KR102123639B1 - 전도식 대류식 기온 제어 시트 - Google Patents
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Abstract
기온 제어 조립체가 착석자를 지지하도록 구성된 제1 표면을 가지는 지지 부재; 지지부 내의 채널로서, 제1 표면으로부터 지지부의 일부를 통해서 연장되는 채널; 채널 내에 배치된 열전기 디바이스; 열전기 디바이스의 제1 측부에 전도적으로 결합된 열 교환기로서, 채널 내에 배치되는, 열 교환기; 및 열전기 디바이스의 제2 측부에 전도적으로 결합된 가요성의 전도성 부재로서, 가요성의 전도성 부재의 일부가 지지 부재의 제1 표면을 따라서 연장되는, 가요성의 전도성 부재를 포함한다.
Description
임의 우선권 출원의 참조로서의 포함
본원과 함께 제출된 출원 정보서(Application Data Sheet)에서 식별된 외국 또는 국내 우선권 주장에 대한 임의의 그리고 모든 출원이 37 CFR 1.57 하에서 참조로 여기에 포함된다.
본원은 2014년 2월 14일자로 출원되고, 그 전체가 본원에서 참조로 명백하게 포함되는 미국 가특허출원 제61/940,306호의 이익 향유를 주장한다.
본원은 일반적으로 기온 제어 시스템, 그리고 보다 구체적으로, 전도성(傳導性) 부재를 가지는 기온 제어 시스템에 관한 것이다.
생활 또는 작업 공간의 환경 제어를 위한 온도 변경된 공기가, 전체 건물, 선택된 사무소, 또는 건물 내의 스위트 룸(suites of rooms)과 같은 비교적 광범위한 지역으로 전형적으로 제공된다. 자동차와 같은 차량의 경우에, 전체 차량이 전형적으로 하나의 유닛으로서 냉각되거나 가열된다. 그러나, 보다 선택적이고 한정적인 공기 온도 변경이 요구되는 많은 상황이 있다. 예를 들어, 실질적으로 즉각적인 가열 또는 냉각이 달성될 수 있도록 착석자 좌석에 대한 개별화된 기온 제어를 제공하는 것이 종종 요구될 수 있다. 예를 들어, 긴 기간 동안 그늘이 없는 지역에서 주차되어 있던, 여름 기후에 노출된 자동차에서는, 심지어 정상적인 공조에서도, 차량으로 진입하고 사용한 후의 어느 정도의 시간 동안, 착석자에게 차량 좌석이 매우 뜨겁고 불편할 수 있다. 또한, 심지어 정상 공조에서도, 뜨거운 날에, 착석자의 등이나 다른 압력 지점이 착석 동안 땀투성이로 유지될 수 있을 것이다. 겨울에, 특히 정상 차량 히터가 차량의 내부를 가능한 한 신속하게 온난(warm)하게 하기 쉽지 않은 경우에, 착석자의 안락함에 도움을 주기 위해서 착석자의 좌석을 신속하게 온난하게 할 수 있는 능력을 가질 것이 매우 요구될 수 있다.
그러한 이유로, 차량 좌석을 위한 여러 가지 유형의 개별화된 온도 제어 시스템이 있다. 그러한 온도 제어 시스템은 전형적으로, 좌석의 등 및/또는 좌석 쿠션 내에 형성된 채널 및 통로의 조합을 포함하는 분배 시스템을 포함한다. 열적 모듈이 공기를 열적으로 컨디셔닝하고(condition) 컨디셔닝된 공기를 좌석 채널 및 통로로 전달한다. 컨디셔닝된 공기가 채널 및 통로를 통해서 유동하여 차량 좌석의 표면에 인접한 공간을 냉각 또는 가열한다.
그에 따라, 그러한 시스템이 유용하지만, 차량 좌석 및 다른 착석 조립체를 위한 기온 제어 시스템을 위한 온도 제어 장치 및 방법의 개선이 지속적으로 요구되고 있다.
따라서, 본원의 하나의 양태가 기온 제어 조립체를 포함한다. 그러한 조립체는 착석자를 지지하도록 구성된 지지 표면을 가지는 지지 부재; 지지 부재의 지지 표면에 인접한 공기를 끌어당기도록 구성된 송풍기; 지지 부재 상에 배치되고 주요 측부(main side) 및 비사용 측부(waste side)를 포함하는 열전기 디바이스; 열전기 디바이스의 비사용 측부에 전도적으로 결합되는 열 교환기; 및 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합되는 전도성 부재를 포함하고, 전도성 부재의 적어도 일부가 지지 부재의 지지 표면을 따라서 연장되고, 동작 중에, 송풍기가 지지 표면에 인접한 공기를 끌어 당기고 동시에 열전기 디바이스는 전도성 부재를 냉각시킨다. 일부 양태에서, 조립체는 지지 부재 내의 채널을 더 포함하고, 채널은 지지 표면으로부터 지지 부재의 일부를 통해서 연장되고, 송풍기는 지지부의 지지 표면에 인접한 공기를 채널 내로 인출(withdraw)하도록 구성된다. 일부 양태에서, 열전기 디바이스 및 열 교환기가 적어도 부분적으로 채널 내에 배치된다. 일부 양태에서, 지지 부재가 차량용 좌석이다. 일부 양태에서, 지지 부재가 침대이다. 일부 양태에서, 전도성 부재가 가요성 금속 메시(flexible metal mesh)이다. 일부 양태에서, 조립체가 안락(comfort) 층 및 지지 부재의 지지 표면을 덮는 마감재 (trim) 층을 더 포함한다. 일부 양태에서, 전도성 부재가 안락 층 아래에서 지지 부재의 지지 표면을 따라서 연장된다. 일부 양태에서, 전도성 부재가 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합된 제1 전도성 부재 및 제2 전도성 부재를 포함한다. 일부 양태에서, 조립체는 전도성 부재에 그리고 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합된 중간 부재를 더 포함한다.
본원의 다른 양태가 기온 제어 조립체를 포함한다. 그러한 조립체는 착석자를 지지하도록 구성된 제1 표면을 가지는 지지 부재; 지지 부재 내의 채널로서, 제1 표면으로부터 지지부의 일부를 통해서 연장되는 채널; 채널 내에 배치된 열전기 디바이스; 열전기 디바이스의 제1 측부에 전도적으로 결합된 열 교환기로서, 채널 내에 배치되는, 열 교환기; 및 열전기 디바이스의 제2 측부에 전도적으로 결합된 적어도 하나의 전도성 부재로서, 전도성 부재의 일부가 지지 부재의 제1 표면을 따라서 연장되는, 전도성 부재를 포함한다. 일부 양태에서, 조립체는 제1 표면과 채널 사이에서 지지 부재 내에 배치된 함몰부 및 함몰부 내에 배치된 투과성 부재를 더 포함한다. 일부 양태에서, 조립체는 지지 부재의 제1 표면 상에 배치된 안락 층을 더 포함하고, 적어도 하나의 전도성 부재가 투과성 부재와 안락 층 사이에 배치된다. 일부 양태에서, 조립체는 전도성 부재와 제1 표면 사이에 배치된 절연 층을 더 포함한다. 일부 양태에서, 조립체는 중간 전도성 부재를 더 포함하고, 적어도 하나의 전도성 부재가 중간 전도성 부재에 결합되고, 중간 전도성 부재가 열전기 디바이스에 결합된다.
본원의 또 다른 양태가, 지지 표면을 형성하는 지지 구조물을 포함하는 지지 조립체를 열적으로 컨디셔닝하기 위한 방법을 포함한다. 그러한 방법은 주요 측부 및 비사용 측부를 포함하는 열전기 디바이스를 동작시키는 단계; 열전기 디바이스의 비사용 측부에 전도적으로 결합된 열 교환기를 통해서 지지 표면의 인접부로부터 공기를 끌어 당기는 단계; 열전기 디바이스를 이용하여 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합되고 지지 표면에 인접하여 위치되는 전도성 부재를 냉각시키는 단계; 및 지지 표면의 인접부로부터 공기를 끌어 당기는 단계 및 전도성 부재를 냉각시키는 단계를 동시적으로 실시하는 것에 의해서 지지 표면을 전도적으로 냉각시키는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 전도성 부재가, 지지 표면을 따라서 연장되는 가요성의 전도성 부재이다. 일부 양태에서, 열전기 디바이스가 적어도 부분적으로 지지 구조물 내에 위치된다.
본원의 다른 양태가 기온 제어 디바이스를 포함한다. 그러한 장치는 주요 측부 및 비사용 측부를 가지는 열전기 디바이스로서, 공기를 가열 또는 냉각시키도록 구성되는, 열전기 디바이스; 열전기 디바이스의 비사용 측부에 인접하고 열전기 디바이스의 비사용 측부에 전도적으로 결합되는 유동 경로를 형성하는 제1 열 교환기; 및 열전기 디바이스를 넘어서 연장되고 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합되는 가요성의 제1 전도성 부재를 포함한다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재가 가요성의 직조된(woven) 재료이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재가 가요성의 금속 재료이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재의 길이가 적어도 150 mm이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재의 길이가 적어도 200 mm이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재의 길이가 적어도 50 mm이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재의 길이가 50 mm 내지 100 mm이다. 일부 양태에서, 제1 전도성 부재의 길이가 200mm 내지 250mm이다. 일부 양태에서, 장치는 중간 전도성 부재를 더 포함하고, 가요성의 제1 전도성 부재가 중간 전도성 부재에 결합되고, 중간 전도성 부재가 열전기 디바이스에 결합된다.
