KR20040015599A - 차량 시트의 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 차량의 냉각구조가 실내의 공기 온도를 낮출 수 있으나 차량의 시트의 온도가 빨리 낮아지도록 하지 못하는 문제점이 있기 때문에,

엔진과 연결되어 작동되고 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 저온 고압 상태가 되도록 하는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액체 상태가 되도록 하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 나온 저온 저압의 냉매가 기화되어 기체 상태가 되도록 하는 증발기와, 상기 응축기에서의 열교환을 위해 외부 공기를 공급하는 송풍 팬과, 상기 증발기의 일측에 설치되어 증발기에서의 열교환을 통해 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하는 블로워와, 차량의 시트 내부에서 수회 왕복되도록 설치되고 상기 팽창밸브에서 나온 냉매의 일부를 이용하여 시트를 냉각시키는 시트 배관부와, 상기 시트 배관부로 공급되는 냉매의 흐름을 단속하는 유동제어부로 구성됨으로써,

기존의 차량 냉각구조를 이용하여 시트를 빠르게 냉각시킬 수 있으므로 큰 비용을 추가하지 않고도 여름철에 쾌적한 운전환경 하에서 운전을 할 수 있도록 하는 차량 시트의 냉각구조에 관한 것이다.

Description

차량 시트의 냉각구조 {Seat cooling of vehicle}

본 발명은 차량의 시트를 냉각시키는 기술에 관한 것으로서, 특히 에어컨을작동시키는 과정에서 냉매의 일부를 인출하여 차량 시트를 냉각시키도록 한 차량 시트의 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 여름철에는 주차되어 있는 차량의 내부 공기가 데워져 실내 온도가 실외 온도에 비해 매우 높아지게 된다. 따라서, 주차되어 있던 차량에 탑승하는 경우 대부분 환기를 시킨 다음 일정 시간동안 에어컨을 작동시켜 실내 온도가 내려가도록 한 다음에 탑승하게 된다.

여기서, 차량의 냉각구조를 개략적으로 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같은 냉매 시스템이 차량에 설치되어 실내를 냉방하고 있음을 알 수 있다. 즉, 차량의 냉각구조는 엔진과 연결되어 작동되고 냉매를 고온 고압의 액체 상태로 압축하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에서 나온 냉매와 외부 공기 사이의 열교환을 통해 저온 고압 상태가 되도록 하는 응축기(14)와, 상기 응축기(14)에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액체 상태가 되도록 하는 팽창밸브(13)와, 상기 팽창밸브(13)에서 나온 저온 저압의 냉매가 기화되어 기체 상태가 되도록 하는 증발기(12)와, 상기 응축기(14)에서의 열교환을 위해 외부 공기를 공급하는 송풍팬(16)과, 상기 증발기(12)의 일측에 설치되어 증발기(12)에서의 열교환을 통해 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하는 블로워(15)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 차량의 냉각구조는 엔진이 작동될 때 에어컨 스위치를 넣게 되면 압축기가 작동되어 냉매를 순환시킴으로써 차 실내를 냉방하게 된다.

차량의 시동을 켠 후 에어컨 스위치를 온 시키게 되면, 압축기(11)가 엔진에 의하여 구동된다. 상기 압축기(11)가 작동됨에 따라 냉매는 유로를 따라 흐르게 되는데, 압축기(11)에서 압축된 냉매는 응축기(14)를 통과하면서 액화된다. 즉, 응축기(14)의 일측에 설치된 송풍팬(16)이 외부 공기를 응축기(14) 측으로 공급하여 고온 고압의 냉매와 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 하게 되며, 이러한 열교환을 통해 고온 고압의 기체 냉매가 액화되어 저온 고압의 상태가 된다.

응축기(14)에서 나온 냉매는 냉매배관을 따라 흐르다 팽창밸브(13)로 유입되며, 팽창밸브(13)에서는 액체 상태의 냉매가 팽창되면서 저온 저압의 상태가 되며, 이 저온 저압 상태의 냉매가 증발기(12)에서 급격하게 팽창되면서 주위의 공기 온도를 떨어뜨리게 된다. 이때, 상기 증발기(12)의 일측에 설치된 블로워(15)가 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하게 되고, 그에 따라 실내 측의 온도가 하강하게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 차량의 냉각구조는 실내의 공기 온도를 낮출 수 있으나 차량의 시트의 온도가 빨리 낮아지도록 하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 차량의 시트는 복사열에 의해 1차적으로 데워지고 차량 내부의 온도가 올라감에 따라 점차 온도가 올라가게 되어 실내 온도보다 더 높은 온도가 된다. 그람에도 불구하고 차량의 시트를 직접적으로 냉각시킬 수 있는 수단은 아직 없다.

