KR20160094979A

KR20160094979A - 환경 제어 시트를 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20160094979A
Application number: KR1020167015517A
Authority: KR
Inventors: 스캇 리챠드 월라스; 마이클 마아스
Original assignee: 젠썸 인코포레이티드
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-08-10
Also published as: US10589647B2; WO2015085150A1; JP2017504513A; JP6524088B2; US20160304013A1; JP6716749B2; DE112014005563T5; CN105813505B; CN105813505A; JP2019131186A

Abstract

시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법으로서, 시트 커버링 아래에서 시트 어셈블리 내에 위치한 가열 요소를 활성화하는 단계를 포함한다. 유체 공급 장치와 열전 요소를 포함하는 유체 모듈이 유체 모듈로부터 시트 쿠션에 적어도 부분적으로 형성된 분배 시스템을 통해 시트 어셈블리에 인접한 공간으로 가열된 공기를 지향시키도록 활성화된다. 소정의 기간 이후, 가열 요소는 비활성화된다.

Description

환경 제어 시트를 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR CLIMATE CONTROLLED SEATS}

본 출원과 함께 제출된 출원 데이터 시트에 표시된 모든 해외 또는 국내 우선권 주장 출원은 37 CFR 1.57에 따라 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 출원은 2013년 12월 5일에 출원된 미국 임시특허출원 제61/912,485호 및 2013년 12월 6일에 출원된 미국 임시특허출원 제61/913,114호에 대한 이익을 주장하고, 상기 양 출원의 전체는 원용에 의해 본 명세서에 명시적으로 포함된다.

본 출원은 대체적으로 온도 제어에 관한 것이고, 좀 더 구체적으로 시트 어셈블리의 온도 제어에 관한 것이다.

생활 또는 작업 공간의 환경 제어를 위해 온도 수정된 공기는 일반적으로 전체 빌딩, 선택된 사무실, 또는 빌딩 내의 스위트 룸과 같은 상대적으로 넓은 범위에 제공된다. 자동차와 같은 차량의 경우, 전체 차량은 일반적으로 유닛으로서 냉각 또는 가열된다. 그러나, 좀 더 선택적이거나 제한적인 공기 온도 수정이 바람직한 상황이 많이 존재한다. 예컨대, 실질적으로 순간적인 가열 또는 냉각이 달성될 수 있도록 탑승자 시트를 위한 개별화된 환경 제어(climate control)를 제공하는 것이 종종 바람직하다. 예컨대, 차량이 오랜 기간 동안 그늘이 없는 장소에 주차되는 여름 날씨에 노출된 자동차는 차량 시트가 매우 뜨거워서, 일반적인 에어컨을 사용하더라도 차량에 들어와 사용한 다음 어느 정도의 시간 동안 탑승자를 불편하게 만들 수 있다. 또한, 무더운 날에는 일반적인 에어컨을 사용하더라도 탑승자의 등과 다른 압력 지점이 앉아 있는 동안 땀에 젖을 수 있다. 겨울에는, 특히 일반적인 차량 히터가 차량 내부를 신속히 데워주지 못하는 경우, 탑승자의 안락함을 꾀하기 위하여 탑승자의 시트를 신속하게 데워주는 능력을 가지는 것이 매우 바람직하다.

그러한 이유 때문에, 차량 시트를 위한 다양한 유형의 개별화된 온도 제어 시스템이 존재해왔다. 그러한 온도 제어 시스템은 일반적으로 시트의 등 및/또는 시트 쿠션에 형성된 채널과 통로의 조합을 포함하는 분배 시스템을 포함한다. 열모듈은 공기를 열적으로 조절하고 조절된 공기를 채널과 통로로 전달한다. 조절된 공기는 채널과 통로를 통해 유동하여 차량 시트의 표면에 인접한 공간을 냉각 또는 가열한다.

따라서, 개선된 온도 제어 장치 및 차량 시트와 기타 시트 어셈블리를 위한 환경 제어 시스템을 위한 방법이 필요하다.

따라서, 본 발명의 일양태는 지지 표면을 형성하는 지지 구조물을 포함하는 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안, 제1 타겟 온도에 도달할 때까지 상기 지지 표면 내에, 상기 지지 표면을 따라, 또는 상기 지지 표면 아래에 위치한 전도성 가열 요소를 활성화함으로써, 상기 지지 표면을 전도 방식으로 가열하는 단계; 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안, 제2 타겟 온도에 도달할 때까지 유체 공급 장치 및 대류성 온도 컨디셔닝 장치를 포함하는 유체 모듈을 활성화하는 단계; 상기 지지 표면에 인접한 공간을 대류 방식으로 가열하도록 상기 시트 쿠션에 적어도 부분적으로 형성된 분배 시스템을 통해 상기 유체 모듈로부터 상기 지지 표면으로 가열된 공기를 지향시키는 단계; 및 원하는 상기 제1 타겟 온도에 도달하면, 상기 전도성 가열 요소를 비활성화시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간은 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간에 대체적으로 선행하거나 또는 동시에 사용되고, 상기 전도성 가열 요소는 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안 적어도 2개의 다른 레벨 사이에서 사이클을 형성하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 전도성 가열 요소는 저항성 가열 요소이다. 어떤 실시예에서, 상기 전도성 가열 요소는 상기 유체 모듈보다 더 많은 열에너지를 공급하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치는 열전 요소를 포함한다. 어떤 실시예에서, 상기 시트 어셈블리는 차량 내부에 위치한다. 어떤 실시예에서, 상기 방법은 상기 시트 어셈블리에 인접한 온도가 원하는 타겟 온도 아래로 떨어지면, 제어 모듈을 사용하여 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치를 활성화하는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시예에서, 전도성 가열 요소를 활성화하는 것은 저항성 히터를 활성화하는 것을 포함한다. 어떤 실시예에서, 상기 방법은 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 이용하여 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 커버링 아래에 있는 공간 내에 열을 발생시키는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시예에서, 상기 방법은 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 이용하여 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 커버링 아래에 있고 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 쿠션 위에 있는 공간 내에 열을 발생시키는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시예에서, 상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 활성화된 다음 적어도 60초 이후에 시작된다. 어떤 실시예에서, 상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 활성화된 다음 적어도 120초 이후에 시작된다. 어떤 실시예에서, 상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 비활성화된 다음 시작된다. 어떤 실시예에서, 상기 전도성 가열 요소를 활성화하는 단계 및 상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 실질적으로 동시에 일어난다. 어떤 실시예에서, 상기 전도성 가열 요소와 상기 유체 모듈은 모두 일정의 기간 동안 활성화되고, 상기 일정의 기간 동안 상기 전도성 가열 요소와 상기 환경 제어 장치에 공급된 총 전류는 실질적으로 일정하게 유지된다. 어떤 실시예에서, 주위 온도가 임계 온도보다 낮으면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간 및 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 모두에서 동시에 작동하도록 구성되고; 주위 온도가 임계 온도보다 높으면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간과 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 중 하나에서 작동하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 제1 및 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간이 서로 동시에 작동하고 있고, 또한 상기 주위 온도가 상기 임계 온도 위로 상승하면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간과 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 사이에서 작동하는 사이클을 시작하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 방법은 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치에 의해 소모되는 총 전력을 측정하는 단계; 및 상기 총 전력이 미리 정해진 전력을 초과할 때, 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 비활성화하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 일양태는 피드백 제어를 이용하여 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 상기 시트 어셈블리에 대해 원하는 작동 세팅에 관해 탑승자로부터 명령을 수신하는 단계; 적어도 하나의 온도 센서를 이용하여 상기 시트 어셈블리에서 일어나는 열적 환경 조절의 레벨과 관련된 온도를 감지하는 단계; 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계로서, 상기 제어 모듈은 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하여, 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도에 기초하여 상기 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하는, 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계; 및 상기 제어 모듈을 이용하여 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 요소 중 적어도 하나를 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하고, 상기 가열 요소는 상기 시트 어셈블리의 지지 표면에 인접하여 위치하고, 상기 지지 표면을 전도 방식으로 가열하도록 구성되고, 상기 유체 모듈은 상기 시트 어셈블리의 시트 쿠션 내부에 적어도 부분적으로 형성된 유체 분배 시스템을 통해 선택적으로 직접 가열 또는 냉각하여, 상기 지지 표면에 인접한 공간을 선택적으로 가열 또는 냉각시키고, 상기 제어 모듈은 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 요소 중 적어도 하나를 선택적으로 활성화 또는 비활성화하여, 원하는 작동 세팅을 유지하도록 구성되고, 상기 제어 모듈은 차량의 점화 시스템의 상태를 나타내는 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 점화 시스템이 켜지면 상기 제어 모듈은 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 요소 중 적어도 하나를 활성화하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 환경 제어 시트 어셈블리에 대한 원하는 작동 세팅은 일반 온도 세팅에 해당한다. 어떤 실시예에서, 상기 환경 제어 시트 어셈블리에 대한 원하는 작동 세팅은 특정 온도 또는 온도 범위에 해당한다. 어떤 실시예에서, 상기 시트 어셈블리는 시트 등 부분 및 시트 바닥 부분을 포함하고, 상기 시트 등 부분에 대한 원하는 작동 세팅은 상기 시트 바닥 부분에 대한 원하는 작동 세팅과 다르다.

본 발명의 또 다른 일양태는 피드백 제어를 이용하여 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 상기 시트 어셈블리에 대해 원하는 작동 세팅에 관해 탑승자로부터 명령을 수신하는 단계; 적어도 하나의 온도 센서를 이용하여 상기 시트 어셈블리에서 일어나는 열적 환경 조절의 레벨과 관련된 온도를 감지하는 단계; 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계; 상기 제어 모듈을 이용하여 상기 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위하여 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하는 단계로서, 상기 유체 모듈은 유체 전달 장치 및 열전 요소를 포함하는, 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하는 단계; 및 감지된 온도가 원하는 설정 포인트 온도보다 낮을 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나를 가열 작동 모드로 작동하는 단계; 감지된 온도가 원하는 설정 포인트 온도보다 높을 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나를 냉각 작동 모드로 작동하는 단계; 감지된 온도가 미리 정해진 기간 동안 미리 정해진 차이만큼 원하는 설정 포인트 온도를 초과할 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나의 작업을 가열 작동 모드에서 냉각 작동 모드로 전환하는 단계; 및 감지된 온도가 미리 정해진 기간 동안 미리 정해진 차이만큼 원하는 설정 포인트 온도의 아래에 있을 때, 냉각 작동 모드에서 가열 작동 모드로 전환하는 단계를 포함한다. 어떤 실시예에서, 상기 미리 정해진 차이는 섭씨 2도이다. 어떤 실시예에서, 상기 미리 정해진 기간은 6초이다. 어떤 실시예에서, 상기 가열 요소는 가열 요소의 측정 온도가 미리 정해진 타겟 온도에 도달할 때까지 단독으로 작동된다. 어떤 실시예에서, 상기 미리 정해진 타겟 온도는 원하는 설정 포인트 온도의 미리 정해진 온도 오프셋 내에 있다. 어떤 실시예에서, 상기 미리 정해진 온도 오프셋은 섭씨 20도이다. 어떤 실시예에서, 상기 미리 정해진 타겟 온도에 도달하면 가열 요소의 작동이 정지되고 상기 유체 모듈의 작동이 개시된다. 어떤 실시예에서, 가열 요소의 작동이 정지되고 상기 유체 모듈은 작동하고 있다.

