KR200310833Y1

KR200310833Y1 - 의자시트용 냉.온조절장치

Info

Publication number: KR200310833Y1
Application number: KR20-2002-0036940U
Authority: KR
Inventors: 박영균
Original assignee: 박영균
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2003-04-26

Abstract

본 고안은 써모 모듈(Thermoelectric Module)을 이용한 의자시트용 냉.온조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 학생용 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 일체로 설치하여 주위의 기후적 환경에 의해 선택한 온도에 따라 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 냉기와 온기를 제공할 수 있도록 함에 따라 쾌적한 학업 환경을 제공할 수 있도록 한 의자시트용 냉.온조절장치에 관한 것이다.

특히, AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시킨 후 안정화시켜 전압제어부에 인가 시켜 줄 수 있도록 하는 전압공급기와;

상기, 전압 공급기로 부터 안정화된 DC전압을 인가받아 이 DC전압을 통해 사용자가 설정한 온도의 냉,온기를 제공할 수 있도록 하는 컨트롤 스위치 박스와;

의자의 착석부와 등받이부에 착탈 가능하게 형성되어 있되, 상기 컨트롤 스위치 박스에서 선택 제공되는 냉,온기를 전면에 전달할 수 있고, 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압 공급기에 인가시켜 전압 공급기에서 컨트롤 스위치 박스 측으로 인가되는 출력을 차단할 수 있도록 하는 써모 모듈부로 구성된다.

Description

의자시트용 냉.온조절장치{COLD ＆ HOT ADJUSTMENT APPARATUS FOR CHAIR}

본 고안은 써모 모듈을 이용한 의자시트용 냉.온조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사무용이나 학생용 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 일체로 설치하여 주위의 기후적 환경에 의해 선택한 온도에 따라 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 냉기와 온기를 제공할 수 있도록 함에 따라 쾌적한 학업 환경을 제공할 수 있도록 한 의자시트용 냉.온조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 수업을 받는 학생은 물론이고 사무를 보는 사무원들은 하루 일과중의 대부분을 착좌한 상태로 보내게 된다.

그러므로 착좌에 있어 좋은 환경을 제공해 줄 수 있어야지만 생리적·정신적으로 상쾌한 수업과 사무를 취할 수 있는 한편, 그렇지 못할 경우 수업과 사무 효율에 막대한 지장을 초래함과 더불어 인체에 크나큰 장애를 제공하여 생활 전반에 걸쳐 커다란 악영향을 초래하게 된다.

이에 따라 오늘날 의자는 여러 인체 공학적인 설계를 개발.도입하여 생산되고 있다.

그러나, 정작 요구되는 주위의 기후적인 환경에는 대응할 수 없는 의자의 개발만이 대부분 취해지고 있어 겨울철 또는 여름철에는 수업과 사무를 보는 이들의몸을 경직시키는 원인과 접하는 부위의 통기 장애를 일으켜 여러 피부 장애를 초래시키는 문제점이 있었다.

그러므로 최근에는 이러한 문제를 해소할 수 있는 개발이 적극 추진되고 있다.

그럼, 이해를 돕기 위해 앞에서 최근 개발된 종래의 선출원 기술(출원번호20-1999-0002579) 하나를 일 예로 제시하여 설명하면 다음과 같다.

이는, 방석 심재인 합성수지 등으로 상하공간을 형성시키고 방석의 중간 뒷면으로 모타팬을 장착하여 모타팬에 전원을 공급하면 모타팬으로 부터 흡입된 공기가 합성수지 공간을 통하여 방석 내로 공기가 주입된 뒤 통기공이 형성된 상면으로 공기를 배출하여 시원하게 하고, 통기공이 형성된 면상발열체를 합성수지 위에 장착하여 추울 때에는 본 발열체에 전원을 공급하여 따뜻하게 사용할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 고안은 실사용시 여러 가지의 문제가 있었다.

이를 순서에 의거하여 구체적으로 나열 설명하면 다음과 같다.

