KR100189462B1 - 자동차용 시트의 쿨링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 시트(Seat)의 쿨링(Cooling)장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로 에어컨의 구동에 따라 발생되는 차거운 냉기를 이용하여 시트를 차겁게 할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 증발기(4)와 콤프레셔(1) 사이의 냉매라인(6)에 설치된 냉각수 탱크(7)와, 시트(8)에 내장되어 냉각수 탱크에서 차거워진 냉각수(10)가 통과되는 냉각수 팩(9)과, 상기 냉각수 탱크와 냉각수 팩사이에 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각수 유입관(11) 및 토출관(12)과, 상기 냉각수 유입관상에 설치되어 냉각수 탱크내의 차거운 냉각수를 냉각수 팩측으로 공급하는 펌핑수단과, 상기 냉각수 유입관(11)측의 통로에 설치되어 냉각수 팩(9)의 온도에 따라 냉각수 유입관(11)을 개폐하는 개폐수단과, 상기 냉각수 토출관(12)측에 설치되어 토출되는 냉각수의 온도를 감지하여 펌핑수단 및 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 의해 펌핑수단 및 개폐수단으로 전원을 공급하는 전원 공급수단을 포함하여 구성된 것이다.

Description

자동차용 시트의 쿨링장치

제1도는 자동차용 에어컨을 나타낸 구성도

제2도는 제1도의 구조를 나타낸 분해 사시도

제3도는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘프레셔 4 : 증발기

6 : 냉매라인 7 : 냉각수탱크

8 : 시트 9 : 냉각수 팩

10 : 냉각수 11 : 냉각수 유입관

12 : 냉각수 토출관 13 : 워터펌프

14 : 플런저 15 : 탄성부재

16 : 솔레노이드 밸브 17a, 17b : 고정접점

18 : 하우징 19 : 가동접점

20 : 벨로우즈 21 : 밧데리

본 발명은 자동차용 시트(Seat)의 쿨링(Cooling)장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 에어컨의 구동에 따라 발생되는 차거운 냉기를 이용하여 탑승자가 앉는 시트를 차겁게 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동차에 장착되는 시트는 실내의 바닥면에 고정된 레일위에 전,후 이동가능하게 트랙으로 고정되며, 등받이는 쿠션으로 부터 회동가능하게 설치된다.

따라서 운전자의 체형에 따라 시트의 위치 및 등받이를 쿠션으로 부터 회동가능하게 설치된다.

따라서 운전자의 체형에 따라 시트의 위치 및 등받이를 적절한 각도로 조절하여 사용하여야만 운전에 필요한 핸들 및 부품조작이 용이해지게 된다.

이러한 역할을 하는 시트의 구조는 상기 시트를 지지하는 프레임과, 적절한 쿠션을 갖는 쿠션용 강화스폰지와, 스프링 및 이들 모두를 감싸는 시트커버로 구성되며, 적절한 두께와 넓이 및 길이를 갖는다.

상기한 바와 같은 시트를 갖는 자동차를 하절기와 같이 외기의 온도가 높은 상태에서 장시간 주차시켜 놓았을 경우에는 자동차의 실내가 밀폐되어 있으므로 인해 실내의 온도가 매우 상승되고, 이에 따라 쿠션 및 등받이의 온도 또한 매우 상승된다.

이러한 상태에서 자동차를 운행하기 위해 운전자가 시트에 앉을 경우에는 시트의 쿠션이나 등받이가 매우 뜨겁기 때문에 운전자에게 불쾌감을 느끼게 한다.

따라서 이를 해소하기 위해 운전자가 시트에 앉은 상태에서 에어컨을 가동하면 프론트 그릴을 통해 차거운 바람이 토출되므로 빠른 시간내에 운전자의 몸통부위와 얼굴은 시원함을 느끼게 되지만, 운전자의 엉덩이와 등부분은 쿠션 및 등받이에 밀착되어 있으므로 몸전체가 시원함을 느낄 때까지는 상당한 시간을 필요로 하게 되고, 이에 따라 운전자가 상당한 시간동안 더위를 참으면서 운전을 하여야만 된다.

첨부도면 제1도는 하절기에 운전자 또는 탑승자에게 시원함을 제공하는 자동차용 에어컨을 나타낸 구성도로써, 상기 에어컨의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

에어컨의 전원을 인가하면 엔진의 동력이 V-벨트를 통해 전달되어 콤프레셔(1)를 동작시키게 되므로 상기 콘프레셔에서 저온, 저압의 냉매가스를 압축하여 고온, 고압으로 만들어 콘덴서(2)로 보내게 된다.

