KR20100025389A - 차량용 헤드레스트 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 헤드레스트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자동차의 운전석에 위치하는 헤드레스트에 열전 냉각 소자를 배치함으로써 운전자의 머리를 차갑게 하여 졸음 운전을 방지하고, 안전운전에 주의를 기울일 수 있도록 한 차량용 헤드레스트 냉각장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트 냉각장치는 헤드레스트(100)의 외피(110)측에 부착된 복수 개의 열전소자(20); 열전소자(20)들의 작동 모드를 선택하는 선택수단; 및 선택수단에 의해 열전소자(20)에 구동 전류를 공급하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

열전 냉각 소자, 헤드레스트, 냉각

Description

차량용 헤드레스트 냉각 장치{Head Rest Cooling Device For a Car}

본 발명은 차량용 헤드레스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전석에 위치하는 헤드레이트에 열전 냉각 소자를 배치함으로써, 운전자의 머리를 차갑게 하여 졸음 운전을 방지하여 안전운전에 주의를 기울일 수 있도록 한 차량용 헤드 레스트 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 앞 또는 뒷좌석의 각 등판에는 탑승자의 머리를 받쳐주는 헤드레스트가 구비되어 있다. 이러한 헤드레스트는 통기성을 갖는 직물지와 스펀지등을 봉제하여 이루어진 외피체와, 이 외피제의 내부에 우레탄 등의 발포로 형성된 쿠션재를 포함하여 이루어진다. 이러한 직물지와 쿠션재의 기능으로 통기성과 쿠션기능을 갖는 것이 일반적이다.

그런데 이러한 쿠션재와 통기성의 기능만으로는 더운 여름에 차량을 이용하려는 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공하는 데 어려움이 있었던 것이 현실이다. 즉, 더운 여름에 차량을 도로 변에 주차시켜 놓으면 차량은 뜨거운 태양의 영향아래 쉽게 달궈진다. 이러한 것에 대한 영향을 최소화하기 위해 차량의 전면 유리판에 은색덮개를 씌우는 등의 방법으로 햇빛의 반사를 시도해보지만 일정정도 효과가 있을 뿐이지 운전석의 천이나 가죽으로 덮혀 있는 의자의 온도를 낮추지는 못하였던 것이 현실이다.

이러한 것에 대한 대책으로 차량에 탑승한 후 에어컨을 사용하여 차량의 전체적인 공기를 시원하게 할 수는 있지만 시간이 오래 걸리는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 운전석의 의자에 놓인 헤드레스트에 열전 냉각 소자를 설치하므로써 신속한 시간내에 차량운전자의 머리를 시원하게 하여 졸음 운전 방지와 안전운전의 주의력을 향상시킬 수 있는 수단을 제공하고자 하는 것이 목적이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명하여질 것이다.

본 발명에 따른 헤드레스트 냉각장치는 헤드레스트의 외피측에 부착된 복수 개의 열전소자; 열전소자들의 작동 모드를 선택하는 선택수단; 및 선택수단에 의해 열전소자(20)에 구동 전류를 공급하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 선택수단은 정지, 약, 중, 강을 택일하는 조그다이얼이다.

특히, 선택수단은 온오프를 선택하는 누름식 버튼이다.

특히, 열전소자의 배면에는 접착층이 형성된다.

본 발명에 따른 헤드레스트 냉각장치는 차량용 운전석의 의자의 헤드레스트는 헤드레스트의 전면부에 배치되어 있어서, 차량의 운전중 발생할 수 있는 졸음운전을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 이처럼 졸음운전을 방지하는 것을 통해 차량 운전자의 안전을 도모할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트 냉각장치에 열전대가 설치되어 있는 것을 보여주는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 운전석은 운전자의 편안함을 위하여 의자의 시트 등받이(10)위에 헤드레스트(100)가 결합봉(11)을 통해서 연결되어 있다.

이러한 결합봉(11)은 길이조절이 가능하도록 구성이 되어 있어서, 사용자의 신장에 따른 조절이 가능하다. 그런데 운전자가 차에 탑승하였을 때 검은색의 천으로 덮여 싸여 있는 운전석시트(10)는 열을 흡수하여 따뜻해진다.

