KR20080037901A - 차량용 시트 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 콘솔덕트를 통해 뒷좌석으로 공급되는 공기중 일부를 분기덕트를 통해 분기시킨후 토출된 공기를 시트측 흡입구로 공급함과 아울러 상기 분기덕트내에 열전소자 모듈을 설치하여 시트공조를 행하도록 함으로써, 시트의 이동시에도 프론트 공조장치와의 연결을 확실히 할 수 있고 시트의 이동에 의한 연결용 덕트(분기덕트)의 파손을 방지함과 아울러 콘솔덕트를 활용함으로 시트 냉,난방을 위한 필요공간을 최소화하고 부품수를 줄일수 있으며 전체구조도 간단하여 제조비용을 절감함과 아울러 시트의 독립 냉난방이 가능하면서도 시트내부의 공간을 확보하여 시트내 여러가지 편의장치의 설치공간을 확보 할 수 있으며 프론트 공조장치의 성능을 추가로 이용하여 시트 냉난방 성능을 향상시킨 차량용 시트 공조장치에 관한 것이다.

이에 본 발명은 프론트 공조장치(20)에서 토출되는 공기중 일부를 뒷좌석으로 직접 공급할 수 있도록 상기 프론트 공조장치(20)의 콘솔벤트(25d)에서부터 콘솔박스의 후방측까지 연장 설치됨과 아울러 좌,우 독립된 공기통로를 갖는 콘솔덕트(101)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 콘솔덕트(101)를 전방덕트(102) 및 후방덕트(103)로 분할하여 상기 분할된 전,후방덕트(102)(103)의 사이에 연결/결합됨과 아울러 전,후방향으로는 상기 전,후방덕트(102)(103)의 공기통로(102a)(103a)를 연통시키는 연결통로(111)가 형성되고 하측방향으로는 시트통로(112)가 형성된 좌,우측 연결덕트(110)와, 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 시트통 로(112)에 연결됨과 아울러 상기 시트통로(112)를 통과한 공기를 차량의 시트(10)쪽으로 송풍할 수 있도록 토출구(122)가 상기 시트(10)측을 향하여 형성된 분기덕트(120)와, 상기 좌,우측 연결덕트(110)에 설치됨과 아울러 상기 콘솔덕트(101)를 통해 뒷좌석으로 송풍되는 공기중 일부를 분기하여 상기 분기덕트(120)측에 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)의 개폐량을 조절하는 개폐수단(113)과, 상기 차량의 시트(10)내에 설치됨과 아울러 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출되는 공기를 흡입하여 탑승자에게 송풍할 수 있도록 상기 토출구(122)와 마주하는 시트(10)의 측면에 흡입구(161)가 형성된 시트덕트(160)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

시트 공조장치, 콘솔덕트, 연결덕트, 시트덕트, 도어

Description

차량용 시트 공조장치{SEAT AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 차량용 시트 공조장치를 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치를 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트를 하측방향에서 바라본 상태의 사시도,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트내에 설치된 도어의 위치에 따른 공기의 유동상태를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 시트공조장치 101: 콘솔덕트

102: 전방덕트 102a,103a: 공기통로

103: 후방덕트

110: 좌,우측 연결덕트 111: 연결통로

112: 시트통로 113: 개폐수단

114: 도어 114a: 플레이트

114b: 회전축

115: 구동수단 116: 캠

116a: 슬라이딩홈

117: 레버 117a: 가이드

118: 연결부재

119: 보강부재 120: 분기덕트

121: 토출공 122: 토출구

131: 열전소자 모듈 132: 열전소자

133: 열교환핀 140: 전환도어

150: 송풍팬 160: 시트덕트

161: 흡입구 162: 배출공

본 발명은 차량용 시트 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 콘솔덕트를 통해 뒷좌석으로 공급되는 공기중 일부를 분기덕트를 통해 분기시킨후 토출된 공기를 시트측 흡입구로 공급함과 아울러 상기 분기덕트내에 열전소자 모듈을 설치하여 시트공조를 행하도록 함으로써, 시트의 이동시에도 프론트 공조장치와의 연결을 확실히 할 수 있고 시트의 이동에 의한 연결용 덕트(분기덕트)의 파손을 방지함과 아울러 콘솔덕트를 활용함으로 시트 냉,난방을 위한 필요공간을 최소화하고 부품수를 줄일수 있으며 전체구조도 간단하여 제조비용을 절감함과 아울러 시트의 독 립 냉난방이 가능하면서도 시트내부의 공간을 확보하여 시트내 여러가지 편의장치의 설치공간을 확보 할 수 있으며 프론트 공조장치의 성능을 추가로 이용하여 시트 냉난방 성능을 향상시킨 차량용 시트 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 송풍유니트를 통해 내기나 외기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

이러한 공조장치는, 송풍유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.

또한, 2층류 공조장치는, 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 개발되었다. 즉, 겨울철 난방 주행시 창문에 서리는 성에를 제거할 때 저습한 차가운 외기가 효과적이므로, 일반적인 자동차용 공조장치는 저습한 차가운 외기를 도입하여 성에를 제거하도록 구성되어 있으며, 이 때문에, 실내온도가 낮아지는 결과가 초래된다. 2층류 공조장치는 상기와 같은 경우에, 차량 상부에는 외기를 공급하고, 하부에는 내기를 순환시키는 내,외 기 2층 공기유동을 실현함으로써, 상부로 공급되는 신선하고 저습한 외기를 이용하여 성에를 효과적으로 제거하는 한편 탑승자에게 신선한 외부 공기를 제공하고, 따뜻한 내기를 하부로 공급하여 높은 난방 성능을 유지하도록 한다.

