KR100305560B1 - 냉난방용시트및냉난방용시트의온도제어방법 - Google Patents

냉난방용시트및냉난방용시트의온도제어방법 Download PDF

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KR100305560B1
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슐러 페르디난트
라우 한스-게오르그
로렌젠 권터
바이스 마카엘
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귄터 로렌젠
더블유.이.티 오토모티브 시스템스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 냉난방용 시트에 관한 것으로, 상기 시트는 시트의 탑승자의 일부에 외측면이 접하는 최소한 하나의 시트 접촉면(31)을 구비한다. 공기조절장치(18)에 의해 조절된 공기는 상기 시트 접촉면(31)의 내측면 영역으로 공급된다. 상기 시트 접촉면(31)을 가열하기 위해 상기 접촉면(31)의 내측면 영역에는 전기적으로 가열되는 가열요소(24)가 배치된다. 상기 접촉면(31)의 영역에서 온도를 검출하기 위한 온도 센서(28)가 제공된다. 그리고, 주변 온도와 무관하게 상기 시트의 온도를 기설정된 요구 온도로 신속하게 조절하는 제어 시스템(20)을 마련하는데, 이 시스템은 상기 공기조절장치(18)와 가열요소(24)에 연결되어 상기 온도 센서(28)에 의해 측정된 온도가 기설정된 요구 온도에 대응하도록 상기 구성요소를 제어하게 된다.

Description

[발명의 명칭]
냉난방용 시트 및 냉난방용 시트의 온도 제어방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 냉난방용 시트의 조절장치의 구성을 나타내는 개략도이고,
제2도는 공기건조장치가 제공된 공기조절장치에 따라 변화되는 냉난방용 시트의 시트 접촉면의 상태를 나타내는 도면이고,
제3도는 초기온도에 따른 냉난방용 시트의 온도 곡선을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 온-오프 스위치 12 : 설정점 조절기
14 : 환경제어기 16 : 리이드 선
18 : 공기조절장치 20 : 마이크로프로세서
22 : 백레스트 24 : 시트부
26, 27 : 전기적 가열요소 28 : 온도 센서
29 : 열 전도체 31 : 시트 접촉면
32 : 중간층 34 : 발포재
36 : 공급관 38 : 분기 파이프
40 : 에어덕트 41 : 메인파이프
42 : 펠티어 요소 44 : 제 1 열교환기
46 : 제 2 열교환기 48 : 위크
50, 54 : 통풍 팬 52 : 냉각덕트
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 최소한 하나의 접촉면을 가지고, 접촉면의 외부는 시트의 탑승자쪽으로 향하고, 시트 접촉면의 내부 영역으로 공기를 공급하는 공기조절기구를 구비하며, 그 공기의 증기분압은 시트 접촉면과 시트의 탑승자 사이의 국부지역에서보다 낮으며, 시트 접촉면을 데우기 위한 시트 접착면 내부의 지역에 전기적 가열요소가 배치되어 있으며, 접촉면 지역의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 구비되어 있으며, 공기조절기구와 전기적 가열요소를 연결시키고 온도센서에 의하여 측정된 온도에 따라서 미리 설정된 온도값에 부응하도록 제어하는 제어시스템을 구비하고 있는 냉난방용 시트 및 이의 온도 제어방법에 관한 것이다.
이러한 냉난방용 시트는 US-A 4 572 430으로 공지되어 있다.
사람의 신체의 열평형은 안정된 감각을 유지하기 위한 중요한 요소이다. 만약, 차량용 시트의 시트면과 탑승자의 인체면의 접촉에 의해 열평형이 이루어지지 않게되면, 탑승자는 불쾌감을 느끼게 되고 심한 경우에는 건강을 해치게된다.
추운 환경 조건에서 상기한 문제를 해결하기 위한 차량용 시트에는 가열 시스템을 제공하는데, 이는 단시간내에 차가운 시트를 소정의 온도로 가열시키므로써 탑승자에게 안락감을 제공하는 것이다.
그러나, 예를 들면 여름과 같은 더운 환경 조건에서는 인체의 열평형이 제대로 이루어지지 않는다. 인체에서 발생되어 그 주변부로부터 인체에 가해지는 열은 일부는 습윤 열(증발)손실로 일부는 건조 열(대류) 손실로 다시 사라지게 된다. 그러나, 시트면과의 접촉하여 인체는 단열됨으로 열 손실은 방지된다.
