KR101426284B1 - The Air Conditioner using Themoelectric Modules and PCM - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an air conditioner using a thermoelectric module and a phase change material to effectively produce cool air, effectively maintain a cooled state, and effectively keep the temperature of cooling water using the thermoelectric module and the phase change material; and the air conditioner includes: a support frame; a main cooling part fixed to the support frame having a plurality of refrigerant pipes arranged horizontally or vertically to provide moving passages along which low temperature cooling water is circulated to allow the air introduced from the outside to be cooled and to provide a phase change material filled in the interiors thereof, the refrigerant pipes being brought into contact with the air to discharge the cool air therefrom; and a cooling water supply part having a water tank fixed to the support frame under the main cooling part and storing water thereinto and a cooler mounted on the water tank to keep the water stored in the water tank cooled, such that the cooling water at low temperatures by means of the cooler is circulated to the refrigerant pipes of the main cooling part, wherein the cooler of the cooling water supply part includes a thermoelectric module having a heat radiating surface formed on the top side thereof from which heat is generated by a current supply and a cooling surface means formed on the underside thereof from which heat is absorbed, cooling means brought into contact with the heat radiating surface of the thermoelectric module to circulate the cooling water of the water tank therealong, and a cool air transmitting means brought into contact with the cooling surface of the thermoelectric module to transmit the cool air to the water of the water tank, while collecting the cool temperature produced on the cooling surface of the thermoelectric module by means of the phase change material.

Description

열전소자와 ＰＣＭ을 이용한 냉방장치 {The Air Conditioner using Themoelectric Modules and PCM}[0001] The present invention relates to a cooling device using a thermoelectric element and a PCM,

본 발명은 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 공기를 냉방하기 위해 냉각수의 저온을 지속적으로 축적하는 PCM을 사용하여 냉기를 매우 효과적으로 생성시키는 동시에 냉방상태를 효율적으로 유지하고, 열전소자와 PCM을 사용하여 냉각수의 온도를 효과적으로 유지하는 것이 가능한 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling apparatus using a thermoelectric element and a PCM, and more particularly, to a cooling apparatus using a PCM that continuously accumulates a low temperature of cooling water for cooling indoor air, thereby efficiently generating cold air and efficiently maintaining a cooling state And a cooling device using a PCM and a thermoelectric element capable of effectively maintaining the temperature of cooling water by using a thermoelectric element and a PCM.

일반적으로 건물이나 차량 등 외부로부터 밀폐된 실내공간에는 무더운 날씨에 높아진 실내온도를 낮춰 시원한 실내환경을 조성하기 위한 것으로서, 실내 냉방을 위하여 더운 공기로부터 냉기를 생성시킨 후 배출가능한 구조를 갖는 다양한 형태의 냉방장치를 설치하여 사용하고 있다.Background Art [2] Generally, in order to create a cool indoor environment by lowering a room temperature, which is increased in hot weather in an enclosed indoor space such as a building or a vehicle, various types of indoor air, which can generate cold air from hot air, The air conditioner is installed and used.

최근에는 냉방장치의 경량화와 함께 가격 및 효율 등을 이유로 염화불화탄소(CFC) 계열의 냉매와 함께 프레온 가스를 사용한 기계 압축식 냉방장치를 사용하고 있으며, 이러한 냉매장치는 증발기를 비롯한 응축기, 압축기, 팽창밸브 등의 구성이 파이프로 서로 연결된 구조를 이루는바 냉매가 파이프를 통해 내부순환되면서 압축 및 팽창시킴에 따라 실내의 공기와 열 교환하도록 구성된다.In recent years, mechanical compression type cooling apparatuses using a chlorofluorocarbon (CFC) type refrigerant and a freon gas are used for cost reduction and efficiency in addition to weight reduction of a cooling apparatus. Such a refrigerant apparatus includes a condenser, a compressor, An expansion valve, and the like are connected to each other by a pipe. The refrigerant is circulated through the pipe and is compressed and expanded to exchange heat with indoor air.

그러나 종래 냉방장치의 경우에는 구조가 매우 복잡하여 생산공정이 어려우며 압축기나 응축기 등의 구성설비로부터 전반적인 장치의 부피가 대형화되고 제작비용이 많이 소요된다는 문제가 있다. 또한 종래의 냉방장치는 냉매인 염화불화탄소가 누설될 위험이 있음은 물론 냉매는 시간이 경과 할수록 자연히 누설되기 때문에 주기적으로 냉매를 보충해야만 하므로 관리가 번거로움은 물론 유지관리비용이 소요된다는 문제점이 있었다. 나아가 염화불화탄소 계열과 같은 냉매의 누설은 지구의 오존층을 파괴하여 환경오염을 유발하므로 냉매가스의 사용을 규제하고 있는 실정이다.However, in the case of the conventional cooling apparatus, the structure is very complicated and the production process is difficult, and there is a problem that the volume of the overall apparatus is increased from the constitution equipments such as the compressor and the condenser and the manufacturing cost is large. In addition, since the conventional cooling apparatus has a risk of leakage of the refrigerant chlorofluorocarbon, the refrigerant leaks naturally as time elapses. Therefore, the refrigerant must be supplemented periodically, there was. Furthermore, leakage of refrigerant such as a chlorofluorocarbon series destroys the ozone layer on the earth, thereby causing environmental pollution. Therefore, the use of refrigerant gas is regulated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허 제1173518호에는 외부공기를 흡입하여 송풍하는 송풍기; 중공부를 구비하며 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로가 형성되는 인테이크, 상기 인테이크가 내측에 고정되며 상기 인테이크의 다수의 공기분사통로 외측과 연통되는 흡기분배공간이 형성되는 케이싱, 상기 인테이크의 중공부에 회전가능하게 마련되어 상기 공기분사통로를 통하여 분사되는 공기에 의하여 회전되며 상기 분사된 공기를 냉각시켜 축방향으로 배출하는 터빈날개를 포함하여 이루어지는 냉각터빈; 상기 송풍기와 상기 흡기분배공간을 연통시키는 송풍관; 상기 냉각터빈에 의하여 냉각된 공기를 배출하기 위한 냉각공기 배출관; 상기 송풍관에 상기 송풍기로 흡입되는 외부공기와 열교환하기 위하여 마련되는 제1열교환기; 상기 송풍관에 상기 냉각공기 배출관으로 배출되는 냉각 공기와 열교환하기 위하여 마련되는 제2열교환기; 일단이 상기 송풍관에 연통되며 타단이 상기 냉각공기 배출관의 출구단측에 연통되도록 마련되는 제2고온공기 공급라인; 상기 제2고온공기 공급라인에 마련되는 온도조절용 밸브;를 포함하여 구성됨에 따라 냉매의 사용이 불필요하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치가 공지되어 있다.As a prior art disclosed to solve the above problems, Korean Patent No. 1173518 discloses a blower for blowing and blowing outside air; A casing having a hollow portion and formed with a plurality of air injection passages for communicating an inner circumferential surface and an outer circumferential surface, an intake passage space in which the intake is fixed to the inside and which communicates with the outside of the plurality of air injection passages of the intake, A cooling turbine rotatably provided in the hollow portion, the turbine blade being rotated by air injected through the air injection passage to cool the injected air and discharge it in an axial direction; A blowing pipe communicating the blower with the intake air distribution space; A cooling air discharge pipe for discharging the air cooled by the cooling turbine; A first heat exchanger provided in the blowing pipe for exchanging heat with external air sucked by the blower; A second heat exchanger provided in the blowing pipe to exchange heat with the cooling air discharged to the cooling air discharge pipe; A second high temperature air supply line, one end of which communicates with the blowing pipe and the other end of which communicates with the outlet end of the cooling air discharge pipe; And a temperature control valve provided in the second high-temperature air supply line. Accordingly, there is known a refrigerant-free air-cooling apparatus in which refrigerant is unnecessarily used.

그러나 상기한 종래기술은 단순히 송풍기와 냉각 터빈만으로 공기를 냉각하여 냉방효율이 현저히 떨어지고, 송풍기나 냉각 터빈의 과도한 사용으로 전력사용량이 많다는 문제점이 있었다.However, the above-mentioned conventional technology has a problem that the cooling efficiency is remarkably lowered by simply cooling the air by only the blower and the cooling turbine, and the power consumption is large due to excessive use of the blower and the cooling turbine.

따라서 최근에는 전류에 의한 흡열 작용으로 주위 공기를 냉각하는 열전소자(thermoelectric module)을 사용한 냉방장치가 개발되고 있다.Therefore, recently, a cooling apparatus using a thermoelectric module that cools ambient air by an endothermic effect by a current is being developed.

이러한 열전소자는 한쪽 면이 흡열 작용을 하되 반대쪽 면은 흡열된 열을 방열하도록 이루어져 주위 공기의 열을 빼앗음에 따라 공기를 냉각시킬 수 있도록 구성된 것으로, 냉방장치에 이용되고 있는 실정이다.The thermoelectric element is configured such that one side of the thermoelectric element performs an endothermic function while the other side thereof dissipates heat that is absorbed thereby to cool the air as the heat of the ambient air is taken away.

그러나 종래의 열전소자를 사용한 냉방장치의 경우에는 열전소자의 흡열된 열을 방열하는 방열면으로부터 방열이 원활하게 이뤄지지 않을 경우 열전소자의 흡열면 온도가 빠르게 상승하여 공기를 냉각하는 냉방작용이 이뤄지지 않는 상황이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, in the case of a cooling apparatus using a conventional thermoelectric element, if the heat radiation is not smoothly performed from the heat radiation surface radiating the heat absorbed by the thermoelectric element, the heat absorption surface temperature of the thermoelectric element rapidly rises and the cooling operation for cooling the air is not performed There was a problem that a situation occurred.

