KR20100112045A - 신발의 열기 및 냉기 발생 장치시스템 - Google Patents

신발의 열기 및 냉기 발생 장치시스템 Download PDF

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KR20100112045A KR1020090030588A KR20090030588A KR20100112045A KR 20100112045 A KR20100112045 A KR 20100112045A KR 1020090030588 A KR1020090030588 A KR 1020090030588A KR 20090030588 A KR20090030588 A KR 20090030588A KR 20100112045 A KR20100112045 A KR 20100112045A
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Abstract

본 발명은 신발(구두, 운동화, 작업화, 군화, 힐 등의 모든종류)에 열기 및 냉기 발생 기능에 관한 것으로서, 추운 지역 또는 겨울에 발생하는 동상의 예방과 더운 지역 또는 무더운 여름날 고온의 작업장, 여름에 발생하기 쉬운 무좀, 습진 등을 예방하고 발을 항상 시원하고 쾌적하게 유지시켜 작업의 능률을 향상시킬 수 있도록 하기 위함으로 발의 건강관리와 추위와 더위를 예방하기 위한 것이다. 본 기능은 신발 착용자의 신발 뒷굽에 구비되어 보행시 신발 착용자의 운동에너지의 무게압력에 의해 건전지등의 전원이나 외부 에너지의 공급이 필요 없이 자가 발열 또는 발냉하고 신발 내부의 온도를 적절하게 변환 할 수 있는 기능으로 착용 및 사용이 간편하고 보다 경제적일 뿐만 아니라 환경오염을 전혀 유발하지 않는 발열, 발냉 기능을 갖는 신발에 관한 것이다. 이러한 본 시스템의 원리는 에어컨의 원리와 비슷한 원리로서 신발 뒷굽에 내장되어 있는 본체에 보행자의 운동에너지의 무게압력이 피스톤에 전달되어 기체의 압력을 상승시키게 되고 열기를 띤 압축 기체는 열교환저장소에 압축저장 되거나, 주위의 열기이나 냉기 등으로 교환되게 된다. 압력을 받아 분사된 압력기체는 열기나이나 냉기로 변환되어 순환배관을 통해 순환되며, 열기나 냉기가 신발내로 전해지게 되는 방식이다. 또한 형상기억합금(바이메탈)을 이용해 신발내부안쪽에 이를 이용한 센서를 부착하여 외부의 전원이 필요없이 신발 내부의 온도에 따라 열기나 냉기 발산기능을 자동 조절 가능한 기능으로 여름이나 겨울철 작업환경이 열악한 산업인, 또는 산악인이나, 군인, 노인 등 모든 사람의 발 건강관리에 큰 도움이 될 수 있어 미래지향적인 신발이라 할 수 있겠다.
신발, 구두, 발열, 발냉, 형상기억합금(바이메탈), 온도감지

Description

신발의 열기 및 냉기 발생 장치시스템{shoes of hot air or chill the occur device system}
본 발명은 신발(구두, 운동화, 작업화, 군화, 힐)에 열기 및 냉기 발생 기능에 관한 것으로서, 신발 착용자의 신발 뒷굽에 구비되어 건전지등의 전원이나 외부 에너지의 공급이 필요없이 보행시 신발 착용자의 운동에너지의 무게압력만으로 자체 열기나 냉기를 발산하고, 착용자의 신발내부온도에 의해 형상기억합금(바이메탈)이 자동 반응하여 열기나 냉기를 조절하여 신발내부의 온도를 적절하게 변환할 수 있는 기능이다. 본 발명은 에어컨의 원리와 비슷한 원리로서 에어컨 원리를 간단히 설명하자면 압축기에서 고온고압의 기체로 만들어져서 응축기를 거치면서 고온고압의 액체로 변화된 후, 작은 구멍을 통해 넓은 곳으로 분사 방출하게 되면서 주위에 열을 빼앗게 되며 이러한 팽창변 과정을 거치면서 저온저압의 기체로 된다. 저온저압의 기체는 증발기를 거치며 차가운 기체로 만들어지고, 더워진 공기는 다시 압축기로 리싸이클되는 구조이다.
