KR20130045633A

KR20130045633A - 냉난방 조끼

Info

Publication number: KR20130045633A
Application number: KR1020110109964A
Authority: KR
Inventors: 이여균; 양시인
Original assignee: 고려사이언스(주); 이여균
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-06

Abstract

본 발명은 냉난방 조끼에 관한 것으로서, 특히, 수소흡장금속을 이용하여 냉온매체를 냉각 및 가열시키고, 냉각 또는 가열된 냉온매체를 조끼 내부로 공급하여 냉난방시키는 냉난방 조끼에 관한 것이다.
본 발명은, 수소흡장합금을 이용한 냉난방 조끼에 관한 것으로, 상기 조끼의 내부에 위치되어 순환루트를 형성하며, 냉온매체가 순환되는 이송부; 및 상기 조끼의 내측에 위치되어 상기 수소흡장합금이 내설된 냉온케이스를 구비하고, 상기 냉온케이스의 내부로 상기 이송부의 일부가 내설되어 상기 이송부를 통해 상기 냉온매체를 순환시키며, 상기 냉온케이스에 수소를 주입하거나, 상기 냉온케이스에 주입된 수소를 방출시키도록 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉난방 조끼{JACKET WITH FUNCTION OF HEATING AND COOLING}

본 발명은 냉난방 조끼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소흡장금속을 이용하여 냉온매체를 냉각 및 가열시키고, 냉각 또는 가열된 냉온매체를 조끼의 외피와 내피 사이에 형성된 순환 관로, 즉, 이송부로 공급하여 냉난방시키는 냉난방 조끼에 관한 것이다.

최근 이상 기온 현상으로 우리나라에도 아열대성 기후가 찾아 왔다.

또한, 여름이 길어지고 겨울에는 매우 추운 날씨가 지속되면서 우리의 일상 생활에도 큰 변화가 일어나고 있다.

특히, 여름철에는 혹서(酷暑)기로 인하여 일사병환자의 발생률이 급증하였으며, 여름철 야외활동은 점점 자제되고 있는 실정이다.

이에 따라, 여름철 혹서기와 겨울철 혹한기를 극복하기 위한 다양한 해결책들이 모색되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 수소흡장금속의 수소 흡수 및 방출시에 얻어지는 열과 냉기를 냉온매체로 이용하여 조끼 내부로 공급함으로써 냉난방 효과를 얻을 수 있는 냉난방 조끼를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이송부를 통해 냉온매체를 연속적으로 순환시킴으로써 냉난방 효과를 높일 수 있는 내난방 조끼를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 냉난방 조끼는, 수소흡장합금을 이용한 냉난방 조끼에 관한 것으로, 상기 조끼의 내부에 위치되어 순환루트를 형성하며, 냉온매체가 순환되는 이송부; 및 상기 조끼의 내측에 위치되어 수소흡장합금을 이용하여 이송부를 통해 순환하는 냉온매체를 가열하거나 냉각시키는 제어부를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제어부는 냉온케이스; 제1탱크; 제2탱크; 압축기; 순환펌프; 전원부; 및 제어패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1탱크에는 제1개폐조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1탱크 및 상기 제2탱크 사이에는 흡장조절밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉온매체는 부동액 및 열매체오일 중 적어도 어느 하나이거나, 적어도 어느 하나가 포함된 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 수소흡장합금을 이용하여 열원 및 냉기를 얻어 여름철에는 냉기를 사용하고, 겨울철에는 온기를 이용할 있어 냉난방에 들어가는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 냉난방 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉난방 조끼의 일실시예에 의한 구성 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 조끼의 일실시예에 의한 제어부의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 냉난방 조끼의 일실시예에 의한 제어부의 세부 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 냉난방 조끼의 일실시예에 의한 이송부의 결합상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 냉난방 조끼의 다른 실시예에 의한 이송부의 결합상태를 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수소흡장합금을 이용한 냉난방 조끼에 관한 것으로, 조끼(10)의 내부에 위치되어 순환루트를 형성하며, 냉온매체가 순환되는 이송부(100); 및 조끼(10)의 내측에 위치되어 수소흡장합금이 내설된 냉온케이스(210)를 구비하고, 냉온케이스(210)의 내부로 이송부(100)의 일부가 내설되어 이송부(100)를 통해 냉온매체를 순환시키며, 냉온케이스(210)에 수소를 주입하거나, 냉온케이스(210)에 주입된 수소를 방출시키도록 구성된 제어부(200)를 포함하여 구성된다.

