KR102156987B1

KR102156987B1 - 휴대용 냉풍기

Info

Publication number: KR102156987B1
Application number: KR1020180170008A
Authority: KR
Inventors: 윤국영
Original assignee: 윤국영
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: KR20200080507A; WO2020138584A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 열전소자 모듈을 이용하여 냉기를 생성하고 효율적 냉기 전달 구조를 통해 사용자에게 냉기를 송풍함으로써 에너지 효율을 높이고 사용자에게는 장시간 시원함과 쾌적함을 제공할 수 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 전자 냉각에 기반하여 일면으로 흡열면이 형성되고 타면으로 발열면이 형성되는 열전소자 모듈; 내부에 열전소자 모듈을 수용하는 열전소자 수용부; 흡열면의 흡열로 생성된 냉기를 송풍하는 제1 팬; 송풍된 냉기를 토출하는 송풍구가 형성된 송풍 헤드; 및 열전소자 수용부와 송풍 헤드를 연결하고, 흡열면으로부터 송풍 헤드까지 냉기의 전달 또는 냉기의 생성을 위한 열교환이 수행되는 냉기 전달부를 포함하는 휴대용 냉풍기를 포함한다.

Description

휴대용 냉풍기{PORTABLE AIR COOLER}

본 발명은 휴대용 냉풍기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전소자가 구비된 휴대용 냉풍기에 관한 것이다.

최근 전세계적으로 폭염이 기승을 부리면서 여름철 야외 활동을 하는 사람들에게서 손선풍기는 어렵지 않게 찾아볼 수 있는 아이템이다. 이러한 손선풍기는 작은 크기에도 강력한 송풍 능력과 가벼운 무게로 인해 최근 그 수요가 증가하는 추세이다.

일반적으로 선풍기는 팬을 통한 풍압차 형성을 통해 바람을 일으키는 원리이고, 사용자는 이러한 바람을 통해 체열을 떨어뜨림으로써 시원함을 느낄 수 있다. 그러나 바람 자체가 냉기를 포함하는 것이 아니므로 시원함에 한계가 있다. 특히 더운 날씨에 더운 바람을 쐬는 것은 그리 상쾌한 일은 아니다.

이런 선풍기의 단점을 보완하고자 냉풍기가 등장했지만 아이스팩을 이용한다거나 물의 증발열을 이용하는 것은 번거로운 일이 아닐 수 없다. 따라서 이러한 버거로움을 극복하고자 열전소자를 이용한 냉풍기가 등장하였다. 그 중 종래 대한민국 공개특허 제10-2018-0086941호는 열전소자를 이용한 냉풍기를 개시하고 있다. 그러나 종래 특허를 자세히 살펴보면 열전소자를 이용하기는 하지만 축냉소재 및 금속판 사이에 열전소자를 배치하여 온도 차이에 의한 전력 공급을 하고, 이러한 전력 공급으로 냉풍기의 무배터리 작동을 구현함과 동시에 낮은 온도의 공기를 사용자에게 전달하고자 하는 것을 알 수 있다. 단순히 배터리 없이 선풍기가 작동하고 또 동시에 낮은 온도의 공기를 전달할 수 있다고는 하지만 실제로 구현하기는 쉽지 않을 것으로 보인다.

여름철 더운 환경에서 낮은 온도의 공기를 전달하여 사용자에게 시원함을 느낄 수 있도록 하기 위해서는 단순한 열역학적 계산만 하더라도 많은 에너지가 필요하고 대용량의 배터리가 요구됨을 알 수 있다. 따라서 휴대를 위해 무게를 줄이면서도 실제 더운 환경에서도 냉각 성능을 높일 수 있는 효율적인 냉풍기에 대한 연구는 여전히 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 도출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은, 열전소자를 이용하여 냉기를 생성하고 효율적 냉기 전달 구조를 통해 사용자에게 냉기를 송풍할 수 있는 휴대용 냉풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 열전소자를 통해 생성된 냉기를 냉기 압축 공간에 압축하고 좁은 송풍구를 통해 냉기를 토출하며 공기압 변화로 후방에서 끌려 들어오는 공기에 냉기를 혼합하여 송풍함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 휴대용 냉풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 목적은 열전소자의 흡열면에 히트파이프를 접속하고 송풍 헤드까지 확장하여 효율적인 냉기 전달구조를 형성하여 에너지 효율을 높일 수 있는 휴대용 냉풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제4 목적은 열전소자의 발열면에 히트파이프 또는 히트싱크를 부착하여 열전소자에서 발열면에 형성된 열기를 신속하게 처리함으로써 흡열면 흡열을 더욱 가속화시킬 수 있는 휴대용 냉풍기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 전자 냉각에 기반하여 일면으로 흡열면이 형성되고 타면으로 발열면이 형성되는 열전소자 모듈; 내부에 열전소자 모듈을 수용하는 열전소자 수용부; 흡열면의 흡열로 생성된 냉기를 송풍하는 제1 팬; 송풍된 냉기를 토출하는 송풍구가 형성된 송풍 헤드; 및 열전소자 수용부와 송풍 헤드를 연결하고, 흡열면으로부터 송풍 헤드까지 냉기의 전달 또는 냉기의 생성을 위한 열교환이 수행되는 냉기 전달부를 포함하는 휴대용 냉풍기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

