KR101097455B1 - 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트 장치에 관한 것으로서, 내부를 관통하는 형태로 형성되되 일측은 인체와 접촉하는 측의 표면으로 개방되고 타측은 집합관에 의해 연결되어 합류하게 되는 다수의 통기로를 구비하고, 인체와 접촉하는 측의 표면을 가열하도록 내장되는 열선을 구비하며, 공기의 출입을 위한 다수의 통기공이 형성된 시트 커버로 씌워지는 시트; 상기 집합관과 연결되어 불어넣거나 빨아들이는 양방향의 선택적인 공기 유동을 발생시키는 송풍수단; 상기 송풍수단에 연결되며, 실내공간과 통하는 내기 덕트, 실외공간과 통하는 외기 덕트, 및 내기 덕트 또는 외기 덕트를 선택적으로 차단하는 유로전환수단을 포함하는 덕트 어셈블리; 전력을 공급하도록 구비되는 태양전지; 및 상기 열선, 상기 송풍수단 및 상기 유로전환수단을 제어하는 제어부;를 포함하여, 상기 시트의 온도가 일정 수준으로 유지되도록 가동되는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치를 제공한다.

통기로, 집합관, 송풍수단, 내기 덕트, 외기 덕트, 유로전환수단, 태양전지

Description

온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치{VEHICLE SEAT SYSTEM WITH CONDITIONING TEMPERATURE FUNCTION}

본 발명은 차량용 시트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추운 겨울이나 무더운 여름 장시간 주차되어 있던 차량에 탑승할 때 시트가 차갑거나 뜨거움에 따라 승차자가 불쾌감을 느끼게 되는 것을 방지할 수 있는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치에 관한 것이다.

과거 자동차는 단순히 사람과 물자를 수송하는 운송수단으로서의 역할이 중시되었으나, 오늘날의 현대인에게는 생활중 많은 시간을 보내게 되는 생활공간으로 받아들여지고 있다. 따라서, 근래의 자동차 산업에서는 주행성능 개선과 안전성 확보를 위해 노력을 기울일 뿐만 아니라, 승차자에게 안락한 승차감과 편의성을 제공하고자 하는 다양한 모색이 이루어지고 있다.

안락한 승차감을 제공하기 위해서는 기계적인 충격흡수와 더불어 실내공간을 쾌적하게 유지할 필요가 있으며, 따라서 오늘날의 차량은 대부분 공조장치를 구비하여 냉난방을 실현함으로써 실내공간이 승차자에게 쾌적하게 느껴질 수 있는 적절 한 온도와 습도로 유지될 수 있도록 하고 있다.

일반적으로, 공조장치에 의한 실내온도의 제어는, 엔진이 구동되고 있다는 전제 하에서 수행될 수 있는 것으로서, 따듯하게 데워진 공기(이하, 온풍) 또는 차갑게 냉각된 공기(이하, 냉풍)를 다수로 구비되는 덕트를 통해 실내공간에 공급하는 방식으로 이루어지며, 이를 위해 공조장치에는 에어컨과 히터가 내장된다. 이와 같은 방식의 실내온도 제어는, 공기대류에 의존하여 승차자에게 따듯함 또는 시원함을 제공하게 되는 것으로서, 승차자가 전반적으로 따듯함 또는 시원함을 느끼고 소정의 쾌적함을 얻기 위해서는 공조장치를 가동한 후 어느 정도 시간이 지나야 할 필요가 있다. 즉, 공기대류에 의한 실내온도 제어를 통해 인체와 접촉하게 되는 시트나 스티어링 휠 등을 신속하게 가열 또는 냉각하는 것이 어렵기 때문이다. 따라서, 추운 겨울이나 무더운 여름에 장시간 동안 실외공간에 주차되어 있던 차량에 탑승할 때 시트가 매우 차갑거나 매우 뜨거움에 따라, 승차자는 탑승하자마자 큰 불쾌감을 느끼게 되며, 이러한 불쾌감은 공조장치를 가동한 후 상당한 시간이 경과해야만 해소될 수 있다.

구체적으로, 추운 겨울 장시간 동안 차가운 실외공기에 의해 냉각된 차량의 경우, 엔진의 시동을 걸고 난 후 상당한 시간이 흘러야 히터가 가열되어 온풍을 공급할 수 있게 된다. 또한 온풍이 공급되기 시작한다고 하여 실내온도가 실내공간 전체에 걸쳐 짧은 시간 안에 적정한 온도로 상승할 수 있는 것도 아니다. 이와 같은 상당한 시간 동안, 인체는 차가운 실내공기와 접촉함에 따라 추위를 느낄 뿐만 아니라, 표면온도가 실내공기의 온도에 가까운 정도로 차가운 상태인 차량의 내장 품과 인체의 일부가 접촉함에 따라, 특히 등과 둔부가 시트와 접촉함에 따라 추위를 느끼게 된다. 좀 더 상세히 설명하면, 시트와 밀착되었을 때 인체와 시트의 표면 간에는 대류가 아닌 전도에 의한 열전달이 일어나게 되고, 따라서 승차자는 많은 열을 빼앗기게 되어 더 큰 추위를 느끼게 된다. 즉, 차가운 실외공기에 의해 냉각된 차량에 최초에 승차할 때, 승차자는 차가운 실내공기에 의한 것보다 차가운 표면의 시트에 의해 더욱 추위를 느끼게 된다. 특히, 시트 커버의 소재가 직물류가 아닌 가죽류인 경우 더욱 그러하다 할 수 있을 것이다.