또한 종래에는 열전소자의 흡열면을 냉각하기 위하여 물을 순환시키는 경우 물이 계속해서 열전소자에 접하면서 온도가 점차 상승하게 되므로 흡열면에 대한 냉각효율이 낮아지고, 열전소자에 대한 냉각이 제대로 이뤄지지 않는 경우 냉방장치에 대한 전반적인 냉방효율이 저하된다는 문제점이 있었다.Also, in the past, when water is circulated for cooling the heat absorbing surface of the thermoelectric element, water continuously contacts with the thermoelectric element and the temperature gradually rises. Therefore, the cooling efficiency for the heat absorbing surface is lowered and cooling of the thermoelectric element is not properly performed There is a problem that the overall cooling efficiency of the air conditioner is lowered.

그리고 종래에는 염화불화탄소 계열과 같은 냉매를 사용한 냉방장치 이외에는 냉온을 지속적으로 유지할 수 있는 구성이 부재하므로 냉방효율이 낮고 열전소자에서 생성된 냉온을 일정하게 보존하기도 어렵다는 문제점이 있었다.
In addition, conventionally, there is a problem that the cooling efficiency is low and the cold temperature generated from the thermoelectric element is not constantly stored, because there is no constitution that can keep the cold temperature continuously except the cooling apparatus using the refrigerant such as the chlorofluorocarbon type.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉각수를 냉매로 사용하여 냉온을 전달하되 냉온을 지속적으로 축적하는 PCM을 충전하여 구성하므로, 냉온을 효율적으로 유지하는 동시에 공기에 냉온을 효율적으로 전달할 수 있어 전력사용량을 대폭 낮추고 냉방효율을 높일 수 있는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a refrigerator which is constructed by charging a PCM that continuously conveys cold temperature by using cooling water as a refrigerant and efficiently maintains cold temperature, And to provide a cooling device using a PCM and a thermoelectric element that can greatly reduce power consumption and increase cooling efficiency.

뿐만 아니라 본 발명은 냉각수의 온도를 저온상태로 유지할 수 있도록 열전소자와 PCM을 사용하여 구성하므로, 냉각수의 온도를 항상 냉방가능한 저온으로 일정하게 유지하여 냉기를 효율적으로 생성시키고 냉방효과를 보다 향상시킬 수 있는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 제공하기 위한 것이다.
In addition, since the present invention uses the thermoelectric element and the PCM to keep the temperature of the cooling water at a low temperature, it is possible to keep the temperature of the cooling water constant at a low temperature that can always be cooled, And a cooling device using the PCM.

본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치는 지지프레임과; 상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 외부에서 유입된 공기를 냉각시킬 수 있도록 저온의 냉각수가 순환가능한 이동경로와 함께 내측에 PCM을 충전하여 구성된 복수의 냉매관이 가로 또는 세로 방향으로 배열 장착되며, 상기 냉매관에 공기를 접촉시켜 냉기를 배출가능하게 형성되는 메인냉방부와; 상기 메인냉방부의 하부에 위치하도록 상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 내부에 물이 채워지는 수조와, 상기 수조에 채워진 물을 지속적으로 냉각시키도록 상기 수조의 상부에 장착되는 냉각기를 구비하며, 상기 냉각기에 의해 저온상태인 냉각수를 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 순환시키도록 구성되는 냉각수공급부;를 포함하고, 상기 냉각수공급부의 냉각기는 전류공급에 의해 상측에서 열이 발생하는 발열면과 함께 하측에서 열을 흡수하는 냉각면이 형성되는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 접하도록 설치되고 상기 수조의 냉각수가 순환되는 냉각수단과, 상기 열전소자의 냉각면에 접하도록 설치되고 상기 열전소자의 냉각면에 생성된 냉온을 PCM에 의해 축적하면서 상기 수조의 물에 냉기를 전달하는 냉기전달수단을 포함하여 이루어진다.A cooling apparatus using a thermoelectric element and a PCM according to the present invention comprises a support frame; A plurality of coolant pipes fixedly installed on the support frame and constructed by filling a PCM inside with a travel path capable of circulating low temperature cooling water so as to cool the air introduced from the outside, A main cooling unit formed to be able to discharge cool air by bringing air into contact with the refrigerant pipe; And a cooling device mounted on the upper part of the water tub to continuously cool the water filled in the water tub, wherein the cooler is installed on the support frame so as to be positioned below the main cooling part, And a cooling water supply unit configured to circulate the cooling water in a low temperature state by the cooling water supply unit toward the refrigerant pipe of the main cooling unit, wherein the cooling unit of the cooling water supply unit includes a heat generation surface, A cooling water step provided so as to be in contact with a heat generating surface of the thermoelectric element and circulating the cooling water of the water tank; a cooling water step provided in contact with a cooling surface of the thermoelectric element, And cold air transfer means for transferring cool air to the water in the water tank while accumulating the generated cold temperature by the PCM Eojinda.

상기 메인냉방부의 냉매관은 내부에 냉각수와 PCM이 각각 구분 수용될 수 있도록 내측에 격벽을 갖는 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고, 상기 냉매관은 상기 냉각수공급부에서 공급되는 냉각수가 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루어 PCM이 충전가능한 공간을 구비하고 상기 내관의 외주연을 따라 PCM이 접하도록 충전되는 외관으로 구성한다.Wherein the refrigerant pipe of the main cooling unit is constructed of a double pipe structure having a partition wall inside so that the cooling water and the PCM can be separately housed and accommodated therein and the refrigerant pipe includes an inner pipe through which the cooling water supplied from the cooling water supply unit circulates, And an outer tube having a diameter larger than that of the inner tube and having a space in which the PCM can be charged, and which is filled with the PCM along the outer periphery of the inner tube.

상기 냉매관의 내관과 외관 사이에 형성되는 PCM의 충전량은 상기 내관을 따라 이동하는 냉각수에 대하여 1:1의 비율을 이루도록 형성한다.The charged amount of the PCM formed between the inner tube and the outer tube of the refrigerant tube is formed to be 1: 1 with respect to the cooling water moving along the inner tube.

상기 메인냉방부는 내부에 복수의 상기 냉매관이 복열로 배치되고 사방이 밀폐된 구조를 이루는 케이스와, 상기 케이스의 한쪽에 설치되고 외부로부터 공기를 유입시키는 유입부와, 상기 케이스에서 상기 유입부의 반대편에 위치하도록 설치되고 상기 냉매관을 통해 냉각된 냉기를 외부로 배출하는 배출부를 포함하여 구성한다.Wherein the main cooling portion has a case in which a plurality of the refrigerant tubes are arranged in a double row and the four sides are closed in the main cooling portion, an inflow portion provided at one side of the case and introducing air from the outside, And a discharge unit installed to be positioned in the refrigerant pipe and discharging the cool air cooled through the refrigerant pipe to the outside.

상기 냉각수공급부는 상기 수조의 냉각수를 공급가능하게 구비되는 수중펌프와, 상기 수중펌프로부터 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 냉각수를 공급가능하게 상호 연결되고 상기 냉매관으로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 상호 연결되는 제1순환라인과, 상기 수중펌프로부터 상기 냉각기를 향해 냉각수를 공급가능하게 연결되고 상기 냉각기로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 연결되어 자체적으로 순환가능하게 형성되는 제2순환라인을 구성한다.The cooling water supply unit is connected to the water pump to supply cooling water from the water pump to the cooling water pipe of the main cooling unit. The cooling water is recovered from the cooling water pipe toward the water tank A second circulation line connected to the first circulation line so as to be able to supply cooling water from the submersible pump toward the cooler and connected to recover the cooling water from the cooler toward the water tank, Constitute a circulation line.

상기 냉각기의 냉각수단에는 한쪽 측면에 길이방향으로 중공되어 냉각수의 유동경로를 이루도록 유동로가 형성된다.The cooling means of the cooler is longitudinally hollowed on one side thereof to form a flow path so as to form a flow path of the cooling water.

상기 냉각기의 냉기전달수단은 상기 열전소자의 냉각면에 접하여 냉온이 전달되는 제1방열기판과, 상기 제1방열기판의 하측에 설치되고 상기 제1방열기판에서 전달되는 냉온을 물로 전달하는 제2방열기판과, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 일정한 간격이 유지될 수 있도록 양쪽 측면에 설치되는 스페이서와, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 PCM이 충진되어 냉온을 축적하는 PCM충진부를 포함하여 이루어진다.The cool air transmission means of the cooler includes a first radiator plate to which cold temperature is transmitted in contact with the cooling surface of the thermoelectric element and a second radiator plate which is installed below the first radiator plate and transfers cold temperature transmitted from the first radiator plate to water, A spacer provided on both sides of the first radiator plate and the second radiator plate so as to maintain a predetermined gap between the first radiator plate and the second radiator plate; And a PCM filling part for storing cold and hot temperatures.

상기 냉기전달수단의 제1방열기판 및 제2방열기판에는 각각 냉온을 원활하게 전달하도록 한쪽 면에 돌출 형성되는 복수의 방열핀을 구비한다.The first radiator plate and the second radiator plate of the cool air transmission means are provided with a plurality of radiating fins protruding from one surface so as to smoothly transmit coolant.

또한 본 발명에 있어서 상기 메인냉방부에는 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉 표면적을 넓히도록 상기 냉매관의 외주연 상에 보온재가 형성되는 보온층을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.In the present invention, the main cooling portion may further include a heat insulating layer formed on the outer circumferential surface of the refrigerant tube so as to widen the contact surface area with the air introduced from the outside.

또한 본 발명은 상기 메인냉방부에 설치되고 외부로부터 유입되는 공기를 급속히 냉각시켜 냉기를 배출할 수 있도록 내부에 상기 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수가 순환가능한 이동경로를 구비하는 급속냉각관을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.The present invention further includes a rapid cooling pipe installed in the main cooling unit and having a moving path through which cooling water supplied from the cooling water supply unit can circulate so as to rapidly cool the air introduced from the outside and to discharge the cool air, .

