KR101154476B1 - 자동차 시트 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 실내의 난방 효과를 저감시키지 않으면서도 블로어 유닛을 구성하는 모터의 쿨링 효과를 기대할 수 있도록 한 자동차 시트 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부로 바람이 토출되도록 송풍용 토출구가 구비되고, 송풍팬과 모터가 내장된 블로어 유닛과; 상기 송풍용 토출구에 연결되어 상기 블로어 유닛에서 송풍되는 바람을 송풍하는 송풍 덕트와; 상기 송풍덕트내에 설치되는 열전반도체 모듈로 이루어진 자동차 시트의 공기조화장치에 있어서, 상기 송풍덕트는 시트내에 설치되고, 단부에 상기 열전반도체 모듈의 방열부와 흡열부를 통과한 공기를 각각 토출하는 제1, 제2 토출구를 구비하며, 상기 제1,제2 토출구중 어느 한 토출구에는 상기 블로어 유닛과 쿨링 덕트로 연결되어 나머지 하나의 토출구로 온기가 토출되는 경우, 상기 쿨링덕트에 연결된 토출구에서 토출되는 냉기로 상기 블로어 유닛에 내장된 모터를 쿨링하도록 하는 것을 특징으로 한다.

시트, 공기,조화, 모터, 쿨링

Description

자동차 시트 공기조화장치{A car seat air conditioning device}

도 1은 종래 기술에 의한 자동차 시트 공기조화장치의 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 열전반도체 모듈의 설치 상태를 도시한 일부 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 자동차 시트 공기조화장치의 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 열전반도체 모듈의 설치의 설치 상태를 도시한 일부 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 일부 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 블로어 유닛

11,12 : 송풍용 토출구

16 : 송풍덕트

17,18 : 제1, 제2 토출구

19,20 : 열전반도체 모듈

30 : 쿨링덕트

본 발명은 자동차 시트 공기조화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 실내의 난방 효과를 저감시키지 않으면서도 블로어 유닛을 구성하는 모터의 쿨링 효과를 기대할 수 있도록 한 자동차 시트 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 에어컨과 히터로 이루어진 냉난방 장치가 구비되어 있는 바, 이 냉난방 장치에 의해 실내의 온도를 조절하도록 되어 있다. 그런데, 이러한 냉난방 장치에는 자동차 시트의 온도를 조절하는 기능이 없기 때문에, 하절기인 경우에 탑승자가 시트에 착석한 상태에서 에어컨을 가동시켜 실내의 온도를 낮춘다 하더라도, 시트는 상대적으로 냉각이 늦어질 뿐만 아니라 탑승자의 체온이 작용하므로, 탑승자의 엉덩이와 등에 땀이 차서 땀띠가 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 동절기인 경우에 탑승자가 시트에 착석한 상태에서 히터를 가동시켜 실내의 온도를 높인다 하더라도, 히터 가동전까지 오랜 시간 동안 시트가 차가운 상태로 유지되어 있었기 때문에 탑승자는 엉덩이와 등을 통해 한기나 추위를 느끼는 문제점도 있었다.

따라서, 최근에는 자동차 생산시 시트의 온도를 조절하도록 구성된 냉난방 장치를 별도로 설치하기도 한다. 이러한 자동차 시트용 냉난방 장치의 일례로 일본국 공개특허 특개평11-268517호가 있는데, 이는 통상 자동차의 공조시스템에 연결된 공기 공급 파이프를 자동차 시트에 내장하여, 상기 공조시스템으로부터 공급되는 냉기 또는 온기를 상기 공기 공급 파이프를 통하여 자동차 시트의 표면으로 토 출되도록 한다.

그런데, 이러한 자동차 시트용 냉난방 장치는 자동차 시트에 별도의 공기 공급 파이프를 내장시키고, 이 공기 공급 파이프를 자동차 냉난방 장치에 연결해야 하는 등 생산단계에서 작업 공정이 늘어나기 때문에, 생산성이 저하됨은 물론 제작 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 그리고, 자동차 냉난방 장치의 작동과 관계없이 시트측만의 독립적인 냉난방 제어가 불가능한 문제점도 있었다.

