KR200368796Y1 - 냉난방장치를 갖는 자동차 시트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉난방장치를 갖는 자동차 시트에 관한 것으로, 자동차의 시트쿠션(C)과 시트 백(B)의 하부와 후부에 각각 설치되어 실내의 공기를 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)의 내부로 흡입하기 위한 전동 팬(10)과; 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)하부에서 흡입된 공기를 각각 시트 쿠션(C)의 상부와 시트 백(B)의 전방으로 공급하기 위한 공기공급통로(22)가 형성된 쿠션재(20)와; 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)내부에 설치된 쿠션재(20)의 상부(전방)에 적층설치되어 적어도 시트에 앉은 인체의 둔부와 등에 접촉되는 넓이만큼 공기공급통로(22)로 유입된 공기를 확산시키기 위한 공기확산층(30)과; 이 공기확산층(30)의 상부에 적층되고, 전원의 인가에 의하여 발열되는 열선(42)이 내부에 배치되며, 배치된 열선(42)의 사이사이로 공기유통구멍(44)이 천공된 히팅패드(40)와; 이 히팅 패드(40)의 상부에 적층되고 외부로 노출되어 공기확산층(30)을 통해 히팅패드(40)의 공기유통구멍(44)을 통해 공급된 공기가 배출되는 다수의 공기배출구멍(52)이 형성된 시트 커버(50);를 포함하여 이루어진다.

Description

냉난방장치를 갖는 자동차 시트 {A Vehicle seat with cooling/heating device}

본 고안은 냉난방장치를 갖는 자동차 시트에 관한 것으로, 특히 땀이 많이 나는 여름철에는 통풍기능을 가지도록 하고 온도가 낮은 겨울철에는 히팅기능을 갖도록 함으로써 계절에 상관없이 편리하고 쾌적하게 사용할 수 있도록 시트 쿠션과 시트 백의 내부로 공기를 불어 넣기 위한 전동 팬과 전원의 인가에 의하여 발열되는 열선이 내부에 배치된 히팅패드를 시트 내부에 설치하여 착석자가 필요에 따라 시트를 난방 또는 냉방(통풍)시킬 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 또, 상기한 냉난방장치를 갖는 자동차 시트에 차량 내부의 공기정화를 위한 음이온발생기를 함께 설치함으로써 시트의 통풍 또는 난방시 실내의 공기오염상태에 따라 공기정화가 이루어지도록 함으로써 보다 쾌적한 상태에서 운전이 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 동절기에 자동차의 시동초기 시트에 착석할 때 느끼는 차가움을 해소시키고 보다 안락하고 쾌적한 상태에서 운전하거나 탑승할 수 있도록 한 시트히터에 대하여는 다양한 기술이 공지되어 있으며, 고온다습한 하절기에 시트에 오랫동안 앉아 있어야 할 때 발생될 수 있는 습진이나 짓무름 등을 방지하기 위한 통풍시트에 대한 기술도 다양하게 공지되어 있다.

또한, 상기한 시트히터와 통풍시트를 조합하여 계절에 상관없이 전천후로 유용하게 사용할 수 있도록 한 자동차 시트의 냉/난방(환기)장치도 현재 사용되고 있다.

상기한 종래기술에 의한 자동차 시트의 냉난방장치는 그 시스템 구성이 매우 복잡하여 고장이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 이의 제조비용이 고가인 관계로 대중화되지 못하고 일부 고급차량에만 옵션으로 제공되고 있는 상황이다.

또, 이온발생기, 특히 음이온발생기는 최근 건강에 대한 효과가 입증되어 가정은 물론 차량에도 설치되고 있는데, 이러한 차량용 음이온 발생기는 시거 잭에 전원을 접속하고 차량의 실내에 설치하여 사용하는 외장형과, 공조기 내부에 설치되는 내장형이 있다. 이 음이온발생기는 차량의 실내로 유입된 오염된 공기중의 악취 및 매연과 담배연기, 미세먼지 등을 효과적으로 제거하는 것으로 알려져 있고, 다량의 음이온이 함유된 공기를 호흡할 경우 인체의 피로회복 및 스트레스 해소를 도모하여 숲속에서 휴양을 하는 것과 같은 효과를 주게 된다.