조끼(10) 내부에서의 이송부(100)의 구성 위치는 도시된 것으로만 한정하지 않으며, 다양하게 적용할 수 있다.

도면 상에는 이송부(100)를 순환되는 루프형으로 도시하였으나, 이송부(100) 내부로 냉온매체를 주입시키거나 빼낼 수 있도록 이송부(100)에 별도의 개폐부를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 미도시 하였으나, 냉온케이스(210)의 내부는 결합성 수소화물로 형성된 수소흡장합금으로 채워져 있으며, 수소흡장합금 사이로 도 2에 도시된 바와 같이, 이송부(100)가 접면되도록 설치된다.

수소흡장합금은 수소를 흡수하면서 열을 발생시키고, 수소를 방출시키면서 냉각되는 금속으로, 사용하는 계절별로 여름에는 수소를 방출시키도록 구성하며, 겨울에는 수소를 흡수하도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 수소흡장합금은 공지된 기술임으로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

냉온케이스(210) 내부로 수소를 약 1~3 메가파스칼(MPa)의 압력으로 주입시키면 냉온케이스(210) 내부에서 열이 발생되고, 발생된 열은 냉온케이스(210) 내부에 위치한 이송부(100)로 전달되며, 이송부(100)로 전달된 열은 이송부(100) 내부를 순환하는 냉온매체를 가열하게 된다.

또한, 냉온케이스(210) 내부에 주입된 수소를 방출시키게 되면 냉온케이스(210) 내부는 열을 발산하면서 냉각되고, 발생된 냉기는 냉온케이스(210) 내부에 위치한 이송부(100)로 전달되며, 이송부(100)로 전달된 냉기는 이송부(100) 내부를 순환하는 냉온매체를 냉각시키게 된다.

상술한 바와 같이 작동하며 여름철에는 냉기를, 겨울철에는 온기를 발생시키면서 냉난방 효과를 얻을 수 있다.

도 2에는 제어부(200)의 구성을 개략적으로 도시하였다.

도 2를 참조하면 제어부(200)는 냉온케이스(210), 제1탱크(220), 제2탱크(230), 압축기(240), 순환펌프(250), 전원부(260) 및 제어패널(270)을 포함하여 구성된다.

냉온케이스(210)의 내부는 수소흡장합금으로 채워지고, 이송부(100)의 일부가 함께 내설되며, 제1탱크(220) 및 제2탱크(230)와는 이송관으로 연결된다.

제1탱크(220)는 상부가 압축기(240)에, 하부가 냉온케이스(210)에 이송관으로 연결되고, 일측으로 전원부(260)로부터 전원을 인가받아 자동으로 작동하거나 수동으로 작동시킬 수 있는 제1개폐조절밸브(223)가 구비되며, 제1개폐조절밸브(223)를 통해 제1탱크(220)로 수소를 주입하거나, 주입된 수소를 외부로 방출시킬 수 있다.

제1개폐조절밸브(223)와 연결된 이송관은 외부로 노출되도록 구성하는 것이 바람직하며, 제1개폐조절밸브(223)를 수동으로 작동시 이송관과 함께 제1개폐조절밸브(223)도 외부에 노출되도록 구성하며, 자동으로 작동시에는 제1개폐조절밸브(223)를 외부에 노출시키지 않고 내부에 위치시켜 구성할 수 있다.

제1개폐조절밸브(223)를 통해 제1탱크(220) 내부로 수소를 주입하거나, 주입된 수소를 외부로 방출시킬 수 있다.