여기서 열전소자 수용부는 다수의 관통구가 형성된 것일 수 있다.

그리고 흡열면에 부착된 흡열 히트싱크와 발열면에 부착된 발열 히트싱크를 더 포함할 수 있다.

냉기 전달부는, 흡열 히트싱크와 송풍 헤드 사이의 풍압 차이에 의해 냉기가 이동하는 냉기 이동로를 형성하는 단열 덕트일 수 있다.

아울러 제1 팬은 단열 덕트 상에 배치되고, 송풍 헤드는, 중공형의 내측 원통과 내측 원통의 외주면을 둘러싸되 단열 덕트의 일 단부와 연결되는 외측 원통을 포함하되, 내측 원통과 외측 원통은 사이에 냉기 이동로를 통해 이동된 냉기가 압축되는 냉기 압축 공간이 형성되고, 내측 원통의 길이 방향 양 단 중 일 단으로 외측 원통과의 사이에서 압축된 냉기가 토출되는 토출구가 형성된 것일 수 있다.

한편 휴대용 냉풍기는 발열 히트싱크 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함할 수 있다.

그리고 휴대용 냉풍기는, 일 단이 흡열면에 부착되고 냉기 전달부의 내부를 지나 송풍 헤드까지 연장된 제1 히트 파이프와, 제1 히트 파이프의 타 단에 장착된 제1 방열핀을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 송풍 헤드는, 냉기 전달부의 단부에 결합되어 제1 히트 파이프의 타 단과 제1 방열핀과 제1 팬을 감싸는 중공형 테두리를 포함하되, 송풍구는 중공형 테두리의 중공축을 따라 양 방향으로 형성된 것일 수 있다.

발열면에 부착된 발열 히트싱크와 발열 히트싱크 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함할 수 있다.

또한 휴대용 냉풍기는 일 단이 발열면에 부착되는 제2 히트 파이프와, 제2 히트 파이프의 타 단에 장착된 제2 방열핀을 더 포함할 수 있다.

그리고 휴대용 냉풍기는 제2 방열핀 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함할 수 있다.

한편 휴대용 냉풍기는 열전소자 수용부와 냉기 전달부는 일체로 형성되고, 냉기 전달부 내부에는 제1 히트 파이프와 격리되어 수용되는 배터리를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 열전소자 모듈을 이용하여 냉기를 생성하고 효율적 냉기 전달 구조를 통해 사용자에게 냉기를 송풍함으로써 에너지 효율을 높이고 사용자에게는 장시간 시원함과 쾌적함을 제공할 수 있다.

또한 열전소자 모듈을 통해 생성된 냉기를 냉기 압축 공간에 압축하고 좁은 송풍구를 통해 냉기를 토출하여 공기압 변화로 후방에서 끌려 들어오는 공기에 냉기를 혼합하여 송풍함으로써 외부로 노출된 팬 없이도 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

그리고 열전소자 모듈의 흡열면에 히트파이프를 접속하고 송풍 헤드까지 확장하여 효율적인 냉기 전달구조를 형성하여 에너지 효율을 최대화할 수 있다.