이러한 이유로 인해, 가장 우수한 차량용 시트를 사용할지라도 비교적 장시간 차량 여행후에는 발한 작용에 의해 시트가 고온의 환경 조건 상태로 된다. 이러한 발한 작용에 의해 탑승자의 의류가 발한되는 부위에서 축축하게 됨에따라 탑승자는 하차하고 싶은 욕망을 느끼게 된다. 상기와 같이 의류가 축축하게 되는 것을 방지하는 차량용 시트가 독일 특허 DE 41 12 631 C1 에 제안되어 있는 데, 이 시트에 구비된 백 레스트(back rest)는 시트 접촉면의 내부를 연결하는 덕트를 가지며, 이 덕트를 통과하여 공기가 흐르게 된다.
상기 덕트에는 덕트를 통과하여 유동되는 공기를 냉각 시키는 공기 건조 장치가 배치되므로 공기에 함유된 물은 응축되고, 그 후 상기 덕트를 통해 배출된다. 상기 시트 접촉면에는 수증기는 투과되나 상기 덕트를 통과한 공기의 흐름은 주로 투과되지 않는다.
그 후, 공기 건조장치에 의해 건조된 공기는 다시 따뜻하게 되어 비교적 습한 공기방울로 된다. 따라서, 수증기 분압은 매우낮게 되고, 공기는 포화압력에 도달할 때 까지 상기 시트 접촉면를 통하여 유입되는 수증기를 흡수하게 된다. 이러한 방법에 따라 시트 접촉면을 통과한 수증기는 제거되고 시트 접촉면은 건조한 상태가 유지되게 된다.
공지된 차량용 시트에 있어서, 공기 건조장치는 시트 접촉면의 외부에서 수분만을 방산시킬 뿐, 이 공기 건조장치에 의하여 온도를 제어하기 위한 준비는 없다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명은 구조적으로 간단한 수단을 이용한 간단한 방법으로 주변 환경에 무관하게 시트접촉면의 온도를 조절할 수 있으며, 이로인해 일정한 온도를 유지시키며 동시에 시트 접촉면에서 수분을 제거가 보장된 냉난방조절용 시트를 제공하는 문제에 기초하고 있다.
[발명의 구성 및 작용]
상기 문제는 청구항 1의 특징을 가진 본 발명의 냉난방용 시트에 의하여 해결된다.
센서의 위치에 따라, 온도센서는 건식온도센서 또는 습식온도센서로 구성될 수 있으며, 또한 증발 상태의 잠열을 측정한다.
본 발명에 따른 냉난방용 시트의 제어 시스템은 상기 공기 조절장치와 전기적 가열요소가 연결되므로, 주변환경에 무관하게 단시간 동안에 요구되는 온도로 상기 시트를 조절할 수가 있다. 즉, 상기 시트 접촉면이 태양에 의해 가열되거나 또는 겨울철에 상기 접촉면의 초기온도가 -20℃인 경우에, 상기 시트의 온도를 소정의 온도로 일정하게 유지시킬 수 있으며, 동시에 상기 접촉면에서 수분을 제거시킬 수 있다. 단일의 기후조건제어기에 의하여 요구되는 온도의 설정은 효과적으로 실행된다.
상기 시트 접촉면에서 수분을 제거하기 위해서 주변 공기의 수증기 분압은 저압으로 형성되기 때문에 공기조절장치를 이용하므로써 상기 시트 접촉면의 내측면에 가해지는 주변 공기의 온도는 용이하게 제어된다.
그러나 상기 공기조절장치에 의해 발생되는 공기의 온도와 습도는 상기 제어시스템에 의해 제어되는 것이 바람직 하다. 이것은 매우 뜨거운 시트를 신속하게 냉각시키며, 요구 온도를 연속하여 일정하게 유지시키며, 비교적 저압인 수증기 분압에 의해 수분이 용이하게 제거된다.
상기 제어시스템은 측정된 온도의 작용에 따라 공기조절장치와 전기적 가열요소를 제어하기 위한 집단 특성이 저장된 마이크로프로세서에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 있어서, 초기 온도에 따라 정확한 온도의 설정이 자동적으로 이루어 진다.
상기 시트 접촉면과 공기조절장치 사이의 영역에 대한 물질 변수는 상기 집단 특성에 따르게 된다.
