KR101154614B1 - Cooling and heating device for rear seat passenger of vehicle - Google Patents

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KR101154614B1
KR101154614B1 KR1020100080432A KR20100080432A KR101154614B1 KR 101154614 B1 KR101154614 B1 KR 101154614B1 KR 1020100080432 A KR1020100080432 A KR 1020100080432A KR 20100080432 A KR20100080432 A KR 20100080432A KR 101154614 B1 KR101154614 B1 KR 101154614B1
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김선동
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Abstract

냉온장 장치의 냉장 및 온장의 극성 변환시, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실 내부 온도를 높이거나 낮춤으로써, 열전소자의 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치가 제공된다. 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치는, 차량의 후석에 위치되며, 일측으로 개방되는 냉온장 장치의 저장실; 유입 덕트와 배출 덕트로 이루어지며, 유입 덕트는 실내측으로 향하고, 배출 덕트는 실내와 트렁크룸을 구획하는 차체 격벽을 통해 트렁크룸과 연통되게 설치되어 유입 덕트를 통해 유입된 실내 공기를 배출 덕트로 배출하며, 유입 덕트와 배출 덕트 사이에 냉온장 저장실의 일측면이 접촉되게 설치되는 덕트; 저장실 하부에 설치되며, 전류의 흐름 방향에 따라 일측부에서 저장실 내의 열을 흡열할 경우, 타측부에서 덕트 내로 방열하고, 일측부에서 저장실 내로 열을 방열할 경우, 타측부에서 덕트 내의 열을 흡열하는 열전소자; 실내 공기를 유입 덕트를 통해 유입하여 배출 덕트로 배출되도록 덕트 내에 설치되는 쿨링팬; 및 저장실을 개폐하는 도어를 포함하되, 냉장 및 온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실 내부로 순환시킨 후 외부로 배출함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 것을 특징으로 한다.In the refrigerating of the cold storage device and the polarity conversion of the warm temperature, there is provided a cold storage device for a vehicle rear seat user that can improve the durability of the thermoelectric element by increasing or decreasing the temperature inside the storage compartment while delaying the polarity change time. The cold storage device for a vehicle rear seat user is located in a rear seat of a vehicle and includes a storage compartment of a cold storage device opened to one side; It consists of an inlet duct and an outlet duct, and the inlet duct is directed to the interior side, and the outlet duct is installed in communication with the trunk room through the body bulkhead partitioning the room and the trunk room to discharge the indoor air introduced through the inlet duct to the outlet duct. A duct installed between the inlet duct and the outlet duct so that one side of the cold / cold storage compartment contacts; It is installed in the lower part of the storage compartment, and in the case of absorbing heat in the storage compartment from one side according to the direction of current flow, in case of dissipating heat into the duct from the other side and dissipating heat into the storage compartment from one side, the heat absorbing heat in the duct from the other side A thermoelectric element; A cooling fan installed in the duct so that indoor air is introduced through the inlet duct and discharged into the outlet duct; And including a door for opening and closing the storage compartment, if the polarity change is necessary for the refrigerating and warming, by circulating the air to cool the heat generating unit into the storage compartment and then discharged to the outside, characterized in that to delay the polarity change time.

Description

차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치 {Cooling and heating device for rear seat passenger of vehicle}Cooling and heating device for rear seat passengers {Cooling and heating device for rear seat passenger of vehicle}

본 발명은 차량의 냉온장 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 열전소자(using thermoelectric element)를 이용하여 냉장 및 온장 기능을 변환시키는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cold storage devices for vehicles, and more particularly, to cold storage devices for vehicle rear seat users who convert refrigeration and warming functions using a thermoelectric element.

오늘날, 자동차는 자가용 승용차 및 레저용 차량의 보급이 증가함에 따라 편안한 느낌을 제공받을 수 있도록 여러 가지 편의시설이 구비되도록 제작되고 있다.Today, automobiles are manufactured to be equipped with various convenience facilities to provide a comfortable feeling as the spread of private cars and recreational vehicles increases.

예를 들면, 운전석과 조수석 사이에 설치되어 내용물을 수납할 수 있는 콘솔박스, 후석의 좌우 시트 사이에 설치되는 암레스트 겸용 수납박스, 차량 실내와 트렁크룸을 구획함과 아울러 후석 시트의 등받이부를 지지하는 차체 격벽에 설치되는 트렁크측 수납박스를 예로 들 수 있다.For example, a console box installed between the driver's seat and the passenger seat for storing contents, an armrest storage box installed between the left and right seats of the rear seat, partitioning the vehicle interior and the trunk room, and supporting the back seat of the rear seat For example, the trunk-side storage box is installed in the vehicle body partition wall.

이러한 콘솔박스와 암레스트 겸용 수납박스 및 트렁크측 수납박스는 최근 들어 내용물을 수납하는 기능 이외에, 탑승자의 편의를 도모하기 위해 겨울철에 음료수 등의 내용물을 따뜻하게 유지하는 온장 기능과, 여름철에 음료수 등의 내용물을 차갑게 유지하는 냉장 기능이 발휘되도록 개발되고 있다.The console box, the armrest storage box and the trunk side storage box have a function of storing contents in recent years, as well as a warming function of keeping contents of drinks, such as drinks, in the winter, for the convenience of passengers, and drinks in the summer. Has been developed to demonstrate the refrigeration function to keep the contents cold.

