KR20240029382A - 웨어러블 장치 - Google Patents

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KR20240029382A
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wearable device
housing
main housing
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KR1020220107736A
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강진일
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 체온을 조절하는 웨어러블 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 메인하우징과, 상기 메인하우징의 하부에 배치되어 열을 흡수하는 체온조절부와, 상기 메인하우징의 내부에 배치되고 공기를 유동하여 상기 체온조절부를 냉각하는 송풍부와, 상기 송풍부에 의하여 메인하우징 내부로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 유입온도센서와, 상기 체온조절부의 온도를 측정하는 플레이트온도센서를 포함한다.

Description

웨어러블 장치 {WEARABLE DEVICE}
본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체온을 조절하는 웨어러블 장치에 관한 것이다.
여름철에 고온 다습한 무더위가 일상화되면서 손쉽게 들고 다닐 수 있는 휴대용 선풍기가 필수품이 되어가고 있다. 이차전지 기술의 발달과 개인화된 기기 사용의 성향 증가로 인하여 휴대용 선풍기는 그 수요가 폭발적으로 증가하였다. 기존 휴대용 선풍기는 한 손에 들고서 사용하는 핸디형이 대부분이었으나 최근 목에 걸어서 사용하는 넥밴드형이 등장하여 각광을 받고 있다.
그러나, 휴대용 선풍기는 강제 대류에 의하여 체온을 낮추는 것으로 매우 고온 다습한 실외에서는 시원함을 느끼기 어려운 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인체의 열을 직접 흡수하거나 인체에 직접 열을 방출하는 웨어러블 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 온도 측정이 가능한 웨어러블 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 메인하우징과, 상기 메인하우징의 하부에 배치되어 열을 흡수하는 체온조절부와, 상기 메인하우징의 내부에 배치되고 공기를 유동하여 상기 체온조절부를 냉각하는 송풍부와, 상기 송풍부에 의하여 메인하우징 내부로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 유입온도센서와, 상기 체온조절부의 온도를 측정하는 플레이트온도센서를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 웨어러블 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　유입되는 공기를 측정하여 외부 온도 환경에 따라 제어가 가능한 장점이 있다.
둘째, 인체를 냉각하거나 가열하는 온도를 측정하여 인체에 너무 낮거나 너무 높은 온도가 전달되지 않도록 제어가 가능한 장점도 있다.
셋째, 온도센서를 적절하게 배치하여 비교적 정확한 온도 측정이 가능한 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 사용 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체 일부에 대한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 일부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 메인하우징에 대한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 사시도이다.
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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 윗면 (또는 밑면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 웨어러블 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 인체와 접촉하여 흡열하거나 방열하는 본체(100)와, 인체에 착용가능한 밴드(200)를 포함한다.
본체(100)는 전기를 이용한 펠티에 효과에 의하여 방열 및 흡열 작용을 한다. 본체(100)는 일부가 인체에 접촉하여 인체를 냉각하거나 가열한다.
밴드(200)는 본체(100)와 착탈 가능하게 결합된다. 밴드(200)는 인체의 일부, 특히 목에 착용가능하도록 U자 형상으로 형성된다. 밴드(200)는 본체(100)가 장착되는 부분의 양단에서 본체(100)가 배치되는 부분과 반대 방향으로 길게 연장된 한 쌍의 레그가 형성된다.
본체(100)는, 내부에 공간이 형성된 타원형 사발 형상의 하우징부(110)와, 일부가 하우징부(110)의 외부에 배치되어 열을 흡수하거나 방출하는 체온조절부(120)와, 체온조절부(120) 및 송풍부(130)에 전원을 공급하고 체온조절부(120) 및 송풍부(130)를 제어하는 전장부(140)와, 공기를 유동하여 체온조절부(120)를 냉각하거나 가열하는 송풍부(130)를 포함한다.
하우징부(110)는 외관을 형성한다. 하우징부(110)는 상면에 홀이 형성되어 송풍부(130)가 유입 및 토출하는 공기가 통과한다. 타원형의 하우징부(110)는 장축방향의 일측 상면에 공기가 유입되는 홀이 형성되고 타측 상면에 공기가 토출되는 홀이 형성된다.
하우징부(110)는 하부가 밴드(200)에 삽입되어 밴드(200)에 결합된다. 하우징부(110)는 내부에 전장부(140), 송풍부(130) 및 체온조절부(120)를 수용한다.