한편, 더운 여름 뜨거운 실외공기와 직사광에 의해 가열된 차량의 실내공간은 대략 50℃ 내지 60℃ 정도, 경우에 따라 회상의 우려가 있을 정도의 매우 높은 온도까지 상승한다. 이 경우, 실내공기의 온도는 환기를 통해 비교적 신속하게 비교적 쉽게 낮출 수 있지만, 실제로 인체가 시원함을 느낄 수 있기 위해서는 뜨거워진 실내공간의 내장품들이 냉각될 때까지 상당한 시간이 필요하다. 이와 같은 상당한 시간 동안, 인체는 뜨거운 실내공기와 접촉함에 따른 더위를 느낄 뿐만 아니라,표면온도가 실내공기의 온도에 가까운 정도로 뜨거운 상태인 차량의 내장품과 인체의 일부가 접촉함에 따라, 특히 등과 둔부가 시트와 밀착됨에 따라 더위를 느끼게 된다. 좀 더 상세히 설명하면, 시트와 밀착되었을 때 인체와 시트의 표면 간에는 대류가 아닌 전도에 의한 열전달이 일어나게 되고, 따라서 승차자에게 많은 열이 전달되어 더 큰 더위를 느끼게 된다. 즉, 뜨겁게 달궈진 차량에 최초에 승차할 때, 승차자는 뜨거운 실내공기에 의한 것보다 뜨거운 표면의 시트에 의해 더욱 더위를 느끼게 되고, 뜨거운 시트에 의해 느껴지는 불쾌감은 상당시간 동안 지속된다. 마 찬가지로, 시트 커버의 소재가 직물류가 아닌 가죽류인 경우 더욱 그러하다 할 수 있을 것이다.

예를 들어, 추운 또는 무더운 실외공간에 노출된 상태로 운행하지 않고 장시간 동안 주차되어 있던 차량에 탑승했을 때, 그리고 공조장치에 의해 실내온도가 적정수준으로 조절될 때까지 소요되는 탑승시점으로부터 일정시간 동안에, 기존의 공조장치를 통해 실현될 수 없었던, 인체와 직접적으로 밀착됨에 따라 추위나 더위로 인한 불쾌감의 근원이 되는 시트의 효과적인 온도조절에 관한 필요성이 절실한 실정이다.

종래에 시트의 직접적이고도 신속한 가열을 위해 전기적으로 구동되는 열선을 시트에 내장하거나, 시트의 직접적이고도 신속한 냉각을 위해 냉각사이클을 구성하는 별도의 증발기를 시트에 내장하는 기술이 개시된 바 있다.

이상과 같은 개선을 통해 승차자의 불쾌감을 상당부분 경감시킬 수도 있겠지만, 시트의 국부적인 부분을 가열하거나 냉각하는 방식임에 따라, 부분적인 온도의 불균형에 따라 다른 종류의 불쾌감을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 시트에 직접적으로 밀착되는 인체의 부분에서 땀이 나는 등의 경우와 같이 습도조절이 필요한 경우에 별다른 해결책이 없는 등 여전히 승차자에 쾌적한 승차감을 제공하는데 한계가 있는 실정이라 할 수 있을 것이다.

나아가, 이와 같은 시트의 직접적인 가열 및 냉각은 상당한 에너지를 소모하여 이루어질 수 있는 것으로서, 엔진이 구동되는 상황에서만 가능하며, 배터리나 알터네이터(alternator) 등과 같은 전기공급을 위한 차량 구성부품의 용량에 부담 을 줄 수 있다. 더불어, 사람이 차량에 탑승하기 이전에 미리 가열하거나 냉각하는 방식으로 실현되지 못하고 있는 등의 문제점이 또한 존재하는 실정이라 할 수 있다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서,

본 발명은, 추위 또는 더위에 노출된 상태로 장시간 동안 주차되어 있던 차량에 바로 승차했을 때에도, 차갑거나 뜨거운 시트에 의해 승차자가 심한 불쾌감을 느끼는 일이 없도록, 승차시점 이전에 엔진의 구동 여부와 무관하게 차량 내 시트의 온도가 적절히 유지되며, 주행중에도 시트의 온도와 습도를 쾌적하게 유지할 수 있어, 승차자에게 더욱 쾌적하고 안락한 승차감을 제공할 수 있도록 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 실현하기 위한 본 발명은,

내부를 관통하는 형태로 형성되되 일측은 인체와 접촉하는 측의 표면으로 개방되고 타측은 집합관에 의해 연결되어 합류하게 되는 다수의 통기로를 구비하고, 인체와 접촉하는 측의 표면을 가열하도록 내장되는 열선을 구비하며, 공기의 출입을 위한 다수의 통기공이 형성된 시트 커버로 씌워지는 시트;

