WO2024043735A1 - 웨어러블 장치 - Google Patents

웨어러블 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2024043735A1
WO2024043735A1 PCT/KR2023/012607 KR2023012607W WO2024043735A1 WO 2024043735 A1 WO2024043735 A1 WO 2024043735A1 KR 2023012607 W KR2023012607 W KR 2023012607W WO 2024043735 A1 WO2024043735 A1 WO 2024043735A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
thermoelectric element
wearable device
housing
seating surface
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/012607
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
강진일
한유정
오동은
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of WO2024043735A1 publication Critical patent/WO2024043735A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/002—Details, component parts, or accessories especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible

Definitions

  • the present invention relates to a wearable device, and more specifically, to a wearable device that regulates body temperature.
  • the problem that the present invention aims to solve is to provide a wearable device that directly absorbs heat from the human body or emits heat directly to the human body.
  • Another task of the present invention is to provide a wearable device with high heat transfer efficiency.
  • a wearable device includes a housing part with a space formed inside, a thermoelectric element disposed in the housing part and performing a heat absorption function, and coupled to the outside of the bottom of the housing part. It includes an oval-shaped plate, wherein the plate is composed of a curved portion and a flat portion, and at least a portion of the flat portion is in close contact with the bottom of the thermoelectric element.
  • a wearable device includes a housing part with a space formed inside, a thermoelectric element disposed in the housing part and performing a heat absorption function, and coupled to the outside of the bottom of the housing part.
  • the thermoelectric element includes an oval-shaped plate, and at least a portion of a flat bottom surface of the thermoelectric element is in close contact with a flat portion of the plate.
  • the curved surface is formed on the plate that comes into contact with the human body, which has the advantage of providing a high wearing comfort and a wide operating area.
  • thermoelectric element there is the advantage of high heat transfer efficiency by maximizing the contact area between the thermoelectric element and the plate.
  • thermoelectric element there is also the advantage of minimizing heat loss by ensuring close contact between the thermoelectric element and the plate.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an example of use of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of a portion of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a partial cross-sectional view of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view of the main housing of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a partial cross-sectional view of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is an exploded perspective view of a portion of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a partial cross-sectional view of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
  • top (or bottom) of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
  • each component when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of a wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a front view of a wearable device according to an embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view.
  • a wearable device includes a main body 100 that absorbs heat or radiates heat in contact with the human body, and a band 200 that can be worn on the human body.
  • the main body 100 dissipates heat and absorbs heat by the Peltier effect using electricity. A portion of the main body 100 comes into contact with the human body to cool or heat the human body.
  • the band 200 is detachably coupled to the main body 100.
  • the band 200 is formed in a U-shape so that it can be worn on any part of the human body, especially the neck.
  • the band 200 is formed at both ends of the portion where the main body 100 is mounted, with a pair of legs extending long in the opposite direction to the portion where the main body 100 is disposed.
  • the main body 100 includes a housing part 110 in the shape of an oval bowl with a space formed inside, a body temperature control part 120 that is partially disposed outside the housing part 110 to absorb or release heat, and a body temperature control part.
  • An electrical unit 140 that supplies power to the unit 120 and the blowing unit 130 and controls the temperature control unit 120 and the blower 130, and cools the temperature control unit 120 by flowing air. It includes a blowing unit 130 that heats.
  • the housing portion 110 forms the exterior.
  • the housing portion 110 has a hole formed on the upper surface through which air introduced and discharged by the blower 130 passes.
  • the oval-shaped housing portion 110 has a hole through which air is introduced on one upper surface in the long axis direction, and a hole through which air is discharged is formed on the other upper surface.
  • the lower portion of the housing portion 110 is inserted into the band 200 and coupled to the band 200.
  • the housing portion 110 accommodates an electric unit 140, a blower unit 130, and a temperature control unit 120 therein.
  • the temperature control unit 120 absorbs and releases heat by the Peltier effect.
  • the temperature control unit 120 cools or heats the human body by contacting it.
  • the temperature control unit 120 is powered and controlled by the electrical unit 140.
  • the temperature control unit 120 is cooled or heated by the blowing unit 130.
  • the temperature control unit 120 is disposed at the lower part of the housing unit 110.
  • the temperature control unit 120 is arranged such that a portion is exposed to the outside from the bottom of the housing unit 110. A portion of the temperature control unit 120 is disposed outside the housing unit 110.
  • the blower 130 is disposed above the temperature control unit 120.
