KR20160022272A - 자동차 머리받침대 열 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 시트 열 조절 장치가 공조 공기를 시트 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성된 벤트를 가진 시트 부분을 포함한다. 시트 부분 내에 열전소자가 배열된다. 열전소자는 공조 공기를 제공하기 위하여 공급 공기를 가열하고 냉각하도록 구성된다.

Description

자동차 머리받침대 열 조절 장치{VEHICLE HEADREST THERMAL CONDITIONER}
본 발명은 자동차 머리받침대 열 조절 장치에 관한 것이다. 열 조절 장치는 공조 공기를 탑승자의 목 부위에 제공하기 위해 공급 공기를 가열하고 냉각한다.
자동차 제작업체는 자동차 탑승자의 안락성을 향상시키기 위한 특징들을 상당히 많이 포함시켜 왔다. 이러한 특징들 중 하나는 자동차 시트의 머리받침대를 통해 탑승자의 목 부위에 가열된 공기를 제공하는 것이다. 한 장치에서, 머리받침대의 뒷면(backside)은 심미성 커버를 통과하는 커다란 개구를 포함한다. 커다란 개구를 통해 공급 공기가 유입되어, PTC 가열 요소에 의해 가열된다. 가열된 공기는 머리받침대의 전면을 향하는 표면에서 벤트를 통해 전달된다.
한 대표적인 실시예에서, 시트 열 조절 장치가 제공되는데, 상기 열 조절 장치 공조 공기를 시트 탑승자의 목 부위에 제공하도록 구성된 벤트를 포함하는 시트 부분을 포함한다. 열전소자가 상기 시트 부분에 배열된다. 상기 열전소자는 공조 공기를 제공하기 위하여 공급 공기를 가열하고 냉각시키도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 시트 부분은 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구를 포함하는 통로를 제공하는 하우징을 포함한다. 상기 유체 출구는 벤트를 제공한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 열전소자는 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구 사이의 통로에 배열된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 송풍기가 하우징 내에 위치되고 유체를 유체 입구로부터 열전소자를 통해 제1 및 제2 유체 출구로 이동시키도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 시트 부분은 탑승자 지지 표면을 포함한다. 제1 유체 출구는 탑승자 지지 표면 내에 위치되고 공조 공기를 시트 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성된다. 제2 유체 출구는 탑승자 지지 표면으로부터 멀리 떨어져 있는 영역에 위치되고 시트 탑승자 목 부위로부터 폐공기가 멀어지도록 안내하게끔 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 시트 부분은 코어 및 상기 코어 주위에 배열된 쿠션 부재를 포함한다. 열전소자는 코어에 대해 지지된다. 심미성 커버가 코어, 쿠션 부재 및 열 조절 장치 주위에 둘러싸인다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 심미성 커버는 시트 부분의 바닥에서 서로 작동 가능하게 고정된(operatively secured) 제1 및 제2 플랩과 헤드 지지 표면을 포함한다. 제1 유체 출구가 벤트를 제공하고 탑승자 목 부위에 공조 공기를 제공하기 위하여 헤드 지지 표면 내에 제공된다. 제2 유체 출구가 각각의 제1 및 제2 플랩 가까이에 있는 바닥 내에 제공되고 탑승자 목 부위로부터 멀어지는 방향으로 폐공기를 배출하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 열전소자는 메인 사이드(main side) 및 폐 사이드(waste side)를 포함하는 열전 장치를 포함한다. 상기 열전 장치는 열전 장치를 통해 흐르는 전류(current)의 방향에 따라 각각 가열 모드 및 냉각 모드로 메인 사이드에 가열 및 냉각을 제공하도록 구성된다. 메인 및 폐 사이드 열교환기는 각각 메인 및 폐 사이드 위에 제공된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 열전 장치는 메인 사이드 열교환기에 장착된 가열 요소를 포함한다. 상기 가열 요소는 가열 모드에서 메인 사이드 열교환기에 열을 공급하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 대표적인 실시예에서, 시트 열 조절 장치가 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구를 포함하는 통로를 제공하는 하우징을 포함한다. 열전소자가 입구와 제1 및 제2 유체 출구 사이의 통로에 배열된다. 송풍기가 하우징 내에 위치되고 유체를 유체 입구로부터 열전소자를 통해 제1 및 제2 유체 출구로 이동시키도록 구성된다. 