상기 집합관과 연결되어 불어넣거나 빨아들이는 양방향의 선택적인 공기 유동을 발생시키는 송풍수단;

상기 송풍수단에 연결되며, 실내공간과 통하는 내기 덕트, 실외공간과 통하는 외기 덕트, 및 내기 덕트 또는 외기 덕트를 선택적으로 차단하는 유로전환수단을 포함하는 덕트 어셈블리;

전력을 공급하도록 구비되는 태양전지; 및

상기 열선, 상기 송풍수단 및 상기 유로전환수단을 제어하는 제어부;를 포함하여,

상기 시트의 온도가 일정 수준으로 유지되도록 가동되는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치를 제공한다.

그리고, 상기 송풍수단은,

상기 송풍수단은, 일 방향으로만 송풍하는 송풍용 팬, 상기 시트와 상기 송풍용 팬의 입구를 연결하는 배기 유로, 상기 시트와 상기 송풍용 팬의 출구를 연결하는 흡기 유로, 상기 송풍용 팬의 입구에 인접한 상기 배기 유로에서 외부로 통하는 흡기구, 상기 송풍용 팬의 출구에 인접한 상기 흡기 유로에서 외부로 통하는 배기구, 상기 배기 유로와 상기 흡기구 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제1 흡배기 전환 도어, 및 상기 제1 흡배기 전환 도어의 위치에 따라, 상기 흡기 유로와 상기 배기구 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제2 흡배기 전환 도어를 포함하여, 일방향으로만 송풍하는 상기 송풍용 팬을 통해 흡기와 배기를 모두 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 실내, 실외 및 시트의 표면 중 하나 이상의 위치에 설치되어 감지한 온도정보를 상기 제어부에 제공하는 하나 이상의 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 제어부는 상기 온도정보에 따라 상기 송풍수단, 상기 유로전환수단 및 상기 열선을 동시에 또는 선택적으로 가동하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제어부는 사용자에 의해 입력된 설정시간을 기준으로 구동되어 상기 시트의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제어부는 사용자에 의한 원격지에의 리모트 컨트롤러 조작에 의해 구동되어 상기 시트의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 리모트 컨트롤러는 차량용 리모컨 키에 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상에서, 상기 내기 덕트는 차량에 구비되는 공조장치의 출력 덕트에 연결되며, 상기 내기 덕트가 선택적으로 실내공간으로 개방되거나 상기 출력 덕트에 연결되도록 전환하는 보조 유로전환수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치를 제공함으로써, 본 발명은 엔진이 정지된 상태로 주차되어 있는 운행 이전의 시점에 시트의 온도를 조절할 수 있도록 하며, 따라서 운행하지 않고 장시간 동안 주차되어 있던 차량에 바로 승차했을 때에도 급격한 온도변화에 따른 승차자의 거부감을 최소화할 수 있다.

또한, 주행중에도 시트의 온도와 습도를 쾌적하게 유지할 수 있어, 승차자에게 더욱 쾌적하고 안락한 승차감을 제공할 수 있도록 한다.

나아가, 리모트 컨트롤러를 통한 원격조작이나 시간예약기능 등을 통한 다양한 방식의 작동제어가 가능하여, 처한 상황에 따른 적절한 대응이 가능하도록 한 다.

아울러, 태양에너지를 에너지원으로 활용함에 따라 친환경적일 뿐만 아니라, 엔진에 부담을 주지 않는 가운데 상시 작동가능한 등 다양한 장점을 얻을 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치를 개략적으로 도시한 단면구조도이며, 도 2는 본 발명에 따른 시트를 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 시트부(10)와 등받이부(30)로 구분되는 시트(1)를 포함한다. 시트를 구성하는, 인체의 둔부와 대퇴부가 접촉하게 되는 시트부(10) 및 인체의 등이 접촉하게 되는 등받이부(30)는 각각, 내부를 관통하는 형태로 형성되되 일측이 인체와 접촉하는 방향으로 개방되며 타측이 집합관(40)에 연결되어 합류하는 다수의 통기로(15)(35)를 각각 구비한다. 그리고, 시트부(10)와 등받이부(30)는 각각, 공기의 출입을 위한 다수의 통기공(21)이 형성된 시트 커버(23)로 씌워진다.

여기서, 시트 커버(23)는 가죽류나 직물류 등의 소재로 제작될 수 있는 것으로서, 다수의 통기공(21)을 구비함에 따라 다수의 통기로(15)(35)를 통한 공기 유동이 시트 커버(23)에 의해 차단되지 않도록 한다. 구체적으로, 시트 커버(23)가 가죽류의 소재로 제작되는 경우, 통기공은 펀칭 등과 같은 천공 방법으로 형성될 있을 것이다. 그리고, 시트 커버(23)가 직물류의 소재로 제작되는 경우, 통기공은 천공하여 구멍을 형성한 다음 리벳팅을 부가적으로 수행하는 바와 같은, 형상안전성이 보장되는 방법으로 형성될 있을 것이다

본 발명은, 이상에서 설명한 집합관(40)과 연결되어 불어넣거나 빨아들이는 양방향의 선택적인 공기 유동을 발생시키는 송풍수단(50)과, 이 송풍수단(50)에 연결되는 덕트 어셈블리(70)를 포함한다.