상기 급속냉각관은 상기 메인냉방부의 내부에 상기 냉매관과 함께 가로 또는 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 배열설치되어 구성하는 것이 가능하다.The rapid cooling pipes may be arranged inside the main cooling unit with the refrigerant pipe at regular intervals in the lateral or longitudinal direction.

또한 상기 메인냉방부 내에 상하로 구획된 공간을 구비하는 내부케이스가 설치되고, 상기 내부케이스에 상기 냉매관 및 상기 급속냉각관이 각각 상하로 구분장착되도록 구성하는 것도 가능하다.
Further, it is also possible to provide an inner case having a space defined vertically in the main cooling unit, and the coolant pipe and the rapid cooling pipe may be separately mounted on the inner case.

본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 의하면, 냉매인 냉각수의 순환로에 PCM을 충전하여 냉각수의 냉온을 축적하므로, 냉기로의 전환효율을 높이고 냉온을 지속적으로 유지할 수 있어 냉방효율을 보다 높일 수 있는 효과를 얻는다.According to the cooling apparatus using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention, the PCM is charged in the circulation path of the cooling water, which is the refrigerant, and the cold temperature of the cooling water is accumulated. Therefore, the conversion efficiency to the cold air can be increased and the cold temperature can be maintained constantly. The effect can be increased.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치는 열전소자와 PCM으로부터 냉각수의 온도를 저온상태로 유지하도록 구성하므로, 냉각수를 사용하여 대기오염을 효과적으로 방지하고, 냉각수에 의한 냉각효율을 지속적으로 유지할 수 있어 고효율의 냉방을 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the cooling device using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention is configured to keep the temperature of the cooling water at a low temperature from the thermoelectric element and the PCM, it is possible to effectively prevent air pollution by using cooling water, So that it is possible to achieve high efficiency cooling.

또한 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치는 열전소자와 PCM을 이용한 간단한 구조를 이루므로 제작이 용이하고 제품의 가격경쟁률을 높이며 설비의 유지관리가 편리함은 물론 관비비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Also, since the cooling device using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention has a simple structure using the thermoelectric element and the PCM, it is easy to manufacture, the price competition of the product is increased, the facility maintenance is easy, It is effective.

그리고 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 의하면, 냉매관의 둘레를 따라 보온층을 구성하므로, 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉 표면적을 넓혀 냉방효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to the cooling device using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention, since the heat insulating layer is formed along the periphery of the refrigerant pipe, the surface area of contact with the air introduced from the outside is increased, thereby maximizing the cooling efficiency.

그리고 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 의하면, PCM이 충전된 냉매관과 함께 급속냉각관을 배치하여 구성하므로, 냉온이 공기에 빠르게 전달되어 냉방 초기에 보다 시원한 냉풍을 효과적으로 제공할 수 있는 효과를 얻는다.
According to the cooling apparatus using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention, since the rapid cooling pipe is arranged together with the refrigerant tube filled with the PCM, the cold temperature is rapidly transferred to the air and effectively provides cooler cold air in the early stage of cooling The effect can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정단면도.
도 3의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 메인냉방부의 냉매관에 대한 배열형태를 예시적으로 나타내는 평단면도.
도 4는 본 발명에 다른 일실시예에 있어서 냉매관을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 냉각기를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 냉각기를 나타내는 정단면도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 냉각수단을 나타내는 평단면도.
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예에서 메인냉방부를 나타내는 평단면도.
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예에 있어서 냉매관을 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 있어서 제1실시예를 나타내는 평단면도.
도 11은 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 있어서 제2실시예를 나타내는 정단면도.1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention;
2 is a front sectional view showing an embodiment according to the present invention.
3 (a) and 3 (b) are a plan sectional view exemplarily showing the arrangement of the main cooling part in the refrigerant tube according to the embodiment of the present invention, respectively.
4 is a cross-sectional view showing a refrigerant tube according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view showing a cooler in an embodiment according to the present invention.
6 is a front sectional view showing a cooler in an embodiment according to the present invention.
7 is a plan sectional view showing a cooling means in an embodiment according to the present invention.
8 is a plan sectional view showing a main cooling unit in another embodiment according to the present invention.
9 is a cross-sectional view showing a refrigerant tube according to another embodiment of the present invention.
10 is a plan sectional view showing a first embodiment according to still another embodiment of the present invention.
11 is a front sectional view showing a second embodiment in another embodiment according to the present invention.

본 발명은 지지프레임과; 상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 외부에서 유입된 공기를 냉각시킬 수 있도록 저온의 냉각수가 순환가능한 이동경로와 함께 내측에 PCM을 충전하여 구성된 복수의 냉매관이 가로 또는 세로 방향으로 배열 장착되며, 상기 냉매관에 공기를 접촉시켜 냉기를 배출가능하게 형성되는 메인냉방부와; 상기 메인냉방부의 하부에 위치하도록 상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 내부에 물이 채워지는 수조와, 상기 수조에 채워진 물을 지속적으로 냉각시키도록 상기 수조의 상부에 장착되는 냉각기를 구비하며, 상기 냉각기에 의해 저온상태인 냉각수를 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 순환시키도록 구성되는 냉각수공급부;를 포함하고, 상기 냉각수공급부의 냉각기는 전류공급에 의해 상측에서 열이 발생하는 발열면과 함께 하측에서 열을 흡수하는 냉각면이 형성되는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 접하도록 설치되고 상기 수조의 냉각수가 순환되는 냉각수단과, 상기 열전소자의 냉각면에 접하도록 설치되고 상기 열전소자의 냉각면에 생성된 냉온을 PCM에 의해 축적하면서 상기 수조의 물에 냉기를 전달하는 냉기전달수단을 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The present invention provides a support frame comprising: a support frame; A plurality of coolant pipes fixedly installed on the support frame and constructed by filling a PCM inside with a travel path capable of circulating low temperature cooling water so as to cool the air introduced from the outside, A main cooling unit formed to be able to discharge cool air by bringing air into contact with the refrigerant pipe; And a cooling device mounted on the upper part of the water tub to continuously cool the water filled in the water tub, wherein the cooler is installed on the support frame so as to be positioned below the main cooling part, And a cooling water supply unit configured to circulate the cooling water in a low temperature state by the cooling water supply unit toward the refrigerant pipe of the main cooling unit, wherein the cooling unit of the cooling water supply unit includes a heat generation surface, A cooling water step provided so as to be in contact with a heat generating surface of the thermoelectric element and circulating the cooling water of the water tank; a cooling water step provided in contact with a cooling surface of the thermoelectric element, And cold air delivery means for transferring cold air to the water of the water tank while accumulating the cold temperature generated by the PCM And the cooling apparatus using a device as characterized in the PCM technology configuration.

또한 상기 메인냉방부의 냉매관은 내부에 냉각수와 PCM이 각각 구분 수용될 수 있도록 내측에 격벽을 갖는 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고, 상기 냉매관은 상기 냉각수공급부에서 공급되는 냉각수가 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루어 PCM이 충전가능한 공간을 구비하고 상기 내관의 외주연을 따라 PCM이 접하도록 충전되는 외관을 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The refrigerant pipe of the main cooling unit includes a double pipe structure having a partition wall on the inside so that the cooling water and the PCM can be separately accommodated in the refrigerant pipe. In the refrigerant pipe, the cooling water supplied from the cooling water supply unit is circulated And a cooling unit having a PCM-accommodating space having a diameter larger than that of the inner tube and including an outer tube filled with the PCM so as to contact with the outer circumference of the inner tube, and a cooling device using the PCM.

또한 상기 냉매관의 내관과 외관 사이에 형성되는 PCM의 충전량은 상기 내관을 따라 이동하는 냉각수에 대하여 1:1의 비율을 이루도록 형성되는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.And a cooling device using a PCM and a thermoelectric device formed between the inner pipe and the outer pipe of the refrigerant pipe so that the charged amount of PCM formed between the inner pipe and the outer pipe is 1: 1 with respect to the cooling water moving along the inner pipe.

또한 상기 메인냉방부는 내부에 복수의 상기 냉매관이 복열로 배치되고 사방이 밀폐된 구조를 이루는 케이스와, 상기 케이스의 한쪽에 설치되고 외부로부터 공기를 유입시키는 유입부와, 상기 케이스에서 상기 유입부의 반대편에 위치하도록 설치되고 상기 냉매관을 통해 냉각된 냉기를 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The main cooling unit includes a case having a plurality of the refrigerant tubes arranged in a double row and having a closed structure at four sides, an inlet unit installed at one side of the case and introducing air from the outside, And a discharge unit installed on the opposite side and discharging cool air cooled through the refrigerant pipe to the outside, and a cooling apparatus using the PCM.

또한 상기 냉각수공급부는 상기 수조의 냉각수를 공급가능하게 구비되는 수중펌프와, 상기 수중펌프로부터 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 냉각수를 공급가능하게 상호 연결되고 상기 냉매관으로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 상호 연결되는 제1순환라인과, 상기 수중펌프로부터 상기 냉각기를 향해 냉각수를 공급가능하게 연결되고 상기 냉각기로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 연결되어 자체적으로 순환가능하게 형성되는 제2순환라인을 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The cooling water supply unit is connected to the water pump to supply cooling water from the water pump to the cooling water pipe of the main cooling unit and collects cooling water from the cooling water pipe toward the water tank. A first circulation line connected to the first circulation line so as to be able to circulate the cooling water from the water pump to the cooler and capable of circulating the cooling water from the cooler toward the water tank, 2 The cooling system using the thermoelectric element including the circulation line and the PCM is characterized by the technical constitution.

또한 상기 냉각기의 냉각수단에는 한쪽 측면에 길이방향으로 중공되어 냉각수의 유동경로를 이루도록 형성되는 유동로를 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the cooling means of the cooler is characterized in that a cooling device using a PCM and a thermoelectric element including a flow path formed on one side thereof in a longitudinal direction to form a flow path of cooling water.