상기 공기조절장치가 제습작용을 할 때, 이 구성은 냉각면상에 배치된 제 1 열 교환기와 가열면상에 배치된 제 2 열 교환기를 갖는 펠티에 요소(Peltier element)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 열 교환기는 에어 덕트로 연장되며, 상기 에어 덕트는 상기 제 2 열 교환기를 통하여 유동되는 공기를 상기 시트 접촉면의 내측면 영역으로 공급하는 공기 공급 시스템과 상기 제 2 열 교환기의 하류측 방향에서 연결된다.
상기 제 2 열 교환기는 냉각 공기가 유동되는 냉각 덕트로 연장되는 것이 바람직 하다.
상기 에어 덕트와 상기 냉각 덕트에는 팬이 각각 배치되고, 상기 팬의 속도는 상기 제어 시스템에 의해 제어되는데, 특히 상기 공기조절장지에 잔존하는 공기의 온도와 습도가 제어된다.
상기 공기 덕트에서 응축된 물은 상기 펠티에 요소의 가열면므로 연장되고 상기 제 1 열교환기의 하류측의 에어 덕트에 배치된 위크(wick)에 의해 유입이 차단된다.
냉난방용 시트에 대한 시트 접촉면 영역의 초기 온도가 고온일 경우에, 상기 시트의 온도를 제어하기 위해서는, 공기조절장치의 작동에 따라 상기 시트 접촉면 영역에 공급된 조절공기가 상기 시트 접촉면의 온도를 단시간 동안애 기설정된 요구 온도보다 아래에 내려가도록 냉각시키고, 상기 공기조절장치의 연속적인 작동에 따라 상기 시트 접촉면 영역에 공급된 조화 공기에 의해 상기 시트의 온도는 요구된 온도에 도달되고 연속하여 유지되게 하는 것이 바람직하다.
반면에, 시트 접촉면 영역의 초기 온도가 저온일 경우에, 상기 시트의 온도를 제어하기 위하여, 상기 시트의 온도가 요구된 온도에 도달될 때 까지 전기적 가열 요소가 전용량으로 작동되고, 상기 시트 온도가 요구된 온도에 도달된 후, 공기조절장치가 부가적으로 작동됨에 따라 상기 가열 요소의 출력은 감소되어 요구된 온도는 연속하여 일정하게 유지되며, 상기 시트 접촉면과 그 주변 영역이 완전하게 가열되면, 상기 가열 요소의 전원은 차단되고 상기 공기조절장치는 작동되므로 상기 조화 장치의 작동에 따라 상기 시트 접촉면의 영역으로 공급된 조절공기에 의해 요구된 온도는 연속하여 유지된다.
이하, 첨부 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.
제1도는 본 발명에 따른 냉난방용 시트의 조절장치의 구성을 개략적으로 나타내며;
제2도는 공기건조장치가 제공된 공기조절장치에 따라 변화되는 냉난방용 시트의 시트 접촉면의 상태를 나타내며;
제3도는 초기온도에 따른 냉난방용 시트의 온도 곡선을 나타내는 도면이다.
제1도에는 차량용 냉난방 시트를 개략적으로 도시하였으며, 이 냉난방 시트는 백 레스트(22)와 시트부(24)를 구비한다. 공지된 차량용 가열 시스템의 쉬트(sheet)형 가열 요소(26, 27)는 상기 백 레스트(22)와 시트부(24)상에 공지된 방법으로 배치되는데, 각각의 시트형 가열 요소는 구리 등으로 이루어지고 선형으로 배치된 열전도체(29)를 구비한다. 이 열전도체(29)는 전원(도시 생략)에 연결되고, 상기 전도체(29)를 흐르는 전류는 제어시스템 역할을 하는 마이크로프로세서(20)에 의해 제어된다.
게다가, 상기 마이크로프로세서(20)는 상기 시트부(24)와 백 레스트(22)의 시트 접촉면으로 공기조절장치(18)에 의해 공급되는 공기 유동량(Q41, Q42)의 습도와 온도를 제어 한다.
상기 제어시스템(20)의 입력면은 리이드선(16)에 의해 기후 환경제어기(14)에 연결되는데, 상기 제어기는 온-오프 스위치(10)와 여섯 개의 위치를 갖는 설정점 조절기(12)를 구비한다. 상기 시트에 탑승자는 상기 설정점 조절기(12)를 조절하여 본인이 필요한 온도(요구되는 온도 값)를 선택하게 된다. 그리고, 전위차계, 십진 저항기 또는 다른 저항기의 저항값으로 필요한 온도값을 미리 설정할 수 있다.