이러한 냉온장 장치의 일례로서, 대한민국 공개특허번호 제10-2007-0069058호에는 열전소자 모듈을 이용한 자동차 후석측 냉온장 장치가 있다.As an example of such a cold storage device, Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0069058 discloses a car rear seat cooling device using a thermoelectric module.

도 1은 종래의 기술에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a cold and cold device for a rear seat user according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(20)는 2종류의 금속 끝을 접속시켜 전류를 흘려보내면 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 열전소자(22)의 특성을 이용하여 식품을 보관할 수 있는 저장실에 흡열부를 부착하여 냉장 기능을 하는 장치로서, 열전소자 모듈(22)에 인가되는 전류 흐름 방향에 따라 냉온장 장치(20)를 냉장고 또는 온장고 기능으로 사용할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, the cold / cold storage device 20 for the rear seat user of the vehicle 10 connects two types of metal tips to flow current, so that one terminal absorbs heat in the current direction, and the other terminal A device having a refrigeration function by attaching a heat absorbing portion to a storage compartment capable of storing food using characteristics of the thermoelectric element 22 that generates heat, and according to a current flow direction applied to the thermoelectric element module 22, ) Can be used as a refrigerator or a warmer function.

구체적으로, 날씨가 더운 여름철에는 주로 냉온장 장치(20)를 냉장고 기능으로 사용하게 된다. 즉, 열전소자 모듈(22)의 일측부에서 저장실(10) 내의 열을 흡열하도록 함과 아울러 타측부에서 덕트 내로 방열하도록, 열전소자 모듈(22)에 인가되는 전류 흐름 방향을 변경시킨 후, 쿨링팬을 작동시킨다.Specifically, in the hot summer days, the cold and hot device 20 is mainly used as a refrigerator function. That is, after changing the current flow direction applied to the thermoelectric module 22 so as to absorb heat in the storage compartment 10 at one side of the thermoelectric module 22 and radiate heat into the duct at the other side, cooling is performed. Start the fan.

이렇게 되면, 냉온장 장치(20)내의 저장실(21) 공기는 열전소자 모듈(22)의 일측부에서 열을 빼앗겨 점차적으로 저온 상태가 되며, 그 결과 저장실(21)의 내부는 냉장고 역할을 하게 되어, 저장실(21) 내에 저장된 음료수병 등의 물품은 항상 저온 상태를 유지할 수 있게 된다.In this case, the air in the storage compartment 21 in the cold / cold device 20 is deprived of heat from one side of the thermoelectric module 22 and gradually becomes a low temperature state. As a result, the inside of the storage compartment 21 serves as a refrigerator. The article, such as a beverage bottle stored in the storage compartment 21 can always maintain a low temperature state.

이때, 쿨링팬이 작동되고 있는 상태이기 때문에, 차량 실내의 공기가 쿨링팬의 강제 흡입력에 의해 유입 덕트를 통해 유입된 다음, 열전소자 모듈(22)의 타측부와 열교환 된 후, 배출 덕트를 통해 트렁크룸으로 배출된다.At this time, since the cooling fan is operating, air in the vehicle interior is introduced through the inlet duct by the forced suction force of the cooling fan, and then heat exchanged with the other side of the thermoelectric module 22, and then through the exhaust duct. It is discharged to the luggage compartment.

한편, 날씨가 추운 겨울철에 주로 냉온장 장치를 온장고 기능으로 사용하게 된다. 즉, 열전소자 모듈(22)의 일측부에서 방열 작용이 일어나도록 함과 아울러 타측부에서 흡열 작용이 일어나도록, 열전소자 모듈(22)에 인가되는 전류 흐름 방향을 변경시킨 후, 쿨링팬을 작동시킨다. 이렇게 되면, 냉온장 장치(20) 내의 저장실(21) 공기는 열전소자 모듈(22)의 일측부에서 방열되는 열에 의해 점차적으로 고온 상태로 되며, 그 결과 저장실(21)의 내부는 온장고 역할을 하게 되어, 저장실(21) 내에 저장된 음료수병 등의 물품은 항상 따뜻한 상태를 유지할 수 있게 된다. 이때, 상기 쿨링팬이 작동되고 있는 상태이기 때문에, 차량 실내의 공기가 상기 쿨링팬의 강제 흡입력에 의해 유입 덕트를 통해 유입된 다음, 열전소자 모듈(22)의 타측부와 열교환 된 후, 배출 덕트를 통해 트렁크룸으로 배출된다.On the other hand, in the cold winter weather, the cold and warming device is mainly used as a warmer function. That is, the cooling fan is operated after changing the current flow direction applied to the thermoelectric module 22 so that the heat dissipation action occurs at one side of the thermoelectric module 22 and the endothermic action occurs at the other side. Let's do it. In this case, the air in the storage compartment 21 in the cold / warm apparatus 20 gradually becomes a high temperature state by heat radiating from one side of the thermoelectric module 22, so that the interior of the storage compartment 21 serves as a warmer. Thus, articles such as beverage bottles and the like stored in the storage compartment 21 can always be kept warm. At this time, since the cooling fan is operating, air in the vehicle is introduced through the inlet duct by the forced suction force of the cooling fan, and then heat exchanged with the other side of the thermoelectric element module 22, and then the exhaust duct. Through the trunk room.