첫째, 의자와 별도 구매를 통해 사용할 수 있는 제품이므로 추가 구매하는데 있어서의 사용자의 경제적 부담을 가중시키는 문제와, 의자 착석부에만 한정적으로 냉기 또는 온기를 제공할 수 있도록 설치할 수 있는 사용상의 한계적인 문제가 있었다.

둘째, 상기 면상발열체에서 다량의 전자파가 발생됨에 따라 사실 쾌적한 환경을 제공하지 못함은 물론이고 면상발열체를 전열선을 통해 가열함으로 화재의 위험성이 있었다.

셋째, 전열선을 통해 면상발열체를 연결해 주어야 하는 제작과정상의 문제로 제작이 용이하지 못하고 실사용시 고장이 발생할 경우 수리가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

넷째, 모타팬을 이용함에 따라 다량의 소음을 발생하는 문제점이 있었다.

다섯째, 방석 전체면에 걸쳐 고른 냉기와 열기를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.그리고 최근에는 본고안과 유사한 목적으로 자동차용 시트에 자동차 배터리 전원으로 펠티어소자를 작동시키고 수냉식 또는 공냉식으로 펠티어소자를 냉각시켜 냉기나 온기를 자동차용 시트에 제공토록 한 것이 국내 출원번호 10-2002-7004924로 선제안된바 있으나, 이는 그보다 앞서 선특허된 국내 출원번호 10-1997-14404의 침구 온도조절장치와 동일기술인 열전소자(Thermo-element)에 전류방향을 바꿔 열전소자가 흡열 및 발열을 하도록 하는 열교환기로 부터 공급되는 열매체인 공기나 물이 배관을 통해 설정된 온도의 냉기와 온기가 설정된 시간동안 매트나 침대매트리스에 자동으로 공급되어 쾌적한 수면환경을 제공토록 한 것과 동일성의 기술로서, 이들 모두는 실사용시 여러가지의 문제점을 가지고 있었다. 즉,첫째, 이들은 수냉 및 공냉을 강제로 실시하기 때문에 모터,펌프등 소음 및 진동에 따른 문제가 있었다.둘째, 배관등 기구적으로 복잡하며, 이러한 배관관로등의 응결수 처리와 제조가격이 비싸다는 문제가 있었다.셋째, 구조적으로 복잡하기 때문에 학생 및 사무용의자에 적용이 불가능한 문제가 있다.넷째, 열효율이 낮고, 제작비용의 상승과 고장시 수리가 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 제반문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 그 목적은 학생용 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 일체로 설치하여 주위의 기후적 환경에 의해 선택한 온도에 따라 의자의 착석부 전면과 등받이부 전면에 냉기와 온기를 제공할 수 있도록 함에 따라 쾌적한 학업 환경을 제공할 수 있도록 한 의자시트용 냉.온조절장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시킨 후 안정화시켜 인가 시켜 줄 수 있도록 하는 전압 공급기와;

의자의 착석부와 등받이부에 착탈 가능하게 형성되어 있되, 상기, 컨트롤 스위치 박스에서 선택 제공되는 냉.온기를 전면에 전달할 수 있고, 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압 공급기에 인가시켜 전압 공급기에서 컨트롤 스위치 박스 측으로 인가되는 출력을 차단할 수 있도록 하는 써모 모듈부로 구성된다.

도 1은 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 구성상태를 도시한 분해사시도.

도 2는 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 요부 구성상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 전기적 계통을 도시한 블록도.

도 4는 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 실사용상태를 도시한 측면도.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 의자 2 : 착석부

4 : 등받이부 6 : 다리

8 : 전원 코드

10 : 전압 공급기 12 : 정류기

14 : 정전압 회로부 16 : 전압 제어부

20 : 컨트롤 스위치 박스 21 : 표시 LED

22 : 온도 설정 볼륨 레버 24 : 냉.온 컨트롤부

26 : 온도 설정부 28 : 냉.온 선택 스위치

29 : 전원 스위치

30 : 써모 모듈부 32 : 마감피

34 : 보온 쿠션 36 : 써모 모듈

38 : 단열재 40 : 열전대판

42a,42b : 온도 센서

이하, 본 고안의 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 구성상태를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 요부 구성상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 전기적 계통을 도시한 블록도이다.