앞서 설명한 공조장치들은 보통 앞좌석의 공조를 위한 프론트 공조장치이며, 뒷좌석의 공조를 위한 리어 공조장치도 있다. 한편, 뒷좌석의 공조를 위해 별도의 리어 공조장치를 설치하는 경우도 있지만, 프론트 공조장치의 출구측에 콘솔덕트를 연결 설치하여 프론트 공조장치에서 열교환된 공기를 뒷좌석으로 직접 공급함으로써 뒷좌석 공조를 행하기도 한다.

그리고, 상기 공조장치 중에는, 상기 프론트 공조장치와 연계하여 프론트 공조장치로부터 차량의 앞좌석 시트측으로 열교환된 공기를 바이패스하여 차량의 시트를 냉/난방시킴으로써, 탑승자의 등과 엉덩이를 쾌적하게 하는 차량용 시트 공조장치가 적용된 것도 다양하게 제안되고 있는데, 도 1은 이러한 차량용 시트 공조장치의 일례(일본 공개특허 제1999-263116호(1999.09.28))를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같은 차량용 시트 공조장치는, 프론트 공조장치(20)를 구성하는 공조케이스(21)로부터 차량 시트(10)까지 연결되는 연결덕트(30)와, 상기 연결덕트(30)에 설치되는 송풍기(40) 및 열교환기(50)를 포함하여 이루어진다. 즉, 차량 시트(30)에는 탑승객쪽으로 공기를 토출시키도록 통풍로(12)가 형성되어 있으며, 이 통풍로(12)에 연결덕트(30)가 연결됨으로써, 송풍기(40)의 구동에 의하여 공조케이스(21)의 토출구로부터 연결덕트(30)를 통해 통풍로(12)쪽으로 공기를 효과적으로 송풍할 수 있다. 이 과정에서 상기 송풍기(40)를 거쳐 통풍로(12)쪽으로 송풍되는 공기는 상기 열교환기(50)를 통과하면서 열교환되어 시트를 냉난방하게 된다.

그러나, 상기 종래의 차량용 시트 공조장치는, 상기 시트(10)의 이동시 프론트 공조장치(20)와 연결된 덕트(30,30a)가 파손되는 문제가 있으며, 상기 시트(10)와 프론트 공조장치(20)를 연결덕트(30,30a)로 연결시 리크가 발생하는 문제가 있다.

또한, 상기 시트(10)와 프론트 공조장치(20)를 연결하기 위한 연결덕트(30) 및 유연덕트(30a)의 구성이 매우 복잡하여 많은 공간을 차지하는 문제도 있었다.

그리고, 상기 열교환기(50) 및 송풍기(40) 등으로 이루어진 시트 공조장치가 시트(10)측에 장착됨에 따라 시트(10) 내부의 공간이 부족하게 되고 이로 인해 소형의 열교환기(50)를 사용해야 하므로 시트 냉난방 성능이 저하되는 문제가 있다.

또한, 각 시트(운전석이나 조수석등)마다 각각 열교환기(50) 및 송풍기(40)를 필요로 하므로 차량 한대에도 여러개의 시트 공조장치가 필요하여 전체구조가 복잡해질 뿐만 아니라 각 시트(10) 마다 동일한 부품이 장착되어 부품수도 증가함에 따라 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