본 발명의 다른 일양태는 환경 제어 시트 어셈블리를 포함하고, 상기 시트 어셈블리는 외부 표면을 가진 시트 쿠션; 상기 시트 쿠션을 통해 연장되고 유입구를 포함하는 공급 통로; 상기 시트 쿠션의 지지 표면을 따라 공기를 분배하도록 구성된 적어도 하나의 분배 통로를 포함하고, 상기 공급 통로와 연통하는 분배 시스템; 상기 시트 쿠션의 외부 표면 위에 위치한 시트 커버링; 상기 시트 커버링과 상기 공급 통로의 유입구 사이에 위치한 열원; 상기 공급 통로의 유입구에 작동가능하게 연결되고, 상기 분배 시스템과 상기 공급 통로 사이에서 공기를 이동시키도록 구성된 유체 전달 장치를 포함하는 유체 모듈; 상기 유체 모듈에 의해 이동된 공기를 가열하도록 구성된 열전 요소; 및 사용자에 의해 생성된 입력 신호를 수신하면, 상기 시트 쿠션의 외부 표면에 가열 또는 냉각 공기를 공급하기 위하여, 상기 열원, 상기 유체 모듈, 및 상기 열전 요소를 제1 컨디셔닝 모드와 제2 컨디셔닝 모드 중 하나에서 또는 둘 다의 모드에서 작동하도록 구성되는 제어 시스템을 포함하고, 상기 제1 및 제2 컨디셔닝 모드가 서로 동시에 작동하고 있고, 또한 주위 온도가 임계 온도 위로 상승하면, 상기 제어 시스템은 상기 제1 컨디셔닝 모드와 상기 제2 컨디셔닝 모드 사이에서 작동하는 사이클을 시작하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 제어 시스템은 상기 열원이 비활성화된 다음 상기 유체 모듈을 활성화하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 상기 제어 시스템은 상기 열원이 비활성화된 다음 상기 유체 모듈을 활성화하도록 구성된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 환경 제어 시스템을 포함하는 차량 시트 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 도 1의 차량 시트 어셈블리의 측면도이다.
도 2a는 도 2의 라인 2A-2A를 따라 자른 도 1의 차량 시트 어셈블리의 단면도이다.
도 2b는 도 2의 라인 2B-2B를 따라 자른 도 1의 차량 시트 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 차량 시트 어셈블리의 커버링이 제거된 도 1의 차량 시트 어셈블리의 정면도이다.
도 3a는 도 1의 차량 시트 어셈블리의 등받이의 분해 측면 사시도이다.
도 4는 도 1의 차량 시트 어셈블리 및 환경 제어 시스템의 개략도이다.
도 5a는 차량 시트 어셈블리의 수정 실시예의 등받이의 단면도이다.
도 5b는 차량 시트 어셈블리의 수정 실시예의 시트의 단면도이다.
도 6a는 차량 시트 어셈블리의 다른 수정 실시예의 등받이의 단면도이다.
도 6b는 차량 시트 어셈블리의 추가 수정 실시예의 시트의 단면도이다.
도 7은 환경 제어 시스템의 일실시예의 가열 요소 및 유체 모듈에 공급된 전력의 그래프이다.
도 8은 일실시예에 따른 환경 제어 시스템을 위한 제어 서브루틴의 개략도이다.
도 9는 일실시예에 따른 환경 제어 시스템을 위한 제어 서브루틴의 개략도이다.
도 10은 일실시예에 따른 환경 제어 시스템을 위한 제어 서브루틴의 흐름도이다.
도 11은 일실시예에 따른 환경 제어 시스템 서브루틴의 작동으로부터 발생하는 온도 및 전압의 그래프이다.
도 12는 일실시예에 따른 환경 제어 시스템 서브루틴의 작동으로부터 발생하는 온도 및 전압의 그래프이다.
도 13a 및 13b는 전력 제한(power shedding) 제어가 없는 가열 모드에서의 환경 제어 시스템의 작동 그래프이다.
도 14a 및 14b는 전력 제한 제어가 있는 가열 모드에서의 환경 제어 시스템의 작동 그래프이다.
도 15는 일실시예에 따른 환경 제어 시스템의 개략도이다.
도 16은 일실시예에 따른 가열 모드에서의 환경 제어 시스템의 작동 그래프이다.
도 17은 일실시예에 따른 냉각 모드에서의 환경 제어 시스템의 작동 그래프이다.

도 1 및 2는 시트 부분(32) 및 등받이 부분(34)을 포함하는 시트 어셈블리(30)의 예시적 일실시예를 도시하고 있다. 시트 어셈블리(30)는 환경 제어 시스템(36)을 포함하고, 이러한 환경 제어 시스템은 이하 도 2 내지 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명될 것이다.

탑승자가 시트 어셈블리(3)에 착석할 때, 탑승자의 엉덩이는 대체적으로 시트 부분(32)의 시트 영역(40)에 위치하고, 탑승자의 다리의 적어도 일부분은 시트 부분(32)의 허벅지 영역(42)에 의해 지지된다. 이러한 실시예에서, 시트 부분(32)의 후방 단부(44)는 등받이 부분(34)의 바닥 단부(46)에 결합된다. 탑승자가 시트 어셈블리(30)에 착석할 때, 탑승자의 등은 등받이 부분(34)의 전방 표면(48)과 접촉하고, 탑승자의 엉덩이와 다리는 시트 부분(32)의 상단 표면(50)과 접촉한다. 이러한 표면들(48, 50)은 착석 위치에서 탑승자를 함께 지지한다. 시트 어셈블리(30)는 다양한 사이즈와 무게의 탑승자를 수용하도록 구성되고 크기가 정해질 수 있다.

도시된 실시예에서, 시트 어셈블리(30)는 표준 자동차 시트와 유사하다. 그러나, 본 명세서에서 설명되는 시트 어셈블리(30)의 어떤 특징과 양태는 다양한 다른 적용예와 환경에서 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 시트 어셈블리(30)의 어떠한 특징과 양태는 예컨대, 항공기, 보트 등과 같은 다른 수송 수단에 사용되도록 조정될 수도 있다. 또한, 시트 어셈블리(30)의 어떠한 특징과 양태는 의자, 소파, 극장 시트, 매트리스, 및 사무실 및/또는 주거공간에서 사용되는 오피스 시트와 같은 정지된 환경에서 사용되도록 조정될 수도 있다. 예컨대 벤치 좌석과 같은, 시트 어셈블리(30)의 다른 구성도 예상된다.

도 1 및 2를 계속 참조하면, 등받이 부분(34)은 전방면(54), 후방면(56), 상단면(58), 및 바닥면(60)을 가진다. 등받이 부분(34)은 시트 어셈블리(30)의 탑승자에게 측면 지지를 제공하기 위하여 상단면(58)과 바닥면(60) 사이에서 연장되는 한 쌍의 측면(57, 59)을 포함한다. 등받이 부분(34)의 요추 영역(62)은 대체적으로 시트 부분(32)에 인접하여 상기 측면들(57, 59) 사이에 위치한다.

유사한 방식으로, 시트 부분(32)은 전방면(64), 후방면(66), 상단면(68), 및 바닥면(70)을 가진다. 시트 부분(32)은 또한 시트 어셈블리(30)의 탑승자에게 측면 지지를 제공하기 위하여 후방면(66)과 전방면(64)으로부터 연장되는 한 쌍의 측면(69, 71)을 포함한다. 일실시예에서, 시트 어셈블리(30)는 시트 부분(32)의 바닥면(70)을 차량의 바닥에 부착함으로써 차량에 고정된다.

도 2a는 등받이 부분(34)의 일부의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 등받이 부분(34)은 대체적으로 쿠션(72)으로 형성되고, 쿠션은 적절한 커버링 재료(74)(예컨대, 덮개, 가죽, 또는 비닐)로 덮여 있다. 쿠션(72)은 일반적으로 금속 또는 플라스틱 프레임(미도시) 상에 지지된다. 어떤 실시예에서, 스프링이 프레임과 쿠션(72) 사이에 위치할 수도 있다. 프레임은 시트 어셈블리(30)에 구조적 지지를 제공하는 반면, 쿠션(72)은 부드러운 좌석 표면을 제공한다. 커버링 재료(74)는 시트 어셈블리(30)의 표면에 심미적 외관과 부드러운 느낌을 제공한다. 도 2b의 시트 부분(32)은 도 2a에 도시된 등받이 부분(34)과 유사한 방식으로 구성될 수 있다.

도 3은 커버링(74)이 제거되어 쿠션(72)이 노출되는 시트 어셈블리(32)를 도시하고 있다. 쿠션(72)은 탑승자를 지지하기 위한 적절한 특성을 가진 전형적 자동차 시트 쿠션 폼 또는 다른 유형의 재료일 수 있다. 그러한 재료는 폐쇄형 또는 개방향 셀 폼을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3 및 3a에 도시된 바와 같이, 시트 어셈블리(30)의 등받이 부분(34)에는 등받이 유체 분배 시스템(76A)이 구비되어 있다. 분배 시스템(76A)은 시트 쿠션(72)의 전방면(54)에서 후방면(56)으로 관통해 연장되는 유입구 통로(78A)를 포함한다(도 2a도 참조). 분배 시스템(76A)은 또한 유입구 통로(78A)로부터 연장되는 적어도 하나의 채널 및 종종 복수의 채널(80A)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 쿠션(72)은 예컨대 개방형 또는 폐쇄형 셀 폼과 같은 전형적 자동차 쿠션 재료로 형성될 수 있다. 일실시예에서, 쿠션(72)은 통로(78A) 및/또는 채널(80A)을 형성하도록 사전 몰딩된 폼으로 만들어진다. 다른 일실시예에서, 통로(78A) 및/또는 채널(80A)은 시트 쿠션(72)으로부터 폼을 잘라냄으로써 형성될 수도 있다.

특히 도 3a를 참조하면, 도시된 실시예에서 인서트 또는 라이너(150)가 공기를 분배하기 위하여 채널(80A, 80B) 내부에 위치할 수 있다. 도시된 바와 같이, 인서트(150)는 대체적으로 바디(152)를 포함하고, 바디는 대체적으로 U자형 단면을 가진 복수의 채널 또는 플레넘(154)을 포함한다. 인서트(150)는 쿠션(72)에 형성된 채널(80A)과 대체적으로 피팅되도록 구성된다. 플레넘(154)은 유입구 통로(78A)를 통해 연장되는 덕트(156)로부터 연장된다. 플레넘(154)과 덕트(156)의 주변부는 쿠션(71)의 표면에 대체적으로 평행하게 연장되는 플랜지(158)를 포함한다(도 2a 참조). 인서트(150)는 바람직하게는 내습성 폐쇄형 셀 폼으로 형성되고, 이러한 폼은 쿠션(72) 내로의 공기 침투를 제한하도록 구성된다. 그러나, 다른 실시예에서, 인서트(150)는 예컨대 몰딩된 플라스틱과 같은 다른 재료로 형성될 수 있다. 인서트(150)의 다른 세부사항과 추가 실시예는 2004년 5월 25일에 출원되어 동시 계류중인 미국특허출원 제10/853,779호에 제공되어 있고, 상기 출원의 모든 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 도 2b를 참조하여 이하 설명되는 바와 같이, 수정된 실시예에서 분배 시스템(76A)은 인서트(150) 없이 형성될 수도 있다.

도 2a를 다시 참조하면, 커버 또는 스크림(scrim)(81A)이 대체적으로 인서트(150) 위쪽에 위치하여, 시트 어셈블리(30)를 통해 공기를 수송하기 위한 분배 통로(82A)를 형성한다. 스크림(81A)은 분배 통로(82A)로 및/또는 분배 통로로부터 공기를 수송하기 위한 하나 이상의 개구(84A)를 포함하고, 바람직하게는 구조적 지지를 제공하여 시트 커버(74)가 통로(82A) 내로 눌러지는 것을 방지 또는 감소시킨다. 스크림(81A)은 바람직하게는 하나 이상의 열 요소(160A)를 포함하고, 열 요소는 바람직하게는 하나 이상의 개구(84A)에 대체적으로 인접하여 스크림(81A) 내부에 위치하고, 시트 어셈블리(30)에 인접한 공간의 온도 변화에 영향을 미치도록 구성된다. 이하 좀 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도시된 실시예에서 열 요소(160A)는 시트 어셈블리를 통해 수송되는 공기를 가열 및/또는 열 요소(160A)에 인접한 시트 어셈블리의 부분을 가열하는데 사용된다.