또한 상기 냉각기의 냉기전달수단은 상기 열전소자의 냉각면에 접하여 냉온이 전달되는 제1방열기판과, 상기 제1방열기판의 하측에 설치되고 상기 제1방열기판에서 전달되는 냉온을 물로 전달하는 제2방열기판과, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 일정한 간격이 유지될 수 있도록 양쪽 측면에 설치되는 스페이서와, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 PCM이 충진되어 냉온을 축적하는 PCM충진부를 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The cool air transmission means of the cooler may further include a first radiator plate which is in contact with a cooling surface of the thermoelectric element and to which cold temperature is transmitted, a second radiator plate which is installed below the first radiator plate, A spacer provided on both sides of the first radiator plate and the second radiator plate so as to be spaced apart from each other at a predetermined interval; and a PCM between the first radiator plate and the second radiator plate, And a cooling device using a PCM and a thermoelectric element including a PCM filling part filled with cold and storing the coolant.

또한 상기 냉기전달수단의 제1방열기판 및 제2방열기판에는 각각 냉온을 원활하게 전달하도록 한쪽 면에 돌출 형성되는 복수의 방열핀을 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.Further, the first radiator plate and the second radiator plate of the cool air transmission means each have a plurality of radiating fins protruded on one surface to smoothly transmit cold temperature, and a cooling apparatus using the PCM .

또한 본 발명은 상기 메인냉방부에는 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉 표면적을 넓히도록 상기 냉매관의 외주연 상에 보온재가 형성되는 보온층을 더 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.Further, according to the present invention, there is provided a cooling device using a PCM and a thermoelectric element further including a heat insulating layer formed on the outer circumferential surface of the refrigerant tube so as to widen a contact surface area with air introduced from the outside into the main cooling part, .

또한 본 발명은 상기 메인냉방부에 설치되고 외부로부터 유입되는 공기를 급속히 냉각시켜 냉기를 배출할 수 있도록 내부에 상기 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수가 순환가능한 이동경로를 구비하는 급속냉각관을 더 포함하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.The present invention further includes a rapid cooling pipe installed in the main cooling unit and having a moving path through which the cooling water supplied from the cooling water supply unit can circulate so as to rapidly cool the air introduced from the outside and discharge cool air, The cooling system using the thermoelectric element and PCM is characterized by the technical structure.

또한 상기 급속냉각관은 상기 메인냉방부의 내부에 상기 냉매관과 함께 가로 또는 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 배열설치되는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.Also, the quick cooling pipe is characterized in that a cooling device using a PCM and a thermoelectric element arranged inside the main cooling part with a certain interval in the horizontal or vertical direction together with the refrigerant pipe.

또한 상기 메인냉방부 내에 상하로 구획된 공간을 구비하는 내부케이스가 설치되고, 상기 내부케이스에 상기 냉매관 및 상기 급속냉각관이 각각 상하로 구분장착되는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치를 기술구성의 특징으로 한다.A cooling device using a PCM and a thermoelectric element in which the refrigerant pipe and the rapid cooling pipe are vertically divided into upper and lower parts, respectively, are provided in an inner case having upper and lower spaces partitioned in the main cooling part, .

다음으로 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments of a cooling apparatus using a thermoelectric element and a PCM according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예는 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various forms, and the scope of the present invention is not construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided so that those skilled in the art can understand the present invention and the shapes and the like of elements shown in the drawings are exemplarily shown to emphasize a clearer description.

먼저 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지프레임(10)과, 메인냉방부(100)와, 냉각수공급부(200)를 포함하여 이루어진다.1 and 2, an embodiment of a cooling apparatus using a thermoelectric element and a PCM according to the present invention includes a support frame 10, a main cooling unit 100, and a cooling water supply unit 200 .

상기 지지프레임(10)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 전반적인 주요구성을 장착하여 지지할 수 있도록 구성되는 것으로서, 상기 메인냉방부(100)와 상기 냉각수공급부(200)를 각각 상하로 구획하여 위치하도록 구성된다.1 and 2, the support frame 10 is configured to mount and support the overall structure of the present invention, and the main cooling unit 100 and the cooling water supply unit 200 And is configured to be divided into upper and lower portions.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 지지프레임(10)은 다수의 프레임을 서로 연결 결합하여 구성되고, 상기 메인냉방부(100)나 상기 냉각수공급부(200)의 구동을 조작가능하도록 전원스위치 및 제어컨트롤러가 장착되며, 하부에는 이동가능한 구조를 갖도록 바퀴를 구비하여 구성된다.Although not shown in the drawing, the support frame 10 is constructed by connecting a plurality of frames to each other, and a power switch and a control controller are mounted so as to operate the main cooling unit 100 and the cooling water supply unit 200 And a lower portion is provided with a wheel so as to have a movable structure.

상기 메인냉방부(100)는 높은 온도의 온기로부터 낮은 온도의 냉기를 생성시켜 실내를 시원한 냉방상태의 환경으로 조성하는 기능을 수행한다.The main cooling unit 100 functions to generate cool air of a low temperature from a high temperature of warm air to create an environment of a cool cooling state.

상기 메인냉방부(100)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 지지프레임(10)의 상부에 고정 설치되고, 케이스(110)와 유입부(111) 및 배출부(113)를 비롯하여 냉매관(120)으로 이루어진다.1 and 2, the main cooling part 100 is fixed to the upper part of the support frame 10 and includes a case 110, an inlet part 111 and a discharge part 113, And a tube 120.

상기 케이스(110)는 도 1에서처럼 사방이 밀폐된 구조를 갖는 상자형상으로 이루어지고, 상기 지지프레임(10) 상에 하부를 고정하여 설치된다.As shown in FIG. 1, the case 110 is formed in a box shape having a closed structure in four sides, and the lower side is fixed on the support frame 10.

상기 케이스(110)는 상부를 여닫을 수 있는 구조로 구성하는 것이 바람직하다. 즉 상기 케이스(110)는 냉방가동시 상부를 폐쇄상태를 유지하지만 사용자로부터 개방가능한 구조로 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the case 110 is structured so as to open and close the upper part. That is, it is preferable that the case 110 is structured to be openable from the user while keeping the upper part closed in cooling operation.

상기 케이스(110)에는 내부에 상기 냉매관(120)이 장착될 수 있게 충분한 공간을 구비토록 형성한다. 즉 상기 케이스(110)의 내부공간에는 상기 냉매관(120)이 복열로 배치된 구조를 이루며 장착되도록 구성한다.The case 110 is formed with a sufficient space to allow the refrigerant pipe 120 to be installed therein. That is, the refrigerant pipe 120 is installed in the inner space of the case 110 in a structure in which the refrigerant pipe 120 is arranged in a double row.

상기 유입부(111) 및 상기 배출부(113)는 모두 상기 케이스(110) 상에 고정 설치된다. 즉 상기 유입부(111) 및 상기 배출부(113)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 케이스(110) 상에 서로 대응되는 면(상기 케이스(110)의 양쪽 측면) 상에 각각 설치되되 서로 대칭된 구조를 이루며 고정 설치된다.Both the inflow portion 111 and the discharge portion 113 are fixedly installed on the case 110. That is, the inlet 111 and the outlet 113 are respectively installed on the surfaces (both sides of the case 110) corresponding to each other on the case 110 as shown in FIG. 2, And is fixedly installed.

상기 유입부(111)는 상기 케이스(110)의 한쪽에 설치되고 외부로부터 공기를 유입시키는 기능을 수행한다.The inflow portion 111 is installed on one side of the case 110 and functions to inflow air from the outside.

상기 배출부(113)는 상기 케이스(110)에서 상기 유입부(111)의 반대편에 위치하도록 설치되고, 상기 유입부(111)를 통해 상기 케이스(110)의 내부로 유입된 공기가 상기 냉매관(120)을 거쳐 냉각된 후 냉기를 외부로 배출하는 기능을 수행한다.The discharge unit 113 is installed on the case 110 so as to be positioned on the opposite side of the inflow unit 111 and air introduced into the case 110 through the inflow unit 111 flows into the refrigerant pipe 110. [ And then discharges the cool air to the outside.

상기 유입부(111) 및 상기 배출부(113)에는 각각 구동팬(115)을 내장하여 공기의 유입 및 배출을 도모하도록 구성한다.A drive fan 115 is installed in each of the inflow section 111 and the discharge section 113 so as to supply and discharge air.

상기에서 구동팬(115)은 상기 유입부(111) 및 상기 배출부(113) 상에 모두 장착하여 공기의 유입 및 배출 여부를 각각 제어하도록 구성하는 것도 가능하고, 상기 배출부(113)에만 상기 구동팬(115)을 장착하여 공기의 유입과 배출 여부를 동시에 구현하도록 구성하는 것도 가능하다.The driving fan 115 may be mounted on the inlet 111 and the outlet 113 so as to control whether the air is introduced or discharged. It is also possible to mount the driving fan 115 so as to simultaneously realize inflow and outflow of air.

상기 구동팬(115)은 구동속도를 제어가능하게 구성하여 냉방풍력을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.The driving fan 115 is preferably configured to control the driving wind speed to control the cooling wind power.

상기 메인냉방부(100)는 상기 냉매관(120)이 주요구성을 이루는 것으로, 상기 메인냉방부(100)의 케이스(110)에 상기 냉매관(120)이 장착되고 상기 냉매관(120)에 온기상태의 공기를 접촉시켜 냉기상태로 전환하므로 냉기를 배출가능하게 형성된다.The main cooling unit 100 includes the refrigerant pipe 120. The refrigerant pipe 120 is installed in the case 110 of the main cooling unit 100 and is connected to the refrigerant pipe 120 It is formed so as to be capable of releasing cool air because the air in the warm state is brought into contact with the cool air.

상기 냉매관(120)은 상기 메인냉방부(100)의 케이스(110) 내에 장착되는데, 도 3에 나타낸 바처럼 복수의 냉매관(120)이 가로 또는 세로 방향으로 배열된 구조를 이루며 장착된다.The refrigerant pipe 120 is mounted in the case 110 of the main cooling unit 100. The plurality of refrigerant pipes 120 are installed in a horizontal or vertical direction as shown in FIG.