아울러, 상기 시트(10) 내부의 공간중 많은 부분을 시트 공조장치에 할애하여야 하므로 여러가지 다른 장치의 설치시 공간적 제약이 발생하여 조립작업도 어려운 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 콘솔덕트를 통해 뒷좌석으로 공급되는 공기중 일부를 분기덕트를 통해 분기시킨후 토출된 공기를 시트측 흡입구로 공급함과 아울러 상기 분기덕트내에 열전소자 모듈을 설치하여 시트공조를 행하도록 함으로써, 시트의 이동시에도 프론트 공조장치와의 연결을 확실히 할 수 있고 시트의 이동에 의한 연결용 덕트(분기덕트)의 파손을 방지함과 아울러 콘솔덕트를 활용함으로 시트 냉,난방을 위한 필요공간을 최소화하고 부품수를 줄일수 있으며 전체구조도 간단하여 제조비용을 절감함과 아울러 시트의 독립 냉난방이 가능하면서도 시트내부의 공간을 확보하여 시트내 여러가지 편의장치의 설치공간을 확보 할 수 있으며 프론트 공조장치의 성능을 추가로 이용하여 시트 냉난방 성능을 향상시킨 차량용 시트 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프론트 공조장치에서 토출되는 공기중 일부를 뒷좌석으로 직접 공급할 수 있도록 상기 프론트 공조장치의 콘솔벤트에서부터 콘솔박스의 후방측까지 연장 설치됨과 아울러 좌,우 독립된 공기통로를 갖는 콘솔덕트를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 콘솔덕트를 전방덕트 및 후방덕트로 분할하여 상기 분할된 전,후방덕트의 사이에 연결/결합됨과 아울러 전,후방향으로는 상기 전,후방덕트의 공기통로를 연통시키는 연결통로가 형성되고 하측방향으로는 시트통로가 형성된 좌,우측 연결덕트와, 상기 좌,우측 연결덕트의 시트통로에 연결됨과 아울러 상기 시트통로를 통과한 공기를 차량의 시트쪽으로 송풍할 수 있도록 토출구가 상기 시트측을 향하여 형성된 분기덕트와, 상기 좌,우측 연결덕트에 설치됨과 아울러 상기 콘솔덕트를 통해 뒷좌석으로 송풍되는 공기중 일부를 분기하여 상기 분기덕트측에 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 연결통로와 시트통로의 개폐량을 조절하는 개폐수단과, 상기 차량의 시트내에 설치됨과 아울러 상기 분기덕트의 토출구에서 토출되는 공기를 흡입하여 탑승자에게 송풍할 수 있도록 상기 토출구와 마주하는 시트의 측면에 흡입구가 형성된 시트덕트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트를 하측방향에서 바라본 상태의 사시도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치에서 좌,우측 연결덕트내에 설치된 도어의 위치에 따른 공기의 유동상태를 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치(100)가 결합될 콘솔덕트(101)가 설치된 프론트 공조장치(20)에 대해 간략히 설명하면, 상기 프론트 공조장치(20)는 내부의 통로상에 공기를 열교환시키는 증발기(22) 및 히터코어(23)가 설치됨과 아울러 공기의 유동방향을 조절하는 다수의 도어(24)들이 설치된 공조케이스(21)와, 상기 공조케이스(21)의 일측에 설치되어 공조케이스(21)의 내부로 내,외기를 송풍하는 송풍유니트(26)로 구성된다.

상기 송풍유니트(26)의 내부에는 내기유입모드 또는 외기유입모드에 따라 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 엑츄에이터(미도시) 등의 제어수단에 의해 작동하면서 내,외기유입구(28a)(28b)를 개폐하는 인테이크 도어(27)가 설치되고, 상기 인테이크 도어(27)에 의해 선택적으로 유입된 내,외기를 공조케이스(21)측으로 강제 송풍하는 송풍팬(29)이 설치된다.

또한, 상기 공조케이스(21)의 출구측에는 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(25a), 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(25b) 및 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(25c)가 차례로 형성된다.

상기 각 벤트(25a)(25b)(25c)들은 차량의 앞좌석측으로 공기를 토출하기 위한 벤트들이며, 상기 공조케이스(21)에는 차량의 앞좌석 뿐만아니라 뒷좌석으로도 공기를 토출할 수 있도록 리어플로어벤트(25e) 및 콘솔벤트(25d) 등이 구비된다.

여기서, 상기 리어플로어벤트(25e) 및 콘솔벤트(25d)에는 뒷좌석으로 공기를 공급할 수 있도록 별도의 덕트가 뒷좌석을 향하여 길게 연장 설치되어 있다.

즉, 상기 콘솔벤트(25d)에는 상기 공조케이스(21)에서부터 차량의 콘솔박스(미도시)의 후방측까지 콘솔덕트(101)가 연장되어 설치됨으로써, 뒷좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출하게 된다.

한편, 상기 앞좌석으로 공기를 토출하는 벤트(25a)(25b)(25c)들 및 뒷좌석으로 공기를 토출하는 벤트(25d)(25e)들은 모두 상기 공조케이스(21)내에 설치된 다수의 도어(24)들에 의해 개폐량이 조절된다.

이러한 상기 프론트 공조장치(20)는 공지된 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 차량용 시트 공조장치(100)는, 좌,우측 연결덕트(110), 분기덕트(120), 개폐수단(113), 시트덕트(160)를 포함하여 구성되며, 상기 콘솔덕트(101)의 대략 중간지점에 상기 좌,우측 연결덕트(110)를 설치하여 상기 공조케이스(21)에서 콘솔덕트(101)로 토출되는 공기중 일부를 분기하여 차량의 시트(10)측으로 공급하게 된다. 물론 차량의 종류 및 구조에 따라 상기 콘솔덕트(101)에 설치되는 좌,우측 연결덕트(110)의 설치위치는 다양하게 변경가능하다.

상기 콘솔덕트(101)는 상기 공조케이스(21)의 출구인 콘솔벤트(25d)에서부터 콘솔박스의 후방측까지 연장 설치됨과 아울러, 입구에서부터 출구까지 좌,우 양쪽으로 분할되어 있어서 좌,우 독립된 공기통로를 갖는다. 따라서, 뒷좌석의 좌,우측에 탑승한 탑승자 모두에게 공기를 토출할 수 있는 것이다. 만일, 상기 프론트 공조장치(20)가 좌,우 독립제어방식일 경우에는 뒷좌석의 좌,우측에 탑승한 탑승자에게 각각 다른온도의 공기를 토출할 수도 있다.

그리고, 상기 좌,우측 연결덕트(110)는 상기 콘솔덕트(101)를 전방덕트(102) 및 후방덕트(103)로 분할하여 상기 분할된 전,후방덕트(102)(103)의 사이에 연결/결합됨과 아울러 전,후방향으로는 상기 전,후방덕트(102)(103)의 각 독립된 좌,우 공기통로(102a)(103a)를 연통시키는 독립된 좌,우 연결통로(111)가 형성되고 하측방향으로는 차량의 시트측(10, 운전석과 조수석)으로 공기를 공급할 수 있도록 시트통로(112)가 형성되어 있다.