이러한 현상은 특히 여름에 더 심한 것이 일반적이다. 그래서 차량의 운전자가 차를 탑승하였을 때 에어컨을 틀었음에도 뜨거운 상태에서 운전을 해야 하는 불편이 있어왔다.

본 발명에 따른 헤드레스트(100)는 이러한 문제를 해결하기 위하여 냉각기능을 갖춘 열전 냉각 소자(20)를 헤드레스트(100)의 전면부를 덮고 있는 헤드레스트의 외피(110)에 설치하는 방식을 사용하였다. 그래서 도 1에 도시된 바와 같이, 쿠션(120)의 위에 열전 냉각 소자(20)를 설치하고 이러한 열전 냉각 소자(20)와 헤드레스트 외피(110)를 접착제를 사용하여 붙이면 된다.

여기서의 열전 냉각 소자(20)는 펠티에 효과를 이용한 전기소자이다. 펠티에 효과는 p형반도체(220)와 n형반도체(210)를 금속전극에 접합시킨 회로를 말한다.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 열전 냉각 소자의 구성을 보여주는 단면도와 사시도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이 열전 냉각 소자(20)는 P형반도체(210)과 N형 반도체(220)가 각각 교대로 배치되어 있으며 이러한 P형반도체(210)와 N형반도체(220)는 직렬로 연결되도록 구성되어 있다. 그리고 이러한 N형, P형 반도체(210,220)들은 상부 및 하부 표면들을 통하여 상부 금속전극(230a) 및 하부 금속전극(230b)가 교대로 접속되어 있다. 그리고 모든 N형 반도체(210)와 P형 반도체(220)는 전기적으로 직렬 접속되어 있다. 상부 및 하부금속 전극(230a,230b)들과 P,N형 반도체(210,220)간의 접속은 납땜에 의하여 이루어진다.

그리고 상부 및 하부 금속전극(230a,230b)은 금속화된 상하 세라믹기판(233)들 상에 각각 접속되어 전체 조립체가 함께 고정된다. 그리고 DC전원은 이 반도체 열전 냉각 소자(20)의 하부 금속전극(230b)에 전기적으로 연결된다.

이로써 전류가 N형 반도체(220)로부터 P형 반도체(210)로 흐를 때 펠티에 효과로 인해 열이 상부에서 하부로 흡수되고 그 하부를 통하여 방열된다.

여기서 N-P형 반도체 열전 냉각 소자(10)의 상부는 흡열냉각 접합부(231)로서 작용하고, P-N형으로 연결되는 하부는 방열 가열 접합부(232)로서 작용한다. 여기서 전원의 극성을 서로 바꾸면 열이 흡수되고 방열되는 방향을 변화시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 열전 냉각 소자를 이용한 차량용 헤드레스트의 열전 냉각 소자의 배치를 보여주는 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 열전 냉각 소자(20)는 헤드레스트(100)의 외피에 3개의 열전 냉각 소자(20)가 직렬로 연결되어 있다. 그리고 운전자의 조작에 따라 열전 냉각 소자(20) 중 하나만을 사용하거나 2개를 같이 사용하거나 3개를 한번에 사용하는 것이 가능하다.

그리고 이처럼 직렬로 연결되어 있는 열전 냉각 소자(20)에 전원을 공급하기 위한 전선(30)은 헤드레스트(100)를 지지하면서 시트등받이(10)를 연결하는 역할을 한다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 결합봉(11)을 통해서 복수의 열전 냉각 소자(20)에 전원을 공급하도록 구성되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 열전 냉각 소자를 이용한 헤드레스트의 전원을 조절하는 장치인 조그다이얼의 외관을 보여주는 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 필요에 따라 강 중 약으로 냉각의 강도를 조절할 수 있다. 물론, 선택수단(50)이 Off에 있을 때에는 열전 냉각 소자(20)를 이용한 냉각이 이루어지지 않은 상황이라고 할 수 있다.