본 발명의 장치가 내장되어 있는 신발을 착용하고 보행할 시에 보행자의 운동에너지의 무게압력이 신발 뒷굽에 내장되어 있는 본체로 전달되게 된다. 이때 본체에는 피스톤의 작용으로 압력공실에 압력을 가하게 되면서 기체가 고온고압으로 변화하게 된다. 이때 고온고압으로 변화된 기체는 순환배관을 거치며 열기를 발산하며 신발 내부를 따뜻하게 만든다. 순환배관을 거치며 열기를 발산한 기체는 차가워져서 열교환 압력저장소로 이동하며 분사 방출하게 되며 팽창되고 차가워진다. 차가워진 기체는 열교환 압력저장소의 긴 배관을 통과하며 주변의 열을 얻어 오게 되며, 다시 압력공실로 이동되어 진다. 이동되어진 데워진 기체는 보행자의 무게압력에 의해 다시 압력이 가해져 고온고압의 기체로 변해 순환 배관을 통해 열기를 발산하게 된다. 이러한 리싸이클 구조의 원리로써 압력공실과 순환배관은 압축기와 응축기 역할을 하며, 콘트롤박스의 밸브박스내에 위치한 압력분사밸브는 팽창변 기능을, 열교환 압력저장소는 증발기 기능을 가진다. 냉기의 발산은 반대의 과정을 거치게 된다. 또한 전원이 필요 없는 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서를 신발내부 안쪽에 부착하여 신발내부의 온도에 따라 본체의 장치가 자동 조절된다.
종래의 판매되고 있는 신발이나 신발창은 보온 기능만을 제공하고, 열기나 냉기를 발산하는 기능을 가진 상품은 전무하다 할 수 있다. 기 제출되어진 특허부분을 들어 설명한다면 실용신안 출원 20-2001-0038546호의 기술 내용은 합금류의 판재를 재료를 사용하고, 1.5볼트의 낮은 전원을 사용하게끔 되어 있으나, 전력의 소비가 많을뿐더러 별도로 전원의 저장 공간을 만들어 부착해야 하며, 발열에만 국한 되어 있고, 발냉에 대해서는 언급되어 있지 않고, 또한 전원(건전지)을 사용하며 교환하는데 번거로울 뿐만 아니라 교환하는데 소모되는 경제적 손실도 만만치 않다 하겠다.
또한 실용신안등록 제 20-0393818호는 발열패드가 구비된 신발깔창에 관한 것으로, 메탄올이나 메탄과 같은 탄화수소를 촉매를 통하여 연소시키는 방식이다. 하지만 발열이 가능한 공지된 촉매연소 활성부재가 포함 되어 있어 피부의 화상 또는 제어가 불가능하고, 메탄올이나 메탄과 같은 탄화수소를 촉매제를 매번 충전해야 한다는 번거로움과 경제적인 낭비를 초래한다.
그리고 실용신안 등록 20-0291766호에서는 발열수단의 수축에 따라 유체가 오리피스를 통과하면서 마찰열이 발생하여 유체온도를 상승시키고, 발열수단의 팽창에 따라 승온된 유체가 신발창에 배설된 유동관을 통해 순환하면서 열을 전달하여 발을 따뜻하게 보온할 수 있으며, 기체의 냉매를 사용해 냉기를 발산할 수있다고 하였으나, 여름과 겨울 계절이 바뀔 때 마다 냉매를 교환하여야 하고, 열기나 냉기가 발산할 때 제어의 어려움이 있다.