그러나 종래의 기술에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치는 발열부를 실내 공기를 이용하여 공냉시킴으로써 흡열부의 흡열 성능을 유지시키기 위해 실내공기를 이용하여 상기 발열부를 공냉시킬 수 있는 장치가 추가로 필요하게 된다. 또한, 종래의 기술에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치는 열전소자의 전류를 한쪽 방향으로 보내기 때문에 냉방 기능만을 수행하며, 전술한 바와 같이 열전소자의 전류 극성을 바꿔줄 경우, 열전소자의 흡열부와 발열부의 특성이 바뀌지만, 급격한 변화 및 빈번한 극성 변화는 열전소자에 열 충격이 발생하여 내구성이 떨어진다는 문제점이 있다.
However, the cold storage device for a rear seat user according to the prior art requires an apparatus capable of air-cooling the heat generating unit using indoor air to maintain the endothermic performance of the heat absorbing unit by air cooling the heat generating unit using indoor air. do. In addition, the cold and cold apparatus for the rear seat user according to the prior art performs only the cooling function because the current of the thermoelectric element is sent in one direction, if the current polarity of the thermoelectric element as described above, the endotherm of the thermoelectric element Although the characteristics of the part and the heat generating part are changed, a sudden change and frequent polarity change have a problem in that the thermal shock occurs in the thermoelectric element, thereby deteriorating durability.

1) 대한민국 등록특허번호 제10-756987호(출원일: 2005년 11월 28일), 발명의 명칭: "자동차의 암레스트에 설치된 냉온장 장치"1) Republic of Korea Patent No. 10-756987 (application date: November 28, 2005), the title of the invention: "cold and cold device installed on the armrest of the car" 2) 대한민국 공개특허번호 제2007-69058호(공개일: 2007년 07월 02일), 발명의 명칭: "열전소자 모듈을 이용한 자동차 후석측 냉온장장치"2) Republic of Korea Patent Publication No. 2007-69058 (published: July 02, 2007), the title of the invention: "Automatic car rear-cooling device using the thermoelectric module module" 3) 대한민국 공개특허번호 제2009-62181호(공개일: 2009년 06월 17일), 발명의 명칭: "열전소자를 이용한 차량용 냉각박스 및 그의 냉각 방법"3) Republic of Korea Patent Publication No. 2009-62181 (published: June 17, 2009), the title of the invention: "Vehicle cooling box using a thermoelectric element and its cooling method" 4) 대한민국 공개특허번호 제2009-89678호(공개일: 2009년 08월 24일), 발명의 명칭: "열전소자 모듈을 이용한 차량용 냉온장 장치"4) Republic of Korea Patent Publication No. 2009-89678 (published: August 24, 2009), the title of the invention: "Vehicle cold and cold device using a thermoelectric module"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 냉온장 장치의 냉장 및 온장의 극성 변환시, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용하여, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실 내부 온도를 높이거나 낮춤으로써, 열전소자의 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치를 제공하기 위한 것이다.
The technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems, by applying a structure that circulates the air for cooling the heat generating unit to the inside of the storage compartment and discharge to the outside of the vehicle during polarization of the refrigerating and cooling of the cold storage device, polarity The present invention is to provide a cold storage device for a rear seat user who can improve durability of a thermoelectric element by raising or lowering a temperature inside a storage compartment while delaying a change time.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치는, 차량의 후석에 위치되며, 일측으로 개방되는 냉온장 장치의 저장실; 유입 덕트와 배출 덕트로 이루어지며, 상기 유입 덕트는 실내측으로 향하고, 상기 배출 덕트는 실내와 트렁크룸을 구획하는 차체 격벽을 통해 상기 트렁크룸과 연통되게 설치되어 상기 유입 덕트를 통해 유입된 실내 공기를 상기 배출 덕트로 배출하며, 상기 유입 덕트와 배출 덕트 사이에 상기 냉온장 저장실의 일측면이 접촉되게 설치되는 덕트; 상기 냉온장 장치의 저장실 하부에 설치되며, 전류의 흐름 방향에 따라 일측부에서 상기 저장실 내의 열을 흡열할 경우, 타측부에서 상기 덕트 내로 방열하고, 일측부에서 상기 저장실 내로 열을 방열할 경우, 타측부에서 상기 덕트 내의 열을 흡열하는 열전소자; 실내 공기를 유입 덕트를 통해 유입하여 배출 덕트로 배출되도록 상기 덕트 내에 설치되는 쿨링팬; 및 상기 냉온장 장치의 저장실과 상기 덕트 사이를 개폐하는 도어를 포함하되, 냉장 에서 온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 상기 저장실 내부로 순환시켜 상기 저장실 내부 온도를 낮춘 후 외부로 배출함으로써, 상기 저장실의 극성 변화 시간을 지연시키는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the cold-heating device for a rear seat user according to the present invention, located in the rear seat of the vehicle, the storage compartment of the cold-heating device is opened to one side; It consists of an inlet duct and an outlet duct, the inlet duct is directed to the interior side, the outlet duct is installed in communication with the trunk room through a body partition wall partitioning the room and the trunk room to receive the indoor air introduced through the inlet duct A duct which is discharged to the discharge duct and is installed such that one side surface of the cold / cold storage chamber is contacted between the inlet duct and the discharge duct; When installed in the lower portion of the storage compartment of the cold and cold storage device, in the case of absorbing heat in the storage compartment from one side according to the flow direction of the current, the other side to radiate heat into the duct, the other side to radiate heat into the storage compartment, A thermoelectric element that absorbs heat in the duct at the other side; A cooling fan installed in the duct to introduce indoor air through the inlet duct and to be discharged into the outlet duct; And a door that opens and closes between the storage compartment of the cold storage device and the duct, and when a polarity change is required from refrigeration to warming, air that cools the heat generating unit is circulated into the storage compartment to lower the internal temperature of the storage compartment and then to the outside. By discharging, the polarity change time of the storage chamber is delayed.

