KR101241160B1

KR101241160B1 - 차량의 냉난방 통풍시트 모듈

Info

Publication number: KR101241160B1
Application number: KR1020100125670A
Authority: KR
Inventors: 박장수; 전덕재
Original assignee: 현대자동차주식회사; 갑을오토텍(주); 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2013-03-13
Also published as: KR20120064439A; US20120144844A1; DE102011051299B4; DE102011051299A1; CN102555869A; CN102555869B

Abstract

응축수를 효율적으로 제거할 수 있는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈이 소개된다. 본 발명의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈은 하우징(110)을 포함하는 블로워유닛(100); 상기 하우징(110) 내부에 설치된 케이스(210)와, 이 케이스(210)의 내부공간을 냉기유로(220)와 온기유로(230)로 분할할 수 있도록 상기 케이스(210)에 내장 설치되는 열전반도체소자(240)를 포함하는 열전모듈(200); 차량의 냉난방 통풍시트의 냉방모드 실행시, 상기 냉기유로(220)와 온기유로(230)의 온도차에 의해 발생된 응축수의 흡수량을 최대화할 수 있도록 상기 열전모듈(200)의 일측에 연결 설치되되 굴곡부(310)를 갖는 세퍼레이터(300)를 포함한다.

Description

차량의 냉난방 통풍시트 모듈{COOL AND HOT AIR CIRCULATION SEAT MODULE IN VEHICLE}

본 발명은 차량의 냉난방 통풍시트 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 냉방모드에서 응축수 흡수량을 최대화한 차량의 냉난방 통풍시트 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 에어컨과 히터로 이루어진 냉난방 장치가 구비되는 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 가동전까지의 시간 동안 시트가 차가운 상태로 유지되기 때문에 탑승자는 엉덩이와 등을 통해 한기나 추위를 느끼는 문

제점도 있었다.

따라서, 최근에는 자동차 생산시 시트의 온도를 조절하도록 구성된 냉난방 장치를 별도로 설치하기도 한다. 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 토출되도록 한다. 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 마

련되어 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 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 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 종래의 시트 공기조화장치는 냉방시 방열판 기능을 하는 열전반도체 모듈(19)(20)의 온도가 실내공기보다 차가워 수분이 발생되며, 이러한 수분이 열전반도체 모듈(19)(20)로 유입되어 탑승자의 냉방 필링 등이 저하되는 등 그 효율이 저하되는 것은 물론, 수분이 열전반도체 모듈(19)(20)에 유입되는 경우, 작동 불량 문제가 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 차량 에어컨의 경우 수분을 차량의 외부로 배출하는 드레인 구조를 설치하는 것이 일반적이지만, 시트 공기조화장치의 경우 통풍 모듈이 실내에 위치하여 차량의 외부로 수분을 배출하는 구조를 설치하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 냉방모드 실행시 열전반도체소자로부터 발생한 응축수 흡수량을 최대화할 수 있는 세퍼레이터가 장착된 차량의 냉난방 통풍시트 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 냉난방 통풍시트 모듈은 하우징을 포함하는 블로워유닛; 상기 하우징 내부에 설치된 케이스와, 이 케이스의 내부공간을 냉기유로와 온기유로로 분할할 수 있도록 상기 케이스에 내장 설치되는 열전반도체소자를 포함하는 열전모듈; 차량의 냉난방 통풍시트의 냉방모드 실행시, 상기 냉기유로와 온기유로의 온도차에 의해 발생된 응축수의 흡수량을 최대화할 수 있도록 상기 열전모듈의 일측에 연결 설치되되 굴곡부를 갖는 세퍼레이터를 포함한다.

