KR200211595Y1 - 릴레이와 릴레이를 구동하는 전기적회로로 구성된 직병렬겸용의 시트히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 릴레이(4.5) 및 그 전기적회로를 이용하여 발열체의 연결구조를 병렬과 직렬의 겸용으로 사용할 수 있게한 자동차 시트히터(SEAT HEATER)(1)에 관한 것이다.

순간적 온도상승을 위하여는 시트히터(1)의 쿠션부분 발열체(2-1)와 백부분의 발열체(3-1)를 병렬연결하여 급속한 온도상승을 꾀하고, 일정온도에서 직렬연결로 전환시켜 사용케 함으로써 효율을 극대화 하는것을 특징으로 하는 직병렬 겸용의 시트히터에 관한 고안이다.

Description

릴레이와 릴레이를 구동하는 전기적회로로 구성된 직병렬 겸용의 시트히터{DUAL TYPE (SERIAL ＆ PARALLEL) SEAT HEATER CONSIST OF RELAY AND IT'S ELECTRO-CIRCUIT}

본 고안은 자동차의 시트히터(1)에 관한 것으로서, 쿠션(2)과 백부분(3)의 발열체를 직렬과 병렬의 겸용으로 사용할수 있게한 직병렬 겸용의 시트히터에 관한 것이다.

기존의 자동차 시트히터는 쿠션(cushion)부분과 백(back)부분의 발열체가 직렬 또는 병렬의 단일구조로 연결된 모노타입(mono type)이다.

사용자의 기호가 착좌시 가능한 빨리 냉기를 없에줌을 원하고 있는 가운데, 순간적 온도상승을 위하여 기존의 방식에서는 전류용량을 높혀만 가는 추세에 있다

단순히 전류용량을 높임에는 비례적으로 발전(GENERATOR) 및 축전(BATTERY)용량의 증가가 수반되어야 함과, 초기 한번의 순간온도상승을 위하여 엄청난 용량의 전류를 기존의 전장부품의 부하와 계속하여 합류(合流)하게 함은 여러 가지 많은 비효율성을 낳게 한다.

본 고안의 기술적 과제는 시트히터(1)의 순간적 온도상승에 필요한 높은 전류와 통상의 사용에 합치되는 완만한 전류치로 양분하여 초기에 순간적 온도의 상승이 필요로 할시에는 쿠션부분의 발열체(2-1)와 백부분의 발열체(3-1)를 병렬로 연결하여 급가온(急加溫)시키고 일정온도에서 직렬로 전환시켜 완만한 전류로 계속 사용하게 함으로써 고전류의 연속사용에서 비롯되는 비경제적 비효율성을 개선할 수 있는 직병렬 겸용의 시트히터를 제공하는 것이다.

도 1은 시트히터를 도시한 사시도

도 2는 시트히터의 결합 상태를 도시한 예시도

도 3는 본 고안의 회로도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1. 시트히터(SEAT HEATER)

2. 쿠션(CUSHION. 방석)

2-1. 쿠션부분의 발열체

2-2. 쿠션발열체도선

3. 백(BACK. 등받이)

3-1. 백부분의 발열체

3-2. 백발열체도선

4. 릴레이(RELAY)1

4-1. 릴레이1의 콤(COM)단자

4-2. 릴레이1의 노멀리 클로즈(NORMALLY CLOSE)단자

4-3. 릴레이1의 노멀리 오픈(NORMALLY OPEN)단자

5. 릴레이(RELAY)2

5-1. 릴레이2의 콤(COM)단자

5-2. 릴레이2의 노멀리 클로즈(NORMALLY CLOSE) 단자

5-3. 릴레이2의 노멀리 오픈(NORMALLY OPEN)단자

6. 콤퍼레이터(COMPARATOR) U1

6-1. 콤퍼레이터 U2

6-2. 콤퍼레이터 U3

8. 플립플롭(FLIP-FLOP) U4

9. 낸더게이트(NAND GATE) U1

10. 입력전원의 -단자

11. 입력전원의 +단자

12. 푸시버튼스위치(PUSH BUTTON SWITCH)

본 고안을 상설하면 다음과 같다.

통상의 승용차 시트히터의 순간온도상승 시험규격은 시트에 착좌(着座)한 상태에서 5분동안에 -30℃에서 +20℃까지 상승해야하며, 최고온도는 45℃로 유지토록 규정되어있다.