더욱이 열전소자 모듈의 발열면에 히트파이프 또는 히트싱크를 부착하여 열전소자 모듈에서 발열면에 형성된 열기를 신속하게 처리함으로써 흡열면 흡열을 더욱 가속화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예를 비스듬하게 바라본 사시도,
도 2는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 열전소자 수용부와 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 3은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 열전소자 모듈, 제1, 2 히트싱크 및 제1, 2 팬을 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 4는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 송풍 헤드를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 5는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제2 실시예의 중 열전소자 수용부와 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 비스듬하게 바라본 분리 사시도,
도 6은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예를 비스듬하게 바라본 사시도,
도 7은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예 중 송풍 헤드, 열전소자 수용부 및 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 휴대용 냉풍기의 제3 실시예를 반대편에서 비스듬하게 바라본 분리 사시도,
도 9는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예 중 제1, 2 히트 파이프, 제1, 2 방열핀 및 열전소자 모듈을 나타낸 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 열전소자 모듈의 상하 열차단부를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도,
도 11은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예의 변형예로서, 송풍 헤드, 열전소자 수용부 및 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도이다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

<휴대용 냉풍기>

본 발명인 휴대용 냉풍기는, 열전소자 모듈(110, 210, 310, 410)과, 내부에 열전소자 모듈(110, 210, 310, 410)을 수용하는 열전소자 수용부(120, 220, 320, 420)와, 송풍 헤드(140, 240, 340)와, 그리고 냉기 전달부(150, 250, 350, 450)를 포함하여 구성된다. 본 발명인 휴대용 냉풍기는, 열전소자 모듈(110, 210, 310, 410)에서 생성된 냉기를 냉기 전달부(150, 250, 350, 450)를 통해 효율적으로 송풍 헤드(140, 240, 340)에 전달하고 송풍 헤드(140, 240, 340)에서는 전달된 냉기를 외부로 송풍함으로써 에너지 효율을 높임과 동시에 사용자에게는 시원한 바람을 제공하도록 작용한다.

이하 도면들을 참고하여 본 발명인 휴대용 냉풍기의 실시예들에 대하여 설명한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예를 비스듬하게 바라본 사시도이고, 도 2는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 열전소자 수용부와 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 열전소자 모듈, 제1, 2 히트싱크 및 제1, 2 팬을 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제1 실시예 구성들 중 송풍 헤드를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도이다.

제1 실시예는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 열전소자 모듈(110)이 열전소자 수용부(120)에 수용되고 송풍 헤드(140)와의 사이에 냉기 전달부(150)가 형성되며, 흡열면이 위치하는 열전소자 수용부(120)의 상면으로는 흡열 히트싱크(160)와 제1 팬(130)이 배치되고, 발열면이 위치하는 열전소자 수용부(120) 하면으로는 발열 히트싱크(170)와 제2 팬(180)이 배치된다.

배터리 수용부(190)에 수용된 배터리(도시되지 않음)로부터 전력을 공급받아 열전소자 모듈(110)의 흡열면에 냉기가 생성되면 제1 팬(130)의 풍압에 의해 생성된 냉기가 냉기 전달부(150)를 따라 송풍 헤드(140)의 냉기 압축 공간(146)으로 전달된다. 이때 제1 팬(130)에 의해 유동하는 공기는 열전소자 수용부(120)에 형성된 다수의 관통홀(122)을 통해 흡입되는데, 이하 모든 실시예에서 다수의 관통홀(122)은 외부의 공기를 흡입하거나 외부로 공기(열기)를 방출하기 위해 형성된 것이고 공기의 유동 경로로 작용하는 것은 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이후 압축된 냉기는 좁은 환형의 띠 모양으로 형성된 송풍구(144)를 통해 빠른 속도로 토출되고 송풍 헤드(140) 주변이 저압으로 떨어지면서 더 많은 공기의 흐름을 유도하여 냉기를 포함하는 다량의 바람을 만들 수 있다.

반대로 열전소자 모듈(110)의 발열면에 생성된 열기는 제2 팬(180)의 풍압에 의해 바디 커버 외부로 방출된다. 여기서, 바디 커버는 상부에서부터 냉기 전달부(150), 열전소자 수용부(120), 배터리 수용부(190)를 형성하는 합성 수지재 케이스를 의미하며 이러한 바디 커버의 정의는 각 실시예마다 달리 정의될 수 있다. 다만 바디 커버는 그 일부가 사용자의 그립 부분이 될 수 있음은 동일하다.