제1 유체 출구는 탑승자 지지 표면에 위치되도록 구성되고 공조 공기를 시트 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성된다. 제2 유체 출구는 탑승자 지지 표면으로부터 멀리 떨어져 있는 영역에 위치되고 시트 탑승자 목 부위로부터 폐공기가 멀어지도록 안내하게끔 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 통로는 L자 형태이며 송풍기는 통로의 한 단부에 배열된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 제2 유체 출구는 가로 방향으로 거리가 떨어진 배출 벤트에 의해 제공되며, 상기 배출 벤트는 선미 쪽으로 비스듬하게 배열되어(canted aftward) 폐공기를 가로 방향으로 안내하도록 구성되고 제1 유체 출구로부터 멀어지도록 뒤쪽으로 비스듬하게 배열된(rearward) 디바이더(divider)를 포함한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 유체 입구와 제1 유체 출구는 예각으로 굽어진 엘보우(elbow)에 의해 유체 연결된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 하우징은 제1 및 제2 유체 출구를 서로 분리하는 제1 및 제2 하우징 부분에 의해 제공된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 제1 유체 출구는 제1 하우징 부분 내에 슬라이딩 가능하게 수용된 벤트를 포함하고 제1 하우징 부분과 벤트 사이에 심미성 커버를 캡쳐하도록(capture) 구성된다.
또 다른 대표적인 실시예에서, 조립체의 바닥에서 포스트(post)에 의해 지지되는 코어를 포함하는 시트 머리받침대 조립체가 제공된다. 쿠션 부재가 상기 코어 주위에 배열된다. 열 조절 장치가 상기 코어에 대해 지지된다. 심미성 커버가 코어, 쿠션 부재 및 열 조절 장치 주위로 둘러싸인다. 상기 심미성 커버는 조립체의 바닥에서 서로 작동 가능하게 고정된 제1 및 제2 플랩과 헤드 지지 표면을 포함한다. 헤드 지지 표면 내에 제공된 제1 유체 출구가 공조 공기를 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성된다. 제2 유체 출구가 제1 및 제2 플랩 가까이에서 바닥에 제공되고 탑승자 목 부위로부터 멀어지는 방향으로 폐공기를 배출하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 쿠션 부재는 주변부(perimeter)를 제공하여 공동(cavity)을 형성하는 개구를 포함한다. 열 조절 장치는 공동 내에 배열된 송풍기를 포함한다. 플랩 중 하나 이상은 공동과 유체 소통(fluid communication)하고 송풍기를 통해 열 조절 장치에 공급 공기를 제공하도록 구성된 홀(hole)을 포함한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 홀은 포스트들 사이에 배열된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 제1 및 제2 플랩은 심(seam)에서 연결된다. 제2 유체 출구는 상기 심의 맞은편 단부들에 배열된 거리가 떨어져 있는 배출 벤트들에 의해 제공된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 제1 유체 출구는 열 조절 장치가 배열되는 하우징 내에 슬라이딩 가능하게 수용된 벤트를 포함한다. 상기 벤트와 하우징은 서로의 사이에 심미성 커버를 캡쳐한다.
본 발명의 또 다른 대표적인 실시예에서, 열전소자가 메인 사이드와 폐 사이드를 포함하는 열전 장치를 포함한다. 상기 열전 장치는 열전 장치를 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 각각 가열 모드 및 냉각 모드로 메인 사이드에 가열 및 냉각을 제공하도록 구성된다. 메인 및 폐 사이드 열교환기가 각각 메인 및 폐 사이드에 제공된다. 가열 요소가 메인 사이드 열교환기에 장착된다. 상기 가열 요소는 가열 모드로 메인 사이드 열교환기에 열을 공급하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 열전 장치는 펠티에 효과(Peltier effect)를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 가열 요소는 PTC 가열 요소이다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 가열 및 냉각 모드를 제공하기 위해 열전 장치를 통과하는 전류의 방향을 조절하도록 구성되는 회로가 제공된다. 상기 회로는 하나 이상의 스위치에 반응한다(responsive).
본 발명의 추가적인 실시예에서, 가열 요소는 저항성 가열 요소 및 PWM 변조기를 포함한다.
본 발명은 첨부도면들을 참조하여 하기 상세한 설명을 읽음으로써 더 잘 이해할 수 있다:
도 1은 자동차 시트에 있는 탑승자를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 머리받침대와 같이 시트 부분을 위한 열 조절 장치의 개략적인 도면.