열 요소(160A)는 온도 변화를 일으키기 위하여, 예컨대 저항성 히터(예컨대, 저항선, 탄소섬유 기반 가열 요소, 및 탄소 함침 시트), 화학반응 히터, 열교환기, 및/또는 펠티에 열전 장치와 같은 임의의 다양한 장치를 포함할 수 있다. 열 요소(160A)는 스크림(81A)을 형성하는 직물, 폼 등과 조합하여 사용될 수 있다. 다른 일실시예에서, 열 요소(160A)는 스크림(81A)에 결합되거나 또는 대체적으로 인접해 위치할 수 있다. 도시된 실시예에서, 스크림(81A)은 스크림(81A)과 인서트(150) 사이의 누설을 제한하는 방식으로 플랜지(158)에 부착되어, 개구(84A)를 통해 공기 유동을 지향시킨다. 일실시예에서, 접착제가 스크림(81A)을 인서트(150)에 부착하는데 사용된다. 다른 일실시예에서, 히트 스테이크(heat stake) 또는 패스너가 사용될 수도 있다.

도 2a를 계속 참조하면, 선택적 분배 층(86A)이 스크림(81A)과 시트 커버링(74) 사이에 배치된다. 분배 층(86A)은 커버링(74)의 하부 표면을 따라 개구(84A)를 통해 유동하는 공기를 확산시킨다. 분배 층(86A)과 등받이 부분(34)의 전방 표면(48)에 인접한 공간 사이의 공기 유동을 허용하기 위하여, 커버링(74)이 공기 투과성 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 커버링(74)은 천연 및/또는 합성 섬유로 만들어진 공기 투과성 직물을 포함한다. 다른 일실시예에서, 커버링(74)은 작은 개구 또는 구멍이 제공되는 가죽 또는 가죽 유사 재료로 형성된다. 수정된 실시예에서, 분배 층(86A)은 생략되거나 또는 시트 커버링(74) 및/또는 스크림(81A)과 조합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 스크림(81A)은 공기의 통과를 허용하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 이것은 작은 개구 또는 구멍을 가진 스크림(81A)을 제공함으로써 달성된다. 다른 일실시예에서, 스크림(81A) 그 자체 및/또는 열 요소(160A)는 대체적으로 공기 투과성일 수 있다.

도 2b 및 3을 참조하면, 시트 어셈블리(30)의 시트 부분(32)은 또한 시트 분배 시스템(76B)을 구비한다. 시트 분배 시스템(76B)은 시트 쿠션(72)의 상단면(68)에서 바닥면(70)으로 연장되는 유입구 통로(78B)를 포함한다. 등받이 분배 시스템(76A)에서와 같이, 시트 분배 시스템(76B)은 또한 유입구 통로(78B)로부터 연장되는 적어도 하나, 및 종종 복수의 채널(80B)을 포함한다. 이러한 채널(80B)은 전술한 바와 같이 구성될 수 있다.

시트 분배 시스템(76B)에서, 시트(72)의 채널(80B)을 형성하는 부분은 바람직하게는, 채널(80B)을 통해 유동하는 공기가 쿠션(72)에 많이 스미지 않도록 구성된 코팅, 스킨, 또는 다른 재료로 처리 및/또는 덮여있다. 다른 일실시예에서, 쿠션(72)은 폼을 통해 공기가 많이 스미지 않도록 하는 조밀한 폼으로 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시트 분배 시스템(76B)은 도 2a 및 3a를 참조하여 전술한 바와 같이 인서트 또는 라이너를 포함할 수 있다.

채널(80B)은 스크림 또는 커버(81B)에 의해 덮여져서, 시트 어셈블리(30)를 통해 공기를 수송하기 위한 분배 통로(82B)를 형성한다. 스크림(81B)은 바람직하게는 전술한 바와 같이 구성된다. 따라서, 스크림(81B)은 열 요소(160B) 및 분배 통로(82B)로 및/또는 분배 통로(82B)로부터 공기를 전달하기 위한 하나 이상의 개구(84B)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 스크림(81B)은 바람직하게는 스크림(81B)과 쿠션(72) 사이의 누설을 제한하는 방식으로 쿠션(72)에 부착된다. 분배 층(86B)은 스크림(81B)과 시트 커버링(74) 사이에서 선택적으로 배치된다. 전술한 바와 같이, 수정된 실시예에서 분배 층(86B)은 생략되거나 또는 시트 커버링(74) 및/또는 스크림(81B)과 조합될 수 있다. 또한, 커버링(74)에서와 같이, 스크림(81B) 그 자체는 도시된 실시예에서와 같이 대체적으로 공기 투과성 및/또는 작은 개구 또는 구멍(84B)을 구비하도록 구성될 수 있다.

이하 좀 더 상세히 설명되는 바와 같이, 열 요소(160A, 160B)는 시트 어셈블리(30)의 탑승자에 인접한 시트의 공간 또는 부분의 온도를 변화(예컨대, 증가)시키는데 사용된다. 열 요소(160A, 160B)는 바람직하게는 분배 시스템(76A, 76B)을 통해 제공되는 유체 유동과 조합되어 사용된다. 후술하는 바와 같이, 유체 유동과 조합되어 사용될 때, 열 요소(160A, 160B)가 온도를 변화시키기 전에 공기가 컨디셔닝될 수도 있고 컨디셔닝되지 않을 수도 있다. 예컨대, 일실시예에서, (가열될 수 있는) 공기가 유입구 통로(78A, 78B)를 통해 분배 통로(82A, 82B)에 전달된다. 그런 다음, 공기는 개구(84A, 84B)를 통해 분배 층(86A, 86 B) 내로 유동한다. 그런 다음, 공기는 커버링(74)을 통해 등받이 부분(34)의 전방 표면(48) 및/또는 시트 부분(32)의 상단 표면(50)에 인접한 공간으로 지향된다. 다른 일실시예에서, 환경 제어 시스템(36)은 등받이 부분(34)의 전방 표면(48) 및/또는 시트 부분(32)의 상단 표면(50)에 인접한 공기를 제거하는데 사용된다. 그러한 실시예에서, 공기는 커버링(74)을 통해 분배 층(86A, 86B) 내로 회수된다. 그런 다음, 공기는 개구(84A, 84B)를 통해 분배 통로(82A, 82B) 내로 그리고 유입구 통로(78A, 78B)를 통해 회수된다. 이러한 방식으로, 분배 시스템(76A, 76B)을 통해 회수 및/또는 공급된 공기는 열 요소(160A, 160B)를 보충 및/또는 보강하는데 사용될 수 있다. 일실시예에서, 열 요소(160A, 160B)는 커버링(74) 및 다른 재료 층을 통한 전도에 의해 탑승자에게 열을 제공한다. 그러한 실시예에서, 유체 유동은 열 요소(160A, 160B)에 의해 생성된 열을 대류를 통해 탑승자에게 전달함으로써 열 요소(160A, 160B)를 보강할 수 있다.

쿠션(72)을 통해 커버링(74)을 따라 공기를 분배하는 목적을 고려해 볼 때, 통상의 기술자는 등받이 부분(34)과 시트 부분(32)의 분배 시스템(76A, 76B)이 몇 가지 다른 방식으로 수정될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 채널(80A, 80B) 및/또는 개구(84A, 84B)의 형상 및/또는 개수가 수정될 수 있다. 다른 실시에에서, 스크림(81A, 81B) 및/또는 분배 통로(82A, 82B)가 유사한 기능을 위해 구성된 다른 구성요소와 조합 및/또는 교체될 수 있다. 다른 실시예에서, 분배 시스템(76A, 76B) 또는 분배 시스템의 부분이 서로 조합될 수 있다. 또한, 등받이 부분(34)과 시트 부분(32)의 분배 시스템(76A, 76B)의 다양한 특징이 서로 조합 및/또는 교환될 수 있다.

도 4는 온도 제어 시스템(36)의 개략도이다. 도시된 실시예에서, 온도 제어 시스템(36)은 전술한 열 요소(160A, 160B)와 분배 시스템(76A, 76B)을 포함한다. 이러한 시스템(36)은 또한 후방 유체 모듈(92a) 및 시트 유체 모듈(92B)을 포함한다. 이하 설명되는 바와 같이, 유체 모듈 둘다(92A, 92B) 전술한 분배 시스템(76A, 76B)으로부터 유체를 공급 및/또는 제거하고, 및/또는 분배 시스템(76A, 76B)으로 컨디셔닝된 공기(예컨대, 가열된 공기)를 제공하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 유체 모듈(92A, 92B)은 시트 어셈블리(30)로/로부터 유체 유동을 제공하고, 이것은 전술한 열 요소(160A, 160B)에 의해 제공된 열을 보강 또는 보충하는데 사용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 각각의 유체 모듈(92A, 92B)은 바람직하게는 장치(94A, 94B)를 통해 유동하는 유체를 컨디셔닝(예컨대, 선택적으로 가열 또는 냉각)하기 위한 열전 장치(94A, 94B)를 포함한다. 바람직한 열전 장치(94A, 94B)는 당해 기술분야에서 잘 알려진 펠티에 열전 모듈이다. 도시된 유체 모듈(92A, 92B)은 또한 바람직하게는 모듈(92A, 92B)을 통해 분배 시스템(76A, 76B)으로 유동하는 유체로부터 열에너지를 전달 또는 제거하기 위한 메인 열교환기(96A, 96B)를 포함한다. 그러한 유체는 도관(98A, 98B)을 통해 분배 시스템(76A, 76B)으로 전달된다(예컨대, 원용에 의해 본 명세서에 포함되는 2004년 10월 25일에 출원된 미국출원 제10/973,947호를 참조). 도시된 실시예에서, 모듈(92A, 92B)은 또한 바람직하게는 메인 열교환기(96A, 96B)에 대체적으로 반대편에서 열전 장치(94A, 94B)로부터 연장되는 폐열 교환기(100A, 100B)(도 4 참조)를 포함한다. 펌핑 장치(102A, 102B)가 바람직하게는 메인 열교환기 및/또는 폐열 교환기(96A, 96B, 100A, 100B)를 넘어 유체를 지향시키기 위한 각각의 유체 모듈(92A, 92B)과 연결되어 있다. 펌핑 장치(102A, 102B)는 예컨대, 축방향 송풍기 및/또는 반경방향 팬과 같은 전기 팬 또는 송풍기를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 단일의 펌핑 장치(102A, 102B)가 메인 열교환기와 폐열 교환기 모두(96A, 96B, 100A, 100B)를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 개별 펌핑 장치가 메인 열교환기 및 폐열 교환기(96A, 96B, 100A, 100B)와 연결될 수 있음이 예상된다.

전술한 유체 모듈(92A, 92B)은 오직 분배 시스템(76A, 76B)에 공급된 공기를 이동 및/또는 컨디셔닝하는데 사용될 수 있는 장치의 일례를 나타내는 것을 이해해야 한다. 임의의 다양한 달리 구성된 유체 모듈이 컨디셔닝된 공기를 이동 및/또는 제공하는데 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 유체 모듈의 다른 예시는 미국특허 제6,223,539호, 제6,119,463호, 제5,524,439호, 또는 제5,626,021호에 설명되어 있고, 상기 특허들은 원용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 그러한 유체 모듈의 다른 일례가 현재 Gentherm Incorporated(구 Amerigon, Inc.)에 의해 Micro-Thermal Module™ 이라는 상표로 판매되고 있다. 다른 일례에서, 유체 모듈은 공기를 열적으로 컨디셔닝하기 위한 열전 장치 및/또는 폐열 교환기가 없는 펌프 장치를 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 펌핑 장치는 분배 시스템(76A, 76B)으로 공기를 제거 또는 공급하는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)은 서로 및/또는 차량 일반 환경 제어 시스템과 하나 이상의 구성요소(예컨대, 펌핑 장치, 열전 장치 등)를 공유할 수 있다. 다른 일실시예에서, 단일의 유체 모듈이 분배 시스템 둘다(76A, 76B)로 공기를 공급하는데 사용된다.