한편 제1 실시예에서는 종(vertical)으로 분리된 바디 커버가 결합하여 냉기 전달부(150), 열전소자 수용부(120), 배터리 수용부(190)를 형성한다. 배터리 수용부(190)에는 배터리 이외에 제어기판(도시되지 않음)이 포함될 수 있다.

냉기와 열기의 형성에 관한 구성들을 자세히 보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡열면(112)과 발열면(114)을 가지는 열전소자(thermoelement)와 열전소자에 결합되는 열차단부(116)를 포함하여 열전소자 모듈(110)이 구성된다. 여기서 열전소자는 펠티어 소자(Peltier element)라고도 하는데 물체에 전류를 흘리면 온도 차가 생겨 한 쪽(발열면)은 가열되고 다른 쪽(흡열면)은 냉각되는 현상인 펠티어 효과(peltier effect)가 적용되는 소자이다. 그리고 열차단부(116)는 상하의 냉기와 열기를 차단하고 유지하는 역할을 하고 동시에 열전소자를 고정하는 역할을 한다.

흡열면(112) 상부로 흡열 히트싱크(160)와 제1 팬(130)이 부착되어 냉기를 상부로 전달하도록 구성되며 발열면(114) 하부로 발열 히트싱크(170)와 제2 팬(180)이 부착되어 열기를 하부 또는 측면으로 충분히 방출할 수 있도록 구성된다.

송풍 헤드(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내측 원통(142a)과 외측 원통(142b)으로 구성될 수 있다. 상호 직경을 달리하여 결합된 내측 원통(142a)과 외측 원통(142b) 사이에 냉기 압축 공간(146)을 형성할 수 있으며, 내측 원통(142a)과 외측 원통(142b) 모서리 부분에서는 직경의 차이를 줄여 좁은 환형의 송풍구(144)를 형성할 수 있다.

제2 실시예

도 5는 바디 커버를 분리한 상태의 제2 실시예의 사시도를 나타내었다. 제2 실시예의 바디 커버는 종으로 분리될 수 있으며 상호 결합되어 송풍 헤드(240)와 연결되는 냉기 전달부(250)와, 열전소자 수용부(220)를 형성한다. 특히 여기서 냉기 전달부(250)는 중앙에 직경이 작은 배터리 수용부(290)가 위치함으로써 배터리 수용부(290)의 외곽이 냉기 전달 경로로 작용한다.

제2 실시예는 제1 실시예와 달리 흡열 히트싱크(260) 상면에 바로 제1 팬(230)이 부착되지 않는다. 흡열 히트싱크(260)는 냉기 전달부(250)의 하단에 배치되고 흡열 히트싱크(260)와 이격되어 냉기 전달부(250)의 상단에 제1 팬(230)이 배치된다. 그리고 냉기 전달부(230)는 중앙에 상대적으로 직경이 작은 배터리 수용부(290)를 수용한다.

그 밖에 제2 실시예 구성들, 즉 송풍 헤드(240), 송풍구(244), 흡열 히트싱크(260), 열전소자 모듈(210), 발열 히트싱크(270), 제2 팬(280)은 제1 실시예와 동일하며 제1 실시예 설명으로 갈음한다.

제3 실시예

도 6은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예를 비스듬하게 바라본 사시도, 도 7은 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예 중 송풍 헤드, 열전소자 수용부 및 냉기 전달부를 형성하는 커버를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도, 도 8은 도 7에 도시된 휴대용 냉풍기의 제3 실시예를 반대편에서 비스듬하게 바라본 분리 사시도, 도 9는 본 발명인 휴대용 냉풍기에 따른 제3 실시예 중 제1, 2 히트 파이프, 제1, 2 방열핀 및 열전소자 모듈을 나타낸 사시도, 도 10은 도 9에 도시된 열전소자 모듈의 상하 열차단부를 분리한 상태를 나타낸 분리 사시도이다.

제3 실시예는 도 6에 도시된 바와 같이, 열전소자 수용부(320)와 그 위로 냉기 전달부(350) 및 배터리 수용부(390), 그리고 냉기 전달부(350) 및 배터리 수용부(390) 위로 송풍구(344)가 형성된 송풍 헤드(340)가 배치된다.

또한 제3 실시예는 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 종으로 분할된 전면 바디 커버와 후면 바디 커버가 결합하여 송풍 헤드(340), 냉기 전달부(350), 배터리 수용부(390) 및 열전소자 수용부(320)를 구성하는데, 이와 달리 전후면 바디 커버가 아니라 횡으로 분할된 상하부 바디 커버로 구성될 수도 있다.

