KR20110109718A - 선택 발열 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선택 발열 시트에 관한 것으로, 구체적으로 위치에 따라 온도 조절이 가능한 발열 시트에 있어서,시트의 형태를 따르도록 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 베이스층;상기 베이스층의 상부에 시트의 등판과 좌판에 각각 최소한 2개의 부분발열영역으로 분할된 히팅부;상기 부분 발열 영역의 상부, 하부 또는 동일평면에 미리 설계된 전기적인 패턴에 의해 자유롭게 형성된 부분전도영역를 포함하는 도전부; 상기 히팅부 및 도전부의 상부에 고분자 수지가 코팅, 프린팅 또는 라미네이팅된 절연층; 상기 절연층의 상부에 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 표피층;으로 구성되고,상기 히팅부의 부분 발열 영역별로 가열 열량을 조절하여 미리 설정된 목표 온도가 되도록 도전부의 부분 전도 회로에 보내는 전기적인 신호의 구동제어를 행하는 제어부;와 상기 제어부에 부분 발열 영역별 목표 온도를 입력하는 입력부;가 설치되어 시트 내부에 별도의 발열 장치 없이 시트를 구성하는 원단 자체에 원하는 부위별로 선택 발열이 가능한 효과가 있다.

Description

선택 발열 시트{SELECTIVE HEATING SEAT}

본 발명은 위치에 따라 온도 조절이 가능한 선택 발열 시트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서 실내에 흐르는 공기의 온도를 조절하기 위한 장치로서 공기조화장치가 있으며, 상기 공기조화장치는 내부의 온도를 높일 수 있는 구조로 된 히터와 실내 온도를 낮출 수 있는 구조를 가지는 에어컨으로 이루어진다. 상기 히터와 에어컨은 실내 또는 외부의 공기를 흡입하여 직접적으로 온도를 낮추거나 올릴 수 있는 장치를 구비하고 있으며 상기의 장치들에 의하여 온도가 알맞게 조절된 공기는 서로 동일한 에어 덕트를 통하여 실내로 유입된다.

그러나, 상기와 같은 과정에 의하여 실내가 난방 또는 냉방되는 구조를 가진다 하더라도 차량의 구조물과 지속적으로 접촉되고 있는 신체 일부, 즉 등이나 하반신 부분은 지속적으로 시트의 등판과 좌판의 쿠션과 접하고 있어야 하므로 효과적인 온도 조절의 영향을 받을 수가 없다는 문제점이 있었으며, 상기와 같은 문제점은 계속적으로 자리를 지켜야만 하는 운전자에게 있어 더욱 가중되었다.

이에, 대한민국 특허발명 제372088호에 있어서, 승객용 가변 온도 시트의 온도를 제어하는 시스템으로서, 승객에게 전도에 의해 열이 전달될 수 있도록 시트의 커버에 인접하게 배치되어 있으며 내부에 온도 조절된 공기가 순환하는 적어도 하나의 내부 공기관을 포함하는 승객용 시트, 상기 시트의 공기 입구에 연결되어 있는 공기 출구를 포함하는 열펌프, 상기 온도 조절된 공기의 온도를 모니터링하는 수단, 냉난방 작동 모드의 선택과 동시에 상기 시스템을 동작시키는 제어 스위치, 그리고 상기 모니터링 수단에 응답하여 상기 선택된 냉난방 작동 모드별 원하는 온도로 상기 온도 조절 된 공기를 제공하도록 열펌프로 공급되는 전력량을 제어하는 제어기를 포함하는 온도 제어 시스템이 제안된 바 있으나, 시트 쿠션과 시트 백을 지나는 공기 덕트의 중앙 부분에 형성된 블로어에 의해 공기가 배분되는 간접 배분 방식이 채용됨으로써, 공기가 시트 쿠션 및 시트 백에 공급되기 위해 거쳐야 하는 공기 통로의 길이가 길어져 냉각 및 가열 효과가 저하되며, 나아가, 냉각 작동이 중지된 후 열교환기 주위에서 응축되는 응축수가 공기 덕트 내에서 고이게 되어 불쾌한 냄새를 유발 할 수 있는 문제가 있다.