그리고, 전술한 시트 공기조화장치의 종래 기술 이외에도 도 1에 도시된 바와 같이, 등받이부(2)와 쿠션부(3)로 이루어진 차량의 시트(1)에서 쿠션부(3)의 내부 중앙에 차량 실내의 공기를 도입받아 양방향으로 바람이 토출되도록 하는 송풍용 토출구(11)(12)를 갖으며, 송풍팬(미도시)과 모터(미도시)가 내장된 블로어 유닛(10)이 설치되어 있다 .

그리고, 쿠션부(3)와 등받이부(3) 각각의 내부에는 블로어 유닛(10)으로부터 이격된 위치에 상기 송풍용 토출구(11)(12)에 각각 소정 길이의 송풍덕트(16)가 연결 설치되어 있다.

상기 송풍덕트(16)의 단부에는 바람의 토출 방향이 서로 직각이 되도록 하여 형성된 시트측ㆍ실내측 토출구(17)(18)가 마련되어 있다.

상기 시트측ㆍ실내측 토출구(17)(18)에 인접한 송풍덕트(16)의 내부 중간에는 쿠션부측 열전반도체 모듈(19)과 등받이부측 열전반도체 모듈(20)이 내장 설치되어 있다.

상기 열전반도체 모듈(19)(20)은, 그 일측(19a,19b)은 흡열부 기능을 수행하 는 한편 타측(20a,20b)은 방열부 기능을 수행하고, 전류 극성의 변경에 따라 일측은 방열부 기능을 수행하는 한편 타측은 흡열부 기능을 수행하도록 이루어져 있는 바, 이 열전반도체 모듈은 통상으로 사용되는 기술이어서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 송풍덕트(16)의 내부 중간에 상기 열전반도체 모듈(19)(20)이 내장 설치되어 있기 때문에, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)과 송풍덕트(16) 사이에는 통로(P1;Path)가 형성되어 상기 시트측 토출구(17)와 연통된다.

그리고, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)과 연결덕트(16) 사이에는 통로(P2;Path)가 형성되어 상기 실내측 토출구(18)와 연통된다.

따라서, 상기 블로어 유닛(10)에서 생성된 바람은 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)이 흡열부 기능을 할 경우에는 송풍덕트(16) 사이에 형성된 통로(P2;Path)의 냉각된 공기와 열교환되어 실내측 토출구(18)를 통하여 실내로 냉기 상태로 토출되고, 반대로 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)이 방열부 기능을 할 경우에는 송풍덕트(16) 사이에 형성된 통로(P1;Path)의 가열된 공기와 열교환되어 시트측 토출구(17)를 통하여 시트측으로 온기 상태로 토출된다.

상기와 같이 구성된 다른 종래에 해당되는 시트 공기조화장치는 난방모드시에는 상기 쿠션부측 열전반도체 모듈(19)과 등받이부측 열전반도체 모듈(20)의 흡열부에서 열교환된 저온의 열은 상기 블로어 유닛(10)에 송풍되는 바람에 의해 실내측 토출구(18)를 통해 냉기 상태로 토출되는 반면에 나머지 시트측 토출구(17)를 통해서는 온기 상태로 토출되며, 결과적으로 시트의 쿠션부와 등받이부에 형성된 통기공을 통해 온기가 최종적으로 토출되기 때문에 겨울철에 운전자나 탑승자에게 한기를 느끼지 않게 해줄 수 있다.