상기 시트부(24)의 시트 접촉면 영역에서의 실제 온도는 NTC 온도 센서(28)에 의해 검출되어 대응하는 온도 신호는 상기 마이크로프로세서(20)에 입력된다. 이러한 집단 특성이 마이크로프로세서에 저장되어 마이크로프로세서(20)는 상기 시트부(24) 및/또는 백 레스트(22)의 시트 접촉면의 초기 온도에 따라 상기 공기조절장치(18)와 전기 시트형 가열요소(26, 27)를 제어 한다.
상기 시트 커버링의 통기성, 상기 공기조절장치(18)와 특정한 시트 접촉면 사이의 구조, 발생되는 분압에 따른 영역으로 이동되는 수분, 열전도성 등과 같은 냉난방용 시트의 물질적인 변수도 집단 특성에 동시에 고려된다.
제2도에는 냉난방용 시트의 구조를 보다 상세히 도시하였으며, 상기 시트의 시트부(24)를 참조하여 후술한다. 상기 시트부(24)는 공기와 수증기가 투과될수 있는 시트 접촉면(31)을 구비하고, 직물 또는 다공성의 가죽으로 제작되며, 공기와 수증기가 투과될수 있는 시트형 전기적 가열 요소(26)가 직하부에 연결되어 있으며, 이와같은 구성의 시트의 일례가 독일 특허 DE 30 40 888 Al 에 공지되어 있다. 상기 시트 접촉면(31)에 대향한 가열 요소(26)의 바로 밑에는 공기와 수증기가 투과되는 장식재의 중간층(32)이 배치되는데, 이 중간층은 압축된 상태에서도 최소한 요구량 만큼의 공기와 수증기가 투과될수 있도록 발포 패딩(padding)(34)의 상부에 배치된다.
상기 발포 패딩(34)에는 이 패딩(34)의 하면에서 상기 중간층(32)아래의 상면까지 연장되는 다수개의 연속 공급관(36)이 제공된다. 제2도의 좌측면에 도시한 것처럼, 상기 공급관(36)의 상부 영역에서 상기 중간층(32)의 이면상에 온도 센서(28)가 배치된다.
상기 공기조절장치(18)의 메인 파이프(41)에 연결된 분기 파이프(38)는 각각의 공급관(36)에 삽입되며, 상기 메인 파이프(41)는 에어 덕트(40)의 배출단부에 연결된다. 상기 에어 덕트(40)는 U 형상의 종단면을 가지며, 이 에어 덕트(40)의 입구면의 주변 공기는 통풍 팬(50)에 의해 상기 에어 덕트(40)로 유입되어 덕트(40)를 통하여 유동되게 된다.
상기 에어 덕트(40)의 흡입단부 아암에 연결된 펠티에(Peltier) 요소(42)는 덕트(40)의 두 개의 아암 사이에 배치되는데, 상기 펠티에 요소(42)의 냉각면은 흡입단부 아암를 향하여 접하고, 펠티에 요소(42)의 가열면은 상기 덕트(40)의 배기단부 아암을 향하여 접하게 된다. 상기 에어 덕트(40)의 흡입단부 아암을 관통하여 연장되는 열 교환기(44)는 상기 펠티에 요소(42)의 냉각면상에 마련된다. 상기 열 교환기는 전체적인 크기, 유동 저항 및 열전도성에 대하여 최적인 다판 열 교환기같은 구조이다.
상기 펠티에 요소(42)의 가열면에 연결된 위크(wick)(48)는 상기 에어 덕트(40)의 흡입 단부 아암에 배치된 제 1 열 교환기(44)의 상류측에 배치된다.
상기 펠티에 요소(42)의 가열면에 제 2 열 교환기(46)가 마련되는데, 이 열 교환기는 상기 펠티에 요소(42)의 냉각면에 인접하여 상기 아암에 평행하게 배치된 냉각 덕트(52)를 통과하여 상기 에어 덕트(40)의 배출단부 아암으로 연장된다. 통풍 팬(54) 주변의 공기(Q2)는 팬(54)에 의해 상기 냉각 덕트(52)의 흡입 단부로 유입 된다.
