KR20170061511A

KR20170061511A - 차량용 온도 조절장치

Info

Publication number: KR20170061511A
Application number: KR1020150166658A
Authority: KR
Inventors: 이권; 도승선
Original assignee: 이래오토모티브시스템 주식회사
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-05

Abstract

본 발명은 차량용 온도 조절장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍수단을 구비하고 이를 통해 사용하고자 하는 바람과 사용하지 않는 바람이 구분되어 흐르도록 유로를 형성함으로써 사용자에게 적절한 온도의 바람을 제공할 수 있도록 하는 차량용 온도 조절장치에 대한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 공기를 일 방향으로 토출시키는 송풍수단과 상기 송풍수단으로부터 토출된 공기가 흐르는 분리유동관을 포함하되, 상기 분리유동관은 송풍수단의 토출구와 연결되어 공기를 분리시키는 도입유로, 상기 도입유로의 일 측과 연결되는 제1챔버와 상기 도입유로의 타 측과 연결되는 제2챔버를 포함하고 상기 제1챔버와 제2챔버의 사이에는 열전소자가 게재되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치를 제공한다.

Description

차량용 온도 조절장치{TEMPERATURE CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 온도 조절장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍수단을 구비하고 이를 통해 사용하고자 하는 바람과 사용하지 않는 바람이 구분되어 흐르도록 유로를 형성함으로써 사용자에게 적절한 온도의 바람을 제공할 수 있도록 하는 차량용 온도 조절장치에 대한 것이다.

근래 자동차 산업에 있어서 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위한 연구와 개발이 끊임없이 이루어지고 있다. 탑승자가 쾌적감을 느낄 수 있도록 차량에는 일반적으로 공조장치(HVAC, Heating Ventilation Air Conditioning)가 설치된다.

차량용 공조장치는 자동차 환경의 안락을 위해 쓰이는 기술로서, 차실외의 신선한 공기를 이용하여 온도와 습도를 조절하기 위한 것이다. 더욱 구체적으로 하절기나 동절기에 차실내를 적정온도로 유지하거나 또는 우천 시나 동절기에 자동차의 유리창에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전ㆍ후방 시야가 확보될 수 있도록 하는 장치이며, 자동차 실내로 유입된 차량 외부의 공기를 냉각수가 흐르는 증발기 또는 히터코어에 통과시켜 자동차 실내의 각 부위와 연통된 유로를 통하여 냉기 또는 온기를 차실내의 여러 방향으로 분배하도록 구성된다.

일반적으로 엔진룸을 비롯한 차량 내에는 충분한 공간을 확보하기 어렵기 때문에 최근의 화두는 장치의 소형화와 효율적으로 온도 및 풍량 조절을 수행할 수 있도록 하는 차량용 온도 조절 장치를 마련하는데에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 장치의 소형화와 효율적인 온도 및 풍량 조절을 수행할 수 있도록 하는 차량용 온도 조절장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기를 일 방향으로 토출시키는 송풍수단과 상기 송풍수단으로부터 토출된 공기가 흐르는 분리유동관을 포함하되, 상기 분리유동관은 송풍수단의 토출구와 연결되어 공기를 분리시키는 도입유로, 상기 도입유로의 일 측과 연결되는 제1챔버와 상기 도입유로의 타 측과 연결되는 제2챔버를 포함하고 상기 제1챔버와 제2챔버의 사이에는 열전소자가 게재되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치를 제공한다.

일 실시예에 따르면 상기 송풍수단은 팬(fan) 또는 펌프(Pump)일 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 열전소자는 팰티어소자가 해당될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 도입유로는 상기 송풍수단에서 토출된 공기가 상기 제1챔버와 제2챔버로 분리되어 흐르도록 격벽이 형성될 수 있다.