예를 들면, 도 3의 (a)에서처럼 상기 냉매관(120)을 가로로 장착하되 세로방향으로 일정한 간격을 두고 복수로 배치되도록 장착하는 것이 가능하다. 또한 도 3의 (b)에서처럼 상기 냉매관(120)을 세로로 장착하되 가로방향으로 일정한 간격을 두고 배치되도록 장착하는 것도 가능하다.For example, as shown in FIG. 3 (a), it is possible to mount the refrigerant pipes 120 horizontally so that a plurality of refrigerant pipes 120 are arranged at regular intervals in the vertical direction. In addition, as shown in FIG. 3 (b), the refrigerant pipes 120 may be mounted vertically and spaced apart in the horizontal direction.

상기 메인냉방부(100)는 상기 냉각수공급부(200)로부터 공급되는 냉각수를 순환하여 냉온을 전달하게 된다. 즉 상기 냉매관(120)은 상기 냉각수공급부(200)로부터 공급되는 저온의 냉각수가 순환가능하도록 내측에 이동경로를 구비하므로 상기 메인냉방부(100)에 냉온이 전달되고 외부에서 상기 메인냉방부(100)로 유입된 공기가 상기 냉매관(120)에 접촉하여 공기를 냉각시킬 수 있도록 구성한다.The main cooling unit 100 circulates the cooling water supplied from the cooling water supply unit 200 to transmit cold and hot temperatures. That is, since the refrigerant pipe 120 has a moving path inside to allow the low-temperature cooling water supplied from the cooling water supply unit 200 to circulate, the cold air is delivered to the main cooling unit 100, 100 may contact the coolant pipe 120 to cool the air.

상기 냉매관(120)은 냉각수에 의해 냉온을 전달하는 기능을 수행하되 냉온을 축적시켜 저온상태를 지속적으로 유지시킬 수 있도록 구성된다. 즉 상기 냉매관(120)의 내측에는 냉각수가 순환되는 냉각수의 이동경로와 함께 PCM(125)을 충전하여 구성된다.The refrigerant pipe 120 is configured to perform a function of transferring cold and hot temperatures by the cooling water, and to maintain the low temperature state by accumulating cold temperatures. That is, the inside of the refrigerant pipe 120 is filled with the PCM 125 along with the path of the cooling water circulating the cooling water.

일반적으로 PCM(phase change material) 물질은 상변화물질로서, 물질의 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나 저장된 열에너지를 방출하게 된다. 또한 PCM인 잠열파라핀은 환경친화적이며 식물이나 동물, 미생물에 대하여 어떠한 영양을 미치지 않고, 물에 대하여 비오염성물질로 분류되고 있으며 100% 재활용이 가능하다. 나아가 PCM 물질은 무독성이며 건강에 아무런 해를 끼치지 않는 특성이 있다.In general, a phase change material (PCM) is a phase change material that accumulates a large amount of heat energy or releases stored heat energy through a phase change process of the material. In addition, PCM, latent paraffin, is environmentally friendly and has no nutrients to plants, animals, or microorganisms, is classified as non-pollutant to water and 100% recyclable. Furthermore, PCM materials are non-toxic and have no health hazard.

상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 파이프 형상으로 이루어지고, 내부에 냉각수와 PCM(125)이 각각 구분 수용될 수 있도록 내측에 격벽을 갖는 2중 관 구조로 구성되는 것으로서, 내관(121)과 외관(123)으로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100 is formed in a pipe shape, and a double pipe having a partition wall on the inside so that the cooling water and the PCM 125 can be separately housed therein. And includes an inner tube 121 and an outer tube 123. [

상기 냉매관(120) 중 내관(121)은 상기 냉각수공급부(200)에서 공급되는 냉각수가 순환되도록 형성된다.The inner pipe 121 of the refrigerant pipe 120 is formed so that the cooling water supplied from the cooling water supply unit 200 is circulated.

상기 냉매관(120)의 외관(123)은 상기 내관(121)의 외측으로 보다 큰 직경을 이루어 PCM(125)이 충전가능한 공간을 구비한다. 즉 상기 냉매관(120) 내관(121)의 외주면과 상기 냉매관(120) 외관(123)의 내주면 사이에 PCM(125)이 충전가능한 공간을 확보토록 구성한다.The outer pipe 123 of the refrigerant pipe 120 has a larger diameter toward the outside of the inner pipe 121 and has a space in which the PCM 125 can be charged. That is, a space in which the PCM 125 can be charged is secured between the outer peripheral surface of the inner pipe 121 of the refrigerant pipe 120 and the inner peripheral surface of the outer pipe 123 of the refrigerant pipe 120.

상기 외관(123)의 내측에는 상기 내관(121)의 외주연을 따라 PCM(125)이 접하도록 PCM(125)이 충전된 구조를 이룬다.A PCM 125 is filled inside the outer tube 123 so that the PCM 125 contacts the outer periphery of the inner tube 121.

상기 냉매관(120)의 내관(121)과 외관(123) 사이에 형성되는 PCM(125)의 충전량은 상기 내관(121)을 따라 이동하는 냉각수에 대하여 1:1의 비율을 이루도록 형성된다.The amount of the PCM 125 formed between the inner pipe 121 and the outer pipe 123 of the refrigerant pipe 120 is set to be 1: 1 with respect to the cooling water moving along the inner pipe 121.

상기에서 PCM(125)의 충전량이 냉각수에 비해 높을 경우 냉방 초기 공기에 냉온이 전달되는 시기가 늦어지기 때문에 냉풍의 배출시기가 지연되어 냉방효율이 저하된다.If the amount of charge of the PCM 125 is higher than that of the cooling water, the time for transferring cold and warm air to the initial air is slowed down, so that the cooling time is delayed.

상기 냉각수공급부(200)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 메인냉방부(100)의 하부에 위치하도록 상기 지지프레임(10)의 하측 공간에 고정 설치된다.1 and 2, the cooling water supply unit 200 is fixed to the lower space of the support frame 10 so as to be positioned below the main cooling unit 100.

상기 냉각수공급부(200)는 물을 냉각시켜 저온상태의 냉각수를 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)을 향해 순환시키는 기능을 수행한다. 즉 상기 냉각수공급부(200)에서는 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)으로 냉각수를 공급하되 냉각수의 온도가 항시 저온상태를 유지할 수 있게 지속적으로 냉각시키도록 구성된다.The cooling water supply unit 200 functions to cool water and circulate cooling water in a low temperature state toward the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100. That is, the cooling water supply unit 200 is configured to supply cooling water to the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100, and to continuously cool the cooling water so that the temperature of the cooling water can always be kept low.

상기 냉각수공급부(200)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에 일정량의 물이 채워지는 수조(210)와, 상기 수조(210)의 상부에 장착되는 냉각기(250)와, 상기 수조(210) 내에 설치되고 상기 냉각기(250)에 의해 저온상태인 냉각수를 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)을 향해 공급할 수 있도록 동력을 인가하는 수중펌프(220)와, 상기 냉각수공급부(200)와 상기 메인냉방부(100)를 상호 연결하거나 상기 냉각수공급부(200)의 수조(210)와 상기 냉각기(250)를 상호 연결하여 냉각수의 순환경로를 이루는 제1순환라인(230) 및 제2순환라인(240)을 포함하여 이루어진다.2, the cooling water supply unit 200 includes a water tank 210 in which a predetermined amount of water is filled, a cooler 250 mounted on the water tank 210, A submerged pump 220 installed in the main cooling unit 100 and applying power to the main cooling unit 100 to supply the cooling water in a low temperature state to the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100, The first circulation line 230 and the second circulation line 230 constitute a circulation path of the cooling water by interconnecting the main cooling unit 100 or the water tank 210 of the cooling water supply unit 200 and the cooler 250, (240).

상기 수조(210)는 내부에 물이 채워지고 상측이 개방된 구조를 이루되 상기 수조(210)의 개방된 상측을 폐쇄하며 상기 수조(210)의 내부에 채워진 물을 냉각시키는 상기 냉각기(250)가 상기 수조(210)의 상부에 고정 설치된다.The water tank 210 is filled with water and has an open upper side. The water tank 210 closes the opened upper side of the water tank 210, and the cooler 250, which cools the water filled in the water tank 210, Is fixedly installed on the upper part of the water tub 210.

상기 수중펌프(220)는 상기 수조(210)의 내부에서 물속에 위치하고 상기 냉각기(250)에 의해 냉각된 냉각수를 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)에 공급할 수 있도록 동력을 인가한다.The submersible pump 220 applies power to the cooling water pipe 210 in the water tank 210 to supply the cooling water cooled by the cooler 250 to the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100 .

상기 제1순환라인(230)은 상기 메인냉방부(100)와 상기 냉각수공급부(200)를 상호 연결하여 냉각수가 계속해서 순환될 수 있게 구성된다. 즉 상기 제1순환라인(230)은 상기 수중펌프(220)로부터 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)을 향해 냉각수를 공급가능하게 상호 연결하고 상기 냉매관(120)으로부터 상기 수조(210)를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 상호 연결한다.The first circulation line 230 connects the main cooling unit 100 and the cooling water supply unit 200 so that the cooling water can be continuously circulated. That is, the first circulation line 230 interconnects cooling water from the submersible pump 220 to the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100 so as to supply the cooling water from the refrigerant pipe 120 to the water tank 210 so that the cooling water can be recovered.

상기 제2순환라인(240)은 상기 냉각수공급부(200)에서 자체적으로 냉각수를 순환가능하게 연결되는 것으로서, 상기 제2순환라인(240)은 상기 수중펌프(220)로부터 상기 냉각기(250)를 향해 냉각수를 공급가능하게 연결되고 상기 냉각기(250)로부터 상기 수조(210)를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 연결된다.The second circulation line 240 is connected to the cooling water supply unit 200 so that the second circulation line 240 circulates the cooling water from the submersible pump 220 toward the cooler 250 And is connected to be capable of supplying cooling water and is capable of recovering cooling water from the cooler 250 toward the water tank 210.