상기한 바와 같이 지적 재산권으로 출원된 기술 구성의 대부분이 발열체를 전기 장판 등에 사용하는 열선을 사용하거나 메탄과 같은 탄화수소를 촉매를 통하여 연소시킴으로서 소비전력 낭비 문제 및 전기적 연결이 상용 교류 전원을 사용, 화재의 위험이나, 화상의 위험성과 발열에만 거론하고 있어 여름철에는 착용하지 못하는 단점과 유체의 흐름을 이용한 방식도 열기와 냉기를 발생시킨다 하더라도 계절마다의 신발교체나, 액체와 냉매 교체의 번거로움, 온도제어의 제약 등의 이러한 점들을 해소하여야 한다.
이러한 상기 과제의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 보행자가 보행시 운동에너지의 무게압력만을 사용하며, 신발 뒷굽 내부에 내장된 본체에 의해 피스톤으로 기체의 압력을 증가시키고, 기체가 열교환 압력저장 배관을 거쳐 압력분사밸브를 통과하면서 급팽창하며, 순환배관을 통해 순환하면서 신발 내에 열기와 냉기를 전달하게 되어 착용자의 발을 따뜻하거나, 시원하게 해준다. 또한 형상기억합금(바이메탈)을 이용한 센서나 스프링을 사용함으로서 외부의 전원이 필요없이 신발의 내부온도에 따라 자동조절 할 수 있다.
이로써 신발 착용자의 보행으로 발생하는 운동에너지의 무게압력에 의한 자가발전형식으로 전원을 필요치 않으며, 발열의 재료인 전열선을 사용한 전기 발열 방식이나 촉매 연소제를 필요치 않는다. 또한 이로 인한 불필요한 전원의 거치대나 저장소등이 제거되며, 교환 등의 번거스러움을 해소하고, 사용이 간편하고 환경오염을 유발하지 않으며, 금전적인 낭비를 예방할 수 있다 하겠다.
본 발명은 에어컨기능의 원리를 이용하여 신발 내부에 열기와 냉기를 발산하여 신발 착용자의 내부온도에 따라 자동변환이 가능한 기능에 관한 것으로 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 신발 내부에 구성되어지는 장치들을 설명한 사시도로서 신발 뒷굽(600)과 신발밑창(500)에 본체(100)가 들어갈 수 있을 정도의 크기와 두께만큼 홈을 만들어 본체(100)를 그 홈에 구성하고 신발내부로 열기 및 냉기를 발산시켜 주는 기능을 하는 순환배관(800)과 신발내부의 온도를 감지하여 자동으로 열기 및 냉기로 전환시켜 주는 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700), 이와 연결된 보호관(160) 등이 구성된다. 본체(100) 위에는 금속재질의 피스톤누름판(200)이 연결 구성되어지며 신발 착용자의 무게에너지에 대한 압력을 균일하게 받을 수 있게 하였고, 본체(100)와 순환배관(800), 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)의 형상에 맞게 신발중창(300)에 홈을 만들어 신발밑창(500) 위에 안착시킨다. 이때 신발중창(300)의 홈들은 본체(100)와 순환배관(800) 등을 보호하는 역할을 하며, 착용자로 하여금 신발의 압력을 흡수하는 역할도 한다. 신발중창(300) 위에는 정확한 온도를 감지하기 위해 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서 노출홀(410)을 구 비하였으며, 이로 인해 본체(100) 내부의 콘트롤박스(150)를 효율적으로 전환할 수 있도록 하였다. 또한 순환배관(800)에서의 열기나 냉기가 빠르고, 더욱 효과적으로 신발내부에 전달될 수 있도록 냉, 온기 방출홀(420)을 구비하여 신발중창(300)에 안착시키게 된다.