  • the blower 130 is in contact with the body temperature control unit 120 and absorbs heat from the body temperature control unit 120 or emits heat to the body temperature control unit 120.
  • the blowing unit 130 flows air into and out of the housing unit 110.
  • the blowing unit 130 is powered and controlled by the electrical unit 140.
  • the blowing unit 130 is disposed inside the housing unit 110.
  • the blower 130 introduces air through a hole formed in the housing portion 110 and discharges heated or cooled air through a hole formed in the housing portion 110.
  • the electrical unit 140 is composed of a connector, battery, button, indicator light, temperature sensor, circuit board, and elements, and charges electricity with power supplied from the outside, receives user commands, and states the operating state or charging state. displays, measures the temperature of the temperature control unit 120 and the temperature of the flowing air, and controls the temperature control unit 120 and the blower 130.
  • the electrical unit 140 is disposed inside the housing unit 110.
  • Figure 4 is an example of use of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • the two legs of the band 200 are placed on both sides of the user's neck and the main body 100 is placed behind the neck so that the body temperature control unit 120 Make sure it touches the back of your neck.
  • the temperature control unit 120 and the blower unit 130 operate.
  • the body temperature control unit 120 absorbs heat from the user's neck, the user's neck in contact with the body temperature control unit 120 becomes cold and the user can feel cool.
  • the temperature control unit 120 emits heat from the user's neck, the user's neck in contact with the temperature control unit 120 becomes warm and the user can feel warmth.
  • the blowing unit 130 introduces external air into the housing unit 110, disperses the heat generated in the body temperature control unit 120, and discharges it to the outside, or releases heat in the air to the body temperature control unit 120. .
  • the user can use the band 200 by wrapping it around an arm or leg, or after separating the band 200, only the main body 100 can be used by contacting a specific part of the human body.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a portion of the body of a wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion of the body of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • the housing unit 110 includes a main housing 111 forming the lower exterior, an inner housing 112 fixing the electrical unit 140 and the blower unit 130, and a main housing It includes an outer housing 113 that covers the upper part of (111), and a cover 114 that is disposed on the upper surface of the outer housing 113 and forms the upper exterior.
  • the main housing 111 is formed in the shape of an oval bowl with an open top.
  • the main housing 111 is combined with the band 200.
  • the main housing 111 is inserted into the band 200 and is not exposed to the outside.
  • the main housing 111 is coupled with an inner housing 112 on the inside and an outer housing 113 on the upper side.
  • thermoelectric element 121 of the temperature control unit 120 which will be described later, penetrates.
  • the plate 123 of the temperature control unit 120 which will be described later, is coupled to the outside of the bottom of the main housing 111.
  • An input button 144 and an indicator light 145 of the electrical unit 140 which will be described later, are disposed around one side of the main housing 111 in the long axis direction so as to protrude to the outside.
  • a blowing fan 131 and a heat sink 132 of the blowing unit 130 which will be described later, are disposed on the upper side of the bottom of the main housing 111.
  • the inner housing 112 is coupled to the inside of the main housing 111.
  • the inner housing 112 has a battery 141 and a main board 142 of the electrical equipment unit 140, which will be described later, combined on the upper side, and an auxiliary board 143 and a blower unit 130 of the electrical equipment unit 140, which will be described later, on the lower side. )'s blowing fan 131 and heat sink 132 are combined.
  • the inner housing 112 partitions the electric unit 140 and the blower unit 130.
  • the inner housing 112 divides the space where the electric unit 140 is placed and the space where the blower unit 130 is placed.
  • the inner housing 112 divides the space through which air flows by the blower 130 and the space where the electric unit 140 is disposed.
  • the inner housing 112 forms a flow path for air flowing by the blower 130.
  • the inner housing 112 prevents the air flowing by the blower 130 from flowing into the electrical unit 140.
  • the inner housing 112 prevents moisture or foreign substances flowing into the blowing unit 130 from flowing into the electrical unit 140.
  • the inner housing 112 is formed with a partition wall that protrudes upward to horizontally divide the space through which air flows by the blower 130 and the space where the electric unit 140 is disposed.
  • the inner housing 112 is formed with a double partition wall that protrudes upward, with the outer partition wall surrounding the main board 142, which will be described later, and the inner partition wall surrounding the battery 141, which will be described later.
  • the inner housing 112 has a partition wall coupled to the outer housing 113.
  • the inner housing 112 has a partition wall fused to the outer housing 113 or is bonded to the outer housing 113 using a photocurable adhesive.