또한, 대한민국 특허발명 제820029호에 있어서는 자동차 시트로 온도 조절된 공기를 공급하여 상기 자동차 시트의 온도를 조절하는 온도 조절 장치로서, 공기 덕트, 상기 공기 덕트를 통하여 공기가 흐르도록 공기를 유동시키는 송풍 장치, 상기 공기 덕트를 흐르는 공기와 시트 백으로 공급되는 공기 사이의 열 교환을 수행하여 상기 시트 백으로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 시트 백 온도 조절 유닛, 그리고 상기 공기 덕트를 흐르는 공기와 시트 쿠션으로 공급되는 공기 사이의 열 교환을 수행하며 상기 시트 쿠션으로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 시트 쿠션 온도 조절 유닛을 포함하며, 상기 공기 덕트는 그 내부를 흐르는 공기가 상기 시트 백 온도 조절 유닛과 상기 시트 쿠션 온도 조절 유닛 중 어느 하나에 의한 열 교환이 수행된 후 다른 하나에 의한 열 교환이 수행될 수 있도록 상기 시트 백 온도 조절 유닛과 상기 시트 쿠션 온도 조절 유닛을 경유하는 단일의 공기 통로를 형성하고, 상기 시트 백 온도 조절 유닛은 상기 공기 덕트의 내부에 배치되는 제1 열 교환기, 상기 시트 백으로 공급되는 공기의 이동 통로에 배치되는 제2 열 교환기, 상기 제1 열 교환기와 상기 제2 열 교환기 사이의 열 교환을 수행할 수 있도록 상기 제1 열 교환기와 상기 제2 열 교환기 사이에 배치되는 제1 열전소자, 그리고 상기 제2 열 교환기를 통과한 공기가 상기 시트 백으로 공급되도록 공기를 유동시키는 제1 팬을 포함하고, 상기 시트 쿠션 온도 조절 유닛은 상기 공기 덕트의 내부에 배치되는 제3 열 교환기, 상기 시트 쿠션으로 공급되는 공기의 이동 통로에 배치되는 제4 열 교환기, 상기 제3 열 교환기와 상기 제4 열 교환기 사이의 열 교환을 수행할 수 있도록 상기 제3 열 교환기와 상기 제4 열 교환기 사이에 배치되는 제2 열전소자, 그리고 상기 제4열 교환기를 통과한 공기가 상기 시트 쿠션으로 공급되도록 공기를 유동시키는 제2 팬을 포함하는 온도 조절 장치가 제안된 바 있으나, 다수개의 열교환기를 장착하기 위한 설치가 번거로운 문제가 있다.

특히, 종래의 상기 자동차 시트의 온도 조절은 쿠션과 백 부위가 하나의 시스템으로 연결되어 온도 설정이 통합적으로 이루어져 부위가 모두 동일한 온도제어만 할 수 있는 구조를 지니고 있다.