상기 공기조절장치의 상술한 구조에 따라, 상기 팬(50)에 의해 상기 에어 덕트(40)로 유입된 공기 유동량(Q1)은 상기 펠티에 요소(42)의 냉각면에 배치된 제 1 열 교환기(44)에 의해 이슬점 이하로 냉각되므로 응축 공기에 함유된 물은 응결된다. 이 물은 상기 위크(48)에 의해 상기 펠티에 요소(42)의 가열 면에 강하되어 주변 공기로 증발된다.
데워짐에 따라, 제습된 공기는 제 2 열 교환기(46)를 통과하면서 가열되고 그 결과 공기의 수분은 다시 감소되게 된다. 이러한 방법으로 조절된 공기는 메인 파이프(41)와 분기 파이프(38)를 경유하여 상기 공급관(36)으로 계속하여 유동된다.
상기 시트와 탑승자 사이의 공기와 상부 시트 구조에 상기 조절된 공기가 상호 작용하고 수증기 분압의 차이에 의해 효과적인 건조 현상이 발생되도록 상기 시트재와 공기 조절이 선택되게 된다.
일단 상호작용이 발생되면, 상기 발포재(34)를 통과한 일부의 공기는 주변공기로 돌아가고, 나머지 공기는 시트에 착석한 탑승자를 통과하여 유출된다.
상기 펠티에 요소(42)에 P 용량이 주어지면, 냉각되는 공기 유동(Q1)은 상기 팬(50)의 속도에 의해 조절된다. 상기 팬(50)의 속도를 적절하게 선택하므로써 상기 에어 덕트(40)에 잔존하는 공기 유동량(Q4)의 온도는 하강되는데, 이는 상기 팬(54)에 의해 상기 냉각 덕트(52)로 유입되는 주변 공기가 제 2 열 교환기(46)를 통과하여 유동되므로써 발생되는 온도가 내려가기 때문이다. 따라서, 상기 공기 유동량(Q4)의 온도는 상기 팬(54)의 속도에 직접적으로 따르게 된다.
상기 전기적 가열요소(26), 팬(50, 54) 및 펠티에 요소(42)는 상기 마이크로프로세서(20)에 연결되고, 이 마이크로프로세서의 입력면에 연결된 상기 온도 센서(28)에 의해 측정된 실제의 온도에 따라 기설정된 요구 온도로 작동되도록 조절된다.
요구되는 온도가 상기 기후환경제어기에 설정되고, 탑승자가 상기 온-오프 스위치(10)를 절환시켜 상기 조절 장치를 작동 시킬 때, 상기 온도 센서(28)는 상기 시트 접촉면(31)의 영역에서 대응되는 초기 온도 신호를 상기 마이크로프로세서(20)에 보낸다.
상기 초기 온도와 기설정된 온도에 따라 상기 제어 시스템(20)은 상기 전기적 가열요소(26), 팬(50, 54) 및 펠티에 요소(42)의 제어된 시스템에 저장된 집단 특성에 의해 후술하는 것처럼 상기 구성요소를 결정한다.
상기 온도 센서(28)에 의해 측정된 초기 온도, 예컨대 -20℃처럼 혹한기에서 매우 추울때, 상기 마이크로프로세서(20)가 상기 가열 요소(26)를 작동시켜 설정점 조절기에서 선택된 요구 온도(Tset)로 전력을 가하여 상기 시트를 가열시키도록 제어 한다. 그후, 요구 온도(Tset)에 도달하게 되면, 상기 공기조절장치(18)는 온 상태로되어 상기 가열요소(26)의 출력은 감소된다. 가열 요소(26)와 공기조절장치(18)는 상기 시트를 일정한 온도로 유지시킨다. 또한 상기 공기조절장치(18)는 상기 시트부(24)의 시트 접촉면(31)에서 수분을 제거시키는 부가적인 작용도 한다. 상기 시트부(24)가 가열되고 상기 가열 요소(26)에 전원이 완전히 차단되면 상기 시트 접촉면(31)의 열조절은 상기 팬(50, 54)과 상기 펠티에 요소(42)의 조절을 통해 상기 공기조절장치(18)만으로 수행된다.
상기 시트부(24)가 저온 레벨에서 매우 많은 열 저장용량을 가지므로, 상기 전기적 가열요소(26)의 이른 전원 공급 중단도 상기 시트 접촉면(31)의 냉각을 촉진 시키지 못한다.