즉, 상기 콘솔덕트(101)는 전,후방향으로 각각 전방덕트(102)와 후방덕 트(103)로 분할되어 있으며, 상기 분할된 전,후방덕트(102)(103)의 각 단부는 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 전,후방측 단부에 각각 연결 결합된다.

이때, 상기 전,후방덕트(102)(103)의 각 독립된 좌,우 공기통로(102a)(103a)는 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 좌,우측 연결통로(111)에 각각 독립되게 연통하게 된다.

그리고, 상기 분기덕트(120)는 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 시트통로(112)에 연결됨과 아울러 상기 시트통로(112)를 통과한 공기를 차량의 시트(10)쪽으로 송풍할 수 있도록 토출구(122)가 상기 시트(10)측을 향하여 형성된다.

또한, 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)는 상기 차량의 시트(10)가 움직일 경우에도 아래에서 설명될 시트(10)내에 설치된 시트덕트(160)의 흡입구(161)가 상기 토출구(122)의 범위내에 있을수 있도록 상기 시트(10)가 움직이는 방향으로 장방형으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 탑승자의 조절에 의해 상기 시트(10)가 전,후방향으로 움직일 경우에 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)는 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)가 장방형으로 형성되어 있으므로 상기 흡입구(161)가 항상 토출구(122)의 범위내에 있게 되고 흡입구(161)와 토출구(122)가 어긋나지 않게 된다. 이에 따라 상기 시트(10)가 어느 위치에 있던 관계없이 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출된 공기를 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)로 원활하게 흡입할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 시트덕트(160)는 상기 시트(10)내에 설치됨과 아울러 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출되는 공기를 흡입하여 탑승자에게 송풍할 수 있도록 상기 토출구(122)와 마주하는 시트(10)의 측면에 흡입구(161)가 형성되어 있다. 이때, 상기 시트덕트(160)의 내부에는 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출되는 공기를 상기 흡입구(161)를 통해 더욱 원활하게 흡입할 수 있도록 송풍팬(150)이 설치되는 것이 바람직하다. 이러한, 상기 시트덕트(160)는 상기 흡입구(161)를 통해 시트(10)의 쿠션부와 등받이부쪽으로 공기를 흡입하게 되며 흡입된 공기는 다수의 배출공(162)을 통해 탑승자에게 송풍된다.

한편, 상기 콘솔덕트(101)측에 연결된 상기 분기덕트(120)와 상기 시트(10)가 서로 이격되어 있는 상태에서도 상기 프론트 공조장치(20)에서 토출된 공기를 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)를 통해 시트(10)측으로 공급할 수 있기 때문에 상기 시트(10)의 이동시에도 프론트 공조장치(20)와의 연결을 확실히 할 수 있고, 상기 시트(10)의 이동에 의한 상기 분기덕트(120)의 파손을 방지하고 이로 인한 리크 문제점을 없앤 것이다. 이처럼, 본 발명의 시트 공조장치(100)는 상기와 같은 간단한 구조에 의해 콘솔덕트(101)에서 분기된 공기를 시트(10)측으로 공급할 수 있다.

그리고, 상기 개폐수단(113)은 상기 좌,우측 연결덕트(110)에 설치됨과 아울러 상기 콘솔덕트(101)를 통해 뒷좌석으로 송풍되는 공기중 일부를 분기하여 상기 분기덕트(120)측에 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)의 개폐량을 조절하게 된다.

이러한 상기 개폐수단(113)은 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 각 연결통로(111)내에 회전가능하게 설치되어 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)의 개폐량 을 조절하는 도어(114)와, 상기 좌,우측 연결덕트(110) 중 적어도 어느 한 곳에 설치되어 상기 도어(114)를 회전 작동시키는 구동수단(115)으로 이루어진다.

상기 도어(114)는 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 내측벽에 회전가능하게 결합되는 회전축(114b)과, 상기 회전축(114b)의 일측에 형성되는 평판형 플레이트(114a)로 이루어지되, 상기 플레이트(114a)는 상기 연결통로(111)내를 유동하는 바람의 방향과 반대방향을 향하도록 설치된다.

또한, 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 사이에는 상기 각 연결통로(111)내에 설치되는 각 도어(114)의 회전축(114b)을 연결하는 연결부재(118)가 더 설치되어 하나의 구동수단(115)으로 상기 각 도어(114)를 동시에 작동할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 연결부재(118)와 회전축(114b)의 결합은, 도 4에서와 같이, 상기 각 연결통로(111)에 설치된 회전축(114b)의 일단부를 상기 연결부재(118)측으로 연장하여 연결부재(118)의 양단부에 삽입/결합한다. 이때 상기 회전축(114b)의 외주면에는 다수의 돌출부(미도시)가 형성되고 상기 회전축(114b)의 단부가 삽입되는 연결부재(118)의 양단부 내주면에는 상기 돌출부가 끼워지는 다수의 홈(미도시)이 형성되어 있다.