여기서 상기 격벽은 상기 송풍수단에서 토출된 공기가 상측과 하측 방향 분리유동하도록 상/하 분리벽으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 상/하 분리벽은 하향 경사지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 격벽에는 응출수가 낙하할 수 있도록 낙하구가 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 낙하구의 중공은 바람 진행방향의 역방향을 향하도록 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 제1챔버와 제2챔버는 각각 히트싱크 또는 쿨링 핀으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 도입유로의 하부면은 상기 송풍수단의 토출구로부터 상기 제2챔버의 유입구방향으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 송풍수단의 공기 토출구에는 응출수 역류 방지턱이 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 차량용 온도 조절장치는 헤드레스트에 설치될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 헤드레스트의 일 측면에는 방향을 자유자재로 움직일 수 있는 덕트가 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면 상기 제2챔버로부터 공기가 유출되는 상기 헤드레스트의 일 측면에는 바람 방향을 조절할 수 있는 제어날개가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 도입유로, 챔버와 챔버 사이에 게재되는 열전소자를 이용하여 뛰어난 열효율을 발휘할 수 있는 차량용 온도 조절 장치를 제공할 수 있다.

차량용 온도 조절장치의 온도를 적절히 설정하고, 상기한 온도 조절장치 구성을 이용하여 사람의 신체 중 가장 큰 온도차를 느끼는 사용자의 목 또는 얼굴 부위나 발 부분에 적절한 온도의 바람을 불어 줌으로써 온도 조절된 바람의 체감효과를 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치는 도입유로, 챔버와 송풍수단으로 구성되는 등 컴팩트한 구조를 가지므로 장치의 소형화가 가능해 엔진룸을 비롯한 차량 내에는 충분한 공간을 확보하기 어려운 문제를 해결할 수도 있다.

본 발명의 차량용 온도 조절장치는 통상의 HVAC 시스템과 달리 서브 쿨링 및 히팅(Sub-Cooling/Heating) 장치로서의 역할을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 열전소자에 대한 개념을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 바람 유동과정을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 사시도와 낙하구가 형성된 것을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치에서 응출수가 낙하하는 모습을 나타내는 도면.
도 6은 도 5와 다른 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치에서 응출수가 낙하하는 모습을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 적용례를 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 차량용 온도 조절장치의 사시도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '차량용 온도 조절 장치'를 상세하게 설명한다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

이하, 도1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치(10)에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 모습을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 열전소자에 대한 개념을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 바람 유동과정을 나타내는 도면이다.

본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)는 HVAC과 유사하게 차실내의 온도 조절의 역할을 수행할 수 있다. 차량용 온도 조절장치(10)는 HVAC의 일부 구성일 수도 있고, HVAC과 별도로 마련되는 구성일 수도 있다.

차량용 온도 조절장치(10)는 사용자가 간단히 차량의 센터페시아(Center fascia)에 설치되는 버튼에 의해 바람의 유량과 방향 조절이 가능할 수 있으며, 통상의 HVAC의 제어원리와 유사한 원리로서 온도 제어가 가능하다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1을 참조하면 본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)는 공기를 일 방향으로 토출시키는 송풍수단(200); 상기 송풍수단(200)으로부터 토출된 공기가 흐르는 분리유동관(100)을 포함하되; 상기 분리유동관(100)은 상기 송풍수단(200)의 토출구와 연결되어 공기를 분리시키는 도입유로와, 상기 도입유로에 일 측이 연결되는 제1챔버(110)와 타 측이 연결되는 제2챔버(120)를 포함하고, 상기 제1챔버(110)와 제2챔버(120)의 사이에는 열전소자(130, Thermo-electric Module)가 게재될 수 있다.

본 발명의 송풍수단(200)은 팬(fan) 또는 펌프(pump)가 해당될 수 있으며, 예컨대 팬(fan)인 경우에는 원심형 송풍기인 시로코팬(sirrocco fan)이 해당될 수 있다.

본 발명의 분리유동관(100)은 적어도 2개 이상의 유로로 분리되어 바람을 유동시키는 관으로서, 여기서 바람은 상기 송풍수단(200)으로부터 제공되는 바람이 해당된다. 분리유동관(100)을 이용하여 사용하고자 하는 바람과 사용하지 않는 바람을 구분하여 사용자에게 제공할 수 있다. 분리유동관(100)의 적절한 온도 제어를 통해 차실내 사용자이 원하는 온도의 바람을 제공할 수 있게 된다. 이하 설명에서는 분리유동관(100)의 일 예시로서 제1챔버(110)와 제2챔버(120)에 대해 설명하나 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다.

구체적으로 분리유동관(100)은 크게 도입유로와 제1챔버(110) 및 제2챔버(120)를 포함할 수 있다.