여기서, 상기 도어는, 냉장에서 온장으로 극성 변경 시에 Close에서 Open으로 변경되고, 냉각되었던 냉온장 장치 표면에 발열된 온기를 넣어 주며, 냉온장 장치가 급속하게 온장으로 변환되며, 상기 도어는, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 Open에서 Close로 복귀한다.Here, the door is changed from refrigeration to warmth, and is changed from close to open, and puts heat generated on the surface of the cold storage device that has been cooled, and the cold storage device is rapidly converted into warmth. If thermal equilibrium has elapsed after a certain time, it will return from Open to Close.

여기서, 상기 도어는, 온장에서 냉장으로 극성 변경 시에 Close에서 Open으로 변경되고, 냉온장 장치 표면에 냉기를 넣어 주며, 냉온장 장치가 급속하게 냉장으로 변환되며, 상기 도어는, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 Open에서 Close로 복귀한다.
Here, the door is changed from close to open when the polarity is changed from warm to cold, put cold air on the surface of the cold storage device, the cold storage device is rapidly converted to cold, the door, a predetermined time has elapsed When thermal equilibrium is achieved, it returns from Open to Close.

본 발명에 따르면, 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치의 냉장 및 온장의 극성 변환시, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실 내부 온도를 높이거나 낮출 수 있다. 이에 따라 열전소자에 발생할 수 있는 열 충격을 방지함으로써 열전소자의 내구성을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, during the refrigerating of the cold storage device for the rear seat user and the change in the polarity of the warm temperature, by applying a structure that circulates the air for cooling the heat generating unit inside the storage compartment and then discharges to the outside of the vehicle, while delaying the polarity change time The temperature inside the reservoir can be raised or lowered. Accordingly, durability of the thermoelectric device may be improved by preventing thermal shock that may occur in the thermoelectric device.

도 1은 종래의 기술에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치에 인가되는 제어신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치에서 열전소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치가 온장에서 냉장으로 극성 변환하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치가 냉장에서 온장으로 극성 변환하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a cold and cold device for a rear seat user according to the prior art.
2 is a view showing a cold and cold device for the rear seat user according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a control signal applied to the cold and cold apparatus for the rear seat user according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the structure of a thermoelectric element in a cold / heating apparatus for a rear seat user according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are views for explaining a case in which a cold storage device for a rear seat user according to an exemplary embodiment of the present invention converts polarity from warm to cold.
6A and 6B are views for explaining a case in which a cold storage device for a rear seat user according to an embodiment of the present invention converts polarity from refrigeration to warm temperature.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a cold and cold device for the rear seat user according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)는, 저장실(110), 열전소자(120), 흡열부(130), 방열판(140), 도어(150) 및 단열재(160) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the cold / hot storage device 100 for a rear seat user according to an exemplary embodiment of the present invention includes a storage compartment 110, a thermoelectric element 120, a heat absorbing unit 130, a heat sink 140, and a door ( 150) and the insulation 160 may be included.

먼저, 냉온장 장치(100)는 차량의 후석 시트의 중앙에 위치하며, 일측으로 개방된 저장실 또는 용기(110)가 구비된다.First, the cold and warm device 100 is located in the center of the rear seat of the vehicle, and is provided with a storage compartment or a container 110 opened to one side.