따라서, 하나의 구동수단(115)으로 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 각 연결통로(111)내에 설치된 도어(114)를 동시에 작동시킬수 있는 것이다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 연결부재(118)를 생략하고, 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 양측에 각각 구동수단(115)을 설치하여 상기 각 연결통 로(111)내에 설치된 도어(114)를 독립적으로 작동시킬 수도 있다. 즉, 두 개의 구동수단(115)으로 상기 좌,우 연결통로(111)내에 설치된 각 도어(114)를 독립제어함으로써, 상기 콘솔덕트(101)를 통해 뒷좌석으로 공급하거나 또는 상기 분기덕트(120)에서 토출된 공기를 시트측(10, 운전석과 조수석)으로 공급하는 공기의 좌,우 풍량을 개별 제어 할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 도어(114)를 작동시키는 구동수단(115)은, 상기 좌,우측 연결덕트(110) 중 어느 하나의 일측면에 모터(116b)의 구동으로 회전하도록 설치되는 캠(116)과, 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 외측으로 인출된 상기 회전축(114b)의 단부에 결합됨과 아울러 단부측에는 상기 캠(116)의 슬라이딩홈(116a)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드(117a)가 돌출 형성된 레버(117)로 이루어진다.

따라서, 상기 캠(116)이 모터(116b)의 구동으로 회전하게 되면, 상기 캠(116)의 슬라이딩홈(116a)에 가이드(117a)로 결합된 레버(117)가 회전하게 되면서 상기 회전축(114b)을 회전시켜 도어(114)를 작동시키게 되는 것이다.

또한, 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 사이에는 일정길이의 보강부재(119)가 연결 형성되어 상기 좌,우측 연결덕트(110)를 지지함과 동시에 서로 일정간격 유지되도록 하고 있다.

그리고, 상기 분기덕트(120)내에는 분기덕트(120)를 통과하는 공기를 열교환할 수 있도록 열전소자 모듈(131)이 설치된다.

여기서, 상기 열전소자 모듈(131)은 전류의 흐름방향에 따라 한 쪽은 흡열작용을 하고 반대 쪽은 발열작용을 하는 열전소자(132)와, 상기 열전소자(132)를 중 심으로 그 양측면에 설치되는 열교환핀(133)으로 이루어진다.

이러한, 상기 열전소자 모듈(131)은 전류의 극(+,-)전환을 통해 흡열과 발열이 동시에 가능하기 때문에 상기 분기덕트(120)를 통해 토출되는 공기를 가열하거나 냉각시켜 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)로 공급하므로 시트(10)를 냉난방 시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기 열전소자(132)에 인가되는 전류의 극성을 변경하면 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)측으로 공기를 보내는 쪽에 위치한 열교환핀(133)을 차갑게 또는 뜨겁게 할 수 있으므로 냉난방의 전환이 가능하다. 따라서, 탑승자는 냉난방 조절 스위치(미도시)에 의해 냉난방을 선택할 수 있는 것이다.

한편, 상기 분기덕트(120)내에는 상기 열전소자 모듈(131) 뿐만 아니라 PTC 보조히터(미도시)가 설치될 수 있는데, 즉, 겨울철과 같이 낮은 온도에서 쾌속난방이 어려울 경우 PTC 보조히터에 전원이 공급되어 신속하게 따뜻한 공기를 시트(10)에 공급할 수 있다. 그리고, 여름철에 시트(10)측 냉방이 필요할 경우, 차량의 시동 초기에는 열전소자 모듈(131)을 이용한 냉방기능을 가동하여 차가운 공기를 시트(10)측으로 공급하고, 시간이 지난후 프론트 공조장치(20)의 냉방성능이 확보될 때에는 프론트 공조장치(20)에서 토출되는 차가운 공기를 이용하여 시트(10)를 냉방할 수 있다. 이때, 프론트 공조장치(20)의 냉방성능이 확보될 때에는 상기 열전소자 모듈(131)의 가동을 정지할 수 있으며, 아울러 프론트 공조장치(20)에서 토출되는 공기가 너무 차가울 경우에는 PTC 보조히터를 가동하거나 열전소자 모듈(131)을 난방 가동하여 온도조절이 가능하다.

즉, 차량의 시동 초기에는 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 모두 부족 하기 때문에 프론트 공조장치(20)에서 토출되는 공기를 시트(10)측에 공급하게 되면 시트(10)의 냉난방 성능 역시 부족하게 된다. 이처럼 차량의 시동 초기에 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 부족할 때에는 앞서 설명한 바와 같이, 열전소자 모듈(131)이나 PTC 보조히터를 가동하여 신속하게 공기를 차갑게 하거나 따뜻하게 하여 시트(10)측에 공급함으로써 시트 냉난방 성능을 향상할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 열전소자 모듈(131)의 하류측에는 상기 열전소자 모듈(131)을 통해 열교환된 공기 중 시트(10) 공조에 필요한 공기는 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)로 토출한 후 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)로 보내고, 시트(10) 공조에 불필요한 공기는 차량실내로 보낼 수 있도록 공기흐름을 제어하는 전환도어(140)가 설치된다.

상기 전환도어(140)는 상기 분기덕트(120)의 일측벽쪽에 회전가능하게 설치되고, 상기 전환도어(140)가 설치된 분기덕트(120)의 일측벽에는 상기 전환도어(140)에 의해 개폐됨과 아울러 시트(10) 공조에 불필요한 공기를 차량실내로 토출할 수 있도록 토출공(121)이 형성된다.

