 1 유로(114) 또는 상기 제 2 유로(115)로 유입되는 것은 제한될 수 있다.
상기 제 3 파트(113)의 전면부 및 후면부에는 방열 커버(118)가 구비되며, 상기 방열 커버(118)는 상기 싱크 토출측유로(116b)의 단부에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 싱크 토출측유로(116b)를 유동한 공기는 상기 방열 커버(118)를 통하여 상기 발판(100)의 외부로 배출될 수 있다.
이러한 작용에 의하면, 열전 모듈(200)의 방열 히트싱크(210)를 지난 고온의 공기 유동은 상기 발판(100)의 전방 및 후방으로 배출됨으로써, 사용자에게 직접 전달되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 고온의 공기 유동은 흡열 히트싱크(150, 커버)를 통하여 상방으로 배출되는 저온의 공기 유동과 혼합되지 않으므로, 사용자에게 전달되는 냉기의 손실이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
다른 실시예를 제안한다.
위 실시예는 발판(100)의 상면에 냉기 배출부를 형성하고 발판(100)의 전후면에 방열 커버를 구비함으로써, 사용자에게 냉풍을 공급하는 것으로 설명되었다.
다만, 다른 실시예로서 상기 발판(100)의 상면에 방열 커버 또는 온기 배출부를 구비하고 상기 발판(100)의 전후면에 냉기 배출부 또는 냉기 커버를 구비하여, 사용자에 온풍을 공급할 수도 있을 것이다. 이는, 열전 모듈에 역전류를 가하면, 위 실시예에서 설명한 방열 히트싱크와 흡열 히트싱크가 전환되어, 상기 발판(100)의 상면으로 온풍이 공급되고 발판(100)의 전후면으로 냉기가 배출됨으로써, 수행될 수 있다.
이 경우, 열전 소자의 상측에는 방열 히트싱크로서 기능하는 커버가 구비되어 사용자에게 온풍 또는 전도에 의한 열공급을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 열전 소자의 하측에는 흡열 히트싱크가 구비되어 냉각된 공기가 발판의 전면 또는 후면으로 배출될 수 있을 것이다.
100 : 발판 110 : 바디부
111~113 : 제 1~3 파트 114~116 : 제 1~3 유로
118 : 방열 커버 120,122,124 : 제 1~3 팬
150 : 커버 151 : 커버 플레이트
153 : 핀 155 : 냉기 토출부
200 : 열전 모듈 210 : 방열 히트싱크
220 : 열전소자 230 : 모듈 단열재

Claims (22)

  1. 냉각 유로를 형성하는 제1,2파트를 포함하는 바디부;
    상기 바디부를 덮도록 배치되며, 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버; 및
    상기 바디부에 배치되며, 열전소자 및 열전소자와 접촉하는 방열 히트싱크를 포함하는 열전모듈을 포함하고,
    상기 열전소자는 상기 방열 히트싱크와 상기 커버 사이에 배치되고,
    상기 커버에는,
    상기 열전소자에 접촉하며, 상기 냉각 유로를 지난 공기를 배출하는 냉기 배출부를 형성하는 커버 플레이트; 및
    상기 커버 플레이트로부터 연장되어, 상기 냉각 유로에 위치하는 핀이 포함되고,
    상기 바디부는 상기 열전소자가 배치되는 제3파트를 더 포함하고,
    상기 제1,2파트는 사용자에게 공급될 공기가 유동하는 상기 냉각 유로를 형성하고, 상기 제3파트는 외부로 배출될 공기가 유동하는 방열 유로를 형성하며,
    상기 냉각유로는 제1유로 및 제2유로를 포함하고, 상기 방열유로는 상기 제1,2유로의 사이에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1,2파트에는 냉각 유로를 형성하기 위한 냉각팬이 구비되고,
    상기 냉각팬에는,
    상기 바디부의 하부에 구비되며, 상기 제 1 유로를 통한 공기의 유동을 강제하는 제 1 팬; 및
    상기 바디부의 하부에 구비되며, 상기 제 2 유로를 통한 공기의 유동을 강제하는 제 2 팬이 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1파트는 상기 제 1 유로를 형성하고, 상기 제2파트는 상기 제 2 유로를 형성하며,
    상기 제 1,2 유로는 상기 제 1,2 파트의 중앙부에 각각 형성되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 제 1,2 파트의 상측에 배치되며,