  • the outer housing 113 is formed in an oval-shaped curved surface.
  • the outer housing 113 is coupled to the top of the main housing 111 and forms the upper surface of the main housing 111.
  • a hole is formed in the outer housing 113 through which air introduced and discharged by the blower 130 passes.
  • the outer housing 113 has a hole through which air is introduced on one side of the long axis direction and a hole through which air is discharged is formed on the other side.
  • the outer housing 113 is combined with the main housing 111 and the inner housing 112.
  • the outer housing 113 is fused or bonded to the main housing 111 and the inner housing 112 using a photocurable adhesive.
  • the outer housing 113 has a circumference coupled to the circumference of the main housing 111, and a lower surface coupled to the partition wall of the inner housing 112.
  • the outer housing 113 is made of a light-transmitting material so that it can be laser fused to the main housing 111 and the inner housing 112 or adhered to the main housing 111 and the inner housing 112 using a photocurable adhesive.
  • the cover 114 is detachably coupled to the outer housing 113 so as to cover the outer housing 113.
  • the cover 114 is formed as an oval-shaped curved surface and has substantially the same shape and size as the outer housing 113.
  • the cover 114 completely covers the outer housing 113 and forms an upper exterior.
  • the lower surface of the cover 114 is in surface contact with the upper surface of the outer housing 113.
  • the edge of the cover 114 covers the edge of the outer housing 113, but does not contact the edge of the main housing 111.
  • the cover 114 is formed with a hole through which air introduced and discharged by the blower 130 passes, in accordance with the hole formed in the outer housing 113.
  • the cover 114 has a hole through which air flows in on one side of the long axis and a hole through which air is discharged on the other side.
  • the cover 114 is made of a light-blocking material and protects the electrical unit 140, the blower unit 130, etc., which are covered with the outer housing 113, which is a light-transmitting material.
  • the cover 114 is manufactured in various patterns or colors and can be replaced according to the user's preference.
  • the body temperature control unit 120 includes a thermoelectric element 121 that radiates and absorbs heat by the Peltier effect, and a plate 123 that cools or heats the human body by contacting the human body. .
  • the thermoelectric element 121 converts electrical energy into heat energy.
  • the thermoelectric element 121 is disposed in the lower portion of the main housing 111 to dissipate heat and absorb heat.
  • the thermoelectric element 121 is formed in a hexahedral shape, so that its upper surface is in close contact with the heat sink 132 of the blower 130, which will be described later, and its lower surface is in close contact with the plate 123.
  • thermoelectric element 121 The bottom surface of the thermoelectric element 121 is in contact with the plate 123 and absorbs heat, and the top surface in contact with the heat sink 132 dissipates heat, or the bottom surface in contact with the plate 123 dissipates heat and the heat sink 132 The upper surface in contact with absorbs heat.
  • the thermoelectric element 121 passes through an opening formed on the bottom of the main housing 111, and its lower end protrudes from the bottom of the main housing 111.
  • Plate 123 is formed in an oval shape.
  • the plate 123 is composed of a flat portion and a curved portion, and at least a portion of the flat portion is disposed in close contact with the bottom of the thermoelectric element 121.
  • the plate 123 is in contact with the human body and absorbs heat from the human body or emits heat to the human body.
  • Plate 123 is disposed in the center of the bottom of the main housing 111.
  • the plate 123 is coupled to the outside of the bottom of the main housing 111.
  • the blowing unit 130 includes a blowing fan 131 that flows air, and a heat sink 132 that absorbs heat from the thermoelectric element 121 or emits heat to the thermoelectric element 121. ) includes.
  • the blowing fan 131 is a centrifugal fan that introduces air in the axial direction and discharges it in the radial direction.
  • the blowing fan 131 introduces air through the hole in the cover 114 and the hole in the outer housing 113 and flows to the heat sink 132, and blows the air heated or cooled in the heat sink 132 into the outer housing ( Air is discharged through the hole of 113) and the hole of cover 114.
  • the blowing fan 131 is disposed on the side of the heat sink 132.
  • the blowing fan 131 is coupled to the lower side of the inner housing 112.
  • the blowing fan 131 is arranged in parallel with the heat sink 132 and at an angle with respect to the heat sink 132.
  • the heat sink 132 is disposed in the direction in which air from the blowing fan 131 is discharged.
  • the heat sink 132 transfers heat between the air flowing through the blowing fan 131 and the thermoelectric element 121.