체온조절부(120)는 펠티에 효과에 의하여 열을 흡수하고 방출한다. 체온조절부(120)는 인체에 접촉하여 인체를 냉각하거나 가열한다. 체온조절부(120)는 전장부(140)에 의하여 전력이 인가되며 제어된다. 체온조절부(120)는 송풍부(130)에 의하여 냉각되거나 가열된다. 체온조절부(120)는 하우징부(110)의 하부에 배치된다. 체온조절부(120)는 일부가 하우징부(110)의 밑면에서 외부로 드러나도록 배치된다. 체온조절부(120)는 일부가 하우징부(110)의 외부에 배치된다.
송풍부(130)는 체온조절부(120)의 상측에 배치된다. 송풍부(130)는 체온조절부(120)와 접촉되어 체온조절부(120)의 열을 흡수하거나 체온조절부(120)에 열을 방출한다. 송풍부(130)는 공기를 하우징부(110) 내외로 유동한다. 송풍부(130)는 전장부(140)에 의하여 전력이 인가되며 제어된다. 송풍부(130)는 하우징부(110)의 내부에 배치된다. 송풍부(130)는 하우징부(110)에 형성된 홀을 통하여 공기를 유입하고 가열되거나 냉각된 공기를 하우징부(110)에 형성된 홀을 통하여 토출한다.
전장부(140)는 커넥터, 배터리, 버튼, 표시등, 온도센서, 회로기판 및 소자 등으로 구성되어, 외부에서 공급되는 전력으로 전기를 충전하고, 사용자의 명령을 입력 받고, 동작 상태나 충전 상태를 표시하며, 체온조절부(120)의 온도 및 유동되는 공기의 온도를 측정하고, 체온조절부(120)와 송풍부(130)를 제어한다. 전장부(140)는 하우징부(110)의 내부에 배치된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 사용 예시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 목에 착용하는 경우, 밴드(200)의 두 레그가 사용자의 목의 양측에 배치되고 본체(100)가 목의 뒤에 배치되어 체온조절부(120)가 목의 뒤에 접촉되도록 한다. 사용자가 전장부(140)로 동작 개시 명령을 입력하면 체온조절부(120)와 송풍부(130)가 동작한다. 체온조절부(120)가 사용자의 목의 열을 흡수하는 경우, 사용자는 체온조절부(120)가 접촉된 목이 차가워져 사용자는 시원함을 느낄 수 있다. 체온조절부(120)가 사용자의 목의 열을 방출하는 경우, 사용자는 체온조절부(120)가 접촉된 목이 따뜻해져 사용자는 따뜻함을 느낄 수 있다.
송풍부(130)는 외부의 공기를 하우징부(110) 내부로 유입하여 체온조절부(120)에서 발생된 열을 분산하여 외부로 배출하거나, 체온조절부(120)에 공기의 열을 방출한다.
실시예에 따라, 사용자는 밴드(200)를 팔이나 다리에 둘러서 사용할 수 있으며, 밴드(200)를 분리한 후 본체(100)만 인체의 특정 부위에 접촉하여 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체 일부에 대한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(110)는, 하부 외관을 형성하는 메인하우징(111)과, 전장부(140) 및 송풍부(130)를 고정하는 이너하우징(112)과, 메인하우징(111)의 상부를 덮는 아우터하우징(113)과, 아우터하우징(113)의 윗면에 배치되어 상부 외관을 형성하는 커버(114)를 포함한다.
메인하우징(111)은 상부가 개구된 타원형 사발 형상으로 형성된다. 메인하우징(111)은 밴드(200)와 결합된다. 메인하우징(111)은 밴드(200)에 삽입되어 외부로 노출되지 않는다. 메인하우징(111)은 내부에 이너하우징(112)이 결합되며 상측에 아우터하우징(113)이 결합된다.
메인하우징(111)은 밑면의 일부가 개구되어 후술할 체온조절부(120)의 열전소자(121)가 관통된다. 메인하우징(111)의 밑면 외측에는 후술할 체온조절부(120)의 플레이트(123)가 결합된다. 메인하우징(111)의 장축방향 일측 둘레에는 후술할 전장부(140)의 입력버튼(144)과 표시등(145)이 외부로 돌출되도록 배치된다. 메인하우징(111)의 밑면 상측에는 후술할 송풍부(130)의 송풍팬(131) 및 히트싱크(132)가 배치된다.