여기서, 송풍수단(50)은 공지된 다양한 종류의 송풍용 팬을 포함하는 형태로 구성될 수 있는 것으로서, 예를 들어 송풍용 팬의 회전방향을 전환하는 형태로 구성되거나, 송풍용 팬의 회전방향은 일정한 가운데 유동방향을 변경시킬 수 있는 형태로 구성되어, 불어넣거나 빨아들이는 양방향의 선택적인 공기 유동을 발생시킬 수 있도록 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 통풍형 시트 장치에 사용되는 송풍수단을 개략적으로 도시한 단면구조도이고, 도 4는 도 3의 송풍수단의 다른 일 작동상태를 도시한 단면구조도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 송풍수단(50)은, 송풍용 팬의 회전방향은 일정한 가운데 유동방향을 변경시킬 수 있는 형태로 구성된 일 예로서, 일 방향으로만 송풍하는 송풍용 팬(45), 시트와 송풍용 팬(45)의 입구를 연결하는 배기 유로(41), 시트와 송풍용 팬(45)의 출구를 연결하는 흡기 유로(43), 송풍용 팬(45)의 입구에 인접한 배기 유로(41)에서 외부로 통하는 흡기구(47), 송풍용 팬(45)의 출구에 인 접한 흡기 유로(43)에서 외부로 통하는 배기구(49), 배기 유로(41)와 흡기구(47) 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제1 흡배기 전환 도어(51), 및 제1 흡배기 전환 도어(51)의 위치에 따라, 흡기 유로(43)와 배기구(49) 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제2 흡배기 전환 도어(53)를 포함한 구성으로 이루어진다. 따라서, 일방향으로만 송풍하는 하나의 송풍용 팬(45)을 통해 흡기와 배기를 모두 수행할 수 있도록 한다.

여기서, 제1 흡배기 전환 도어(51) 및 제2 흡배기 전환 도어(53)는 각각 제어부(80)의 제어명령에 따라 작동하는 독립적인 엑츄에이터(미도시)에 의해 작동하게 된다.

이와 같은 송풍수단(50)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 흡배기 전환 도어(51)를 제어하여 흡기구(47)를 차단함과 동시에 배기 유로(41)를 개방하고, 제2 흡배기 전환 도어(53)를 제어하여 흡기 유로(43)를 차단함과 동시에 배기구(49)를 개방한 상태에서, 송풍용 팬(45)을 작동시키게 되면, 시트에 구비된 집합관(40) 측으로부터 공기를 빨아들여 외부로 배출하는 방식으로 배기를 수행하게 된다. 즉, 공기는, 집합관(40), 배기 유로(41), 송풍용 팬(45), 배기구(49)를 순차적으로 경유하는 유동경로를 따라 배출된다. 또한 배기구(49)는 이하에 상세히 설명되는 덕트 어셈블리(70)와 연결될 수 있을 것이다.

반면, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 흡배기 전환 도어(51)를 제어하여 흡기구(47)를 개방함과 동시에 배기 유로(41)를 차단하고, 제2 흡배기 전환 도어(53)를 제어하여 흡기 유로(43)를 개방함과 동시에 배기구(49)를 차단한 상태에서, 송풍용 팬(45)을 작동시키게 되면, 외부에서 공기를 빨아들여 시트 측으로 공기를 불어넣는 방식으로 흡기를 수행하게 된다. 이때, 공기는, 흡기구(47), 송풍용 팬(45), 흡기 유로(43), 및 시트를 순차적으로 경유하는 유동경로를 따라 흡입된다. 또한 배기구(49)와 유사하게 흡기구(47))는 이하에 상세히 설명되는 덕트 어셈블리(70)와 연결될 수 있을 것이다.

또한, 덕트 어셈블리(70)는 실내공간과 통하는 내기 덕트(55), 실외공간과 통하는 외기 덕트(65), 및 이와 같은 내기 덕트(55) 또는 외기 덕트(65)를 선택적으로 차단하는 유로전환수단(75)을 포함한다. 따라서, 유로전환수단(75)의 조작에 의해 내기 덕트(55)와 외기 덕트(65) 중 하나의 덕트가 개방상태에 놓이게 되며, 그리고 개방된 어느 하나의 덕트는 송풍수단(50)에 의한 공기의 유동방향에 따라 유입구 또는 배출구의 역할을 수행하게 된다.

이와 같은 송풍수단(50) 및 유로전환수단(75)은 제어부(80)에 의해 제어되며, 이 제어부(80)는 본 발명에 따른 차량용 통풍용 시트 장치를 위한 전용의 구성요소로 포함될 수도 있고, 일반적으로 차량에 내장되는 ECU 등과 같은 제어수단에 병합된 형태로 구성될 수도 있을 것이다.