상기한 바와 같이 콤프레셔(1)의 동작으로 인해 냉매가스가 고온, 고압으로 상변화되어 콘덴서(2)측으로 이동된 후에는 냉매가스의 이동경로상에 설치된 리시버 드라이버(3)가 상기 냉매가스내에 포함되어 있는 수분을 제거하여 저장하게 된다.

이와 같이 콘덴서(2)를 거친 고온, 고압의 냉매는 차량에 설치된 증발기(Evaporator)(4)의 라디에이터를 거치면서 안개상태의 냉매가스가 기화되는 동안 블로워(5)가 회전하여 증발기측으로 바람을 불어주게 되므로 바람이 차거워저 라디에이터 코어(도시는 생략함)사이를 통과하면서 기화되어 주변의 열을 흡수하게 된다.

이에 따라 블로워에 의해 발생된 바람의 온도가 급격히 저하되어 덕트를 통해 실내의 각 부위로 토출되므로 탑승자가 시원함을 느끼게 된다.

그후, 냉매는 증발기(4)에서 다시 초기의 콤프레셔(1)로 리턴되는데, 이때 리턴되는 냉매는 기화된 상태로써 전술한 바와 같이 증발기(4)에서 이미 공기중의 열을 흡수한 상태이지만, 그래도 아직은 차거운 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태의 냉매를 콤프레셔(1)가 다시 압축하여 고온, 고압의 상태로 상변환시켜 주므로 탑승자가 계속해서 시원함을 느끼게 된다.

상기한 증발기(4)를 통과하는 차거운 공기의 온도는 대략 4℃ 내외인데, 상기 온도가 너무 낮으면 아이싱(Icing)현상으로 결빙이 생겨서 코어가 막혀 에어컨의 정상작동이 되지 못하고, 반대로 온도가 너무 높으면 실내의 온도를 차겁게 하는데 많은 시간이 걸리게 된다.

또한, 상기 증발기(4)에서 에어컨의 콤프레셔(1)로 리턴되는 냉매라인(6)은 지속적으로 차거운 상태를 유지하게 되므로 육안으로 살펴 보더라도 차거운 물방울이 형성되는 것을 볼 수 있게 되고, 손으로 만져 보아도 차거움을 느끼게 된다.

상기한 차거운 온도를 그냥 대기중으로 방출하고, 콤프레셔(1)에서 냉매가스를 고온, 고압으로 압축시켜야 되므로 인해 엔진의 출력을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

따라서 콤프레셔(1)로 유입되는 냉매가스의 온도를 가능한 높일수록 엔진의 동력 손실을 줄일 수 있게 된다.

본 발명은 종래의 이와 같은 점에 의해 착안한 것으로써, 증발기와 콤프레셔 사이의 냉매라인과 시트사이를 냉각수가 순환하면서 시트를 냉각시켜 탑승자에게 시원함을 제공함과 동시에 콤프레셔로 유입되는 냉매의 온도를 상승시켜 엔진의 동력손실을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 증발기와 콤프레셔 사이의 냉매라인에 설치된 냉각수 탱크와, 시트에 내장되어 냉각수 탱크에서 차거워진 냉각수가 통과되는 냉각수 팩과, 상기 냉각수 탱크와 냉각수 팩사이에 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각수 유입관 및 냉각수 토출관과, 상기 냉각수 유입관상에 설치되어 냉각수 탱크내의 차거운 냉각수를 냉각수 팩측으로 공급하는 펌핑수단과, 상기 냉각수 유입관측의 통로에 설치되어 냉각수 팩의 온도에 따라 냉각수 유입관을 개폐하는 개폐수단과, 상기 냉각수 토출관측에 설치되어 토출되는 냉각수의 온도를 감지하여 펌핑수단 및 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 의해 펌핑수단 및 개폐수단으로 전원을 공급하는 전원 공급수단을 포함하여 구성된 자동차용 시트의 쿨링장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제3도는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도로써, 본 발명은 증발기(4)와 콤프레셔(1) 사이의 냉매라인(6)에 원통형의 냉각수 탱크(7)가 설치되어 있고 시트(8)에는 냉각수 팩(9)이 내장되어 있으며 상기 냉각수 탱크(7)와 냉각수 팩(9) 사이에는 냉각수(10)가 순환하는 냉각수 유입관(11) 및 냉각수 토출관(12)이 연결되어 있다.