  • the heat sink 132 absorbs heat from the thermoelectric element 121 and dissipates it into the air, or releases heat in the air to the thermoelectric element 121.
  • the heat sink 132 is disposed between the battery 141 and the thermoelectric element 121.
  • the heat sink 132 is disposed in close contact with the upper surface of the thermoelectric element 121.
  • the heat sink 132 is coupled to the lower side of the inner housing 112.
  • the electrical unit 140 includes a battery 141 that stores and supplies electricity, a main board 142 on which a controller and other elements are mounted, and a device that processes command signals and status information signals. It includes an auxiliary board 143 on which devices are mounted, an input button 144 that receives user commands, and an indicator light 145 that displays the operating status.
  • the battery 141 is a secondary battery that stores electricity using power supplied from outside.
  • the battery 141 supplies electricity to the thermoelectric element 121 and the blowing fan 131.
  • the battery 141 is coupled to the upper side of the inner housing 112.
  • the battery 141 is disposed above the blower 130.
  • the main board 142 is equipped with a controller, capacitor, and other elements to control the battery 141, thermoelectric element 121, and blower fan 131.
  • the main board 142 is disposed around the battery 141 and above the blower 130.
  • the main board 142 is coupled to the upper side of the inner housing 112.
  • the auxiliary board 143 processes the command signal input through the input button 144 and transmits it to the main board 143, and processes the status information signal transmitted from the main board 143 and applies it to the indicator light 145. .
  • the auxiliary board 143 is electrically connected to the main board 142, the input button 144, and the indicator light 145.
  • the auxiliary board 143 is disposed inside the main housing 111.
  • the auxiliary board 143 is coupled to the lower side of the inner housing 112 and disposed on the opposite side of the blowing fan 131.
  • the auxiliary substrate 143 is arranged side by side and spaced apart from the thermoelectric element 121.
  • the input button 144 receives commands to operate the blower fan 131 and the thermoelectric element 121.
  • the input button 144 is arranged to protrude on one side of the main housing 111 in the long axis direction.
  • the input buttons 144 may be provided as a pair and arranged to be spaced apart from each other.
  • the indicator light 145 displays the charging state of the battery 141 and the operating state of the thermoelectric element 121 and the blowing fan 131 with light.
  • the indicator light 145 is arranged to protrude on one side of the main housing 111 in the long axis direction.
  • the indicator light 145 is disposed adjacent to the portion around the main housing 111 where the input button 144 is disposed.
  • the indicator lights 145 may be provided as a pair and placed between a pair of input buttons 144.
  • the electrical unit 140 may further include a power terminal (not shown) to which a cable is connected to supply power from the outside.
  • the power terminal is USB (Universal Serial Bus), and data can be transmitted and received with external devices through a cable.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the main body of the wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of the main housing of the wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a part of a wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the main body of a wearable device according to an embodiment of the present invention. This is a partial cross-sectional view.
  • the plate 123 has a flat portion (P) formed in the center and curved portions formed on both sides in the long axis direction.
  • the plate 123 is formed to bend downward from the flat portion P toward both ends in the long axis direction. Accordingly, the plate 123 can be in close contact with the human body, especially the neck.
  • the flat portion (P) of the plate 123 is in close contact with the bottom of the thermoelectric element 121. It is not necessary that the entire flat portion (P) of the plate 123 is in close contact with the bottom of the thermoelectric element 121, and the plate 123 is such that most of the flat portion (P) is in close contact with the bottom of the thermoelectric element 121. It is desirable. A portion of the curved portion of the plate 123 is disposed spaced apart from the bottom of the thermoelectric element 121.
  • the temperature control unit 120 may include a thermal sheet that is provided between the thermoelectric element 121 and the plate 123 to dissipate heat.
  • the thermal sheet is preferably a graphite sheet containing carbon-based materials such as carbon or graphite felt, carbon cloth, carbon black, graphite powder, or graphene.
  • the temperature control unit 120 may include thermal grease, which is a viscous material that is provided between the thermoelectric element 121 and the plate 123 and transmits heat. Thermal grease is preferably disposed between the curved portion of the plate 123 and the bottom of the thermoelectric element 121.
  • the main housing 111 includes a main housing body 1111 having an oval bowl shape, and an oval plate seat protruding from the lower side of the main housing body 1111. Includes cotton 1112.
  • a plate 123 is coupled to the plate seating surface 1112.