도 3a-3d는 머리받침대의 다양한 예시도면.
도 4a-4c는 열 조절 장치의 배출 벤트에 대한 머리받침대의 심미성 커버의 제1 및 제2 플랩.
도 5a-5c는 열 조절 장치의 하우징.
도 6a-6c는 도 5a-5c에 도시된 하우징의 횡단면.
도 7a-7b는 열전소자 도면.
도 8은 열 조절 장치의 가열 및 냉각 모드를 선택적으로 작동시키도록 사용되는 회로의 개략도이다.
상기 내용들의 실시예, 예시예 및 대안예, 청구항, 또는 이어지는 설명 및 도면, 가령, 다양한 양태 또는 각각의 개별 특징들 중 임의의 특징들은 독립적으로 특징지어지거나 또는 조합하여 특징지어질 수 있다. 한 실시예에 대해 기술된 특징들은 그 특징들이 서로 양립되지 않는 한, 모든 실시예들에도 적용 가능하다.
도 1은 시트(10)에 있는 탑승자(20)를 예시한다. 시트(10)는 바닥(12)과 뒷면(14)을 포함한다. 상기 예에서, 머리받침대(16)가 포스트(18)에 의해 뒷면(14) 상에 지지된다. 상기 예에서는 시트(10)와 별개의 머리받침대(16)가 도시되지만, 머리받침대(16)는 뒷면(14)과 일체형으로 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
열 조절 장치(22)가 시트(10)의 시트 부분, 가령, 머리받침대(16)에 배열된다. 열 조절 장치(22)는 탑승자(20)의 목 부위(24)에 공조 공기(conditioned air)를 안내하도록 구성된다. 또한, 목 부위(24)는 탑승자의 상부 등과 머리를 포함할 수도 있다.
열 조절 장치(22)의 개략적인 한 예가 도 2에 예시된다. 열 조절 장치(22)는 통로(28)를 제공하는 하우징(26)을 포함한다. 통로(28)는 통로(28) 내에 배열된 열전소자(36)를 통해 유체 입구(30)로부터 서로 분리되어 있는 제1 및 제2 유체 출구(32, 34)로 흐르는 공급 공기(I)와 소통된다. 하우징(26)을 통해 유체를 이동시키기 위해 통로(28) 내에 송풍기(38)가 배열된다. 제1 유체 출구(32)는 탑승자의 목 부위(24)에 공조 공기(C)를 제공한다. 제2 유체 출구(34)는 공급 공기(I)와 공조 공기(C)로부터 멀어지는 방향으로 폐공기(W)를 배출한다.
가열 및 냉각 모드를 선택적으로 제공하여 각각 가열된 공조 공기와 냉각된 공조 공기를 목 부위(24)에 제공하기 위하여 입력 장치(40)가 송풍기(38) 및 열전소자(36)와 소통된다. 전력 공급원(46)이 열전소자(36)와 송풍기(38)에 연결되고 입력 장치(40)에 의해 작동된다. 한 예에서, 입력 장치(40)는 탑승자(20)에 의해 작동되며 각각 가열 및 냉각 모드를 구현하는 가열 및 냉각 스위치(42, 44), 그리고, 가열 및 냉각 스위치(42, 44)로부터 나온 입력(input)에 따라 송풍기(38)와 열전소자(36)의 작동을 조절하는 컨트롤러(45)를 포함한다. 컨트롤러(45)는 작동을 조절하기 위한 컴퓨터 판독가능 코드가 저장되어 있는 비-일시적 메모리 및 프로세서를 포함할 수도 있다. 다양한 예에서, 컨트롤러(45)는 바닥(12), 뒷면(14), 또는 송풍기(38) 내에 일체형으로 구성된다.
하드웨어 구조에 있어서, 이러한 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 및 로컬 인터페이스를 통해 통신 결합된 하나 또는 그 이상의 입력 및/또는 출력(I/O) 장치 인터페이스(들)를 포함할 수 있다. 로컬 인터페이스는, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 하나 또는 그 이상의 버스 및/또는 그 외의 다른 유선 또는 무선 연결을 포함할 수 있다. 로컬 인터페이스는 간결성을 위해 제거되었지만 그 밖의 소자, 가령, 컨트롤러, 버퍼(캐시), 드라이버, 반복장치, 및 통신할 수 있게 하는 리시버를 가질 수도 있다. 또한, 로컬 인터페이스는 어드레스, 컨트롤, 및/또는 위에서 언급한 구성요소들 중 적절한 통신을 가능하게 해주는 데이터 연결도 포함할 수 있다.