참고로, 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자와 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도시된 바와 같이 본 고안은 AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시킨 후 안정화시켜 인가 시켜 줄 수 있도록 하는 전압 공급기(10)와, 상기, 전압 공급기(10)로 부터 안정화된 DC전압을 인가받아 이 DC전압을 통해 사용자가 설정한 온도의 냉.온기를 제공할 수 있도록 하는 컨트롤 스위치 박스(20)와, 의자(1)의 착석부(2)와 등받이부(4)에 착탈 가능하게 형성되어 있되, 상기, 컨트롤 스위치 박스(20)에서 선택 제공되는 냉.온기를 전면에 전달할 수 있고, 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압 공급기(10)에 인가시켜 전압 공급기(10)에서 컨트롤 스위치 박스(20) 측으로 인가되는 출력을 차단할 수 있도록 하는 써모 모듈부(30)로 구성되어 있다.

한편, 상기, 전압 공급기(10)는 AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시키는 정류기(12)와, 상기, 정류기(12)로 부터 변환된 DC전압을 인가 받아 이 인가된 전원을 안정화된 일정 DC전압으로 변환시키는 정전압 회로부(14)와, 상기, 정전압 회로부(14)로 부터 출력된 안정된 DC전압을 인가 받는 전압 제어부(16)로 구성되어 있고, 상기, 컨트롤 스위치 박스(20)는 전압 제어부(16)에 전달된 안정 DC전압을 사용자가 컨트롤 스위치 박스(20)에 형성된 온도 설정 볼륨 레버(22)를 통해 설정한 온도에 맞는 전압으로 변환시켜 냉.온 컨트롤부(24)로 인가시키는 온도 설정부(26)와, 상기, 온도 설정부(26)에 의해 변환 인가되는 안정 DC전압을 인가 받아 사용자가 컨트롤 스위치 박스(20)에 형성된 냉.온 선택 스위치(28)를 통해 선택한 냉.온 조절에 따라 써모 모듈부(30)의 상.하부면에 냉기 또는 온기를 제공하도록 하는 냉.온 컨트롤부(24)로 구성되어 있으며, 상기, 써모 모듈부(30)는 의자(1)의 착석부(2)와 등받이부(4)에 착탈가능하게 형성되어 있되, 마감피(32)의 일측은 통풍이 가능한 마감재로 구성되며 타측은 보온 쿠션(34)으로 채워 있고, 이 보온 쿠션(34) 내의 양측 중앙에는 써모 모듈(36)이 분할 설치되어 있으며, 상기 써모 모듈(36)의 사이와 양측에는 단열재(38)가 설치되어 있고, 상기 써모 모듈(36)의 상.하부면에는 열전대판(40)이 밀착 설치되어 있으며, 써모 모듈(36)의 상.하부에는 써모 모듈(36)의 어느 일면이라도 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압 공급기(10)의 전압 제어부(16)에 인가시켜 전압 공급기(10)의 출력 전압을 차단토록 하는 온도센서(42a),(42b)가 연결 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 본 고안의 작용을 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 고안인 의자시트용 냉.온조절장치의 실사용상태를 도시한 측면도이다.

이를 먼저 간략히 설명하면 다음과 같다.

이는 의자에 착탈 가능하게 형성되어 있어 의자의 착좌감과 실사용상의 기능성 및 효율성 그리고, 안전성 등을 향상시켜 줄 수 있는 작용을 이룰 수 있게 된다.

즉, 여기서 말하는 착좌감의 향상이란 보온 쿠션(34)을 일체로 구비하고 있는 써모 모듈부(30)를 의자(1)의 착석부(2)와 등받이부(4)에 제공하여 주었기 때문이고, 실사용상의 기능성 및 효율성이란 주위의 기후적인 환경에 대응하여 착좌한 의자의 온도를 선택적으로 높이거나 낮게 하여 줄 수 있으므로 일반 기능만을 제공하던 기존의 의자의 비해 월등한 기능성을 제공하여 줄 수 있음과 더불어 이로 인해 의자(1)를 많이 이용하는 이들의 공부 및 작업 효율을 향상시켜 줄 수 있기 때문이다.