더불어, 시트를 구성하는 시트부(10) 및 등받이부(30)는 각각 인체와 접촉하는 측의 표면을 가열하도록 내장되는 열선(25)을 또한 구비한다. 이 열선(25)은 필요에 따라 선택적으로 시트(1)를 가열하기 위해 사용되는 것으로서, 역시 제어부(80)에 의해 제어된다.

또한, 본 발명은 실내, 실외 및 시트 표면의 온도를 감지하는, 여러 온도센 서(85)(86)(87)를 구비할 수 있다. 온도센서들에서 감지된 온도정보는 제어부(80)에 전달되어, 본 발명에 따른 시트 장치의 자동화된 제어에 활용될 수 있을 것이다.

아울러, 본 발명은 전력을 공급하도록 구비되는 태양전지(105)를 또한 포함한다. 태양전지(105)는 차량의 지붕에 설치되어 태양에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하며, 생산된 전기에너지는 보조 배터리(115)에 저장될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 시트 장치는, 차량에 기본적으로 구비되는 주 배터리(미도시)로부터 전력을 공급받는 대신에, 태양전지(105)를 통해 상시 공급가능한 방식으로 공급되는 전력에 의해 구동되며, 이로 인해 엔진의 부하를 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라, 주 배터리와 알터네이터 등과 같은 구성부품의 용량에 부담을 줄여줄 수 있다. 물론, 필요에 따라 주 배터리로부터 전력을 공급받을 수도 있을 것이고, 태양전지(105)에서 생산한 잉여전력이 주 배터리를 경유하여 차량에 구비되는 다른 전력소모 장치들에 공급될 수도 있을 것이다.

이와 같이 태양전지(105)가 구비하는 경우, 엔진이 구동되지 않는 상태에서도 차량의 주 배터리의 용량에 부담을 주지 않는 가운데 시트의 온도조절기능이 수행될 수 있으며, 태양에너지를 에너지원으로 활용함에 따라 친환경적이라는 점에서 더욱 바람직하다 할 것이다.

나아가, 본 발명은 리모트 컨트롤러(90)를 더 포함하며, 이 경우 직접적으로 승차하여 조작하거나 이하에 상세히 설명되는 시간예약기능 등을 사용한 구동 뿐만 아니라, 원격지에서의 조작을 통한 구동 또한 가능하게 된다. 이와 같은 리모트 컨 트롤러(90)는, 자동도어록 기능과 자동시동 기능 등이 포함될 수 있는, 차량용 리모컨 키에 병합될 수도 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치를 개략적으로 도시한 단면구조도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치는, 도 5에 도시한 바와 같이, 차량에 기본적으로 구비되는 공조장치(120)와 연계된다.

구체적으로, 이상에서 설명한 제1실시예의 경우와 달리, 덕트 어셈블리(70)를 구성하는 내기 덕트(55)가 단지 실내공간으로만 개방되는 것이 아니라, 차량에 구비되는 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조로 구비된다. 이와 더불어, 내기 덕트(55)가 선택적으로 실내공간으로 개방되거나 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 연결되도록 전환하는 보조 유로전환수단(135)을 더 포함한다.

이와 같이 보조 유로전환수단(135)을 구비함과 더불어 덕트 어셈블리(70)를 구성하는 내기 덕트(55)가 차량에 구비되는 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조로 구비됨에 따라, 공조장치(120)의 에어컨(미도시)을 통해 냉각한 냉풍 또는 히터(미도시)를 통해 가열한 온풍을 직접적으로 인체와 밀착하게 되는 시트부(10) 및 등받이부(30)에 공급할 수 있게 된다. 물론, 이와 같은 방식으로 이루어지는 시트 장치의 구동은, 엔진이 정지한 상태가 아닌, 엔진의 구동 및 공조장치의 구동이 전제되는, 주행중인 상태에서 수행될 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 온도조절기능을 갖는 차량용 시트 장치는 다음과 같이 작동하여, 운행하지 않고 장시간 동안 주차되어 있던 차량에 바로 승차했을 때에도 급격한 온도변화에 따른 승차자의 거부감을 최소화할 수 있도록, 운행 이전의 시점에 시트의 온도를 조절할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 온도조절기능을 갖는 차량용 시트 장치는 태양전지(105)를 통해 전력을 공급받아 제어부(80)에 의한 제어를 통해 구동된다. 그리고, 제어부에 의한 송풍수단(50)의 선택적인 작동을 통해 인체와 밀착되는 시트부(10)와 등받이부(30)의 표면 측으로 바람을 불어넣거나 시트부(10)와 등받이부(30)의 표면으로부터 공기를 빨아들이는 방식의 통풍기능을 바탕으로 시트의 온도조절을 수행하게 된다. 이때, 덕트 어셈블리(70)에 포함되는 유로전환수단(75)의 제어를 통해, 내기 덕트(55) 또는 외기 덕트(65) 중 어느 하나가 공기 유동의 유입구 또는 배출구로 결정될 것이다.