컨트롤러는 소프트웨어, 특히 메모리 내에 저장된 소프트웨어를 실행하기 위한 하드웨어 장치일 수 있다. 프로세서는 맞춤제작식 또는 상용 프로세서, 중앙처리유닛(CPU), 컨트롤러에 연결된 몇몇 프로세서 중 보조 프로세서, 반도체-기반 마이크로프로세서(마이크로칩 또는 칩셋 형태의) 또는 소프트웨어 명령을 실행하기 위한 일반적인 임의의 장치일 수 있다.
메모리는 휘발성 메모리 소자(예컨대, 랜덤 액세스 메모리(RAM, 가령, DRAM, SRAM, SDRAM, VRAM 등)) 및/또는 비휘발성 메모리 소자(예컨대, ROM 등) 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 게다가, 메모리는 전자, 자기, 광학, 및/또는 그 밖의 타입의 저장 매체와 일체형으로 구성될 수도 있다. 또한, 메모리는 다양한 구성요소들이 서로 멀리 위치되지만 컨트롤러에 의해 접근될 수 있는 분산형 구조(distributed architecture)를 가질 수 있다.
메모리 내의 소프트웨어는 하나 또는 그 이상의 개별 프로그램을 포함할 수 있는데, 이들은 각각 논리 함수를 구현하기 위한 실행 명령 목록을 포함한다. 또한, 소프트웨어로서 실시되는 시스템 구성요소는 소스 프로그램, 실행 프로그램(객체 코드), 스크립트, 또는 수행되어야 하는 명령 세트를 포함하는 그 외의 다른 임의의 개체로서 고려될 수 있다. 소스 프로그램으로서 고려될 때, 프로그램은 컴파일러, 어셈블러, 인터프리터 등에 의해 해석되는데, 이들은 메모리 내에 포함되거나 포함되지 않을 수도 있다.
I/O 인터페이스(들)에 결합될 수 있는 입력/출력 장치는 입력 장치, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 스캐너, 마이크로폰, 카메라, 근접 장치(proximity device) 등을 포함할 수 있다. 추가로, 입력/출력 장치는 출력 장치, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 디스플레이 등을 포함할 수도 있다. 마지막으로, 입력/출력 장치는 입력 및 출력 장치 둘 모두와 통신하는 장치, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 변조기/복조기(또 다른 장치, 시스템, 또는 네트워크에 접근하기 위해), 무선주파수(RF) 또는 그 외의 다른 트랜스시버, 브릿지, 라우터 등을 추가로 포함할 수도 있다.
컨트롤러가 작동중일 때, 프로세서는 메모리 내에 저장된 소프트웨어를 실행하고, 메모리에 데이터를 전송하고 메모리로부터 데이터를 전송하며, 소프트웨어에 따라 연산 장치의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 메모리 내의 소프트웨어는, 전체적으로 또는 부분적으로, 프로세서에 의해, 아마도 프로세서 내의 버퍼에 의해 판독되고, 그 뒤에 실행된다.
열전소자(36)는 가열 및 냉각을 제공한다. 한 예에서, 열전소자(36)는 메인 열교환기(50)와 폐 열교환기(52)를 가진 열전 장치(48)를 포함한다. 열전 장치(48)는 열전 장치(48)를 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 각각 가열 모드와 냉각 모드로 가열 및 냉각을 제공하도록 구성된다. 추가적인 가열을 제공하기 위해 가열 요소(54)가 메인 열교환기(50)에 장착된다.
도 3a-3d를 보면, 머리받침대(16)는 자동차 충돌 경우에 생성되는 충격을 탑승자의 머리로부터 흡수하도록 설계된 코어(56)를 포함한다. 코어(56)(가상으로 도시됨)는 포스트(18)에 장착된다. 포스트(18)는 머리받침대가 뒷면에 일체형으로 구성되는 시트 내에 숨겨질 수 있다. 쿠션 부재(58), 보통 발포체(foam)가 코어(56) 주위에 둘러싸여 있으며 심미성 커버(60)가 쿠션 부재(58) 주위에 배열된다.
