KR101745276B1 - 차량의 히팅패널 - Google Patents

Abstract

판상의 발열층 및 발열층에 부착된 단열층을 포함하고, 차량의 실내공간에 마련된 패널에 설치되며 승객과 이격된 지점에 승객을 마주보도록 설치되고, 실내공간의 패널에 설치됨에 있어서 단열층은 실내공간의 패널을 향하고 발열층은 승객을 향하도록 설치되는 차량의 히팅패널이 소개된다.

Description

차량의 히팅패널 {HEATING PANEL FOR VEHICLE}

본 발명은 차량 실내에 마련되어 원적외선 복사열을 통해 승객에게 난방을 제공할 수 있도록 하는 차량의 히팅패널에 관한 것이다.

종래 차량에 사용되는 공조는 일반적으로 바람을 이용한 대류전달이 주를 이루었다. 그리고 부가적으로 시트 등에서는 열선 등을 이용한 접촉열전달이 사용되고 있다.

그러나 대류열전달 방식은 블로워 등을 이용함으로써 NVH에 취약하고, 접촉열전달 방식은 직접 접촉해야만 난기가 느껴지고 떨어진 경우에는 난기가 느껴지지 않는 문제가 있었다.

즉, 매우 추운 겨울에는 시트의 난방기능을 활성화하더라도 시트와 직접 접촉된 엉덩이와 등 부분만 따뜻할 뿐, 그 외의 다리와 얼굴 등의 부분은 추운 기운이 여전히 존재하여 대류를 이용한 공조장치를 함께 가동해야 하는 문제가 있었다.

그리고 대류를 이용한 공조의 경우에도 소음의 문제도 있지만, 주행풍 등의 영향으로 미세하게 찬 바람이 유입되고, 벤트 토출의 방향에서 어긋나는 부분은 덜 따뜻한 문제가 있었다.

이와 같이 종래의 공조장치 또는 열선히터를 가동하더라도 외부에 접해 있는 실내 패널류 등은 여전히 차가운 상태이고, 그에 따라 사각지대인 다리 등은 난방을 가동함에도 불구하고 추운 기운이 느껴지는 문제가 있었다.

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

KR 10-2010-0055001 A

본 발명은 차량 실내에 마련되어 원적외선 복사열을 통해 승객에게 난방을 제공할 수 있도록 하는 차량의 히팅패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 히팅패널은 판상의 발열층 및 발열층에 부착된 단열층을 포함하고, 차량의 실내공간에 마련된 패널에 설치되며 승객과 이격된 지점에 승객을 마주보도록 설치되고, 실내공간의 패널에 설치됨에 있어서 단열층은 실내공간의 패널을 향하고 발열층은 승객을 향하도록 설치되며, 발열층과 단열층의 사이에는 전극이 개재되고 전극은 발열층을 가로지르는 복수의 양극라인 및 음극라인으로 구성되고, 양극라인과 음극라인은 서로 닿지 않는 상태에서 교번하며 상호 인접하도록 배치된다.

전극은 서로 평행하게 배치되며 전원의 양극과 음극에 각각 연결된 베이스 전극; 일측 베이스 전극으로부터 타측 베이스 전극을 향하여 돌출되어 발열층을 가로지르는 양극라인; 및 타측 베이스 전극으로부터 일측 베이스 전극을 향하여 돌출되어 발열층을 가로지르는 음극라인;을 포함하고, 양극라인과 음극라인이 서로 닿지 않는 상태에서 교번하며 상호 인접하도록 배치될 수 있다.

발열층과 단열층의 사이에는 반사판이 개재될 수 있다.

발열층의 전면과 후면에는 각각 절연층이 부착되고, 절연층의 후면에 반사판이 부착되며 반사판의 후면에 단열층이 부착될 수 있다.

반사판은 표면이 매끄러운 알루미늄패널로서 발열층에서 방사되는 원적외선을 전방으로 반사할 수 있다.

전면측의 절연층 전방에는 방사커버가 부착될 수 있다.

방사커버는 섬유 또는 가죽으로 형성될 수 있다.

방사커버는 검은색으로 형성될 수 있다.

방사커버는 전면측의 절연층과 일정거리 이격된 그물망의 형상으로써 승객의 방사커버 가압시 승객의 신체가 전면측의 절연층에 직접 닿지 않도록 할 수 있다.

발열층은 나노탄소복합체로 성형될 수 있다.

차량의 실내공간 패널 중 스티어링핸들 하방의 패널 또는 조수석의 전방 글로브박스 커버패널의 표면에 설치되어 발열층이 전방 승객의 무릎과 이격된 지점에서 전방 승객의 무릎을 향하도록 설치될 수 있다.

차량의 실내공간 패널 중 차량 시트의 시트백 후면에 설치되어 발열층이 후방 승객의 무릎과 이격된 지점에서 후방 승객의 무릎을 향하도록 설치될 수 있다.

단열층의 두께는 히팅패널 전체 두께의 50% 이상일 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 차량의 히팅패널에 따르면, 차량 실내에 마련되어 원적외선 복사열을 통해 승객에게 난방을 제공할 수 있다.