  • the plate seating surface 1112 is formed to be almost similar to the shape of the plate 123 so that it can be coupled to the plate 123 in close contact.
  • the plate seating surface 1112 is formed in an oval shape with a flat center and curved surfaces on both sides of the long axis.
  • a seating surface opening 1112a is formed in the center of the plate seating surface 1112 to expose the bottom of the thermoelectric element 121.
  • the seating surface opening 1112a is formed larger than the bottom of the thermoelectric element 121 to allow the bottom of the thermoelectric element 121 to pass through.
  • a seating surface flat portion 1112b formed in a plane corresponding to the flat portion P of the plate 123 is formed on the plate seating surface 1112.
  • the seating surface flat portion 1112b forms a portion of the circumference of the seating surface opening 1112a.
  • a portion of the side, seating surface opening 1112a is formed in the seating surface flat portion 1112b.
  • the bottom of the thermoelectric element 121 protrudes downward by a predetermined height (G) from the seating surface plane portion 1112b. Accordingly, even when the plate 123 is in close contact with the plate seating surface 1112, it is in close contact with the bottom of the thermoelectric element 121. At least a portion of the bottom of the main housing 111 is disposed higher than the bottom of the thermoelectric element 121.
  • thermoelectric element 121 At least a portion of the bottom of the thermoelectric element 121 is in close contact with the flat portion P of the plate 123.
  • the thermoelectric element 121 has a flat bottom, but due to the shape of the plate 123, the entire bottom is not in close contact with the plate 123, and it is preferable that most of the bottom is in close contact with the plate 123.
  • the thermoelectric element 121 may be disposed with a portion of its bottom spaced apart from a portion of the curved portion of the plate 123.
  • the heat sink 132 is in close contact with the upper surface of the thermoelectric element 121.
  • the heat sink 132 is disposed on the upper side of the flat portion P of the plate 123 with the thermoelectric element 121 interposed therebetween.
  • the battery 141 is disposed above the thermoelectric element 121 with the heat sink 132 interposed therebetween.
  • the battery 141 is disposed on the upper side of the flat portion P of the plate 123 with the heat sink 132 and the thermoelectric element 121 interposed therebetween. That is, the thermoelectric element 121, heat sink 132, and battery 141 are sequentially stacked on the upper side of the planar portion P of the plate 123.
  • thermoelectric energy is maintained even if the main body 100 is violently shaken.
  • the element 121 and the plate 123 are not spaced apart.
  • the plate 123 includes an oval-shaped plate body 1231 and a plate pin 1232 protruding from the periphery of the plate body 1231.
  • plate fins 1232 may be formed at both ends of the plate body 1231 in the long axis direction and both ends in the minor axis direction.
  • the plate seating surface 1112 is formed with a plate fastening groove 1112c around which the plate pin 1232 is inserted.
  • Plate fastening grooves 1112c may be formed at both ends of the plate seating surface 1112 in the major axis direction and both ends in the minor axis direction. Referring to FIG. 11, the plate pin 1232 is inserted into the plate fastening groove 1112c and bent in the outward direction of the plate seating surface 1112 to be coupled.
  • At least a portion of the circumference of the plate body 1231 is arranged to be spaced apart from the circumference of the plate seating surface 1112.
  • the plate body 1231 may be cooled or heated by the thermoelectric element 121 to shrink or expand. It is desirable to leave a tolerance between the circumference of the plate body 1231 and the circumference of the plate seating surface 1112 so that a gap does not occur with the thermoelectric element 121 even when the plate body 1231 is contracted or expanded.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 체온을 조절하는 웨어러블 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 내부에 공간이 형성된 타원형 사발 형상의 하우징부와, 상기 하우징부 내에 배치되며 흡열 작용을 하는 열전소자와, 상기 하우징부의 밑면의 외측에 결합되는 타원형의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 곡면 부분과 평면 부분으로 구성되고 평면 부분의 적어도 일부가 상기 열전소자의 밑면과 밀착된다.

Description

웨어러블 장치
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 열전달 효율이 높은 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, 내부에 공간이 형성된 하우징부와, 상기 하우징부 내에 배치되며 흡열 작용을 하는 열전소자와, 상기 하우징부의 밑면의 외측에 결합되는 타원형의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 곡면 부분과 평면 부분으로 구성되고 평면 부분의 적어도 일부가 상기 열전소자의 밑면과 밀착된다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 내부에 공간이 형성된 하우징부와, 상기 하우징부 내에 배치되며 흡열 작용을 하는 열전소자와, 상기 하우징부의 밑면의 외측에 결합되는 타원형의 플레이트를 포함하고, 상기 열전소자는 평면인 밑면의 적어도 일부가 상기 플레이트의 평면 부분과 밀착된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 웨어러블 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　인체와 접촉되는 플레이트에 곡면이 형성되어 착용감이 높고 작용면적이 넓은 장점이 있다.