열전소자 수용부(320) 내부에는 열전소자 모듈(310)이 구비되고 열전소자 모듈(310)의 흡열면(312)에 제1 히트 파이프(360)의 일 단이 접촉되고 연장되어 냉기 전달부(350)를 지나서 송풍 헤드(340)까지 확장된다. 제1 히트 파이프(360) 타단은 송풍 헤드(340) 측에서 라운드 형상으로 구비되고 라운드 형상에 다수의 제1 방열 핀(362)이 결합되어 냉기를 빠른 속도로 발산하다.

히트 파이프는 내부에 수용된 기액의 상변화에 따라 외부와 에너지 교환이 신속하게 이루어질 수 있는 구성이다. 따라서 열전소자 모듈(310)의 흡열면으로부터 송풍 헤드(340)까지 연장 형성된 제1 히트 파이프(360)는 반복적인 응축 및 증발을 통해 열교환 작용을 신속하고 효율적으로 수행할 수 있다.

제3 실시예는 제1 히트 파이프(360)의 라운드 형상 중앙에 모터가 구비된 제1 팬(330)이 형성될 수 있다. 송풍 헤드(340)의 중앙에 배치되는 제1 팬은(330)은 제1 히트 파이프(360)의 열 교환으로 전달된 냉기를 회전 풍압에 의해 송풍하도록 작용한다. 이 때 제1 팬(330)의 날개는 제1 방열 핀(362)의 직경과 대응되는 크기로 형성하여 냉기를 충분히 송풍할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

제2 히트 파이프(370)는 일 단이 열전소자 모듈(310)의 발열면(314)과 접촉하고 하부로 연장되어 구성된다. 제2 히트 파이프(370)의 연장된 타 단은 라운드 형상으로 구비되어 다수의 제2 방열핀(372)이 결합되어 신속하고 효율적으로 열교환이 수행되도록 작용한다. 제2 히트 파이프(370)의 라운드 형상 중앙에 모터가 구비된 제2 팬(380)이 구비될 수 있으며 제2 방열핀(372)으로 확산된 열에너지를 제2 팬(380)이 풍압에 의해 방출한다. 제2 팬(380)의 열기 방출을 위해 열전소자 수용부(320)는 측면에 다수의 관통홀이 구비될 수 있다.

도 9 및 10은 제3 실시예의 열교환 작용에 수반되는 구성을 분리하여 나타내었다. 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 제3 실시예는, 제1 히트 파이프(360)의 열교환 작용과 제2 히트 파이프(370)의 열교환 작용은 상호 독립적으로 수행되고, 제1 팬(330)과 제2 팬(380)의 풍압에 기여하는 공기의 흐름 또한 독립적이고 이격된 위치에서 수행되므로 상호 간섭되어 열효율을 저감시키는 상황을 미연에 방지하도록 작용한다.

특히 열전소자 모듈(310)은 열차단부(316a, 316b)가 제1, 2 히트 파이프(360, 370)와의 사이에서 흡열면(312) 및 발열면(314)를 각각 덮도록 구성됨으로써 에너지가 각각의 히트 파이프에 집중되도록 구성하였다.

도 11은 제3 실시예의 변형예를 나타낸 사시도이다. 제3 실시예의 변형예는 제1 히트파이프(460)와 배터리(491)의 위치 관계를 변경함으로써 제1 히트 파이프(460)의 형상이 변경되었고, 열전소자 모듈(410) 하부에 제2 히트 파이프(370) 및 제2 방열핀(372) 대신에 발열 히트싱크(470)로 대체한 것 이외에 다른 구성은 제3 실시예와 동일하다.

