KR960010506B1 - 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치 - Google Patents

열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치 Download PDF

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KR960010506B1 KR1019940007937A KR19940007937A KR960010506B1 KR 960010506 B1 KR960010506 B1 KR 960010506B1 KR 1019940007937 A KR1019940007937 A KR 1019940007937A KR 19940007937 A KR19940007937 A KR 19940007937A KR 960010506 B1 KR960010506 B1 KR 960010506B1
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Abstract

내용 없음.

Description

열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치
제1도는 본 발명에 따른 항온장치가 적용된 헬멧을 도시한 측단면도.
제2도는 본 발명에 따른 항온장치가 적용된 헬멧을 도시한 정단면도.
제3도는 본 발명에 따른 헬멧 항온장치의 열전소자 제어수단을 도시한 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 내부몸체 2 : 외부몸체
3 : 공간부 4 : 공기유입공
5 : 공기배출공 6 : 열전소자
7 : 고온부 8 : 저온부
9 : 완충재 10 : 방열핀
11 : 단열재 20 : 열전소자 제어수단
21 : 온도감지센서 22 : 롬(read only memory)
23 : 마이크로 프로세서 24 : 콘트롤러
본 발명은 헬멧의 항온(恒溫)장치에 관한 것으로서, 특히 열전소자를 이용하여 헬멧 내부의 온도를 항시 일정하게 유지시킬 수 있도록 한 헬멧의 항온장치에 관한 것이다.
헬멧은 운전자의 머리부분의 안전을 위해 착용하는 보호장비로서 가볍고 외부의 충격에 견디도록 제작되어야 한다.
이러한 헬멧은 승용차의 테스트, 오토바이, 스포츠카 운전자들이 안전을 위하여 주로 사용하고 있다.
그러나 종래의 헬멧은 헬멧 내부의 온도를 주위 온도에 관계없이 항상 일정하게 유지시키기 위한 온도조절수단이 마련되어 있지 않으므로, 운전자가 헬멧을 장시간 착용하는 경우에는 밀폐된 헬멧 내부의 온도가 상승하게 되어 운전자에게 불쾌감을 주게 된다. 이러한 현상은 외기의 온도가 높은 여름철에 심하게 나타나며, 특히 여름철에는 운전자가 땀을 많이 흘리게 됨으로써 운전자가 헬멧의 착용을 기피하게 되어 본래 헬멧의 목적을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 헬멧 내부의 온도를 항시 일정한 온도로 유지시킬 수 있도록 한 헬멧의 항온장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 내면이 머리와 접촉되며, 외면에 단열재가 설치되는 내부몸체와; 상기 내부몸체에 결합되어 그 사이에 공간부를 형성하되 그 몸체의 앞쪽과 뒤쪽에 상기 공간부와 연통되는 복수개의 공기유입공과 공기배출공이 각각 형성된 외부몸체와; 상기 내부몸체의 외면에 설치되어 상기 공기유입공을 통해 유입된 공기와 열교환작용을 하는 복수개의 열전소자와; 상기 내부몸체 내부의 온도변화에 따라 상기 열전소자의 구동을 제어하는 열전소자 제어수단을 포함하고 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 헬멧은 제1도 내지 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 내부몸체(1)와 외부몸체(2)가 상호 형합되어 그 사이에 공간부(3)를 형성하고, 외부몸체(2)의 앞쪽과 뒤쪽에는 공간부(3)와 연통되는 복수개의 공기유입공(4)과 공기배출공(5)이 형성된다.
그리고 내부몸체(1)의 내면에는 머리와 접촉되는 완충재(9)가 설치되고, 내부몸체(1)의 외면에는 그 고온부(7)가 공간부를 향하도록 설치되어 공기유입공(4)을 통해 유입된 공기와 열교환 작용을 하는 열전소자(6)가 소정간격으로 복수개 설치된다.
그리고 열전소자(6)의 고온부(7)에는 고온부의 방열효율을 향상시키기 위한 방열핀(10)이 복수개 설치되고, 내부몸체(1)의 외면에는 열전소자(6)의 고온부(7)로부터 방출된 열이 내부몸체(1)로 전달되는 것을 차단시키는 단열재(11)가 설치된다.
그리고 열전소자(6)는 열전소자 제어수단(20)에 의해 내부몸체(1) 내부의 온도변화에 따라 구동된다.
열전소자 제어수단(20)은, 내부몸체(1) 내부의 온도를 감지하는 온도감지센서(21)와, 온도감지센서(21)에 의해 감지된 온도값과 상응하는 기준 온도값이 사전에 기억된 롬(read only memory;22)과, 온도감지센서(21)에 의해 감지된 실재온도값과 롬(22)에 기억된 기준 온도값을 비교 판단하는 마이크로 프로세서(23)와, 마이크로 프로세서(23)로부터 전달된 신호에 따라 열전소자(6)에 전류를 공급 및 차단하거나 전류의 방향을 바꾸어 주는 콘트롤러(24)와, 전원(25) 및 전원을 ON, OFF시키는 스위치(26)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 헬멧의 항온장치는 다음과 같이 동작된다.
먼저 헬멧을 착용한 상태에서 전원(25)을 ON시키면, 전류가 열전소자(6)로 흘러 열전소자(6)의 내부몸체(1)를 향한 부위가 열을 흡수하는 저온부(8)가 되고, 공간부(3)를 향한 부위가 열을 방출하는 고온부(7)가 된다.
그리고 열전소자 제어수단(20)으로서의 마이크로 프로세서(23)가 온도감지센서(21)에 의해 감지된 내부몸체(1) 내부의 온도값과 롬(22)에 기억된 기준 온도값을 비교하여 해당 정보를 콘트롤러(24)로 전달하게 되고, 콘트롤러(24)에서는 입력된 정보에 따라 열전소자(6)에 전류를 공급 및 차단하거나 전류의 방향을 바꾸어 주게 된다.
즉, 마이크로 프로세서(23)에서 온도감지센서(21)에 의해 감지된 내부몸체(1) 내부의 온도값과 롬(22)에 기억된 온도값을 비교한 결과 내부몸체(1) 내부의 온도값이 롬(22)에 기억된 기준 온도값보다 높은 경우에는 이들의 온도값이 같아 질때까지 콘트롤러(24)에 계속 신호를 보내게 되고, 이에 따라 콘트롤러(24)는 열전소자(6)에 지속적으로 전류를 공급하게 된다.
그리고 열전소자(6)로 지속적으로 전류가 공급되면, 열전소자(6)의 저온부(8)에서는 내부몸체(1) 내부의 열을 흡수하여 고온부(7)를 통해 방출시키게 되고, 열전소자(6)의 고온부(7)로 부터 방출된 열은 헬멧의 외부몸체(2) 앞쪽에 형성된 복수개의 공기유입공(4)을 통해 유입된 외부공기로 전달되게 되며, 열을 흡수한 외부공기는 외부몸체(2)의 뒤쪽에 형성된 복수개의 공기배출공(5)을 통해 외부로 배출되는 과정이 반복적으로 이루어지면서 내부몸체(1)의 내부의 열을 외부로 방출시킴으로써 내부몸체(1) 내부의 온도를 낮추게 된다.
이때 열전소자(6)의 고온부(7)에 방열핀(10)이 설치되어 있으므로 고온부(7)의 열방출 효율이 향상되게 되고, 내부몸체(1)의 외면에 단열재(11)가 설치되어 있으므로 고온부(7)로 부터 방출된 열이 내부몸체(1)로 전달되지 않게 된다.
그리고 마이크로 프로세서(23)에서 온도감지센서(21)에 의해 감지된 내부몸체(1) 내부의 온도값과 롬(22)에 기억된 기준 온도값을 비교한 결과 이들의 온도값이 같아지면 콘트롤러(24)에 신호를 보내 열전소자(6)로 공급되는 전류를 저감시키거나 완전히 차단시키게 된다. 그리고 마이크로 프로세서(23)에서 온도감지센서(21)에의 감지된 내부몸체(1) 내부의 온도값과 롬(22)에 기억된 온도값을 비교한 결과 열전소자(6)의 저온부(8) 온도값이 롬(22)에 기억된 기준 온도값보다 낮은 경우에는 그 신호를 콘트롤러(24)에 보내게 되고, 콘트롤러(24)에서는 열전소자(6)로 공급되는 전류의 방향을 바꾸어 주게 된다.
따라서 열전소자(6)의 특성에 의해 저온부(8)와 고온부(7)의 위치가 반대로 바뀌게 되어 즉, 내부몸체(1)를 향한 부위가 열을 방출하는 고온부가 되어 내부몸체(1) 내부로 열을 방출하게 됨에 따라 내부몸체(1) 내부의 온도를 상승시키게 된다.
그리고 온도감지센서(21)에 의해 감지된 내부몸체(1) 내부의 온도값이 롬(22)에 기억된 기준 온도값과 같아지면 마이크로 프로세서(23)가 이를 감지하여 그 신호를 콘트롤러(24)로 보내게 되고, 콘트롤러(24)는 열전소자(6)로 공급되는 전류를 저감 및 완전히 차단시키거나 또는 열전소자(6)로 공급되는 전류의 방향을 바꾸어 주게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 헬멧의 항온장치에 의하면, 주위의 온도변화 즉, 계절에 관계없이 내부몸체 내부의 온도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 됨에 따라 종래 발생되던 내부몸체 내부의 온도 상승으로 인한 헬멧 착용 기피현상을 방지할 수 있게 되고, 헬멧 착용자의 운전상태를 쾌적하게 할 수 있게 되는 등의 이점을 가진다.