그러나, 상기와 같은 다른 종래 기술은 열전반도체 모듈의 실내측 토출구(18)를 통해서는 냉기가 토출되기 때문에 차량 실내 측면에서 볼 때에는 온기와 냉기가 혼합되어 결과적으로 차실내의 난방 효과를 저감시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 차량 실내의 난방 효과를 저감시키지 않으면서도 블로어 유닛을 구성하는 모터를 쿨링 효과를 기대할 수 있도록 한 자동차 시트의 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부로 바람이 토출되도록 송풍용 토출구가 구비되고, 송풍팬과 모터가 내장된 블로어 유닛과; 상기 송풍용 토출구에 연결되어 상기 블로어 유닛에서 송풍되는 바람을 송풍하는 송풍 덕트와; 상기 송풍덕트내에 설치되는 열전반도체 모듈로 이루어진 자동차 시트의 공기조화장치에 있어서, 상기 송풍덕트는 시트내에 설치되고, 단부에 상기 열전반도체 모듈의 방열부와 흡열부를 통과한 공기를 각각 토출하는 제1, 제2 토출구를 구비하며, 상기 제1,제2 토출구중 어느 한 토출구에는 상기 블로어 유닛과 쿨링 덕트로 연결되어 나머지 하나의 토출구로 온기가 토출되는 경우, 상기 쿨링덕트에 연결된 토출구 에서 토출되는 냉기로 상기 블로어 유닛에 내장된 모터를 쿨링하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 자동차 시트의 공기조화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 자동차 시트 공기조화장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 열전반도체 모듈의 설치의 설치 상태를 도시한 일부 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 일부 단면도이다.

본 발명은 외부로 바람이 토출되도록 송풍용 토출구가 구비되고, 송풍팬과 모터가 내장된 블로어 유닛(10)과; 상기 송풍용 토출구에 연결되어 상기 상기 블로어 유닛(10)에서 송풍되는 바람을 송풍하는 송풍 덕트(16)와; 상기 송풍덕트(16)내에 설치되는 열전반도체 모듈(19)(20)로 이루어진 자동차 시트의 공기조화장치에 있어서, 상기 송풍덕트(16)는 시트내에 설치되고, 단부에 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 방열부와 흡열부를 통과한 공기를 각각 토출하는 제1, 제2 토출구(17)(18)를 구비하며, 상기 제1, 제2 토출구(17)(18)중 어느 하나의 토출구는 상기 블로어 유닛(10)과 쿨링덕트(30)로 연결되어 구성된다.

즉, 상기 제1 토출구(17)로 온기가 토출되는 경우에는 제2 토출구(18)로는 냉기가 토출되기 때문에 이 토출되는 냉기를 쿨링덕트(30)를 통해 이송시켜 블로어 유닛(10)에 내장된 모터를 쿨링할 수 있게 된다.

여기서, 상기 송풍용 토출구는 상기 블로어 유닛(10)에 한쌍(11)(12)이 형성되고, 상기 송풍덕트(16)는 상기 송풍용 토출구(11)(12)에 연결되어 시트의 등받이 부와 쿠션부에 각각 내장 설치되며, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)은 상기 시트의 등받이부와 쿠션부에 각각 내장된 상기 송풍덕트(16)의 제1, 제2 토출구(17)(18)중의 어느 하나에 각각 블로어 유닛(10)에 개별적으로 연결된다.

그리고, 본 발명에서는 상기 제1 토출구(17)를 시트의 등받이부와 쿠션부를 향하도록 설치하여 공기가 탑승자의 등부분과 엉덩이부분으로 토출되도록 하였고, 제2 토출구(18)는 상기 등받이부와 쿠션부를 향하지 않도록 하는 방향으로 설치하였다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 상기 쿨링덕트(30)를 제2 토출구(18)에 연결하는 것으로 도시하였다.

상기 열전반도체 모듈(19)(20)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 일측(19a,19b)은 흡열부 기능을 수행하는 한편 타측(20a,20b)은 방열부 기능을 수행하고, 전류 극성의 변경에 따라 일측은 방열부 기능을 수행하는 한편 타측은 흡열부 기능을 수행하도록 이루어져 있는 바, 이 열전반도체 모듈은 통상으로 사용되는 기술이어서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 송풍덕트(16)의 내부 중간에 상기 열전반도체 모듈(19)(20)이 내장 설치되어 있기 때문에, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)과 송풍덕트(16) 사이에는 통로(P1;Path)가 형성되어 상기 제1 토출구(17)와 연통된다.

그리고, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)과 연결덕트(16) 사이에는 통로(P2;Path)가 형성되어 상기 제2 토출구(18)와 연통된다.

따라서, 상기 블로어 유닛(10)에서 생성된 바람은 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)이 흡열부 기능을 할 경우에는 송풍덕트(16) 사이에 형성된 통로(P2;Path)의 냉각된 공기와 열교환되어 제2 토출구(18)를 통하여 실내로 냉기 상태로 토출되고, 반대로 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)이 방열부 기능을 할 경우에는 송풍덕트(16) 사이에 형성된 통로(P1;Path)의 가열된 공기와 열교환되어 제2 토출구(17)를 통하여 시트의 등받이부와 쿠션부측으로 온기 상태로 토출된다.