이너하우징(112)은 메인하우징(111)의 내부에 결합된다. 이너하우징(112)은 상측에 후술할 전장부(140)의 배터리(141)와 메인기판(142)이 결합되고, 하측에 후술할 전장부(140)의 보조기판(143) 및 송풍부(130)의 송풍팬(131) 및 히트싱크(132)가 결합된다.
이너하우징(112)은 전장부(140)와 송풍부(130)를 구획한다. 이너하우징(112)은 전장부(140)가 배치되는 공간과 송풍부(130)가 배치되는 공간을 나눈다. 이너하우징(112)은 송풍부(130)에 의하여 공기가 유동되는 공간과 전장부(140)가 배치되는 공간을 나눈다. 이너하우징(112)은 송풍부(130)에 의하여 유동하는 공기의 유로를 형성한다. 이너하우징(112)은 송풍부(130)에 의하여 유동되는 공기가 전장부(140)로 유동되지 않도록 한다. 이너하우징(112)은 송풍부(130) 측으로 유입되는 수분이나 이물질이 전장부(140)로 유입되지 않도록 한다.
이너하우징(112)은 상측으로 돌출된 격벽이 형성되어 송풍부(130)에 의하여 공기가 유동되는 공간과 전장부(140)가 배치되는 공간을 수평방향으로 나눈다. 이너하우징(112)은 상측으로 돌출된 이중 격벽이 형성되어 외측 격벽은 후술할 메인기판(142)의 둘레를 감싸고 내측 격벽은 후술할 배터리(141)의 둘레를 감싼다. 이너하우징(112)은 격벽이 아우터하우징(113)과 결합된다. 이너하우징(112)은 격벽이 아우터하우징(113)과 융착되거나 광경화 접착제에 의하여 접착된다.
아우터하우징(113)은 타원형의 곡면으로 형성된다. 아우터하우징(113)은 메인하우징(111)의 상단에 결합되어 메인하우징(111)의 윗면을 이룬다. 아우터하우징(113)은 홀이 형성되어 송풍부(130)가 유입 및 토출하는 공기가 통과한다. 아우터하우징(113)은 장축방향의 일측에 공기가 유입되는 홀이 형성되고 타측에 공기가 토출되는 홀이 형성된다. 아우터하우징(113)은 메인하우징(111) 및 이너하우징(112)과 결합된다. 아우터하우징(113)은 메인하우징(111) 및 이너하우징(112)과 융착되거나 광경화 접착제에 의하여 접착된다.
아우터하우징(113)은 둘레가 메인하우징(111)의 둘레와 결합되고, 하면이 이너하우징(112)의 격벽과 결합된다. 아우터하우징(113)은 메인하우징(111) 및 이너하우징(112)과 레이저 융착이 되거나 광경화 접착제에 의하여 접착될 수 있도록 광투과 재질로 형성된다.
커버(114)는 아우터하우징(113)을 덮도록 아우터하우징(113)에 착탈가능하게 결합된다. 커버(114)는 타원형의 곡면으로 형성되며, 아우터하우징(113)과 실질적으로 동일한 형상과 크기로 형성된다. 커버(114)는 아우터하우징(113)을 완전히 덮어 상부 외관을 형성한다. 커버(114)는 하면이 아우터하우징(113)의 상면과 면접촉한다. 커버(114)는 가장자리가 아우터하우징(113)의 가장자리를 덮으나, 메인하우징(111)의 가장자리와 접촉되지 않는다.
커버(114)는 아우터하우징(113)에 형성된 홀에 맞추어 송풍부(130)가 유입 및 토출하는 공기가 통과하는 홀이 형성된다. 커버(114)는 장축방향의 일측에 공기가 유입되는 홀이 형성되고 타측에 공기가 토출되는 홀이 형성된다.
커버(114)는 광차단 재질로 형성되어 광투과 재질인 아우터하우징(113)으로 커버되는 전장부(140), 송풍부(130) 등을 보호한다.
커버(114)는 다양한 무늬 또는 색상으로 제작되어 사용자의 취향에 따라 교체하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체온조절부(120)는, 펠티에 효과에 의하여 방열 및 흡열 작용을 하는 열전소자(121)와, 인체에 접촉하여 인체를 냉각하거나 가열하는 플레이트(123)를 포함한다.