제 2 도와 제 3 도는 본체(100)의 외형도와 내부 상세도로서 신발 착용자가 보행할 시 신발 뒷굽(600)에 무게압력이 피스톤누름판(200)과 연결되어진 본체(100)의 피스톤(140)에 전달될 때 본체(100) 내부에 위치한 장치들에 대한 설명이다. 본체(100)는 강하고 가벼운 금속소재의 장치보호 원형케이스(110)와 기체의 압력을 압축 저장할 수 있는 압력공실(142)이 함께 구성되어지며, 무게압력이 없을 경우 피스톤(140) 외부에 둘러싸여 구비되어진 압축코일스프링(120)이 피스톤누름판(200)과 연결된 피스톤(140)을 상부로 밀어 올려 무게압력을 받기 이전의 상태로 되돌린다. 보호케이스 내부에는 열교환 압력저장소(130)가 구성되어지고 콘트롤박스(150)와 이들을 연결하기 위해 구성된 배관들로 구성되어진다. 보호케이스는 무게압력에 의한 내부 장치들의 파손 등을 방지하는 기능을 갖는다. 피스톤(140)은 공기흡입 쵸크밸브(141)가 구성되어 피스톤(140)에 압력이 가해질 경우 압력공실(142)에 압력이 압축저장될 수 있도록 자동으로 닫히게 되며, 무게압력이 없을 때, 즉 피스톤(140)이 압력을 가하기 이전의 상태로 되돌아 갈 때는 압력공실(142)에 외부의 기체를 흡입하기 위해 자동 오픈되는 기능을 갖는다. 압력공실(142)은 배출과 흡입 등 기체의 순환작용을 할 수 있도록 a홀(142a)과 b홀(142b) 2구가 구 성되며, 기체는 이 압력공실(142)의 2구를 통해 압력공실(142)과 콘트롤박스(150) 연결배관(830, 850)을 거쳐 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130), 순환배관(800)을 통해 이동순환하며, 열기 또는 냉기를 발산하게 된다. 열교환 압력저장소(130)는 코일처럼 달팽이관 배관형식으로 압력공실(142) 둘레를 약간 띄워 회전하며 감싸고 위치하며, 윗 배관과 아래 배관사이에는 약간의 간격을 두어 빠른 열교환이 이뤄진다. 열교환 압력저장소(130)의 양 끝부분에는 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관(810, 860)이 구성된다. 콘트롤박스(150)의 한쪽 끝에는 콘트롤박스(150) 내의 밸브박스(154) 이동기능을 갖는 이동유도축(161)과 형상기억합금(바이메탈)스프링(162), 이를 보호하는 보호관(160), 이와 연결된 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)가 서로 연결되어 구성된다.
제 4 도와 제 5 도는 콘트롤박스(150)와 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)의 세부상세도로서 열기와 냉기가 신발 내부의 온도에 의해 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)로 하여금 변환될 때 콘트롤박스(150) 내부의 세부진행을 설명한 사시도이다.
콘트롤박스(150)는 3개의 연결홀로 이뤄지며, 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)과 압력공실(142)과 순환배관(800) 연결홀(152), 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130) 연결 배관홀(153)이 맞은편까지 개방되어 구성된다. 콘트롤박스(150) 한쪽에는 콘트롤박스(150) 내부의 밸브박스(154)를 조절할 수 있는 보호관(160) 내부에 위치한 이동유도축(161)이 연결되어 있고 이동유도 축(161) 맞은편에는 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)이 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)와 연결 부착되어 있다. 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)와 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)은 인체의 가장 괘적한 온도로 기억저장되어 제작되었으며, 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)의 저장기억과 2 ~ 3℃ 정도 차이가 날 때 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)이 작동하여 수축되거나 팽창하여 이동유도축(161)으로 콘트롤박스(150)내의 밸브박스(154)를 전,후 이동전환 자동 조절한다. 밸브박스(154) 내부에는 5개의 밸브와 연결관이 구비되어있다. 5개의 밸브 중 기체를 강한 압력에서 분사할 수 있게 압력분사밸브(155)와 역방향 압력분사밸브(156) 순으로 구성하였고, 압력공실(142)과 순환배관(800), 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130)로의 기체이동을 위해 연결관(157, 159)을 구성하였으며, 압력공실(142)에서의 열교환 압력저장소(130)로 기체의 유입을 방지하기 위해 역방향방지 배출밸브(158)를 구성하였다.
