JPH08178498A - 車載用加熱、冷却装置 - Google Patents

車載用加熱、冷却装置

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JPH08178498A
JPH08178498A JP33663394A JP33663394A JPH08178498A JP H08178498 A JPH08178498 A JP H08178498A JP 33663394 A JP33663394 A JP 33663394A JP 33663394 A JP33663394 A JP 33663394A JP H08178498 A JPH08178498 A JP H08178498A
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JP
Japan
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supply voltage
thermomodules
power supply
dc12v
fan
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Pending
Application number
JP33663394A
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English (en)
Inventor
Takeshi Matsuzuka
武 松塚
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YUPITEC KK
Original Assignee
YUPITEC KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/021Control thereof
    • F25B2321/0212Control thereof of electric power, current or voltage

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーモモジュールの発熱および吸熱作用を利
用して、食品や食料等を加熱、冷却する車載用加熱、冷
却装置に関するものである。 【構成】 電源電圧がDC12と24Vの両方に使える
ようにした車載用加熱、冷却装置において、DC12V
仕様の2個のサーモモジュールを設け、この2個のサー
モモジュールを、電源電圧がDC12Vのときは並列接
続に、また電源電圧がDC24Vのときは直列接続とな
るように切り換えスイッチを設けたものである。このこ
とにより、サーモモジュールを常にDC12Vで駆動さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーモモジュールの発
熱および吸熱作用を利用して、食品や飲料等を加熱、冷
却する車載用加熱、冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば、車載用の冷蔵庫として、
小型軽量化、低騒音化等の要請を満たすために、その冷
却源として、冷凍サイクルに代え、熱電交換素子である
サーモモジュールが一般に使用されている。
【0003】サーモモジュールは、P型とN型のビスマ
ス・テルル合金(Bi2 Te3 )を銅板を介して、例え
ば、127の対を構成し、それをセラミック板で挟み込
んだ構造となっている。
【0004】このように構成したサーモモジュールに、
例えば12Vの直流電圧を加えるとその一方の接合点で
発熱し、また他方の接合点では吸熱を行うことがペルチ
ェ効果として古くより知られている。このとき、直流電
流の方向を逆にすると発熱、吸熱は逆転する。また、供
給する直流電流の値によってこの熱量の大きさを変える
ことができる。
【0005】この原理を利用することによって、小型、
軽量かつ騒音、振動のない電子温冷蔵庫が実現できるの
で、車載用あるいは携帯用として一般に市販されてい
る。
【0006】車載用電子温冷蔵庫に使用されるサーモモ
ジュールは、一般の自動車のバッテリー電圧が12Vで
あるから、DC12Vで最大の効果が得られるようにす
るために、ビスマス・テルル合金の配合、大きさ、対数
等、その電圧用に設計されたサーモモジュールが使用さ
れる。また、サーモモジュールの発熱側は、ファンで風
を送り冷やす必要があるが、このファンも、DC12V
±2V程度の範囲内で使わねばならない。
【0007】ところで、バスやトラック、工事用車輌等
の大型車の電源は、DC24Vである。したがって、車
載用の電子温冷蔵庫は、DC12V、24Vそれぞれそ
の電源専用とするか、あるいは、図3に示す従来例のよ
うに、DC−DCコンバータ−を内蔵させて、両方の電
源電圧で使用できるように構成したものがある。
【0008】この図3において、1はDC12V仕様の
サーモモジュール、2は自動車のシガーライターソケッ
トへ接続するシガーライタープラグ、3はDC−DCコ
ンバーター、4はサーモモジュール1の発熱側を冷やす
ファン、S1 はバッテリー電圧がDC12V車かDC2
4V車かで切り換えを行う電圧切換スイッチ、S2 は収
納庫内を加熱するか冷却するかを選択する極性切換スイ
ッチである。この図3の従来例は、DC−DCコンバー
ター3を通すか否かで、常にサーモモジュール1および
ファン4に対し、DC12Vを印加するように構成して
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一般に、図3で示すよ
うな装置は、その消費電力は60W程度である。このた
め、DC−DCコンバーター3が発熱するという問題が
あり、またコスト的にも負担が大きくなるという欠点が