도 4에서는 열전 냉각 소자(20)의 직렬 연결상태에 따라 전류의 양이 변하게 된다. 통상적으로 열전 냉각 소자(20)는 -20~70℃사이의 온도에서 온도 조절이 가능한 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 구성역시 열전 냉각 소자(20)를 연결시키는 개수에 따라 온도 조절이 가능하다. 즉 직렬연결시키는 열전 냉각 소자(20)의 양을 늘리면, 그만큼 흘러가는 전류의 양은 감소하고, 이에 따라 필요한 냉각 온도를 낮출 수 있다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이 직렬연결된 열전 냉각 소자 중 하나의 열전 냉 각 소자(20)를 이용하여 냉각시키는 경우가 선택수단(50)에서 약에 해당하고, 두 개의 열전 냉각 소자(20)를 연결시킨 경우는 선택수단(50)에서 중에 해당한다. 3개의 열전 냉각 소자(20)를 연결시킨 경우에는 강에 해당한다. 이에 대한 상세는 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항이므로 생략해도 무방하다.

이러한 열전 냉각 소자(20)를 이용한 냉각방식은 대규모가 어렵다는 약점을 가지지만, 열전 냉각 소자(20)가 설치되어 있는 주변의 온도를 급속히 냉각시킬 수 있다는 장점이 있어서 냉각소자로 유용하게 사용할 수 있을 것이라 판단된다.

물론 이러한 열전 냉각 소자(20)를 냉각시키는 방법이 조그 다이얼에 한정되는 것은 아니다. 즉 누름식 버튼을 사용하여 강, 중, 약, Off로 구성되어 있으면, 동일한 작용효과를 이룰 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 열전 냉각 소자에 접착층(25)이 형성되어 있는 것을 보여주는 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 열전 냉각 소자(20)의 냉각면에는 헤드레스트의 외피(110)와의 접촉이 잘 이루어지도록 하여야 냉각효율의 극대화를 꾀할 수 있다.

이를 위해서 도 5에 도시된 바와 같이 열전 냉각 소자에 사각형 형태의 접착층(25)을 형성하고 이를 헤드레스트의 외피(110)에 접착시킨다. 이에 대한 상세는 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항이므로 생략해도 무방하다.

그 후 열전 냉각 소자(20)에 전원을 인가하면 굉장히 짧은 시간에 헤드레스트(100)를 냉각시킬 수 있고, 이러한 냉각효과는 운전자의 더위를 해소하는데 도움이 된다. 뿐만 아니라 머리 부위를 차갑게 하여줌으로써 운전자의 건강에도 도움이 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트 냉각장치에 열전대가 설치되어 있는 것을 보여주는 사시도.

도 2a,b는 본 발명에 따른 열전 냉각 소자의 구성을 보여주는 단면도와 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트 냉각장치에 열전 냉각 소자가 배치되어 있는 것을 보여주는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 냉방의 강도를 조절하기 위한 조그다이얼의 외관을 보여주는 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 헤드레스트 냉각장치인 열전 냉각 소자에 접착층이 형성된 것을 보여주는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10:의자본체,

11:결합봉,

20:열전 냉각 소자,

25:접착층,

30;전선,

50:조그다이얼,

100:헤드레스트.

110:헤드레스트의 외피.

120;쿠션,

210:P형 반도체,

220;N형 반도체,

230a,b:금속전극의 상부와 하부,

231:흡열냉각 접합부,

232:방열가열 접합부,

233:세라믹 기판,

Claims (4)

1. 차량의 헤드레스트(100)에 있어서,

   상기 헤드레스트(100)의 외피(110)측에 부착된 복수 개의 열전소자(20);

   상기 열전소자(20)들의 작동 모드를 선택하는 선택수단; 및

   상기 선택수단에 의해 상기 열전소자(20)에 구동 전류를 공급하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트의 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 선택수단은 정지, 약, 중, 강을 택일하는 조그다이얼(50)인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트의 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 선택수단은 온오프를 선택하는 누름식 버튼인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트의 냉각장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 열전소자(20)의 배면에는 접착층(25)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트의 냉각장치.

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