상기 냉각수 탱크(7)와 냉매라인(6)의 접촉부위는 열전도도가 양호한 구리(Cu) 등으로 밀착되게 설치하여 차체 등에 적절히 고정되게 설치한다.

이때, 상기 냉매라인(6)을 코일형상으로 권회되게 형성할 경우에는 냉각수 탱크에서 냉각수와의 열교환이 충분히 이루어지게 된다.

그리고 상기 냉각수 유입관(11)상에는 냉각수 탱크(7)내의 차거운 냉각수를 냉각수 팩(9)측으로 공급하는 펌핑수단이 설치되어 있고 상기 냉각수 유입관측의 통로에는 냉각수 팩의 온도에 따라 냉각수 유입관을 개폐하는 개폐수단이 설치되어 있으며 상기 냉각수 토출관측에는 토출되는 냉각수의 온도를 감지하여 펌핑수단 및 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단이 설치되어 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 냉각수 유입관(11)에 설치되는 펌핑수단을 워터펌프(13)로 하고 냉각수 유입관(11)에 설치되는 개폐수단을 플런저(14)가 탄성부재(15)에 의해 탄력설치되는 솔레노이드 밸브(16)로 하도록 구성되어 있다.

상기 제어수단은 고정접점(17a)(17b)이 설치된 하우징(18)과, 상기 고정접점의 사이에 위치되는 가동접점(19)을 갖는 벨로우즈(20)로 구성되어 있다.

본 발명은 상기 제어수단의 제어에 의해 펌핑수단 및 개폐수단으로 전원을 공급하기 위해 전원 공급수단이 구비된다.

상기 전원 공급수단은 자동차에 탑재되는 밧데리(21)를 이용하도록 되어 있으며, 상기 밧데리의 전원은 제어수단의 감지에 따라 펌핑수단과 제어수단으로 동시에 공급되거나, 차단되도록 전선(22a)의 일단을 일측의 고정접점(17a)과 연결하고, 다른 일측의 고정접점(17b)에는 펌핑수단과 제어수단에 병렬로 연결되는 전선(22b)을 연결하도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명이 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 자동차에 탑승한 상태에서 에어컨을 작동시키면 종래에서 설명한 바와 같이 증발기(4)에서 콤프레셔(1)로 리턴되는 냉매라인(6)을 흐르는 차거운 냉매에 의해 냉각수탱크(7)내에 담겨진 냉각수의 온도가 떨어지게 된다.

한편, 하우징(18)내에 설치된 벨로우즈(20)에는 차거운 냉각수가 통과하고 있지 않은 상태이므로 상기 벨로우즈가 팽창되고, 이에 따라 벨로우즈의 일단에 고정된 가동접점(19)이 고정접점(17a)(17b)측으로 이동하여 접점을 연결시켜 주므로 밧데리(21)의 전원이 퓨즈(23)와 2단 이그니션 키(24)를 거쳐 워터펌프(13)와 솔레노이드 밸브(16)에 인가된다.

이와 같이 워터펌프(13)와 솔레노이드 밸브(16)에 전원이 인가되어 팬(25)이 회전함과 동시에 냉각수 유입관(11)을 폐쇄하고 있던 플런저(14)가 탄성부재(15)를 압축시키면서 후퇴하여 냉각수 유입관을 개방하면 일정온도 이하로 냉각된 냉각수탱크(7)내의 냉각수(10)가 펌핑되어 냉각수 유입관을 통해 시트(8)에 내장된 냉각수 팩(9)으로 이동하게 되므로 운전자의 엉덩이가 시원함을 느끼게 된다.

만약, 상기 냉각수 팩을 등받이까지 연장되게 형성할 경우에는 운전자의 등과 엉덩이부분이 동시에 시원함을 느끼게 됨은 이해가능한 것이다.

이와 같이 냉각수 팩(9)으로 유입되어 운전자에게 시원함을 제공한 냉각수는 초기 냉각수탱크(7)내에 있었던 것보다 온도가 상승되어 냉각수 토출판(12)을 통해 냉각수탱크로 드레인되는데, 상기 냉각수 토출판(12)을 통과하는 냉각수의 온도가 설정된 온도(약 10℃)이상이면 전술한 바와 같이 벨로우즈(20)의 팽창으로 가동접점(19)이 고정접점(17a)(17b)에 계속적으로 접속되어 있으므로 냉각수의 순환이 계속된다.