구동시점에 관하여 살펴보면, 우선 본 발명에 따른 온도조절기능을 갖는 차량용 시트 장치는 태양전지(105)를 통해 상시 공급가능한 방식으로 공급되는 전력을 이용하여, 차량이 운행되지 않을 때에 상시 구동되는 방식으로 온도조절기능을 수행할 수 있다. 물론, 구비된 온도센서들(85)(86)(87)이 감지한 온도정보를 통해 제어부(80)가 판단했을 때 시트 표면의 온도가 적절한 것으로 판명되면 시트 장치의 구동이 이루어지지 않도록 제어될 수도 있을 것이다. 이와 같은 방식은 차량의 운행과 비운행이 지속적으로 반복되는 경우에는 바람직하다 할 수 있을 것이다.

그러나, 이와 같은 방식의 작동은 차량이 장시간 동안 운행되지 않는 경우에 는 에너지를 낭비하는 측면이 있어 바람직하지 않을 수 있으며, 따라서 출근시나 퇴근시 등과 같은 반복적인 특정의 시점을 시간예약기능을 사용하여 설정하면, 제어부(80)에 의해 설정시점을 기준으로, 즉 설정시점 이전의 일정 시간 동안 시트의 온도를 조절하도록 구동이 제어됨으로써, 설정시점에 승차했을 때 승차자가 불쾌감을 느끼지 않도록 하는 방식으로 제어될 수도 있다.

나아가, 예상치 못한 차량 운행의 필요가 발생하는 등의 경우, 원격지에서 임의로 리모트 컨트롤러(90)를 조작하여 구동이 이루어지도록 할 수도 있고, 승차시점 이후에도 승차자의 직접적인 조작에 의해 구동이 이루어질 수 있을 것이다.

이하, 본 발명에 따른 온도조절기능을 갖는 차량용 시트 장치의 구동방법을 구체적인 상황에 따라 더욱 상세히 설명한다.

1) 무더운 여름의 경우

태양의 복사열에 의해 차량의 실내공간의 온도가 상승하여 실외온도와 현저한 차이를 보이게 되는 무더운 여름과 같이 시트를 냉각시킬 필요가 있는 경우, 송풍수단(50)은 인체와 밀착되는 시트부(10)와 등받이부(30)의 표면 측으로 바람을 불어넣도록 제어된다. 그리고, 유로전환수단(75)은 외기 덕트(65)를 개방하고 내기 덕트(55)를 차단하도록 제어된다. 따라서, 실내공기의 온도보다 상대적으로 낮은 온도의 실외공기가 유입구 역할을 수행하게 되는 외기 덕트(65)를 통해 유입되어, 실외공기가 시트부(10) 및 등받이부(30)의 표면으로 공급된다. 이때, 송풍수단(50)에 의한 강제대류의 영향으로 공기와 시트 표면 간의 효과적인 열전달이 이루어지 게 되어, 인체와 접촉하게 되는 시트부(10) 및 등받이부(30)의 표면이 실외온도에 도달할 때까지 냉각될 수 있으며, 따라서 승차시점에 승차자가 시트(1)가 뜨거움에 따른 불쾌감을 느끼는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 시트 온도조절기능은 이상에서 설명한 구동시점 중에서 선택되는 시점에 수행될 수 있을 것이다. 예를 들어, 계절적인 특성에 따라 실내온도가 과도하게 높은 수준으로 유지될 수 있는 여름철의 퇴근시와 같이 반복적일 수 있는 특정의 시점을 시간예약기능을 통해 설정해 둔 경우, 설정시점 이전의 일정시간 동안 시트 온도조절기능이 수행되도록 제어될 수 있을 것이다. 이때, 온도조절기능이 수행되는 설정시점 이전의 일정시간은 직접적인 설정에 의해 결정될 수도 있고, 온도센서들에 의해 감지된 온도정보를 토대로 제어부에서 결정할 수도 있을 것이다.

한편, 주행중에 온도조절기능이 수행될 경우, 시간의 경과와 더불어 온도센서들(85)(86)(87)에 의해 감지된 정보에 따라 에어컨의 작동이 이루어지고 시간이 경과함에 따라 실내온도가 실외온도보다 낮아진 것으로 판단되면, 유로전환수단(75)은 외기 덕트(65)를 차단하고 내기 덕트(55)를 개방하도록 제어될 수 있으며, 이와 같은 제어를 통해 시트(1)는 지속적으로 시원한 상태로 유지될 수 있을 것이다.

다른 한편, 이상의 제2실시예의 경우와 같이 내기 덕트(55)가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조로 구비되는 경우, 보조 유로전환수단(135)의 제어를 통해 내기 덕트(55)가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 직접적으로 연결되도록 하여, 공조장치(120)의 에어컨을 통해 냉각한 냉풍을 인체 와 밀착되는 시트부(10) 및 등받이부(30)에 직접적으로 공급할 수 있게 된다. 따라서, 시트(1)는 승차자에게 더욱 쾌적함을 제공할 수 있는 상태로 유지될 수 있을 것이다.