상기 굴곡부는 온기유로 방향으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세퍼레이터는 상기 굴곡부의 일단에서 수평 연장 형성된 끼움부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스의 일측에는 그 단면이 '⊃'자 형상인 슬롯이 형성되고, 상기 끼움부의 일단은 상기 슬롯에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉기유로를 통과한 냉기에 노출되는 면적이 상기 온기유로를 통과한 온기에 노출되는 면적보다 작아지도록 상기 굴곡부의 일면은 은폐되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 상부케이스와 하부케이스를 포함하고, 상기 상부케이스의 일측 저면에는 상기 굴곡부의 일면을 은폐하는 가이더가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 가이더는 상기 굴곡부와 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 세퍼레이터는 친수처리 및 압착 형성된 폴리프로필렌 부직포 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 냉방모드 실행시 열전모듈로부터 발생된 응축수를 제거할 수 있다. 따라서, 응축수에 의한 열전모듈의 고장을 방지할 수 있는 것은 물론, 응축수 발생과 관련된 인자에 관계없이 차량의 통풍시트 냉난방 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈을 나타낸 도면,
도 2는 종래의 열전반도체소자의 원리를 나타낸 도면,
도 3은 냉방모드 실행시, 본 발명의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈의 분해사시도,
도 4는 냉방모드 실행시, 본 발명의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈의 요부를 나타낸 도면,
도 5는 냉방모드 실행시, 본 발명의 결합 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 냉방모드 실행시, 본 발명의 요부 작동 상태를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 전체 작동 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 냉난방 통풍시트 모듈에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈은 블로워유닛(100)과, 열전모듈(200) 및 세퍼레이터(300)를 포함한다.

블로워유닛(100)은 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110)에는 모터(120), 송풍팬(130) 및 덮개(140)가 설치되며, 원반 모양의 송풍팬(130)이 장착될 수 있도록 하우징(110)에는 그와 대응되는 형상의 장착부가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 송풍팬(130)은 모터(120)의 작동에 따라 회전하면서 차량의 실내 공기를 흡입한다.

하우징(110)의 일측에는 열전모듈(200)이 장착된다. 차량의 통풍시트는 탑승자의 선택에 따라 냉방모드 또는 난방모드로 실행될 수 있는데, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 냉방모드 실현시를 기준으로 설명한다. 난방모드 실행시에는 열전반도체소자(240)에 역방향 전류를 인가하면 되고, 그 원리는 냉방모드 실행시와 동일하며, 냉기유로(220)와 온기유로(230)의 위치는 역전될 수 있다.

열전모듈(200)은 케이스(210)과, 열전반도체소자(240)을 포함한다. 케이스(210)의 내부에는 열전반도체소자(240)이 설치되는 바, 이러한 열전반도체소자(240)는 케이스(210) 내부 공간을 냉기유로(220)와 온기유로(230)로 분할한다. 즉, 케이스(210)의 내부 공간을 가로로 분할하여 케이스(210)의 상부 내측으로는 냉기가 흐를 수 있도록 하고, 케이스(210)의 하부 내측에는 온기가 흐를 수 있도록 형성한다. 따라서, 냉기유로(220)와 온기유로(230)를 흐르는 공기의 온도차에 의해서 응축수가 발생되는데, 이러한 응축수를 제거하기 위해서 후술할 세퍼레이터(300)가 장착되는 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(300)는 냉기유로(220)와 온기유로(230)의 온도차에 의해 발생된 응축수의 흡수량을 최대화할 수 있도록 열전모듈(200)을 구성하는 케이스(210)의 일단에 연결 설치된다. 특히, 이러한 세퍼레이터(300)에는 응축수의 흡수 면적을 최대화하기 위해 굴곡부(310)가 형성되어야 한다. 굴곡부(310)를 형성하는 경우, 한정된 세퍼레이터(300) 장착 공간을 최대한 활용할 수 있는 바, 응축수 흡수 면적을 최대화할 수 있게 된다.

세퍼레이터(300)의 굴곡부(310)는 온기유로(230) 방향으로 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 굴곡부(310)를 하향 경사지게 형성하는 경우, 응축수 흡수 면적을 최대화할 수 있는 것은 물론, 응축수의 흐름 방향이 중력 작용 방향과 일치되기 때문에, 응축수 흡수 효과를 더 향상시킬 수 있다.

세퍼레이터(300)의 굴곡부(310) 일단에는 끼움부(320)가 연장 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 끼움부(320)를 하우징(110)에 손쉽게 착탈하기 위해서, 케이스(210)의 끝단에는 '⊃'자 형상인 슬롯(212)을 형성하는 것이 바람직하다.