한편, 종래의 음이온발생기는 음이온의 생성과 동시에 미량의 오존이 발생하게 되는데, 이때 발생한 오존은 강력한 산화력 때문에 인체에 치명적인 영향 예를 들면, 오존을 흡입한 경우 폐 세포의 조직을 파괴시켜 호흡기능을 떨어뜨릴 수 있고, 세포 핵 속의 유전자를 손상시켜 DNA의 돌연변이로 암을 유발할 수도 있다는 것이며, 이와 같은 이유에 의해 종래의 음이온발생기는 부수적으로 발생된 오존이 정화된 공기중으로 유출되는 것을 방지하기 위한 복잡한 장치를 더 구비하여야 하는 등 장치 전체가 복잡해지고 비용이 많이 들게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 기존의 자동차 시트 냉난방장치보다 훨씬 간단하고 부품수도 적어 고장발생의 염려가 적고, 이의 설치 또한 용이하여 어느 차종에도 부담없이 적용 가능하도록 하며, 동절기에는 따뜻한 상태를 유지할 수 있도록 하고, 여름철에는 통풍 또는 냉방기능을 갖는 자동차 시트를 제공하는데 있다.

본 고안은 또, 상기한 통풍 또는 냉방기능을 갖는 자동차 시트에 차량 내부의 공기정화를 위한 음이온발생기를 함께 설치함으로써 시트의 통풍 또는 난방시 실내의 공기오염상태에 따라 공기정화가 이루어지도록 하여 보다 쾌적한 상태에서운전이 가능하도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 자동차의 시트 쿠션과 시트 백의 하부와 후부에 각각 설치되어 실내의 공기를 시트 쿠션과 시트 백의 내부로 흡입하기 위한 전동 팬과; 상기 시트 쿠션과 시트 백 하부에서 흡입된 공기를 각각 시트 쿠션의 상부와 시트 백의 전방으로 공급하기 위한 공기공급통로가 형성된 쿠션재와; 상기 시트 쿠션과 시트 백 내부에 설치된 쿠션재의 상부(전방)에 적층설치되어 적어도 시트에 앉은 인체의 둔부와 등에 접촉되는 넓이만큼 공기공급통로로 유입된 공기를 확산시키기 위한 공기확산층과; 상기 공기확산층의 상부에 적층되고, 전원의 인가에 의하여 발열되는 열선이 내부에 배치되며, 배치된 열선의 사이사이로 공기유통구멍이 천공된 히팅 패드와; 상기 히팅 패드의 상부에 적층되고 외부로 노출되어 공기확산층과 히팅 패드의 공기유통구멍을 통해 공급된 공기가 배출되는 다수의 공기배출구멍이 형성된 시트 커버;를 포함하여 이루어지는 냉난방장치를 갖는 자동차 시트를 제공한다.

본 고안에서 상기 전동 팬은 바람직하게는 시트 쿠션 전방 하부의 좌,우측과 시트 백 후방 상부의 좌,우측에 각각 각각 설치되며, 그 회전속도는 조절스위치에 의해 적어도 2단 이상 가변조절되도록 하고, 히팅패드의 열선도 조절스위치에 의해 적어도 2단 이상으로 온도조절되도록 한다.

또한, 공기확산층은 각각 육각의 망형으로 직조되고 상하로 이격된 상부망과 하부망 사이에 합성수지사가 지그재그식으로 연결되어 통기성과 신축성을 갖도록한다.

본 고안은 또, 상기 시트 쿠션 또는 시트 백의 쿠션재에 형성된 공기공급통로에 음이온을 방출하는 음이온생성부를 설치하고, 이 음이온생성부는 차량 내부의 공기오염상태를 감지하는 공기오염감지센서에서 감지된 실제 오염정도와 제어부에 설정된 기준치와의 비교에 의해 자동으로 구동이 제어되도록 함으로써 시트의 냉,난방과 동시에 시트쿠션 또는 시트 백의 상부/전방으로 방출되는 공기에 다량의 음이온이 포함되도록 하여 실내 공기정화 및 운전자/탑승자의 피로회복을 도모할 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 분해사시도,

도 2는 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 일부 절개사시도,

도 3은 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 단면도,

도 4는 공기확산층의 확대도,

도 5는 본 고안에 의한 냉난방장치의 블럭구성도,

도 6은 본 고안의 작동상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C : 시트 쿠션 B : 시트 백

10 : 전동 팬 12 : 망체

20 : 쿠션재 22 : 공기공급통로

26 : 망형 커버 28 : 실링 패드

29 : 개구부 30 : 공기확산층

32 : 상부체 34 : 하부체

36 : 합성수지사 40 : 히팅 패드

42 : 열선 44 : 공기유통구멍

46 : 과부하보호기 48 : 다공성 스폰지

50 : 시트 커버 52 : 공기배출구멍

60 : 스위치박스 62 : 냉/난방선택스위치

64 : 온도/풍속조절스위치 66 : 음이온 동작설정스위치

70 : 제어부 72 : 히터전원 출력조절회로

74 : 전동 팬 속도조절회로 76 : 음이온발생기 구동회로

80 : 공기오염감지센서 90 : 음이온발생기

92 : 고전압발생부 94 : 음이온생성부

이하, 본 고안을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 분해사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 일부절개 사시도이며, 도 3은 본 고안에 의한 냉난방장치가 설치된 자동차 시트의 단면도이고, 도 4는 본 고안에 의한 시트확산층의 단면도이다.