あった。
【0010】本発明は上記従来の装置がもつ問題点を解
決する手段を提供するものであり、さらには、電圧切り
換えも自動的に行い、電圧設定ミスによる事故を防止す
ることができる車載用加熱、冷却装置を提供することを
目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の車載用加熱、冷却装置は、電源電圧がD
C12Vと24Vの両方に使用できるように構成すると
ともに、サーモモジュールを備えた車載用加熱、冷却装
置において、DC12V仕様の2個のサーモモジュール
と、この2個のサーモモジュールを電源電圧がDC12
Vのときは並列接続に、また電源電圧がDC24Vのと
きは直列接続に切り換える切換スイッチとを設け、2個
のサーモモジュールを常にDC12Vで駆動させるよう
に構成している。
【0012】また、上記の構成において、サーモモジュ
ールを冷やすためのファンの電源を、切換スイッチの共
通接点部分からダイオードを介して供給するように構成
している。
【0013】さらに、本発明の車載用加熱、冷却装置
は、電源電圧がDC12Vと24Vの両方に使用できる
ように構成するとともに、サーモモジュールを備えた車
載用加熱、冷却装置において、DC12V仕様の2個の
サーモモジュールと、電源電圧がDC12Vか24Vか
を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出力に
よりオン・オフ動作して電源電圧がDC12Vのとき
は、2個のサーモモジュールを並列に接続し、また電源
電圧がDC24Vのときは、2個のサーモモジュールを
直列接続に切り換えるリレー回路とを備え、2個のサー
モモジュールを常にDC12Vで駆動させるように構成
している。
【0014】また、上記の構成において、リレー回路の
巻線へ供給する電源およびサーモモジュールを冷やすた
めのファンの電源を、リレー回路の共通接点部分からダ
イオード介して供給するように構成している。
【0015】
【作用】本発明は、DC12V仕様の2個のサーモモジ
ュールを使用し、この2個のサーモモジュールを、切換
スイッチによって、電源電圧がDC12Vのときは並列
接続とし、またDC24Vのときは直列接続とする。こ
のことにより、サーモモジュールは常にDC12Vが印
加される。これと同時に、サーモモジュールの発熱側を
冷やすファンへは、切換スイッチの共通接点部分からダ
イオードを介してDC12Vの電源が供給される。
【0016】さらに、本発明は、電源電圧がDC12V
か24Vかを検出する電圧検出回路の出力に応じて、リ
レー回路をオン・オフ動作をさせ、2個のサーモモジュ
ールを自動的に並列または直列接続にする。このことに
より、サーモモジュールは常にDC12Vが印加され
る。これと同時に、リレー回路の巻線およびサーモモジ
ュールの発熱側を冷やすファンへは、リレー回路の共通
接点部分からダイオードを介してDC12Vの電源が供
給される。
【0017】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
1は本発明の車載用加熱、冷却装置の第1の実施例を示
す回路図、図2は本発明の第2の実施例を示す回路図で
ある。
【0018】まず、図1に基づいて説明する。図中1
A、1BはDC12V仕様のサーモモジュール、2は自
動車のシガーライターソケットへ接続するシガーライタ
ープラグ、4はサーモモジュール1Aおよび1Bの発熱
側へ風を送り冷やすファン、S3 はバッテリー電圧がD
C12V車かDC24V車かで切り換える切換スイッチ
で、DC12V側へ切り換えた時には、2個のサーモモ
ジュール1A、1Bは並列接続となるように配線してい
る。また、この切換スイッチS3 をDC24V側へ切り
換えた時には、2個のサーモモジュール1A、1Bは直
列接続となるように配線している。S2 は収納庫内を加
熱するか冷却するかを選択する極性切換スイッチであ
る。なお、上記ファン4の電源は、切換スイッチS3
共通接点部分e、fからダイオードD1 、D2 を介して
接続点hから供給するように構成している。
【0019】このように第1の実施例においては、DC
12V仕様の2個のサーモモジュール1A、1Bを使用
し、電源電圧がDC12Vのときは、このサーモモジュ
ール1A、1Bを並列に接続し、またDC24Vのとき
は直列に接続することによって、サーモモジュール1
A、1Bへは常にDC12が印加される。また、これと
同時に、ファン4へはダイオードD1 およびD2 を介し
てDC12Vが供給される。すなわち、収納庫内を冷却
するときには、C点の電位はプラスとなるが、電源電圧
がDC12Vのときは、ダイオードD2 を介してファン
4へ供給される。一方、加熱のときは、d点の電位がプ
ラスとなるから、ダイオードD1 を介してファン4へ供
給される。
【0020】また、電源電圧がDC24Vのときは、接
点eおよびfは同電位で、b点に対しては、サーモモジ
ュール1A、1Bが同一性能であれば、半分のDC12
Vであるから、ダイオードD1 およびD2 を介してファ
ン4へDC12Vが供給される。勿論、ファン4の一端
をa点へ接続し、ファン4の極性を逆にしてもよい。
【0021】次に上述した切換スイッチS3 による電圧
の切り換えを自動的に行うように構成した本発明の第2
の実施例を図2に基づいて説明する。この実施例では、
図1における切換スイッチS1を、リレー回路Lに置き
かえて構成したものである。このリレー回路Lの巻線L
3 へは、電源電圧がDC12Vか24Vか、そして加熱
か冷却かにかかわらず、ファン4と同様にダイオードD
1 、D2 を介して、常にDC12Vが印加され、安定し
たリレー回路Lの動作が得られるように構成している。
【0022】このリレー回路Lを制御するのが、電圧検