따라서, 최근 감성 인식의 기능이 높아지는 추세에 따라 운전자가 시트에 앉았을 때 운전자가 원하는 부분에 따라 가열 부위가 조절될 수 있는 시트가 요구되며, 번거롭고 복잡한 장치 구성없이 시트를 자체에 발열 특성을 나타내는 시트의 개발이 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 복잡한 장치 구성 없이 시트를 구성하는 원단 자체에서 발열량이 조절되고 부위별로 온도 조절이 가능한 선택 발열 시트를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 온도센서가 장착된 시트와 상기 온도센서의 온도 분포를 측정하는 온도센서가 감지한 온도에 따라 시트의 발열 위치를 조절하는 제어부로 구성되는 것을 제공하여 운전자의 요구에 따라 시트 위치에 따라 자동으로 발열 온도가 조절되는 선택 발열 시트를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 위치에 따라 온도 조절이 가능한 발열 시트에 있어서, 시트의 형태를 따르도록 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 베이스층;상기 베이스층의 상부에 시트의 등판과 좌판에 각각 최소한 2개의 부분발열영역으로 분할된 히팅부;상기 부분 발열 영역의 상부, 하부 또는 동일평면에 미리 설계된 전기적인 패턴에 의해 자유롭게 형성된 부분전도영역을 포함하는 도전부; 상기 히팅부 및 도전부의 상부에 고분자 수지가 코팅, 프린팅 또는 라미네이팅된 절연층; 상기 히팅부의 부분 발열 영역별로 가열 열량을 조절하여 미리 설정된 목표 온도가 되도록 도전부의 부분 전도 회로에 보내는 전기적인 신호의 구동제어를 행하는 제어부;와 상기 제어부에 부분 발열 영역별 목표 온도를 입력하는 입력부;가 설치된 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 절연층의 상부에 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 표피층을 포함하는 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 부분 발열 영역에 체온검출수단인 복수개의 온도센서가 배치되며, 이 온도센서의 검출 값에 의거하여 상기 부분 발열 영역 상의 신체부위의 체온이 미리 설정된 목표 온도가 되도록 부분 전도 회로의 구동제어를 행하는 제어부가 조절되는 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 온도센서가 신체로부터 방출되는 적외선을 수광하고, 수광된 적외선의 파장에 의거하여 온도를 검출하는 포토다이오드로 이루어진 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 히팅부의 부분 발열 영역이 등판에 상, 중, 하 세 영역, 좌판에 전, 중, 후 세 영역으로 이루어진 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 베이스층의 상부에 베이스층의 표면 균일성을 위해 형성된 프라이머층을 더 포함하는 선택 발열 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 선택 발열 시트가 자동차용인 선택 발열 시트를 제공한다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 명세서에서 사용되는 “원단”이라 함은 제직 또는 편직에 의해 제조되는 물품, 부직포 및 섬유상 웹 등을 모두 포함하는 의미로 사용한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 부분 발열 시트를 구성하는 선택 발열 원단의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 선택 발열 원단 10은 베이스층 100, 제1부분발열영역 301, 제2부분발열영역 302로 분할된 히팅부 300, 제1부분전도영역 401, 제2부분전도영역 402를 포함하는 도전부 400, 절연층 500, 표피층 600을 포함하되, 베이스층의 상부에 프라이머층 200이 선택적으로 더 포함될 수 있고, 제1부분발열영역 301의 상부에는 제1-1온도센서 701-1, 제1-2온도센서 701-2, 제1-3온도센서 701-3을 포함하는 제1온도센서 701이 배치되고, 제2부분발열영역 302의 상부에는 제2-1온도센서 702-1, 제2-2온도센서 702-2, 제2-3온도센서 702-3을 포함하는 제2온도센서 702를 포함하는 온도센서 700이 더 배치될 수 있다. 여기에 전기적으로 연결된 제어부 30과 입력부 50에 의해 선택 발열 시트는 위치에 따라 온도 조절이 가능하게 된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 선택 발열시트에 있어서, 베이스층 100은 여하한 형태의 직물, 편물, 부직포, 섬유상의 웹, 가죽 등일 수 있으며, 그 소재와 형성방법에 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어 폴리에스테르/폴리아미드/폴리우레탄 등의 합성섬유, 레이온/아세테이트 등의 셀룰로오즈 재생섬유, 면/양모 등의 천연섬유로 이루어질 수 있다.

베이스층 100은 미시적으로 그 표면이 매우 불균일하며, 섬유간의 간극으로 인해 미세한 기공들이 극도로 많이 존재한다. 따라서 이러한 표면의 균일성을 확보하고 후술할 히팅부 또는 도전부가 균일한 두께로 형성되도록 하며, 히팅부 등을 형성하는 물질이 베이스층 100의 이면으로 침투하지 못하게 하기 위하여 상기 베이스층 100의 상부에는 프라이머층 200이 형성될 수 있다. 다만 상기 프라이머층은 선택적으로 원단에 형성될 수 있음을 의미하며 원단의 특성에 따라 배제될 수 있음은 물론이다.