작동 시, 공기 형태의 유체가 유체 모듈(92A, 92B)로부터 도관(98A, 98B)을 통해 대응하는 분배 시스템(76A, 76B)으로 전달될 수 있다. 전술한 바와 같이, 공기는 통로(82A, 82B)를 통해 개구(84A, 84B) 내로 유동한 다음, 분배 층(86A, 86B)을 따라서 커버링(74)을 통해 유동한다. 이러한 방식으로, 컨디셔닝된 또는 컨디셔닝되지 않은 공기가 등받이 부분(34)의 전방 표면(48) 및/또는 시트 어셈블리의 상단 표면(50)으로 공급될 수 있다. 전술한 바와 같이, 시트 어셈블리에 공급된 공기는 열 요소(160A, 160B)를 보강 또는 보충할 수 있다.

수정된 실시예에서, 자동차의 승객실 내부로부터의 공기가 커버링(74)을 통해 분배 층(86A, 86B) 내로 및 개구(84A, 84B)를 통해 흡입될 수 있다. 그런 다음 공기는 분배 통로(82A, 82B)를 통해 유입구 통로(78A, 78B) 내로 유동한 다음 도관(98A, 98B) 내로 유동할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 제어 시스템(36)은 시트 어셈블리(30)의 표면에 인접한 공기가 제거되도록 흡입을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 시트 어셈블리(30)로부터 제거된 공기는 열 요소(160A, 160B)를 보강 또는 보충할 수 있다.

온도 제어 시스템(36)을 위한 예시적 제어 시스템(104)이 도 4를 계속 참조하여 이하 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, 제어 시스템(104)은 사용자 입력 장치(106)를 포함하고, 이것을 통해 환경 제어 시스템(36)의 사용자가 환경 제어 시스템(36)을 위한 제어 세팅 또는 세팅 모드를 제공할 수 있다. 제어 세팅은 특정 온도 세팅(예컨대, 65도), 좀 더 일반적인 온도 세팅(예컨대, "고온" 또는 "저온"), 및/또는 펌핑 장치에 대한 세팅(예컨대, "고", "중", "저")을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 펌핑 장치는 3개의 설정 포인트가 아니라, 온도 세팅에 기초하여 최적화된 레벨까지 설정될 수 있다. 원하는 구성에 따라, 입력 장치(106)는, 예컨대 다이얼, 버튼, 레버, 스위치, 다른 장치로부터의 시리얼 통신 등과 같은 다양한 입력 장치를 포함할 수 있다. 사용자 입력 장치(106)는 제어 세팅의 시각적 또는 청각적 표시(예컨대, LED 디스플레이)를 제공하는 사용자 입력을 포함할 수 있다.

계속하여 도 4를 참조하면, 입력 장치(106)는 제어 모듈(110)에 작동식으로 연결된다. 또한, 제어 모듈(110)은 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)을 위한 유체 모듈(92A, 92B)의 펌핑 장치(102A, 102B) 및 열전 장치(94A, 94B)에 작동식으로 연결된다. 제어 유닛(110)은 또한 제어 라인(미도시)을 통해 열 요소(160A, 160B)에 작동식으로 연결된다. 온도 센서(112, 124)가 열전 장치(94A, 94) 등에 의해 컨디셔닝된 유체의 열전 장치(예컨대, 이들의 구성요소)의 온도를 측정하도록 제공된다. 온도 센서(112, 124)는 또한 시트 제어 모듈(110)에 작동식으로 연결된다. 바람직하게는 열 요소(160A, 160B) 근처 또는 인접하여 위치되는 온도 센서(미도시)가 제어 모듈(110)에 작동식으로 연결될 수도 있다.

도시된 실시예에서, 제어 모듈(110)은 전력원(114) 및 지열원(116)에 작동식으로 연결되고, 적절한 전력 제어 유닛을 포함하여, 전술한 장치(92A, 92B, 112, 124, 160A, 160B) 중 하나, 복수, 또는 전부에 충분한 전기 용량을 제공한다. 어떤 실시예에서, 시트 제어 모듈(110)은 또한 컨트롤러를 가지고, 이 컨트롤러는 입력 장치(106)로부터 탑승자 입력 및 온도 센서(112, 124)로부터 온도 정보를 수신하도록 구성된다. 이러한 정보로부터, 시트 제어 모듈(110)은 탑승자의 안락을 보장하고 시스템 손상으로부터 보호하도록 설계된 미리 정해진 로직에 따라 열 요소(160A, 160B), 열전 장치(94A, 94B), 및/또는 유체 펌프(102A, 102B)의 작동을 조절하도록 구성된다.

통상의 기술자는 시트 제어 모듈(110)이 고정 배선(hard-wired) 피드백 제어 회로, 전용 프로세서 또는 본 명세서에 설명된 단계 및 기능을 수행하도록 구성될 수 있는 임의의 다른 제어 장치를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 제어 모듈(110) 내의 컨트롤러는 적절하다고 생각되면 조합되거나 서브컴포넌트로 분할될 수 있다. 예컨대, 제어 모듈을 등받이 부분(34)을 컨디셔닝하기 위한 제1 모듈 및 시트 부분(32)을 컨디셔닝하기 위한 제2 제어 모듈로 분할하는 것이 유리할 수도 있다. 예컨대, 2005년 1월 31일에 출원된 미국특허출원 제10/047,077호를 참조할 수 있고, 상기 출원은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 다른 실시예에서, 별개의 제어 모듈이 열 요소(160A, 160B) 및 유체 모듈(92A, 92B)을 위해 제공될 수 있다. 또한, 제어 시스템(104)은 환경 제어 시스템(36)의 작동을 제어하기 위한 시스템의 하나의 예시적 장치만을 나타낸다는 것을 이해해야 한다. 통상의 기술자는 본 명세서의 내용에 비추어 제어 시스템(104)에 대한 다양한 다른 구성을 인식할 것이다. 또한, 제어 모듈(110)의 하나 이상의 구성요소가 유체 모듈(92A, 92B) 중 하나 또는 양자 내부와 같은 다양한 위치 또는 별도의 위치에 위치할 수 있다.

다양한 구성요소가 제어 유닛에 "작동식으로 연결"되는 것으로 설명된다. 이것은 물리적 연결(예컨대, 전기 배선 또는 고정 배선 회로)과 비물리적 연결(예컨대, 전파 또는 적외선 신호)을 포함하는 광의의 용어임을 이해해야 한다. 또한, "작동식으로 연결"되는 것은 직접 연결과 간접 연결(예컨대, 추가의 중간 장치를 통해)을 포함한다는 것을 이해해야 한다.

제어 모듈(110)은 선택적으로 차량의 점화가 시작되었는지 아닌지를 표시하는 차량 제어 장치(118)로부터의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 시트 제어 모듈(110)은 차량의 엔진이 가동 중인 경우에만 시스템(36)의 작동을 허용하도록 구성될 수 있다.

제어 모듈(110)은 다양한 전자 및/또는 컴퓨팅 구성요소를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "제어 모듈"이라는 용어는 코드를 실행하는 프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 전자 회로, 조합 논리 회로, FPGA(Field Programmable Gate Array), 고정 배선 피드백 제어 회로, 설명된 기능을 제공하는 다른 적절한 구성요소, 또는 이들의 일부 또는 전부의 조합의 일부이거나 또는 이들을 포함하는 것을 의미할 수 있다. 제어 유닛은 제어 유닛에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리(공유, 전용, 또는 그룹)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 어떤 실시예에서, 제어 모듈(110)은 마이크로프로세서, 기억 장치, 및 제어 로직을 실행하는 프로그램을 포함할 수 있다. 제1 제어 모듈(6)은 여러 센서로부터의 입력을 수신할 수 있고, 그러한 입력에 기초하여 시스템의 다양한 작업 파라미터를 조절할 수 있다. 임의의 적절한 제어 알고리즘이 구현될 수 있다. 제어 모듈(110)은 열적 출력을 어떠한 구성요소에 맞추기 위하여 열센서 또는 소형 압축기, 열전달 장치 등과 같은 다양한 센서 및/또는 장치와 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제어 모듈(110)은, 예컨대 차량의 CAN(Controller Area Network) 버스에서 차량의 다양한 동작을 제어하기 위한 차량의 전자 제어 유닛 또는 모듈에 인접하거나 또는 이들의 일부일 수 있다. 제어 모듈(110)과 연결될 수 있는 다양한 센서 및 장치의 추가적인 세부사항이 본 명세서에서 논의된다.

어떤 실시예에서, 열 요소(160A, 160B)는 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)을 가열하도록 활성화된다. 열 요소(160A, 160B)가 활성화되어 있는 동안, 유체 모듈(92A, 92B)은 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 유체 유동을 제공할 수 있다. 이 유체는 컨디셔닝되지 않을 수 있고(예컨대, 가열되지 않음), 그러한 실시예에서 유체는 열 요소에서 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)으로의 열의 대류를 촉진함으로써 열 요소(160A, 160B)를 개선할 수 있다. 다른 실시예에서, 열전 장치(94A, 94B)가 활성화되어 있는 동안, 유체 모듈(92A, 92B)은 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 가열된 공기를 제공한다. 이러한 방식으로, 유체 모듈(92A, 92B)은 열 요소(160A, 160B)에 의해 제공된 가열 효과를 보충하고 증가한다. 또 다른 실시예에서, 열 요소(160A, 160B)는 주로 전도를 통하여 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)을 가열하기 위하여 최초 또는 초기 기간 동안 사용된다. 최초 또는 초기 기간 이후, 유체 모듈(92A, 92B)는 컨디셔닝된 또는 컨디셔닝되지 않은 공기를 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 제공할 수 있다.

전술한 실시예는 몇 가지 이점을 가진다. 예컨대, 특히 추운 조건에서, 유체 모듈 단독으로 제공된 가열된 공기를 이용하여 시트 어셈블리를 현저하게 가열하는데 오랜 기간이 걸릴 수 있다. 전술한 실시예에서, 열 요소(160A, 160B)는 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 인접하여 위치되기 때문에, 시트 어셈블리(30)의 탑승자에 의해 감지될 수 있는 전도를 통해 직접적인 열을 제공할 수 있다. 분배 시스템(76A, 76B)을 통해 제공된 공기는 열 요소(160A, 160B)에 의해 제공된 열을 보강(예컨대, 대류를 통해)하거나 보충(예컨대, 컨디셔닝된 공기를 제공함으로써)할 수 있다.

따라서, 일실시예에서, 제어 모듈(110)은 특히 추운 조건 동안(예컨대, 적절히 위치된 센서에 의해 결정됨) 열 요소(160A, 160B)와 유체 모듈(92A, 92B)에 의해 제공된 가열 공기 모두를 이용하도록 구성될 수 있다. 추가적 또는 대안적 실시예에서, 제어 모듈(110)은 사용자가 높은 세팅(예컨대, 고 또는 최대)을 선택할 때, 열 요소(160A, 160B)와 유체 모듈(92A, 92B)에 의해 제공된 가열 공기 모두를 사용하도록 구성될 수 있다. 낮은 세팅(예컨대, 저 및/또는 중)에서, 오직 열 요소(160A, 160B) 도는 유체 모듈(92A, 92B)만이 시트 어셈블리(30)를 가열하는데 사용될 수 있다.