따라서 H제작사의 Z모델을 예로 들자면 시트 한 개당의 발열체의 저항값이 쿠션 1.1Ω, 백 1.1Ω으로 직렬연결(합성저항 2.2Ω)되어 있으며, 입력전압이 13.5V일 때 약 6.13A의 전류가 흐르고, 4개의 시트를 동시에 가동시킬 경우에는 약 24.52A의 부하전류가 흐르도록 설계되어 있다.

상기의 조건을 본 고안으로 해결할시에는 시트 한 개당의 발열체의 저항값을 쿠션 2Ω, 백 2Ω으로 설정하면 되는데, 우선 이를 병렬로 연결할때는 그 저항값이 1Ω이 되며, 입력전압이 13.5V일 때 13.5A의 전류가 흐르고, 4개의 시트를 동시에 가동시킬 경우 54A의 부하전류가 흐르게 된다.

그리고 직렬로 연결할시에는 저항값이 4Ω으로 입력전압이 13.5V일 때 3A의 전류가 흐르고, 4개의 시트를 동시에 가동시킬 경우 12A의 전류가 흐르게 된다.

따라서 순간온도의 상승이 필요로 할 경우에는 발열체를 병렬연결하여 시트를 급가온(急加溫)시키고, 일정온도 상승후에는 직렬로 전환하여 적은 부하전류로 동작토록하면 되는데, 첨부한 본 고안의 회로도 및 도면을 인용하여 설명하면 다음과 같다.

쿠션부분의 발열체(2-1) 연결도선의 일단을 입력전원의 -단자(10)에 연결하고 나머지 연결도선의 일단을 백부분의 발열체(3-1) 연결도선의 일단과 결합하여 릴레이1의 콤(COM) 단자(4-1)에 연결하며, 나머지 백부분의 발열체(3-1) 연결도선의 일단을 릴레이2의 콤(COM) 단자(5-1)에 연결한다.

그리고 RELAY1(4)의 노멀리클로우즈(NORMALLY CLOSE)단자(4-2)는 공백상태(blank)로 두고, 노멀리오픈(NORMALLY OPEN)단자(4-3)는 입력전원의 +단자(11)에 연결하며, RELAY2(5)의 노멀리클로우즈(NORMALLY CLOSE)단자(5-2)는 입력전원의 +단자(11)에, 노멀리오픈(NORMALLY OPEN)(5-3)의 단자는 입력전원의 -단자(10)에 각각 연결 구성 된다.

본 고안의 작용은 먼저 시동을 건 상태에서 순간온도 상승를 위하여 푸시버튼스위치(PUSH BUTTON SWITCH)(12)를 눌러 플립플롭(FLIP-FLOP)U4(8)의 입력단을 세트(SET)하게 되면 릴레이1(4)과 릴레이2(5)는 동작(ON)이 되어 시트히터는 병렬로 연결된다.

따라서 전류는 기존의 제품보다 2곱 이상이 흘러 보다 빠른 시간내에 순간적 으로 시트를 데우게 되고, 원하는 설정 온도에서 콤퍼레이터(comparator)U3(6-2)는 OFF신호를 내어 RELAY1(4)은 OFF되고 병렬 연결은 해제되며 동시에 직렬구조로 전환된다.

릴레이2(5)는 직렬연결 상태에서 콤퍼레이터(comparator)U2(6-1) 입력단의 비교값에 따라 ON 또는 OFF를 되풀이하며 일정온도를 유지하게 된다.

상기의 내용과 같이 본 고안에 따르면

동절기 차량엔진열이 엄업(WARM UP)되어 온수히터가 가동되기전 착좌시 순간적 온도상승을 위하여는 시트히터(1)의 쿠션부분 발열체(2-1)와 백부분의 발열체(3-1)를 병렬연결하여 급속한 온도상승을 꾀하고, 일정온도에서 직렬연결로 전환시켜 사용하게 함으로써 효율과 능율을 극대화 할수있다.

Claims (1)

1. 자동차 시트히터(1)의 쿠션부분의 발열체(2-1)와 백부분의 발열체(3-1)를 릴레이 및 릴레이의 전기적 작동회로를 통하여 병렬과 직렬의 연결이 가능하도록 구성된 직병렬 겸용의 시트히터(SEAT HEATER).