JP2018512991A - 特殊効果椅子及びこれを含むシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】熱風の発生に必要な電力を減らして映画館での4D椅子の設置及び使用コストを低減し、ファンのスピードを落としても十分な熱風効果が得られるようにすることにより、映画の視聴を妨げるファンの回転音を低減し、しかも観客が熱風を感じるときに適切な熱風の強さを提供することにより、観客に快適さを提供する。【解決手段】本発明は、特殊効果椅子に関するものであり、 椅子と、前記椅子の内部に設けられる発熱体と、前記発熱体によって加熱された空気を流動させる送風部と、前記送風部により流動された空気を前記椅子の外部に吐出する吐出部と、を備え、前記吐出部は、前記椅子の正面側に位置する特殊効果椅子であることを特徴とする。したがって、本発明によれば、従来技術に比べて、熱風の噴射距離を短くし、蓄熱機能を付加することにより、消費電力を20分の1に低減することができる。【選択図】 図4

Description

本発明は、特殊効果椅子及びこれを含むシステムに係り、より詳しくは、送風、熱風機能を備えた特殊効果4D椅子及びこれを含む特殊効果椅子及びこれを含むシステムに関する。
4D技術とは、3D立体映像と共に物理的な効果(水滴噴射、客席の振動や動き、ストロボライト、臭いの発散など)を提供することにより、映画の観客に現実感を与える技術を指す。 3Dに1つの技術が加えられたという意味で一般的に4Dと呼ばれるが、これは技術的な用語というよりも一種のマーケティング用語の一種である。4D技術は、必ず3D立体映像を伴う必要がないもので、映像そのものが3D立体ではない一般的な映像として製作されたが4D設備で上映すべき場合、2Dの一般映像に物理的な効果を提供することで実現することもできる。このため、4D技術の最大の特徴は、観客に映像以外の物理的な刺激を与えることにある。
最近、4D技術は、観客が映画を観覧するときに視覚、聴覚及び嗅覚的に実際の状況に近い状況を体験させるレベルにまで至り、熱風を用いた触覚的効果も開発されているのが現状である。
ただし、熱風を用いる従来の技術は、前の座席の背もたれのクッションから後の座席のほうへ熱風を吐出する方式である。このような方式では、前席と後席間の距離が原因で熱風が吐出口から排出される瞬間から温度が急低下するので、高い熱風効果を得るためには熱を発生させる発熱体に高い電力量が求められ、風を発生させる送風機にも高い電力量が求められる。また、送風機の消費電力量が大きいほど速くなるファンの回転速度により騒音が発生するため、観客が熱風を体感するにあたり、過度の騒音は、むしろ観客の映画鑑賞を妨げる原因となる。
従って、温風機能を利用する場合には、熱風の効果のために消費される電力により上昇するコストが映画館での映画上映による利益よりも大きくなるため、映画館での熱風の4D効果を利用することが回避されている。
また、前席と後席の間隔は、すべての映画館で標準化されているのではなく、それぞれの国や映画館ごとに相違するので、後の座席に着座した観客に適切な熱風効果を提供するためには、前席と後席の間隔に応じて発熱体、送風機などを調節して制御する必要があるという煩わしさがある。特に近ごろ、観客の便宜のために、前席と後席の距離をさらに拡大していることから、熱風効果のために消費される電力により上昇するコストがさらに大きくなると予想される。したがって、前席と後席との間の距離が広い国では、4D技術を商用化することは困難であるという問題がある。
一方、安定性の面から見ると、従来の技術では、熱風モジュールの付近に温度センサー(バイメタル)が設けられているので、所定の温度以上になると、温度センサーが作動して電力を遮断しているが、このとき、温度センサーに異常が発生した場合、発熱体の温度を制御することができないため、火災発生の危険性が大きい。
従って、熱風の効果は様々な4D効果を感じる上で必須の要素であるが、商業化のレベルに到達する上で上述した問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、熱風の発生に必要な電力を減らして映画館での4D椅子の設置及び使用コストを低減することにある。
また、本発明の他の目的は、ファンのスピードを落としても十分な熱風効果が得られるようにすることにより、映画の視聴を妨げるファンの回転音を低減し、しかも観客が熱風を感じるときに適切な熱風の強さを提供することにより、観客に快適さを提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、熱風効果を発生させるためのモジュールを小型化及び簡素化することにより、4D効果椅子の製造及び維持保守費用を低減し、且つ他の視覚、聴覚、嗅覚、振動などの効果を椅子に搭載するために椅子内にさらなるスペースを確保することにある。