한편, 상기 열전반도체 모듈(19)(20)은 시트내에 설치되는데, 바람직하게는 시트를 구성하는 쿠션부와 등받이부내에 각각 한개씩 설치되어 탑승자의 등부분과 장단지 부분으로 냉기 또는 온기를 토출할 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명은 전술한 실시예에서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 쿨링 덕트(30)에는 상기 시트의 외부로 연장되는 분기 덕트(33)를 분기 형성하고, 상기 쿨링 덕트(30)내에는 상기 분기 덕트(33)와 상기 쿨링 덕트(30)의 내부를 선택적으로 개폐하는 개폐도어(34)를 설치하여, 상기 제1 토출구(17)로 냉기가 토출되는 경우 상기 제2 토출구(17)를 통과하는 온기가 상기 블로어 유닛(10)에 내장된 모터로 온기가 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 개폐도어(34)가 상기 쿨링덕트(30)를 폐쇄함과 아울러 상기 분기 덕트(33)를 개방하도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 분기 덕트(33)는 시트의 외부로 돌출되어 차량의 트렁크룸으로 연장 형성함으로써, 분기 덕트(33)를 통해 토출되는 온기와 제1 토출구(17)를 통해 토출되는 냉기가 차량 실내에서 서로 혼합되지 않도록 하여 실내의 난방 성능이 저 하되는 것을 방지한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 난방시와 냉방시로 구분하여 설명하기로 한다.

<난방시>

여기서, 본 발명의 난방 작용을 설명하기에 앞서 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)을 흡열부 기능, 반대로 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)을 방열부 기능을 하는 것으로 전제한다는 것을 언급한다.

먼저, 열전반도체 모듈(19)(20)에 전원을 인가한 다음, 블로어 유닛(10)을 구성하는 모터(미도시)를 구동시킨다. 이렇게 되면, 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)와 송풍덕트(16) 사이의 통로(P2)내의 공기는 열교환되어 그 온도가 낮아져 냉기 상태로 송풍 덕트(16)를 따라 유동된 다음, 제2 토출구(18)를 통해 토출된 후, 쿨링 덕트(31)(32)를 통해 다시 블로어 유닛(10)을 구성하는 블로어 케이스(10a)의 내부로 유입되며, 따라서 블로어 유닛(10)내에 설치된 모터의 과열을 방지하는 등 쿨링 성능을 발휘하게 된다.

여기서, 쿨링덕트(30:31,32)내에 설치된 개폐도어(34)는 도 5에 도시된 바와 같이, 실선 방향으로 상태로 위치되어 분기덕트(33)를 냉기가 유동되는 것을 차단함과 아울러 블로어 유닛(10)내로 냉기가 유동되도록 한다.

반면에, 열전반도체(19)(20)의 일측(19a)(20a)와 송풍덕트(16) 사이의 통로(P1)를 통과하는 공기는 열교환되어 그 온도가 높아져 온기 상태로 송풍 덕트(16)를 지나 유동된 다음, 제1 토출구(17)를 통해 시트의 등받이부와 쿠션부에 형성된 통공(미도시)을 통해 토출됨으로써, 겨울철에 탑승자에게 한기를 느끼지 않게 해줄 수 있다.

이제까지는 본 발명의 난방시의 작용을 설명하였으며, 이하부터는 냉방시의 작용을 설명하기로 한다.

<냉방시>

여기서, 본 발명의 냉방 작용을 설명하기에 앞서 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)을 방열부 기능, 반대로 열전반도체 모듈(19)(20)의 일측(19a,20a)을 흡열부 기능을 하는 것으로 전제한다는 것을 언급한다.