전술한 휴대용 냉풍기의 제1 내지 제3 실시예 및 변형예는 배터리를 포함하는 전원부에 어댑터 구성을 부가하고 외부 전원을 연결함으로써 고정된 장소에서 활용될 수 있을 것이다. 즉 본 발명의 명칭에도 불구하고 본 발명에 따른 일 실시예 냉풍기를 휴대하지 않고 사무실이나 가정에서 고정적으로 비치하고 전원을 연결하여 사용하는 것을 배제하는 것은 아니다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당 업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110, 210, 310, 410: 열전소자 모듈
112, 312: 흡열면
114, 314: 발열면
116, 316a, 316b: 열차단부
120, 220, 320, 420: 열전소자 수용부
122: 다수의 관통구
130, 230, 330: 제1 팬
140, 240, 340: 송풍 헤드
142a: 내측 원통
142b: 외측 원통
144, 244, 344: 송풍구
146: 냉기 압축 공간
150, 250, 350, 450: 냉기 전달부
160, 260: 흡열 히트싱크
170, 270, 470: 발열 히트싱크
180, 280, 380, 480: 제2 팬
190, 290, 390: 배터리 수용부
360, 460: 제1 히트 파이프
362, 462: 제1 방열 핀
370: 제2 히트 파이프
372: 제2 방열 핀
491: 배터리

Claims

전자 냉각에 기반하여 일면으로 흡열면이 형성되고 타면으로 발열면이 형성되는 열전소자 모듈;
내부에 상기 열전소자 모듈을 수용하는 열전소자 수용부;
상기 흡열면의 흡열로 생성된 냉기를 송풍하는 제1 팬;
상기 송풍된 냉기를 토출하는 송풍구가 형성된 송풍 헤드; 및
상기 열전소자 수용부와 상기 송풍 헤드를 연결하고, 상기 흡열면으로부터 상기 송풍 헤드까지 상기 냉기의 전달 또는 상기 냉기의 생성을 위한 열교환이 수행되는 냉기 전달부를 포함하되,
상기 흡열면에 부착된 흡열 히트싱크와 상기 발열면에 부착된 발열 히트싱크를 더 포함하고,
상기 냉기 전달부는, 상기 흡열 히트싱크와 상기 송풍 헤드 사이의 풍압 차이에 의해 상기 냉기가 이동하는 냉기 이동로를 형성하는 단열 덕트인 것이고,
상기 제1 팬은 상기 단열 덕트 상에 배치되고,
상기 송풍 헤드는, 중공형의 내측 원통과 상기 내측 원통의 외주면을 둘러싸되 상기 단열 덕트의 일 단부와 연결되는 외측 원통을 포함하되, 상기 내측 원통과 상기 외측 원통은 사이에 상기 냉기 이동로를 통해 이동된 상기 냉기가 압축되는 냉기 압축 공간이 형성되고, 상기 내측 원통의 길이 방향 양 단 중 일 단으로 상기 외측 원통과의 사이에서 상기 압축된 냉기가 토출되는 토출구가 형성된 것인 휴대용 냉풍기.
제1 항에 있어서,
상기 열전소자 수용부는 다수의 관통구가 형성된 것인 휴대용 냉풍기.
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제1 항에 있어서,
상기 발열 히트싱크 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함하는 것인 휴대용 냉풍기.
제1 항에 있어서,
일 단이 상기 흡열면에 부착되고 상기 냉기 전달부의 내부를 지나 상기 송풍 헤드까지 연장된 제1 히트 파이프와, 상기 제1 히트 파이프의 타 단에 장착된 제1 방열핀을 더 포함하는 휴대용 냉풍기.
제7 항에 있어서,
상기 송풍 헤드는, 상기 냉기 전달부의 단부에 결합되어 상기 제1 히트 파이프의 타 단과 상기 제1 방열핀과 상기 제1 팬을 감싸는 중공형 테두리를 포함하되, 상기 송풍구는 상기 중공형 테두리의 중공축을 따라 양 방향으로 형성된 것인 휴대용 냉풍기.
제7 항에 있어서,
상기 발열면에 부착된 발열 히트싱크와 상기 발열 히트싱크 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함하는 휴대용 냉풍기.
제7 항에 있어서,
일 단이 상기 발열면에 부착되는 제2 히트 파이프와, 상기 제2 히트 파이프의 타 단에 장착된 제2 방열핀을 더 포함하는 휴대용 냉풍기.
제10 항에 있어서,
상기 제2 방열핀 하부에 배치되어 열기를 방출하는 제2 팬을 더 포함하는 것인 휴대용 냉풍기.
제7 항에 있어서,
상기 열전소자 수용부와 상기 냉기 전달부는 일체로 형성되고, 상기 냉기 전달부 내부에는 상기 제1 히트 파이프와 격리되어 수용되는 배터리를 더 포함하는 것인 휴대용 냉풍기.