도입유로는 송풍수단(200)에서 토출된 공기가 분리유동관(100)에 최초 유입되는 영역에 위치한다. 도입유로는 송풍수단(200)의 토출구에 직접적으로 연결되어 송풍수단(200)으로부터 토출되는 공기를 제1챔버(110)와 제2챔버(120)에 공급될 때까지 실질적으로 밀폐하는 수단일 수 있다.

제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 도입유로를 통과한 공기가 지나면서 차실내로 투입되어 바람이 형성되는 부분이고, 도 3을 참조하면 챔버의 배치구조에 따라 최종적으로 유출되는 바람의 방향도 각기 달리할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 배치구조는 예컨대, 제1챔버(110)가 제2챔버(120)보다 상대적으로 높은쪽에 위치하되 측면의 일 부분이 맞닿은 구조로 형성할 수 있다. 후술하겠지만, 이러한 챔버의 배치구조로 인하여 제1챔버(110)측에서 형성된 응출수가 중력에 의해 제2챔버(120)쪽으로 낙하하여 제2챔버(120)측에 머무르게 된다.

사용하고자 하는 바람(flow 1)은 제1챔버(110)를 지나도록 할 수 있고 사용하지 않는 바람(flow 2)은 제2챔버(120)를 지나도록 함으로써 분리 유출할 수 있다. 여기서 냉풍 또는 온풍 등 탑승자가 원하는 온도를 가진 바람을 공급할 수 있다. 또한 제1챔버(110)의 배치와 제1챔버(110) 후단의 제1유출부(112) 측의 유로형상에 따라 사용하고자 하는 바람(flow 1)을 운전자 등 차실내 탑승자가 원하는 위치와 방향으로 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 도입유로에는 상기 송풍수단(200)에서 토출된 공기가 제1챔버(110)와 제2챔버(120)로 분리되어 흐를 수 있도록 유도하는 격벽(140)이 형성될 수 있다. 이 격벽(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 송풍수단(200)에서 토출된 공기가 상측과 하측 방향 분리 유동할 수 있도록 상/하 분리벽으로 형성될 수도 있으며, 나아가 상기 격벽(140)이 상/하 분리벽으로 형성될 때 토출구로부터 이어지는 일부분이 하향 경사지도록 형성될 수도 있다.

구체적으로 격벽(140)이 상/하 분리벽으로 형성됨으로써 송풍수단(200)에서 토출된 공기를 나누어 사용하고자 하는 바람(flow 1)은 제1챔버(110)측으로만 흐를수 있도록 하고 사용하지 않는 바람(flow 2)은 제2챔버(120)측으로만 흐를수 있도록 할 수 있다. 예를 들어 사용자가 냉풍을 원할 때, 제1챔버(110)측으로 흐르는 공기는 제1챔버(110)를 지나면서 차가워져 사용자가 설정한 온도의 바람으로 형성되어 배출되고, 제2챔버(120)측으로 흐르는 공기는 제2챔버(120)를 지나면서 제1챔버(110)보다는 온도가 다소 상승한 상태의 바람으로 형성되어 배출될 수 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이 상/하 분리벽의 일부구간을 하향 경사지도록 형성할 수 있는데, 이로써 제1챔버(110)에서 생성되는 응출수가 송풍수단(200)측으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 열전소자(130)는 팰티어소자일 수 있다. 팰티어소자는 열전냉각기(TEC, Thermo-Electric Cooler)등이 해당될 수 있으며 팰티어 효과(Peltier Effect)를 이용하여 온도를 제어한다. 펠티에 효과는 전압의 차이가 열의 차이로 전환되는 효과를 일컫는다. 금속에 전류를 흘려 보내는 경우, 서로 다른 금속이 접합되어 있다면 일방의 금속은 열을 흡수하고 다른 쪽은 열을 방출하는 현상을 보인다. 도 2에는 금속에 전류를 흘려보내는 경우 팰티어 효과에 대한 개념과 전류의 극성을 스위칭(Switching)할 경우의 개념이 도시되어 있다.