さらに、本発明の他の目的は、温度センサーを設置して制御することなく、発熱する物質自体の抵抗変化特性を用いることにより、火災の発生をより効果的に防止することである。
上記目的を達成するためになされた本発明に係る特殊効果椅子は、椅子と、前記椅子の内部に設けられる発熱体と、前記発熱体によって加熱された空気を流動させる送風部と、前記送風部により流動された空気を前記椅子の外部に吐出する吐出部と、を備え、前記吐出部は、前記椅子の正面側に位置しており、吐出される空気の方向または量を制御する空気抜きブレード(air vent blade)を備ることを特徴とする。
前記発熱体は、特定温度以上で抵抗値が急激に上昇する物質から形成され、PTCヒーターを備え、前記発熱体または前記送風部の駆動を制御するスイッチをさらに備えることを特徴とする。
前記椅子は、前記発熱体によって加熱された空気を保存する蓄熱部をさらに備えてもよく、前記蓄熱部は、前記発熱体の表面に結合されてもよく、または前記発熱体を取り囲む形状を有していることを特徴とする。
前記椅子は、シート部と、 前記シート部の下部を支持するベース部と、 前記シート部または前記ベース部と結合されて上方に延設される背もたれと、を備え、前記吐出部は、前記背もたれの正面側に位置することを特徴とする。
前記吐出部は、前記背もたれの正面側の上部に位置し、前記発熱体は、前記背もたれの内部で前記背もたれの中央部と前記吐出部が形成される上部との間に配置されることを特徴とする。
前記シート部または前記背もたれの少なくともいずれか一方の側に結合される肘掛けをさらに備え、前記吐出部は、前記肘掛けに位置することを特徴とする。
本発明の特殊効果椅子は、椅子の内部に設けられる発熱体と、前記発熱体によって加熱された空気を流動させる送風部と、前記送風部により流動された空気を前記椅子の外部に吐出する吐出部と、を備え、前記椅子の発熱体及び送風部のうちの少なくともいずれか一方を制御する制御サーバと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、熱風効果を用いた従来の4D椅子に比べて、噴射距離の短縮、熱風発生モジュール小型化及び蓄熱板の使用を図ることにより、熱風を発生させるために必要な電力量を、4D椅子1台あたり2000Wから100Wに、すなわち約20分の1に低減することができ、これにより4D椅子を映画館に設置及び使用するコストを大幅に削減することができる。
また、噴射距離の短縮及び熱風発生モジュールの小型化を図ることにより、ファンの騒音や電力量を自然に低減することができ、しかも観客が熱風を体感するのに適した風速で熱風を噴射するので、快適性を提供することができる。
一方、本発明の発熱体は、特定温度以上で抵抗値が急激に上昇する物質を用いているため、従来技術の構成とは異なり、温度センサを追加設置する必要がなく、製造コストが削減できる。なお、従来技術では温度センサーの不良や故障による火災の危険性があったが、本発明では、温度センサーがないにもかかわらず、温度調節の安定性がかなり高いため、火災防止に適している。
本発明の実施形態に係る特殊効果椅子100の内部を示す図である。 本発明の実施形態に係る結合体(以下、発熱体120、送風部130、吐出部140、蓄熱部150の結合を結合体と称する)の構造を示す図である。 本発明の実施形態における肘掛け114に配置された吐出部140及びスイッチ160の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る特殊効果椅子の正面側の背もたれ113から熱風を吐出する構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る特殊効果椅子の肘掛け114から熱風を吐出する構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る特殊効果椅子の背もたれ113及び肘掛け114から同時に熱風を吐出する構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る温度降下を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能が当業者には明らかであり、本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る特殊効果椅子100の内部を示す図であり、図2は、本発明の実施形態に係る結合体(以下、発熱体120、送風部130、吐出部140、蓄熱部150の結合を結合体と称する)の構造を示す図である