또한, 어떤 환경 제어 시스템은 상대적으로 고가이기 때문에, 모든 적용예에 대해 적절하지 않을 수 있다. 특히, 열전 요소(94A, 94B)는 어떤 적용예에 대해서 너무 고가일 수 있다. 그러한 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)은 열전 요소(94A, 94B) 없이 형성될 수 있고, 단순히 분배 시스템(76A, 76B)을 통해 시트 표면으로 및/또는 시트 표면으로부터 공기를 제공 및/또는 제거하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 저가의 환경 제어 시스템이 형성된다. 그러한 시스템에서, 열 요소(160A, 160B)는 시트 어셈블리(30)의 표면을 선택적으로 제어(예컨대, 가열)하는데 사용된다. 유체 모듈(92A, 92B)에 의해 제공된 유체 유동은 탑승자로의 열전달을 증가시키는데 사용될 수 있고, 및/또는 열 요소(160A, 160B)가 단독으로 작동될 수 있다. 냉각이 필요할 때, 유체 모듈(92A, 92B)은 시트 어셈블리로 공기 유동을 제공하거나, 또는 냉각 효과를 제공하기 위하여 시트 표면으로부터 공기를 끌어당길 수 있다.

수정된 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)은 분배 시스템(76A, 76B)을 통해 시트 표면으로 냉각 공기 만을 및/또는 냉각 공기를 주로 제공하도록 구성된 열전 요소를 포함할 수 있다. 제어 모듈(110)은 사용자가 냉방을 원할 때 유체 모듈(92A, 92B)이 시트 표면에 냉각 공기를 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자가 난방을 원할 때, 열 요소(160A, 160B)는 시트 어셈블리(30)의 표면을 선택적으로 가열하는데 사용될 수 있다. 난방하는 동안, 유체 모듈(92A, 92B)은 탑승자로의 열전달을 증가시키도록 유체를 제공할 수 있고, 및/또는 열 요소(160A, 160B)가 단독으로 작동될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어 모듈(110) 및 유체 모듈(92A, 92B)은 열전 요소 장치가 냉방과 난방 기능을 모두 제공하도록 구성될 필요가 없기 때문에 단순화될 수 있다.

다양한 실시예와 작동 모드가 앞서 설명되었지만, 시트 어셈블리(30)의 다른 부분(예컨대, 시트 및 등받이 부분)은 수정된 방식으로 제어되고 및/또는 다른 온도 세팅으로 제어될 수 있다는 것이 예상된다.

도 5a 및 5b는 환경 제어 시스템의 수정된 실시예의 분배 시스템(276A, 276B)의 일부를 도시하고 있다. 도 5a 및 5b에서, 도 2a 및 2b에 도시된 유사한 요소는 도 2a 및 2b에 사용된 동일한 참조 번호로 표시되어 있다. 또한, 환경 제어 시스템의 특정 구성요소만 이하 상세히 설명될 것이다. 상세히 설명되지 않은 구성요소에 대해서는, 전술한 설명을 참조할 수 있다.

전술한 실시예에서와 같이, 환경 제어 시스템은 일반적으로 열 요소(360A, 360B), 유체 모듈(미도시), 및 분배 시스템(276A, 276B)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 가열 요소(360A, 360B)는 대체적으로 시트 어셈블리(30)를 통해 공기를 수송하는데 사용되는 분배 통로(82A, 82B) 및/또는 유입구 통로(78A, 78B) 내부에 또는 인접하여 위치된다. 이러한 방식으로, 가열 요소(360A, 360B)는 시트 어셈블리(30)의 표면(48, 50)으로 전달된 공기를 가열하는데 사용될 수 있다.

도시된 실시예와 관련하여, 등받이 부분(34)을 위한 열 요소(160A)는 분배 통로(82A)를 형성하는 인서트(150) 부분의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 분배 통로를 통해 유동하는 공기는 열 요소(360A)에 의해 가열된 다음, 개구(84A)를 통해 탑승자에게 전달된다. 수정된 실시예에서, 열 요소(360A)는 인서트(150)의 내부 또는 외부 표면을 따라 위치될 수 있다.

도 5b 및 시트 부분(32)과 관련하여, 열 요소(360B)는 시트 쿠션(72)에 있는 채널(80B)에 라이닝 및/또는 채널의 일부를 형성할 수 있다. 등받이(34)에서와 같이, 열 요소(360B)는 통로(82B)를 통해 유동하는 공기를 가열한다. 다른 실시예에서, 열 요소(360B)는 쿠션(72) 내부에 위치될 수 있다.

따라서, 열 요소(360A, 360B)가 시트 커버(74)와 시트 어셈블리(30)의 후방측(56) 또는 바닥측(70) 사이에서 시트 쿠션(72) 내에 대체적으로 위치되어, 열 요소(360A, 360B)는 유체 모듈에 의해 시트 어셈블리(30)로 전달된 공기를 가열할 수 있다. 수정된 실시예에서, 하나 이상의 열 요소(미도시)가 시트의 전방 또는 상단 표면에 가까이 또는 인접하여 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러한 실시예에서, 열 요소는 도 2a 및 2b를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, 스크림(81A, 81B) 내에 제공될 수 있다.

도 6a 및 6b는 환경 제어 시스템의 다른 수정된 실시예의 분배 시스템(1076A, 1076B)의 일부를 도시하고 있다. 도 6a 및 6b에서, 도 2a 및 2b에서 도시된 것과 유사한 요소는 도 2a 및 2b에 사용된 동일한 참조 번호를 사용하여 표시된다. 또한, 환경 제어 시스템의 특정 요소만 이하 상세히 설명될 것이다. 상세히 설명되지 않은 구성요소에 대해서는 전술한 설명을 참조할 수 있다.

전술한 실시예에서와 같이, 환경 제어 시스템은 일반적으로 열 요소(1160A, 1160B), 유체 모듈(미도시), 및 분배 시스템(1076A, 1076B)을 포함한다. 도 6a와 관련하여, 이러한 실시예에서 등받이 부분(34)을 위한 분배 시스템(1076A)은 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 채널(1080A)을 포함하고, 이 채널은 시트 쿠션(72)의 후방측(56) 상에 대체적으로 위치한다. 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 관통 통로(1075A)가 채널(1080A)로부터 쿠션(72)의 전방측(54)까지 연장된다. 통로(1075A)는 커버 또는 스크림(81A), 분배 층(86A), 및 커버링(74)에 의해 커버되고, 이들은 도 2a 및 2b를 참조하여 전술한 바와 같이 배치 및/또는 조합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 열 요소(1160A)는 개구(84A)에 인접하여 스크림(81A) 내에 위치된다. 전술한 바와 같은 인서트(150)가 채널(1080A) 및/또는 통로(1075A) 내에 제공될 수 있다. 유입구(1004)를 가진 후방 커버링(1002)이 분배 통로(82A)를 형성하고 분배 통로(82A)를 유체 모듈에 연결하기 위하여 제공된다. 또한, 수정된 실시예에서, 하나 이상의 열 요소(미도시)가 도 6b를 참조하여 이하 설명되는 바와 같이 채널(1080A) 또는 통로(1075A)의 내부 또는 인접하여 제공될 수 있다.

도 6b는 시트 부분(32)을 위한 분배 시스템(1076B)을 도시하고 있다. 도 6a에 도시된 등받이 부분(34)에서와 같이, 분배 시스템(1076B)은 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 채널(1080B)을 포함하고, 채널은 시트 쿠션(72)의 바닥측(60) 상에 대체적으로 위치된다. 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 관통 통로(1075B)가 채널(1080B)로부터 쿠션(72)의 상단측(54)까지 관통하여 연장된다. 통로(1075B)는 커버 또는 스크림(81B), 분배 층(86B), 및 커버링(74)에 의해 커버되고, 이들은 도 2a 및 2b를 참조하여 전술한 바와 같이 배치 및/또는 조합될 수 있다. 유입구(1004)를 가진 바닥 커버링(1002)이 분배 통로(82B)를 형성하고 분배 통로(82B)를 유체 모듈에 연결하기 위하여 제공된다.

이러한 실시예에서, 가열 요소(1160B)는 채널(1080B)에 의해 형성된 분배 통로(82B) 및/또는 시트 어셈블리(30)를 통해 공기를 수송하는데 사용되는 관통 통로(1075B)의 내부 또는 인접하여 대체적으로 위치된다. 또한, 이러한 실시예의 분배 시스템(1076B)은 인서트를 포함하지 않는다. 그러나, 전술한 바와 같이, 시트 및 쿠션 부분(32, 34)을 위한 분배 시스템(1076A, 1076B)의 어떠한 구성요소 및 특징은 교환 및/또는 조합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 시트 부분(32)은 인서트를 포함할 수 있고, 및/또는 열 요소는 스크림 내에 위치될 수 있다. 또한, 수정된 실시예에서 하나 이상의 열 요소(미도시)가 시트의 상단 표면 가까이 또는 인접하여 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러한 실시예에서, 열 요소는 도 2b를 참조하여 전술한 바와 같이 스크림(81B) 내에 제공될 수 있다.

전술한 바와 같이, 일실시예에서 열 요소(160A, 160B)는 주로 전도를 통해서 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)을 가열하기 위하여 최초 또는 초기 기간 동안 사용될 수 있다. 최초 또는 초기 기간 이후, 유체 모듈(92A, 92B)은 컨디셔닝된 또는 컨디셔닝되지 않은 공기를 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 공급하는데 사용될 수 있다. 도 7은 그러한 실시예에서 사용될 수 있는 제어 루틴의 일실시예를 도시하고 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 사용자는 제어 유닛(110)에 설정 온도를 제공할 수 있다. 예컨대, 사용자는 높은, 중간, 및 낮은 세팅 사이에서 선택할 수 있고, 각각은 설정 온도에 대응한다. 다른 일실시예에서, 사용자는 다이얼 또는 다른 입력 장치 상에서 온도(예컨대, 100도)를 선택할 수 있다. 컨트롤러(110)는 초기 기간(d) 동안, 열 요소(160A, 160B)에 전력이 공급되면서 유체 모듈(92A, 92B)은 꺼져있는 상태가 되도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 제어 지연은 직접적으로 제어되지 않는다. 기간(d)은 바람직하게는 열 요소가 미리 정해진 온도에 도달하는데 필요한 기간으로 결정된다. 수정된 실시에에서, 이러한 초기 기간(d) 동안, 컨디셔닝되지 않은 유체가 열 요소(160A, 160B)에 의한 가열을 증가시키도록 유체 전달 장치(102A, 102B)에 의해 시트에 공급될 수 있다. 열 요소가 미리 정해진 온도 설정 포인트에 도달할 때, 컨트롤러(110)는 열적 전기 유닛(94A, 94B) 및 유체 전달 장치(102A, 102B)(이미 활성화되어 있지 않은 경우)를 활성화할 수 있다. 어떤 실시예에서, 열 요소는 온도 임계치에 도달했을 때 비활성화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)에 공급되는 전력이 증가하고 열 요소(160A, 160B)에 공급되는 전력이 감소하는 전이 기간이 존재한다. 이러한 기간 동안, 열 요소(160A, 160B) 및 유체 모듈(92A, 92B)에 공급되는 총 전력을 실질적으로 일정하게 유지하는 것이 유리할 수 있다. 일정한 기간 이후에, 열 요소(160A, 160B)에 공급되는 전력이 종료되고, 유체 모듈(92A, 92B)이 시트 어셈블리(30)를 가열하는데 사용된다.

도 7에서 화살표 a로 표시된 바와 같이, 컨트롤러(110)는 열 요소(160A, 160B)가 활성화되었을 때 또는 초기 기간(d) 이후에 환경 제어 시스템(36)을 시동하도록 구성될 수 있다. 이 기간(d)은 열 요소가 미리 정해진 시트 표면 온도에 대응하는 미리 정해진 온도에 도달하는데 필요한 기간으로 정해진다. 일실시예에서, 기간(d)은 60초보다 길고, 다른 실시예에서 기간(d)은 120초보다 길다. 어떤 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)은 열 요소(160A, 160B)가 꺼진 후에 활성화된다. 다른 실시예에서, 유체 모듈(92A, 92B)은 열 요소(160A, 160B)에 아직 전력이 공급되고 있는 동안 활성화된다(예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이). 열 요소와 열전 장치는 표면과 열 요소 사이의 열저항 및 열손실로 인하여 시트에서의 온도보다 높은 온도에서 작동된다.