도 3b에 가장 잘 도시된 것과 같이, 공조 공기 벤트(62)가 머리받침대(16)의 헤드 지지 표면(63) 내에 제공된다. 배출 벤트(78), 상기 예에서는, 2개의 배출 벤트가 머리받침대(16)의 바닥(61) 내에 제공된다. 공급 공기(I)가 바닥(61)에 유입된다. 하우징(26)은 일반적으로 L자 형태이며 코어(56)에 인접한 머리받침대(16)의 바닥 및 후방에 배열된다.
도 3c 및 3d는 심미성 커버(60)가 제거되어 쿠션 부재(58)가 노출된 머리받침대(16)를 예시한다. 쿠션 부재(58)는 주변부(66)를 제공하여 공동(68)을 형성하는 구멍(64)을 포함한다. 하우징(26)의 한 부분이 구멍(64) 내에 배열되고 주변부(68)와 심미성 커버(60)로부터 떨어져서 위치되어 공급 공기(I)가 하우징(26)의 개구(70) 내로 흐를 수 있게 한다. 레그(72)가 개구(70)에 걸쳐 배열되어(span) 심미성 커버(60)를 지지할 수 있으며 안쪽으로 편향되는 경우(deflect) 심미성 커버(60)가 개구(70) 내로 들어가는 것이 방지된다.
커넥터(76)가 있는 피그테일(pigtail)(74)이 전기 신호를 열 조절 장치(22)에 공급한다. 한 예에서, 포스트(18) 중 하나 이상은 중공 구조이며(hollow) 피그테일(74)은 포스트(18) 중 하나 이상을 통해 뒷면(14) 안으로 안내된다(routed).
도 4a-4c를 보면, 머리받침대(16)의 바닥(61)이 보다 상세하게 도시된다. 심미성 커버(60)의 한 예는 연결 심(connecting seam)을 제공하기 위하여 바닥(61)에서 서로 결합된 제1 및 제2 플랩(80, 82)을 포함한다. 제1 및 제2 플랩(80, 82)은 각각 제1 및 제2 플랩(80, 82)을 서로 고정시키기 위해 서로 협력하며 코어(56), 쿠션 부재(58) 및 열 조절 장치(22)를 둘러싸는 제1 및 제2 클립(84, 86)을 포함한다. 배출 벤트(78)는 제1 및 제2 플랩(80, 82)의 연결 심 가까이에 제공된 가로방향 개구(lateral opening)에 배열되며, 배출 벤트(78)는 약간 돌출하거나 또는 적어도 부분적으로 노출되어 방해받지 않고 폐공기(W)를 바닥(61)으로 배출한다.
상기 예에서, 홀(88)이 제2 플랩(82) 내에 제공되어 공급 공기(I)가 공동(66)에 소통되게 한다. 그 결과, 머리받침대(16)의 뒷면은 자동차 뒤쪽 탑승자에 보다 더 바람직하다. 또한, 이는 패딩(padding)이 머리받침대의 뒷면에 위치되게 하여, 자동차 뒤쪽 탑승자가 머리받침대의 뒷면과의 충돌에 대해 보호를 제공할 수 있게 한다.
도 5a-6c를 보면, 하우징(26)이 보다 상세하게 도시된다. 플라스틱으로 구성될 수 있는 하우징(26)은 다수의 부분들로 구성되지만, 하우징(26)이 도시된 것보다 더 적거나 더 많은 수의 구성요소들로 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하우징(26)은 서로 고정된 제1 및 제2 부분(90, 92)을 포함한다. 공조 공기 벤트(62)는 제1 하우징 부분(90) 내의 개구 안에 수용된다. 제1 및 제2 하우징 부분(90, 92)은 열전소자(36) 주위에서 서로 고정된다. 가열 요소(54)가 하우징(26)에 대해 쉽게 삽입되고 제거되게 하기 위해 플레이트(98)가 제1 하우징 부분(90) 위에 고정된다. 대안의 예에서, 플레이트(98)는 제1 하우징 부분(90)과 일체형으로 형성된다. 제2 하우징 부분(92)은 배출 벤트(78)를 제공한다. 예각으로 배열된 엘보우(94)가 열전소자(36)를 간결성을 위해 도시되지는 않았지만 송풍기(38)를 수용하는 송풍기 하우징(96)에 유체 연결한다. 상기 예에서, 제2 하우징 부분(92) 내에 형성된 개별 오목부 또는 함몰부는 제1 및 제2 하우징 부분(90, 92) 사이의 열전달을 억제하는 열 배리어(thermal barrier) 및 공기 공간을 제공한다.