열전소자(121)는 전기에너지를 열에너지로 변환한다. 열전소자(121)는 메인하우징(111) 내부 하부에 배치되어 방열 및 흡열 작용을 한다. 열전소자(121)는 육면체 형상으로 형성되어 윗면은 후술할 송풍부(130)의 히트싱크(132)와 밀착되고 밑면은 플레이트(123)와 밀착된다.
열전소자(121)는 플레이트(123)와 접촉되는 밑면이 흡열을 하고 히트싱크(132)와 접촉되는 윗면이 방열을 하거나, 플레이트(123)와 접촉되는 밑면이 방열을 하고, 히트싱크(132)와 접촉되는 윗면이 흡열을 한다. 열전소자(121)는 메인하우징(111)에 밑면에 형성된 개구부를 통과하여 하단이 메인하우징(111)의 밑면에서 돌출된다.
플레이트(123)는 타원형으로 형성된다. 플레이트(123)는 평면 부분과 곡면 부분으로 구성되고 평면 부분의 적어도 일부가 열전소자(121)의 밑면에 밀착되어 배치된다. 플레이트(123)는 인체와 접촉되어 인체의 열을 흡수하거나 인체에 열을 방출한다. 플레이트(123)는 메인하우징(111)의 밑면의 가운데에 배치된다. 플레이트(123)는 메인하우징(111)의 밑면의 외측에 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송풍부(130)는, 공기를 유동하는 송풍팬(131)과, 열전소자(121)의 열을 흡수하거나 열전소자(121)에 열을 방출하는 히트싱크(132)를 포함한다.
송풍팬(131)은 축방향으로 공기를 유입하여 반경방향으로 토출하는 원심팬이다. 송풍팬(131)은 커버(114)의 홀 및 아우터하우징(113)의 홀을 통하여 공기를 유입하여 히트싱크(132)로 유동하고, 히트싱크(132)에서 가열되거나 냉각된 공기를 아우터하우징(113)의 홀 및 커버(114)의 홀을 통하여 공기를 토출한다. 송풍팬(131)은 히트싱크(132)의 옆면에 배치된다. 송풍팬(131)은 이너하우징(112)의 하측에 결합된다. 송풍팬(131)은 히트싱크(132)와 나란히 배치되되 히트싱크(132)에 대하여 기울어지게 배치된다.
히트싱크(132)는 송풍팬(131)의 공기가 토출되는 방향에 배치된다. 히트싱크(132)는 송풍팬(131)이 유동하는 공기와 열전소자(121) 간에 열을 전달한다. 히트싱크(132)는 열전소자(121)의 열을 흡수하여 공기중으로 발산하거나, 공기중의 열을 열전소자(121)에 방출한다. 히트싱크(132)는 배터리(141)와 열전소자(121) 사이에 배치된다. 히트싱크(132)는 열전소자(121)의 윗면에 밀착되어 배치된다. 히트싱크(132)는 이너하우징(112)의 하측에 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전장부(140)는, 전기를 저장하고 공급하는 배터리(141)와, 콘트롤러 및 기타 소자가 실장되는 메인기판(142)과, 명령 신호 및 상태 정보 신호를 처리하는 소자가 실장되는 보조기판(143)과, 사용자의 명령을 입력받는 입력버튼(144)과, 동작상태를 표시하는 표시등(145)을 포함한다.
배터리(141)는 외부에서 공급되는 전력으로 전기를 저장하는 이차전지이다. 배터리(141)는 열전소자(121) 및 송풍팬(131)에 전기를 공급한다. 배터리(141)는 이너하우징(112)의 상측에 결합된다. 배터리(141)는 송풍부(130)의 상측에 배치된다.
메인기판(142)은 콘트롤러, 커패시터 및 기타 소자가 실장되어 배터리(141), 열전소자(121) 및 송풍팬(131)을 제어한다. 메인기판(142)은 배터리(141)의 둘레에 배치되며 송풍부(130)의 상측에 배치된다. 메인기판(142)은 이너하우징(112)의 상측에 결합된다.
보조기판(143)은 입력버튼(144)으로 입력된 명령 신호를 처리하여 메인기판(143)에 전송하고, 메인기판(143)에서 전송된 상태 정보 신호를 처리하여 표시등(145)에 인가한다. 보조기판(143)은 메인기판(142), 입력버튼(144) 및 표시등(145)과 전기적으로 연결된다. 보조기판(143)은 메인하우징(111)의 내부에 배치된다. 보조기판(143)은 이너하우징(112)의 하측에 결합되며, 송풍팬(131)의 반대측에 배치된다. 보조기판(143)은 열전소자(121)와 이격하여 나란히 배치된다.