Claims (3)

  1. 내면이 머리와 접촉되는 내부몸체와, 상기 내부몸체에 결합되어 그 사이에 공간부를 형성하는 외부몸체와, 상기 내부몸체의 외면에 설치되어 열교환작용을 하는 복수개의 열전소자를 구비하는 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치에 있어서, 상기 내부 몸체의 외면에 단열재가 설치되고, 상기 외부몸체의 앞쪽과 뒤쪽에 상기 공간부와 연통되는 복수개의 공기유입공과 공기배출공이 각각 형성되며, 상기 내부몸체 내부의 온도변화에 따라 상기 열전소자의 구동을 제어하는 열전소자 제어수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열전소자의 상기 공간부를 향하도록 설치되는 면에 방열핀이 설치된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열전소자 제어수단은, 상기 내부몸체 내부의 온도를 감지하는 온도감지센서와; 상기 온도감지센서에 의해 감지된 온도값과 상응하는 기준 온도값이 사전에 기억된 롬과; 상기 온도감지센서에 의해 감지된 실재 온도값과 상기 롬에 기억된 기준 온도값을 비교 판단하는 마이크로 프로세서와 상기 마이크로 프로세서로 부터 전달된 신호에 따라 상기 열전소자에 전류를 공급 및 차단하거나 전류의 방향을 바꾸어 주는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 헬멧의 항온장치.
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