제2탱크(230)는 상부가 압축기(240)에, 하부가 냉온케이스(210)에 각각 이송관으로 연결된다.

제2탱크(230)는 냉온케이스(210)에서 방출된 수소를 저장하거나, 냉온케이스(210)에서 방출된 수소를 제1탱크(220)로 이송시킨다.

압축기(240)는 이송관을 통해 제1탱크(220) 및 제2탱크(230)와 연결되며 전원부(260)로부터 전원을 인가받아 작동한다.

압축기(240)는 제1탱크(220)에 저장된 수소를 냉온케이스(210) 내부로 주입시키거나 외부로 방출시키고, 냉온케이스(210)에 주입된 수소를 방출시키거나, 제2탱크(230)에 저장된 수소를 제1탱크(220)로 이송시키도록 작동한다.

순환펌프(250)는 이송부(100)에 연결되어 전원부(260)로부터 전원을 인가받아 작동하며, 이송부(100) 내부에 주입된 냉온매체를 순환시킨다.

냉온매체의 순환은 지속적 또는 주기적으로 순환되도록 구성할 수 있다.

한편, 냉온매체는 부동액과 물을 일정 비율로 혼합한 혼합액을 사용할 수 있으나 부식을 방지하기 위하여 부동액 원액을 사용하는 것이 바람직하며, 열매체오일도 냉온매체로 사용할 수 있다.

전원부(260)는 제어패널(270)에 의해 온오프되며, 압축기(240)와 순환펌프(250), 흡장조절밸브(280) 및 하기에 설명할 제1개폐밸브(221), 제2개폐밸브(222), 제3개폐밸브(231) 및 제4개폐밸브(232)로 전원을 인가한다.

또한, 제1개폐조절밸브(223)를 자동으로 사용시 제1개폐조절밸브(223)에도 전원을 인가할 수 있도록 구성한다.

제어패널(270)은 복수 개의 제어버튼이 구비되어, 전원부(260)의 온오프 및 압축기(240), 순환펌프(250), 흡장조절밸브(280), 제1개폐밸브(221), 제2개폐밸브(222), 제3개폐밸브(231) 및 제4개폐밸브(232)를 제어하며, 제1개폐조절밸브(223)도 자동으로 사용시 함께 제어할 수 있도록 구성한다.

도 3은 제어부(200)의 구성을 보다 상세히 도시한 것으로, 도 3을 통해 작동상태를 보다 자세히 설명하도록 한다.

압축기(240)와 제1탱크(220) 사이에는 제1개폐밸브(221)가 구비된 이송관이 형성된다.

제1탱크(220)의 일측에는 제1개폐조절밸브(223)가 구비된 이송관이 형성되며, 제1탱크(220) 및 냉온케이스(210) 사이에는 제2개폐밸브(222)가 구비된 이송관이 형성된다.

냉온케이스(210) 및 제2탱크(230) 사이에는 제3개폐밸브(231)가 구비된 이송관이 형성되며, 제2탱크(230) 및 압축기(240) 사이에는 제4개폐밸브(232)가 구비된 이송관이 형성된다.

흡장조절밸브(280)는 선택적으로 구성할 수 있으며, 설치시에는 제1탱크(220) 및 냉온케이스(210) 사이에 설치된 이송관과 냉온케이스(210) 및 제2탱크(230) 사이에 설치된 이송관에 도시된 바와 같이 연결된다.

최초, 제1개폐조절밸브(223)를 개방하여 수소를 제1탱크(220) 내부로 주입하며, 이때, 제1개폐밸브(221), 제2개폐밸브(222) 및 흡장조절밸브(280)는 폐쇄시킨다.

수소의 주입시 1~3 메가파스칼(MPa)의 압력으로 주입하는 것이 바람직하며, 주입 완료후 제1개폐조절밸브(223)를 폐쇄한다.