본원의 또 다른 양태가, 지지 표면을 형성하는 지지 구조물을 포함하는 지지 조립체에 인접한 공간을 열적으로 컨디셔닝하기 위한 장치를 포함한다. 그러한 장치가 송풍기; 주요 측부 및 비사용 측부를 포함하는 열전기 디바이스; 열전기 디바이스의 비사용 측부에 전도적으로 결합되고 송풍기로부터 유체를 수용하기 위한 비사용 측부에 인접하는 유동 경로를 형성하는 열 교환기; 및 열전기 디바이스로부터 거리를 두고 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합된 가요성의 전도성 부재를 포함한다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재가 가요성의 직조된 재료이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재가 가요성의 금속 재료이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재의 길이가 적어도 150 mm이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재의 길이가 적어도 200 mm이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재의 길이가 적어도 50 mm 이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재의 길이가 50 mm 내지 100 mm이다. 일부 양태에서, 가요성의 전도성 부재의 길이가 200 mm 내지 250 mm이다. 일부 양태에서, 장치는 중간 전도성 부재를 더 포함하고, 가요성의 전도성 부재가 중간 전도성 부재에 결합되고, 중간 전도성 부재가 열전기 디바이스에 결합된다.
도 1은 밀어냄(push) 유형의 환기형 좌석 시스템의 횡단면적 측면도이다.
도 2는 당김(pull) 유형의 환기형 좌석 시스템의 횡단면적 측면도이다.
도 3은 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 4는 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 실시예의 도 3의 일부의 확대된 횡단면적 측면도이다.
도 5는 도 4의 좌석 기온 제어 시스템의 상면도이다.
도 6은 본 개시 내용에 따른 도 4의 좌석 기온 제어 시스템의 수정된 실시예의 상면도이다.
도 7은, 전도성 부재를 따른 온도 구배를 도시하는, 그리고 본 개시 내용에 따른 전도성 부재에 결합된 열전기 디바이스의 실시예의 측면도이다.
도 8은, 전도성 부재를 따른 온도 구배를 도시하는, 그리고 본 개시 내용에 따른 전도성 부재에 결합된 열전기 디바이스의 다른 실시예의 측면도이다.
도 9은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 10은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 11은 본 개시 내용에 따른, 일련으로 배열된 열전기 디바이스(TED)의 세트를 도시한다.
도 12는 본 개시 내용에 따른 온도 측정을 위한 내장형 서미스터(on-board thermistor) 를 도시한다.
도 13은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 14는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 15는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 16a는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 16b은 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 17a는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 17b는 도 17a에 도시된 실시예의 상면도이다.
도 18은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 19a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 요소를 결합시키는 실시예의 상면도를 도시한다.
도 19b는 도 19a에 도시된 실시예의 측면도이다.
도 20a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 상면도를 도시한다.
도 20b는 도 20a에 도시된 실시예의 측면도를 도시한다.
도 21a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 상면도를 도시한다.
도 21b는 도 21a에 도시된 실시예의 측면도를 도시한다.
도 21c는 도 21a에 도시된 실시예의 다른 상면도를 도시한다.
도 21d는 도 21c에 도시된 실시예의 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 연결의 확대도를 도시한다.
도 22a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스의 하나의 실시예를 도시한다.
도 22b는 본 개시 내용에 따른 가요성의 전도성 부재의 하나의 실시예를 도시한다.
도 22c는 도 22b에 도시된 가요성의 전도성 부재의 횡단면을 도시한다.
도 23은 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 결합을 도시한다.
도 24는 본 개시 내용에 따른 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 결합을 도시한다.
도 25는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 측면도를 도시한다.
도 26은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 측면도를 도시한다.
도 27a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 도면을 도시한다.
도 27b는 도 27a에 도시된 실시예의 횡단면도를 도시한다.
도 28a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 28b는 도 28a에 도시된 실시예의 다른 도면을 도시한다.
도 28c는 도 28b에 도시된 실시예의 횡단면을 도시한다.
도 29는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 결합된 열 전도성 부재의 하나의 구성을 위한 컨디셔닝 구역의 일 실시예를 도시한다.
도 30은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 결합된 열 전도성 부재의 하나의 구성을 위한 컨디셔닝 구역의 다른 실시예를 도시한다.
도 31은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 32는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 33은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 34는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 35는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 36은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 37은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 38a 및 도 38b는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예를 도시하며, 도 38a는 좌석 제어 시스템의 상면도이고 도 38b는 도 38a를 통한 횡단면도이다.
도 39a 및 도 39b는 도 38a 및 도 38b에 도시된 실시예를 더 도시하고, 도 39a는 좌석 제어 시스템의 상면도이고 도 39b는 도 39a를 통한 횡단면도이다.
도 40은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템을 위한 매니폴드 시스템의 실시예를 도시한다.
도 2는 당김(pull) 유형의 환기형 좌석 시스템의 횡단면적 측면도이다.
도 3은 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 4는 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 실시예의 도 3의 일부의 확대된 횡단면적 측면도이다.
도 5는 도 4의 좌석 기온 제어 시스템의 상면도이다.
도 6은 본 개시 내용에 따른 도 4의 좌석 기온 제어 시스템의 수정된 실시예의 상면도이다.
도 7은, 전도성 부재를 따른 온도 구배를 도시하는, 그리고 본 개시 내용에 따른 전도성 부재에 결합된 열전기 디바이스의 실시예의 측면도이다.
도 8은, 전도성 부재를 따른 온도 구배를 도시하는, 그리고 본 개시 내용에 따른 전도성 부재에 결합된 열전기 디바이스의 다른 실시예의 측면도이다.
도 9은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 10은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 11은 본 개시 내용에 따른, 일련으로 배열된 열전기 디바이스(TED)의 세트를 도시한다.
도 12는 본 개시 내용에 따른 온도 측정을 위한 내장형 서미스터(on-board thermistor) 를 도시한다.
도 13은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 상면도이다.
도 14는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 15는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 16a는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 16b은 본 개시 내용에 따른 하이브리드 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 17a는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 17b는 도 17a에 도시된 실시예의 상면도이다.
도 18은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예의 횡단면적 측면도이다.
도 19a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 요소를 결합시키는 실시예의 상면도를 도시한다.
도 19b는 도 19a에 도시된 실시예의 측면도이다.
도 20a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 상면도를 도시한다.
도 20b는 도 20a에 도시된 실시예의 측면도를 도시한다.
도 21a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 상면도를 도시한다.
도 21b는 도 21a에 도시된 실시예의 측면도를 도시한다.
도 21c는 도 21a에 도시된 실시예의 다른 상면도를 도시한다.
도 21d는 도 21c에 도시된 실시예의 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 연결의 확대도를 도시한다.
도 22a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스의 하나의 실시예를 도시한다.
도 22b는 본 개시 내용에 따른 가요성의 전도성 부재의 하나의 실시예를 도시한다.
도 22c는 도 22b에 도시된 가요성의 전도성 부재의 횡단면을 도시한다.
도 23은 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 결합을 도시한다.
도 24는 본 개시 내용에 따른 가요성의 전도성 부재와 열전기 디바이스 사이의 결합을 도시한다.
도 25는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 측면도를 도시한다.
도 26은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 측면도를 도시한다.
도 27a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예의 도면을 도시한다.
도 27b는 도 27a에 도시된 실시예의 횡단면도를 도시한다.
도 28a는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 28b는 도 28a에 도시된 실시예의 다른 도면을 도시한다.
도 28c는 도 28b에 도시된 실시예의 횡단면을 도시한다.
도 29는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 결합된 열 전도성 부재의 하나의 구성을 위한 컨디셔닝 구역의 일 실시예를 도시한다.
도 30은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 결합된 열 전도성 부재의 하나의 구성을 위한 컨디셔닝 구역의 다른 실시예를 도시한다.
도 31은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 32는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 33은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 복수의 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 34는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 35는 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 36은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 37은 본 개시 내용에 따른 열전기 디바이스에 열 전도성 부재를 결합시키는 다른 실시예를 도시한다.
도 38a 및 도 38b는 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템의 다른 실시예를 도시하며, 도 38a는 좌석 제어 시스템의 상면도이고 도 38b는 도 38a를 통한 횡단면도이다.
도 39a 및 도 39b는 도 38a 및 도 38b에 도시된 실시예를 더 도시하고, 도 39a는 좌석 제어 시스템의 상면도이고 도 39b는 도 39a를 통한 횡단면도이다.
도 40은 본 개시 내용에 따른 좌석 기온 제어 시스템을 위한 매니폴드 시스템의 실시예를 도시한다.
도 1은 밀어냄 유형의 환기형 좌석 시스템(100)의 실시예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도시된 시스템이 좌석 부분(102) 및 등받이 부분(104)(횡단면으로 도시됨)을 포함한다. 시스템은 좌석 부분(102)을 위한 송풍기(106) 및 등받이 부분(104)을 위한 송풍기(108)를 포함할 수 있다. 송풍기(106, 108)가 좌석 내에 형성된 채널(110, 112)을 통해서 공기를 푸싱할 수 있다. 이러한 방식에서, 주변 기실(cabin)로부터 끌어 당겨진 공기가 좌석을 통해서 푸싱되어 좌석에 착석한 승객에게 안락함을 제공할 수 있다. 송풍기(106, 108)가 냉각된 또는 가열된 공기를 승객에게 선택적으로 제공하기 위한 열전기 모듈(예를 들어, 후술되는 바와 같음)을 포함할 수 있다. 밀어냄 유형 시스템의 하나의 가능한 단점은, 송풍기에 의해서 수용되고 이어서 열전기 모듈로 전달되는 공기가 차량의 가열, 환기, 및 공조(HVAC) 시스템의 구성으로 인해서 그리고 전기 파워를 공기 유동 파워로 변환하는 송풍기의 비효율성으로 인해서 주변 공기 보다 더 고온일 수 있다는 것이다.
도 2는 당김 유형의 환기형 좌석 시스템(200)의 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도시된 당김 유형의 시스템(200)이 좌석 부분(202) 및 등받이 부분(204)(횡단면으로 도시됨)을 포함할 수 있다. 시스템(200)은 좌석 부분(202)을 위한 송풍기(206) 및 등받이 부분(204)을 위한 송풍기(208)를 포함할 수 있다. 이러한 배열에서, 송풍기(206, 208)가 좌석 내에 형성된 채널(210, 212)을 통해서 좌석의 상단 표면으로부터 공기를 끌어 당길 수 있다. 이러한 방식에서, 착석된 승객 옆의 주변 기실로부터 끌어 당겨진 공기가 좌석을 통해서 당겨져서 좌석에 착석한 승객에게 안락함을 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 시스템에서, 능동적인 냉각 및/또는 가열이 이루어지지 않는다.