本発明の一実施形態に係る特殊効果椅子100は、椅子110、発熱体120、送風部130及び吐出部140を備える。より詳細には、特殊効果椅子100は、椅子110と、椅子110の内部に設けられる発熱体120と、発熱体120によって加熱された空気を流動させる送風部130と、送風部130により流動された空気を椅子110の外部に吐出する吐出部140と、を備え、吐出部140は、椅子110の正面側に位置する。
発熱体120は、椅子110の内部に設けられて熱を発生させることで周囲の空気を加熱する。例えば、電気アイロンや電気毛布などの電熱機器内に設けられた電気抵抗体を用いて熱を発生させる方法など、電気エネルギーを熱エネルギーに変換させる方法を用いることができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、電気エネルギーを用いて熱風を発生させることができる方法であればどのような方法を用いてもよい。
送風部130は、発熱体120によって加熱された空気を流動させる。送風部130は、モータにファンが結合され、モータによりファンが回転することによって風を生成する。熱風は、この風が発熱体120または蓄熱部150を通過する際に発生する。このとき、発熱体120のオン/オフに応じて熱風または送風を選択的に吐出することができる。
例えば、爆発シーンが現れた場合には、予め発熱体120をオンにして空気を加熱した後、送風部130を作動させて熱風を吐出することができ、また、バイクに乗って高速運転するシーンでは、発熱体120をオンにすることなく送風部130を作動させて涼しい風を吹き付けることができる。これは、後述する制御サーバ200により制御可能である。
このとき、発熱体120の代わりに冷却モジュールを設けることにより冷風を吐出することもできる。例えば、ペルチェ素子を用いて周囲の空気を冷却する方法を用いることができる。また、前記冷却モジュールを発熱体120と共に設け、それぞれを後述する制御サーバにより制御することにより、熱風や冷風を選別的に吐出する構成を実現することもできる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、冷風を発生させることができる方法であればどのような方法でも適用することができる。
吐出部140は、椅子110の内部で加熱された空気を吐出する出口を意味する。吐出部140は、背もたれ113の正面側に位置することを特徴とし、この場合、観客は椅子110の正面側から吐出される熱風を背中に体感することができる。
従来の技術は、吐出部140を椅子110の背面側に位置させた構成であり、観客は前方の椅子110から吐出された熱風を体感することになる。従来の技術のように、吐出口から観客までの熱風の分射距離が1Mであると仮定し、温度降下の程度を実験したところ(図7参照)、吐出口温度が128℃であるとき、吐出口から1M離れた測定温度は36℃であり、外部温度により大きな温度降下が生じ、熱風の効果を観客に感じさせるためには非常に大きな電力(1台当たり2000W)が必要となる。しかし、本発明では、吐出部140が椅子110の正面側に位置し、観客の身体への噴射距離が非常に短いため、低電力(1台当たり100W)及び軽い風の吹き出しによっても効率的な熱風効果が得られるので、電力量を20分の1に低減できる効果がある。
したがって、吐出部140が椅子の背面側に位置する従来技術に比べて、低電力で十分な効果を得ることができるので、消費電力量の低い部品を使用することができ、連結配管などの他の部材のコストを節約することにより、椅子の製造コスト及び使用コストの負担がはるかに少なくなり、強い風の吹き付けが不要なので、ファンの回転により発生する騒音を減らすことができる。さらに、熱風を遠くに吹き付ける必要がないので、より小型の発熱体120及びファンを使用することができ、このため結合体を小型化することができ、これにより他の4D技術を搭載するための椅子110の内部のスペースを効率的に使用することができる。
吐出部140の位置に応じた従来技術と本発明の電力量の違いを比較したデータを、以下に示す。
Figure 2018512991