예컨대, 팰티어소자에 일정 크기의 전압이 인가되어 제1챔버(110)측은 차가워지고 그 반대인 제2챔버(120)측은 따뜻해진다고 하면, 팰티어소자와 열교환을 통해 제1챔버(110)는 열을 빼앗겨 더욱 낮은 온도를 갖게 되고, 이때 제1챔버(110) 측을 지나는 공기는 제1챔버(110)의 낮은 온도에 의해 냉각되어 차가운 바람을 형성하게 된다.

열전소자(130)의 차가운면이 제1챔버(110) 측에 형성될 경우 송풍수단(200)에서 토출된 공기가 제1챔버(110)를 지나면서 응출수가 생성되게 되는데, 여기서 발생한 응출수를 이용하여 에너지 효율을 더욱 높이면서 에너지 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.

나아가 본 발명의 열전소자(130)를 이용하여 제1챔버(110)와 제2챔버(120)간의 열의 온도차를 더욱 증대시킴으로써 온도 제어의 효율을 더욱 높일 수 있다. 열전소자(130)의 특성상 차가운면을 사용하고자 할 때는 따뜻해지는 면의 온도를 함께 낮춤으로써 소자의 효율을 증대시킬 수 있으며, 반대의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

위에서 살펴본 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 각각 히트싱크(Heat Sink) 또는 쿨링 핀(Cooling Fin)이 해당될 수 있다. 도 4를 참조하면, 일 실시예로서 오프셋 핀(Offset-fin) 형상의 쿨링 핀이 도시되어 있는데, 도입유로를 통과한 공기가 쿨링 핀이 형성하는 유로를 따라 지그재그 내지는 핀을 휘감으면서 열교환하게 된다. 일 예로서 송풍수단(200)으로부터 제공되는 공기가 도입유로를 지나 제1챔버(110) 유입구(111)로 들어오면 유출구(112)를 통과하여 나가게 될때까지 쿨링핀에 의해 방열되어 외부(차량 내부)로 배출될 수 있다.

다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치(10)의 응출수 생성과 이를 이용한 열효율 증대방법에 대하여 상세히 설명하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 사시도와 낙하구가 형성된 것을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치에서 응출수가 낙하하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5와 다른 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치에서 응출수가 낙하하는 모습을 나타내는 도면이다.

공기가 제1챔버(110)를 통과할 때 열교환을 통해 냉각되면서 응출수가 생성될 수 있는데, 이는 상/하 분리벽(140)의 상면에 응집되게 된다. 전술한 바와 같이 상/하 분리벽(140)은 아랫면이 대략 볼록하도록 하향 경사지게 형성되어 응출수가 역류하지 않고 응집될 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면 응출수가 계속 고여있지 않도록 상/하 분리벽(140)에는 적어도 하나 이상의 낙하구(141)를 형성할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 응출수는 낙하구(141)를 통해 도입유로 방향으로 자유낙하할 수 있다. 낙하구(141)를 통해 아래로 떨어진 차가운 응출수는 도입유로의 하부면을 지나 제2챔버(120)측으로 유입되게 된다. 도 4를 다시 참조하면, 제2챔버(120)측으로 유입된 응출수(C)는 도입유로와 제2챔버(120)의 경계면 사이에 머무르게 되는데, 이에 따르면 제2챔버(120)에 응출수가 형성되지 않는 경우보다 제2챔버(120) 열이 더 낮아지는 효과가 있다.

정리하면, 온도차에 의해 발생한 응축수를 버리지 않고, 이를 이용하여 열전소자(130)의 뜨거운 면이 형성되어 다소 온도가 높은 제2챔버(120)의 열을 낮추는 효과를 발휘할 수 있게 된다. 예컨대, 열전소자의 일 측과 반대 측에 일정 전압차이를 발생시켜 40도의 온도차이를 유지한다고 가정하면 제1챔버(110)의 온도가 10도이고 제2챔버(120)의 온도가 50도로서 형성되는 경우의 냉각효율보다 제1챔버(110)의 온도가 -10도이고, 제2챔버(120)의 온도가 30도인 경우의 냉각효율이 더 좋다. 차가운 응출수의 냉열을 이용하여 챔버의 온도를 낮춤으로써 열전소자에 동일한 전압차이를 발생시키고도 응출수를 사용하지 않는 경우보다 더 좋은 냉각효율을 발생시킬 수 있다. 이러한 효과는 본 발명의 도 1 내지 도 6에 도시된 일 실시예에서와 같이 도입유로와 챔버 및 송풍수단의 적절한 배치로 인해 달성할 수 있다.