도 3 및 도 4는 대류적인 그리고 전도적인 열적 컨디셔닝의 조합을 이용하는 좌석 기온 제어 시스템(300)의 실시예를 도시한다. 하나의 배열에서, 대류 냉각이, 컨디셔닝된 표면(A)(예를 들어, 착석자에 가장 가까운 "상단" 표면)을 통해서 (화살표(406 및 412)에 의해서 표시된 바와 같이) 공기를 끌어 당기거나 밀어내는 좌석 환기 시스템 또는 열전기 조립체(302)을 통해서 제공된다. 송풍기(410)가 상단 표면(A)으로부터 좌석(횡단면으로 도시됨) 내에 형성된 채널(414)을 통해서 (화살표(406 및 412)에 의해서 표시된 바와 같이) 공기를 끌어 당길 수 있다. 전도성 냉각이, 외부의, 또는 컨디셔닝된 표면(A)의 아래에 있는 표면(B)을 따라서 연장되는 가요성의 전도성 부재(404)(예를 들어, 전도성 재료로 제조된 편조물(braid))를 가지는 열전기 디바이스 또는 TED(408)에 의해서 제공될 수 있다. 도시된 배열체(arrangement)에서, 가요성의 전도성 부재(404)가 (예를 들어, 가요성의 전도성 부재(404)를 좌석의 마감재 및/또는 커버링 아래에 및/또는 중간 층의 아래에 배치시키는 것에 의해서) 컨디셔닝된 표면(A) 아래에 배치된다. 좌석의 마감재 및/또는 커버링이 가죽, 씌우개(upholstery), 또는 좌석을 위한 다른 적절한 커버링일 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 층(예를 들어, 쿠션, 이격부재 직물, 등)이 마감재 층 아래에 그러나 전도성 부재의 위에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 이하에서 설명된 바와 같이, 전도성 부재가 상단 표면 바로 아래에 배치되거나 지지 부재 또는 쿠션(303) 내로 통합될 수 있을 것이다. 이하의 많은 도면에서, 명료함을 위해서 상단 표면이 도면으로부터 종종 생략되었다는 것을 주목하여야 할 것이다.
상단 표면(A) 아래에 배치될 때, 가요성의 전도성 부재(404)가 상단 표면에 충분히 근접 배치되어, 전도를 통해서 착석자에게 냉각 또는 가열 효과를 제공할 수 있다. 특성 실시예에서, 가요성의 전도성 부재의 일부가 상단 표면의 0.5 mm와 200 mm 이내에 배치된다. 특정 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(404)가 또한 상단 표면(A)을 따라서 연장하여 상단 표면(A)의 일부를 형성할 수 있고 및/또는 상단 표면(A) 아래에서 부분적으로 연장되고 또한 상단 표면(A)을 따라서 부분적으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 핀(fin)(402)과 같은 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(408)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다. 도시된 실시예가 좌석을 통해서 연장되는 채널 내에 배치된 열전기 디바이스 또는 TED(408)를 도시하지만, 본원에서 설명된 실시예의 수정된 배열체에서, 열전기 디바이스 또는 TED(408)가 상이한 또는 수정된 배열체에서 지지 구조물 상에 배치되거나 지지 구조물에 결합될 수 있다. 예를 들어, 채널이 좌석 또는 지지 구조물의 상단 표면, 측부 또는 하단 표면을 따라서 배치될 수 있다. 열전기 디바이스 또는 TED(408) 또는 그 일부가 좌석 또는 지지 구조물의 측부, 상단 또는 하단 표면을 따라서 및/또는 좌석 또는 지지 구조물의 측부, 상단 또는 하단 부분을 따라서 배치된 채널 내에 배치될 수 있다.
열전기 디바이스가 펠티에(Peltier) 회로를 포함하는 펠티에 열전기 모듈일 수 있다. 펠티에 회로는, 전류가 회로를 통해서 전달될 때 각각이 가열되거나 냉각되는 2개의 측부를 포함하는 열전기 디바이스의 유형이다. 예를 들어, 전압이 열전기 디바이스를 통해서 제1 방향으로 인가될 때, 하나의 측부는 일반적으로 열을 생성하는 반면, 대향 측부는 열을 흡수한다(즉, "냉각"된다). 회로의 극성을 전환하는 것이 반대 효과를 생성할 수 있도록, 열전기 디바이스가 구성될 수 있다. 전형적으로, 열전기 디바이스는, 상이한 재료들을 포함하는 폐쇄 회로를 포함한다. DC 전압이 폐쇄된 회로에 걸쳐 인가될 때, 온도 변화가 상이한 재료들의 접합부에서 생성된다. 그에 따라, 전류가 열전기 디바이스를 통해서 유동하는 방향에 따라서, 열이 방출되거나 흡수된다. 열전기 디바이스가 전기적으로 직렬로 연결된 몇 개의 그러한 접합부를 포함할 수 있다. 접합부는, 일반적으로 디바이스의 저온 측부 및 고온 측부를 형성하는 2개의 세라믹 판들 사이에 개재될 수 있다. 저온 측부 및 고온 측부가, 공기 또는 다른 유체의 부피와의 열 전달을 돕는 하나 이상의 열 전달 디바이스(예를 들어, 핀(402)과 같은 핀, 또는 부재(404)와 같은 가요성의 전도성 부재)에 열적으로 결합될 수 있다. 그에 따라, 공기 또는 다른 유체가 열전기 디바이스(예를 들어, 펠티에 회로)의 저온 측부 및/또는 고온 측부를 통과하거나 그 부근을 지나서 공기 또는 다른 유체를 선택적으로 가열 및/또는 냉각시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 모듈을 이용하여 열전기 디바이스를 활성화시킬 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 열전기 모듈(302)이 열전기 디바이스(408)(펠티에 회로)를 포함한다. 열전기 디바이스(408)의 "고온" 측부 또는 비사용 측부를 형성하는, 열전기 디바이스(408)의 일 측부가 (핀의 형태일 수 있는) 열 교환기(402)에 결합된다. 열전기 디바이스(408)의 대향 측부가 가요성의 열 전도성 부재(404)(예를 들어, 열적 전도성의 가요성 편조물)에 결합된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈(408)의 비사용 측부의 열 교환기(402)가 좌석(301) 내에 형성된 채널(414) 내에 배치될 수 있다. 채널(414)은, 다시, 예를 들어 좌석(301) 아래에 배치된 팬 또는 송풍기(410)와 유체 연통된다. 특정 배열체에서, (예를 들어, 송풍기를 열전기 모듈(302) 부근에 또는 인접하여 및/또는 동일한 하우징 내에 배치하는 것에 의해서) 팬 또는 송풍기(410)가 열전기 모듈(302)에 근접하여 (예를 들어, 채널(414) 내에) 배치될 수 있고 및/또는 열전기 모듈(302)과 통합될 수 있다. 송풍기(410)는, 다시, 좌석의 "상단" 표면으로부터 채널(414) 내로 아래쪽으로 그리고 비사용 측부 열 교환기(402)를 통해서 공기를 끌어 당기거나 끌어 들일 수 있다. 이러한 방식에서, 열이 채널(414) 내에 배치된 열 교환기(402)로부터 제거되는 한편, 열 전도성의 가요성 부재(404)가 냉각된다. 원하는 경우에, 열전기 디바이스(408)의 다른 측부에 결합된 열 전도성의 가요성 부재(404)를 가열하기 위해서 주변 공기로부터의 열이 채널(414) 내의 핀(402)에 의해서 흡수되도록(즉, 핀(402)을 통해서 유동하는 공기가 냉각되도록), 열전기 디바이스(408)가 "반대로" 동작될 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(404)가 구리 편조물 및/또는 메시 재료를 포함한다. 그러나,다른 실시예에서, 다른 재료(예를 들어, 알루미늄, 그라파이트 및/또는 그래핌(grapheme)) 및/또는 다른 구성(예를 들어, 비-편조형 구성, 얇은 스트라이프 등) 이 이용될 수 있다. 또한, 부재(404)가 가요성의 전도성 부재(404)의 가요성 부분인 것으로 설명되었지만, 가요성을 가지지 않을 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 착석자 부근의 및/또는 착석자와 접촉하는 가요성의 전도성 부재(404)의 부분만이 가요성을 가질 수 있을 것이다.
도 4 및 본원의 이하의 도면은, 좌석 부분 및 등 부분을 가지는 표준형의 자동차 좌석의 맥락에서, 대류적 및 전도적 열적 컨디셔닝이 조합된 기온 제어 좌석 시스템(302)을 도시한다. 그러나, 본원에서 설명되는 기온 제어 좌석 조립체의 특정 특징 및 양태가 또한 다른 좌석 구성 및 다양한 다른 적용예 및 환경에서 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들어, 본원에서 설명된 대류적 및 전도적 열적 컨디셔닝의 조합의 특정 특징 및 양태가, 예를 들어, 항공기, 또는 보트 등과 같은 다른 운반체에서의 이용을 위해서 적응될 수 있을 것이다. 또한, 대류적 및 전도적 열적 컨디셔닝의 조합의 특정 특징 및 양태가 또한, 예를 들어, 의자, 소파, 극장 좌석, 매트리스, 매트리스용 상단체(topper), 및 사업장 및/또는 거주지에서 이용되는 사무용 좌석과 같은, 정지적인 환경에서 이용되도록 적응될 수 있을 것이다. 또한, 대류적 및 전도적 열적 컨디셔닝의 조합의 특정 특징 및 양태가, 공간이 냉각되는 배열체(예를 들어, 저장 상자(storage bin))에서 이용될 수 있다.