또한, 안전성이란 환경친화적인 써모 모듈을 사용하여 냉.온기를 제공하도록 설계하였기 때문에 실사용시 전자파의 발생을 최소화할 수 있음과 더불어 전열선과 같은 위험 요소를 구성에 배제하고 또한 과열과 과승을 사전 감지하여 자체의 동작을 중지할 수 있기 때문이다.

상술한 작용을 구현할 수 있는 본 고안의 작동을 더욱 구체적으로 설명하면다음과 같다.

본 고안은 전압공급기(10)의 정류기(12)에 전원 코드(8)를 통해 AC 전원을 인가한 후 전원 스위치(29)을 "ON"시키면 이 AC 전원은 DC 전압으로 변환되며, 이 변환된 DC 전압은 정전압회로부(14)에 인가된다.

그리고 이렇게 DC전압을 전달받은 정전압회로부(14)는 이 DC전압을 안정화된 일정 DC전압으로 변환시켜 전압 제어부(16)로 인가시킨다.

전압 제어부(16)로 인가된 전압은 온도 설정부(26)에 선택된 온도에 맞는 전압으로 변환되어 냉.온 컨트롤부(24)에 인가되어 써모 모듈부(30)의 써모 모듈(36)의 상.하부면 중 일면을 냉각 또는 온열시키게 된다.

참고로, 냉.온 선택 스위치(28)를 통해 냉.온 컨트롤부(24)에서 선택되어 일면이 냉각 또는 온열되는 써모 모듈부(30)의 써모 모듈(36)은 상.하부면 중 일면이 냉각되면 타면은 상반되게 온열된다.

이때, 냉.온 선택 스위치(28)를 통해 냉각 또는 온열이 선택되면 이를 형성하고 있는 컨트롤 스위치 박스(20)에 설치된 표시 LED(21)가 냉각 또는 온열 상태를 발광 표시하게 된다.

또한, 써모 모듈부(30)의 상.하부면에 각각 연결 설치된 온도센서(42a),(42b)는 선택되어진 일면의 온도센서(42a),(42b)에 의해 전압제어부(16)의 출력 전압을 조절하여 써모 모듈부(30)의 온도를 조절하게 된다.

여기서, 상기 온도센서(42a),(42b)는 써모 모듈부(30)의 상.하부면 중 어느 일면에 과열 또는 과승이 발생할 경우 신호를 검출하여 전압공급기(10)의 전압 제어부(16)에 인가되는 출력을 차단하게 된다.

한편, 본 고안은 때에 따라서는 DC전원을 사용할 수도 있다.

즉, DC 아답터를 연결하여 사용할 경우에는 상기 정전압 회로부(14)에 직접 연결하여 사용하여도 무방하기 때문이다.

참고로 본 고안은 다양하게 변형 실시될 수 있고, 여러 가지의 형태를 취할 수 있으나 상기 고안의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다.

그러므로, 본 고안은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 인정되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

즉, 본 고안을 설명하는데 있어 학생용 의자시트를 일 예로 제시하여 설명하였으나 이는 사무용 의자시트 등에도 용이하게 제공하여 사용할 수 있기 때문이다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 보온 쿠션을 일체로 구비하고 있는 써모 모듈부를 의자의 착석부와 등받이부에 제공하여 주었기 때문에 의자의 착좌감을 향상시켜 줄 수 있고, 주위의 기후적인 환경에 대응하여 착좌한 의자의 온도를 선택적으로 높이거나 낮게 하여 줄 수 있으므로 일반 기능만을 제공하던 기존의 의자의 비해 월등한 기능성을 제공하여 줄 수 있음과 더불어 이로 인해 의자를 많이 이용하는 학생 및 사무원들의 공부 및 작업 효율을 향상시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 환경친화적인 써모 모듈을 사용하여 냉.온기를 제공하도록 설계하였기 때문에 실사용시 전자파의 발생을 최소화할 수 있음과 더불어 전열선과 위험 요소를 구성에 배제하고 또한 과열과 과승을 사전 감지하여 자체의 동작을 중지할 수 있기 때문에 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 펌프와 모터팬등의 기계적인 작동부분과 배관이 없으므로 제작이 수월하고, 실사용시 고장 수리를 신속.용이하게 할 수 있으며, 또한 소음이 없고 냉,온기가 의자의 착석부와 등받이부에 직접 전달됨으로 열효율이 좋고 전력소비도 적을 뿐만 아니라 무소음 무진동이므로 이용자의 편의성을 향상 시켜 줄 수 있는 효과가 있으며, 전체면에 걸쳐 고른 냉기와 열기를 제공할 수 있음에 따라 사용자의 이용상의 만족도를 최대화할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