특히, 접촉에 의한 난방이 아니라 복사에 의한 난방이기 때문에 속효성이 뛰어나고 우수한 난방감을 제공할 수 있다.

그리고 원적외선을 이용하기 때문에 인체에 좋고 난방감과 지속성도 더욱 우수하다.

또한, 블로워 등이 필요하지 않아 소음이 없고 실내 패널에 밀착되어 부착되기 때문에 기타 구성의 설계변경 없이도 간단히 적용할 수 있는 장점이 있으며, 기존의 공조에서 해결하지 못한 차가운 패널류로 인한 불쾌감을 없앨 수 있게 된다.

도 1 내지 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널이 설치된 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 온도 변화를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 효과를 나타낸 그래프.
도 7 내지 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 시험에 관한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

도 1 내지 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널이 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 온도 변화를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 효과를 나타낸 그래프이고, 도 7 내지 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 시험에 관한 도면이다.

본 발명에 따른 차량의 히팅패널(1000)은, 판상의 발열층(100) 및 발열층(100)에 부착된 단열층(400)을 포함하고, 차량의 실내공간에 마련된 패널(10)에 설치되며 승객(P)과 이격된 지점에 승객(P)을 마주보도록 설치되고, 실내공간의 패널(10)에 설치됨에 있어서 단열층(400)은 실내공간의 패널(10)을 향하고 발열층(100)은 승객(P)을 향하도록 설치될 수 있다.

도 1 내지 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널이 설치된 상태를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 히팅패널(1000)은 차량의 실내공간 패널(10) 중 스티어링핸들 하방의 패널(12) 또는 조수석의 전방 글로브박스 커버패널(14)의 표면에 설치되어 발열층(100)이 전방 승객(P)의 무릎과 이격된 지점에서 전방 승객(P)의 무릎을 향하도록 설치될 수 있다.

또는 차량의 실내공간 패널(10) 중 차량 시트의 시트백(20) 후면에 설치되어 발열층(100)이 후방 승객(P)의 무릎과 이격된 지점에서 후방 승객(P)의 무릎을 향하도록 설치될 수 있다.

이와 같이 설치 위치를 구성함으로써 공조의 사각지대인 승객(P)의 다리 부분을 따뜻하게 가열할 수 있게 된다. 그리고 히팅패널(1000)은 유연성이 있는 재질로 형성되어 굴곡된 실내의 패널류 등에도 쉽게 매칭하여 접합이 가능한 구조로 할 수 있다.

구체적으로, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 온도 변화를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 단면도로서, 본 발명의 히팅패널은 판상의 발열층 및 발열층에 부착된 단열층을 포함한다.

구체적으로는 발열층(100)과 단열층(400)의 사이에는 반사판(300)이 개재될 수 있고, 이를 통해 원적외선이 전방으로만 나아갈 수 있도록 후방에서는 반사판(300)으로 반사시키는 것이다. 반사판(300)은 표면이 매끄러운 알루미늄패널로 형성하여 발열층(100)에서 방사되는 원적외선을 전방으로 반사할 수 있다.

그리고 히팅패널(1000)은 차량의 실내공간에 마련된 패널(10)에 설치되며 승객(P)과 이격된 지점에 승객을 마주보도록 설치되고, 실내공간의 패널(10)에 설치됨에 있어서 단열층(400)은 실내공간의 패널(10)을 향하고 발열층(100)은 승객(P)을 향하도록 설치될 수 있다.

한편, 발열층(100)의 전면과 후면에는 각각 절연층(120)이 부착되고, 절연층(120)의 후면에 반사판(300)이 부착되며 반사판(300)의 후면에 단열층(400)이 부착될 수 있다.

그리고 전면측의 절연층(120) 전방에는 방사커버(500)가 부착될 수 있다. 방사커버(500)는 섬유 또는 가죽으로 형성되어 승객(P)의 신체로부터의 직접적인 접촉을 방지하고 원적외선을 잘 방사할 수 있도록 한다. 방사커버(500)는 검은색으로 형성될 수 있으며, 이는 원적외선이 효과적으로 방사될 수 있도록 하기 위함이다.

특히, 방사커버(500)는 전면측의 절연층(120)과 일정거리 이격된 그물망의 형상으로써 승객(P)의 방사커버(500) 가압시 승객의 신체가 전면측의 절연층(120)에 직접 닿지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 함으로써 안정성을 높이고, 그물망의 코 크기는 사람의 손가락이 침투하지 못하도록 손가락 두께보다는 작은 것이 바람직할 것이다.

또한, 발열층(100)과 단열층(400)의 사이에는 전극(140)이 개재되며 전극(140)은 발열층(100)을 가로지르는 복수의 양극라인(142) 및 음극라인(144)으로 구성되고, 양극라인(142)과 음극라인(144)은 서로 닿지 않는 상태에서 상호 인접하도록 배치될 수 있다. 그리고 동시에 발열층(100)은 나노탄소복합체로 성형될 수 있다.