열기를 발산할 때는 밸브박스(154)의 압력분사밸브(155)는 콘트롤박스(150)의 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)과 일치되어 연결되며, 연결관(157)은 압력공실(142)과 순환배관(800) 연결홀(152)로 일치되어 연결되고, 역방향 방지배출밸브(158)는 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130) 연결 배관홀(153)과 일치되어 연결된다.
냉기를 발산할 때는 신발 내부온도의 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)로부터 온도를 감지하여 보호관(160) 내부에 위치한 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)이 자동 팽창하게 되면서 콘트롤박스(150) 내의 밸브박스(154)를 이동유도 축(161)이 밀어내며 이동하여 밸브박스(154)의 압력분사밸브(155)는 막히게 되고, 역방향 압력분사밸브(156)가 콘트롤박스(150)의 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)이 일치되어 연결되고, 연결관(157)은 막히게 됨과 동시에 연결관(159)이 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130) 연결배관홀(153)과 일치되어 연결되며, 이때 역방향방지 배출밸브(158)는 압력공실(142)과 순환배관(800) 연결홀(152)과 일치되어 연결되어 기체를 흐르게 한다. 이로써 기체의 유동이 순방향에서 역방향으로 즉, 열기에서 냉기로 또는 냉기에서 열기로 신발 내부온도에 따라 자동 전환되게 된다.
제 6 도에서는 본체(100)에서 열기를 발산할 때 내부 장치들의 진행예시를 설명한 사시도로서, 본 장치가 내장된 신발을 착용하고 보행할 시에 보행자의 운동에너지인 무게압력이 신발 뒷굽(600)에 피스톤누름판(200)과 연결되어진 본체(100)의 피스톤(140)에 전달될 때 피스톤(140)의 공기흡입 쵸크밸브(141)가 공기흡입 후 닫히게 되며 계속적인 피스톤(140) 작용으로 압력공실(142)의 압력이 높아지게 되고, 콘트롤박스(150)내 밸브박스(154)의 압력분사밸브(155)의 배출구가 작아 압력이 가중되게 된다. 기체는 이로 인한 고압으로 열기를 발생하게 된다. 고온고압으로 변화된 기체는 압력공실(142)의 a홀(142a)을 통해 압력공실(142)과 콘트롤박스(150) 연결배관(830)과 콘트롤박스(150) 밸브박스(154)내의 연결관(157), 콘트롤박스(150)와 순환배관(800)을 연결하는 배관(840)을 거쳐 순환배관(800)에 열기를 전달하며 흐르게 되고 순환배관(800)을 통해 발산된 열기는 신발안창(400)의 냉, 온 기 방출홀(420)로 방출되어 신발내부 전체로 전달하게 된다. 순환배관(800)을 거치며 열기를 빼앗긴 기체는 콘트롤박스(150)와 순환배관(800)을 연결하는 배관(820)을 거쳐 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내에 위치한 압력분사밸브(155)를 통해 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관(810)을 거쳐 열교환 압력저장소(130)에 분사되며, 급팽창하게 되고 주위에 열을 빼앗겨 차가워진다. 차가워진 기체는 달팽이관처럼 길게 압력공실(142) 둘레를 회전하며 감싸고 있는 열교환 압력저장소(130)의 배관을 따라 흐르게 되며, 흐르는 동안 주변의 열을 흡수하여 따뜻해진다. 따뜻해진 기체는 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관(860)과 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내에 위치한 역방향 방지 배출밸브(158), 압력공실(142)과 콘트롤박스(150) 연결배관(850)을 거쳐 b홀(142b)로 압력공실(142)에 유입되게 된다. 압력공실(142)에 다시 유입된 기체는 보행자의 무게압력에 의해 다시 압력이 가해져 고온고압의 기체로 변해 순환배관(800)을 통해 열기가 순환되고 신발 내부에 열기를 발산하게 된다. 즉, 기체는 압력공실(142)의 a홀(142a)로 방출되어 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 연결관(157), 순환배관(800) 순서로 이동하여 열기를 발산하고 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 압력순환밸브(155)로 분사되며, 열교환 압력저장소(130)를 거쳐 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 역방향 방지배출밸브(158)를 통해 b홀(142b)로 압력공실(142)에 유입되게 되고 이러한 과정이 리싸이클 된다. 여기에서 압력공실(142)과 순환배관(800)은 에어컨의 압축기와 응축기 역할을 하며 열을 발산하고, 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154) 내에 위치한 압력분사밸브(155)는 팽창기능을 하 여 기체를 급팽창시키고, 열교환 압력저장소(130)는 증발기 기능을 하여 기체가 차가워지게 된다.