상기 냉각수공급부(200)의 냉각기(250)는 상기 냉각수공급부(200)에서 상기 메인냉방부(100)로 공급할 냉각수를 저온상태로 유지시키도록 냉각하는 기능을 수행한다.The cooler 250 of the cooling water supply unit 200 functions to cool the cooling water to be supplied from the cooling water supply unit 200 to the main cooling unit 100 in a low temperature state.

상기 냉각기(250)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 냉온을 생성시키는 열전소자(260)와, 상기 열전소자(260)의 상부에 접하여 설치되는 냉각수단(270)과, 상기 열전소자(260)의 하부에 접하여 설치되는 냉기전달수단(280)으로 이루어진다.5 and 6, the cooler 250 includes a thermoelectric element 260 for generating a cold temperature, a cooling unit 270 disposed in contact with the upper portion of the thermoelectric element 260, And a cool air transmission means 280 installed in contact with a lower portion of the indoor unit 260.

상기 열전소자(260)는 두께가 얇은 판자형상으로 이루어지고, 외부로부터 전류가 흐를 수 있도록 서로 다른 종류의 금속을 접합한 반도체 구조로 형성된다.The thermoelectric element 260 is formed in a thin plate shape and has a semiconductor structure in which different kinds of metals are bonded to each other so that a current can flow from the outside.

상기 열전소자(260)는 전류공급에 의해 상측에서 열이 발생하는 발열면(261)과 함께 하측에서 열을 흡수하는 냉각면(263)을 형성한다.The thermoelectric element 260 forms a cooling surface 263 for absorbing heat at the lower side together with a heating surface 261 for generating heat at the upper side by current supply.

상기에서 열전소자(260)는 열과 전기의 관계현상인 펠티에 효과(peltier effect)를 이용하는 것으로서, 2개의 서로 다른 금속 접속점에 전류를 흘리면 그 전류의 방향에 따라서 한쪽은 열을 발생시키고 다른 한쪽은 열을 흡수하는 현상을 적용토록 이루어진다.The thermoelectric element 260 uses a peltier effect which is a phenomenon related to heat and electricity. When a current is supplied to two different metal connection points, one side generates heat according to the direction of the current and the other side generates heat Is absorbed.

상기 냉각수단(270)은 상기 열전소자(260)의 발열면(261)에서 발생하는 열을 냉각시키는 역할을 수행하는 것으로서, 상기 열전소자(260)의 발열면(261)에 면 접촉하여 고정 설치된다.The cooling means 270 serves to cool the heat generated from the heat generating surface 261 of the thermoelectric element 260 and is in surface contact with the heat generating surface 261 of the thermoelectric element 260, do.

상기 냉각수단(270)은 소정의 두께를 갖는 판재형상으로 이루어지되 열전도율이 우수한 금속재를 사용하여 구성된다.The cooling means 270 is made of a metal material having a predetermined thickness and having a high thermal conductivity.

상기 냉각수단(270)에는 상기 수조(210)의 냉각수가 상기 수중펌프(220)로부터 공급되어 지속적으로 순환됨에 따라 상기 열전소자(260)의 발열면(261)을 계속해서 냉각한다.The cooling unit 270 continuously cools the heating surface 261 of the thermoelectric element 260 as the cooling water of the water tank 210 is supplied from the underwater pump 220 and continuously circulated.

상기 냉각기(250)의 냉각수단(270)에는 한쪽 측면에 길이방향으로 중공되어 냉각수의 유동경로를 이루는 유동로(275)가 형성된다.The cooling means (270) of the cooler (250) is formed with a flow path (275) which is hollow in the longitudinal direction on one side and forms a flow path of the cooling water.

상기 유동로(275)는 상기 냉각수단(270)의 전체적인 면적에 걸쳐 냉각수가 이동될 수 있도록 복수로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the flow path (275) is formed in plural so that the cooling water can be moved over the entire area of the cooling means (270).

상기 냉각수단의 유동로(275)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 냉각수단(270)을 향한 냉각수의 유입과 함께 배출이 반복해서 이뤄질 수 있게 “∩”자형 단면형상으로 형성하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 7, the flow path 275 of the cooling means is preferably formed in a cross-sectional shape such that cooling water is flowed toward the cooling means 270 and discharge is repeatedly performed.

상기 냉기전달수단(280)은 상기 열전소자(260)의 하부에서 상기 열전소자(260)의 냉각면(263)에 접하도록 고정 설치된다.The cool air transmission means 280 is fixed to the lower surface of the thermoelectric element 260 so as to contact the cooling surface 263 of the thermoelectric element 260.

상기 냉기전달수단(280)은 상기 열전소자(260)의 냉각면(263)에서 생성된 냉온을 상기 수조(210)의 물을 향해 전달하되 상기 열전소자(260)의 냉온을 PCM에 의해 축적하면서 냉기를 전달한다.The cool air transmission means 280 transfers the cold temperature generated from the cooling surface 263 of the thermoelectric element 260 toward the water in the water tank 210 while the cold temperature of the thermoelectric element 260 is accumulated by the PCM It conveys cold air.

상기 냉각기(250)의 냉기전달수단(280)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 열전소자(260)의 하면에 접하여 2중의 방열구조를 이루도록 구성되는 것으로서, 제1방열기판(281)과 제2방열기판(283)으로 구성된다.5 and 6, the cool air transmission means 280 of the cooler 250 has a dual heat dissipation structure in contact with the lower surface of the thermoelectric element 260. The cool radiator 280 has a first radiator plate 281, And a second radiator plate (283).

상기 제1방열기판(281) 및 상기 제2방열기판(283)은 상기 열전소자(260)보다 큰 면적을 이루고, 냉온의 전달이 빠르게 이뤄질 수 있게 열전도율이 우수한 금속재질로 이루어진다.The first radiator plate 281 and the second radiator plate 283 are made of a metal material having a larger area than the thermoelectric elements 260 and having a high thermal conductivity so that cold and hot transfer can be performed quickly.

상기 제1방열기판(281)은 상기 열전소자(260)의 냉각면(263)에 접하여 냉온이 직접적으로 전달된다.The first radiator plate 281 is directly in contact with the cooling surface 263 of the thermoelectric element 260 so that cold temperature is directly transmitted.

상기 제2방열기판(283)은 상기 제1방열기판(281)의 하측에 설치되고 상기 제1방열기판(281)에서 전달되는 냉온을 상기 수조(210) 내에 채워진 물로 전달하여 물이 저온상태의 냉각수를 생성토록 형성된다.The second radiator plate 283 is installed on the lower side of the first radiator plate 281 and transfers the cold temperature transmitted from the first radiator plate 281 to the water filled in the water tank 210, Is formed to produce cooling water.

상기 냉기전달수단(280)의 제1방열기판(281) 및 상기 제2방열기판(283)에는 각각 냉온을 원활하게 전달하도록 한쪽 면에 돌출되는 복수의 방열핀(289)이 형성된다.The first radiator plate 281 and the second radiator plate 283 of the cool air transmission means 280 are formed with a plurality of radiating fins 289 protruding on one side to smoothly transfer cold and hot temperatures.

상기 냉기전달수단(280)의 제1방열기판(281)과 상기 제2방열기판(283)의 사이에는 서로 일정한 간격이 유지될 수 있도록 양쪽 측면에 스페이서(285)가 설치되고, 상기 스페이서(285)에 의해 상기 제1방열기판(281)과 상기 제2방열기판(283) 사이에 형성된 공간으로 PCM이 충진되어 PCM충진부(287)가 형성된다.Spacers 285 are provided on both sides of the first radiator plate 281 and the second radiator plate 283 of the cool air transmission means 280 so as to maintain a predetermined gap therebetween. A PCM filling part 287 is formed by filling a space formed between the first radiator plate 281 and the second radiator plate 283 by a vacuum pump (not shown).

상기 PCM충진부(287)는 상기 제1방열기판(281)과 상기 제2방열기판(283)의 사이에서 냉온을 축적하여 보존하는 기능을 수행한다.The PCM filling unit 287 accumulates and stores cold temperatures between the first radiator plate 281 and the second radiator plate 283.