사용자의 선택에 따라 인체의 특정 부위에 냉.온기를 제공해 줄 수 있도록 제작된 의자시트에 있어서,

AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시킨 후 안정화시켜 인가 시켜 줄 수 있도록 하는 전압공급기(10)와;

상기, 전압공급기(10)로 부터 안정화된 DC전압을 인가받아 이 DC전압을 통해 사용자가 설정한 온도의 냉,온기를 제공할 수 있도록 하는 컨트롤 스위치 박스(20)와;

의자(1)의 착석부(2)와 등받이부(4)에 착탈 가능하게 형성되어 있되, 상기, 컨트롤 스위치 박스(20)에서 선택 제공되는 냉,온기를 전면에 전달할 수 있고, 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압공급기(10)에 인가시켜 전압공급기(10)에서 컨트롤 스위치 박스(20) 측으로 인가되는 출력을 차단할 수 있도록 하는 써모 모듈부(30)로 구성됨을 특징으로 하는 의자시트용 냉.온조절장치.
제 1항에 있어서 상기, 전압 공급기(10)는 AC전원을 인가 받아 DC전압으로 변환시키는 정류기(12)와;

상기, 정류기(12)로 부터 변환된 DC전압을 인가 받아 이 인가된 전원을 안정화된 일정 DC전압으로 변환시키는 정전압회로부(14)와;

상기, 정전압회로부(14)로 부터 출력된 안정된 DC전압을 인가 받는 전압제어부(16)로 구성됨을 특징으로 하는 의자시트용 냉.온조절장치.
제 1항에 있어서 상기, 컨트롤 스위치 박스(20)는 전압제어부(16)에 전달된 안정 DC전압을 사용자가 컨트롤 스위치 박스(20)에 형성된 온도 설정 볼륨 레버(22)를 통해 설정한 온도에 맞는 전압으로 변환시켜 냉.온컨트롤부(24)로 인가시키는 온도설정부(26)와;

상기, 온도설정부(26)에 의해 변환 인가되는 안정 DC전압을 인가 받아 사용자가 컨트롤 스위치 박스(20)에 형성된 냉.온 선택 스위치(28)를 통해 선택한 냉.온 조절에 따라 써모 모듈부(30)의 상.하부면에 냉기 또는 온기를 제공하도록 하는 냉.온 컨트롤부(24)로 구성됨을 특징으로 하는 의자시트용 냉.온조절장치.
제 1항에 있어서 상기, 써모 모듈부(30)는 의자(1)의 착석부(2)와 등받이부(4)에 착탈가능하게 형성되어 있되, 마감피(32)의 일측은 통풍이 가능한 마감재로 구성되며 타측은 보온 쿠션(34)으로 채워 있고, 이 보온 쿠션(34) 내의 양측 중앙에는 서모 모듈(36)이 분할 설치되어 있으며, 상기 써모 모듈(36)의 사이와 양측에는 단열재(38)가 설치되어 있고, 상기 서모 모듈(36)의 상.하부면에는 열전대판(40)이 밀착 설치되어 있으며, 써모 모듈(36)의 상.하부에는 써모 모듈(36)의 어느 일면이라도 과열 또는 과승이 될 경우 이 검출 신호를 전압공급기(10)의 전압제어부(16)에 인가시켜 전압공급기(10)의 출력 전압을 차단토록 하는 온도센서(42a),(42b)가 연결 구성됨을 특징으로 하는 의자시트용 냉.온조절장치.