프라이머층 200은 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 프라이머층 200은 상기 물질로 이루어진 단일층으로 형성될 수 있고, 발수층(미도시)과 함께 복층구조로 형성될 수 있다. 상기 발수층은 일반 발수가공법에 의해 수행될 수 있고, 비제한적인 예로 불소 또는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 상기 발수층이 형성되는 경우 히팅부 또는 도전부가 형성될 표면 또는 이면에 형성될 수 있다. 이 경우 히팅부 또는 도전부를 구성하는 수지 성분이 제조공정에서 원단에 스며드는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

상기 프라이머층 200의 상부에는 히팅부 300이 형성될 수 있다. 본 발명의 부분발열시트는 등판인 백(back)과 좌판인 쿠션(cushion)에 각각 최소한 2개의 부분발열영역 301,302로 분할되어 선택적으로 서로 다른 온도로 조절될 수 있다. 부분발열영역은 필요에 따라 2~10개도 가능하며 선택적 온도 조절을 용이하게 할 수 있다.

히팅부 300을 구성하는 제1 및 제 2 부분발열영역 301, 302는 미리 설계된 형태로, 전도성 물질 또는 전도성 물질 및 바인더의 혼합물을 자유로운 패턴의 선 또는 면 형태로 도포하여 영역별로 형성될 수 있는데, 상기 전도성 물질은 전도성 고분자로서 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등일 수 있고, 여기에 도전성 카본블랙이 혼합될 수도 있다. 또한 탄소(carbon), 은(silver), 금, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 주석, 철, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.

예를 들면, 히팅부 300은 부분발열영역으로 등판에 상, 중, 하 세 영역, 좌판에 전, 중, 후 세 영역으로 이루어질 수 있는데, 히팅부 300의 부분발열영역의 개수는 이에 한정되지 않으며, 다수 개의 영역으로 가로, 세로 또는 사선 방향으로 면 또는 선 형태로 배치될 수도 있고, 필요에 따라 히팅부 내에 부분발열영역의 형태, 개수, 배치형태를 다양하게 조절할 수 있다.

도 1은 히팅부 300의 제1 및 제2 부분발열영역 301,302의 하부에 각각 이에 해당하는 제1 및 제2 부분전도영역 401,402을 포함하는 도전부 400이 형성된 일실시예를 나타낸 것으로, 도전부 400의 각각의 부분전도영역 401,402는 미리 설계된 형태로 형성된 각각의 부분발열영역 301,302의 상부, 하부 또는 동일평면의 일부에 미리 설계된 전기적인 패턴에 의해 자유롭게 형성될 수 있으며, 부분발열영역에 따라 형성될 수 있다.

도전부 400에 포함되는 제1 및 제2 부분전도영역 401,402를 구성하는 소재는 전도성 고분자, 탄소(carbon), 은(silver)과 같은 금속물질 또는 상기 금속물질과 바인더의 혼합물일 수 있는데, 구체적으로 도전성 필러가 비히클(vehicle)에 분산된 것으로 프린팅 후의 경화막이 도전성을 나타내는 소재를 말하며, 통상적으로 LCD전극 프린팅, 터치스크린 프린팅, 회로기판의 통전 패턴 프린팅, 박막 스위치 판의 접점부 및 패턴부 프린팅, 전자파 실드용으로 사용되고 있다. 상기 도전성 필러는 도전성 금속(은, 금, 백금, 팔라듐, 구리 및 니켈 등) 중 은(銀)계가 바람직하다.

상기 도전부의 바인더 소재는 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.

한편 상기 금속물질과 바인더는 90:10 내지 80:20(중량기준)의 비율로 혼합됨이 바람직한데, 바인더가 상기 범위를 초과하는 경우 전도기능이 저하되는 문제가 있고 상기 범위 미만인 경우 접착력이 저하되는 단점이 있다.

상기 히팅부 300 또는 도전부 400의 두께는 2 내지 500㎛가 바람직한데, 상기 범위 미만인 경우 도전부 두께의 균일성을 확보하기 어려운 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 동일 전압하에서 저항값이 하강하게 되어 전류값은 증가하고 결국 전력소모가 증가되는 문제가 있다. 또한 도전부 400의 폭은 10 내지 20mm 정도가 바람직한데, 도전부의 폭이 증가할수록 저항값이 저하되어 전류가 안정적으로 통전할 수 있기는 하나 도전부의 폭이 제한없이 증가하면 제조원가문제와 함께 피복성에 문제가 있다.