그러나, 상기 제어 시스템이 작동 될 때, 태양에 의해 상기 시트부(24)의 시트 접촉면(31)이 가열되면 그 온도가 60℃ 이상으로 될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 시트부(24)의 시트 접촉면(31)은 상기 공기조절장치(18)를 이용하는 상기 시트부로 차가운 건조 공기의 송풍에 의해 신속하게 냉각된다.
단시간 동안의 이러한 냉각 연결에 따라 상기 설정점 조절기(12)에 의해 설정된 온도(Tset), 예컨대 약 28℃ 이하로 그 온도가 내려 가게 된다.
[발명의 효과]
상기와 같은 방법으로 간단한 냉각효과는 달성되고 이에 따라 신체에서 열은 방산되므로 다른 방법으로 인한 신체 땀의 발생을 억제 시킨다. 게다가, 상기와 같은 간단한 방법의 냉각효과는 탑승자에게 조절장치의 효과를 부여하는 장점을 갖게 되는데, 이는 현저한 냉각이 단시간내에 이루어지므로 상기 시트에 착석한 탑승자의 건강 위험은 방지되기 때문이다. 이러한 “냉각(cooling down) 효과”이후, 상기 시트의 온도, 즉 상기 온도 센서에 의해 측정된 실제 온도가 상기 제어기에서 요구되는 설정온도에 대응되도록 상기 마이크로프로세서(20)는 상기 공기조절장치(18)를 제어 한다.
시스템의 작동 동안, 상기한 짧은 “냉각효과”를 종종 사용하여 제공하는 것이 유용하다. 이것은 시트면과 백 레스트에 교대로 제공되므로써 탑승자에게 보다 확실한 환경 조건을 마련하게 된다.
상기 시트 접촉면과 탑승자 사이의 국부적인 지역 기후에서 발생되는 수분은 전체의 작동시간동안 상기 공기조절장치(18)에 의해 제거된다.
온화한 주변 조건에서, 즉 상기 온도 센서(28)에 의해 측정된 실제온도가 상기 설정점 조절기(12)에 의해 기설정된 온도 범위내에 있게될 때, 상기 공기조절장치(18)는 미기후에서의 수분만을 제거 시키고, 기설정된 요구 온도(Tset) 영역에서 시트 온도를 조절 한다.
상기 냉난방용 시트의 백 레스트(22)의 환경 조건은 상기와 같은 동일한 방법으로 효과적으로 작동된다.
제3도에는 혹한기와 혹서기와 같은 환경 조건에 따른 시트의 제어 곡선을 도시하였다. 제3도에 도시한 곡선에 있어서, 시간(t)은 가로축을 따라 도시되며, 상기 시트 접촉면(31)의 영역에서 시트의 온도(T)는 세로축을 따라 도시된다. 상기 설정점 조절기(12)에 의해 기설정되는 요구 온도는 Tset로 도시하였으며, 도면에서 처럼 상기한 요구 온도는 약 32℃ 내지 41℃ 사이에서 제어된다. 이러한 온도 범위에서 인간의 신체에 대한 열평형은 의학적으로 아주 안정된다.
제3도의 곡선 1은 초기 온도가 -20℃ 인 경우에 시트의 가열(warming)을 도시한 것이다. 도면에서 처럼, 시간이 tH인 경우에, 상기 시트는 소정의 요구 온도로 가열되고 전기 쉬트형 가열요소는 최대출력(full power)에서 효과적으로 작동된다. 개속하여 시간이 tHK로 될 때까지, 시트의 온도는 상기 가열요소와 공기조절장치에 의해 요구 온도(Tset)의 범위에서 유지된다. 상기한 시간(tHK)에서의 상기 공기조절장치는 단지 수분을 제거하고 시트의 온도를 유지 시킨다.
제3도의 곡선 2 는 약 60℃의 매우 높은 초기 온도를 갖는 시트의 열 조절을 도시한 것이다. 상기 공기조절장치(18)에 의해 상기 시트의 온도는 약 28℃의 온도로 급속하게 하강되는데 이는 상술한 “냉각효과”때문이다. 계속하여 시간 tK에서 상기한 요구 온도(Tset)의 범위로 될 때까지 상기 시트는 상기 공기조절장치(18)의 작동을 받게 된다. 일단 요구된 온도(Tset)에 도달되면, 상기 시트에서 제거되는 수분과 시트의 온도는 상기 공기조절장치(18)에 의하여 제어되어 시트의 온도는 상기한 요구 온도(Tset)의 범위에서 유지된다.