이러한, 상기 전환도어(140)는 상기 열전소자 모듈(131)의 가동여부에 따라 상기 토출공(121)을 폐쇄하거나 또는 상기 열전소자 모듈(131)의 중간 지점까지 회전하여 토출공(121)을 개방하게 된다.

즉, 상기 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보된 경우에는 상기 열전소자 모듈(131)의 가동을 정지하여 프론트 공조장치(20)에서 토출된 공기만을 이용하게 되며, 이때에는 상기 프론트 공조장치(20)의 콘솔벤트(25d)에서 토출된 공기 중 일부가 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 도어(114)에 의해 분기되어 분기덕트(120)로 유동하게 되는데, 상기 도어(114)에 의해 분기덕트(120)측으로 분기된 공기가 상기 분기덕트(120)를 따라 유동할 때 상기 토출공(121)으로 리크되지 않도록 토출공(121)을 폐쇄하게 되는 것이다.

반대로, 상기 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보되지 않은 경우에는 상기 열전소자 모듈(131)을 냉난방 가동하여 프론트 공조장치(20)에서 토출된 공기를 다시 열교환시키게 되며, 이때 상기 열전소자 모듈(131)의 특성상, 열전소자 모듈(131)을 통과하면서 열교환된 공기 중 열전소자(132)를 기준으로 일측은 시트(10) 공조에 필요한 공기로 열교환되지만 타측은 시트(10) 공조에 불필요한 공기로 열교환된다. 따라서, 상기 열전소자 모듈(131)을 가동한 경우에는 상기 전환도어(140)가 열전소자 모듈(131)의 중간 지점까지 회전하여 상기 열전소자 모듈(131)의 하류측을 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)를 향하는 통로와 차량실내를 향하는 통로로 분할하여 시트(10) 공조에 필요한 공기는 분기덕트(120)의 토출구(122)쪽으로 보내고 시트(10) 공조에 불필요한 공기는 차량실내쪽으로 보내게 된다.

이와 같이, 상기 시트 공조장치(100)의 열전소자 모듈(131)의 냉난방 성능에 상기 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능을 추가로 이용할 수 있으므로, 차량의 시동초기에 신속한 냉난방이 가능하는 등 시트(10) 냉난방 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 분기덕트(120)내에 열전소자 모듈(131) 및 전환도어(140)를 설치하고 상기 시트덕트(160)내에는 송풍팬(150)을 설치함으로써 프론트 공조장치(20)의 가동여부와 관계없이 상기 시트(10)의 독립적인 냉난방이 가능하 다. 즉, 차량의 엔진이 정지되어 프론트 공조장치(20)가 가동하지 않는 상태에서도 상기 시트 공조장치(100)의 열전소자 모듈(131)과 송풍팬(150) 등을 가동하게 되면 상기 시트(10)를 독립적으로 냉난방 할 수 있는 것이다. 이때 상기 시트덕트(160)내에 설치된 송풍팬(150)으로도 상기 분기덕트(120)내의 열전소자 모듈(131)에서 열교환된 공기를 어느정도 흡입할 수는 있지만, 성능을 향상시키기 위해 상기 프론트 공조장치(20)의 송풍유니트(26)만 별도로 가동하거나 상기 분기덕트(120)내의 전환도어(140) 하류측에 별도의 송풍팬(미도시)을 추가로 설치할 수도 있다.

이처럼, 상기 시트(10)의 독립적인 냉난방이 가능함에 따라 차량 주차시에도 적절한 전원이 공급가능하다면 냉난방 성능을 나타낼 수 있다. 또한 콘솔덕트(101)를 활용하여 시트(10)의 냉난방을 도모하므로 차량에서 시트 공조장치(100)가 차지하는 공간을 최소화하고, 아울러 프론트 공조장치(20)의 공기를 효율적으로 시트(10)에 분배 가능하므로 시트 공조장치(100)에 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능을 추가로 이용할 수 있어서 시트(10) 냉난방 성능을 극대화 할 수 있다. 즉, 프론트 공조장치(20)가 가동중일 때, 시트(10) 냉난방 성능을 더욱더 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고, 상기 시트 공조장치(100)를 독립적으로 가동할 수 있기 때문에 차량 주차시, 태양전지에서 발생하는 전력 또는 차량 배터리의 전력을 이용하여 환기, 통풍시트의 구성이 가능하다. 즉, 주차시 상기 송풍팬(150) 또는 상기 송풍팬(150)과 프론트 공조장치(20)의 송풍유니트(26)를 동시에 가동하여 외부의 공기를 도입하여 시트(10)에 공급함으로써 시트(10)의 표면온도를 낮출 수 있다. 또한 외부 공 기 도입에 고온의 실내공기가 차량 외부로 빠져나가 실내 평균온도를 낮출 수 있다. 따라서, 탑승자가 실내에 들어올 때 쾌적성을 향상하고 에어컨 가동시 신속히 원하는 온도까지 낮출 수 있으며 이에 따라 에너지 소모량을 줄일 수 있는 것이다.