입력버튼(144)은 송풍팬(131) 및 열전소자(121)를 동작하는 명령을 입력받는다. 입력버튼(144)은 메인하우징(111)의 둘레 중 장축방향 일측에 돌출되도록 배치된다. 입력버튼(144)은 한 쌍으로 구비되어 상호 이격하여 배치될 수 있다.
표시등(145)은 배터리(141)의 충전 상태, 열전소자(121) 및 송풍팬(131)의 동작 상태를 불빛으로 표시한다. 표시등(145)은 메인하우징(111)의 둘레 중 장축방향 일측에 돌출되도록 배치된다. 표시등(145)은 메인하우징(111)의 둘레 중 입력버튼(144)이 배치되는 부분에 인접하여 배치된다. 표시등(145)은 한 쌍으로 구비되어 한 쌍의 입력버튼(144) 사이에 배치될 수 있다.
전장부(140)는, 케이블이 연결되어 외부로부터 전력이 공급되는 전원단자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전원단자는 USB(Universal Serial Bus)로서, 케이블을 통하여 외부기기와 데이터가 송수신될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에 대한 일부 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 메인하우징에 대한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 사시도이다.
도 7을 참조하면, 이너하우징(112)은, 직사각형 판상의 이너하우징바디(1121)와, 이너하우징바디(1121)의 일측에 배치되어 송풍부(130)에 의하여 외부로부터 유입되는 공기를 가이드하는 유입가이드(1126)와, 이너하우징바디(1121)의 타측에 배치되어 유입된 공기를 외부로 가이드하는 토출가이드(1127)를 포함한다.
이너하우징바디(1121)은 직사각형의 판상으로 형성된다. 이너하우징바디(1121)는 장방향 일측에 유입가이드(1126)가 형성되고 장방향 타측에 토출가이드(1127)가 형성된다. 이너하우징바디(1121)는 상측에 배터리(141) 및 메인기판(142)이 배치되고 하측에 히트싱크(132)가 배치된다.
유입가이드(1126)는 반원의 판상으로 형성된다. 유입가이드(1126)는 이너하우징바디(1121)와 단층이 형성되어 이너하우징바디(1121)보다 낮게 배치된다. 유입가이드(1126)의 하측에는 송풍팬(131)이 배치된다. 유입가이드(1126)는 송풍팬(131)으로 공기가 유입되는 유입구가 형성된다. 유입가이드는 상부가 개구된 원심팬인 송풍팬(131)의 쉬라우드 역할, 즉 송풍팬(131)의 블레이드를 보호하고 공기를 송풍팬(131) 측으로 안내하는 역할을 한다.
토출가이드(1127)는 반원의 판상으로 형성된다. 토출가이드(1127)는 이너하우징바디(1121)와 단층이 형성되어 이너하우징바디(1121)보다 낮게 배치된다. 토출가이드(1127)의 하측에는 보조기판(143), 입력버튼(144) 및 표시등(145)이 배치된다.
송풍부(130)는 유입가이드(1126) 및 이너하우징바디(1121)의 하측에 배치되고, 전장부(140)는 이너하우징바디(1121)의 상측 및 토출가이드(1127)의 하측에 배치된다. 이에 따라 송풍부(130)와 전장부(140)는 배치되는 공간이 분리되어 송풍부(130)를 유동하는 공기가 전장부(140)로 유동되지 않는다.
송풍팬(131)은 유입가이드(1126)의 하측에 배치되고, 히트싱크(132)는 이너하우징바디(1121)의 하측에 배치된다. 메인기판(142) 및 배터리(141)는 이너하우징바디(1121)의 상측에 배치되고, 보조기판(143), 입력버튼(144) 및 표시등(145)은 토출가이드(1127)의 하측에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 송풍부(130)에 의하여 메인하우징(111) 내부로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 유입온도센서(147)와, 체온조절부(120)의 온도를 측정하는 플레이트온도센서(148)를 포함한다.
유입온도센서(147)는 이너하우징(112)에 결합되어 송풍팬(131)에 의하여 유입되는 온도를 측정한다. 유입온도센서(147)는 송풍팬(131)에 인접하여 배치되어 송풍팬(131)으로 유입되는 공기의 온도를 측정한다. 유입온도센서(147)는 아우터하우징(113)의 공기가 유입되는 홀의 하측에 배치된다.