둘째, 열전소자와 플레이트 간에 접촉면적을 최대한 넓혀 열전달 효율이 높은 장점도 있다.
셋째, 열전소자와 플레이트를 밀착하여 열손실을 최소화하는 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 장치의 본체에 대한 일부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 메인하우징에 대한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 일부 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 일부 단면도이다.
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 장치의 본체에 대한 일부 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 메인하우징에 대한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 일부 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 일부에 대한 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 본체에 대한 일부 단면도이다.
도 7을 참조하면, 플레이트(123)는 평면 부분(P)이 가운데에 형성되고 곡면 부분이 장축방향 양측에 형성된다. 플레이트(123)는 평면 부분(P)에서 장축방향 양단으로 갈수록 하측으로 굽어지게 형성된다. 이에 따라 플레이트(123)는 인체, 특히 목과 밀착될 수 있다.
플레이트(123)의 평면 부분(P)은 열전소자(121)의 밑면과 밀착된다. 플레이트(123)의 평면 부분(P)의 전체가 열전소자(121)의 밑면과 밀착될 필요는 없으며, 플레이트(123)는 평면 부분(P)의 대부분이 열전소자(121)의 밑면과 밀착되는 것이 바람직하다. 플레이트(123)는 곡면 부분의 일부가 열전소자(121)의 밑면과 이격하여 배치된다.
체온조절부(120)는 열전소자(121)와 플레이트(123) 사이에 구비되어 열을 분산하는 써멀시트를 포함할 수 있다. 써멀시트는 탄소 또는 흑연 펠트, 탄소 천, 카본 블랙, 흑연 분말 또는 그래핀과 같은 탄소계 재료들을 포함하는 그라파이트 시트인 것이 바람직하다.
체온조절부(120)는 열전소자(121)와 플레이트(123) 사이에 구비되어 열을 전달하는 점성이 있는 재질인 써멀그리스를 포함할 수 있다. 써멀그리스는 플레이트(123)의 곡면 부분과 열전소자(121)의 밑면 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인하우징(111)은, 타원형 사발 형상인 메인하우징바디(1111)와, 메인하우징바디(1111)의 하측으로 돌출되어 형성되는 타원형의 플레이트안착면(1112)을 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 부분(P)에 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.
도 9를 참조하면, 열전소자(121)는 밑면이 안착면평면부(1112b)보다 소정의 높이(G)만큼 하측으로 돌출된다. 이에 따라, 플레이트(123)가 플레이트안착면(1112)에 밀착되어도 열전소자(121)의 밑면에 밀착된다. 메인하우징(111)은 밑면의 적어도 일부가 열전소자(121)의 밑면보다 높게 배치된다.
열전소자(121)는 밑면의 적어도 일부가 플레이트(123)의 평면 부분(P)과 밀착된다. 열전소자(121)는 밑면이 평면으로 형성되나, 플레이트(123)의 형상으로 인하여 밑면 전체가 플레이트(123)와 밀착되지 않으며, 밑면의 대부분이 플레이트(123)와 밀착되는 것이 바람직하다. 열전소자(121)는 밑면의 일부가 플레이트(123)의 곡면 부분 일부와 이격하여 배치될 수 있다.
히트싱크(132)는 열전소자(121)의 상면에 밀착된다. 히트싱크(132)는 플레이트(123)의 평면 부분(P)의 상측에 열전소자(121)를 사이에 두고 배치된다. 배터리(141)는 히트싱크(132)를 사이에 두고 열전소자(121)의 상측에 배치된다. 배터리(141)는 히트싱크(132) 및 열전소자(121)를 사이에 두고 플레이트(123)의 평면 부분(P)의 상측에 배치된다. 즉, 열전소자(121), 히트싱크(132) 및 배터리(141)는 플레이트(123)의 평면 부분(P)의 상측에 순차적으로 적층된다.
웨어러블 장치의 본체(100)에서 비교적 무게 무거운 부품인 히트싱크(132) 및 배터리(141)가 플레이트(123)의 평면 부분(P)의 상측에 배치됨에 따라, 본체(100)가 심하게 흔들려도 열전소자(121)와 플레이트(123)가 이격되지 않는다.