한편, 상기에서는 시트(10)측, 즉, 운전석측과 조수석측 시트(10)에 냉난방 공기를 공급하는 것에 대해서만 설명하였지만, 차량에서 냉난방해야 할 시트(10)가 뒷좌석 시트까지 포함하여 다수개 일 경우에도 상기 콘솔덕트(101)에 좌,우측 연결덕트(110)와 도어(114) 및 분기덕트(120)를 추가하여 냉난방 공기를 공급할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 시트 공조장치(100)의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 프론트 공조장치(20)의 냉방 또는 난방 구동시, 상기 공조케이스(21)의 디프로스트 벤트(25a), 페이스 벤트(25b) 및 플로어 벤트(25c)에서 토출된 냉기 또는 온기는 앞좌석으로 공급되고, 상기 공조케이스(21)의 콘솔벤트(25d)에서 토출된 냉기 또는 온기는 상기 콘솔덕트(101)를 통해 뒷좌석으로 공급된다.

즉, 시트공조를 가동하지 않는 차량 실내 공조시에는, 도 5와 같이, 상기 좌,우측 연결덕트(110)내에 설치된 도어(114)가 상기 연결통로(111)는 완전개방하고 상기 시트통로(112)를 완전폐쇄함으로써, 상기 공조케이스(21)의 콘솔벤트(25d)에서 토출된 공기는 콘솔덕트(101)의 전방덕트(102)와 좌,우측 연결덕트(110)의 연결통로(111) 및 콘솔덕트(101)의 후방덕트(103)를 통해 뒷좌석으로만 공급되는 것 이다. 이때에는 상기 열전소자 모듈(131)은 가동이 정지된 상태이다.

그리고, 시트(10) 공조를 가동할 경우에는, 도 6 및 도 7과 같이, 상기 좌,우측 연결덕트(110)내에 설치된 도어(114)가 상기 구동수단(115)의 제어에 의해 상기 시트통로(112)를 개방하게 되는데, 이때 상기 도어(114)의 위치에 따라 뒷좌석으로 공급되는 풍량과 시트(10)측으로 공급되는 풍량이 조절된다.

여기서, 도 6과 같이, 상기 도어(114)가 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)를 모두 개방한 경우에 대해서 설명하면, 상기 공조케이스(21)의 콘솔벤트(25d)에서 토출된 냉기 또는 온기는 상기 콘솔덕트(101)의 전방덕트(102)를 거쳐 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 연결통로(111)로 진입하게 되며, 상기 연결통로(111)로 진입한 공기는 상기 도어(114)에 의해 분기되어 일부는 상기 콘솔덕트(101)의 후방덕트(103)를 통해 뒷좌석으로 공급되고, 나머지는 상기 시트통로(112) 및 분기덕트(120)를 통해 토출된 후 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)측으로 공급된다.

이후, 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)측으로 공급된 공기는 시트(10)의 배출공(162)을 통해 탑승자쪽으로 토출되면서 시트(10)를 냉,난방 하게 되는 것이다.

계속해서, 도 7과 같이, 상기 도어(114)가 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 연결통로(111)를 완전폐쇄하고 시트통로(112)를 완전개방할 경우, 상기 공조케이스(21)의 콘솔벤트(25d)에서 토출된 공기는 콘솔덕트(101)의 전방덕트(102)와 좌,우측 연결덕트(110)의 시트통로(112) 및 분기덕트(120)를 통해 시트(10)측으로만 공급된다.

그리고, 상기에서와 같이 시트(10) 공조를 가동하는 도 6 및 도 7에서는 상기 열전소자 모듈(131)이 선택적으로 가동된다. 즉, 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보된 경우에는 프론트 공조장치(20)의 콘솔벤트(25d)에서 토출되어 콘솔덕트(101)를 유동하는 냉기 또는 온기를 시트(10) 공조에 이용하면 되기 때문에 상기 열전소자 모듈(131)의 가동이 정지되고, 반대로 차량의 시동초기와 같이 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보되지 않은 경우에는 상기 열전소자 모듈(131)을 가동하는 것이 바람직하다. 물론, 시트(10) 쾌속냉난방이 필요한 경우에는 상기 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보된 경우에도 상기 열전소자 모듈(131)을 가동할 수 있다.

또한, 프론트 공조장치(20)의 냉난방 성능이 확보되어 열전소자 모듈(131)의 가동이 정지된 경우, 상기 열전소자 모듈(131)의 하류측에 설치된 상기 전환도어(140)가 상기 토출공(121)을 폐쇄하여 프론트 공조장치(20)에서 토출된 냉기 또는 온기가 분기덕트(120)로 유입될 때 상기 토출공(121)으로 리크되지 않도록 한다.

아울러, 상기 열전소자 모듈(131)이 가동하는 경우에는, 상기 전환도어(140)가 상기 열전소자 모듈(131)의 중간지점까지 회전하여 상기 토출공(121)을 개방함으로써 상기 열전소자 모듈(131)의 하류측을 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)를 향하는 통로와 차량 실내를 향하는 통로로 양분하여 상기 열전소자 모듈(131)을 통과하면서 열교환된 공기 중 시트(10) 공조에 필요한 공기는 분기덕트(120)의 토출 구(122)측으로 보내고 시트(10) 공조에 불필요한 공기는 차량실내로 보내게 된다.