즉, 발열층(100)은 CNT 등의 분말을 통해 성형된 박판의 형상으로 함으로써 열용량을 최소한으로 하되 전열 면적을 넓히고 두께를 최소화해 컴팩트하게 구성하며 유동성을 부여하여 다양한 표면에 적응이 가능하도록 한다. 분말을 통해 성형된 박판에는 전극(140)이 결합되며 전극의 음극과 양극을 통해 전류가 흐르며 탄소체의 발열이 수행된다. 전극(140)의 경우 복수의 양극라인(142) 및 음극라인(144)으로 구성되고, 양극라인(142)과 음극라인(144)은 서로 닿지 않는 상태에서 상호 인접하도록 배치됨으로써 전체 면적을 효과적으로 사용할 수 있도록 한다.

한편, 단열층(400)의 두께는 히팅패널(1000) 전체 두께의 0.5 이상일 수 있다. 즉, 단열층(400)의 두께를 크게 가져감으로써 발열되는 구성보다 열용량을 크게 하여 후방으로는 열이 전달되지 않고 승객(P)측으로 최대한 방사가 이루어질 수 있도록 유도하기 위함이다.

또한, 발열층(100)은 50~100℃의 온도구간으로 제어될 수 있다. 즉, 승객(P)은 단수의 조절을 통해 발열층(100)의 최고온도를 제어할 수 있도록 하며, 최소한 100℃ 이하의 구간에서 작동하도록 함으로써 안전하게 운용하되 충분히 온기감을 부여할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 온도 변화를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 반사판이 존재함으로써 후방으로 열이 유실되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 효과를 나타낸 그래프로서, 본 발명의 히팅패널은 최단시간에 승객에게 온기감을 전달할 수 있어 속효성에 있어 기존의 대류식 공조장치나 전도식 시트히터에 비해 효과가 월등함을 알 수 있다.

도 7 내지 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 히팅패널의 시험에 관한 도면으로서, 도 7의 예시와 같이 실제 히팅패널을 제작하였고, 이를 시험한 결과 도 8과 같이 나타났다. A,B의 경우 히팅패널의 좌,우 부분을 나타내고, A,B각 지점에서 표면온도와 심부의 온도를 나타내었다. 상온에서 가열시 1분만에 70도로 올라가고 2분만에 90도로 올라가는 것이 확인되었는바, 이러한 효과를 통해 승객에게 빠른 온기감을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 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 : 발열층 120 : 절연층
300 : 반사판 400 : 단열층
500 : 방사커버

Claims (13)

1. 판상의 발열층 및 발열층에 부착된 단열층을 포함하고,
   차량의 실내공간에 마련된 패널에 설치되며 승객과 이격된 지점에 승객을 마주보도록 설치되고, 실내공간의 패널에 설치됨에 있어서 단열층은 실내공간의 패널을 향하고 발열층은 승객을 향하도록 설치되며,
   발열층의 전면과 후면에는 각각 절연층이 부착되고, 절연층의 후면에 반사판이 부착되며 반사판의 후면에 단열층이 부착되고,
   전면측의 절연층 전방에는 방사커버가 부착되되, 방사커버는 전면측의 절연층과 일정거리 이격된 그물망의 형상이며,
   발열층은 나노탄소복합체로 성형되고,
   발열층과 후면측의 절연층의 사이에는 전극이 개재되고 전극은 발열층을 가로지르는 복수의 양극라인 및 음극라인으로 구성되고, 양극라인과 음극라인은 서로 닿지 않는 상태에서 교번하며 상호 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
2. 청구항 1에 있어서,
   전극은 서로 평행하게 배치되며 전원의 양극과 음극에 각각 연결된 베이스 전극;
   일측 베이스 전극으로부터 타측 베이스 전극을 향하여 돌출되어 발열층을 가로지르는 양극라인; 및
   타측 베이스 전극으로부터 일측 베이스 전극을 향하여 돌출되어 발열층을 가로지르는 음극라인;을 포함하고,
   양극라인과 음극라인이 서로 닿지 않는 상태에서 교번하며 상호 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
3. 청구항 1에 있어서,
   발열층과 단열층의 사이에는 반사판이 개재된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   반사판은 표면이 매끄러운 알루미늄패널로서 발열층에서 방사되는 원적외선을 전방으로 반사하는 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   방사커버는 섬유 또는 가죽으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
8. 청구항 1에 있어서,
   방사커버는 검은색으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    차량의 실내공간 패널 중 스티어링핸들 하방의 패널 또는 조수석의 전방 글로브박스 커버패널의 표면에 설치되어 발열층이 전방 승객의 무릎과 이격된 지점에서 전방 승객의 무릎을 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
12. 청구항 1에 있어서,
    차량의 실내공간 패널 중 차량 시트의 시트백 후면에 설치되어 발열층이 후방 승객의 무릎과 이격된 지점에서 후방 승객의 무릎을 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.
13. 청구항 1에 있어서,
    단열층의 두께는 히팅패널 전체 두께의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 차량의 히팅패널.

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