도 5는 도 4의 시스템(302)의 상면도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가요성의 열 전도성 부재(404)가 좌석(301) 내의 채널로부터 쿠션(303)의 하위표면(B)의 일부 위에서 연장된다. 도 6은, 쿠션(303)의 큰 부분을 덮기 위해서 4개의 전도성 부재(604, 605, 606, 607)가 열전기 디바이스(608)로부터 연장되는 수정된 실시예를 도시한다. 전술한 바와 같이, 특정 배열체에서, 전도성 부재 및 쿠션의 하위표면(B)이 마감재 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천 등과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 상단 층과 좌석 쿠션 사이에 배치된 중간 층(예를 들어, 이격부재 직물, 안락 층 및/또는 부가적인 쿠셔닝 층 등)으로 덮일 수 있다. 특정 배열체에서, 전도성 부재 또는 그 부분이 마감재 또는 상단 층의 일부를 형성할 수 있고 및/또는 중간 층(제공되는 경우) 위에 배치될 수 있다. 마감 층 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 중간 층이, 공기가 관통 유동할 수 있게 하여 공기가 마감재 또는 상단 층 및/또는 중간 층을 통해서 채널 또는 채널들 내로 유동할 수 있게 하기 위해서, 공기 투과성 재료로 제조될 수 있고 및/또는 천공되거나 달리 홀 및/또는 통로가 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 가요성의 전도성 부재의 두께의 장점 및 잠재적인 단점을 도시한다. 일반적으로, 두꺼운 전도성 부재가 얇은 전도성 부재에 비해서 보다 양호한 온도의 전도를 제공할 것이 예상된다. 그러나, 일반적으로, 얇은 전도성 부재가 보다 큰 가요성을 가질 것이고 좌석에 착석한 착석자에게 보다 큰 안락함을 제공할 것이 예상된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스(708)에 연결된 두꺼운 편조물(704)의 경우에, 화살표(710)에 의해서 도시된 바와 같이, 편조물(704)의 두께가 편조물(704)을 통한 양호한 온도의 전도를 제공한다. 편조물의 길이(X)를 따른 온도(722)를 도시하는 그래프(720)에서 도시된 바와 같이, 편조물의 온도는 그 길이를 따라서 크게 변화되지 않고, 다시 말해서 열전기 디바이스 부근의 편조물의 온도가 열전기 디바이스로부터 가장 멀리 떨어진 편조물의 온도와 거의 동일하고 주변 온도(724) 미만에서 유지된다. 부가적으로, 사용자는 좌석 내에 착석할 때 좌석 커버링 아래의 두꺼운 편조물을 느낄 수 있거나, 편직물 바로 위의 좌석 표면 대 편직물을 덮지 않는 좌석 표면에서 뚜렷한 온도 차를 느낄 수 있을 것이다. 도 4에 도시된 실시예와 유사하게, 열 교환기(702)가 열전기 디바이스(708)의 비사용 측부에 결합될 수 있을 것이다.
유사한 온도 그래프가 얇은 편조물(804)에 대해서 도 8에서 도시되어 있다. 그래프(820)에서 도시된 바와 같이, 편조물(804)을 따른 온도(822)가 도 7에 도시된 두꺼운 편조물(704)에 대한 것 보다 얇은 편조물(804)에서 더 많이 변화된다. 부가적으로, 열전기 디바이스(808)로부터 더 먼 편조물(804)의 온도(822)가, 두꺼운 편조물(704)에 대한 것 보다 더 높고 주변 온도(824)에 더 근접한다. 이러한 더 넓은 온도 구배는 좌석에서 균일하지 않은 온도 느낌을 생성할 수 있고, 이는 사용자에게 불편할 수 있을 것이다. 또한, 전체적인 냉각의 레벨이 감소될 수 있을 것이다. 얇은 편조물(804)이 보다 큰 가요성을 가질 수 있고 그에 따라 좌석 쿠션 내에서 덜 뚜렷한 "느낌"을 유도할 수 있지만, 얇은 편조물(804)은 두꺼운 편조물 만큼 열을 전도하지 않아서, 좌석 쿠션을 통해서 사용자가 느낄 수 있는 편조물을 따른 불균일한 온도 구배를 유도한다. 도 4에 도시된 실시예와 유사하게, 열 교환기(802)가 열전기 디바이스(808)의 비사용 측부에 결합될 수 있을 것이다.
도 9는, 단일 열전기 디바이스(908)가 하나 초과의 전도성 부재(예를 들어, 참조 번호(904, 905, 906, 및 907)에 의해서 도시된 바와 같이, 도시된 배열체 내의 4개)에 결합된 시스템(900)의 다른 실시예의 상면도이다. 도 4에 도시된 실시예와 유사하게, 열 교환기(902)가 열전기 디바이스(908)의 비사용 측부에 결합될 수 있을 것이고 지지 부재 또는 쿠션(903) 내에 형성된 채널 내에 배치될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이가 약 200 내지 250 mm일 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이가 적어도 약 50mm, 적어도 약 75mm, 적어도 약 100mm, 적어도 약 125mm, 적어도 약 150mm, 적어도 약 200mm, 또는 적어도 약 225mm일 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이가 약 100 내지 300 mm, 약 125 내지 275 mm, 또는 약 150 내지 250 mm일 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 특정 배열체에서, 전도성 부재 및 쿠션의 하위표면(B)이 마감재 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천 등과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 상단 층과 좌석 쿠션 사이에 배치된 중간 층(예를 들어, 이격부재 직물, 안락 층 및/또는 부가적인 쿠셔닝 층 등)으로 덮일 수 있다. 특정 배열체에서, 전도성 부재 또는 그 부분이 마감재 또는 상단 층의 일부를 형성할 수 있고 및/또는 중간 층(제공되는 경우) 위에 배치될 수 있다.
도 10은, 시스템(1000)이 지지 부재 또는 쿠션(1003) 내에 형성된 하나 초과의 채널(예를 들어, 도시된 배열체에서 4개)을 포함할 수 있는 실시예를 도시한다. 각각의 채널이 열적으로-컨디셔닝된 "구역"(1001A, 1001B, 1001C, 및 1001D)을 형성한다. 각각의 채널 또는 구역이, 열전기 디바이스(1002A, 1002B, 1002C, 및 1002D)와 같은, 하나의 열전기 디바이스 및/또는 비사용 측부 열 교환기를 포함할 수 있다. 전도성 부재(1004A, 1004B, 1004C, 및 1004D)에 의해서 도시된 바와 같이, 하나 이상의 전도성 부재(예를 들어, 전도성의 가요성 편조물)가 열전기 디바이스의 각각에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이(하나의 예시적인 길이(1005)가 도시되어 있음)가 약 50 내지 100 mm일 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이가 적어도 25 mm, 적어도 40 mm, 적어도 50 mm, 적어도 65 mm, 또는 적어도 75 mm일 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 각각의 전도성 부재의 길이가 25 내지 125mm, 35 내지 100mm, 또는 50 내지 75mm일 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 특정 배열체에서, 전도성 부재(1004A-D) 및 쿠션의 하위표면(B)이 마감재 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천 등과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 상단 층과 좌석 쿠션 사이에 배치된 중간 층(예를 들어, 이격부재 직물, 안락 층 및/또는 부가적인 쿠셔닝 층 등)으로 덮일 수 있다. 특정 배열체에서, 전도성 부재 또는 그 부분이 마감재 또는 상단 층의 일부를 형성할 수 있고 및/또는 중간 층(제공되는 경우) 위에 배치될 수 있다.
도 10은 각각의 채널과 연관된 하나의 전도성 요소를 도시한다. 비록 도 10에서 도시되지는 않았지만, 각각의 채널이 송풍기와 연관될 수 있고 및/또는 단일 송풍기(또는 송풍기의 조합)로 채널의 각각으로부터 공기를 인출하기 위해서 매니폴드 시스템이 아래에 및/또는 내부에 제공될 수 있을 것이다. 복수의 열전기 디바이스를 포함하는 실시예에서, 열전기 디바이스가 도 11에 도시된 바와 같이 직렬로 또는 병렬로 배열될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스가 직렬로 배열될 때, 적은 배선(wiring)이 필요할 수 있을 것이다. 열전기 디바이스가 병렬로 배열될 때, 하나의 열전기 디바이스의 고장이 나머지 열전기 디바이스에 영향을 미치지 않을 것이고 나머지 디바이스가 계속 동작될 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 시스템이 열전기 디바이스의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 내장형 서미스터를 포함할 수 있다. 온도 정보가 제어 및/또는 안전 시스템의 일부로서 이용될 수 있다.
도 13은, 복수의 열전기 디바이스가 이용되나 열전기 디바이스 중 하나 만이 서미스터를 포함하는 시스템(1300)의 실시예를 도시한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 좌석(1303)이 지지 부재 또는 쿠션(1303) 내에 형성된 복수의 채널을 가질 수 있고, 각각의 채널이 하나 이상의 전도성 부재(예를 들어, 전도성의 가요성 편조물)에 연결된 열전기 디바이스를 포함한다. 전도성 부재(1304A, 1304B, 1304C, 및 1304D)의 각각이 열전기 디바이스(1302A, 1302B, 1302C, 1302D)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스(1302A, 1302B, 및 1302C)의 각각이 2-배선(two-wire) 열전기 디바이스인 반면, 열전기 디바이스(1302D)는 열전기 디바이스의 온도를 측정하기 위한 서미스터를 구비한 4-배선 열전기 디바이스이다. 다른 실시예에서, 열전기 디바이스(1302A, 1302B, 1302C, 1302D) 중 하나 이상이 열전기 디바이스(들)의 온도(들)를 측정하기 위한 서미스터를 포함할 수 있을 것이다. 바람직하게, 전도성 부재 전체를 통한 전도 손실을 최소화하기 위해서, 열전기 디바이스가 좌석의 상단 또는 "A" 표면에 가능한 한 근접 위치되어야 한다. 전술한 바와 같이, 특정 배열체에서, 전도성 부재(1304A-D) 및 쿠션(1303)의 하위표면(B)이 마감재 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천 등과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 상단 층과 좌석 쿠션 사이에 배치된 중간 층(예를 들어, 이격부재 직물, 안락 층 및/또는 부가적인 쿠셔닝 층 등)으로 덮일 수 있다. 특정 배열체에서, 전도성 부재 또는 그 부분이 마감재 또는 상단 층의 일부를 형성할 수 있고 및/또는 중간 층(제공되는 경우) 위에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 열전기 디바이스 및 비사용 측부 열 교환기가 쿠션의 상단 표면 아래에 그리고 일반적으로 좌석을 통해서 연장되는 채널 내에 배치된다. 도 14 및 도 15는 좌석(1403) 내의 열전기 조립체에 대한 2개의 위치를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 열전기 조립체(1400)가 좌석(1403)의 상단 표면 부근에 또는 그에 인접하여 배치될 수 있다. 도 4와 관련하여 전술한 열전기 조립체(302)에서와 같이, 전도성 냉각이, 하위표면(B)을 따라서 연장되는 가요성의 전도성 부재(1404)(예를 들어, 전도성 재료로 제조된 편조물)을 가지는 열전기 디바이스(1408)에 의해서 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(1404)가 (예를 들어, 가요성의 전도성 요소(1404)를 좌석의 마감재 및/또는 커버링 아래에 배치시키는 것에 의해서) 컨디셔닝된 표면 아래에 배치된다. 일부 실시예에서, 핀(1402)이 열전기 디바이스(1408)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다. 도 3 및 도 4에 대해서 전술한 바와 같이, 공기가 쿠션(1403)을 통해서 그리고 열 교환기(1402)를 통해서 끌어 당겨질 수 있도록, 채널(1414)이 제공될 수 있을 것이다.