전술한 바와 같이, 열 요소(160A, 160B)는 등받이 부분(34) 및 시트 부분(32)의 표면(48, 50)에 인접하여 위치되기 때문에, 시트 어셈블리(30)의 탑승자에 의해 감지될 수 있는 전도를 통하여 직접적인 열을 제공할 수 있다. 이것은 특히 유체 모듈에 의해 단독으로 공급된 가열 공기를 이용하여 시트 어셈블리를 현저하게 가열하는데 오랜 기간이 걸릴 수 있는 추운 조건에서 특히 유리할 수 있다. 소정의 기간 이후, 유체 모듈(92A, 92B)은 열 요소(160A, 160B)에 공급된 전력이 꺼지거나 현저히 감소될 수 있는 충분한 양의 가열 공기를 사용자에게 공급한다. 난방을 제공하기 위하여 열 요소(160A, 160B)의 이용으로부터 유체 모듈(92A, 92B)의 이용으로 전이하는 것은 바람직하게는 사용자가 이러한 전이를 인식하지 못하도록 구성된다.

추가적 제어 컨셉

어떤 실시예에 따르면, 시트(예컨대, 차량 시트, 사무실 의자, 소파 등)를 위한 환경 제어 시스템은 시트 바닥 또는 쿠션 및 등받이 각각을 위한 열 요소 및 유체 컨디셔닝 모듈(또는 유체 모듈)을 포함한다. 각각의 열 요소는 각각의 쿠션 또는 컨디셔닝될 시트 표면에 인접한 다른 지지 구조물 내에 위치될 수 있고, 전도성 가열에 의해 표면에 열을 선택적으로 공급한다. 일례에서, 열 요소는 저항성 히터 매트 또는 다른 전도성 가열 장치를 포함한다. 유체 컨디셔닝 모듈 또는 유체 모듈 각각은 선택적으로 공기를 컨디셔닝(예컨대, 가열 및/또는 냉각)하는 컨디셔닝 장치(예컨대, 열전장치 또는 TED, 다른 대류성 가열 및/또는 냉각 장치 등) 및 시트에 제공된 공기 분배 시스템을 통해 컨디셔닝된 공기를 표면에 공급하는 유체 공급 장치(예컨대, 송풍기, 팬, 다른 유체 전달 장치 등)를 포함할 수 있다. 유체 컨디셔닝 모듈과 유체 모듈이라는 용어는 본 명세서에서 서로 교환가능하게 사용된다.

환경 제어 시스템은 하나 이상의 온도 센서 및 하나 이상의 제어 모듈을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 하나 이상의 온도 센서는 열 요소와 유체 컨디셔닝 모듈 각각과 연결된다. 온도 센서는 열 요소(예컨대, 저항성 히터 매트 또는 다른 가열 장치), 유체 모듈(예컨대, TED 또는 그 구성요소, 예컨대 기판, 반도체 소자, 열교환 부재 등, 통로 또는 유체 모듈 하우징의 다른 내부 또는 외부 부분 등), 유체 모듈에 들어가는 주위 공기, 유체 모듈에 의해 방출되는 공기, 시트의 일부분(예컨대, 쿠션 또는 다른 구성요소)의 온도, 시트가 위치되는 환경 내의 온도(예컨대, 자동차 또는 다른 차량의 내부, 방 등) 등을 측정할 수 있다. 온도 센서는 측정된 온도 및 따라서 환경 제어 시스템의 하나 이상의 구성요소에 의해 공급 또는 전달된 열을 나타낸는 신호를 출력한다. 어떤 실시예에서, 제어 모듈(들)은 열 요소 및/또는 유체 컨디셔닝 모듈의 작동을 독립적으로 제어하여, 시트 쿠션 및 시트 등받이의 표면가 시트의 탑승자에 의해 설정되는데로(예컨대, 설정 포인트 온도 또는 온도 범위, 저/중/고와 같은 일반적 세팅 등) 다른 온도 또는 세팅으로 유지된다.

어떤 실시예에서, 제어 모듈은 열 요소와 유체 컨디셔닝 모듈 각각에 대하여 메모리에 저장될 수 있는 별도의 제어 루틴을 주기적으로 실행한다. 일례에서, 제어 루프는 고정 기간이고, 루틴은 본 명세서에 표시된 것 이외에는 실질적으로 동일하다. 각각의 장치에 대한 제어 루틴은 모드 제어 서브루틴, 가열 모드 서브루틴, 및 냉각 모드 서브루틴을 포함할 수 있다. 제어 모듈은 워치도그 전력 제한 제어 루틴을 더 포함할 수 있다. 제어 루틴의 다양한 특징이 도 8 내지 14에 도시된 실시예에 도시되어 있다.

스타트업 서브루틴의 일실시예가 도 8에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 어떤 실시예에서, 스타트업(802) 시 제어 서브루틴은 최초로 열 요소(804)의 작동을 지시한다. 어떤 실시예에서, 열 요소(804)가 활성화됨에 따라, 열 요소의 온도는 열 요소 타겟 온도(810)를 향해 상승(808)한다. 이러한 타겟 온도(810)에서, 꺼져 있는 유체 모듈(806)이 활성화될 수 있다. 유체 모듈이 활성화되어 작동하기 시작함에 따라, 유체 모듈의 온도가 상승(812)(예컨대, 유체 모듈 타겟 온도(814)를 향해)할 수 있다. 어떤 실시예에서, 이 때 열 요소(804)를 끄라고(816)(도는 낮은 레벨에서 작동하라고) 명령될 수 있다. 어떤 실시예에서, 유체 모듈(806)은 원하는 설정 포인트 온도(820)에 온도를 유지하도록 계속 작동한다. 어떤 실시예에서, 열 요소(804)가 유체 모듈(806)보다 더 신속하게 온도를 증가시킬 수 있기 때문에, 초기에 열 요소(804)를 작동시키는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 열 요소(804)와 유체 모듈(806) 모두를 동시에 작동시키면 높은 전력 소모가 발생한다. 따라서, 어떤 실시예에서, 제어 루틴은 특정 임계 레벨에서 또는 특정 임계 레벨 위에서 환경 제어 시스템의 전체 전력 소모를 유지하면서, 타겟 온도를 얻도록(예컨대, 연속적으로 또는 간헐적으로, 열 요소(804)와 유체 모듈(806) 모두를 동시에 작동함으로써) 활용된다.

스타트업 서브루틴의 다른 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 스타트업(902) 시 제어 서브루틴은 열 요소(904)를 최초로 활성화한다. 어떤 실시예에서, 열 요소(904)가 작동함에 따라, 열 요소의 온도는 열 요소 타겟 온도(910)를 향해 상승(908)한다. 이러한 타겟 온도(910)에서, 최초에 비활성화된 유체 모듈(906)이 활성화되어 작동하라고 명령된다. 유체 모듈(906)이 작동함에 따라, 유체 모듈의 온도는 유체 모듈 타겟 온도(914)를 향해 상승(912)하고, 유체 모듈 타겟 온도(916)에서 작동을 계속 유지한다. 어떤 실시예에서, 이 때 열 요소(904)는 진동, 사이클, 및/또는 다른 비일정 또는 변화하는 작동(922)으로 동작하도록 명령된다. 그러한 변화하는(예컨대, 진동) 작동 모드 동안, 열 요소(904)는 최대 열 요소 타겟 온도(920)와 최소 열 요소 타겟 온도(924) 사이에서 열 요소(904)의 온도를 유지하도록 온오프(또는 낮은 또는 높은 작동 레벨 사이에서 조절)될 수 있다. 어떤 실시예에서, 최대 열 요소 타겟 온도(920)는 미리 정해진 양만큼 유체 모듈 타겟 온도(914)로부터 오프셋될 수 있다. 예컨대, 어떤 실시예에서, 이러한 미리 정해진 양은 섭씨 1도와 섭씨 20도의 사이일 수 있다. 어떤 배치에서, 열 요소(904)가 유체 모듈(906)보다 온도를 보다 신속히 증가시킬 수 있기 때문에, 열 요소(904)를 최초에 작동시키는 것이 유리할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 진동 작동에서 열 요소(904)를 작동시킴으로써 전력 소모에 있어서 추가적인 이점이 얻어질 수 있다.

유체 컨디셔닝 모듈을 위한 모드 제어 서브루틴의 일실시예을 나타내는 흐름도가 도 10에 도시되어 있다. 어떤 실시예에 따르면, 모드 제어 서브루틴은 각각의 설정 포인트 온도 및 측정된 온도에 기초하여 작동 모드(예컨대, 가열 모드 또는 냉각 모드)를 결정한다. 모드 제어 서브루틴(1000)의 초기화 시, 제어 시스템은 장치(1001)가 사용가능한지 먼저 결정한다. 만약 장기가 사용가능하다면, 모드 제어 서브루틴은 도 10에 도시된 바와 같이, 스타트업 시(스타트업 제어 기간) 및 설정 포인트가 초기에 얻어진 이후의 기간 동안(설정 포인트 제어 기간) 작동 모드를 결정할 수 있다. 예컨대, 스타트업 제어 기간(1002)과 같은 스타트업 제어 기간 동안, 모드 제어 서브루틴는 최초에 측정된 온도가 설정 포인트 온도보다 낮은 경우(결정 블록(1003)에 표시된 바와 같이) 가열 모드(1004)를 선택하고, 측정된 온도가 설정 포인트 온도보다 높은 경우(결정 블록(1003)에 표시된 바와 같이) 냉각 모드(1006)를 선택한다. 어떤 실시예에서, 설정 포인트제어 기간(1010)과 같은 설정 포인트 제어 기간 동안, 모드 제어 서브루틴은 측정된 온도가 증가 스위치 타이머(1013)의 작동 이후 미리 정해진 기간 동안(예컨대, 임계 시간)(결정 블록(1014)에 표시된 바와 같이) 미리 정해진 양만큼(예컨대, 온도 차이 또는 델타, Δ)(결정 블록(1012)에 표시된 바와 같이) 설정 포인트 온도를 초과할 때 가열 모드를 냉각 모드로 작동 전환한다. 측정된 온도가 미리 정해진 양만큼 설정 포인트 온도를 초과하지 않으면, 스위치 타이머는 블록(1015)에 표시된 바와 같이 리셋될 수 있다. 어떤 실시예에서, 설정 포인트 제어 기간(1010)과 같은 설정 포인트 제어 기간 동안, 모드 제어 서브루틴은 측정 온도가 증가 스위치 타이머(1020)의 작동 이후 결정 블록(1022)에 표시된 바와 같이 미리 정해진 기간(예컨대, 임계 시간) 동안 결정 블록(1018)에 표시된 바와 같이 미리 정해진 양(예컨대, 온도 차이 또는 델타, Δ)을 설정 포인트 온도에 더한 값보다 아래에 있을 때 냉각 모드를 가열 모드로 작동 전환한다. 측정된 온도가 미리 정해진 양만큼 설정 포인트 온도를 초과하면, 스위치 타이머는 블록(1026)에 표시된 바와 같이 리셋될 수 있다. 어떤 실시예에서, 설정 포인트가 열이 시트에 공급되는 기간 동안 내려갈 때, 유체 컨디셔닝 모듈이 냉각 모드로 작동하는 것이 가능하다. 예컨대, 약 섭씨 2도의 온도 델타(Δ) 및 6초의 임계 시간이 적절한 것이 밝혀졌다. 그러나, 다른 실시예에서, 온도 델타(Δ) 및/또는 임계 시간이 각각 섭씨 2도 및 6초보다 크거나 작을 수 있다.