    상기 커버의 저면과, 상기 제 1,2 파트의 상면 사이에는 중간유로가 형성되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 핀은 상기 커버로부터 하방으로 연장되어 상기 중간유로에 위치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핀은 상기 커버의 저면에서 전후 방향으로 연장되어, 상기 제 1,2 유로를 지난 공기를 상기 제 1,2 파트의 전방부 및 후방부로 가이드 하는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉기 배출부는 상기 중간유로의 상측에 형성되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 바디부에 분리 가능하게 결합되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트에는,
    상기 커버 플레이트의 저면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 열전소자의 흡열부에 접촉하는 플레이트 돌출부가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열전소자를 둘러싸며, 단열재 개구부가 형성되는 모듈 단열재가 더 포함되며,
    상기 플레이트 돌출부는 상기 단열재 개구부에 삽입되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉기 배출부는 다수의 행 및 다수의 열을 이루도록 구성되며,
    상기 핀은 다수의 열을 이루도록 구성되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 핀의 하나의 열은 상기 냉기 배출부의 하나의 열에 정렬하도록 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3파트는 상기 제 1,2 파트의 사이에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제3파트에는 상기 방열 유로를 형성하기 위한 방열 팬이 구비되고,
    상기 방열 유로에는,
    상기 방열 팬으로부터 상기 방열 히트싱크까지의 공기유로를 형성하는 싱크 흡입측유로; 및
    상기 방열 히트싱크로부터 상기 바디부의 전면부 또는 후면부로 연장되는 싱크 토출측유로가 포함되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방열 팬은 상기 제3파트의 저면에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 바디부의 전면부 또는 후면부에는, 상기 방열 유로를 유동한 공기를 배출하는 방열 커버가 구비되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  18. 냉각팬이 설치되는 냉각 유로 및 방열팬이 설치되는 방열 유로를 형성하는 바디부;
    상기 바디부에 설치되며, 상기 방열 유로에 위치하는 방열 히트싱크;
    상기 바디부를 덮도록 배치되며, 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버; 및
    상기 방열 히트싱크와 상기 커버의 사이에 배치되는 열전소자가 포함되며,
    상기 커버에는, 상기 열전소자에 접촉하며, 상기 냉각 유로를 지난 공기를 배출하는 냉기 배출부를 형성하는 커버 플레이트 및 상기 커버 플레이트로부터 연장되어 상기 냉각 유로에 위치하는 핀이 포함되고,
    상기 냉각 유로에는 제 1 유로 및 제 2 유로가 포함되며, 상기 방열 유로는 상기 제 1,2 유로의 사이에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  19. 냉각 유로를 형성하는 제1,2파트 및 방열유로를 형성하며 상기 제1,2파트로부터 분리된 제3파트를 포함하는 바디부;
    상기 바디부를 덮도록 배치되며, 사용자의 발(F)이 놓여지는 상면을 가지는 커버; 및
    상기 바디부에 배치되며, 열전소자 및 열전소자와 접촉하는 방열 히트싱크를 포함하는 열전모듈을 포함하고,
    상기 커버는 상기 냉각 유로를 지난 공기를 배출하는 냉기 배출부를 형성하는 커버 플레이트 및 상기 커버 플레이트로부터 연장되는 플레이트 돌출부 및 핀을 포함하고,
    상기 플레이트 돌출부는 상기 열전소자에 접촉하도록 상기 제3파트에 위치하고, 상기 핀은 상기 냉각 유로에 위치하도록 상기 제1파트 또는 상기 2파트에 위치하며,
    상기 제3파트는 상기 제1,2파트의 사이에 배치되는,
    열전모듈이 구비된 발판.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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