다른 실시예에서, 도 15에서 도시된 조립체(1500)에 의해서 설명되는 바와 같이, 열전기 조립체가 좌석(1503) 내에 더 깊게 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(1504)가 (예를 들어, 가요성의 전도성 요소(1504)를 좌석의 마감재 및/또는 커버링 아래에 배치시키는 것에 의해서) 컨디셔닝된 표면 아래에 배치된다. 일부 실시예에서, 핀(1502)이 열전기 디바이스(1508)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스(1508) 및/또는 열 교환기(예를 들어, 핀(1502))을 좌석(1503)의 채널(1514) 내에 더 깊게 배치하는 것의 하나의 단점은, 화살표(1522)에 의해서 도시된 바와 같이, 공기가 채널(1514)을 통과함에 따라, 전형적으로 전도성 부재(1504) 보다 온도가 더 높은 주변 공기(1520)가 상대적으로 더 저온인 가요성의 전도성 부재(1504)를 가열할 수 있다는 것이다. 주변 공기에 의한 부재(1504)로의 이러한 열 전달은 열적 손실을 증가시킨다. 이러한 열적 손실을 완화시키기 위해서, 열 절연 재료(1540)가 전도성 부재의 노출 표면에 도포될 수 있다. 열 절연 재료(1540)가 전도성 부재(1504) 주위를 둘러싼 절연된 외피일 수 있거나 공기 유동과 대면하는 부재(1504)의 측부 상의 코팅일 수 있을 것이다.
도 16a는, 다공성 이격부재 재료(1601)(예를 들어, "안락 층")가 상단 층(1605)(예를 들어, 가죽 또는 직물)과 좌석(1603)의 하위표면(B) 사이에 배치되는 조립체(1600)의 배열체를 도시한다. 이러한 배열체에서, 가요성의 열 전도성 부재(1604)가 이격부재 재료(1601) 내의 개구부 또는 갭을 통해서 연장될 수 있다. 바람직하게, 다공성의 이격부재 재료(1601)가 좌석의 환기 기능을 도우며, 다시 말해서, 공기가 상단 표면을 통해서 좌석 내의 채널 내로 끌어 당겨질 수 있게 한다. 도시된 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(1604)가 (예를 들어, 가요성의 전도성 요소(1604)를 좌석의 마감재 (1605) 및/또는 커버링 아래에 배치시키는 것에 의해서) 컨디셔닝된 표면 아래에 배치된다. 일부 실시예에서, 핀 또는 열 교환기(1602)가 열전기 디바이스(1608)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이고, 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스가 좌석을 통해서 연장되는 채널(1614) 내에 배치될 수 있다. 수정된 배열체에서, 홈 또는 채널이 좌석(1603) 내에 형성되어 전도성 부재(1604) 또는 그 일부를 수용할 수 있고, 및/또는 좌석 내의 홈 또는 채널이 이격부재 재료(1601) 내의 개구부 또는 갭과 조합되어 이용되어 전도성 부재(1604) 또는 그 일부를 수용할 수 있다.
도 16b는 도 16a에 도시된 조립체와 유사한 열전기 조립체(1600)의 실시예를 도시하나; 도 16b에 도시된 조립체(1600)는 보충적인 가열 층(1611)을 포함한다. 보충적인 가열 층(1611)이 표면(B)을 따라서 연장되도록, 이러한 보충적인 가열 층(1611)이 마감재 또는 상단 층(1605)과 지지 표면(B) 사이에 제공될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 보충적인 가열 층(1611)이 가요성 부재(1604)에 인접하여, 그 위에, 또는 그 아래에 있을 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 보충적인 가열 층(1611)이 저항형 히터일 수 있을 것이다.
다른 배열체에서, 좌석은, 이격부재 (공기 투과성) 재료를 포함할 수 있는 함몰부 또는 갭을 포함할 수 있다. 도 17a에 도시된 바와 같이 그리고 전술한 실시예와 유사하게, 전도성 냉각이 채널(1714) 내에 배치되고 안락 층(1701) 및 마감재 층(1705) 아래의 하위표면(B)을 따라서 연장되는 가요성의 전도성 부재(1704)를 가지는 열전기 디바이스(1708)에 의해서 제공될 수 있다. 안락 층 또는 평활화(smoothing) 층(1701)이, 예를 들어 접착제 및/또는 봉합에 의해서, 마감재 층(1705)에 부착될 수 있을 것이다. 안락 층 또는 평활화 층(1701)이, 사용자의 불편함을 유발할 수 있는 전도성 부재로부터의 열/냉각의 임의의 전달 또는 "리드 스루(read through)"를 방지 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 핀(1702)이 열전기 디바이스(1708)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다. 좌석(1703)이 함몰부 또는 갭(1731)을 포함하고, 그러한 함몰부 또는 갭 내로 공기 투과성 재료(1730)이 배치되어 측방향 공기 이동을 허용할 수 있을 것이다. 함몰부(1731)가 좌석의 상단 표면(A)을 향해서 (즉, 채널(1714) 위에) 그러나 마감재 층(1705) 및 안락 층(1701) 아래에 위치될 수 있을 것이다. 공기 투과성 재료(1730)는 열전기 디바이스(1708) 및 가요성의 전도성 부재(1704)로부터의 측방향 공기 이동을 허용하여, 저온의 환기 공기를 좌석의 컨디셔닝되는 표면으로 보다 양호하게 분배하게 한다. 화살표(120, 1722, 및 1724)에 의해서 표시된 바와 같이, 송풍기(1706)가 상단 표면(A)으로부터, 마감재 층(1705), 안락 층(1701), 측방향 공기 투과성 재료(1703), 및 채널(1714)을 통해서 공기를 끌어 당길 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 가요성의 전도성 재료가 통과할 수 있도록 노치 또는 슬릿이 하위표면(B) 내에 제공될 수 있을 것이다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 하위표면(B)이 슬롯(1712)을 포함할 수 있을 것이고, 가요성의 전도성 부재(1704)가 그러한 슬롯을 통과한다.
도 18은, 예를 들어, 저온 공기가 착석자로부터 멀리 좌석(1803) 내로 끌어 당겨지는 것을 방지하기 위해서, 열 절연 재료(1840)가 가요성의 전도성 부재(1804)의 측부 상에 제공되는 실시예를 도시한다. 도 18에 도시된 바와 같이 그리고 전술한 실시예와 유사하게, 전도성 냉각이 채널(1814) 내에 배치되고 하위표면(B)을 따라서 연장되는 가요성의 전도성 부재(1804)를 가지는 열전기 디바이스(1808)에 의해서 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 핀(1802)이 열전기 디바이스(1808)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다. 열 절연 재료(1840)가 가요성의 전도성 부재(1804)와 하위표면(B) 사이에서 가요성의 전도성 부재(1804)의 측부 상에 제공될 수 있을 것이다. 열 절연 재료(1840)는 저온 공기가 착석자로부터 멀리 좌석(1803) 내로 끌어 당겨지는 것을 방지할 수 있으나, 공기가 좌석(1803)의 상단 표면으로부터 그리고 채널(1814)을 통해서 유동하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 절연 재료가 Volara®과 같은 가교-결합된 포옴(foam)과 같은 포옴을 포함할 수 있다. 전술된, 도 17a와 유사하게, 열전기 디바이스(1808) 및 가요성의 전도성 부재(1804)로부터의 측방향 공기 이동을 허용하여, 저온의 환기 공기를 좌석의 컨디셔닝되는 표면으로 보다 양호하게 분배하기 위해서, 도 18에 도시된 실시예가 좌석(1803)의 함몰부 내에 배치된 공기 투과성 재료(1830)를 포함할 수 있을 것이다. 일반적으로, 공기가 투과성 재료(1830)를 통해서 유동하게 허용하는 한편, 주위 좌석(1803) 재료와 유사한 구조적 지지를 제공하도록, 공기 투과성 재료(1830)가 구성될 수 있다.
도 19 내지 도 35는 대류적인 그리고 전도적인 열적 컨디셔닝의 조합을 이용하는 좌석 시스템의 부가적인 개시 내용 및 실시예를 제공한다. 예를 들어, 도 19 내지 도 35는 가요성의 열 전도성 부재를 열전기 디바이스에 결합시키기 위한 여러 가지 실시예 및 방법을 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 가요성의 전도성 부재를 위한 구성의 일 실시예의 2개의 도면을 도시한다. 이러한 실시예에서, 단일의 가요성의 전도성 부재(1904)가 열전기 디바이스(1908)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 핀(1902)과 같은 하나 이상의 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(1908)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다.