열전소자(120)는 상기 냉온장 장치 하부에 설치되어, 전류의 흐름 방향에 따라 일측부에서 상기 저장실 내의 열을 흡열할 때에는 타측부에서 상기 덕트(180)내로 방열하고, 일측부에서 상기 저장실 내로 열을 방열할 때는 타측부에서 상기 덕트(180)내의 열을 흡열한다. 예를 들면, 열전소자(120)는 냉장시 저장실(110)을 0℃로 냉각하고, 발열부를 통해 60℃까지 상승하게 되며, 만일, 실내의 온도가 23℃라면, 냉장시 저장실(110)은 0℃로 냉각되지만, 발열부를 통해 공기가 덕트(180)쪽의 공기는 60℃가 되며, 이후, 방열판(140) 및 쿨링팬(170)을 통과하면 배출 덕트를 통해 45℃의 공기가 트렁크룸 쪽으로 배출된다. 이때, 트렁크룸은 약 35℃에서 43℃ 정도로 증가하게 된다.The thermoelectric element 120 is installed below the cold / cold device, and radiates heat into the duct 180 from the other side and absorbs heat in the storage compartment from one side according to the current flow direction, and from one side into the storage compartment. When radiating heat, the other side absorbs heat in the duct 180. For example, the thermoelectric element 120 cools the storage compartment 110 at 0 ° C. during the refrigeration and rises to 60 ° C. through the heat generating unit. If the indoor temperature is 23 ° C., the storage compartment 110 at the time of refrigeration is Although cooled to 0 ° C., air through the heat generating unit is 60 ° C. toward the duct 180, and after passing through the heat sink 140 and the cooling fan 170, air at 45 ° C. is passed through the exhaust duct to the trunk room. To the side. At this time, the trunk room is increased to about 43 ℃ to about 35 ℃.

흡열부(130)는 상기 열전소자(120)의 동작에 의해 냉온장 장치의 저장실(110) 내의 열을 흡수한다.The heat absorbing unit 130 absorbs heat in the storage compartment 110 of the cold / cold device by the operation of the thermoelectric element 120.

방열판(140)은 상기 열전소자(120) 하부의 덕트(180) 상에 설치되어 발생된 열을 방열한다.The heat sink 140 radiates heat generated by being installed on the duct 180 under the thermoelectric element 120.

단열재(160)는 상기 저장실(110) 내의 온도가 변화하지 않고 유지되도록 상기 저장실(110)을 외부와 차단하는 역할을 한다.The insulation 160 serves to block the storage compartment 110 from the outside so that the temperature in the storage compartment 110 is maintained without changing.

덕트(180)는 유입 덕트와 배출 덕트로 이루어지며, 상기 유입 덕트는 실내측으로 향하고, 상기 배출 덕트는 실내와 트렁크룸을 구획하는 차체 격벽을 통해 상기 트렁크룸과 연통되게 설치되어 상기 유입 덕트를 통해 유입된 실내 공기를 상기 배출 덕트로 배출하며, 상기 유입 덕트와 배출덕트 사이에 상기 냉온장 장치의 일측면이 접촉되게 설치된다.Duct 180 is composed of an inlet duct and an outlet duct, the inlet duct is directed to the interior side, the outlet duct is installed in communication with the trunk room through the body bulkhead partitioning the room and the trunk room through the inlet duct The introduced indoor air is discharged to the discharge duct, and one side surface of the cold storage device is installed to be in contact with the inlet duct and the discharge duct.

쿨링팬(170)은 실내 공기를 유입 덕트를 통해 유입하여 배출 덕트로 배출되도록 상기 덕트(180) 내에 설치된다.The cooling fan 170 is installed in the duct 180 so that indoor air is introduced through the inlet duct and discharged to the discharge duct.

본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)는 예를 들면, 냉장→온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실(110) 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실(110) 내부 온도를 높일 수 있다.The cold storage device 100 for a rear seat user according to an embodiment of the present invention, for example, when polarity conversion is required from refrigeration to warm temperature, circulates air that cools the heat generating unit into the storage compartment 110 and then outside the vehicle. By applying the discharge structure, the internal temperature of the storage compartment 110 can be increased while delaying the polarity change time.