먼저, 열전반도체 모듈(19)(20)에 전원을 인가한 다음, 블로어 유닛(10)을 구성하는 모터(미도시)를 구동시킨다. 이렇게 되면, 열전반도체 모듈(19)(20)의 타측(19b,20b)와 송풍덕트(16) 사이의 통로(P2)내의 공기는 열교환되어 그 온도가 높아져 온기 상태로 송풍 덕트(16)를 따라 유동된 다음, 제2 토출구(18)를 통해 토출된 후, 쿨링 덕트(31)(32)를 유동된다.

이때, 쿨링덕트(30:31,32)내에 설치된 개폐도어(34)는 도 5에 도시된 바와 같이, 점선 방향으로 상태로 위치되어 블로어 유닛(10)내로 온기가 유동되는 것을 차단함과 아울러 분기덕트(33)를 통해 시트의 외부로 토출되도록 함으로써 상기 블로어 유닛(10)에 내장된 모터로 온기가 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

반면에, 열전반도체(19)(20)의 일측(19a)(20a)와 송풍덕트(16) 사이의 통로(P1)를 통과하는 공기는 열교환되어 그 온도가 낮아져 냉기 상태로 송풍 덕트(16)를 지나 유동된 다음, 제1 토출구(17)를 통해 시트의 등받이부와 쿠션부에 형성된 통공(미도시)을 통해 토출됨으로써, 여름철에 탑승자에게 시원함을 느끼게 해줄 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차 시트의 공기조화장치에 따르면, 차량 실내의 난방 효과를 저감시키지 않으면서도 블로어 유닛을 구성하는 모터를 쿨링 효과를 기대할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 외부로 바람이 토출되도록 송풍용 토출구가 구비되고, 송풍팬과 모터가 내장된 블로어 유닛(10)과; 상기 송풍용 토출구에 연결되어 상기 블로어 유닛(10)에서 송풍되는 바람을 송풍하는 송풍 덕트(16)와; 상기 송풍덕트(16)내에 설치되는 열전반도체 모듈(19)(20)로 이루어진 자동차 시트의 공기조화장치에 있어서,

   상기 송풍덕트(16)는 시트내에 설치되고, 단부에 상기 열전반도체 모듈(19)(20)의 방열부와 흡열부를 통과한 공기를 각각 토출하는 제1, 제2 토출구(17)(18)를 구비하며,

   상기 제1,제2 토출구중 어느 한 토출구에는 상기 블로어 유닛(10)과 쿨링 덕트(30)로 연결되어 나머지 하나의 토출구로 온기가 토출되는 경우, 상기 쿨링덕트(30)에 연결된 토출구에서 토출되는 냉기로 상기 블로어 유닛(10)에 내장된 모터를 쿨링하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 공기조화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 쿨링 덕트(30)에는 상기 시트의 외부로 연장되는 분기 덕트(33)를 분기 형성하고, 상기 쿨링 덕트(30)내에는 상기 분기 덕트(33)와 상기 쿨링 덕트(30)의 내부를 선택적으로 개폐하는 개폐도어(34)를 설치하여, 상기 쿨링덕트(30)가 연결되지 않은 제1, 제2 토출구중 어느 한 토출구로 냉기가 토출되는 경우, 상기 쿨링덕트(30)가 연결된 토출구에 토출되는 온기가 상기 블로어 유닛(10)에 내장된 모터 로 온기가 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 개폐도어(34)가 상기 쿨링덕트(30)를 폐쇄함과 아울러 상기 분기 덕트(33)를 개방하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 공기조화장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 송풍용 토출구는 상기 블로어 유닛(10)에 한쌍(11)(12)이 형성되고,

   상기 송풍덕트(16)는 상기 송풍용 토출구(11)(12)에 연결되어 시트의 등받이부와 쿠션부에 각각 내장 설치되며,

   상기 열전반도체 모듈(19)(20)은 상기 시트의 등받이부와 쿠션부에 각각 내장된 상기 송풍덕트(16)내에 설치되며,

   상기 쿨링덕트(30)는 등받이부와 쿠션부에 있는 송풍덕트(16)의 제2 토출구(18)를 각각 블로어 유닛(10)에 개별적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 공기조화장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1, 제2 토출구(17)(18)중 어느 한 토출구는 시트의 등받이부와 쿠션부를 향하도록 설치되어, 공기가 탑승자의 등부분과 엉덩이부분으로 토출되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 공기조화장치.

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