상기 히팅부 300의 각 부분발열영역에는 온도센서 700이 선택적으로 추가 배치될 수 있는데, 제1온도센서 701은 제1부분발열영역 301의 표면온도를 제1부분발열영역 301에 접해있는 신체부분의 체온으로 검지하는 것이고, 제2온도센서 702는 제2부분발열영역 302의 표면온도를 제2부분발열영역 302에 접해있는 신체부분의 체온으로 검지하는 것이다. 제1과 제2 각 온도센서 701,702는 각각, 예를 들어 복수 개의 작은 직경의 열 전기 쌍 등의 온도센서나 신체로부터 방출되는 적외선을 수광하고, 당해 수광한 적외선의 파장에 의거하여 온도를 검출하는 포토다이오드(PD) 등에 의해 구성되어 있다. 이에, 제1부분발열영역 301의 상부에는 도 1에 도시하는 바와 같이 제1-1온도센서 701-1, 제1-2온도센서 701-2, 제1-3온도센서 701-3을 포함하는 제1온도센서 701이 배치되고, 제2부분발열영역 302의 상부에는 제2-1온도센서 702-1, 제2-2온도센서 702-2, 제2-3온도센서 702-3을 포함하는 제2온도센서 702를 포함하는 온도센서 700이 더 배치되되, 각각의 온도센서는 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 바인더 수지에 의해 히팅부를 구성하는 부분발열영역의 상부에 접착될 수 있다. 이러한 온도센서가 배치될 경우에는 후술할 제어부에 센서에서 감지된 체온데이터 처리부가 더 추가되어 자동으로 위치에 따른 온도 조절을 가능하게 할 수 있다.

상기 히팅부 300 또는 도전부 400의 상부에는 절연층 500이 형성될 수 있다. 절연층 500은 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, PVC계 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 코팅, 프린팅 또는 라미네이팅하여 절연층 500을 형성할 수 있으며, 접착성과 내구성 면에서 폴리우레탄계 수지가 좋으며, 수분산성 폴리우레탄계 수지가 환경적으로 더욱 좋다. 절연층 500은 도전부에 크랙(Crack)과 같은 손상을 방지하며, 원단에 유연성을 부여하며 투습방수 또는 방수기능을 수행한다.

상기 절연층 500의 상부에는 표피층 600이 포함될 수 있는데, 표피층 600은 시트를 감싸고 내부를 보호하는 역할을 하며, 신체가 맞닿는 부분으로 여하한 형태의 직물, 편물, 부직포, 섬유상의 웹, 가죽 등일 수 있으며, 그 소재와 형성방법에 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어 폴리에스테르/폴리아미드/폴리우레탄 등의 합성섬유, 레이온/아세테이트 등의 셀룰로오즈 재생섬유, 면/양모 등의 천연섬유 또는 동물의 가죽으로 이루어질 수 있으며, 외관을 나타내므로 선택적으로 장식이 부가될 수 있다. 표피층의 이면에는 표피층의 이면을 균일하게 하고 절연층의 접착을 용이하게 하기 위해 프라이머층이 더 형성될 수 있다. 다만 상기 프라이머층은 선택적으로 원단에 형성될 수 있음을 의미하며 원단의 특성에 따라 배제될 수 있음은 물론이다.

여기에 전기적으로 연결된 제어부 30과 입력부 50에 의해 선택 발열 시트는 위치에 따라 온도 조절이 가능하게 된다.

제어부 30은 상기 히팅부 300의 부분 발열 영역 301,302 별로 가열 열량을 조절하여 미리 설정된 목표 온도가 되도록 도전부의 부분 전도 회로에 보내는 전기적인 신호의 구동제어를 행할 수 있다.