2) 추운 겨울의 경우

추운 겨울과 같이 시트를 가열할 필요가 있는 경우, 열선(25)에 전원을 공급하도록 제어함과 더불어, 송풍수단(50)은 인체와 밀착되는 시트부(10)와 등받이부(30)의 표면 측으로 바람을 불어넣도록 제어된다. 그리고, 유로전환수단(75)은 외기 덕트(65)를 차단하고 내기 덕트(55)를 개방하도록 제어된다. 따라서, 시트부(10)와 등받이부(30)가, 내장된 열선(25)에 의해, 열선(25)과 인접한 부위를 중심으로 국부적으로 가열됨과 더불어, 송풍수단(50)에 의한 강제대류의 영향으로 효과적인 열전달이 이루어지게 되어, 인체와 접촉하게 되는 시트부(10) 및 등받이부(30)의 표면이 불쾌감을 주지 않을 정도로 전체적으로 고르게 가열될 수 있으며, 따라서 승차시점에 승차자가 시트(1)가 차가움에 따른 불쾌감을 느끼는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 열선(25)에 의한 국부적인 가열에 강제대류의 효과가 더해져 부분적인 온도의 불균형 없이 고르게 가열됨에 따라, 인체의 일부에 뜨거움이 느껴지게 되는 등의 불쾌감이 유발되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 시트 온도조절기능은 마찬가지로 이상에서 설명한 구동시점 중에서 선택되는 시점에 수행될 수 있을 것이다. 예를 들어, 계절적인 특성에 따라 실내온도가 과도하게 낮은 수준으로 유지될 수 있는 겨울철의 출근시나 퇴근시와 같이 반복적일 수 있는 특정의 시점을 시간예약기능을 통해 설정해 둔 경우, 설정시 점 이전의 일정시간 동안 시트 온도조절기능이 수행되어 시트를 따듯하게 가열하도록 제어될 수 있을 것이다. 마찬가지로, 온도조절기능이 수행되는 설정시점 이전의 일정시간은 직접적인 설정에 의해 결정될 수도 있고, 온도센서들에 의해 감지된 온도정보를 토대로 제어부에서 결정할 수도 있을 것이다.

한편, 승차자의 선택에 따라 주행중에도 이상과 같은 온도조절기능이 수행될 수 있을 것이다.

다른 한편, 이상의 제2실시예의 경우와 같이 내기 덕트(55)가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조로 구비되는 경우, 보조 유로전환수단(135)의 제어를 통해 내기 덕트(55)가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 직접적으로 연결되도록 하여, 공조장치(120)의 히터를 통해 가열한 온풍을 인체와 밀착되는 시트부(10) 및 등받이부(30)에 직접적으로 공급할 수 있게 된다. 이때, 선택에 따라 열선의 가동은 중지될 수 있을 것이다. 따라서, 시트(1)는 승차자에게 더욱 쾌적함을 제공할 수 있는 상태로 유지될 수 있을 것이다.

3) 시트 건조가 필요한 경우

춥지 않고 덥지 않아 시트를 가열하거나 냉각할 필요가 없다 하더라도, 주행시간이 늘어남에 따라, 인체와 시트부(10) 및 등받이부(30) 표면 간의 장시간의 접촉으로 인해 접촉부위의 국부적인 온도상승과 더불어 인체에 땀이 나게 되고, 이로 인해 인체와 직접적으로 접촉하는 시트부(10) 및 등받이부(30)의 일부 영역에 다습한 환경이 조성되어 승차자에게 축축함이나 끈적임 등과 같은 불쾌감을 유발할 수 있다. 이와 같이 시트 건조가 필요한 경우, 송풍수단(50)은 인체와 밀착되는 시트 부(10)와 등받이부(30)의 표면 측으로부터 공기를 빨아드리도록 제어된다. 그리고, 유로전환수단(75)은 외기 덕트(65)를 개방하고 내기 덕트(55)를 차단하도록 제어되어, 다습한 공기가 실외공간으로 배출되도록 함으로써, 다습한 공기가 실내공간에 잔류하지 않도록 한다. 따라서, 인체와 접촉하게 되는 시트부(10)와 등받이부(30)의 표면이 건조하게 유지될 수 있을 뿐만 아니라 실내공기의 습도가 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 인체가 느끼게 되는 축축함이나 끈적임 등에 의한 불쾌감이 신속하게 해소될 수 있게 된다.