어떤 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 웜업 제어 루틴은 측정된 온도가 설정 포인트 온도의 미리 정해진 온도 오프셋 내에서 미리 정해진 타겟 온도에 도달할 때까지 저항성 히터 매트를 단독으로 작동한다. 일례에서, 설정 포인트 온도 오프셋은 섭씨 약 20도이다. 그러나, 다른 실시예에서, 설정 포인트 온도 오프셋은 섭씨 20도보다 작거나(예컨대, 섭씨 5-10, 10-15, 15-20도, 섭씨 약 5도 미만, 전술한 범위 내의 값 등) 또는 섭씨 20도보다 크다(예컨대, 섭씨 20-25, 25-30, 30-35, 35-40도, 40도 초과, 전술한 범위 내의 값 등). 오프셋은 적어도 부분적으로 시트 및/또는 유체 모듈 및/또는 다른 인자에서의 변화하는 온도 피드백에 기초하여 변화할 수 있다. 예컨대, 어떤 실시예에서, 오프셋은 시트가 위치한 주변 조건(예컨대, 주위 온도)에 적어도 부분적으로 기초하여 변화한다. 쿨다운 제어 서브루틴은 TED의 측정 온도 및/또는 다른 측정 온도(예컨대, 컨디셔닝된 공기의 온도)가 설정 포인트 온도에 대응하는 미리 정해진 타겟 온도에 도달할 때까지 유체 컨디셔닝 모듈을 단독으로 작동할 수 있다. 일례에서, 타겟 온도는 설정 포인트 온도와 동일하다.

설정 포인트 제어 서브루틴은 각각의 설정 포인트에서 또는 설정 포인트 부근에서 각각의 표면을 유지하기 위하여 시트 쿠션과 시트 등받이 각각에 있는 장치를 함께 작동시킨다. 어떤 실시예에서, 설정 포인트 제어 서브루틴은 예컨대 도 10에 도시된 바와 같이, 냉각 모드 설정 포인트 제어 서브루틴 및 가열 모드 설정 포인트 제어 서브루틴을 포함한다. 냉각 모드 서브루틴은 컨디셔닝된 공기의 측정 온도를 피드백 제어를 사용하여 설정 포인트 온도의 미리 정해진 온도 내에 유지하도록 유체 컨디셔닝 장치를 단독으로 작동시킨다. 일례에서, 피드백 제어는 TED의 측정 온도를 이용하는 비례 피드백 제어(proportional feedback control)이다. 가열 모드 설정 포인트 제어 서브루틴은 저항성 히터 매트의 측정 온도에 기초하여 저항성 히터 매트와 유체 컨디셔닝 모듈 모두를 단독으로 또는 조합하여 작동시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 측정된 저항성 히터 매트 온도가 웜업 기간의 종료 시의 타겟 온도에 최초로 도달할 때, 제어는 저항성 히터 매트의 작동을 중단하고, 타겟 온도에서 유체 컨디셔닝 모듈의 작동을 시작한다. 어떤 실시예에서, 제어는 저항성 히터 매드의 측정 온도가 타겟 온도 아래로 미리 정해진 크기만큼(예컨대, 설정 포인트 온도 델타, Δ) 떨어질 때 저항성 히터 매트의 작동을 시작한다. 일례에서, 설정 포인트 온도 델타는 섭씨 약 1도이다. 제어가 저항성 히터 매트는 중단하고 유체 컨디셔닝 모듈의 작동은 계속할 때, 제어는 저항성 히터 매트가 타겟 온도에 도달할 때까지 저항성 히터 매트와 유체 컨디셔닝 모듈을 동시에 작동할 수 있다.

어떤 실시예에 따르면, 유체 컨디셔닝 모듈은 냉각 모드 최적화로 인하여 설정 포인트 온도보다 낮은 최대 획드가능한 타겟 온도를 가질 수 있다. 설정 포인트 온도가 최대 타겟 온도보다 높은 기간 동안, 저항성 히터 매트의 측정 온도는 하강하기 시작할 수 있다.

제어 시스템의 다양한 특징이 도 11 내지 17에 도시된 실시예에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 저항성 히터 매트 및/또는 다른 열 요소(예컨대, 전도성 가열 장치 또는 구성요소)의 타겟 온도는 쿠션 설정 포인트 온도로부터 예컨대, 섭씨 20도와 같은 미리 정해진 크기만큼 오프셋된다. 다른 실시예에서, 타겟 온도는 쿠션 설정 포인트 온도로부터 섭씨 10-30도, 10-12도, 12-14도, 14-16도, 16-20도, 20-25도, 또는 25-30도만큼 오프셋될 수 있다. 저항성 히터 매트의 진동 작동은 이러한 히터 매트 타겟 온도와 히터 매트 타겟 온도로부터 섭씨 1도만큼 오프셋될 수 있는 최소 작동 온도 사이에서 발생한다. 미리 정해진 온도 오프셋의 선택은 다른 실시예에서 변할 수 있지만, 바람직하게는 사용자에 의해 감지되는 온도 변화의 크기를 최소화하도록 선택된다. 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 저항성 히터 또는 히터 매트가 초기에 열전 장치를 포함하는 유체 모듈이 켜지는 히터 매트 타겟 온도까지 작동된다. 그러면, 저항성 히터 또는 히터 매트는 시스템의 전력 소모를 더 잘 최적화하도록 진동 작동을 시작한다. 어떤 실시예에서, 시트 환경 제어 시스템의 전압은 약 12V에서 유지된다.

도 13a, b 및 14a, b에 도시된 것과 같은 어떤 실시예에서, 워치도그 전력 제한 제어는 하나 이상의 장치를 차단함으로써 시트 환경 제어 시스템의 총 전력 소모를 제한한다. 일례에서, 제어는 저항성 히터 둘 다 작동하는 기간 동안 유체 컨디셔닝 모듈을 차단한다. 도 13a, b는 전력 제한 제어가 없는 시트 환경 제어 시스템의 작동을 도시하는 반면, 도 14a, b는 전력 제한 제어가 있는 시트 환경 제어 시스템의 작동을 도시하고 있다. 도 14a, b에 도시된 바와 같이, 시트 및 등받이 쿠션에 있는 저항성 히터가 둘 다 작동하고 있을 때 유체 모듈의 열전 장치를 끄는 것은 도 13a, b에서 관측되는 높은 전류 스파이크를 제거한다. 어떤 실시예에서, 전력 제한 제어는 전도성 가열 요소, 유체 공급 장치, 및 대류성 온도 컨디셔닝 장치에 의해 소모되는 총 전력을 측정하고, 총 전력이 미리 정해진 전력을 초과할 때 전도성 가열 요소, 유체 공급 장치, 및 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 비활성화시킨다. 가열 요소 및 유체 모듈에 의해 소모되는 총 전력을 측정함으로써, 소모된 총 전력은 소모된 전력이 미리 정해진 전력을 초과하지 않도록 관리될 수 있다.

시트 환경 제어 시스템의 개선사항은 또한 환경 제어 시트의 제어 시스템을 제어하기 위하여 스마트폰(예컨대, 아이폰) 애플리케이션을 이용하는 것을 포함한다. 어떤 실시예에서, 환경 제어 시트를 위한 제어 유닛은 무선으로(예컨대, 블루투스, Wi-Fi, 임의의 다른 무선 프로토콜 등) 스마트폰과 통신할 수 있다. 따라서, 스마트폰 애플리케이션은 환경 제어 시트의 보다 맞춤형인 제어를 제공할 수 있다. 예컨대, 어떤 실시예에서, 애플리케이션은 사용자가 개별적으로 온도, 온도 범위, 및/또는 시트 어셈블리의 시트 바닥과 시트 등받이 부분의 세팅을 제어하도록 해줄 수 있다. 또한, 애플리케이션은 환경 제어 시스템에 포함되거나 연동된 센서에 의해 얻어지는 온도 및/또는 다른 측정치(예컨대, 상대 습도, 응축액의 존재 등)에 관한 피드백(예컨대, 실시간 피드백)을 제공할 수 있다. 사용자에게 고/중/저 제어 세팅을 설정하라고 요청하는 대신에, 모바일 장치(스마트폰과 같은)용 애플리케이션은 등 및/또는 시트 쿠션에 대한 가열 또는 냉각의 레벨을 독립적으로 제어할 수 있게 해주고, 이것은 사용자가 등 또는 시트 쿠션 중 하나를 가열하고 등 또는 시트 쿠션 중 다른 하나를 냉각하거나 그 반대의 경우도 포함한다. 스마트폰 애플리케이션은 시트 환경 제어 시스템의 온도와 송풍 속도의 독립적 세팅을 더 허용할 수 있다. 어떤 실시예에서, 송풍 제어는 시스템이 가열 모드로 작동할 때 열전 장치가 가열되도록 해주거나 시스템이 냉각 모드로 작동할 때 충분한 폐열이 제거되도록 활성화될 수 있다.

환경 제어 시스템은 종래 시스템에 대한 몇 가지 이점을 가지고, 이것은 신속한 전도성 가열, 장기간의 대류성 가열의 안락함, 독립적 시트 등받이 및 시트 쿠션 제어, 지능형 폐쇄 루프 가열 및 냉각 제어를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 환경 제어 시스템은 또한 냉각을 위해 최적화된 TED를 포함하고, 이것은 유리하게는 가열과 냉각 모드 양자에서 자동차의 일반적 전압 법위 내의 전압에서 작동한다. 본 명세서에 개시된 실시예의 추가적 혜택과 이점이 존재한다.

도 16 및 17은 환경 제어 시트 어셈블리를 위한 본 제어 특성에 관련된 실시예의 추가적 개시를 제공한다. 앞서 논의된 바와 같이, 어떤 실시예에서, 전력 제한 제어 서브루틴을 가진 진동 작동은 바람직하게는 보다 신속한 가열 시간과 최척화 또는 개선된 전력 소모를 가져온다. 어떤 실시예에서, 보강된 또는 개선된 전도성 및/또는 대류성 열 컨디셔닝을 제공하도록 차량 시트 또는 다른 시트에 다양한 수정이 가해질 수 있다(예컨대, 스페이서 직물 또는 다른 재료의 부피 수정, 마사지 블래더 사이의 구멍 또는 다른 개구를 생성, 충전재 폼을 스페이서 직물 또는 다른 재료로 교체, 고 PPI 망상 폼을 저 PPI 망상 폼으로 교체, 천공을 개방 또는 노출하기 위하여 피혁에 적측된 폼을 제거, 시트의 좌골 영역에 인접한 구멍을 추가, A-사이드 상의 충전재 폼을 스페이서 직물 또는 다른 재료로 교체 등).

개시된 실시예의 설명을 돕기 위하여, 위쪽, 상부, 아래쪽, 하부, 수직, 수평, 상류, 및 하류와 같은 단어가 첨부된 도면을 설명하는데 사용되었다. 그러나, 도시된 실시예는 다양한 바람직한 위치에 배치 또는 배향될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

상기 설명에서, 다양한 구성요소가 "등(back)" 또는 "시트(seat)" 쿠션과 관련하여 설명되었다. 수정된 실시예에서, 등과 시트 쿠션의 하위 구성요소가 반전 및/또는 동일하게 만들어질 수 있음을 이해해야 한다. 또 다른 실시예에서, 도시된 실시예의 다양한 구성요소가 조합되거나, 및/또는 예컨대 등받이 부분의 상단 및 바닥 부분과 같은 시트의 다양한 구역에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 등 및 시트 쿠션의 특징이 예컨대 등과 후방 시트 어셈블리 또는 좌우측 시트 어셈블리와 같은, 열적으로 컨디셔닝될 탑승자 영역의 다양한 영역에 적용될 수 있다.

몇 가지의 실시예 및 예시가 본 명세서에 개시되었지만, 본 출원은 구체적으로 개시된 실시예를 넘어서 다른 대안적 실시예 및/또는 발명의 용도와 수정 및 이들의 균등물에까지 연장된다. 실시예의 구체적 특징과 양태의 다양한 조합 또는 하위 조합이 만들어질 수 있고 본 발명의 범위에 여전히 속하는 것으로 생각된다. 따라서, 개시된 실시예의 다양한 특징과 양태가 개시된 발명의 다양한 모드를 형성하기 위하여 서로 조합되거나 대체될 수 있는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에서 본 발명의 범위는 전술한 구체적 개시 실시예에 의해 제한되는 것이 아니라, 아래의 청구항의 올바른 판독에 의해서만 결정되어야 한다.