가요성의 전도성 부재를 위한 구성의 다른 실시예가 도 20a 및 도 20b에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 2개의 가요성의 전도성 부재(2004A 및 2004B)가 열전기 디바이스(2008)에 연결된다. 좌석 내에 배치될 때, 2개의 가요성의 전도성 부재(2004A 및 2004B)가 거리(X)로 이격되어 확산될 수 있고 그에 따라 부가적인 커버리지 지역(coverage area)을 제공할 수 있다. 도 20b의 측면도 또는 프로파일 도면에서 도시된 바와 같이, 2개의 가요성 부재(2004A, 2004B)가, 열전기 디바이스(2008)에 연결될 때, 서로 상하로 적층될 수 있을 것이다. 2개의 가요성의 전도성 부재가 도 20a 및 도 20b에 도시되어 있지만, 다른 구성이, 적층된 구성 또는 병렬 구성으로 열전기 디바이스에 연결된 3, 4, 5, 또는 6개의 가요성의 전도성 부재를 포함할 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 핀(2002)과 같은 하나 이상의 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(2008)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다.
도 20a 및 도 20b에 도시된 것과 같은 적층형 구성 대신에, 도 21A 내지 도 21D에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 가요성의 전도성 부재가 열전기 디바이스에 대해서 측방향으로 또는 직렬로 연결될 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 가요성의 전도성 부재(2104A 및 2104B)가 열전기 디바이스(2108)에 대해서 측방향으로 또는 나란히(side by side) 연결된다. 도 20a 및 도 20b에 대해서 전술한 구성에서와 같이, 가요성의 전도성 부재(2104A 및 2104B)가 거리(X')로 이격되게 확산되어 부가적인 그리고 보다 균일한 커버리지를 제공할 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 핀(2102)과 같은 하나 이상의 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(2108)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다.
냉각 기능을 제공하는 것과 관련하여 전술된 실시예가 설명되었지만, 이러한 실시예는 또한, 송풍기가 있거나 없는 상태에서, 가열된 공기를 좌석의 컨디셔닝되는 표면으로 제공하기 위한 가열 모드에서 동작되도록 이용될 수 있을 것이다.
도 22a 내지 도 22c는 가요성의 전도성 부재를 열전기 디바이스에 부착하는 조립 프로세스에 관한 하나의 사안을 도시한다. 열전기 디바이스의 구성이 예를 들어 외부 구리 층과 같은 전도성 층을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 열전기 디바이스(2208)의 이러한 외부 구리 층이 매우 편평하나; 가요성의 전도성 부재(2204)의 메시는 편평하지 않고, 다시 말해서 중첩되는 또는 편조된 와이어들에 의한 그 구성으로 인해서 거친 표면을 갖는다. 와이어들의 짜임(weaving) 또는 편조가 공극을 가지는 불균일한 표면을 생성하고, 그에 따라 가요성의 전도성 부재(2204)를 열전기 디바이스(2208)의 편평한 표면에 납땜 또는 부착하는 것이 어려울 수 있을 것이다. 이러한 어려움이 도 23에 도시되어 있다. 가요성의 전도성 부재(2304)를 열전기 디바이스(2308)에 직접적으로 납땜하거나 달리 부착하는 것이 열전기 디바이스와 가요성의 전도성 부재 사이의 만족스럽지 못한 연결을 초래할 수 있을 것이다. 이러한 만족스럽지 못한 연결이 감소된 성능을 초래할 수 있을 것이다. 또한, 열전기 디바이스와 가요성의 전도성 부재 사이의 납땜된 연결부 내의 공극이 열전기 디바이스 내의 열점을 생성할 수 있을 것이고 사용 중에 기계적 또는 열적 피로의 잠재적인 지점이 될 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 핀(2302)과 같은 하나 이상의 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(2308)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다.
도 24 및 도 25에 도시된, 일 실시예에서, 열적 중간 편평형 구리 판(2407)이 열전기 디바이스(2408)와 가요성의 전도성 부재(2404)(예를 들어, 구리 편조물) 사이에 배치될 수 있다. 그러한 배열체는 열전기 디바이스(2408)에서 보다 양호한 납땜을 제공할 수 있을 것이고(예를 들어, 열전기 디바이스 구리 판 대 가요성의 전도성 부재의 "거친 부분 상의 편평부(flat-on-rough)"에 반대되는 것으로서, 열전기 디바이스의 구리판 대 중간 구리 판의 "편평부 상의 편평부(flat-on-flat)" ), 이는 가요성의 전도성 부재의 보다 넓은 다양한 구성(예를 들어, 편조물의 복수의 분지(off-shoot)) 및 시트 상의 보다 양호한 커버리지를 허용할 수 있을 것이다. 도 25는 도 24에 도시된 조립체의 측면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 가요성의 전도성 부재(2404)가 중간 평편형 구리 판(2407)에 연결되고, 이는 다시 열전기 디바이스(2408)에 납땜되거나 달리 부착된다. 이러한 "편평부 상의 편평부"의 연결은 요소들 사이의 납땜 연결을 개선하여, 내구성 및 열 전달의 이점을 제공한다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 핀(2402)과 같은 하나 이상의 열 전달 디바이스가 열전기 디바이스(2408)의 비사용 측부 또는 고온 측부 상에 배치될 수 있을 것이다.
중간 판 및 가요성 부재 조립체의 여러 실시예가 도 26 내지 도 28에 도시되어 있다. 도 26에 도시된 바와 같이, 중간 편평형 판(2607)이 가요성의 전도성 부재(2604)의 편평화된 "관" 내에 끼워진다. 일부 실시예에서, 중간 판(2607)과 가요성의 전도성 부재(2604) 사이의 연결을 개선하기 위해서, 중간 판이 "미리-주석 도금될(pre-tinned)" 수 있을 것이다. 복수의 가요성의 전도성 부재를 가지는 중간 판 및 가요성 부재 조립체가 도 27에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 가요성의 전도성 부재(2704A 및 2704B)가 중간 편평형 판(2707)에 직렬로 연결된다. 도 27b에서 도시된 바와 같이, 중간 판(2707)이 "가지부(prong)"를 가질 수 있고, 그에 따라 가요성 부재(2704A, 2704B)의 각각이 "가지부" 중 하나의 주위로 끼워져서 가요성 부재와 중간 판 사이에서 확실한 연결을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 가요성의 전도성 부재들이 중간 판에 연결될 때 접촉 또는 중첩되지 않도록, 중간 판으로부터 연장되는 "가지부"가 분리될 수 있을 것이다. 도 28a 내지 도 28c에 도시된 바와 같이, 가요성의 전도성 부재(2804A, 2804B)가 갭(Z)에 의해서 분리되도록, 중간 판(2807)이 구성된다. 중간 판(2807)의 "가지부"가 가요성의 전도성 부재(2804A, 2804B) 내에 끼워져, 가요성의 전도성 부재와 중간 판 사이의 확실한 연결을 제공한다. 중간 부재(2807)의 가지부 주위의 가요성의 전도성 부재(2804A, 2804B)의 두께의 간극(clearance)을 허용하도록, 갭(Z)이 구성된다.
도 29 내지 도 35는 수정된 형상, 크기, 및 구성을 가지는 가요성의 전도성 요소를 설명한다. 전술한 바와 같이, 열전기 디바이스에 연결된 복수의 가요성의 전도성 부재의 이용이, 특정 배열체에서 좌석 또는 컨디셔닝되는 표면의 커버리지에 대한 보다 큰 탄력성(flexibility)을 제공할 수 있다. 도 29 및 도 30은 2개의 상이한 가요성의 전도성 부재 구성에 의해서 제공된 상이한 냉각 구역 지역들을 도시한다. 도 29에서, 단일의 가요성의 전도성 부재(2904)가 냉각 구역 지역(2940)을 제공한다. 열전기 디바이스에 연결된 2개의 가요성의 전도성 부재(3004A, 3004B)의 결과로서의, 보다 큰 냉각 구역(3040)이 도 30에 도시되어 있다.
도 31 내지 도 35는 열전기 디바이스에 연결된 복수의 가요성의 전도성 부재의 여러 가지 구성을 도시한다. 도 31에 도시된 바와 같이, 복수의 가요성의 전도성 부재(3104A 내지 3104C)가 중간 판(3107)을 통해서 열전기 디바이스에 연결된다. 유사하게, 도 32 및 도 33에 각각 도시된 중간 판(3207 및 3307)이 복수의 가요성의 전도성 부재(3204A 내지 3204C, 및 3304A 내지 3304D)의 부착을 위한 다른 구성을 도시한다. 이러한 구성은 도 29 및 도 30에 도시된 구성 보다 더 큰 컨디셔닝 예정(conditioning due)의 구역을 제공한다. 도 34 및 도 35에 도시된 바와 같이, 가요성의 전도성 부재가 또한, 전도성 부재(3404 및 3504)에 의해서 도시된 바와 같은, 편평한, 비-직사각형 구성일 수 있다. 가요성의 전도성 부재가, 컨디셔닝하고자 하는 표면 및 지지 부재의 크기 및 구성에 따라서, 비-직사각형 형상을 포함하는, 임의 형상으로 절단될 수 있을 것이다. 이러한 구성에서, 냉각 또는 열의 보다 큰 분배가 달성된다.
도 36은, 본 개시 내용에 따른 실시예에서 이용될 수 있는 열전기 조립체의 다른 구성을 도시한다. 이러한 열전기 디바이스가 전술한 임의의 기온 제어 조립체와 함께 이용될 수 있다. 도시된 구성에서, 열전기 디바이스가 제1 구리 판(3641a), 제1 전기 절연 층(3640a), 제1 상호 연결 층(3642a), 열전기 펠릿(thermoelectric pellet)(3608), 및 제2 상호 연결 층(3642b), 제2 전기 절연 층(3640b), 및 제2 구리 판(3641b)으로 이루어진다. 핀(3602a 및 3602b)이 구리 판(3641a, 3641b)의 외측 표면 상에 배치되어, 열전기 디바이스로부터 멀리 열을 전도하기 위한 열 전달 디바이스를 형성할 수 있을 것이다. 이러한 실시예에서, 열전기 디바이스가 디바이스의 양 측부 상에서 핀을 포함한다. 그러나, 전술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 디바이스의 일 측부 상의 핀이 생략될 수 있고 구리 판이 가요성의 전도성 부재에 결합될 수 있다. 일부 구성에서, 절연 층(3640a, 3640b)이 에폭시 또는 폴리이미드로 형성될 수 있을 것이다. 예시적인 열전기 디바이스의 부가적인 상세 내용이, 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2006년 10월 12일자로 출원된 미국 특허출원 제11/546,928호(공개 제2008/0087316호)에서 확인될 수 있다.