상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안은 자동차의 시트쿠션(C)과 시트 백(B)의 하부와 후부에 각각 설치되어 실내의 공기를 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)의 내부로 흡입하기 위한 전동 팬(10)과; 상기 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)하부에서 흡입된 공기를 각각 시트 쿠션(C)의 상부와 시트 백(B)의 전방으로 공급하기 위한 공기공급통로(22)가 형성된 쿠션재(20)와; 상기 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)내부에 설치된 쿠션재(20)의 상부(전방)에 적층설치되어 적어도 시트에 앉은 인체의 둔부와 등에 접촉되는 넓이만큼 공기공급통로(22)로 유입된 공기를 확산시키기 위한 공기확산층(30)과; 상기 공기확산층(30)의 상부에 적층되고, 전원의 인가에 의하여 발열되는 열선(42)이 내부에 배치되며, 배치된 열선(42)의 사이사이로 공기유통구멍(44)이 천공된 히팅패드(40)와; 상기 히팅 패드(40)의 상부에 적층되고 외부로 노출되어 공기확산층(30)을 통해 히팅패드(40)의 공기유통구멍(44)을 통해 공급된 공기가 배출되는 다수의 공기배출구멍(52)이 형성된 시트 커버(50);를 포함하여 이루어져 있다.

도면중 부호 26과 28은 각각 쿠션재(20)의 공기공급통로(22)상부에 차례대로 얹혀지는 망형 커버와 실링 패드이고, 부호 29는 실링 패드(28)에 형성된 개구부이며, 부호 48은 히팅패드(40)상부에 얹혀지는 다공성 스폰지이다.

상기 실링 패드(28)는 단열성 및 기밀성을 갖는 합성고무재질 등으로 제작하여 전동 팬(10)에서 흡입된 공기가 하부의 쿠션재(20)쪽으로 유출되는 것을 방지함과 아울러, 상부의 히팅 패드(40)에서 발생된 열이 낭비되는 것을 방지하기 위한 단열재의 기능도 발휘할 수 있도록 한다.

상기 다공성 스폰지(40)는 공기확산층(30)과 히팅패드(40)를 거친 공기가 시트커버(50)쪽으로 배출되는데 지장이 없도록 함과 아울러 시트 커버(50)와 공기확산층(30)이 직접 맞닿는 것을 방지하여 시트 커버(50)의 손상을 막고 착석자가 앉았을 때 딱딱하지 않고 둔부와 등부분에 적정한 쿠션감을 갖도록 하기 위한 것이다.

상기 전동 팬(10)은 직류전원에 의해 구동되는 구동소음이 없는 DC모터로 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)에 각각 2개씩 1조를 이루어 설치되며, 공기확산층(30) 또는 쿠션재(20)과 맞닿는 부분에는 팬(10)의 회전에 영향이 없도록 망체(12)를 부착하여 설치한다.

상기 쿠션재(20)는 통상적인 자동차용 쿠션재로 시트 쿠션(C)의 전방 양측에는 수직으로 공기공급통로(22)가 형성되고, 시트 백(B)의 상부 양측에는 수평으로 공기공급통로(22)가 형성되어 각 공기공급통로(22)에 각각의 전동 팬(10)을 대응되게 설치함으로써 각각 시트 쿠션(C)의 하부에서 상부로, 시트 백(B)의 후부에서 전방으로 공기를 공급할 수 있도록 한다.

상기 공기확산층(30)은 도 4의 확대사시도에 도시된 바와 같이 육각의 망상체로 짜여진 상부체(32)와 하부체(34)사이에 합성수지사(36)가 지그재그식으로 직조되어 자체가 상,하 및 좌우방향으로의 통기성을 가지도록 함과 동시에 상,하방향으로의 하중(좌석에 앉은 사람의 하중)에 대하여 찌그러지지 않고 적정한 쿠션을 갖도록 되어 있다.

상기 히팅패드(40)는 내열성 부직포 내부에 열선(42)이 지그재그형태로 포설되어 있으며, 이 히팅패드(40)에는 열선(42)의 사이사이로 가능한 많은 공기유통구멍(44)이 천공되어 상기 공기확산층(30)에서 넓게 확산된 공기가 히팅패드(40)를 통과하여 상부의 시트 커버(50)를 통해 원활히 배출될 수 있도록 한다.