예외적으로, 이상의 제2실시예의 경우와 같이 내기 덕트가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조로 구비되는 경우, 선택에 따라 보조 유로전환수단(135)의 제어를 통해 내기 덕트(55)가 공조장치(120)의 출력 덕트(125)에 직접적으로 연결되도록 하여, 공조장치(120)의 에어컨을 통해 습기를 제거한 건조한 공기를 인체와 밀착되는 시트부(10) 및 등받이부(30)에 직접적으로 공급하는 방식으로도 구동될 수 있을 것이다. 따라서, 시트(1)는 승차자에게 더욱 쾌적함을 제공할 수 있는 상태로 유지될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 온도조절기능을 갖는 차량용 시트 장치는, 운행을 위한 승차시점 이전에 인체와 밀착되는 시트 표면의 온도를, 상황에 따라 다양한 방법으로 전체적으로 고르게 제어할 수 있다. 또한, 주행중에도 시트 표면의 온도 및 습도를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 추운 겨울이나 더운 여름에 장시간 운행하지 않는 상태로 주차해 있던 차량에 승차하게 될 때, 승차자가 불쾌감을 느끼는 것 을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 주행중에도 시트의 상태를 항상 최적으로 유지될 수 있게 되어, 승차자에게 더욱 쾌적하고 안락한 승차감을 제공할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 송풍수단의 적절한 제어를 통한 유동방향의 반복적인 전환을 통해 시트 내부의 통기로 및 시트 커버의 통기공 등에 먼지 등의 오염물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있음에 따라 위생적으로도 매우 바람직하다 할 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속한다는 것은 당연하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치를 개략적으로 도시한 단면구조도,

도 2는 본 발명에 따른 시트를 개략적으로 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 통풍형 시트 장치에 사용되는 송풍수단을 개략적으로 도시한 단면구조도,

도 4는 도 3의 송풍수단의 다른 일 작동상태를 도시한 단면구조도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 통풍형 시트 장치를 개략적으로 도시한 단면구조도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 시트 10: 시트부

15, 35: 통기로 21: 통기공

23: 시트 커버 25: 열선

30: 등받이부 40: 집합관

41: 배기 유로 43: 흡기 유로

45: 송풍용 팬 47: 흡기구

49: 배기구 50: 송풍 수단

51: 제1 흡배기 전환 도어 53: 제2 흡배기 전환 도어

55: 내기 덕트 65: 외기 덕트

70: 덕트 어셈블리 75: 유로전환수단

80: 제어부 85, 86, 87: 온도센서

90: 리모트 컨트롤러 105: 태양전지

115: 보조 배터리 120: 공조장치

125: 출력 덕트 135: 보조 유로전환수단

Claims (8)

1. 내부를 관통하는 형태로 형성되되 일측은 인체와 접촉하는 측의 표면으로 개방되고 타측은 집합관에 의해 연결되어 합류하게 되는 다수의 통기로를 구비하고, 인체와 접촉하는 측의 표면을 가열하도록 내장되는 열선을 구비하며, 공기의 출입을 위한 다수의 통기공이 형성된 시트 커버로 씌워지는 시트;

   냉난방시 일방향으로만 송풍하는 송풍용 팬을 이용하여, 상기 집합관측으로부터 공기를 빨아들여 외부로 배출하거나, 외부에서 공기를 빨아들여 상기 시트측으로 흡기하여, 양방향의 선택적인 공기 유동을 발생시키는 송풍수단;

   실내공간과 통하는 내기 덕트 및 실외공간과 통하는 외기 덕트 중 어느 하나를 선택적으로 개방하여 상기 송풍수단에 의한 공기의 유동방향에 따라 유입구 또는 배출구의 역할을 하는 유로전환수단을 포함하는 덕트 어셈블리;

   전력을 공급하도록 구비되는 태양전지; 및

   상기 열선, 상기 송풍수단 및 상기 유로전환수단을 제어하는 제어부;를 포함하여,

   상기 시트의 온도가 일정 수준으로 유지되도록 가동되는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송풍수단은,

   일 방향으로만 송풍하는 송풍용 팬,

   상기 시트와 상기 송풍용 팬의 입구를 연결하는 배기 유로,

   상기 시트와 상기 송풍용 팬의 출구를 연결하는 흡기 유로,

   상기 송풍용 팬의 입구에 인접한 상기 배기 유로에서 외부로 통하는 흡기구,

   상기 송풍용 팬의 출구에 인접한 상기 흡기 유로에서 외부로 통하는 배기구,

   상기 배기 유로와 상기 흡기구 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제1 흡배기 전환 도어, 및

   상기 제1 흡배기 전환 도어의 위치에 따라, 상기 흡기 유로와 상기 배기구 중 어느 하나를 선택적으로 차단하는 제2 흡배기 전환 도어를 포함하여,

   일방향으로만 송풍하는 상기 송풍용 팬을 통해 흡기와 배기를 모두 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   실내, 실외 및 시트의 표면 중 하나 이상의 위치에 설치되어 감지한 온도정보를 상기 제어부에 제공하는 하나 이상의 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 온도정보에 따라 상기 송풍수단, 상기 유로전환수단 및 상기 열선을 동시에 또는 선택적으로 가동하는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 사용자에 의해 입력된 설정시간을 기준으로 구동되어 상기 시트의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 사용자에 의한 원격지에의 리모트 컨트롤러 조작에 의해 구동되어 상기 시트의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 리모트 컨트롤러는 차량용 리모컨 키에 구비되는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내기 덕트는 차량에 구비되는 공조장치의 출력 덕트에 연결되며,

   상기 내기 덕트가 선택적으로 실내공간으로 개방되거나 상기 출력 덕트에 연결되도록 전환하는 보조 유로전환수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도조절기능을 구비한 차량용 시트 장치.

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