KR0138746Y1 - 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열구조 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조에 관한 것으로서, 차량용 냉/온장고의 일 측면에 열전소자에 의하여 흡수한 열을 외부로 방출시킬 수 있도록 돌출된 방열판과, 상기 방열판의 외측면 전체를 커버하도록 함몰되어 착탈 가능하게 끼움 결합될 수 있는 요입홈이 저면 일측에 형성된, 방열판을 통하여 방출되는 열을 전달받아 냉각시킬 수 있는 물통이 상호 결합됨으로써 종래의 공랭 방식에 수반되는 팬 모터의 소음의 제거할 뿐만 아니라, 주위의 온도 변화에 영향을 주지 않는 현저한 냉각 효과를 구현케 하는 것이다.

Description

차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조
본 고안은 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조에 관한 것으로서, 특히 차량용 냉/온장고의 내부에 설치된 열전소자에 의하여 흡수된 열을 방출함에 따라 발생되는 열을 효과적으로 식히기 위하여 방열판 둘레에 물이 충입된 물통이 착탈될 수 있도록 한 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 냉/온장고는 차량을 이용한 중/장거리의 여행 시에 차내에서의 음식물 섭취가 가능하도록 제공되는 것으로, 주로 콘솔박스 상단에 착/탈식으로 고정되며, 차량의 발생 전원(12.5V)을 시가-잭(Cigar Jack)으로부터 공급받아 냉장고 혹은 온장고로의 전환 사용이 가능하게 구성되는 것이다.
이와 같은 차량용 냉/온장고의 전환 사용이 가능하기 위해서는 열전소자(THERMOELECTRIC MATERIALS)가 내설되어 사용되는데, 상기 열전소자는 전원의 인가에 따라 한쪽에서는 열을 흡수하고(냉각) 다른 쪽에서는 흡수된 열을 방출하도록 된 것으로, 소형의 냉/온 장치에 주로 채택되어 사용된다.
상기한 열전소자의 동작 원리를 설명하면, 양(+)전류를 N형 반도체에 가하면 전자는 P형에서 N형으로 이동하고, 이때 콜드(COLD) 사이드의 열이 흡수되면서 콜드 사이드의 온도가 감소된다.
열 흡수는 전류의 크기와 열전소자의 개수에 비례하는데 흡수된 열은 소자를 통하여 핫(HOT) 사이드에 전달된다.
핫 사이드에 전달된 열은 시스템의 효율적인 작동을 위하여 방출시켜야 되는데, 주로 주위의 공기나 물에 핫 사이드의 열을 전달한다.
열 흡수는 가해지는 전류에 비례하지만 열전소자 자체에서 발생되는 주울(Joule) 열은 전류의 제곱에 비례하고 그 열의 반은 콜드 사이드에 전달되기 때문에 전류에서의 증가가 냉각 성능을 오히려 감소시킬 수 있다.
따라서, 최고의 냉각 성능을 유지하도록 최적의 전류치가 설정되도록 배려되어야 하며, 전류의 방향을 바꾸어 주면 위의 메커니즘은 반대로 되어 냉장 시스템은 온장 시스템으로 전환된다.
제1도는 종래의 차량용 냉/온장고의 공랭식 방열 구조를 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 차량용 냉/온장고가 효과적으로 사용되기 위해서는 흡수된 열을 방출시켜야 되므로 팬 모터(20)의 설치에 따라 열이 배출될 수 있도록 방열판(10)이 냉/온장고 일단에 돌출 되어 대기와 접촉되도록 설치된다.
그러나, 정숙함을 요구하는 차내에서 냉/온장고를 사용하게 되면, 팬 모터(20)의 구동에 의한 소음이 발생되는 문제점이 있었고, 팬 모터(20)에 따라 방출된 열에 의하여 밀폐된 차내의 온도가 상승됨으로 실내의 쾌적함을 방해하는 요인이 되었다.
또한, 공랭식 자체의 메커니즘이 대기와의 접촉에 의하여 냉각 효과를 얻을 수 있도록 설계되어 있어서 현실적으로 냉각 효과가 적은 문제점이 있다.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은 방열판과 물통을 결합시킴으로써 공랭 방식에 수반되는 팬 모터의 소음을 제거함과 동시에 주위의 온도 변화에 영향을 주지 않게 하는 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조는, 차량용 냉/온장고의 일 측면에 열전소자에 의하여 흡수한 열을 외부로 방출시킬 수 있도록 돌출된 방열판과, 상기 방열판의 외측면 전체를 커버하도록 함몰되어 착탈 가능하게 끼움 결합될 수 있는 요입홈이 저면 일측에 형성된, 방열판을 통하여 방출되는 열을 전달받아 냉각시킬 수 있는 물통이 구비되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 종래의 차량용 냉/온장고의 공랭식 방열 구조를 도시한 사시도.