한편, 본 발명에 따른 시트 공조장치(100)를 통해 시트(10)측으로 공급되는 공기는 프론트 공조장치(20)에서 탑승자의 냉난방 요구에 맞도록 냉기 또는 온기로 열교환된 공기이며, 따라서 탑승자의 냉난방 요구에 맞는 시트 공조를 행할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 좌,우측 연결덕트(110)내에 설치되는 도어(114)를 각각 별도의 구동수단(115)으로 개별제어할 경우 좌,우 독립제어가 가능하며, 이때에는 뒷좌석으로 공급되는 공기의 좌,우측 풍량조절은 물론 시트(10, 운전석과 조수석)측으로 공급되는 공기의 좌,우측 풍량조절도 가능하다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 콘솔덕트를 통해 뒷좌석으로 공급되는 공기중 일부를 분기덕트를 통해 분기시킨후 토출된 공기를 시트측 흡입구로 공급함과 아울러 상기 분기덕트내에 열전소자 모듈을 설치하여 시트공조를 행하도록 함으로써, 간단한 구조로 콘솔덕트에서 시트측으로 공기를 공급할 수 있으며, 상기 시트의 이동시에도 프론트 공조장치와의 연결을 확실히 할 수 있고 시트의 이동에 의한 분기덕트의 파손 및 이로 인한 리크 문제점을 없앨 수 있다.

그리고, 상기 콘솔덕트를 활용함으로 시트 냉,난방을 위해 시트 공조장치가 차량에서 차지하는 공간을 최소화하여 승객의 실내공간을 침해하지 않으며 공기를 효율적으로 시트에 분배할 수 있음과 아울러 시트의 독립적인 냉난방이 가능하다.

또한, 상기 시트 공조장치에 프론트 공조장치의 냉난방 성능을 추가로 활용 할 수 있어서 시트 냉난방 성능이 향상됨은 물론 에너지의 소모를 줄일 수 있다.

그리고, 기존 공조장치의 부품인 콘솔덕트를 활용함으로써 부품 추가를 최소화하고 부품수를 줄여 전체구조가 간단하고 조립성이 향상되며 제조비용도 절감된다.

또한, 상기 시트 외부에 시트 공조장치가 설치되므로 시트내부의 공간을 확보하여 시트내 여러가지 편의장치의 설치공간을 확보할 수 있다.

그리고, 차량 주차시에도 차량 배터리 등의 전력을 이용하여 시트 공조장치를 독립적으로 가동할 수 있기 때문에 환기, 통풍이 가능하여 시트의 표면온도 및 실내온도를 낮출 수 있어서 탑승자의 쾌적성을 향상함은 물론 에어컨 가동시 신속히 원하는 온도까지 낮출 수 있고 에너지 소모량을 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. 프론트 공조장치(20)에서 토출되는 공기중 일부를 뒷좌석으로 직접 공급할 수 있도록 상기 프론트 공조장치(20)의 콘솔벤트(25d)에서부터 콘솔박스의 후방측까지 연장 설치됨과 아울러 좌,우 독립된 공기통로를 갖는 콘솔덕트(101)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,

   상기 콘솔덕트(101)를 전방덕트(102) 및 후방덕트(103)로 분할하여 상기 분할된 전,후방덕트(102)(103)의 사이에 연결/결합됨과 아울러 전,후방향으로는 상기 전,후방덕트(102)(103)의 공기통로(102a)(103a)를 연통시키는 연결통로(111)가 형성되고 하측방향으로는 시트통로(112)가 형성된 좌,우측 연결덕트(110)와,

   상기 좌,우측 연결덕트(110)의 시트통로(112)에 연결됨과 아울러 상기 시트통로(112)를 통과한 공기를 차량의 시트(10)쪽으로 송풍할 수 있도록 토출구(122)가 상기 시트(10)측을 향하여 형성된 분기덕트(120)와,

   상기 좌,우측 연결덕트(110)에 설치됨과 아울러 상기 콘솔덕트(101)를 통해 뒷좌석으로 송풍되는 공기중 일부를 분기하여 상기 분기덕트(120)측에 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)의 개폐량을 조절하는 개폐수단(113)과,

   상기 차량의 시트(10)내에 설치됨과 아울러 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출되는 공기를 흡입하여 탑승자에게 송풍할 수 있도록 상기 토출구(122)와 마주하는 시트(10)의 측면에 흡입구(161)가 형성된 시트덕트(160)

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐수단(113)은 상기 좌,우측 연결덕트(110)의 각 연결통로(111)내에 회전가능하게 설치되어 상기 연결통로(111)와 시트통로(112)의 개폐량을 조절하는 도어(114)와,

   상기 좌,우측 연결덕트(110) 중 적어도 어느 한 곳에 설치되어 상기 도어(114)를 회전 작동시키는 구동수단(115)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 공조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분기덕트(120)내에는 분기덕트(120)를 통과하는 공기를 열교환할 수 있도록 열전소자 모듈(131)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 공조장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분기덕트(120)의 토출구(122)는 상기 차량의 시트(10)가 움직일 경우에도 상기 시트덕트(160)의 흡입구(161)가 상기 토출구(122)의 범위내에 있도록 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 공조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 시트덕트(160)내에는 상기 분기덕트(120)의 토출구(122)에서 토출되는 공기를 원활하게 흡입할 수 있도록 송풍팬(150)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 공조장치.

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