따라서, 에어컨을 작동시킬 때 실내 온도는 빠르게 낮출 수 있으나, 차량의 시트 온도는 상당 시간동안 높은 온도를 유지하게 된다. 이는 시트의 온도가 올라갈 때에는 복사와 대류 및 전도와 같은 모든 열전달 방법에 의해 시크가 뜨거워지게 되나, 시트의 온도가 내려가는 경우에는 차가워진 실내 공기에 의하여 시트의온도가 내려가게 되며, 이 과정에서 시트의 냉각은 단순히 전도에 의한 열전달을 이용하게 되므로 그 온도 변화에 걸리는 시간이 길어질 수 밖에 없는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 에어컨을 작동시킬 때 냉매의 일부를 인출하여 시트를 냉각시키도록 함으로써 사용자의 선택에 따라 차량의 시트를 조기에 냉각시켜 여름철 운전시 쾌적한 운전환경이 되도록 하는 차량 시트의 냉각구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 차량의 냉각구조가 개략적으로 도시된 냉매 흐름도,

도 2는 본 발명의 본 발명에 의한 차량 시트의 냉각구조에서의 냉매 흐름이 도시된 구성도,

도 3은 본 발명의 요부 구성인 유동제어부가 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 압축기 52 : 증발기

53 : 팽창밸브 54 :응축기

55 : 블로워 57 : 시트배관부

60 : 시트 61 : 유동제어부

61a : 밸브 61b : 솔레노이드

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진과 연결되어 작동되고 냉매를 고온 고압의 액체 상태로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매와 외부 공기 사이의 열교환을 통해 저온 고압 상태가 되도록 하는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액체 상태가 되도록 하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 나온 저온 저압의 냉매가 기화되어 기체 상태가 되도록 하는 증발기와, 상기 응축기에서의 열교환을 위해 외부 공기를 공급하는 송풍 팬과, 상기 증발기의 일측에 설치되어 증발기에서의 열교환을 통해 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하는 블로워와, 차량의 시트 내부에서 수회 왕복되도록 설치되고 상기 팽창밸브에서 나온 냉매의 일부를 이용하여 시트를 냉각시키는 시트 배관부와, 상기 시트 배관부로 공급되는 냉매의 흐름을 단속하는 유동제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 차량 시트의 냉각구조는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진과 연결되어 작동되고 냉매를 고온 고압의 액체 상태로 압축하는 압축기(51)와, 상기 압축기(51)에서 나온 냉매와 외부 공기 사이의 열교환을 통해 저온 고압 상태가 되도록 하는 응축기(54)와, 상기 응축기(54)에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액체 상태가 되도록 하는 팽창밸브(53)와, 상기 팽창밸브(53)에서 나온 저온 저압의 냉매가 기화되어 기체 상태가 되도록 하는 증발기(52)와, 상기 응축기(54)에서의 열교환을 위해 외부 공기를 공급하는 송풍팬(56)과, 상기 증발기(52)의 일측에 설치되어 증발기(24)에서의 열교환을 통해 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하는 블로워(55)와, 차량의 시트(60) 내부에서 수회 왕복되도록 설치되고 상기 팽창밸브에서 나온 냉매의 일부를 이용하여 시트(60)를 냉각시키는 시트 배관부(57)와, 상기 시트 배관부(57)로 공급되는 냉매의 흐름을 단속하는 유동제어부(61)로 구성된다.