이상의 설명에서는 제2챔버(120)를 일 예로 들어 설명하였으나, 제1챔버(110)에도 이와 유사한 원리로서 열교환이 이루어 질 수 있다. 중복되는 범위안에서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 낙하구(110)는 중공(구멍 또는 슬릿)의 형성방향이 바람 진행방향의 역방향으로 구성될 수 있다. 즉, 상/하 분리벽의 하향경사방향과 대략 수직하는 방향(사선방향으로)으로 중공이 형성될 수 있다. 더욱 상세하게는 도 6을 참조하면, 차량용 온도 조절 장치를 측면에서 보아 상/하 분리벽이 좌측 아랫방향을 향하도록 형성되어 있을 때 낙하구(110)는 우측 아랫방향을 향하도록 형성된다. 이에 따르면 응출수가 낙하할 때, 제2챔버(120)측으로 흐르는 바람(flow 2)의 흐름을 방해하여 사용하고자 하는 바람(flow 1)측으로 더 많은 공기가 흐를 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉, 사용하고자 하는 바람의 효율을 높이는 효과를 가진다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도입유로는 하부면이 상기 송풍수단의 토출구로부터 상기 제2챔버(120)의 유입구(121)방향으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 이를 통해 응출수가 하부면의 경사를 따라 아랫방향으로 자연스레 흘러 송풍수단(200) 방향으로 역류되는 것을 방지할 수 있으며, 제2챔버(120)측으로 차가운 응출수를 보내고 이곳에 고이도록 함으로써 제2챔버(120)의 냉각효율을 높일 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 도면에 도시되지는 않았으나 송풍수단(200)의 토출구에 방지턱(미도시)이 더 형성되어 응출수의 역류를 방지하도록 할 수 있다. 상/하 분리벽을 통해 1차적으로 역류를 방지하고 방지턱을 이용 2차적으로 역류를 방지할 수도 있다.

마지막으로 도 7과 도 8을 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 적용례에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치의 적용례를 나타낸다. 도 8은 도 7의 차량용 온도 조절장치의 사시도이다.

본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)는 통상의 HVAC 시스템과 달리 독립적인 온도 조절 수단으로서 사용될 수 있다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)는 시트의 머리 받침으로서 추돌 사고시 순간적으로 목이 뒤로 꺾이는 것을 방지하는 헤드레스트(1)에 설치될 수 있다.

본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)를 헤드레스트(1)에 설치하면 국소부의 쿨링이나 히팅이 가능하다. 특히 온도에 민감한 목이나 얼굴 부근에 원하는 온도로 형성된 바람을 토출하게 됨으로써 사용자가 안락함을 느끼게 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 헤드레스트(1) 내부에 차량용 온도 조절장치(10)가 설치되며 제1챔버는 헤드레스트(1) 양측면방향을 향하도록 굴곡진 유로와 연결되어 적절히 온도 조절이 된 바람을 외부(차량 실내)로 내보내게 된다. 제2챔버는 헤드레스트(1) 일 측면을 향하도록 굴곡진 유로와 연결되는데 여기에서는 사용하지 않는 바람(flow 2)이 방출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 헤드레스트(1)의 일 측면에는 방향을 자유자재로 움직일 수 있는 덕트가 형성될 수 있다. 제1챔버와 연결된 헤드레스트(1) 양측면 방향의 굴곡진 유로는 단부에서 바람 방향을 제어하는 덕트(2)와 연결될 수 있다. 덕트(2)는 주름진 형상일 수 있으며 사용자의 조작에 따라 자유롭게 움직일 수 있으며 방향 전환이 가능하다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트(2)는 목 부위나 목 아래 부위로 강력하게 바람을 토출할 수 있는 미세구멍이 다수 형성된 분사부를 더 포함할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 헤드레스트(1)는 사용자의 의자 시트 상단 측 머리부분에 대향하도록 설치될 수 있으며, 주름진 덕트(2)는 사용자가 편의를 위해서 자유롭게 위치 조절 가능하도록 설치될 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제2챔버로부터 공기가 유출되는 상기 헤드레스트의 일 측면에는 바람 방향을 조절할 수 있는 제어날개가 설치될 수 있다. 제2챔버에서 헤드레스트(1) 일 측면까지 이어지는 굴곡진 유로의 단부에 제어날개(3)를 형성하여 사용하지 않는 바람(flow 2)이 사용자에게 노출되어 영향을 끼치는 것을 방지코자 할 수도 있다. 아울러, 제2챔버에서 헤드레스트(1) 일 측면까지 이어지는 굴곡진 유로의 단부에 차체 외부와 연결되는 덕트를 구비하여, 자동차 바깥쪽으로 사용하지 않는 바람(flow 2)을 배출할 수도 있게 된다.