여름철에는 제1개폐밸브(221) 및 제2개폐밸브(222)를 개방하고, 압축기(240)를 작동시켜 제1탱크(220) 내부의 수소를 냉온케이스(210) 내부로 주입하며, 이때, 제1개폐조절밸브(223), 제3개폐밸브(231) 및 제4개폐밸브(232)는 폐쇄시킨다.

냉온케이스(210) 내부로 수소가 주입되면 수소흡장금속을 통해 열이 발생되며, 순환펌프(250)를 작동시켜 냉온매체를 순환시키고, 냉온매체는 수소흡장금속에서 발생한 열을 흡수하여 가열되면서 이송부(100) 내부로 순환된다.

또한, 겨울철에는 제1개폐밸브(221), 제2개폐밸브(222) 및 제3개폐밸브(231)를 개방하고 압축기(240)를 작동시켜 냉온케이스(210) 내부의 수소를 제2탱크(230)로 방출시키며, 이때, 제1개폐조절밸브(223), 흡장조절밸브(280) 및 제4개폐밸브(232)는 폐쇄시킨다.

마찬가지로 냉온케이스(210) 내부의 수소가 방출되면 수소흡장금속을 통해 냉기가 발생되며, 순환펌프(250)를 작동시켜 냉온매체를 순환시키고, 냉온매체는 수소흡장금속에서 발생한 냉기를 흡수하여 냉각되면서 이송부(100) 내부로 순환된다.

또한, 냉온케이스(210) 내부의 수소 방출시에는 모든 밸브를 모두 개방시키고, 제1개폐조절밸브(223)가 연결된 이송관을 통해 외부로 방출시킬 수 있다.

한편, 흡장조절밸브(280)를 통해 수소흡장금속의 가열 및 냉각 속도를 조절할 수 있는 것으로, 냉온케이스(210) 내부로 수소 주입시, 흡장조절밸브(280)를 개방시켜 주입되는 수소의 양을 조절하여 가열속도를 조절할 수 있다.

또한, 냉온케이스(210) 내부의 수소 방출시, 흡장조절밸브(280)를 개방시켜 제2탱크(230)로 방출되는 수소의 양을 조절하여 냉각속도를 조절할 수 있다.

또한, 흡장조절밸브(280)를 개방시켜 제1탱크(220) 및 제2탱크(230) 내부의 압력을 균일하게 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 취지에 맞게 각 밸브 및 이송관의 구성은 다양하게 구성할 수 있는 것으로, 도 3을 기준으로 다른 예를 적용하면, 제2개폐밸브(222)가 설치된 이송관 및 흡장조절밸브(280)가 설치된 이송관의 분기점에 제2개폐밸브(222) 및 흡장조절밸브(280)의 역할을 하도록 제어패널(270)에 의해 제어되는 하나의 3way 밸브로 구성하고, 제3개폐밸브(231)가 설치된 이송관 및 흡장조절밸브(280)가 설치된 이송관의 분기점에 제3개폐밸브(231) 및 흡장조절밸브(280)의 역할을 하도록 제어패널에 의해 제어되는 다른 하나의 3way 밸브로 구성할 수 있다.

도 4 및 도 5에는 이송부(100)의 결합상태를 각각 단면으로 도시한 것이다.

도 4는 비닐수지 호스를 이송부(100)로 구성한 것으로, 이송부(100)를 조끼(10)의 외피(11) 및 내피(12) 사이에 위치시키고, 이송부(100)가 결합된 부위를 제외한 외피(11) 및 내피(12)가 접면되는 A 부분을 박음질처리하여 결합한 상태를 도시한 것이다.

또한, 도 5는 비닐수지 두장을 조끼(10)의 외피(11) 및 내피(12) 사이에 위치시키되, 비닐수지 두 장은 일정 간격으로 열융착시키며, 비닐수지의 열융착된 부위를 제외한 다른 부분에 이송부(100)를 형성하고, 이송부(100)를 제외한 A 부분을 박음질처리하여 결합한 상태를 도시한 것이다.