제2도는 본 고안에 따른 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조를 도시한 분해 사시도.
제3도는 제2도의 방열 구조를 도시한 단면도.
제4도는 본 고안에 따른 수냉식 방열 구조의 성능을 공랭식과 비교한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 차량용 냉/온장고 101 : 열전소자
102 : 방열판 110 : 물통
111 : 요입홈
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안에 따른 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조를 도시한 분해 사사시도이고, 제3도는 제2도의 방열 구조를 도시한 단면도이다.
상기 도면에서, 부호 100은 본 고안의 차량용 냉/온장고(100)를 지시한 것으로서, 그 내부에는 온도 제어를 위하여 열전소자(101)가 설치되고, 이 열전소자(101)는 전원의 인가에 따라 한쪽 면에서는 열을 흡수하고(냉각) 다른 쪽면에서는 흡수된 열을 방출하도록 되어 있다.
상기 차량용 냉/온장고(100) 본체의 외측면에는 열전소자(101)에 의하여 흡수한 열을 외부로 방출시킬 수 있는 알루미늄재의 방열판(102)이 다수의 박판이 소정 간격을 두고 겹쳐진 상태로 돌출된다.
상기 방열판(102)의 외측면 둘레에는 물을 담은 물통(110)이 방열판(102)으로부터 열을 전달받아 냉각시키기 위하여 착탈 가능하게 결합된다. 여기서, 물통(110)의 저면 일측에는 방열판(102) 전체를 커버하여 에워쌀 수 있도록 요입홈(111)이 함몰 형성되고, 이 요입홈(111)은 방열판(102) 둘레에 밀착되어 억지 끼워 맞춤 가능한 크기로 되어 있다. 이는 별도의 고정 수단이 없이 물통(110) 내에서 가열된 물을 간편하게 교체하기 위함이다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조의 작용을 제3도 및 제4도를 참조하여 살펴보기로 한다.
주로 차량의 콘솔 박스 상단에 장착된 차량용 냉/온장고(100)는 시가-잭에 의하여 전원을 공급받아 가동되면, 열전소자(101)에 의해서 열의 흡수 및 방출 작용에 의하여 냉장고 또는 온장고의 역할을 수행한다. 여기서의 구체적 열전달에 관한 설명은 전술한 바와 같으므로 중복 설명은 피하기로 한다.
이때, 열전소자(101)의 열 방출부 쪽에 연결 설치된 방열판(102) 둘레에는 물이 담긴 물통(110)이 요입홈(111)과 상호 대응되도록 긴밀하게 결합되어 있으므로 방열판(102)을 통해 발열되는 열은 차 내부로 퍼지지 않고 물통(110)의 요입홈(111) 쪽을 거쳐 물통(110) 내부로 전달됨으로써 차가운 물에 의하여 냉각된다.
물론, 상기 물통(110)의 외면은 적어도 요입홈(111) 부분을 제외하고는 단열 처리되면, 방열판(102)으로부터 전달된 열에 의하여 물의 수온이 차 실내의 온도를 상승시킬 정도로 높아지는 현상을 차단시킬 수 있어서 매우 바람직하다.
이후, 물통(110)의 수온이 일정 온도 이상으로 높아지면, 방열판(102)위에 억지 끼움 결합된 물통(110)을 간단히 이탈시켜 차가운 물로 대체하기만 하면 된다.
따라서, 방열판(102)을 통해 방출되는 열은 물통(110)에 직접적으로 접촉되어 물에 의하여 냉각될 수 있으므로 냉각 성능의 현저한 향상이 이루어지고, 이는 제4도의 공랭식과 대비한 그래프에 도시된 바와 같이 성능의 우수성이 구현된다.
또한, 본 고안은 종래와 같은 공랭식 방열 구조에 필요한 팬 모터를 사용할 필요가 없으므로 소음 발생이 없는 정숙한 차내의 분위기를 연출할 수 있으며, 방열판(102)에 의하여 물통(110)내의 충입된 물이 가열되면 온수로의 활용도 가능해진다.
상술한 본 고안에 의하면, 종래에 비하여 간단한 구조로 방열 효과를 뛰어나게 하므로 원활한 열전달 기능에 수반하여 냉/온장고의 성능을 향상시킴은 물론, 온수의 활용이나 팬 모터를 사용할 필요가 없는 등 사용자의 안락감 및 편의성을 더욱 증대시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 차량용 냉/온장고의 일 측면에 열전소자에 의하여 흡수한 열을 외부로 방출시킬 수 있도록 돌출된 방열판과, 상기 방열판의 외측면 전체를 커버하도록 함몰되어 착탈 가능하게 끼움 결합될 수 있는 요입홈이 저면 일측에 형성된, 방열판을 통하여 방출되는 열을 전달받아 냉각시킬 수 있는 물통이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉/온장고의 수냉식 방열 구조.
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