그러나 냉각수탱크(7)로 드레인되는 냉각수의 온도가 설정된 온도이하가 되면 냉각수 토출관(12)상에 설치된 벨로우즈(20)가 수축되어 고정접점(17a)(17b)으로 부터 가동접점(19)이 분리되므로 워터펌프(13) 및 솔레노이드 밸브(16)로 인가되던 밧데리(21)의 전원이 차단된다.

이에 따라 냉각수탱크(7)에 담겨져 있던 냉각수의 펌핑이 중단됨과 동시에 플런저(14)가 탄성부재(15)의 복원력에 의해 냉각수 유입관(11)상으로 노출되므로 냉각수 유입관이 폐쇄된다.

이와 같이 상태에서 냉각수 팩(9)내의 냉각수온도가 상승하여 벨로우즈(20)가 팽창되면 전술한 바와 같은 동작을 하여 운전자에게 시원함을 제공하게 된다.

상기한 바와 같이 동작되는 본 발명은 운전자가 행선지에 도착하여 엔진의 시동을 끄면 워터펌프(13) 및 솔레노이드 밸브(16)로 인가되던 밧데리(21)이 전원이 차단되므로 본 발명의 작동도 중단된다.

이상에서와 같은 본 발명은 다음과 같은 장점을 갖게 된다.

첫째, 하절기 등에 자동차의 실내온도가 상승되더라도 에어컨만 켜주면 시트에 내장된 냉각수 팩이 빠른 시간내에 차거워지게 되므로 탑승자가 쾌적함을 느끼게 된다.

둘째, 운전을 직업으로 갖는 운전자인 경우에는 땀띠 등과 같은 피부질환의 발생을 미연에 방지하게 된다.

셋째, 콤프레셔로 리턴되는 냉매의 온도를 냉각수와의 열교환으로 최대한 상승시키게 되므로 엔진의 출력을 상승시키게 된다.

넷째, 별도의 스위치 등의 조작없이도 시트의 온도를 자동으로 항상 일정하게 유지시키게 되므로 사용이 편리해지게 된다.

Claims (9)

1. 증발기와 콤프레셔 사이의 냉매라인에 설치된 냉각수 탱크와, 시트에 내장되어 냉각수 탱크에서 차거워진 냉각수가 통과되는 냉각수 팩과, 상기 냉각수 탱크와 냉각수 팩사이에 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각수 유입관 및 냉각수 토출관과, 상기 냉각수 유입관상에 설치되어 냉각수 탱크내의 차거운 냉각수를 냉각수 팩측으로 공급하는 펌핑수단과, 상기 냉각수 유입관측의 통로에 설치되어 냉각수 팩의 온도에 따라 냉각수 유입관을 개폐하는 개폐수단과, 상기 냉각수 토출관측에 설치되어 토출되는 냉각수의 온도를 감지하여 펌핑수단 및 개폐수단의 동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 의해 펌핑수단 및 개폐수단으로 전원을 공급하는 전원 공급수단을 포함하여 구성된 자동차용 시트의 쿨링장치.
2. 제1항에 있어서, 냉각수 팩을 쿠션에만 설치함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
3. 제1항에 있어서, 냉각수 팩을 쿠션과 등받이에 일체로 설치함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
4. 제1항에 있어서, 냉각수 유입관에 설치되는 펌핑수단을 워터펌프로 함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
5. 제1항에 있어서, 냉각수 유입관에 설치되는 개폐수단을 플런저가 탄성부재에 의해 탄력설치되는 솔레너이드 밸브로 함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
6. 제1항에 있어서, 냉각수 토출관에 설치되는 제어수단이 고정접점이 설치된 하우징과, 상기 고정접점의 사이에 위치되는 가동접점을 갖는 벨로우즈로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
7. 제1항에 있어서, 전원 공급수단은 자동차에 탑재되는 밧데리로 함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 밧데리의 전원이 제어수단의 감지에 따라 펌핑수단과 제어수단으로 동시에 공급되거나, 차단되도록 전선의 일단을 일측의 고정접점과 연결하고 다른 일측의 고정접점에는 펌핑수단과 제어수단에 병렬로 연결되는 전선을 연결함을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.
9. 제1항에 있어서, 냉각수 탱크내에 위치된 냉매라인을 코일형상으로 권회하여서 됨을 특징으로 하는 자동차용 시트의 쿨링장치.