이송부(100)의 구성은 상기 두 가지 실시예로 도시하였으나, 이에 한정하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 이송관 및 냉온케이스(210)는 동 또는 스테인리스 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 도시된 조끼(10)는 지퍼를 장착하여 전면부를 개폐시키는 것으로 도시하였으나, 똑딱단추 등을 이용하거나 지퍼 및 똑딱단추 등을 함께 사용하도록 구성할 수 있다.

이상에서 상술한 방와 같이 구성함으로써, 여름철 및 겨울철에 냉난방 조끼의 착용만으로 냉난방효과를 얻을 수 있다.

한편, 도면 상에는 미도시 하였으나, 전원부(260)와 제어패널(270) 및 제어패널(270)과 압축기(240), 순환펌프(250), 흡장조절밸브(280), 제1개폐밸브(221), 제2개폐밸브(222), 제3개폐밸브(231) 및 제4개폐밸브(232)는 전기적으로 연결됨은 당연하다 할 것이다.

또한, 제1개폐조절밸브(223)도 제어패널(270)에 의해 자동으로 제어시, 제어패널(270)과 전기적으로 연결되어 구성된다.

10 : 조끼
100 : 이송부
200 : 제어부 210 : 냉온케이스
220 : 제1탱크 221 : 제1개폐밸브
222 : 제2개폐밸브 223 : 제1개폐조절밸브
230 : 제2탱크 231 : 제3개폐밸브
232 : 제4개폐밸브 240 : 압축기
250 : 순환펌프 260 : 전원부
270 : 제어패널 280 : 흡장조절밸브

Claims

수소흡장합금을 이용한 냉난방 조끼에 관한 것으로,
상기 조끼의 내부에 위치되어 순환루트를 형성하며, 냉온매체가 순환되는 이송부; 및
상기 조끼의 내측에 위치되어 상기 수소흡장합금이 내설된 냉온케이스를 구비하고, 상기 냉온케이스의 내부로 상기 이송부의 일부가 내설되어 상기 이송부를 통해 상기 냉온매체를 순환시키며, 상기 냉온케이스에 수소를 주입하거나, 상기 냉온케이스에 주입된 수소를 방출시키도록 구성된 제어부를 포함하는 냉난방 조끼.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
내부가 수소흡장합금으로 채워지고, 상기 이송부의 일부가 내설된 냉온케이스;
상기 냉온케이스와 연결되며, 수소를 저장하거나 상기 냉온케이스로 이송시키는 제1탱크;
상기 냉온케이스와 연결되며, 상기 냉온케이스에서 방출된 수소를 저장하거나, 상기 냉온케이스에서 방출된 수소를 상기 제1탱크로 이송시키는 제2탱크;
상기 제1탱크에 저장된 수소를 상기 냉온케이스로 주입하거나, 상기 냉온케이스에 주입된 수소를 상기 제2탱크로 방출시키거나, 상기 제2탱크에 저장된 수소를 상기 제1탱크로 이송시키는 압축기;
상기 이송부에 연결되어 이송부 내부의 상기 냉온매체를 순환시키는 순환펌프;
상기 압축기, 상기 순환펌프로 전원을 인가하는 전원부; 및
상기 압축기, 상기 순환펌프 및 상기 전원부를 작동시키는 복수 개의 제어버튼이 구비된 제어패널을 포함하는 냉난방 조끼.
제2항에 있어서,
상기 제1탱크에는 제1개폐조절밸브가 구비되며, 상기 제1개폐조절밸브를 통해 상기 제1탱크로 수소를 주입하거나, 주입된 수소를 외부로 방출시 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉난방 조끼.
제2항에 있어서,
상기 제1탱크 및 상기 제2탱크 사이에 연결되어 상기 전원부로부터 전원을 인가받고 상기 제어패널에 의해 작동되는 흡장조절밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 냉난방 조끼.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉온매체는,
부동액 및 열매체오일 중 적어도 어느 하나이거나, 적어도 어느 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 냉난방 조끼.