플레이트(123)는, 타원형의 플레이트바디(1231)와, 플레이트바디(1231)의 둘레에서 돌출된 플레이트핀(1232)을 포함한다.
도 10을 참조하면, 플레이트핀(1232)은 플레이트바디(1231)의 장축방향 양단 및 단축방향 양단에 형성될 수 있다. 플레이트안착면(1112)은 둘레에 플레이트핀(1232)이 삽입되어 걸리는 플레이트체결홈(1112c)이 형성된다. 플레이트체결홈(1112c)은 플레이트안착면(1112)의 장축방향 양단 및 단축방향 양단에 형성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 플레이트핀(1232)은 플레이트체결홈(1112c)에 삽입되어 플레이트안착면(1112)의 외측방향으로 굽어져 결합된다.
도 11을 참조하면, 플레이트바디(1231)는 둘레의 적어도 일부가 플레이트안착면(1112)의 둘레에서 이격하여 배치된다. 플레이트바디(1231)는 열전소자(121)에 의하여 냉각 또는 가열되어 수축 또는 팽창될 수 있다. 플레이트바디(1231) 수축이나 팽창되어도 열전소자(121)와 간극이 발생되지 않도록 플레이트바디(1231) 둘레와 플레이트안착면(1112) 둘레 사이에 공차를 두는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (21)

  1. 내부에 공간이 형성된 하우징부;
    상기 하우징부 내에 배치되며 흡열 작용을 하는 열전소자; 및
    상기 하우징부의 밑면의 외측에 결합되는 플레이트를 포함하고,
    상기 플레이트는 곡면 부분과 평면 부분으로 구성되고 평면 부분의 적어도 일부가 상기 열전소자의 밑면과 밀착되는 웨어러블 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 타원형으로 형성되어 평면 부분이 가운데에 형성되고 곡면 부분이 장축방향 양측에 형성되는 웨어러블 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 타원형으로 형성되어 평면 부분에서 장축방향 양단으로 갈수록 하측으로 굽어지게 형성되는 웨어러블 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 평면 부분의 대부분이 상기 열전소자의 밑면과 밀착되는 웨어러블 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 곡면 부분의 일부가 상기 열전소자의 밑면과 이격하여 배치되는 웨어러블 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전소자는 밑면의 일부가 상기 플레이트의 평면 부분과 밀착되는 웨어러블 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전소자는 밑면의 일부가 상기 플레이트의 곡면 부분 일부와 이격하여 배치되는 웨어러블 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    하부를 형성하는 메인하우징바디; 및
    상기 메인하우징바디의 하측으로 돌출되어 형성되는 플레이트안착면을 포함하고,
    상기 플레이트는 상기 플레이트안착면에 결합되는 웨어러블 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 플레이트안착면은 상기 열전소자의 밑면이 드러나도록 열린 안착면개구부가 형성되는 웨어러블 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안착면개구부는 상기 열전소자의 밑면이 통과되도록 상기 열전소자의 밑면보다 크게 형성되는 웨어러블 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 플레이트안착면은 상기 플레이트의 평면 부분에 대응되며 평면으로 형성되는 안착면평면부가 형성되고,
    상기 열전소자는 밑면이 상기 안착면평면부보다 하측으로 돌출되는 웨어러블 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 플레이트는 둘레에서 돌출된 플레이트핀을 포함하고,
    상기 플레이트안착면은 둘레 일부에 상기 플레이트핀이 삽입되어 걸리는 플레이트체결홈이 형성되는 웨어러블 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레이트는 타원형으로 형성되고,
    상기 플레이트핀은 플레이트의 장축방향 양단 및 단축방향 양단에 형성되는 웨어러블 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레이트핀은 상기 플레이트안착면의 외측방향으로 굽어져 결합되는 웨어러블 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 플레이트는 둘레의 적어도 일부가 상기 플레이트안착면의 둘레에서 이격하여 배치되는 웨어러블 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전소자와 상기 플레이트 사이에 구비되어 열을 전달하는 써멀그리스를 더 포함하고,
    상기 써멀그리스는 상기 플레이트의 곡면 부분과 상기 열전소자 사이에 배치되는 웨어러블 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전소자의 상면에 밀착되어 공기와 상기 열전소자 간에 열을 전달하는 히트싱크를 더 포함하고,
    상기 히트싱크는 상기 열전소자를 사이에 두고 상기 플레이트의 평면 부분의 상측에 배치되는 웨어러블 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 열전소자에 전기를 공급하는 배터리를 더 포함하고,
    상기 배터리는 상기 히트싱크 및 상기 열전소자를 사이에 두고 플레이트의 평면 부분의 상측에 배치되는 웨어러블 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 열전소자, 상기 히트싱크 및 상기 배터리는 상기 플레이트의 평면 부분의 상측에 순차적으로 적층되는 웨어러블 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징부는 밑면의 적어도 일부가 상기 열전소자의 밑면보다 높게 배치되는 웨어러블 장치.