유입온도센서(147)는 유입가이드(1126)의 상측에 배치된다. 유입가이드(1126)는 상측으로 돌출되어 유입온도센서(147)가 삽입되는 유입온도센서가이드(1126b)가 형성된다. 아우터하우징(113)은 하측으로 돌출되어 유입온도센서가이드(1126b)와 접촉되는 유입온도센서리브(113a)가 형성된다.
유입온도센서(147)는 유입온도센서가이드(1126b) 및 유입온도센서리브(113a)에 의하여 둘러싸여 유입가이드(1126)에 고정된다. 유입온도센서(147)는 외기에 가장 근접한 유입되는 공기의 온도를 측정하여 외기의 온도를 측정한다. 유입온도센서(147)가 측정한 온도가 기준 냉각개시온도보다 높아질수록 열전소자(121)는 더 강하게 흡열을 하고, 유입온도센서(147)가 측정한 온도가 기준 가열개시온도보다 낮아질수록 열전소자(121)는 더 강하게 방열을 하도록 제어된다. 유입온도센서(147)가 측정한 온도가 기준 냉각개시온도보다 높아지거나 기준 가열개시온도보다 낮아질수록 송풍팬(131)은 더 빠르게 회전되도록 제어된다.
플레이트온도센서(148)는 메인하우징(111)에 결합되어 체온조절부(120)와 접촉된다. 플레이트온도센서(148)는 플레이트(123)와 접촉된다. 플레이트온도센서(148)는 열전소자(121)에 인접하여 배치되되 열전소자(121)에 접촉되지 않는다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인하우징(111)은, 타원형 사발 형상인 메인하우징바디(1111)와, 메인하우징바디(1111)의 하측으로 돌출되어 형성되는 타원형의 플레이트안착면(1112)과, 플레이트안착면(1112)의 상측에 결합되어 플레이트온도센서(148)를 덮는 플레이트온도센서커버(1113)를 포함한다.
플레이트안착면(1112)에는 플레이트(123)가 결합된다. 플레이트안착면(1112)은 플레이트(123)와 밀착되어 결합될 수 있도록 플레이트(123)의 형상과 거의 유사하게 형성된다. 플레이트안착면(1112)은 타원형으로 형성되며 가운데 부분이 평면으로 형성되고 장축방향 양측에 곡면으로 형성된다.
플레이트안착면(1112)의 가운데 부분에는 열전소자(121)의 밑면이 드러나도록 열린 안착면개구부(1112a)가 형성된다. 안착면개구부(1112a)는 열전소자(121)의 밑면이 통과되도록 열전소자(121)의 밑면보다 크게 형성된다. 플레이트안착면(1112)에는 플레이트(123)의 평면 부분에 대응되어 평면으로 형성되는 안착면평면부(1112b)가 형성된다. 안착면평면부(1112b)는 안착면개구부(1112a)의 둘레 일부를 형성한다. 측, 안착면개구부(1112a)는 일부가 안착면평면부(1112b)에 형성된다.
플레이트안착면(1112)은 플레이트온도센서(148)가 하측으로 드러나도록 열린 플레이트온도센서개구부(1112d)가 형성된다. 플레이트온도센서개구부(1112d)는 안착면개구부(1112a)와 이어지도록 형성된다. 열전소자(121)는 플레이트온도센서개구부(1112d)를 통하여 플레이트(123)에 접촉된다.
플레이트안착면(1112)은, 상측으로 돌출되어 플레이트온도센서(148)가 삽입되는 플레이트온도센서가이드(1112e)와, 플레이트온도센서(148)가 걸림되는 플레이트온도센서후크(1112f)가 형성된다. 플레이트온도센서(148)는 플레이트온도센서가이드(1112e) 및 플레이트온도센서후크(1112f)에 의하여 플레이트안착면(1112)에 고정된다.
플레이트온도센서커버(1113)는 플레이트온도센서(148)를 덮어 플레이트(123) 보다 낮은 온도인 열전소자(121)에 의하여 온도가 잘못 측정되는 것을 방지한다. 플레이트온도센서커버(1113)는 플레이트온도센서가이드(1112e) 및 플레이트온도센서후크(1112f)를 덮는 것이 바람직하다.