出回路5を構成するトランジスタTR2 である。すなわ
ち、g点はダイオードD3 、D4 によって、加熱か冷却
かにかかわらず、b点に対してはDC12Vか、あるい
はDC24Vからダイオードの電圧降下分0.6Vを引
いた電圧が発生しているから、トランジスタTR1 でダ
イオードD5 のツェナー電圧(DC12VとDC24V
の中間)との比較を行い、DC12Vのときはトランジ
スタTR1 がオンとなり、トランジスタTR2をオンに
する。この時、リレー回路Lの接片は接点L1 側とな
り、サーモモジュール1A、1Bは並列に接続され、D
C12Vが印加される。
【0023】一方、電源電圧がDC24Vのときは、電
圧検出回路5のトランジスタTR1、TR2 はともにオ
フとなるから、リレー回路Lの接片は接点L2 側へ切り
換えられる。したがって、サーモモジュール1A、1B
は、直列接続となって、それぞれにDC12Vが印加さ
れる。なお、6は温度コントロール回路である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車載用加
熱、冷却装置では、図3で示す従来例のようにDC−D
Cコンバーターを用いる必要がないから、発熱等の心配
が全くなく、またコスト的にも、DC12V仕様の2個
のサーモモジュールの接続を並列または直列に切り換え
るだけで、常にDC12Vが両サーモモジュールへ印加
することができ、しかもファンにも常に12Vが供給で
き、著しく安価に構成することができる。
【0025】また、請求項3のように、電源電圧がDC
12Vか24Vかを検出する電圧検出回路の出力によっ
てオン・オフ動作するリレー回路を設けることにより、
電源電圧の切り換えも自動的に行うことができ、電圧設
定ミスによる事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車載用加熱、冷却装置の第1の実施例
を示す回路図である。
【図2】本発明の車載用加熱、冷却装置の第2の実施例
を示す回路図である。
【図3】従来の車載用加熱、冷却装置を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1、1A、1Bはサーモモジュールである。 2はシガーライタープラグである。 3はDC−DCコンバーターである。 4はファンである。 5は電圧検出回路である。 6は温度コントロール回路である。 S1 は電圧切換スイッチである。 S2 は極性切換スイッチである。 S3 は切換スイッチである。 Lはリレー回路である。 D1 〜D5 はダイオードである。 TR1 、TR2 はトランジスタである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧がDC12Vと24Vの両方に
    使用できるように構成し、サーモモジュールを備えた車
    載用加熱、冷却装置において、DC12V仕様の2個の
    サーモモジュールと、この2個のサーモモジュールを電
    源電圧がDC12Vのときは並列接続に、また電源電圧
    がDC24Vのときは直列接続に切り換える切換スイッ
    チを設け、2個のサーモモジュールを常にDC12Vで
    駆動させるように構成したことを特徴とする車載用加
    熱、冷却装置。
  2. 【請求項2】 サーモモジュールを冷やすためのファン
    の電源を、切換スイッチの共通接点部分からダイオード
    を介して供給するように構成したことを特徴とする請求
    項1の車載用加熱、冷却装置。
  3. 【請求項3】 電源電圧がDC12と24Vの両方に使
    用できるように構成し、サーモモジュールを備えた車載
    用加熱、冷却装置において、DC12V仕様の2個のサ
    ーモモジュールと、電源電圧がDC12Vか24Vかを
    検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出力によ
    りオン・オフ動作して電源電圧がDC12Vのとき2個
    のサーモモジュールを並列に接続し、また電源電圧がD
    C24Vのとき2個のサーモモジュールを直列接続に切
    り換えるリレー回路とを備え、2個のサーモモジュール
    を常にDC12Vで駆動させるように構成したことを特
    徴とする車載用加熱、冷却装置。
  4. 【請求項4】 リレー回路の巻線へ供給する電源および
    サーモモジュールを冷やすためのファンの電源を、リレ
    ー回路の共通接点部分からダイオードを介して供給する
    ように構成したことを特徴とする請求項3の車載用加
    熱、冷却装置。
JP33663394A 1994-12-26 1994-12-26 車載用加熱、冷却装置 Pending JPH08178498A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008147691A2 (en) * 2007-05-14 2008-12-04 Raytheon Company Electrical power converter for a simulated weapon device
FR2960050A1 (fr) * 2010-05-17 2011-11-18 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'alimentation electrique de cellules thermoelectriques
EP2939278B1 (de) * 2012-12-28 2018-04-18 Mahle International GmbH Wärmeübertrager

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