  21. 내부에 공간이 형성된 하우징부;
    상기 하우징부 내에 배치되며 흡열 작용을 하는 열전소자; 및
    상기 하우징부의 밑면의 외측에 결합되는 플레이트를 포함하고,
    상기 열전소자는 평면인 밑면의 적어도 일부가 상기 플레이트의 평면 부분과 밀착되는 웨어러블 장치.
PCT/KR2023/012607 2022-08-26 2023-08-24 웨어러블 장치 WO2024043735A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220107726A KR20240029372A (ko) 2022-08-26 2022-08-26 웨어러블 장치
KR10-2022-0107726 2022-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024043735A1 true WO2024043735A1 (ko) 2024-02-29

Family

ID=90013794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/012607 WO2024043735A1 (ko) 2022-08-26 2023-08-24 웨어러블 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240029372A (ko)
WO (1) WO2024043735A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001611U (ko) * 2019-01-08 2020-07-20 센젠 우디 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 목걸이형 선풍기
JP3230942U (ja) * 2020-11-16 2021-03-04 サンライズ株式会社 首掛け式送風装置
JP2021076095A (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 株式会社東亜産業 首掛け型機器
CN214404053U (zh) * 2021-01-22 2021-10-15 深圳市蓝禾技术有限公司 挂脖风扇
JP2021179209A (ja) * 2020-05-13 2021-11-18 深▲せん▼市藍禾技術有限公司 携帯送風装置
JP2022043015A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 深▲せん▼市藍禾技術有限公司 携帯型温度調節装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001611U (ko) * 2019-01-08 2020-07-20 센젠 우디 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 목걸이형 선풍기
JP2021076095A (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 株式会社東亜産業 首掛け型機器
JP2021179209A (ja) * 2020-05-13 2021-11-18 深▲せん▼市藍禾技術有限公司 携帯送風装置
JP2022043015A (ja) * 2020-09-03 2022-03-15 深▲せん▼市藍禾技術有限公司 携帯型温度調節装置
JP3230942U (ja) * 2020-11-16 2021-03-04 サンライズ株式会社 首掛け式送風装置
CN214404053U (zh) * 2021-01-22 2021-10-15 深圳市蓝禾技术有限公司 挂脖风扇

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240029372A (ko) 2024-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017131327A1 (ko) 독립제어 피티씨히터 및 장치
WO2013172603A1 (ko) 차량용 히터
WO2013178047A1 (zh) 一种灯体及led灯泡
WO2012030112A1 (en) Led illumination apparatus
WO2018205421A1 (zh) 投影机
WO2020138584A1 (ko) 휴대용 냉풍기
WO2016074450A1 (zh) 高散热性能太阳能移动电源
CN112716127B (zh) 一种吹风机的降噪结构及具有该降噪结构的吹风机
WO2024043735A1 (ko) 웨어러블 장치
CN210901818U (zh) 手持吹风机
CN215860912U (zh) 便携式调温装置
WO2013032239A1 (en) Lighting device
WO2024043737A1 (ko) 웨어러블 장치
WO2021112330A1 (ko) 고효율 무선 헤어드라이어
WO2019184467A1 (zh) 测温装置以及微波烹饪器具
WO2013123631A1 (zh) 自散热电机
WO2017164427A1 (ko) 생활밀착형 다목적 공기 제어장치
WO2017104964A1 (ko) 엘이디 조명장치
WO2020231034A1 (ko) 냉각 장치를 포함하는 무선 충전 장치 및 그의 동작 방법
KR20240029379A (ko) 웨어러블 장치
WO2019112401A1 (ko) 전장소자의 방열 장치
CN211130021U (zh) 开关组件及手持吹风机
KR20240029376A (ko) 웨어러블 장치
KR20240029378A (ko) 웨어러블 장치
KR20240029382A (ko) 웨어러블 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23857767

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1