KR200172356Y1 - 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치 - Google Patents

금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차시트쿠션에 열전냉온소자를 장착시켜 사용자의 의도에 따라 냉/난방의 효과를 얻을 수 있는 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치를 얻기 위한 것인 바,
양면에 냉각 및 발열하는 서로 다른 환경을 제공하는 열전소자가 병렬로 배열되어 시트쿠션에 내장된 열전소자 플레이트와, 상기 열전소자 플레이트 위에 장착되는 열전달판으로 구성된 시트의 냉/난방 장치에 있어서,
상기 열전소자는 열팽창에 대응할 수 있는 유연성과 높은 절연성 및 열전도율이 높은 수지의 공중합체를 이용한 절연물질로 전기적인 절연막으로 1차코팅된 금속판을 소성로에서 열처리한 후, 페이스트(Paste)상의 절연막을 2차 코팅하고, 상기 절연막의 접착력을 이용하여 동(銅) 호일면에 필요한 패턴을 에칭(Etching)하여 금속기판과, 상기의 두 금속판 사이에 N-형 반도체칩과, P-형 반도체칩을 샌드위치형으로 배열한 구조의 열전냉온소자를 장착함으로써, 기계적인 강도를 높여 충격강하며 특히 시트에 사용되므로 평면에 가해지는 압력에 견디므로 자동차요 시트 및 일반의자에 사용이 가능한 뛰어난 특징이 있다.