本発明の他の実施形態において、発熱体120は、特定の温度以上で抵抗値が急激に上昇する物質を使用することができる。このような物質の例としては、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒーターがあり、これは、チタン酸バリウムに微量の希土類元素を添加することにより、導電性が付与され、Baの一部をSrまたはPbに置換してキュリー(Curie)温度を移動し得るn型半導体の一種であり、特定の温度に達すると、相転移(Phase Transition)により抵抗値が急激に上昇する性質を有する素子として定義される。
PTC素子は、長さ及び面積に基づいて所望の温度で一定の温度に維持することができるので、発熱体120を背もたれ113に設ける場合には、表面温度として約170度を維持するための面積及び長さで製造して使用することができる。ただし、前記の例は、一実施例に過ぎないもので、本発明はこれに限定されるものではなく、PCT素子は、発熱体120の設置位置に応じて、一定の温度を維持するためのそれぞれ異なる面積及び長さを有するように製造可能である。また、これと類似した原理で特定の温度を維持することができる物質であれば、それも発熱体120に適用することができる。
従来の方式は、温度の変化に関係なく一定の抵抗を有する物質を使用して、温度が継続的に上昇すると火災が発生する危険性があるので、発熱体120に温度センサーを取り付けて、所定の温度に達すると発熱体120の電源を切る方法で温度を制御する方式を用いた。このため、温度センサーをさらに取り付ける必要があり、製造コストが高く、温度センサーが故障すると過熱により火災が発生する危険性があった。
これに対し、本発明では、特定の温度以上で抵抗値が急激に上昇するので、上昇した抵抗値が電流を制限することにより、外部の温度または電源電圧の変動に関係なくその温度をほぼ一定に維持できる。したがって、本発明では、別の温度センサーを取り付けることなく、物質自体により温度を制御できるので、従来の技術に比べて、構造を簡素化することで設置コストを削減するとともに、温度センサーの故障に起因する火災の危険性を解決することができる。
本発明の一実施形態において、椅子110は、シート部111、ベース部112及び背もたれ113を備える。
シート部111は、観客が座席に着座した際に臀部に当接する部分であり、ベース部112は、シート部111の下部を支持する。背もたれ113は、シート部111またはベース部112と結合して上方に延設され、観客の背中及び頭部を支える。また、肘掛け114は、シート部111または背もたれ113の少なくともいずれか一方の側に結合して、観客の映画観覧時に腕を支えたり、飲み物、ポップコーンなどを置いたりする役割をする。
このとき、吐出部140は、背もたれ113の正面側に位置することができ(図4参照)、吐出部140が背もたれ113の正面側に位置すると、観客の身体までの分射距離が非常に短いため、低電力及び軽い風の吹き出しによっても効率的な熱風効果を得ることができる。したがって、吐出部140が椅子の背面側に位置した従来の技術に比べて低い電力量で十分な効果を得ることができるので、コスト負担を低減することができ、なお、強い風の吹き付けが不要なので、ファンの回転により発生する騒音を減らすことができる。さらに、熱風を遠くに吹き付ける必要がないので、より小型の発熱体120及びファンを使用することができ、このため熱風効果機能の全体的な構成を小型化することができ、その結果、他の4D技術を搭載するための椅子110の内部のスペースを効率的に使用することができる。
特に、吐出部140は、背もたれ113の正面側の上部に位置し、発熱体120は、背もたれ113の内部で背もたれ113の中央部と吐出部140が形成される上部との間に配置可能であるので、熱風の噴射距離を削減すると同時に、吐出部140と発熱体120を最大限に近接させて設けることにより、熱風効果機能の構成をさらに小型化することができる。
また、本発明の他の実施形態(図3参照)において、椅子110は、シート部111または背もたれ113の少なくともいずれか一方の側に結合される肘掛け114をさらに備え、吐出部140は、肘掛け114に位置することができる。これにより、肘掛け114(図5参照)から観客に向かって熱風効果を与えることができ、なお、複数の結合体を異なる部分に設けることにより、観客にとってより強い熱風効果を感じさせることができる。
このような吐出部140の位置、大きさ、形状は、一つの例に過ぎないもので、様々な実施形態として適用可能であり、吐出部140を、背もたれ113と肘掛け114の両方に設けることができる(図6参照)。