세퍼레이터(300)는 냉기유로(220)를 통과한 냉기에 노출되는 면적이 온기유로(230)를 통과한 온기에 노출되는 면적보다 작아지도록 굴곡부(310)의 일부를 은폐하는 것이 바람직하다. 세퍼레이터(300)에 흡수된 응축수를 효율적으로 증발시키기 위해서는 온기유로(230)를 통과한 공기를 최대한 활용하여야 하는데, 냉기유로(220)를 통과한 냉기의 영향을 최소화하지 못한다면, 응축수 증발의 효과를 최대화할 수 없다. 따라서, 냉기에 의한 영향을 최소화하기 위하여 냉기와 접촉되는 세퍼레이터(300)의 일면은 냉기와 직접적으로 접촉하지 못하게 은폐하는 것이 바람직한 것이다.

이를 더욱 구체화하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)을 상부케이스(114)와 하부케이스(116)로 구성하고, 상부케이스(114)의 일측 저면에 가이더(114a)를 형성하여 세퍼레이터(300) 굴곡부(310)의 일면이 냉기와 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가이더(114a)를 굴곡부(310)의 일면과 밀착 형성하는 경우, 세퍼레이터(300) 전체의 고정 효과도 향상시킬 수 있다. 세퍼레이터(300)는 친수처리 및 압착 형성된 폴리프로필렌 부직포 재질로 형성하여 응축수의 흡수 기능을 최대화하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 통풍시트이 냉방시, 냉기유로(220)와 온기유로(230)의 온도차에 의해서 발생된 응축수는 세퍼레이터(300)에 흡수되는 바, 흡수된 응축수는 온기유로(230)를 통과한 따듯한 공기에 의해서 증발되어 응축수 고임 현상에 따른 통풍시트의 품질 문제를 개선할 수 있게 된다. 또한, 냉방 효율 향상시 응축수 발생량 증가, 응축수 발생량 증가시 냉방 효율 감소라는 기술적 모순점을 해결할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량의 냉난방 통풍시트 모듈에 따르면, 에어덕트를 통하여 냉기를 시트쿠션 방향(C) 또는 시트백 방향(B)으로 이동시킴으로써, 냉방 효율을 극대화할 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 블로워유닛 110 : 하우징
212 : 슬롯 114 : 상부케이스
114a : 가이더 116 : 하부케이스
200 : 열전모듈 210 : 열전반도체소자
220 : 냉기유로 230 : 온기유로
300 : 세퍼레이터 310 : 굴곡부
320 : 끼움부

Claims

하우징(110)을 포함하는 블로워유닛(100);
상기 하우징(110) 내부에 설치된 케이스(210)와, 이 케이스(210)의 내부공간을 냉기유로(220)와 온기유로(230)로 분할할 수 있도록 상기 케이스(210)에 내장 설치되는 열전반도체소자(240)를 포함하는 열전모듈(200); 및
차량의 냉난방 통풍시트의 냉방모드 실행시, 상기 냉기유로(220)와 온기유로(230)의 온도차에 의해 발생된 응축수의 흡수량을 최대화할 수 있도록 상기 열전모듈(200)의 일측에 연결 설치되되 굴곡부(310)를 갖는 세퍼레이터(300)를 포함하는데;
상기 세퍼레이터(300)는 친수처리 및 압착 형성된 폴리프로필렌 부직포 재질로 형성되고;
상기 세퍼레이터(300)는 상기 굴곡부(310)의 일단에서 수평 연장 형성된 끼움부(320)를 더 포함하며;
상기 케이스(210)의 일측에는 슬롯(212)이 형성되고;
상기 끼움부(320)의 일단은 상기 슬롯(212)에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 굴곡부(310)는 온기유로(230) 방향으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈.
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청구항 1에 있어서,
상기 냉기유로(220)를 통과한 냉기에 노출되는 면적이 상기 온기유로(230)를 통과한 온기에 노출되는 면적보다 작아지도록 상기 굴곡부(310)의 일면은 은폐되는 것을 특징으로 하는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈.
청구항 5에 있어서, 상기 하우징(110)은 상부케이스(114)와 하부케이스(116)를 포함하고, 상기 상부케이스(114)의 일측 저면에는 상기 굴곡부(310)의 일면을 은폐하는 가이더(114a)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈.
청구항 6에 있어서, 상기 가이더(114a)는 상기 굴곡부(310)와 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량의 냉난방 통풍시트 모듈.
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