도 37은 도 36을 참조하여 전술한 실시예와 유사한 열전기 조립체의 다른 구성을, 유사한 구성요소를 식별하기 위해서 이용된 유사한 번호로, 도시한다. 디바이스의 측부 상의 핀 대신에, 조립체가 전도성 판 - 예를 들어 가요성 부재(3604)를 납땜(3705) 또는 달리 부착하기 위한 표면을 제공하는 열전기 디바이스를 포함하는 부가적인 층을 넘어서서 연장되는 구리 판(3741)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 가요성 부재(3604)를 열전기 조립체에 전도적으로 결합하기 위한 다른 구성이 제공될 수 있다.
도 38a 및 도 38b 그리고 도 39a 및 도 39b는 본 개시 내용에 따른 좌석을 위한 다른 기온 제어 시스템을 도시한다. 도 38a(상면도) 및 도 38b(횡단면도)에서 도시된 바와 같이, 가요성 부재(3804)가 개구부, 채널 또는 슬롯(3812)을 통해서 연장될 수 있고, 그에 따라 가요성 부재(3804)가, 도 17a 및 도 17b에 대해서 전술한 안락 층(1701) 및 마감재 층(1705)과 같은, 안락 층 및 마감재 층(양자 모두 미도시됨) 아래의 표면을 따라서 연장된다. 일부 실시예에서, 가요성 부재(3804a 내지 3804d)가 이격부재 또는 분배 층(3801a 내지 3801d)의 위에(도시된 바와 같음) 또는 아래에 있을 수 있을 것이다. 도 38a 및 도 38b에 도시된 바와 같은 이격부재 층(3801a 내지 3801d)이 좌석의 가요성 부재(3804a 내지 3804d)와 지지 층(3803) 사이에 있을 수 있다. 이격부재 층(3801a 내지 3801d)이 지지 층(3803) 내에 형성된 함몰부 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 39a 및 도 39b에 대해서 후술되는 안락 층(3955)과 같은 안락 층이 가요성 부재(3804a 내지 3804d) 및 이격부재 층(3801a 내지 3801d) 위에 배치될 수 있을 것이다. 도 17a 및 도 17b에 대해서 전술한 바와 같은 외부 마감재 층 및 안락/평활화 층 모두를 포함할 수 있는, 지지 층(3803) 및 마감재/커버 층과 같은, 2개의 표면들 사이에서 공간을 유지하면서, 공기가 구조물을 통해서 측방향으로 그리고 상향으로 이동할 수 있게 허용하도록, 이격부재 층(3801a 내지 3801d)이 구성될 수 있다. 이격부재 층이, 벌집형 포옴 재료, 채널 및 통로가 내부에 형성된 재료, 3D 이격부재 직물, 메시 네팅(netting) 직물, 이격 판들 등, 과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 예로서, 하나의 바람직한 재료가 상표명 3MESH®로 판매되고 있고 독일에 소재하는 Mueller Textil GmbH 또는 미국 로드 아일랜드에 소재하는 Mueller Textiles, Inc.로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 다른 바람직한 이격 디바이스들 및 이격 판들이, 전체가 본원에서 참조로 포함되는 미국 특허 제8,777,320호에서 개시되어 있다. 채널(3814a 및 3814b)이, 도 40에서 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 좌석 팬(seat pan)의 하단에 장착된 매니폴드 시스템의 일부인 채널(3876 및 3872)에 유체적으로 연결될 수 있을 것이다.
도 39a 및 도 39b는 제2 안락 층(3955)을 또한 포함하는 도 38a 및 도 38b에서와 같은 구성을 도시한다. 제2 안락 층(3955)이, 개구부(3950)와 같은 특별한 위치에 대한, 기온 제어 조립체 내로의 공기 유동을 제한한다. 제2 안락 층(3955)이 가요성의 전도성 부재(3904a 내지 3904d)와 아래의 이격부재 층(3901a 내지 3901d) 사이에 위치된다. 제2 안락 층(3955)이 갭 또는 채널(3982)을 사이에 형성하는 안락 포옴의 둘 이상의 단편들을 포함할 수 있다. 갭 또는 채널(3982)이, 도 17a 및 도 17b에 대해서 전술한 마감재 층(1701)과 같은 마감재 층이 아래의 지지 층(3803)에 대해서 직접적으로 고정되게 할 수 있다. 제2 안락 층(3955) 내의 개구부(3950)가 공기 유동을, 좌석 조립체 내의 채널(3914a, 3914b)과 같은, 특정의 채널을 통해서 지향시킨다. 이러한 채널이 도 40에 도시된 시스템(4000)과 같은 매니폴드 시스템에 연결될 수 있을 것이다. 본원에서 설명된 실시예에서, 마감 층 또는 상단 층(예를 들어, 씌우개, 가죽, 천과 같은 좌석 커버링 재료) 및/또는 중간 층이, 공기가 관통 유동할 수 있게 하여 공기가 마감재 또는 상단 층 및 중간 층을 통해서 채널 또는 채널들 내로 유동할 수 있게 하기 위해서, 공기 투과성 재료로 제조될 수 있고 및/또는 천공되거나 달리 홀 및/또는 통로가 형성될 수 있다.
전도성 부재(3904a 내지 3904d)가, 착석자가 좌석과 접촉하는 지역 내에 위치될 수 있고, 도 39a 및 도 39b에 도시된 바와 같이 서로를 향해서 또는 파선에 의해서 도시된 바와 같이 길이방향으로 연장될 수 있다. 전술한 바와 같은, 분배 또는 이격부재 층(3901a 내지 3901d)이 착석자와의 접촉 지역에서 각각의 전도성 부재(3904a 내지 3904d)와 중첩될 수 있다. 분배 또는 이격부재 층이 또한, 착석자가 좌석과 접촉하는 지역에 인접한 지역 내로 연장되어 착석자 주위의 공기를 좌석 내로 끌어 당길 수 있다.
도 39b에 도시된 바와 같이, 제2 안락 층(3955)이 함몰부를 포함할 수 있을 것이고, 그러한 함몰부 내에서 전도성 부재(3904)가 부분적으로(도시된 바와 같음) 또는 완전히 함몰되고 그에 따라 전도성 부재(3904)의 상단이 제2 안락 층(3955)의 상단과 같은 높이가 된다(flush with). 대안적으로, 전도성 부재(3904)가 제2 안락 층(3955) 내의 함몰부 내에 배치되지 않을 수 있을 것이다. 도 39b가 열전기 디바이스의 비사용 측부에 결합된 열 교환기 사이의 공간을 도시하지만, 다른 실시예에서, 전도성 부재(3904)의 길이를 최소화하기 위해서, 열 교환기가 분배 또는 이격부재 층(3901)에 접경(abut)되거나 그 위에서 연장될 수 있을 것이다.
도 40은, 좌석 조립체(4003)의 좌석 팬에 부착된 매니폴드 시스템(400)을 아래로부터 도시한다. 매니폴드 시스템(4000)은 단일 팬 또는 송풍기(4060)를 복수의 채널(4070, 4072, 4074, 4076) 또는 열전기 디바이스에 결합시킨다. 매니폴드 시스템(4000)은, 도 38a, 도 38b, 도 39a, 도 39b에 도시된 바와 같이, 채널을 경유하여 기온 제어 좌석 조립체를 통해서 사용자에 인접한 표면으로부터 공기를 끌어 당길 수 있다.
전술한 바와 같이, 가요성의 전도성 부재가 구리 메시 또는 구리 편조물 재료를 포함할 수 있을 것이다. 이러한 재료가 큰 열 전도도를 가지고 열전기 디바이스 상에서 구리 연결부에 직접적으로 납땜될 수 있기 때문에, 이러한 재료가 유리하다. 그러나, 다른 실시예에서, 알루미늄 메시 또는 편조물 또는 그라파이트 또는 그라폰과 같은 다른 전도성 재료가 가요성의 전도성 부재를 위해서 이용될 수 있을 것이다.
개시된 실시예의 설명을 보조하기 위해서, 상향, 상부, 하향, 하부, 수직, 수평, 상류, 및 하류와 같은 단어가 첨부 도면을 설명하기 위해서 이용되었다. 그러나, 도시된 실시예가 다양한 희망 위치로 배치 및 배향될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 설명에서, 여러 가지 구성요소가 "등" 또는 "좌석" 쿠션과 연관되는 것으로 설명되었다. 수정된 실시예에서, 등 또는 좌석 쿠션의 하위 구성요소가 반전될 수 있고 및/또는 동일하게 제조될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 또 다른 실시예에서, 도시된 실시예의 여러 가지 구성요소가 조합될 수 있고 및/또는, 예를 들어, 등받이 부분의 상단 및 하단 부분과 같은, 좌석의 상이한 지역들에 적용될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 등 및 좌석 쿠션의 특징이, 예를 들어, 등 또는 후방 좌석 조립체 또는 좌측 및 우측 좌석 조립체와 같은, 열적으로 컨디셔닝하고자 하는 착석자 지역의 상이한 구역들에 적용될 수 있을 것이다.
비록 몇몇 실시예 및 예를 본원에서 설명하였지만, 본원은 구체적으로 개시된 실시예를 넘어서서 다른 대안적인 실시예 및/또는 발명 및 수정예 및 그 균등물의 용도까지 확장된다. 또한, 실시예의 구체적인 특징 및 양태의 다양한 조합 또는 하위 조합이 이루어질 수 있고 본 발명의 범위 내에 여전히 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 발명의 다양한 모드를 형성하기 위해서, 개시된 실시예의 여러 가지 특징 및 양태가 서로 조합되거나 대체될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 그에 따라, 본원에서 개시된 본 발명의 범위가 전술된 특별히 개시된 실시예에 의해서 제한되지 않아야 하고, 이하의 청구범위의 양호한 이해에 의해서만 결정되어야 할 것이다.