本発明のまた他の実施形態において、吐出部140は、吐出される空気の方向または量を制御する空気抜きブレードを備えてもよい。例えば、空気抜きブレードを吐出部140の孔の両端部に結合させてブレードを上下または左右に調整することができ、ブレードを噛み合わせるように調整して、空気が吐出できなくなるように吐出部140を塞ぐことができる。 ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、風向及び風量を制御できる方法であればいずれの方法をも適用することができる。このような方法において、観客は熱風効果を望まない場合は、空気抜きブレードを用いて風量を調整することができる。
本発明のまた他の実施形態において、発熱体120は、それによって加熱された空気を保存する蓄熱部150をさらに備えてもよい。蓄熱部150は、発熱体120によって加熱された空気を保存するためのものであり、熱を吸収し易い金属材料を用いて規則的な間隔で連続的に巻回された構造(図2参照)を採用して、金属と金属間に空気を蓄える構造を多層で形成することにより、熱を効果的に保存することができる。この時、熱を容易に保存して吐き出すための物質として、アルミニウムなどが用いられる。
蓄熱部150を使用する場合、 発熱体120に結合した蓄熱部150は、椅子110の内部に配置された発熱体120により発生した熱を受け取り、空気を加熱して保存し、さらに、送風部130が作動すると、蓄熱部150によって加熱されて保存された空気をすぐに吐出部140に向かって流動させる。 なお、 椅子110の正面側に位置した吐出部140を介して熱風が吐出すると、観客は熱風効果を体感する構造の一実施形態を構成することができる。このように蓄熱部150を使用すると、予め空気を加熱してこの加熱された空気を蓄えるので、電力を節約することができる。
特に、蓄熱部150は、発熱体120の表面に直接結合されてもよく、または、蓄熱部150が表面に接触しなくても蓄熱部150を優れた熱伝導率の範囲内に配置して効率を高める構造を採用してもよく、または、 発熱体120を中央に配置することにより、蓄熱部150が発熱体120を円または球の形状に取り囲む形態を採用してもよい。蓄熱部150が発熱体120を球状に取り囲む場合は、発熱体120から蓄熱部150までの距離がx、yまたはz軸のいずれの方向においても同じであるため、最も理想的な熱伝達方式を採用することができる。
本発明のまた他の実施形態(図3参照)において、椅子110は、発熱体120または送風部130の駆動を制御するスイッチ160をさらに備えてもよい。スイッチ160は、発熱体120または送風部130の駆動を制御して熱風効果をオン/オフすることができる。スイッチ160は、観客がスイッチを操作しやすい位置であればどこにも位置可能であり、発熱体120及び送風部130に連結されて電源を遮断または連結する役割をする。
スイッチ160を設けることにより得られる効果によれば、例えば、夏のように気温が高い場合に観客は熱風ではなく涼しい風を望む場合があり、この場合、観客自ら発熱体120をオフにすると、送風部130のみが動作するため、熱風の代わりに涼しい風を感じることができる。また、最初から熱風、送風機能を両方とも望まない観客は、送風部130、または発熱体120及び送風部130の両方をオフにすることにより、熱風、送風機能を遮断することができる。それに加えて、スイッチ160は、空気抜きブレードを制御することにより、風の方向または吐出される風の量を制御することができる。
また、本発明の他の実施形成では、金属製のケース内部に結合体を設ける構成を採用することにより、熱を保存する構成を採用することができる。
一方、特殊効果のシステムは、特殊効果椅子100及び制御サーバ200を備える。
特殊効果椅子100は、椅子110の内部に設けられる発熱体120と、発熱体120によって加熱された空気を流動させる送風部130と、送風部130によって流動された空気を前記椅子110の外部に吐出する吐出部140と、を備え、吐出部140は、椅子110の正面側に位置する。このとき、特殊効果椅子100は、通信部を備えてもよく、通信部及び有線または無線ローカル・エリア・ネットワークを介して制御サーバに接続され、この制御サーバによって制御される。
制御サーバ200は、特殊効果椅子100の発熱体120および送風部130の少なくともいずれか一方を制御する。制御サーバーのメモリには、映画の特殊効果のために、発熱体120および送風部130をオンまたはオフにすべき時点に関するあらゆる作動設定が記憶されている。したがって、映像開始後、既定の制御時間に応じて特殊効果椅子100の各構成要素が制御されるので、すべての特殊効果椅子100を同時に制御することができ、必要に応じて手動で制御することもできる。