도 6b를 보면, 공조 공기 벤트(62)는 머리받침대(16)의 조립을 용이하게 하기 위해 제1 하우징 부분(90) 내에 슬라이딩 가능하게 수용된다. 상기 예에서, 공조 공기 벤트(62)는 머리받침대(16) 내에 장착될 ? 공조 공기 벤트(62)를 보유하기(retain) 위하여 제1 하우징 부분(90) 내의 하나 또는 그 이상의 리세스(102)와 협력하는 돌출부(100)를 포함한다.
제2 하우징 부분(92)은 폐공기(W)를 분리된 2중 배출 벤트(78)로 안내하는 곡선 벽(104)을 포함한다. 배출 벤트(78)는 선미 쪽으로 비스듬하게 배열되어(canted aftward) 폐공기(W)를 가로 방향으로 안내하고 탑승자의 목 부위(24)와 머리받침대(16)의 앞으로부터 멀어지도록 뒤쪽으로 비스듬하게 배열된(rearward) 다수의 기울어진 디바이더(106)를 포함한다.
열전소자(36)는 도 7a 및 7b에 보다 상세하게 도시된다. 열전 장치(48)는 메인 사이드(108)와 폐 사이드(110)를 포함하는데, 이들은 각각 메인 및 폐 열교환기(50, 52)를 지지한다. 상기 예에서, 메인 열교환기(50)는 주름형 메인 핀(112)을 포함하고, 폐 열교환기(52)는 주름형 폐 핀(114)을 포함한다. 이 핀들은 얇은 구리 재료로 구성될 수 있다. 메인 핀(112)은 가열 요소(54)가 열 결합되거나 또는 재료(118)를 사용하여 장착되는 에지(116)를 포함한다. 한 예에서, 재료(118)는 납땜(solder)일 수 있으며, 또 다른 예에서는, 상기 재료(118)는 열 전도성 페이스트(paste)일 수도 있다.
열 조절 장치(22)를 위한 회로(119)의 한 예가 도 8에 도시된다. 회로(119)는 제1, 제2, 제3 및 제4 스위치(120, 122, 124 및 126)를 포함하는데, 이들은 가열 및 냉각 스위치(42, 44), 컨트롤러(45), 또는 이들의 조합 내에 일체형으로 구성된다. 작동 시에, 냉각 모드에서, 제1 및 제3 스위치(120, 124)는 "오프" 상태이고 제2 및 제4 스위치(122, 126)는 "온" 상태이다. 이러한 형상에서, 가열 요소(54)는 쇼트 아웃되고(shorted out) 열전 장치(48)를 통해 흐르는 전류는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용하여 메인 열교환기(50)의 냉각을 제공한다. 또한, 송풍기(38)에 직접 전력이 공급되거나(powered) 또는 컨트롤 모듈(45) 내에서 추가적인 회로를 사용하여 조절된다. 폐 열교환기(52)는 고온이며 따뜻한 폐공기(W)를 제공한다.
가열 모드에서, 제1 및 제3 스위치(120, 124)는 "온" 상태이고 제2 및 제4 스위치(122, 126)는 "오프" 상태이다. 이러한 형상에서, 열전 장치(48)를 통해 흐르는 전류는 반대로 되어(reversed) 메인 열교환기(50)에서 열을 제공한다. 가열 요소(54)는 열이 가열 요소(54)로부터 메인 열교환기(50)로 거부되도록(rejected) 전력이 공급된다. 또한, 송풍기(38)에 직접 전력이 공급되거나 또는 컨트롤 모듈(45) 내에서 추가적인 회로를 사용하여 조절된다. 폐 열교환기(52)는 저온이며 차가운 폐공기(W)를 제공한다.
한 예에서, 가열 요소(54)는 온도를 자체-조절하는 정 온도 계수(PTC) 가열 요소이다. 저항성 가열 요소(resistive heating element)를 원할 시에는, 가열 요소(54)를 조절하기 위해 펄스 폭 변조(PWM) 변조기(128)가 사용될 수도 있다.