따라서, 사용자가 부분발열영역별 목표 온도를 입력부 50에 입력하면 제어부 30에서 목표 온도가 조절되어 도전부 400의 각 부분전도영역 401,402로 전달하여 부분발열영역 301,302에는 사용자가 원하는 위치에서 원하는 온도로 발열이 일어나게 된다. 또한, 본 발명에서 입력부는 직물 또는 편물 기반의 키패드(Key Pad)형태로 제공될 수 있다. 이는 입력부 자체가 휘어질 수 있기 때문에 시트자체의 곡선부분에도 적용가능하며, 위치에 구애 없이 자유롭게 장착이 가능한 효과가 있다.

한편, 상기 부분 발열 영역에 체온검출수단인 복수개의 온도센서가 배치되는 경우, 제어부 내에 체온데이터 처리부(미도시)가 설치될 수 있는데, 온도센서에 의해 검출된 신체의 체온 데이터를 받아들이고, 받아들인 체온 데이터를 처리하는 것이다. 또한, 체온데이터 처리부에 나타난 검출 값에 의거하여 상기 부분 발열 영역 상의 신체부위의 체온이 미리 설정된 목표 온도가 되도록 부분 전도 회로의 구동제어를 행하는 제어부가 조절된다. 예를 들어 제1부분발열영역 301에 설치된 3개의 제1온도센서(701(701-1,701-2,701-3))로부터 각각 출력된 검출온도 데이터가 얻어지면 세 곳의 검출온도 중 최고 온도를 신체의 체온으로 간주하게 된다. 이는 몸의 움직임에 의해 표피층 상에서 이동하므로 신체로부터 열을 가장 정밀도 좋게 감지하고 있다고 생각되는 가장 높은 검출온도를 신체의 체온으로 감지하는 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 선택 발열 시트의 평면도이다. 도 2를 참조하면, 도 1의 구성을 갖는 원단을 가지고 시트를 구성할 경우의 평면도이며, 좌측은 시트의 등판인 백(back) 1과 좌판인 쿠션(cushion) 3을 포함하는 시트의 측면부 21의 모식도이고, 우측은 이에 해당하는 시트의 정면부 23의 평면도이다. 구체적으로, 시트에서, 히팅부 300은 직사각형의 부분발열영역이 등판인 백에 상 311, 중 313, 하 315의 세 영역, 좌판인 쿠션에 전 321, 중 322, 후 323의 세 영역로 이루어지며, 각 부분발열영역의 하부에는 그에 해당하는 부분전도영역 411, 412, 413, 421, 422, 423가 위치해 있으며, 각 부분발열영역의 상부에는 선택적으로 그에 해당하는 다수개의 온도센서 700이 배치될 수 있다. 여기에 전기적으로 연결된 입력부 50에 사용자가 설정온도를 입력하는 입력부 50과 입력된 온도를 조절하여 도전부에 보내는 제어부 30가 포함되는 시스템에 의해 선택 발열 시트가 위치에 따라 사용자가 요구되는 온도 조절이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 선택 발열 시트는 시트 내부에 별도의 발열 장치 없이 시트를 구성하는 원단 자체에 원하는 부위별로 선택 발열이 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명의 선택 발열 시트는 부분발열영역별로 온도센서를 부착하여 사용자가 착석 시 신체 부위별로 온도를 감지하여 감성인식이 되는 효과가 있다.

또한 본 발명의 선택 발열 시트는 장시간 착석이 필요한 운전자 또는 탑승객에게 개인별 요구되는 부위별로 온도와 위치 조절이 가능하므로 자동차용 시트에 적용되기에 적합하다.

또한 본 발명의 선택 발열 시트는 자동차용 시트뿐만 아니라 마사지 의자, 휠체어, 의료용 침대 등 메디컬 용품에 적용가능하고, 소비자 감성 기반의 보온 의류제품에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 부분 발열 시트를 구성하는 선택 발열 원단의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 선택 발열 시트의 평면도.