도어(150)는 냉온장 장치의 저장실(110)을 개폐하며, 다시 말하면, 냉장에서 온장으로 극성 변경 시에 도어(150)를 Close에서 Open으로 변경하면, 냉각되었던 0℃ 냉온장 장치 표면에 발열된 60℃ 온기를 넣어 줌으로써, 급속 냉온장 변환이 가능하게 된다. 예를 들면, 후석 콘솔 모듈 스위치(200)의 냉장→온장 또는 온장→냉장 변환을 선택하면, 도어(150)가 Close에서 Open으로 변경된다. 이에 따라 열전소자(120)를 열 충격으로 부터 보호할 수 있다. 이후, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 도어(150)는 Open에서 Close로 복귀된다. 또한, 온장에서 냉장으로 극성 변경 시에도 동일한 원리가 적용되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The door 150 opens and closes the storage compartment 110 of the cold / cold storage device. In other words, when the door 150 is changed from close to open when the polarity is changed from refrigeration to warm temperature, heat is generated on the surface of the 0 ° C. cold storage device that has been cooled. The rapid cold / cold conversion is enabled by putting the warmed 60 ° C warmth. For example, when refrigeration → heating or warming → refrigeration conversion of the rear seat console module switch 200 is selected, the door 150 is changed from close to open. Accordingly, the thermoelectric element 120 may be protected from thermal shock. Thereafter, if a thermal balance is achieved after a predetermined time elapses, the door 150 returns from open to close. In addition, since the same principle is applied when changing the polarity from warming to refrigeration, a description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)에 따르면, 냉장 및 온장의 극성 변환시, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실 내부 온도를 높이거나 낮출 수 있다. 이에 따라 열전소자에 발생할 수 있는 열 충격을 방지함으로써 열전소자의 수명을 개선할 수 있다.According to the cold storage device 100 for a vehicle rear seat user according to an embodiment of the present invention, by applying a structure that circulates the air to cool the heat generating unit inside the storage compartment and then discharges it to the outside of the vehicle during polarization of the refrigerating and warming, The temperature inside the reservoir can be raised or lowered while delaying the polarity change time. Accordingly, it is possible to improve the life of the thermoelectric element by preventing thermal shock that may occur in the thermoelectric element.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치에 인가되는 제어신호를 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 3 is a view for explaining a control signal applied to the cold and cold apparatus for the rear seat user according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)는 후석 콘솔 모듈 스위치(200)에 의해 제어신호를 인가받음으로써, 냉장 및 온장의 변환이 가능하며, 냉장→온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실(110) 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실(110) 내부 온도를 높이게 된다. 또한, 온장→냉장으로 극성 변환이 필요할 경우, 흡열부(130)를 통과한 공기를 저장실(110) 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실(110) 내부 온도를 낮출 수 있다.Referring to FIG. 3, the cold storage device 100 for a rear seat user according to an exemplary embodiment of the present invention receives control signals by the rear seat console module switch 200, and thus, refrigeration and warming can be converted. If the polarity needs to be changed from refrigeration to warming, the air cooling the heat generating unit is circulated into the storage compartment 110 and then discharged to the outside of the vehicle, thereby increasing the temperature inside the storage compartment 110 while delaying the polarity change time. do. In addition, when polarity change is necessary from warming to refrigeration, by applying a structure that circulates the air passing through the heat absorbing unit 130 into the storage compartment 110 and discharges it to the outside of the vehicle, the storage compartment during delaying the polarity change time ( 110) It can lower the internal temperature.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치에서 열전소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the structure of a thermoelectric element in a cold / heating apparatus for a rear seat user according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 열전소자(120)는 세라믹판(121a, 121b), 전기 전도판(122a, 122b), P형 반도체(123), N형 반도체(124), 양극(125) 및 음극(126)을 포함하며, 열전소자(120)는 전류의 흐름 방향에 일측부에서 방열 작용이 이루어짐과 아울러 타측부에서 흡열 작용이 이루어지고, 양극(125) 및 음극(126)의 극성을 변환하면, 일측부에서 흡열 작용이 이루어짐과 아울러 타측부에 방열 작용이 이루어지도록 구성되어 있다. 열전소자(120)는 이종의 금속을 접합하여 한 방향으로 전류를 가하면 흡열 또는 발열 반응이 일어나는 펠티에(Peltier) 효과를 이용한다.Referring to FIG. 4, the thermoelectric element 120 may include ceramic plates 121a and 121b, electrically conductive plates 122a and 122b, a P-type semiconductor 123, an N-type semiconductor 124, an anode 125, and a cathode ( 126, the thermoelectric element 120 has a heat dissipation action at one side in the flow direction of the current and an endothermic action at the other side, and converts the polarity of the positive electrode 125 and the negative electrode 126, The endothermic action is made at one side and the heat dissipation action is made at the other side. The thermoelectric element 120 uses a Peltier effect in which an endothermic or exothermic reaction occurs when a heterogeneous metal is bonded and applied with a current in one direction.

구체적으로, 펠티에 효과의 원리는, 이종의 금속을 접합한 상태에서 전압을 가하게 되면 양쪽 금속 사이에서 전위차 발생하고, 이때, 전자는 에너지 전위가 높은 반도체의 전도대로 이동하게 되며, 또한, 전자는 준위차를 뛰어넘을 만큼의 에너지를 필요로 하므로 주위로부터 열에너지를 흡수하게 되고, 이러한 흡열 작용으로 접합부의 온도가 떨어지게 된다.Specifically, the principle of the Peltier effect is that when a voltage is applied in a state in which dissimilar metals are bonded, a potential difference occurs between the two metals, at which time the electrons move to the conduction band of a semiconductor having a high energy potential, and the electrons are leveled. Since it requires enough energy to exceed the car, it absorbs heat energy from the surroundings, and the endothermic action lowers the temperature of the junction.

이러한 열전소자(120)의 구성은 여러 가지가 있으나, 예를 들면, N형 반도체 소자와 P형 반도체 소자들로 이루어진 반도체 열전소자들이 교대로 배열되어 있으며, 전원의 극성을 서로 바꾸면 열이 흡수되고 방열되는 방향을 변화시킬 수 있게 된다.The thermoelectric element 120 may have various configurations, for example, semiconductor thermoelectric elements including N-type semiconductor elements and P-type semiconductor elements are alternately arranged, and heat is absorbed when the polarities of the power sources are changed. It is possible to change the direction of heat dissipation.

한편, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치가 온장에서 냉장으로 극성 변환하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.Meanwhile, FIGS. 5A and 5B are diagrams for describing a case in which a cold storage device for vehicle rear seat users according to an embodiment of the present invention converts polarity from warming to refrigeration.