例えば、爆発シーン(50分00秒)が現れた場合、発熱体120を予め作動させて(49分00秒)空気を加熱させた後、送風部130を作動させて(49分59秒)熱風を吐出させる設定や、バイクに乗って高速運転するシーン(30分00秒)の場合、発熱体120をオンにしないまま送風部130を作動させて(29分59秒)涼しい風を吹き付ける設定などを、予め記憶しておくことにより、実際の映画上映中に同期した時間に熱風、送風効果を自動的に実現できるように、映画館内のすべての特殊効果椅子100を同時に制御することができる。
また、以上説明した様々な実施形態の構成に示すように、特殊効果椅子100を適用することができる。
このように、本発明の属する技術分野における当業者により、本発明は、その精神や主要な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形で実施することができると理解されるであろう。そのため、前述の実施例はあらゆる点で例示的にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、前記の詳細な説明ではなく、後述する特許請求の範囲によって示すものであって、 特許請求の範囲及びその均等範囲でなされた変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものであると解釈されるべきである。
100 特殊効果椅子
110 椅子
111 シート部
112 ベース部
113 背もたれ
114 肘掛け
120 発熱体
130 送風部
140 吐出部
150 蓄熱部
160 スイッチ
200 制御サーバ




Claims (12)

  1. 椅子と、
    前記椅子の内部に設けられる発熱体と、
    前記発熱体によって加熱された空気を流動させる送風部と、
    前記送風部により流動された空気を前記椅子の外部に吐出する吐出部と、
    を備え、
    前記吐出部は、前記椅子の正面側に位置することを特徴とする特殊効果椅子。
  2. 前記発熱体は、特定温度以上で抵抗値が急激に上昇する物質から形成されることを特徴とする請求項1に記載の特殊効果椅子。
  3. 前記発熱体は、PTCヒーターを備えることを特徴とする請求項2に記載の特殊効果椅子。
  4. 前記椅子は、
    シート部と、
    前記シート部の下部を支持するベース部と、
    前記シート部または前記ベース部と結合されて上方に延設された背もたれと、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の特殊効果椅子。
  5. 前記吐出部は、前記背もたれの正面側に位置することを特徴とする請求項4に記載の特殊効果椅子。
  6. 前記吐出部は、前記背もたれの正面側の上部に位置し、
    前記発熱体は、 前記背もたれの中央部と前記吐出部が形成される上部との間に配置されることを特徴とする請求項5に記載の特殊効果椅子。
  7. 前記シート部または前記背もたれの少なくともいずれか一方の側に結合される肘掛けをさらに備え、
    前記吐出部は、前記肘掛けに位置することを特徴とする請求項4に記載の特殊効果椅子。
  8. 前記吐出部は、吐出される空気の方向または量を制御する空気抜きブレードを備えることを特徴とする請求項1に記載の特殊効果椅子。
  9. 前記発熱体によって加熱された空気を保存する蓄熱部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の特殊効果椅子。
  10. 前記蓄熱部は、前記発熱体の表面に結合されるか、または前記発熱体を取り囲む形状を有することを特徴とする請求項9に記載の特殊効果椅子。
  11. 前記発熱体または前記送風部の駆動を制御するスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載 特殊効果椅子。
  12. 椅子の内部に設けられる発熱体と、前記発熱体によって加熱された空気を流動させる送風部と、前記送風部により流動された空気を前記椅子の外部に吐出する吐出部と、を備える特殊効果椅子と、
    前記椅子の発熱体及び送風部のうちの少なくともいずれか一方を制御する制御サーバと、を備え、
    前記吐出部は、前記椅子の正面側に位置することを特徴とする特殊効果システム。
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