Description

금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치 {Seat cooling and heating apparatus using peltier device of metal substrate}
본 고안은 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차시트쿠션에 열전냉온소자를 장착시켜 사용자의 의도에 따라 냉/난방의 효과를 얻을 수 있는 열전소자를 이용한 시트의 냉/난방 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 승용차의 시트에는 버킷 시트, 벤치 시트 및 리클라이닝 시트가 있으며, 버킷 시트(bucket seat)는 승객 개개인의 몸을 편안한 자세로 유지할 수 있도록 하는 시트를 말하고, 시트가 1인용으로 나누어져 있으므로 세퍼레이트 시트(separate seat)라고도 한다. 벤치 시트(bench seat)는 승용차의 뒷좌석에 사용되는 벤치 모양의 시트로서 버킷 시트와 대조적으로 쓰이는 표현이다. 리클라이닝 시트(reclining seat)는 시트의 등받이(시트 백)가 조정 가능하도록 된 시트로서 적절한 운전을 할 수 있는 목적외에 휴식을 위해 시트를 눕혀 수면을 취할 수 있도록 되어 있다.
현재 사용되는 세라믹판을 이용한 구조의 열전냉온소자를 이용하여 기판이 될 세라믹상에 필요한 형태의 패턴을 전도성재료로 프린트한 후에 소성로내에서 소성 및 숙성하여 프린트된 패턴면에 납을 이용하여 납땜하여 전류의 통로가 될 동으로 된 전도편을 패턴형태로 전달하여 프린트된 패턴면에 납땜 고착하여 완성된 두 기판사이에 반도체칩을 샌드위치형으로 접합하여 형성된 열전소자로 두 개의 판으로 이루어지고 그 사이에는 전선 케이블이 설치된다. 이러한 열전소자는 소정의 전원을 공급하는 경우 상기 두 개의 판에는 냉각과 발열이라고 하는 서로 상반된 환경이 제공되며, 인가되는 전원(DC)의 극성을 변화시켜주는 경우 상기 두 개의 판 양측의 서로 바뀌게 되는 특성을 가지고 있으므로 전원접속 방향에 따라 소자의 이동 없이도 냉각과 발열부의 위치를 바꾸어 줄 수가 있다.
종래의 실용신안공개번호 제 98-33892 호의 시트냉난방장치는 상기에서 설명한 세라믹기판을 이용하여 시트의 냉난방치를 사용하였다.
그러나, 이러한 종래의 시트의 냉난방장치는 열전소자는 열전소자의 하트표면의 발열온도의 억제능력에 따라 냉각능력이 결정되는 요소를 결정하는 데 기존의세락믹판의 온도가 아니라 칩 자체의 문제로 열(熱)의 양도체(良導體)를 모듈을 사용하지 못한 문제점이 있었다.
또 다른 문제점은 세락믹판에 2매 사이에 칩을 사용하여 칩에서 발열되는 열을 순간적으로 방열하지 못하여 시트의 냉난방장치의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
더욱 중요한 문제점은 두께가 얇은 세라믹판으로 조립하였으므로 충격에 매우 약한 기계적 강도가 떨어지는 문제점과, 종래의 열전소자는 기판의 유연성과 소자의 기판에 약간의 압력차로 인하여 기판이 균열이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 시트에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 시트에 장착되는 냉난방장치의 열효율을 극대화시키고 발열부와 냉각부에 사용되는 열전소자를 금속기판의 열전냉온소자를 이용하여 장착하여 냉각효율을 극대화한 시트의 냉난방장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 금속기판의 열전소자를 이용한 시트의 냉/난방 장치는 대응하는 양면에 냉각 및 발열하는 서로 다른 환경을 제공하는 금속기판의 열전냉온소자가 병렬로 배열되어 시트쿠션에 내장된 열전냉온소자 플레이트와, 상기 열전냉온소자 플레이트 위에 장착되는 열전달판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예의 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 'A' 부분의 금속기판의 열전냉온소자를 도시한 분해사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
A : 열전냉온소자 A1 : 발냉부
A2 : 발열부 A3 : N-형 반도체칩
A4 : P-형 반도체칩 A5 : 전열막
60 : 시트커버 70 : 열전소자플레이트
80 : 시트백 90 : 시트
100 : 시트큐션
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술하며 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예의 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분의 금속기판의 열전냉온소자를 도시한 분해사시도이다.
도 1 또는 도 2는 본 고안에 도시한 금속기판의 열전냉온소자 이용한 시트의 냉난방장치는 대응하는 양면에 냉각 및 발열하는 서로 다른 환경을 제공하는 열전소자가 병렬로 배열되어 시트쿠션(100)에 내장된 열전소자 플레이트(70)와, 상기 열전소자 플레이트 위에 장착되는 열전달판(50)에 있어서, 상기 열전소자는 열팽창에 대응할 수 있는 유연성과 높은 절연성 및 열전도율이 높은 수지의 공중합체를 이용한 절연물질로 전기적인 절연막으로 1차코팅된 금속판을 소성로에서 열처리한 후, 페이스트(Paste)상의 절연막을 2차코팅하고, 상기 절연막의 접착력을 이용하여 동(銅) 호일면에 필요한 패턴을 에칭(Etching)하여 금속기판(A1,A2)과, 상기의 두 금속판 사이에 N-형 반도체칩(A3)과, P-형 반도체칩(A4)을 샌드위치형으로 배열한 구조의 열전냉온소자(A)를 포함하여 구성된다.
본 고안에 따른 열전냉온소자(A)가 내장된 시트(90)는 시트쿠션(100)과 시트 백(80)으로 형성되며, 상기 시트 쿠션(100)에는 열전소자 플레이트(70)와 열전달판 (50)이 내장된다.
상기 열전냉온소자 플레이트(70)는 대응하는 양면에 냉각 및 발열하는 서로 다른 환경을 제공하는 열전냉온소자(A)가 병렬로 배열되고, 상기 열전달판(50)은 상기 열전소자(10)와 시트커버(60) 사이에 장착되는데 열전달 계수가 높은 구리 (Cu)나 알루미늄(Al)으로 접합시켜 형성되는 것이 바람직하다.
본 고안의 상기와 같은 구성으로, 탑승자가 원하는 냉/난방 시트의 선택에 따라 도면에 도시하지 않았지만 상기 시트(90)의 측면 일정부위에 장착된 정역 스위치를 조작하면 필요시마다 원하는 환경을 용이하게 얻을 수가 있다.
본 고안은 상술한 특징은 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
본 고안의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 탑승자가 정역 스위치를 조작하면 필요시마다 원하는 냉/난방된 시트를 용이하게 얻을 수가 있고, 탑승자의 충격에도 견딜 수 있는 금속기판의 열전냉온소자를 장착함으로써, 냉각효율이 증대와 차량용 시티에 장착이 가능하고, 특히 일반의자에 폭넓게 사용이 가능한 효과가 있으므로 시트산업상 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

  1. 대응하는 양면에 냉각 및 발열하는 서로 다른 환경을 제공하는 열전소자가 병렬로 배열되어 시트쿠션에 내장된 열전소자 플레이트와, 상기 열전소자 플레이트 위에 장착되는 열전달판으로 구성된 시트의 냉/난방 장치에 있어서,
    상기 열전소자는 열팽창에 대응할 수 있는 유연성과 높은 절연성 및 열전도율이 높은 수지의 공중합체를 이용한 절연물질로 전기적인 절연막으로 1차코팅된 금속판을 소성로에서 열처리한 후, 페이스트(Paste)상의 절연막을 2차코팅하고, 상기 절연막의 접착력을 이용하여 동(銅) 호일면에 필요한 패턴을 에칭(Etching)하여 금속기판과, 상기의 두 금속판 사이에 N-형 반도체칩과, P-형 반도체칩을 샌드위치형으로 배열한 구조의 열전냉온소자를 장착함을 특징으로 하는 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 시트냉난방장치.
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