한 예에서, 컨트롤러(45)는 전력 공급원(46)과 스위치(120, 122, 124, 126)에 작동 가능하게 결합되며 전력 공급원(46)에 의해 송풍기(38), 열전 장치(48), 및 가열 요소(54)에 공급되는 전력량을 독립적으로 조절한다.
본 명세서에서는 특정 구성요소 장치가 예시 실시예에 기술되었지만, 그 외의 다른 장치도 가능하다는 것을 이해해야 한다. 특정 단계 절차만이 도시되고, 기술되며, 청구되었지만, 임의의 순서로 수행될 수 있으며, 분리되거나 또는 조합된 다른 단계들도, 그 외에 달리 언급되지 않는 한, 본 발명에서 가능하다는 사실을 이해해야 한다.
상이한 예들이 본 발명에 예시된 특정 구성요소들을 가지고 있지만, 본 발명의 실시예들은 이 특정 실시예들에만 제한되지 않는다. 상기 예들 중 한 예의 몇몇 구성요소 또는 특징들은 다른 예의 구성요소 또는 특징들과 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
본 명세서에서는 특정 예의 실시예가 기술되었지만, 당업자는 청구항들의 범위 내에서도 특정 변형예들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 이런 이유로, 본 발명의 진정한 범위 및 내용을 결정하기 위하여 하기 청구항들이 고려되어야 한다.

Claims (25)

  1. 공조 공기를 시트 탑승자의 목 부위에 제공하도록 구성된 벤트를 포함하는 시트 부분; 및
    상기 시트 부분에 배열된 열전소자를 포함하며,
    상기 열전소자는 공조 공기를 제공하기 위하여 공급 공기를 가열하고 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 시트 부분은 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구를 포함하는 통로를 제공하는 하우징을 포함하며, 제1 유체 출구는 벤트를 제공하는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  3. 제2항에 있어서, 열전소자는 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구 사이의 통로에 배열되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  4. 제2항에 있어서, 하우징 내에 위치되고 유체를 유체 입구로부터 열전소자를 통해 제1 및 제2 유체 출구로 이동시키도록 구성된 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  5. 제2항에 있어서, 시트 부분은 탑승자 지지 표면을 포함하고, 제1 유체 출구는 탑승자 지지 표면 내에 위치되고 공조 공기를 시트 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성되며, 제2 유체 출구는 탑승자 지지 표면으로부터 멀리 떨어져 있는 영역에 위치되고 시트 탑승자 목 부위로부터 폐공기가 멀어지도록 안내하게끔 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  6. 제1항에 있어서, 시트 부분은 코어 및 상기 코어 주위에 배열된 쿠션 부재를 포함하고, 열전소자는 코어에 대해 지지되며, 심미성 커버가 코어, 쿠션 부재 및 열 조절 장치 주위에 둘러싸인 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  7. 제6항에 있어서, 심미성 커버는 시트 부분의 바닥에서 서로 작동 가능하게 고정된 제1 및 제2 플랩과 헤드 지지 표면을 포함하며, 제1 유체 출구가 벤트를 제공하고 탑승자 목 부위에 공조 공기를 제공하기 위하여 헤드 지지 표면 내에 제공되며, 제2 유체 출구가 각각의 제1 및 제2 플랩 가까이에 있는 바닥 내에 제공되고 탑승자 목 부위로부터 멀어지는 방향으로 폐공기를 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  8. 제1항에 있어서, 열전소자는 메인 사이드 및 폐 사이드를 포함하는 열전 장치를 포함하고, 상기 열전 장치는 열전 장치를 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 각각 가열 모드 및 냉각 모드로 메인 사이드에 가열 및 냉각을 제공하도록 구성되며, 메인 및 폐 사이드 열교환기는 각각 메인 및 폐 사이드 위에 제공되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  9. 제8항에 있어서, 열전 장치는 메인 사이드 열교환기에 장착된 가열 요소를 포함하고, 상기 가열 요소는 가열 모드에서 메인 사이드 열교환기에 열을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  10. 유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구를 포함하는 통로를 제공하는 하우징;
    유체 입구와 제1 및 제2 유체 출구 사이의 통로에 배열된 열전소자;
    하우징 내에 위치되고 유체를 유체 입구로부터 열전소자를 통해 제1 및 제2 유체 출구로 이동시키도록 구성된 송풍기를 포함하며,
    제1 유체 출구는 탑승자 지지 표면에 위치되도록 구성되고 공조 공기를 시트 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성되며, 제2 유체 출구는 탑승자 지지 표면으로부터 멀리 떨어져 있는 영역에 위치되고 시트 탑승자 목 부위로부터 폐공기가 멀어지도록 안내하게끔 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  11. 제10항에 있어서, 통로는 L자 형태이며 송풍기는 통로의 한 단부에 배열되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제2 유체 출구는 가로 방향으로 거리가 떨어진 배출 벤트에 의해 제공되며, 상기 배출 벤트는 선미 쪽으로 비스듬하게 배열되어 폐공기를 가로 방향으로 안내하도록 구성되고 제1 유체 출구로부터 멀어지도록 뒤쪽으로 비스듬하게 배열된 디바이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  13. 제11항에 있어서, 유체 입구와 제1 유체 출구는 예각으로 굽어진 엘보우에 의해 유체 연결되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  14. 제11항에 있어서, 하우징은 제1 및 제2 유체 출구를 서로 분리하는 제1 및 제2 하우징 부분에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  15. 제14항에 있어서, 제1 유체 출구는 제1 하우징 부분 내에 슬라이딩 가능하게 수용된 벤트를 포함하고 제1 하우징 부분과 벤트 사이에 심미성 커버를 캡쳐하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 열 조절 장치.