제 7 도에서 본체(100)에서 냉기를 발산할 때 내부 장치들의 진행예시를 설명한 사시도로써 그 세부과정을 설명하자면 보행자의 운동에너지인 무게압력이 신발 뒷굽(600)에 피스톤누름판(200)과 연결되어진 본체(100)의 피스톤(140)에 전달된 후 내부장치의 과정을 거쳐 순환배관(800)에 열기를 발산하게 된다. 신발내부의 온도가 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)의 저장기억온도와 2 ~ 3℃ 정도 차이가 날 때 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)이 작동하여 콘트롤박스(150)내의 밸브박스(154)를 이동유도축(161)이 밀어내며 이동하게 된다. 이때 상기의 제 4도와 제 5도에서 설명한 바와 같이 콘트롤박스(150)의 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)에 있던 압력분사밸브(155)가 이동하여 막히게 되고, 역방향 압력분사밸브(156)가 콘트롤박스(150)의 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)로 일치되어 기체를 열교환 압력저장소(130)에서 순환배관(800)으로 안내하게 된다. 그리고 연결관(157)은 막히게 되고, 연결관(159)이 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130) 연결 배관홀(153)과 일치되어 연결되며, 역방향방지 배출밸브는 압력공실(142)과 순환배관(800) 연결홀(152)과 일치되어 연결되게 된다.
콘트롤박스(150)내의 밸브박스(154)가 이동되어지고, 보행자의 운동에너지인 무게압력이 신발 뒷굽(600)에 피스톤누름판(200)과 연결되어진 본체(100)의 피스 톤(140)에 전달될 때 피스톤(140)의 공기흡입 쵸크밸브(141)가 공기 흡입 후 닫히게 되며 계속적인 피스톤(140) 작용으로 압력공실(142)의 압력이 높아지게 되고, 기체는 압력공실(142)의 b홀(142b)을 통해 압력공실(142)과 콘트롤박스(150) 연결배관(850)을 거쳐 콘트롤박스(150)내 밸브박스(154)의 연결관(159), 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관(860)을 거쳐 열교환 압력저장소(130)로 유입되게 된다. 이때 열교환 압력저장소(130)와 연결된 콘트롤박스(150)내 밸브박스(154)의 역방향 압력분사밸브(156)의 배출구가 작아 압력이 가중되며, 열기를 발생하게 된다. 고온고압으로 변화된 기체는 콘트롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관(810)을 거쳐 콘트롤박스(150)내 밸브박스(154)의 역방향 압력 분사밸브(156)로 분사되고, 콘트롤박스(150)와 순환배관(800)을 연결하는 배관(820)을 통해 순환배관(800)을 따라 급팽창하게 되며, 주위에 열을 빼앗겨 순환배관(800)이 차가워지게 된다. 차가워진 기체는 콘트롤박스(150)와 순환배관(800)을 연결하는 배관(840)을 통해 콘트롤박스(150)내 밸브박스(154)의 역방향 방지배출밸브(158), 압력공실(142)과 콘트롤박스(150) 연결배관(830)을 거쳐 a홀(142a)로 압력공실(142)에 유입되게 된다. 압력공실(142)에 다시 유입된 기체는 보행자의 무게압력에 의해 다시 압력이 가해져 고온고압의 기체로 변해 열교환 압력저장소(130)를 통해 열기를 발산하게 되며, 이러한 과정들이 리싸이클 된다.