본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)는, 냉장 기능에서 온장 기능으로 변환하기 위해 열전소자(120)의 전류 극성을 바꿔줄 필요가 있다. 하지만 전술한 바와 같이, 급격한 온도 변화가 이루어질 경우나, 빈번한 변화가 이루어질 경우, 열전소자(120)에 발생하는 열 충격에 의해 정상 작동이 이루어지지 않거나, 내구 수명의 저하를 초래할 수 있다.The cold / warm apparatus 100 for a rear seat user according to an exemplary embodiment of the present invention needs to change the current polarity of the thermoelectric element 120 in order to convert from the refrigerating function to the warming function. However, as described above, when a sudden temperature change or a frequent change is made, normal operation may not be performed by the thermal shock generated in the thermoelectric element 120, or the durability may be reduced.

이를 개선하기 위해 작동 시간을 지연시키는 방법, 예를 들면, 냉장에서 온장으로 또는 온장에서 냉장으로 변경 시에 일정시간, 예를 들면, 1분 30초 지연 후에 극성을 변환시킬 수 있으나, 이러한 시간 지연에 따른 응답 속도가 늦어질 경우 소비자의 불만으로 나타날 우려가 있다.To improve this, a method of delaying the operating time, for example a change in polarity after a certain time, for example a 1 minute 30 second delay in the change from refrigeration to warming or from cold to cold, can be used. If the response speed is slow, there may be a complaint from consumers.

이를 해결하기 위해 냉장→온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 저장실(110) 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실(110) 내부 온도를 높일 수 있다.In order to solve this problem, if polarity conversion is required from refrigeration to warming, by applying a structure that circulates air that cools the heat generating unit into the storage compartment 110 and discharges it to the outside of the vehicle, the storage compartment 110 is delayed while delaying the polarity change time. The internal temperature can be increased.

다시 말하면, 냉장에서 온장으로 극성 변경 시에 도어(150)를 Close에서 Open으로 변경하면, 냉각되었던 0℃ 냉온장 장치 표면에 발열된 60 ℃ 온기를 넣어 줌으로써, 급속 냉온장 변환이 가능하게 되며, 이에 따라 열전소자(120)를 열 충격으로 부터 보호할 수 있다. 이후, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 도어(150)는 Open에서 Close로 복귀된다.In other words, if the door 150 is changed from Close to Open when the polarity is changed from refrigeration to warm temperature, rapid cold / cold conversion is possible by inserting 60 ° C. warmed heat on the surface of the cooled 0 ° C. Accordingly, the thermoelectric element 120 may be protected from thermal shock. Thereafter, if a thermal balance is achieved after a predetermined time elapses, the door 150 returns from open to close.

예를 들면, 날씨가 추운 겨울철에는 냉온장 장치(100)를 온장고 기능으로 사용하게 된다. 즉, 열전소자(120)의 일측부에서 방열 작용이 일어나도록 함과 아울러 타측부에서 흡열 작용이 일어나도록, 열전소자(120)에 인가되는 전류 흐름 방향을 변경시킨다. 이렇게 되면, 냉온장 장치(100)의 저장실(110) 내의 공기는 열전소자(120)의 일측부에서 방열되는 열에 의해 점차적으로 고온 상태로 되며, 그 결과 저장실(110)의 내부는 온장고 역할을 하게 되어, 저장실 내에 저장된 물품을 항상 따뜻한 상태로 유지할 수 있게 된다.For example, in the cold winter season, the cold / warm apparatus 100 is used as a warmer function. That is, the current flow direction applied to the thermoelectric element 120 is changed so that the heat dissipation action occurs at one side of the thermoelectric element 120 and the endothermic action occurs at the other side. In this case, the air in the storage compartment 110 of the cold storage device 100 gradually becomes a high temperature state by heat radiating from one side of the thermoelectric element 120, and as a result, the interior of the storage compartment 110 serves as a warmer. The article stored in the storage compartment can thus be kept warm at all times.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치가 냉장에서 온장으로 극성 변환하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.6A and 6B are views for explaining a case in which a cold storage device for a rear seat user according to an embodiment of the present invention converts polarity from refrigeration to warm temperature.

본 발명의 실시예에 따른 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치(100)는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 온장→냉장으로 극성 변환이 필요할 경우, 흡열부(130)를 통과한 공기를 저장실(110) 내부로 순환시킨 후 차량 외부로 배출하는 구조를 적용함으로써, 극성 변화 시간을 지연시키는 동안에 저장실(110)의 내부 온도를 낮출 수 있다.6A and 6B, the cold storage device 100 for vehicle rear seat users according to an exemplary embodiment of the present invention, when polarity is changed from warming to refrigeration, is passed through the heat absorbing unit 130. By circulating the inside of the storage compartment 110 and discharging it to the outside of the vehicle, the internal temperature of the storage compartment 110 may be lowered while delaying the polarity change time.