본 명세서에 개시된 실시예는 다양한 수정 및 대안적 형태가 가능하지만, 이들의 구체적 예시가 도면에 도시되었고 여기에서 상세히 설명되었다. 그러나, 본 발명은 개시된 구체적 형태 또는 방법에 한정되는 것이 아니라, 반대로 본 발명은 설명된 다양한 실시예와 첨부된 청구항의 사상과 범위 내에 속하는 수정, 균등물, 대안을 모두 커버하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 개시된 모든 방법은 서술된 순서에 따라 수행되지 않는다. 본 명세서에 개시된 방법은 사용자에 의해 취해지는 어떤 동작을 포함하지만, 명시적으로 또는 암시적으로 그러한 동작의 제3자의 명령을 포함할 수 있다. 예컨대, "지향" 또는 "활성화"와 같은 동작은 각각 "지향 명령" 또는 "활성화 명령"을 포함한다. 본 명세서에 개시된 범위는 모든 중첩, 하위 범위, 및 이들의 조합을 포괄한다. "이하", "적어도", "초과", "미만", "내지" 등과 같은 용어는 기재된 숫자를 포함한다. "약" 또는 "대략"과 같은 용어가 선행하는 숫자는 기재된 숫자를 포함한다. 예컨대, "약 10mm"는 "10mm"를 포함한다. "실질적으로"와 같은 용어가 선행하는 용어 또는 구절은 기재된 용어 또는 구절을 포함한다. 예컨대, "실질적으로 평행한"은 "평행한"을 포함한다.

바람직한 실시예의 상기 설명은 어떤 새로운 특징을 도시, 설명, 및 지적하였지만, 도시된 장치와 이들의 용도의 상세한 형태에서 다양한 생략, 대체, 및 변화가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 통상의 기술자에 의해 만들어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 발명의 범위를 한정하는 것이 아니라 예시적으로 설명하는 전술한 논의에 의해 제한되어서는 안된다.

Claims

지지 표면을 형성하는 지지 구조물을 포함하는 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절(thermally conditioning)하기 위한 방법으로서,
제1 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안, 제1 타겟 온도에 도달할 때까지 상기 지지 표면 내에, 상기 지지 표면을 따라, 또는 상기 지지 표면 아래에 위치한 전도성 가열 요소를 활성화함으로써, 상기 지지 표면을 전도 방식으로 가열하는 단계;
제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안, 제2 타겟 온도에 도달할 때까지 유체 공급 장치 및 대류성 온도 컨디셔닝 장치를 포함하는 유체 모듈을 활성화하는 단계;
상기 시트 쿠션에 적어도 부분적으로 형성된 분배 시스템을 통해 상기 유체 모듈로부터 상기 지지 표면으로 가열된 공기를 지향시켜서, 상기 지지 표면에 인접한 공간을 대류 방식으로 가열하는 단계; 및
원하는 상기 제1 타겟 온도에 도달하면, 상기 전도성 가열 요소를 비활성화시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간은 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간에 대체적으로 선행하거나 또는 동시에 사용되고,
상기 전도성 가열 요소는 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 동안 적어도 2개의 다른 레벨 사이에서 사이클을 형성하도록 구성되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소는 저항성 가열 요소인, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소는 상기 유체 모듈보다 더 많은 열에너지를 공급하도록 구성되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치는 열전 요소를 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트 어셈블리는 차량 내부에 위치하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트 어셈블리에 인접한 온도가 원하는 타겟 온도 아래로 떨어지면, 제어 모듈을 사용하여 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 활성화하는 단계를 더 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
전도성 가열 요소를 활성화하는 것은 저항성 히터를 활성화하는 것을 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 이용하여 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 커버링 아래에 있는 공간 내에 열을 발생시키는 단계를 더 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 이용하여 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 커버링 아래에 있고 대체적으로 상기 시트 어셈블리의 시트 쿠션 위에 있는 공간 내에 열을 발생시키는 단계를 더 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 활성화된 다음 적어도 60초 이후에 시작되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 활성화된 다음 적어도 120초 이후에 시작되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 상기 가열 요소가 비활성화된 다음 시작되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소를 활성화하는 단계와 상기 유체 모듈을 활성화하는 단계는 실질적으로 동시에 일어나는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소와 상기 유체 모듈은 모두 일정의 기간 동안 활성화되고, 상기 일정의 기간 동안 상기 전도성 가열 요소와 상기 환경 제어 장치에 공급되는 총 전류는 실질적으로 일정하게 유지되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
주위 온도가 임계 온도보다 낮으면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간과 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 모두에서 동시에 작동하도록 구성되고,
주위 온도가 임계 온도보다 높으면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간과 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 중 하나에서 작동하도록 구성되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간이 서로 동시에 작동하고 있고, 또한 상기 주위 온도가 상기 임계 온도 위로 상승하면, 상기 시트 어셈블리는 상기 제1 컨디셔닝 모드 또는 기간과 상기 제2 컨디셔닝 모드 또는 기간 사이에서 작동하는 사이클을 시작하도록 구성되는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치에 의해 소모되는 총 전력을 측정하는 단계; 및
상기 총 전력이 미리 정해진 전력을 초과할 때, 상기 전도성 가열 요소, 상기 유체 공급 장치, 및 상기 대류성 온도 컨디셔닝 장치 중 적어도 하나를 비활성화하는 단계를 더 포함하는, 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위한 방법.
피드백 제어를 이용하여 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법으로서,
상기 시트 어셈블리에 대해 원하는 작동 세팅에 관해 탑승자로부터 명령을 수신하는 단계;
적어도 하나의 온도 센서를 이용하여 상기 시트 어셈블리에서 일어나는 열적 환경 조절의 레벨과 관련된 온도를 감지하는 단계;
원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계로서, 상기 제어 모듈은 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하여, 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도에 기초하여 상기 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하고, 상기 유체 모듈은 유체 전달 장치와 열전 장치를 포함하는, 원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계; 및
상기 제어 모듈을 이용하여 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 요소 중 적어도 하나를 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하고,
상기 가열 요소는 상기 시트 어셈블리의 지지 표면에 인접하여 위치하고, 상기 지지 표면을 전도 방식으로 가열하도록 구성되고,
상기 유체 모듈은 상기 시트 어셈블리의 시트 쿠션 내부에 적어도 부분적으로 형성된 유체 분배 시스템을 통해 선택적으로 직접 가열 또는 냉각된 공기를 지향하여, 상기 지지 표면에 인접한 공간을 선택적으로 가열 또는 냉각하고,
상기 제어 모듈은 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 장치 중 적어도 하나를 선택적으로 활성화 또는 비활성화하여, 원하는 작동 세팅을 유지하도록 구성되고,
상기 제어 모듈은 차량의 점화 시스템의 상태를 나타내는 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 점화 시스템이 켜질 때 상기 제어 모듈은 상기 가열 요소, 상기 유체 전달 장치, 및 상기 열전 장치 중 적어도 하나를 활성화하도록 구성되는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제18항에 있어서,
상기 환경 제어 시트 어셈블리에 대한 원하는 작동 세팅은 일반 온도 세팅에 해당하는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 환경 제어 시트 어셈블리에 대한 원하는 작동 세팅은 특정 온도 또는 온도 범위에 해당하는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트 어셈블리는 시트 등 부분 및 시트 바닥 부분을 포함하고, 상기 시트 등 부분에 대한 원하는 작동 세팅은 상기 시트 바닥 부분에 대한 원하는 작동 세팅과 다른, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
피드백 제어를 이용하여 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법으로서,
상기 시트 어셈블리에 대해 원하는 작동 세팅에 관해 탑승자로부터 명령을 수신하는 단계;
적어도 하나의 온도 센서를 이용하여 상기 시트 어셈블리에서 일어나는 열적 환경 조절의 레벨과 관련된 온도를 감지하는 단계;
원하는 작동 세팅 및 감지된 온도를 제어 모듈에 제공하는 단계;
상기 제어 모듈을 이용하여 상기 시트 어셈블리에 인접한 공간의 열적 환경을 조절하기 위하여 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하는 단계로서, 상기 유체 모듈은 유체 전달 장치 및 열전 장치를 포함하는, 가열 요소 및 유체 모듈을 선택적으로 조절하는 단계; 및
감지된 온도가 원하는 설정 포인트 온도보다 낮을 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나를 가열 작동 모드로 작동하는 단계;
감지된 온도가 원하는 설정 포인트 온도보다 높을 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나를 냉각 작동 모드로 작동하는 단계;
감지된 온도가 미리 정해진 기간 동안 미리 정해진 차이만큼 원하는 설정 포인트 온도를 초과할 때, 상기 가열 요소와 상기 유체 모듈 중 적어도 하나의 작동을 가열 작동 모드에서 냉각 작동 모드로 전환하는 단계; 및
감지된 온도가 미리 정해진 기간 동안 미리 정해진 차이만큼 원하는 설정 포인트 온도의 아래에 있을 때, 냉각 작동 모드에서 가열 작동 모드로 작동을 전환하는 단계를 포함하는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 미리 정해진 차이는 섭씨 2도인, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항 또는 제23항에 있어서,
상기 미리 정해진 기간은 6초인, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 요소는 가열 요소의 측정 온도가 미리 정해진 타겟 온도에 도달할 때까지 단독으로 작동되는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미리 정해진 타겟 온도는 원하는 설정 포인트 온도의 미리 정해진 온도 오프셋 내에 있는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제26항에 있어서,
상기 미리 정해진 온도 오프셋은 섭씨 20도인, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미리 정해진 타겟 온도에 도달하면 상기 가열 요소의 작동이 정지되고 상기 유체 모듈의 작동이 개시되는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
제22항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
가열 요소의 작동이 정지되고 상기 유체 모듈은 작동하고 있는, 환경 제어 시트 어셈블리의 열적 환경을 조절하는 방법.
환경 제어 시트 어셈블리로서,
외부 표면을 가진 시트 쿠션;
상기 시트 쿠션을 통해 연장되고 유입구를 포함하는 공급 통로;
상기 시트 쿠션의 지지 표면을 따라 공기를 분배하도록 구성된 적어도 하나의 분배 통로를 포함하고, 상기 공급 통로와 연통하는 분배 시스템;
상기 시트 쿠션의 외부 표면 위에 위치한 시트 커버링;
상기 시트 커버링과 상기 공급 통로의 유입구 사이에 위치한 열원;
상기 공급 통로의 유입구에 작동식으로 연결되고, 상기 분배 시스템과 상기 공급 통로 사이에서 공기를 이동시키도록 구성된 유체 전달 장치를 포함하는 유체 모듈;
상기 유체 모듈에 의해 이동된 공기를 가열하도록 구성된 열전 장치; 및
사용자에 의해 생성된 입력 신호를 수신하면, 상기 시트 쿠션의 외부 표면에 가열 또는 냉각 공기를 공급하기 위하여, 상기 열원, 상기 유체 모듈, 및 상기 열전 장치를 제1 컨디셔닝 모드와 제2 컨디셔닝 모드 중 하나에서 또는 둘 다의 모드에서 작동하도록 구성되는 제어 시스템
을 포함하고,
상기 제1 및 제2 컨디셔닝 모드가 서로 동시에 작동하고 있고, 또한 주위 온도가 임계 온도 위로 상승하면, 상기 제어 시스템은 상기 제1 컨디셔닝 모드와 상기 제2 컨디셔닝 모드 사이에서 작동하는 사이클을 시작하도록 구성되는, 환경 제어 시트 어셈블리.
제30항에 있어서,
상기 제어 시스템은 상기 열원이 비활성화된 다음 상기 유체 모듈을 활성화하도록 구성되는, 환경 제어 장치.
제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 시스템은 상기 열원이 비활성화된 다음 상기 유체 모듈을 활성화하도록 구성되는, 환경 제어 장치.