하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

제조예 1

폴리에스테르 평직인 원단에 용제형 폴리우레탄 수지로 프라이머층을 형성시킨 후, 상기 프라이머층 상부에 은 페이스트 성분으로 도 2에 나타난 바와 같이 등판과 좌판 각각에 직사각형의 3영역으로 도전부를 먼저 형성시키고, 상기 도전부의 각 영역의 상부에는 각 부분발열영역이 되도록 히팅부를 프린팅 방식으로 1회 프린팅하여 형성시켰다. 이 때 바인더는 우레탄계 가교제를 사용하였다. 이후 수분산성 폴리우레탄 조성물로 코팅하여 단면으로 절연층을 형성시키고 절연층의 상부에 폴리에스테르 평직인 원단으로 표피층을 형성시켜 시트용 선택 발열 원단을 제조하였다.

제조예 2

도 2에 나타난 바와 같이 각 선택 발열 영역 마다 각 영역의 상부에 3개씩의 포토 다이오드 센서를 우레탄계 가교제로 접착한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 제조하였다.

실시예 1

제조예 1의 선택 발열 원단을 시트 형태로 제단한 후 자동차 시트에 적용하였다. 여기에, 발열 온도와 위치 조절을 위해 도전부의 각 영역 말단의 은 페이스트 부분에 피복전선을 아크릴계 가교제로 접착하여 ECU(Electronic Control Unit;전자제어장치)에 연결시킨 후, 온도와 위치가 표시된 입력장치를 시트 옆에 장착하였다.

실시예 2

ECU 장치의 제어부 내에 센서에서 감지된 체온데이터 처리부를 추가한 것을 제외하고, 제조예 2의 선택 발열 원단을 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

상기 실시예에 따라 제조된 선택 발열 시트는 입력 온도와 위치에 따라 히팅 열량 조절이 가능하여 부위별로 히팅부가 형성됨을 확인하였으며, 실시예 2에서 제조된 시트는 센서의 체온감지에 따라 자동으로 온도가 조절되어 시트에 착석 시 감성적인 온열감과 편안함을 제공하였다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1; 백(등판), 3;쿠션(좌판)
10; 선택 발열 원단, 30; 제어부, 50; 입력부
100; 베이스층, 200; 프라이머층
300; 히팅부, 400; 도전부
500; 절연층, 600; 표피층
700; 온도센서
301, 302, 311, 312, 313, 321, 322, 323; 부분발열영역
401, 402, 411, 412, 413, 421, 422, 423; 부분전도영역

Claims (6)

1. 소정의 위치에서의 온도 조절이 가능한 발열 시트에 있어서,
   시트의 형태를 따르도록 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 베이스층;
   상기 베이스층의 상부에 적어도 하나 이상의 부분발열영역으로 분할된 히팅부;
   상기 부분 발열 영역의 상부, 하부 또는 동일평면에 미리 설계된 전기적인 패턴에 의해 자유롭게 형성된 부분전도영역를 포함하는 도전부;
   상기 히팅부 및 도전부의 상부에 고분자 수지가 코팅, 프린팅 또는 라미네이팅된 절연층;
   상기 히팅부의 부분 발열 영역별로 가열량을 조절하여 미리 설정된 목표 온도에 도달하도록 도전부의 부분 전도회로에 보내는 전기적인 신호를 제어하는 제어부;와
   상기 제어부에 부분 발열 영역별 목표 온도를 입력하는 입력부;
   을 포함하는 선택 발열 시트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연층의 상부에 합성섬유, 재생섬유 또는 천연섬유로 형성된 표피층을 더 포함하는 선택 발열 시트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 부분 발열 영역에 체온검출수단인 복수개의 온도센서가 배치되며, 상기 온도센서의 검출 값에 의거하여 상기 부분발열영역 상의 신체부위의 체온이 미리 설정된 목표온도에 도달하도록 상기 부분 전도 회로의 구동을 제어하는 제어부가 조절되는 선택 발열 시트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 온도센서는 신체로부터 방출되는 적외선을 수광하고, 수광된 적외선의 파장에 따라 온도를 검출하는 포토다이오드로 이루어진 선택 발열 시트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스층의 상부에 베이스층의 표면 균일성을 위해 형성된 프라이머층을 더 포함하는 선택 발열 시트.
6. 제1항 내지 제5중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선택 발열 시트는 자동차용인 선택 발열 시트.

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