도 5는 본 고안에 의한 냉난방장치의 블럭구성도로서, 본 고안은 전원공급부에서 공급된 전원을 히팅패드(40)와 전동 팬(10)으로 공급하여 냉/난방을 수행하도록 하되, 착석자가 스위치박스(60)에 설치된 토글스위치 방식의 냉/난방 선택스위치(62)의 조작에 의해 히팅패드(40)를 구동시킬 것인지 또는 전동 팬(10)을 구동시킬 것인지를 선택할 수 있도록 되어 있고, 착석자는 또 스위치박스(60)에 설치된 온도/풍속조절스위치(64)를 조작하여 자신이 원하는 상태의 난방 또는 냉방(통풍)의 정도를 조절할 수 있도록 되어 있으며, 제어부(70)에서는 상기 스위치(62,64)의 조작여부 및 조작상태에 따라서 히터전원 출력조절회로(72)와 전동 팬 속도조절회로(74)를 통해 히팅패드(40)와 전동 팬(10)을 제어하도록 되어 있다.

또한, 본 고안은 차량의 실내공기오염상태를 감지하기 위한 공기오염감지센서(80)와 음이온발생기(90)가 부가되어 있으며, 공기오염감지센서(80)는 차량의 실내 적정위치, 예를 들면 도 3에서와 같이 시트와 실내 바닥사이의 공간에 설치되어 차량 내부의 공기오염상태를 감지하도록 되어 있고, 이 센서(80)에서 감지된 신호데이터는 제어부(70)의 음이온발생기 구동회로(76)로 입력되어 이 구동회로(76)내부의 메모리에 설정되어 저장되어 있는 기준데이터와 비교과정을 거쳐 센서(80)에서 감지된 신호 데이터의 값이 기준데이터의 값보다 클 경우 즉, 오염농도가 기준농도보다 높을 경우 음이온발생기(90)의 고전압발생부(92)가 구동되도록 하여 음이온생성부(94)에서 음이온이 방출되도록 되어 있고, 센서(80)에서 감지된 신호 데이터의 값이 기준데이터의 값보다 작을 경우 즉, 오염농도가 기준농도보다 낮을 경우에는 음이온발생기(90)의 고전압발생부(92)의 구동이 정지되도록 되어 있다.

상기 음이온발생기 구동회로(76)는 스위치박스(60)의 음이온 동작설정스위치(66)에 의해 1차적으로 동작이 제어되어 필요시에만 구동되도록 함으로써 절전이 가능하도록 되어 있다.

상기 음이온생성부(90)의 고전압발생부(92)는 제어부(90)와 함께 구성되는 것이 바람직하며, 음이온이 방출되는 음이온생성부(94)만을 시트 쿠션(C) 또는 시트 백(B)의 쿠션재(20)에 형성된 공기공급통로(22)에 설치하여 전동 팬(10)에 의해 흡입된 공기중에 음이온을 방출하여 시트쿠션(C) 또는 시트 백(B)의 상부 또는 전방으로 다량의 음이온을 포함하는 공기를 배출시킬 수 있게 된다.

본 고안에 적용되는 음이온발생기는 음이온생성부(94)가 브러시형태의 도전성 섬유다발로 이루어져 있으며, 여기에 고전압발생부(92)의 고전압을 인가하는 방식이 채용되는데, 이는 기존의 불꽃방전을 이용한 음이온발생기에서의 문제점이었던 오존이 전혀 발생되지 않게 된다. 이와 같은 무오존 클러스터(cluster) 음이온발생기의 원리와 구조는 한국 실용신안등록 제308262호 등에 구체적으로 기재되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 히팅패드(40)에는 써미스터로 이루어진 과부하보호기(46)가 설치되어 열선의 손상을 방지함과 아울러 적정온도범위를 유지할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 냉난방장치는 동절기에 시트 난방을 하고자 할 경우에는 착석자가 스위치박스(60)에 설치된 토글스위치 방식의 냉/난방 선택스위치(62)를 조작하여 히팅패드(40)를 구동시키고, 겸용의 온도/풍속조절스위치(64)를 조작하여 자신이 원하는 상태의 난방온도를 선택하면 히팅패드(40)의 열선(42)이 전기저항에 의해 발열하여 시트를 따뜻하게 해줌으로써 시동 초기는 물론 운전 중 차가움을 느끼지 않도록 할 수 있게 된다.