상기 PCM충진부(287)는 상기 제1방열기판(281)에서 상기 제2방열기판(283)을 향해 돌출 형성된 상기 방열핀(289)에 의해 충진공간이 구획된 구조를 이루므로 상기 PCM충진부에 충진된 PCM 물질과의 접촉 면적을 넓히도록 구성된다.The PCM filling unit 287 has a structure in which the filling space is divided by the radiating fins 289 protruding from the first radiator plate 281 toward the second radiator plate 283, And is configured to widen the contact area with the filled PCM material.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 사용자가 전원스위치를 조작하여 메인냉방부(100)와 냉각수공급부(200)를 작동시키면 상기 냉각수공급부(200)의 냉각기(250)로부터 열전소자(260)에 전류가 전달되므로 상기 열전소자(260)의 냉각면(263)에 냉온을 생성시키고 상기 냉각기(250)의 냉기전달수단(280)이 PCM충진부(287)를 거쳐 냉온을 축적하는 동시에 수조(210) 내에 저류된 물을 냉각하여 저온의 냉각수를 생성시킨다. 이후 상기 수조(210) 내의 냉각수는 수중펌프(220)의 작동으로 상기 메인냉방부(100)의 냉매관(120)에 공급하되 지속적으로 순환시키며 냉매관(120)을 저온상태로 유지하고, 상기 냉매관(120)은 계속해서 냉온을 유지하되 PCM(125)에 의해 냉온을 축적한다. 이때 상기 메인냉방부(100)의 유입부(111)로부터 공기를 유입시키는 동시에 상기 배출부(113)를 향해 공기를 배출시키되 공기가 상기 냉매관(120)에 접하여 냉온이 전달되므로 케이스(110) 내에 유입된 공기는 상기 배출부(113)를 통해 외부로 배출되기까지 상기 냉매관(120)에 접하면서 냉기를 생성한 후 상기 배출부(113)로 배출하여 실내공간을 냉방하게 된다.When the user operates the power switch to operate the main cooling unit 100 and the cooling water supply unit 200, a current flows from the cooler 250 of the cooling water supply unit 200 to the thermoelectric device 260 The cool air is transferred to the cooling surface 263 of the thermoelectric element 260 and the cold air transmission means 280 of the cooler 250 accumulates the cold temperature through the PCM filling part 287, The stored water is cooled to produce cold water at a low temperature. The cooling water in the water tank 210 is supplied to the refrigerant pipe 120 of the main cooling unit 100 by the operation of the underwater pump 220 and circulates continuously to keep the refrigerant pipe 120 at a low temperature state, The coolant pipe 120 keeps the cold temperature continuously, but the PCM 125 accumulates the cold temperature. At this time, air is introduced from the inflow part 111 of the main cooling part 100 and the air is discharged toward the discharge part 113, and air is transmitted to the refrigerant pipe 120, The cool air is generated by contacting the coolant pipe 120 until it is discharged to the outside through the discharge part 113, and then discharged to the discharge part 113 to cool the indoor space.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치에 의하면, 냉매인 냉각수의 순환로에 PCM을 충전하여 냉각수의 냉온을 축적하므로, 냉기로의 전환효율을 높이고 냉온을 지속적으로 유지할 수 있어 냉방효율을 보다 높이는 것이 가능하다.That is, according to the cooling device using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention configured as described above, since PCM is charged in the circulation path of the cooling water as the refrigerant to accumulate the cold temperature of the cooling water, So that it is possible to further increase the cooling efficiency.

뿐만 아니라 본 발명은 열전소자와 PCM으로부터 냉각수의 온도를 저온상태로 유지하도록 구성하므로, 냉각수를 사용하여 대기오염을 효과적으로 방지하고, 냉각수에 의한 냉각효율을 지속적으로 유지할 수 있어 고효율의 냉방을 도모하는 것이 가능하다.In addition, since the present invention is configured to maintain the temperature of the cooling water from the thermoelectric element and the PCM at a low temperature state, it is possible to effectively prevent air pollution by using the cooling water, to continuously maintain the cooling efficiency by the cooling water, It is possible.

또한 본 발명은 열전소자와 PCM을 이용한 간단한 구조를 이루므로 제작이 용이하고 제품의 가격경쟁률을 높이며 설비의 유지관리가 편리함은 물론 관비비용을 절감하는 것이 가능하다.Further, since the present invention has a simple structure using a thermoelectric element and a PCM, it is easy to manufacture, raises price competition of products, facilitates maintenance of equipment, and can reduce costs.

그리고 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치의 다른 실시예는 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 메인냉방부(100)에는 상기 냉매관(120)의 외주연 상에 보온재가 형성되는 보온층(130)을 더 포함하여 이루어진다.8 and 9, in the main cooling unit 100, a heat insulating material is formed on the outer circumference of the refrigerant pipe 120. In this embodiment, And a heat insulating layer (130).

상기 보온층(130)은 상기 냉매관(120)의 둘레에 두께를 더하여 감싸도록 구성되고, 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉이 가능하게 구성하되 공기가 통과가능한 다공형태로 구성한다.The heat insulating layer 130 is configured to surround the refrigerant pipe 120 by adding a thickness to the refrigerant pipe 120, and is configured to be able to contact with air introduced from the outside, and to have a porous shape through which air can pass.

상기 보온층(130)의 보온재로는 열전도성이 우수한 금속재를 사용한다.As the insulating material of the insulating layer 130, a metal material having excellent thermal conductivity is used.

즉 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 냉매관(120)의 둘레를 따라 보온층(130)을 구성하므로 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉 표면적을 넓혀 냉방효율을 극대화하는 것이 가능하다.That is, according to the present invention configured as in the above-described other embodiments, since the heat insulating layer 130 is formed along the periphery of the refrigerant pipe 120, it is possible to maximize the cooling efficiency by widening the contact surface area with the air introduced from the outside .

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.In the other embodiments described above, the same configuration as that of the above-described embodiment can be employed, so that detailed description is omitted.

그리고 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치의 또 다른 실시예는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 메인냉방부(100)에 설치되고 외부로부터 유입되는 공기를 급속히 냉각시켜 냉기를 배출할 수 있도록 형성되는 급속냉각관(150)을 더 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 10 and 11, the cooling apparatus using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention is installed in the main cooling unit 100 and rapidly cools the air introduced from the outside, And a rapid cooling pipe (150) formed to discharge the cooling water.

상기 급속냉각관(150)은 원형 단면을 갖는 파이프 형상으로 이루어지고, 내부에 냉각수를 순환가능한 이동경로를 구비하여 구성된다. 즉 상기 급속냉각관(150)은 상기 냉각수공급부(200)로부터 공급되는 냉각수가 순환가능한 이동경로만을 구비하여 냉각수의 냉온이 상기 케이스(110) 내에 유입된 공기에 바로 전달될 수 있도록 구성된다.The rapid cooling pipe (150) is formed in a pipe shape having a circular cross section, and has a moving path through which cooling water can be circulated. That is, the rapid cooling pipe (150) has only a moving path through which the cooling water supplied from the cooling water supply unit (200) can circulate, so that the cold temperature of the cooling water can be directly transmitted to the air introduced into the case (110).

상기 급속냉각관(150)은 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 메인냉방부(100)의 내부에 상기 냉매관(120)과 함께 설치되어 구성하는 것이 가능하다.The rapid cooling pipe 150 may be installed in the main cooling unit 100 together with the refrigerant pipe 120, as shown in FIG.

상기 급속냉각관(150)은 상기 메인냉방부(100)의 내부에 가로 또는 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 배열설치된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 급속냉각관(150)은 상기 메인냉방부(100) 내에 일정한 간격을 두고 배치되는 상기 냉매관(120)의 사이마다 상기 급속냉각관(150)이 위치하도록 일정한 간격을 두고 복수로 배열설치된다.The rapid cooling pipes 150 are installed in the main cooling unit 100 at regular intervals in the horizontal or vertical direction. More specifically, the rapid cooling pipe 150 is spaced apart from the main cooling unit 100 by a predetermined interval so that the rapid cooling pipe 150 is positioned between the refrigerant pipes 120 disposed at regular intervals in the main cooling unit 100 As shown in FIG.

도 10에서는 상기 냉매관(120)이 세로 방향으로 간격을 두고 설치됨에 따라 상기 급속냉각관(150)도 동일하게 세로 방향으로 간격을 두고 설치하였지만, 그 외에 상기 냉매관(120)이 가로 방향으로 간격을 두고 설치되는 경우 상기 급속냉각관(150)도 동일하게 가로 방향으로 간격을 두고 설치된다.In FIG. 10, the refrigerant pipes 120 are installed at intervals in the longitudinal direction, so that the rapid cooling pipes 150 are also spaced apart in the longitudinal direction. In addition, the refrigerant pipes 120 are arranged in the horizontal direction When installed at intervals, the rapid cooling pipes 150 are equally spaced laterally.

또한 상기 급속냉각관(150)은 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 메인냉방부(100)에 상하로 구획된 공간을 구비하는 내부케이스(118)가 설치되고, 상기 내부케이스(118)에 상기 냉매관(120)과 구분된 공간에 설치하는 것도 가능하다.11, the rapid cooling pipe 150 is provided with an inner case 118 having a space defined by upper and lower parts of the main cooling part 100, But it is also possible to install it in a space separated from the tube 120.

상기 내부케이스(118)는 상기 메인냉방부(100)의 케이스(110) 내에 설치되고, 상기 케이스(110)의 유입부(111) 및 배출부(113)에 각각 대응하여 측면이 개방된 구조로 형성된다.The inner case 118 is installed in the case 110 of the main cooling unit 100 and has openings corresponding to the inlet 111 and the outlet 113 of the case 110 .

상기 냉매관(120) 및 상기 급속냉각관(150)은 각각 상기 내부케이스(118)에 상하로 각각 구분장착된다. 예를 들면, 상기 냉매관(120)을 상기 내부케이스(118)의 하측에 장착하는 경우 상기 급속냉각관(150)은 상기 내부케이스(118)의 상측에 장착한다.The refrigerant pipe 120 and the rapid cooling pipe 150 are separately mounted on the inner case 118, respectively. For example, when the refrigerant pipe 120 is mounted on the lower side of the inner case 118, the rapid cooling pipe 150 is mounted on the upper side of the inner case 118.

즉 상기한 또 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, PCM(125)이 충전된 냉매관(120)과 함께 냉각수만을 순환시키는 급속냉각관(150)을 배치하여 구성하므로 냉온이 공기에 빠르게 전달되어 냉방 초기에 보다 시원한 냉풍을 효과적으로 제공하는 것이 가능하다.That is, according to the present invention configured as in the above-described another embodiment, since the rapid cooling pipe 150 that circulates only the cooling water together with the refrigerant pipe 120 filled with the PCM 125 is disposed, So that it is possible to effectively provide cooler cool air in the early stage of cooling.

상기한 또 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예 및/또는 다른 실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.In the above-described other embodiment, the same configuration as that of the above-described one embodiment and / or the other embodiments can be employed, and detailed description thereof will be omitted.

상기에서는 본 발명에 따른 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
While the preferred embodiments of the cooling apparatus using the thermoelectric element and the PCM according to the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made within the scope of the claims, specification and accompanying drawings. And this also falls within the scope of the present invention.