즉 기체는 압력공실(142)의 b홀(142b)로 방출되어 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 연결관(159), 열교환 압력저장소(130)를 거쳐 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 역방향 압력분사밸브(156)로 분사 급팽창되고, 순환배관(800)을 거 쳐 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)내의 역방향 방지배출밸브(158)를 통해 a홀(142a)로 압력공실(142)에 유입되게 된다.
이로써 신발 내부온도에 따라 기체의 유동이 순방향에서 역방향으로 자동전환 조절되어 열기에서 냉기로 전환된다 하겠다.
제 1도는 신발 내부의 구성되어지는 장치들을 설명한 사시도
제 2, 3도는 본체의 외형도와 내부 상세도
제 4도는 콘트롤박스와 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서와의 상세도
제 5도는 열기와 냉기를 조절하는 콘트롤박스내의 세부 진행을 설명한 사시도
제 6도는 본체에서 열기를 발산할 때 내부 장치들의 진행예시를 설명한 사시도
제 7도는 본체에서 냉기를 발산할 때 내부 장치들의 진행예시를 설명한 사시도
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
A : 따뜻한 공기일 때의 콘트롤박스내 밸브박스 이동 형태
B : 차가운 공기일 때의 콘트롤박스내 밸브박스 이동 형태
100 : 본체 110 : 장치보호 원형케이스
120 : 압축코일스프링 130 : 열교환 압력저장소
140 : 피스톤 141 : 공기흡입 쵸크밸브
142 : 압력공실 142a : a홀
142b : b홀 150 : 콘트롤박스
151 : 열교환 압력저장소와 순환배관 연결홀
152 : 압력공실과 순환배관 연결홀
153 : 압력공실과 열교환 압력저장소 연결 배관홀
154 : 밸브박스 155 : 압력분사밸브
156 : 역방향 압력분사밸브 157, 159 : 연결관
158 : 역방향 방지배출밸브 160 : 보호관
161 : 이동유도축 162 : 형상기억합금(바이메탈)스프링
200 : 피스톤누름판 300 : 신발중창
400 : 신발안창 420 : 냉, 온기 방출홀
410 : 온도감지 형상기억합금(바이메탈) 센서 노출홀
500 : 신발밑창 600 : 신발 뒷굽
700 : 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서 800 : 순환배관
810, 860 : 콘트롤박스와 열교환 압력저장소를 연결되는 배관
820, 840 : 콘트롤박스와 순환배관을 연결하는 배관
830, 850 : 압력공실과 콘트롤박스 연결배관
900 : 열기의 흐름 방향 910 : 냉기의 흐름 방향

Claims (5)

  1. 신발의 내부 있어서 신발 뒷굽(600)에 착용자의 무게에너지에 대한 압력을 균일하게 받을 수 있게 피스톤누름판(200)이 구성되어 본체(100)에 연결되어지고 본체(100)는 강하고 가벼운 금속소재의 장치보호 원형케이스(110)와 기체의 압력을 압축저장할 수 있는 압력공실(142)이 함께 구성되어지며, 무게압력이 없을 경우 피스톤(140) 외부에 둘러싸여 피스톤누름판(200)과 연결된 피스톤(140)을 상부로 밀어 올려 무게압력을 받기 이전의 상태로 되돌릴 수 있도록 구비되어진 압축코일스프링(120)으로 구성되어지며, 무게압력에 의한 내부 장치들의 파손 등을 방지하기위해 보호케이스가 구성되며 내부에는 열교환 압력저장소(130)와 콘트롤박스(150)가 구성되어지고, 이들을 서로 배관 연결하기 위해 구성되어진 신발(구두, 운동화, 작업화, 군화, 힐 등의 모든 종류).