Claims (11)

  1. 냉난방용 시트에 있어서, 상기 시트의 탑승자를 향하여 외측면이 접하도록 배치된 최소한 하나의 시트 접촉면(31)과; 공기의 수증기 분압이 상기 탑승자와 상기 시트 접촉면(31) 사이에 형성된 국부지역 기후의 수증기 분압보다 저압력의 공기를 상기 시트 접촉면(31)의 내측면 영역에 공급하는 공기 조절장치(18)와; 상기 시트 접촉면(31)을 가열시키기 위하여 상기 시트 접촉면(31)의 내측면 영역에 배치된 전기적 가열요소(26, 27)와; 상기 시트 접촉면(31)의 영역에서 온도를 검출하는 온도 센서(28); 그리고, 상기 전기적 가열요소(26, 27)와 상기 공기조절장치(18)에 연결되고, 상기 온도 센서(28)에 의해 측정된 온도에 따라 기설정된 요구 온도에 대응되도록 상기 구성요소를 제어하는 제어 시스템(20)을 포함하는 것에 있어서, 공기조절장치(18)는 냉각면에 제1열 교환기(44)를 가지고 가열면에 제2열 교환기(46)를 가진 펠티어 요소(42)를 가지고, 제1열 교환기(44)와 제2열 교환기(46)는 시트 접촉면(31) 내부의 지역으로 제2열 교환기(46)를 거쳐 유동 공기를 공급하는 공기공급시스템(41,38,36)을 가진 제2열 교환기(46)의 유동 하류 방향으로 연결되는 에어 덕트(40)속으로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기조절장치(18)에 의해 공급된 공기 온도는 상기 제어 시스템(20)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기조절장치(18)에 의해 공급된 공기의 습도와 온도는 상기 제어 시스템(20)에 의해 간접적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어시스템(20)은 측정된 온도에 따라 작동되는 상기 가열요소(26,27)와 공기조절장치(18)를 제어하기 위한 집단 특성이 저장된 마이크로프로세서로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시트 접촉면(31)과, 공기조절장치(18) 사이의 영역에 대한 물질 변수는 상기 집단 특성에 포함되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2열 교환기(46)는 냉각 공기가 유동되는 냉각 덕트(52)로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 에어 덕트(40)와 상기 냉각 덕트(52)에는 팬(50,54)이 각각 배치되고, 상기 팬의 속도는 상기 제어시스템(20)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트.
  8. 제1항에 따른 냉난방용 시트네 대한 시트 접촉면 영역의 초기 온도가 고온일경우에, 상기 시트의 온도를 제어하기 위한 방법에 있어서, 공기조절장치의 작동에 따라 상기 시트 접촉면 영역에 공급된 조절공기가 상기 시트 접촉면의 온도를 단시간 동안에 기설정된 요구 온도보다 아래에 내려가도록 냉각시키는 단계와; 상기 공기조절장치의 연속적인 작동에 따라 상기 시트 접촉면 영역에 공급된 조절 공기에 의해 요구 온도에 도달되고 연속하여 유지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트의 온도 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공급되는 공기는 단시간 동안에 시트의 온도가 기설정된 요구 온도보다 아래로 내려가도록 시트가 반복하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트의 온도 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 백 레스트의 시트 접촉면과 시트면의 시트 접촉면은 선택적으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트의 온도 제어 방법.
  11. 제1항에 따른 냉난방용 시트에 대한 시트 접촉면 영역의 초기 온도가 저온일 경우에, 상기 시트의 온도를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 시트의 온도가 요구된 온도에 도달될 때까지 전기적으로 가열되는 가열 요소가 전용랑으로 작동되는 단계와; 상기 시트 온도가 요구된 온도에 도달된 후, 공기조절장치가 부가적으로 작동됨에 따라 상기 가열 요소의 출력은 감소되어 요구된 온도는 연속하여 일정하게 유지되는 단계; 그리고, 상기 시트 접촉면과 그 주변 영역이 완전하게 가열되면, 상기 가열 요소의 전원은 차단되고 상기 공기조절장치는 작동되므로 상기 조절 장치의 작동에 따라 상기 시트 접촉면의 영역으로 공급된 조절공기에 의해 요구 온도가 연속하여 유지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방용 시트의 온도 제어 방법.
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