10 : 지지프레임 100 : 메인냉방부 110 : 케이스
111 : 유입부 113 : 배출부 115 : 구동팬
118 : 내부케이스 120 : 냉매관 121 : 내관
123 : 외관 125 : PCM 130 : 보온층
150 : 급속냉각관 200 : 냉각수공급부 210 : 수조
220 : 수중펌프 230 : 제1순환라인 240 : 제2순환라인
250 : 냉각기 260 : 열전소자 261 : 발열면
263 : 냉각면 270 : 냉각수단 275 : 유동로
280 : 냉기전달수단 281 : 제1방열기판 283 : 제2방열기판
285 : 스페이서 287 : PCM충진부 289 : 방열핀10: support frame 100: main cooling part 110: case
111: inlet 113: outlet 115: driving fan
118: inner case 120: refrigerant tube 121: inner tube
123: Appearance 125: PCM 130: Insulating layer
150: rapid cooling pipe 200: cooling water supply unit 210: water tank
220: Submersible pump 230: First circulation line 240: Second circulation line
250: cooler 260: thermoelectric element 261:
263: Cooling surface 270: Cooling means 275:
280: cold air transmission means 281: first radiator plate 283: second radiator plate
285: Spacer 287: PCM filling part 289:

Claims (12)

지지프레임과;
상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 외부에서 유입된 공기를 냉각시킬 수 있도록 저온의 냉각수가 순환가능한 이동경로와 함께 내측에 PCM을 충전하여 구성된 복수의 냉매관이 가로 또는 세로 방향으로 배열 장착되며, 상기 냉매관에 공기를 접촉시켜 냉기를 배출가능하게 형성되는 메인냉방부와;
상기 메인냉방부의 하부에 위치하도록 상기 지지프레임 상에 고정 설치되고 내부에 물이 채워지는 수조와, 상기 수조에 채워진 물을 지속적으로 냉각시키도록 상기 수조의 상부에 장착되는 냉각기를 구비하며, 상기 냉각기에 의해 저온상태인 냉각수를 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 순환시키도록 구성되는 냉각수공급부;를 포함하고,
상기 냉각수공급부의 냉각기는 전류공급에 의해 상측에서 열이 발생하는 발열면과 함께 하측에서 열을 흡수하는 냉각면이 형성되는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 접하도록 설치되고 상기 수조의 냉각수가 순환되는 냉각수단과, 상기 열전소자의 냉각면에 접하도록 설치되고 상기 열전소자의 냉각면에 생성된 냉온을 PCM에 의해 축적하면서 상기 수조의 물에 냉기를 전달하는 냉기전달수단을 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
A support frame;
A plurality of coolant pipes fixedly installed on the support frame and constructed by filling a PCM inside with a travel path capable of circulating low temperature cooling water so as to cool the air introduced from the outside, A main cooling unit formed to be able to discharge cool air by bringing air into contact with the refrigerant pipe;
And a cooling device mounted on the upper part of the water tub to continuously cool the water filled in the water tub, wherein the cooler is installed on the support frame so as to be positioned below the main cooling part, And a cooling water supply unit configured to circulate the cooling water in a low temperature state toward the refrigerant pipe of the main cooling unit,
Wherein the cooler of the cooling water supply unit includes a thermoelectric element in which a cooling surface for absorbing heat is formed on the lower side together with a heating surface for generating heat on the upper side by current supply, And a cool air transmission means provided in contact with the cooling surface of the thermoelectric element and transmitting cool air to the water of the water tank while accumulating the cold temperature generated on the cooling surface of the thermoelectric element by the PCM, Air conditioning system using device and PCM.
청구항 1에 있어서,
상기 메인냉방부의 냉매관은, 내부에 냉각수와 PCM이 각각 구분 수용될 수 있도록 내측에 격벽을 갖는 2중 관 구조로 구성됨을 포함하고,
상기 냉매관은 상기 냉각수공급부에서 공급되는 냉각수가 순환되는 내관과, 상기 내관보다 큰 직경을 이루어 PCM이 충전가능한 공간을 구비하고 상기 내관의 외주연을 따라 PCM이 접하도록 충전되는 외관을 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to claim 1,
Wherein the refrigerant pipe of the main cooling unit comprises a double pipe structure having a partition wall inside so that the cooling water and the PCM can be separately accommodated,
Wherein the coolant pipe includes an inner pipe through which cooling water supplied from the cooling water supply unit is circulated and an outer pipe having a diameter larger than that of the inner pipe and filled with a PCM so that the PCM contacts the outer circumferential edge of the inner pipe. Cooling system using thermoelectric element and PCM.
청구항 2에 있어서,
상기 냉매관의 내관과 외관 사이에 형성되는 PCM의 충전량은 상기 내관을 따라 이동하는 냉각수에 대하여 1:1의 비율을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method of claim 2,
Wherein a charging amount of the PCM formed between the inner tube and the outer tube of the refrigerant tube is formed to be 1: 1 with respect to the cooling water moving along the inner tube.
청구항 1에 있어서,
상기 메인냉방부는, 내부에 복수의 상기 냉매관이 복열로 배치되고 사방이 밀폐된 구조를 이루는 케이스와, 상기 케이스의 한쪽에 설치되고 외부로부터 공기를 유입시키는 유입부와, 상기 케이스에서 상기 유입부의 반대편에 위치하도록 설치되고 상기 냉매관을 통해 냉각된 냉기를 외부로 배출하는 배출부를 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to claim 1,
The main cooling unit includes a case having a plurality of the refrigerant tubes arranged in a double row and having a closed structure at four sides, an inlet unit installed at one side of the case and introducing air from the outside, And a discharge unit installed on the opposite side and discharging the cool air cooled through the refrigerant pipe to the outside, and a cooling device using the PCM.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수공급부는 상기 수조의 냉각수를 공급가능하게 구비되는 수중펌프와, 상기 수중펌프로부터 상기 메인냉방부의 냉매관을 향해 냉각수를 공급가능하게 상호 연결되고 상기 냉매관으로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 상호 연결되는 제1순환라인과, 상기 수중펌프로부터 상기 냉각기를 향해 냉각수를 공급가능하게 연결되고 상기 냉각기로부터 상기 수조를 향해 냉각수를 회수할 수 있게 연결되어 자체적으로 순환가능하게 형성되는 제2순환라인을 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to claim 1,
The cooling water supply unit is connected to the water pump to supply cooling water from the water pump to the cooling water pipe of the main cooling unit. The cooling water is recovered from the cooling water pipe toward the water tank A second circulation line connected to the first circulation line so as to be able to supply cooling water from the submersible pump toward the cooler and connected to recover the cooling water from the cooler toward the water tank, A cooling apparatus using a PCM and a thermoelectric device including a circulation line.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각기의 냉각수단에는 한쪽 측면에 길이방향으로 중공되어 냉각수의 유동경로를 이루도록 형성되는 유동로를 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cooling means of the cooler includes a flow path formed on one side surface thereof in a longitudinal direction so as to form a flow path of the cooling water, and a cooling device using the PCM.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각기의 냉기전달수단은, 상기 열전소자의 냉각면에 접하여 냉온이 전달되는 제1방열기판과, 상기 제1방열기판의 하측에 설치되고 상기 제1방열기판에서 전달되는 냉온을 물로 전달하는 제2방열기판과, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 일정한 간격이 유지될 수 있도록 양쪽 측면에 설치되는 스페이서와, 상기 제1방열기판과 상기 제2방열기판의 사이에 PCM이 충진되어 냉온을 축적하는 PCM충진부를 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to claim 1,
The cool air transmission means of the cooler includes a first radiator plate which is in contact with a cooling surface of the thermoelectric element and to which cold temperature is transmitted, a second radiator plate which is installed below the first radiator plate, A spacer provided on both sides of the first radiator plate and the second radiator plate so as to be spaced apart from each other at a predetermined interval; and a PCM between the first radiator plate and the second radiator plate, And a PCM filling part which is filled and stores a cold temperature, and a cooling device using PCM.
청구항 7에 있어서,
상기 냉기전달수단의 제1방열기판 및 제2방열기판에는 각각 냉온을 원활하게 전달하도록 한쪽 면에 돌출 형성되는 복수의 방열핀을 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method of claim 7,
Wherein the first radiator plate and the second radiator plate of the cool air transmission means each include a plurality of radiating fins protruding from one surface so as to smoothly transmit coolant.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인냉방부에는 외부로부터 유입되는 공기와의 접촉 표면적을 넓히도록 상기 냉매관의 외주연 상에 보온재가 형성되는 보온층을 더 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the main cooling unit further comprises a heat insulating layer formed on an outer circumferential surface of the refrigerant pipe so as to widen the contact surface area with air introduced from the outside, and a PCM.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인냉방부에 설치되고 외부로부터 유입되는 공기를 급속히 냉각시켜 냉기를 배출할 수 있도록 내부에 상기 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수가 순환가능한 이동경로를 구비하는 급속냉각관을 더 포함하여 이루어지는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Further comprising a rapid cooling pipe provided in the main cooling unit and having a movement path through which cooling water supplied from the cooling water supply unit can be circulated so as to quickly cool the air introduced from the outside and discharge the cool air, Air conditioning system using PCM.
청구항 10에 있어서,
상기 급속냉각관은 상기 메인냉방부의 내부에 상기 냉매관과 함께 가로 또는 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 배열설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method of claim 10,
Wherein the rapid cooling pipe is arranged inside the main cooling unit with the refrigerant pipe at regular intervals in the lateral or longitudinal direction.
청구항 10에 있어서,
상기 메인냉방부 내에 상하로 구획된 공간을 구비하는 내부케이스가 설치되고, 상기 내부케이스에 상기 냉매관 및 상기 급속냉각관이 각각 상하로 구분장착되는 것을 특징으로 하는 열전소자와 PCM을 이용한 냉방장치.
The method of claim 10,
And an inner case having a space partitioned by upper and lower parts in the main cooling part is installed, and the coolant pipe and the quick cooling pipe are respectively divided into upper and lower parts in the inner case. .
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