다만, 헤드레스트(1)는 도면에 도시된 형상에 한정되지 않음을 유의해야 한다. 본 발명의 온도 조절장치(10)는 헤드레스트 뿐만 아니라 의자의 방석시트 하부 측에 설치되는 등 다양한 실시예에 적용될 수 있다. 차량용 온도 조절장치(10)의 온도를 적절히 설정하고, 상기한 온도 조절장치 구성을 이용하여 사용자의 목이나 얼굴 부위, 발 부분에 적절한 온도의 바람을 불어 줌으로써 온도 조절된 바람의 체감효과를 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 온도 조절장치(10)는 도입유로, 챔버와 송풍수단으로 구성되는 등 컴팩트한 구조를 가지므로 장치의 소형화가 가능해 엔진룸을 비롯한 차량 내에는 충분한 공간을 확보하기 어려운 문제를 해결할 수도 있다. 본 발명의 컴팩트한 구성으로 인해 운전자나 탑승자에게 최소한의 시간대에 원하는 온도의 바람을 제공할 수 있다.

본 발명의 차량용 온도 조절장치(10)는 통상의 HVAC 시스템과 달리 서브 쿨링 및 히팅(Sub-Cooling/Heating) 장치로서의 역할을 할 수 있다.

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 헤드레스트
2 : 덕트
3 : 제어날개
10 : 차량용 온도 조절장치
100 : 분리유동관
110 : 제1챔버
120 : 제2챔버
130 : 열전소자
140 : 격벽, 상/하 분리벽
150 : 도입유로 하부면
200 : 송풍수단

Claims

공기를 일 방향으로 토출시키는 송풍수단과
상기 송풍수단으로부터 토출된 공기가 흐르는 분리유동관을 포함하되,
상기 분리유동관은 송풍수단의 토출구와 연결되어 공기를 분리시키는 도입유로, 상기 도입유로의 일 측과 연결되는 제1챔버와 상기 도입유로의 타 측과 연결되는 제2챔버를 포함하고
상기 제1챔버와 제2챔버의 사이에는 열전소자가 게재되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 송풍수단은 팬(fan) 또는 펌프(Pump)인 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 열전소자는 팰티어소자인 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 도입유로는 상기 송풍수단에서 토출된 공기가 상기 제1챔버와 제2챔버로 분리되어 흐르도록 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제4항에 있어서,
상기 격벽은 상기 송풍수단에서 토출된 공기가 상측과 하측 방향 분리유동하도록 상/하 분리벽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제5항에 있어서,
상기 상/하 분리벽은 하향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제4항에 있어서,
상기 격벽에는 응출수가 낙하할 수 있도록 낙하구가 형성되는 것을 특지으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제7항에 있어서,
상기 낙하구의 중공은 바람 진행방향의 역방향을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 제1챔버와 제2챔버는 각각 히트싱크 또는 쿨링 핀으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 도입유로의 하부면은 상기 송풍수단의 토출구로부터 상기 제2챔버의 유입구방향으로 하향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 송풍수단의 공기 토출구에는 응출수 역류 방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제1항에 있어서,
상기 차량용 온도 조절장치는 헤드레스트에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제12항에 있어서,
상기 헤드레스트의 일 측면에는 방향을 자유자재로 움직일 수 있는 덕트가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.
제12항에 있어서,
상기 제2챔버로부터 공기가 유출되는 상기 헤드레스트의 일 측면에는 바람 방향을 조절할 수 있는 제어날개가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 온도 조절장치.