다시 말하면, 온장에서 냉장으로 극성 변경 시에 도어(150)를 Close에서 Open으로 변경하면, 발열된 냉온장 장치 표면에 발열된 -2℃ 온기를 넣어 줌으로써, 급속 온장→냉장 변환이 가능하며, 이에 따라 열전소자(120)를 열 충격으로 부터 보호할 수 있다. 마찬가지로, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 도어(150)는 Open에서 Close로 복귀된다.In other words, if the door 150 is changed from Close to Open when the polarity is changed from warming to refrigeration, rapid warming to refrigeration conversion is possible by inserting the -2 ℃ warmed heat into the surface of the heated cold storage device. Accordingly, the thermoelectric element 120 may be protected from thermal shock. Similarly, if a thermal balance is achieved after a certain time has elapsed, the door 150 returns from open to close.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 냉온장 장치
110: 저장실(저장실)
120: 열전소자
130: 흡열부
140: 방열판
150: 도어
160: 단열재
170: 쿨링팬
180: 덕트100: cold storage device
110: storage room
120: thermoelectric element
130: heat absorbing portion
140: heat sink
150: door
160: insulation
170: cooling fan
180: duct

Claims (5)

차량의 후석에 위치되며, 일측으로 개방되는 냉온장 장치의 저장실;
유입 덕트와 배출 덕트로 이루어지며, 상기 유입 덕트는 실내측으로 향하고, 상기 배출 덕트는 실내와 트렁크룸을 구획하는 차체 격벽을 통해 상기 트렁크룸과 연통되게 설치되어 상기 유입 덕트를 통해 유입된 실내 공기를 상기 배출 덕트로 배출하며, 상기 유입 덕트와 배출 덕트 사이에 상기 냉온장 저장실의 일측면이 접촉되게 설치되는 덕트;
상기 냉온장 장치의 저장실 하부에 설치되며, 전류의 흐름 방향에 따라 일측부에서 상기 저장실 내의 열을 흡열할 경우, 타측부에서 상기 덕트 내로 방열하고, 일측부에서 상기 저장실 내로 열을 방열할 경우, 타측부에서 상기 덕트 내의 열을 흡열하는 열전소자;
실내 공기를 유입 덕트를 통해 유입하여 배출 덕트로 배출되도록 상기 덕트 내에 설치되는 쿨링팬; 및
상기 냉온장 장치의 저장실과 상기 덕트 사이를 개폐하는 도어
를 포함하되,
냉장 에서 온장으로 극성 변환이 필요할 경우, 발열부를 공냉시키는 공기를 상기 저장실 내부로 순환시켜 상기 저장실 내부 온도를 낮춘 후 외부로 배출함으로써, 상기 저장실의 극성 변화 시간을 지연시키는 것을 특징으로 하는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치.Located in the rear of the vehicle, the storage compartment of the cold and cold storage device is opened to one side;
It consists of an inlet duct and an outlet duct, the inlet duct is directed to the interior side, the outlet duct is installed in communication with the trunk room through the body partition wall partitioning the room and the trunk room to receive the indoor air introduced through the inlet duct. A duct which is discharged to the discharge duct and is installed such that one side surface of the cold / cold storage chamber is contacted between the inlet duct and the discharge duct;
When installed in the lower portion of the storage compartment of the cold and cold storage device, in the case of absorbing heat in the storage compartment from one side according to the flow direction of the current, the other side to radiate heat into the duct, the other side to radiate heat into the storage compartment, A thermoelectric element that absorbs heat in the duct at the other side;
A cooling fan installed in the duct to introduce indoor air through the inlet duct and to be discharged into the outlet duct; And
A door that opens and closes between the storage compartment of the cold / cold storage device and the duct.
Including,
When the polarity change from refrigeration to warmth is required, the rear seat user characterized by delaying the polarity change time of the storage compartment by circulating the air to cool the heat generating unit into the storage compartment to lower the temperature inside the storage compartment and then discharge it to the outside. Cold storage device for 제1항에 있어서,
상기 도어는, 냉장에서 온장으로 극성 변경 시에 Close에서 Open으로 변경되고, 냉각되었던 냉온장 장치 표면에 발열된 온기를 넣어 주며, 냉온장 장치가 급속하게 온장으로 변환되는 것을 특징으로 하는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치.The method of claim 1,
The door is changed from close to open when the polarity is changed from refrigeration to warmth, and puts the heated heat on the surface of the cold storage device that has been cooled, and the rear seat user, characterized in that the cold storage device is rapidly converted to warming Cold storage device for 제2항에 있어서,
상기 도어는, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 Open에서 Close로 복귀하는 것을 특징으로 하는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치.The method of claim 2,
The door is cold and warm device for the rear seat of the vehicle, characterized in that the return from the open to close when the heat balance is achieved after a predetermined time. 제1항에 있어서,
상기 도어는, 온장에서 냉장으로 극성 변경 시에 Close에서 Open으로 변경되고, 냉온장 장치 표면에 냉기를 넣어 주며, 냉온장 장치가 급속하게 냉장으로 변환되는 것을 특징으로 하는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치.The method of claim 1,
The door is changed from close to open when the polarity is changed from warm to cold, and put cold air on the surface of the cold storage device, cold storage for the car rear seat user, characterized in that the cold storage device is rapidly converted to cold storage. Device. 제4항에 있어서,
상기 도어는, 일정 시간이 경과하여 열평형이 이루어지면 Open에서 Close로 복귀하는 것을 특징으로 하는 차량 후석 사용자를 위한 냉온장 장치.The method of claim 4, wherein
The door is cold and warm device for the rear seat of the vehicle, characterized in that the return from the open to close when the heat balance is achieved after a predetermined time.
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JP2002002366A (en) 2000-06-23 2002-01-09 Isuzu Motors Ltd Cold reserving chill car

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