또, 하절기와 같이 고온다습한 경우에는 착석자가 스위치박스(60)에 설치된냉/난방 선택스위치(62)를 조작하여 전동 팬(10)을 구동시키고, 온도/풍속조절스위치(64)를 조작하여 자신이 원하는 상태로 전동 팬(10)의 구동속도를 조절하면 실내의 공기가 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)의 하부 및 후방으로부터 유입되어 공기확산층(30)을 통과하여 넓게 확산되면서 히팅패드(40)의 공기유통구멍(44)을 거쳐 시트 커버(50)의 공기배출구멍(52)을 통해 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)에 닿아 있는 착석자의 하체와 등 부분에 공기를 불어주게 되므로 피부의 땀을 식혀주게 되는 것이며, 이로 인해 착석자가 갖는 불쾌한 느낌을 없애고 쾌적한 상태로 이동할 수 있으며, 장시간동안 운전에 종사하는 기사에게는 습진이나 피부염증에 대한 염려를 덜어 줄 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 또, 상기한 시트의 통풍(냉방)과 히팅에 겸하여 공기오염 감지센서(80)에서 감지된 차동차 실내 공기의 오염정도가 제어부(70)의 음이온발생기 구동회로(76)의 메모리에 입력되어 있는 기준치보다 높을 경우에는 자동적으로 음이온을 발생시키게 되고, 이 음이온은 전동 팬(10)의 송풍력에 의해 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)의 내부를 통해 실내로 방출됨으로써 이 음이온에 의한 실내공기 중의 악취, 담배연기, 매연 등의 제거는 물론 시트에 착석한 운전자와 동승자에게 신선한 공기를 제공하게 됨으로써 운전중의 피로를 해소할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 전동 팬과 공기확산층, 히팅패드 그리고 공기배출구멍이 형성된 시트 커버로 이루어져 착석자가 선택스위치를 조절하는 것에 의해 난방 또는 냉방(환기)를 선택하여 기온이 낮은 동절기와 고온다습한 하절기에 쾌적한 상태를 유지할 수 있으며, 시스템이 간단하고 부품수가 적어 이의 제조비용이 저렴하므로 여러 차량에 부담없이 적용하는 것이 가능하고, 더욱이 무오존 클러스터 음이온발생기를 이와 함께 구비함으로써 시트의 냉/난방과 동시에 차량 내부의 담배연기나 매연 등의 공해 물질 및 각종 악취를 제거할 수 있으며, 시트에 착석한 운전자와 동승자에게 음이온이 다향 함유된 신선한 공기를 제공하게 됨으로써 운전중에 피로 및 스트레스를 해소할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 자동차의 시트쿠션(C)과 시트 백(B)의 하부와 후부에 각각 설치되어 실내의 공기를 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)의 내부로 흡입하기 위한 전동 팬(10)과;

   상기 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)하부에서 흡입된 공기를 각각 시트 쿠션(C)의 상부와 시트 백(B)의 전방으로 공급하기 위한 공기공급통로(22)가 형성된 쿠션재(20)와;

   상기 시트 쿠션(C)과 시트 백(B)내부에 설치된 쿠션재(20)의 상부(전방)에 적층설치되어 적어도 시트에 앉은 인체의 둔부와 등에 접촉되는 넓이만큼 공기공급통로(22)로 유입된 공기를 확산시키기 위한 공기확산층(30)과;

   상기 공기확산층(30)의 상부에 적층되고, 전원의 인가에 의하여 발열되는 열선(42)이 내부에 배치되며, 배치된 열선(42)의 사이사이로 공기유통구멍(44)이 천공된 히팅패드(40)와;

   상기 히팅 패드(40)의 상부에 적층되고 외부로 노출되어 공기확산층(30)을 통해 히팅패드(40)의 공기유통구멍(44)을 통해 공급된 공기가 배출되는 다수의 공기배출구멍(52)이 형성된 시트 커버(50)와;

   차량의 실내공기오염상태를 감지하기 위한 공기오염감지센서(80)와;

   브러시형태의 탄소섬유다발로 이루어진 음이온생성부(94)에 고전압발생부(92)의 고전압을 인가하여 음이온을 발생시키는 음이온발생기(90)와;

   상기 센서(80)에서 감지된 신호데이터와 메모리에 기저장된 기준데이터와 비교하여 상기 센서(80)에서 감지된 신호 데이터의 값이 기준데이터의 값보다 클 경우 상기 고전압발생부(92)를 구동시키는 음이온발생기 구동회로(76)를 갖는 제어부(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방장치를 갖는 자동차 시트.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 음이온생성부(94)는 공기공급통로(22)에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉난방장치를 갖는 자동차 시트.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기오염감지센서(80)는 시트와 실내 바닥사이의 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉난방장치를 갖는 자동차 시트.