유입온도센서(147)는 공기의 온도를 측정하고, 플레이트온도센서(148)는 플레이트(123)의 온도를 측정하므로 서로 다른 온도측정 범위를 갖는 것이 바람직하다. 유입온도센서(147)는 비교적 높은 온도를 측정하는 높은 저항(본 실시예에서는 10kΩ)의 온도센서이고, 플레이트온도센서(148)는 비교적 낮은 온도를 측정하는 낮은 저항(본 실시예에서는 5kΩ)의 온도센서인 것이 바람직하다.
100: 본체
110: 하우징부
111: 메인하우징
112: 이너하우징
1121: 이너하우징바디
1126: 유입가이드
1127: 토출가이드
113: 아우터하우징
1131: 아우터하우징바디
1132: 격벽결합리브
1133: 배터리고정리브
1136: 하우징유입홀
1137: 하우징토출홀
120: 체온조절부
121: 열전소자
123: 플레이트
130: 송풍부
131: 송풍팬
132: 히트싱크
140: 전장부
141: 배터리
142: 메인기판
143: 보조기판
147: 유입온도센서
148: 플레이트온도센서
200: 밴드

Claims (15)

  1. 메인하우징;
    상기 메인하우징의 하부에 배치되어 열을 흡수하는 체온조절부;
    상기 메인하우징의 내부에 배치되고 공기를 유동하여 상기 체온조절부를 냉각하는 송풍부;
    상기 송풍부에 의하여 메인하우징 내부로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 유입온도센서; 및
    상기 체온조절부의 온도를 측정하는 플레이트온도센서를 포함하는 웨어러블 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍부는 공기를 유동하는 송풍팬을 포함하고,
    상기 유입온도센서는 상기 송풍팬에 인접하여 배치되어 상기 송풍팬으로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 웨어러블 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인하우징 내부에 결합되어 상기 송풍부에 의하여 유동하는 공기의 유로를 형성하는 이너하우징을 더 포함하고,
    상기 유입온도센서는 상기 이너하우징에 결합되는 웨어러블 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이너하우징은,
    상기 이너하우징바디의 일측에 배치되어 상기 송풍부에 의하여 외부로부터 유입되는 공기를 가이드하는 유입가이드를 포함하고,
    상기 유입가이드는 상측으로 돌출되어 상기 유입온도센서가 삽입되는 유입온도센서가이드가 형성되는 웨어러블 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인하우징의 상부를 덮는 아우터하우징을 더 포함하고,
    상기 아우터하우징은 하측으로 돌출되어 상기 유입온도센서가이드와 접촉되는 유입온도센서리브가 형성되는 웨어러블 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 송풍부는 공기를 유동하는 송풍팬을 포함하고,
    상기 송풍팬은 상기 유입가이드의 하측에 배치되고,
    상기 유입온도센서는 상기 유입가이드의 상측에 배치되는 웨어러블 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인하우징의 상부를 덮는 아우터하우징을 더 포함하고,
    상기 유입온도센서는 상기 아우터하우징의 공기가 유입되는 홀의 하측에 배치되는 웨어러블 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트온도센서는 상기 메인하우징에 결합되어 상기 체온조절부와 접촉되는 웨어러블 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 체온조절부는,
    펠티에 효과에 의하여 흡열 작용을 하는 열전소자; 및
    상기 열전소자의 밑면에 밀착되어 배치되며 인체에 접촉하여 인체를 냉각하는 플레이트를 포함하고,
    상기 플레이트온도센서는 상기 플레이트와 접촉되는 웨어러블 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플레이트온도센서는 상기 열전소자에 인접하여 배치되되 상기 열전소자에 접촉되지 않는 웨어러블 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인하우징은,
    하부를 형성하는 메인하우징바디; 및
    상기 메인하우징바디의 하측으로 돌출되어 형성되는 타원형의 플레이트안착면을 포함하고,
    상기 플레이트온도센서는 상기 플레이트안착면에 결합되는 웨어러블 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플레이트안착면은 상기 플레이트온도센서가 하측으로 드러나도록 열린 플레이트온도센서개구부가 형성되는 웨어러블 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 플레이트안착면은 상측으로 돌출되어 상기 플레이트온도센서가 삽입되는 플레이트온도센서가이드가 형성되는 웨어러블 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플레이트안착면은 상기 플레이트온도센서가 걸림되는 플레이트온도센서후크가 형성되는 웨어러블 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 메인하우징은 상기 플레이트안착면의 상측에 결합되어 상기 플레이트온도센서를 덮는 플레이트온도센서커버를 더 포함하는 웨어러블 장치.
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