  16. 시트 머리받침대 조립체에 있어서,
    상기 조립체의 바닥에서 포스트에 의해 지지되는 코어;
    상기 코어 주위에 배열된 쿠션 부재;
    상기 코어에 대해 지지되는 열 조절 장치;
    코어, 쿠션 부재 및 열 조절 장치 주위로 둘러싸인 심미성 커버를 포함하며, 상기 심미성 커버는 조립체의 바닥에서 서로 작동 가능하게 고정된 제1 및 제2 플랩과 헤드 지지 표면을 포함하고;
    공조 공기를 탑승자 목 부위에 제공하도록 구성된 헤드 지지 표면 내에 제공된 제1 유체 출구, 및 탑승자 목 부위로부터 멀어지는 방향으로 폐공기를 배출하도록 구성된 제1 및 제2 플랩 가까이에서 바닥에 제공된 제2 유체 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 머리받침대 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 쿠션 부재는 주변부를 제공하여 공동을 형성하는 개구를 포함하고, 열 조절 장치는 공동 내에 배열된 송풍기를 포함하며, 플랩 중 하나 이상은 공동과 유체 소통하고 송풍기를 통해 열 조절 장치에 공급 공기를 제공하도록 구성된 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 머리받침대 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 홀은 포스트들 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 시트 머리받침대 조립체.
  19. 제16항에 있어서, 제1 및 제2 플랩은 심(seam)에서 연결되며, 제2 유체 출구는 상기 심의 맞은편 단부에 배열된 거리가 떨어져 있는 배출 벤트에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 시트 머리받침대 조립체.
  20. 제16항에 있어서, 제1 유체 출구는 열 조절 장치가 배열되는 하우징 내에 슬라이딩 가능하게 수용된 벤트를 포함하고, 상기 벤트와 하우징은 서로의 사이에 심미성 커버를 캡쳐하는 것을 특징으로 하는 시트 머리받침대 조립체.
  21. 메인 사이드와 폐 사이드를 포함하는 열전 장치를 포함하고, 상기 열전 장치는 열전 장치를 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 각각 가열 모드 및 냉각 모드로 메인 사이드에 가열 및 냉각을 제공하도록 구성되며;
    각각 메인 및 폐 사이드에 제공되는 메인 및 폐 사이드 열교환기; 및
    메인 사이드 열교환기에 장착된 가열 요소를 포함하고, 상기 가열 요소는 가열 모드로 메인 사이드 열교환기에 열을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열전소자.
  22. 제21항에 있어서, 열전 장치는 펠티에 효과(Peltier effect)를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열전소자.
  23. 제21항에 있어서, 가열 요소는 PTC 가열 요소인 것을 특징으로 하는 열전소자.
  24. 제21항에 있어서, 가열 및 냉각 모드를 제공하기 위해 열전 장치를 통과하는 전류의 방향을 조절하도록 구성되는 회로를 포함하고, 상기 회로는 하나 이상의 스위치에 반응하는 것을 특징으로 하는 열전소자.
  25. 제21항에 있어서, 가열 요소는 저항성 가열 요소 및 PWM 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자.
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