상기 유동제어부(61)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 시트 배관부(57)로 연결된 냉매 배관에 설치되어 냉매의 흐름을 허용 또는 차단하는 밸브(61a)와, 상기 밸브(61a)를 작동시키는 솔레노이드(61b)와, 상기 밸브(61a)를 차단상태로 복원하는 스프링(61c)으로 구성된다. 여기서, 상기 밸브(61a)는 냉매의 공급유로 및 귀환유로가 개방된 제1위치와 공급유로 및 귀환유로가 차단된 제2위치가 상기 솔레노이드(61b) 및 스프링(61c)에 의해 결정되는 온오프 방식의 4포트 2위치 밸브가 사용된다. 물론, 상기 솔레노이드(61b)는 운전석 부근에 설치된 스위치에 의하여 작동된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량 시트의 냉각구조는 에어컨을 작동시켜 실내를 냉방함과 동시에 시트도 냉각시킬 수 있다.

주차중이던 차량에 승차하기 위하여 1차적인 환기를 한 다음 에어컨을 작동시키고 운전석의 일측에 설치된 스위치를 온 시키게 되면 솔레노이드(61b)가 작동되어 밸브(61a)를 이동시키게 된다. 따라서, 팽창밸브(53)와 증발기(52) 사이의 냉매배관과 시트(60) 내부에 설치된 시트 배관부(57)가 연통된다.

팽창밸브(53)에서 나와 시트 배관부(57)로 흐르는 냉매는 시트 배관부(57)를 흐르면서 주위와의 열교환을 통해 시트(60)를 냉각시키게 된다. 따라서, 탐승자가 탑승하기 이전에 시트(61)의 온도를 빠르게 냉각시킬 수 있게 되며, 시트(60)의 온도가 적정 수준까지 내려간 경우에는 스위치를 오프시켜 상기 솔레노이드(61b)로 공급되는 전원을 차단하게 된다. 상기 솔레노이드(61b)에 공급되는 전원이 차단되면 상기 밸브(61a)는 스프링(61c)에 의하여 초기 위치로 복귀하게 되고, 팽창밸브(53)와 증발기(52) 사이의 배관과 시트 배관부(57)의 연결이 차단된다.

따라서, 냉매는 압축기(51)와 응축기(54) 및 팽창밸브(53)와 증발기(52)를 순환하는 일반적인 에어컨에서의 냉매 흐름을 보이게 되며, 블로워(56)가 증발기에서 냉각된 공기를 차 실내 측으로 송풍하여 차량의 내부를 냉방하게 된다. 물론, 이와 같은 실내 냉방 기능은 상기한 시트(60)의 냉각과정에서도 동시에 수행되며, 시트(60)를 냉각시키는데 필요한 냉매의 양은 그리 많지 않아도 되기 때문에시트(60)의 냉각에 따른 냉방 능력의 저하는 그리 크게 나타나지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 차량 시트의 냉각구조는 기존의 차량 냉각구조를 이용하여 시트를 빠르게 냉각시킬 수 있으므로 큰 비용을 추가하지 않고도 여름철에 쾌적한 운전환경 하에서 운전을 할 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 엔진과 연결되어 작동되고 냉매를 고온 고압의 액체 상태로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매와 외부 공기 사이의 열교환을 통해 저온 고압 상태가 되도록 하는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액체 상태가 되도록 하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 나온 저온 저압의 냉매가 기화되어 기체 상태가 되도록 하는 증발기와, 상기 응축기에서의 열교환을 위해 외부 공기를 공급하는 송풍 팬과, 상기 증발기의 일측에 설치되어 증발기에서의 열교환을 통해 냉각된 공기를 차 실내측으로 송풍하는 블로워와, 차량의 시트 내부에서 수회 왕복되도록 설치되고 상기 팽창밸브에서 나온 냉매의 일부를 이용하여 시트를 냉각시키는 시트 배관부와, 상기 시트 배관부로 공급되는 냉매의 흐름을 단속하는 유동제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉각구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유동제어부는 상기 시트 배관부로 연결된 냉매 배관에 설치되어 냉매의 흐름을 허용 또는 차단하는 밸브와, 상기 밸브를 작동시키는 솔레노이드와, 상기 밸브를 차단상태로 복원하는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉각구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 밸브는 냉매의 공급유로 및 귀환유로가 개방된 제1위치와 공급유로 및 귀환유로가 차단된 제2위치가 상기 솔레노이드 및 스프링에 의해 결정되는 온오프 방식의 4포트 2위치 밸브인 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉각구조.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 솔레노이드는 운전석에 설치된 스위치에 의하여 작동되도록 한 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉각구조.