  2. 제 1항의 본체(100)에 있어서 공기흡입 쵸크밸브(141)가 구성된 피스톤(140)에 압력을 압축저장할 수 있도록 압력공실(142)이 구비되고, 압력공실(142)에서 압력을 받은 기체가 배출과 흡입의 순환작용을 할 수 있게 홀이 최소 1개 이상 구비되며, 홀을 통해 배관과 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154)를 거쳐 순환하며 열기나 냉기를 발산하게 되고, 열교환 압력저장소(130)는 코일처럼 달팽이관 배관형식으로 압력공실(142) 둘레를 약간 띄워 회전하며 감싸고 위치하며 윗 배관과 아래 배관사이에는 약간의 간격을 두어 구성되며, 열교환 압력저장소(130)의 양 끝부분에는 콘트 롤박스(150)와 열교환 압력저장소(130)를 연결하는 배관이 구성되고, 콘트롤박스(150)의 한쪽 끝에는 콘트롤박스(150) 내의 밸브박스(154) 이동기능을 갖는 이동유도축(161)과 형상기억합금(바이메탈)스프링(162), 이를 보호하는 보호관(160), 이와 연결된 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)가 서로 연결되어 구성된 장치
  3. 제 2항의 콘트롤박스(150)에 있어서 열교환 압력저장소(130)와 순환배관(800) 연결홀(151)과 압력공실(142)과 순환배관(800) 연결홀(152), 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130) 연결 배관홀(153) 등 3개의 연결홀이 맞은편까지 개방되어 구성되며, 콘트롤박스(150)의 밸브박스(154) 내부에는 5개의 밸브와 연결관이 구성되어있고, 5개의 밸브는 강한 압력에서 분사할 수 있게 압력분사밸브(155)를 순방향과 역방향순으로 구성되고, 압력공실(142)과 순환배관(800), 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130)로의 기체이동을 위한 연결관 2개와 압력공실(142)과 열교환 압력저장소(130)로 기체의 반입을 방지하기 위한 역방향 방지배출밸브(158)로 구성된 장치.
  4. 제 3항 에 있어서 콘트롤박스(150) 내부의 밸브박스(154)를 조절할 수 있는 보호관(160) 내부에 위치한 이동유도축(161)이 연결되어 구성되며, 이동유도축(161) 맞은편에는 형상기억합금(바이메탈)스프링(162)이 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)와 연결부착 구성되어 있는 장치
  5. 위의 항들을 포함한 장치의 본체(100)가 들어갈 수 있을 정도의 크기와 두께만큼 홈을 만들어 본체(100)를 그 홈에 구성하고 신발내부로 열기 및 냉기를 발산시켜 주는 기능을 하는 순환배관(800)과 신발내부의 온도를 감지하여 자동으로 열기 및 냉기로 전환시켜 주는 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700), 이와 연결된 보호관(160) 등이 구성되고, 신발 착용자의 무게압력을 균일하게 받을 수 있게 본체(100) 위에 금속재질의 피스톤누름판(200)이 연결 구성되어지며 본체(100)와 순환배관(800), 온도감지 형상기억합금(바이메탈)센서(700)의 형상에 맞게 신발중창(300)에 홈을 만들어 신발밑창(500) 위에 구성하고, 냉, 온기 방출 홀을 구비하여 신발중창(300)에 안착시킨 신발류(구두, 운동화, 군화, 등산화, 작업화, 장화 등등)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104126986A (zh) * 2014-05-05 2014-11-05 绍兴凯思沃德软件科技有限公司 一种利用人体自身重量作为空调能源的节能型空调鞋
CN114794648A (zh) * 2022-06-06 2022-07-29 福建省晋江荣恒鞋服有限公司 一种具有内置气道的循环气流透气休闲鞋

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