본원에서 개시된 실시예의 여러 가지 수정예 및 대안적 형태가 가능한 한편, 그 구체적인 예가 도면에서 도시되어 있고 본원에서 구체적으로 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 개시된 특별한 형태 또는 방법으로 제한되지 않고, 반대로 본 발명은 설명된 여러 실시예 및 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 수정예, 균등물 및 대안을 커버할 것임을 이해하여야 할 것이다. 본원에서 개시된 임의 방법이 인용된 순서대로 실시될 필요는 없다. 본원에서 개시된 방법이 사용자에 의해서 취해진 특정 작용을 포함하나; 그러한 작용이 또한, 명시적으로 또는 암시에 의해서, 그러한 작용의 임의의 서드-파티 지시(third-party instruction, 서드-파티; 하드웨어나 소프트웨어 등의 제품을 제조하고 있는 메이커나 그 계열 회사 또는 기술 제휴를 하고 있는 기업 이외의 기업을 총칭)를 포함할 수 있다. 예를 들어, "지향(directing)", "활성화"와 같은 작용이 각각 "지향 지시" 또는 "활성화 지시"를 포함한다. 또한, 본원에서 개시된 범위가 임의의 그리고 모든 중첩, 하위-범위, 및 그 조합을 포함한다. "~ 까지", "적어도", "초과", "미만", 및 "사이" 등과 같은 언어가 피인용 숫자를 포함한다. "약" 또는 "대략적으로"와 같은 용어가 선행하는 숫자는 피인용 숫자를 포함한다. 예를 들어, "약 10 mm"는 "10 mm"를 포함한다. "실질적으로" 같은 용어가 선행하는 용어 또는 문구는 피인용 용어 또는 문구를 포함한다. 예를 들어, "실질적으로 평행"는 "평행"을 포함한다.
비록 바람직한 실시예의 전술한 설명이 특정의 신규한 특징을 도시하고, 설명하고, 언급하였지만, 본 개시 내용의 사상으로부터 벗어나지 않고도, 도시된 바와 같은 장치의 구체적인 것의 형태의 다양한 생략, 치환, 및 교환뿐만 아니라, 그 이용이, 당업자에 의해서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 결과적으로, 본 발명의 범위는, 본 발명의 범위를 제한하기 보다는 설명하기 위한 것인, 전술한 설명에 의해서 제한되지 않아야 한다.
Claims (36)
- 착석자를 지지하도록 구성된 지지 표면을 포함하는 기온 제어 조립체로서:
착석자를 지지하도록 구성된 지지 표면을 갖는 지지 부재;
그라파이트(graphite) 또는 그래핀(graphene) 중 적어도 하나를 포함하는 열전도 부재로서, 상기 열전도 부재의 적어도 일부가 상기 지지 표면을 컨디셔닝 하도록 상기 지지 표면을 따라 연장되는, 열전도 부재; 및
주요 측부 및 비사용 측부를 포함하는 열전기 디바이스로서, 상기 주요 측부와 비사용 측부 사이에 열 전달 하도록 구성되고, 상기 주요 측부는 상기 열전도 부재를 가열 또는 냉각시키도록 상기 열전도 부재와 열적 연통되는, 열전기 디바이스
를 포함하는 기온 제어 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 열전도 부재의 상기 일부는 0.5mm 내지 200mm 사이 범위 내 거리만큼 상기 지지 표면 아래에 있는, 기온 제어 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 열전도 부재의 상기 일부는 부분적으로는 상기 지지 표면 아래로, 부분적으로는 상기 지지 표면을 따라 연장되는, 기온 제어 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 열전도 부재의 상기 일부는 상기 지지 표면을 통해 전도적으로 컨디셔닝 하는, 기온 제어 조립체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 열전기 디바이스는 상기 열전기 디바이스를 포함하고,
상기 지지 표면의 열적으로 컨디셔닝된 영역에 대응하고 열전도 부재의 대응하는 세트와 열적 연통되는 상기 복수의 열전기 디바이스 각각은 상기 열전도 부재를 포함하는, 기온 제어 조립체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 표면은 열을 전도하도록 구성된 층을 포함하는, 기온 제어 조립체. - 제 6 항에 있어서,
상기 층은 상기 열전도 부재의 상기 일부에 인접하여 연장되는, 기온 제어 조립체. - 제 6 항에 있어서,
상기 층은 상기 열전도 부재 위로 연장되는, 기온 제어 조립체. - 기온 제어 조립체로서:
착석자를 지지하도록 구성된 지지 표면을 갖는 지지 부재;
상기 지지 표면을 따라 연장되는 가요성의 열전도 부재;
주요 측부 및 비사용 측부를 포함하는 열전기 디바이스로서, 상기 주요 측부와 비사용 측부 사이에 열 전달 하도록 구성되고, 상기 주요 측부는 상기 지지 표면으로의 전도를 통해 냉각 또는 가열 효과를 제공하도록 상기 가요성의 열전도 부재와 열적 연통되는, 열전기 디바이스; 및
대류를 통해 상기 지지 표면에 컨디셔닝을 제공하도록 상기 지지 표면을 통해 공기를 이동시키도록 구성된 송풍기
를 포함하는 기온 제어 조립체. - 제 9 항에 있어서,
상기 송풍기는 상기 지지 표면을 통해 이동되는 상기 비사용 측부 위로 공기를 이동시키도록 구성된, 기온 제어 조립체. - 기온 제어 조립체로서:
착석자를 지지하도록 구성된 지지 표면을 갖는 지지 부재;
주요 측부 및 비사용 측부를 포함하는 열전기 디바이스로서, 상기 주요 측부와 비사용 측부 사이에 열 전달 하도록 구성되는 열전기 디바이스; 및
냉각 또는 가열 효과를 제공하도록 상기 열전기 디바이스와 열적 연통되는 열 전달 디바이스로서, 그라파이트 또는 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 열 전달 디바이스
를 포함하는 기온 제어 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 열 전달 디바이스는 냉각 또는 가열 효과를 상기 지지 표면에 제공하도록 상기 열전기 디바이스의 주요 측부에 열적 연통된 열전도 부재를 포함하는, 기온 제어 조립체. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 열 전달 디바이스는 상기 열전기 디바이스의 비사용 측부에 열적 연통된 복수의 핀(fin)을 포함하는, 기온 제어 조립체. - 제 13 항에 있어서,
상기 열전기 디바이스의 비사용 측부에 열적 연통된 공기 채널로서, 적어도 부분적으로 상기 지지 부재 내에 있는 공기 채널을 더 포함하고,
상기 복수의 핀은 상기 공기 채널 내에 있는, 기온 제어 조립체. - 제 14 항에 있어서,
상기 복수의 핀은 상기 공기 채널의 측벽으로 연장되는, 기온 제어 조립체. - 제 13 항에 있어서,
상기 복수의 핀 중에서 적어도 두 개의 핀은 적어도 하나의 연속된 물질층으로 형성되는, 기온 제어 조립체. - 기온 제어 장치로서:
주요 측부 및 비사용 측부를 가지는 열전기 디바이스로서, 공기를 가열 또는 냉각시키도록 구성되는 열전기 디바이스;
상기 열전기 디바이스의 비사용 측부에 인접하는 유동 경로를 형성하고 상기 열전기 디바이스의 비사용 측부에 전도적으로 결합되는 제1 열 교환기; 및
상기 열전기 디바이스를 넘어서 연장되고 상기 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합되는 가요성의 제1 전도성 부재를 포함하고,
상기 제1 열 교환기는 상기 유동 경로를 경유하여 상기 가요성의 제1 전도성 부재와 유체 연통되는, 기온 제어 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 제1 전도성 부재는 가요성의 직조된 재료인, 기온 제어 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 가요성의 제1 전도성 부재는 그라파이트 또는 그래핀을 포함하는, 기온 제어 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 가요성의 제1 전도성 부재는 스트립(strip) 형상을 갖거나 편평한, 기온 제어 장치. - 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
중간 전도성 부재를 더 포함하고, 상기 가요성의 제1 전도성 부재가 상기 중간 전도성 부재에 결합되고 상기 중간 전도성 부재가 상기 열전기 디바이스에 결합되는, 기온 제어 장치. - 제 21 항에 있어서,
상기 중간 전도성 부재는 적어도 두 개의 가지부를 포함하고,
상기 전도성 부재는 상기 두 개의 가지부 중 하나와 전도적으로 결합되고 다른 전도성 부재는 상기 두 개의 가지부 중 다른 하나와 전도적으로 결합되거나, 또는
상기 적어도 두 개의 가지부 각각은 상기 연관된 전도성 부재 내로 연장되는, 기온 제어 장치. - 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 부재는 상기 열전기 디바이스의 주요 측부에 전도적으로 결합된 제1 전도성 부재와 제2 전도성 부재를 포함하는, 기온 제어 장치. - 제 23 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 부재는 서로의 위에 적층되거나, 또는
상기 제1 및 제2 전도성 부재는 서로 분리되어 있거나, 또는
상기 제1 및 제2 전도성 부재는 서로 다른 방향으로 연장되거나, 또는
상기 제1 및 제2 전도성 부재는 서로 반대 방향으로 연장되는, 기온 제어 장치. - 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 경로를 포함하는 채널을 더 포함하고,
상기 채널은 상기 가요성의 제1 전도성 부재와 직접 유체 연통된, 기온 제어 장치. - 시트 쿠션의 상단부의 기온을 제어하기 위한 장치로서:
착석자를 지지하도록 구성된 상단부를 갖는 시트 쿠션;
주요 측부와 비사용 측부 사이에 열 전달 하도록 구성된 열전기 디바이스로서, 복수의 반도체 소자를 포함하는 열전기 디바이스; 및
그라파이트 또는 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 가요성의 부재로서, 상기 열전기 디바이스의 주요 측부와 열적 연통되는 열전도 부분을 포함하고, 상기 열전도 부분은 상기 시트 쿠션의 상단부를 전도적으로 냉각 또는 가열하도록 구성된, 가요성의 부재
를 포함하는 시트 쿠션의 상단부의 기온을 제어하기 위한 장치. - 삭제
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