KR101440877B1 - 차량용 냉온수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 설치되는 냉온수 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 가열 및 냉각을 담당하는 열전소자를 사용함에 있어, 냉각은 물론 그 열전소자를 냉각시키는 과정에서 공냉식과 수냉식을 동시 적용하되, 수냉식에 사용되는 물을 온수로의 사용이 가능하게 하는 등 열전소자의 사용 효율이 현격히 향상되게 하기 위한 차량용 냉온수 시스템에 관한 것이다.

Description

차량용 냉온수 시스템{Cold and Hot water system for car}

본 발명은 차량에 설치되는 냉온수 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 대시보드 등 운전자의 근접부에 설치되어 냉수와 온수의 공급이 가능하게 함으로써, 차량 운전자 및 탑승자로 하여금 별도의 냉수 및 온수의 유대 없이도 간편하게 온수 및 냉수의 공급 섭취가 가능하게 하기 위한 차량용 냉온수 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 냉온수기라 함은 필요에 따라 냉수 및 온수를 선택하여 배출 및 섭취할 수 있는 것으로, 별도의 보온통과 같은 휴대용 보온 수단이 없이도 간편하게 냉온수를 사용할 수 있게 하는 것이다.

한편, 근자에들어서는 관광버스 등에는 탑승자의 편의를 제공하기 위해 냉온수기가 설치되어 사용되어 지고 있는 실정이다.

이렇게 보통의 차량에 설치되는 냉온수기는 단순히 통상의 사무실이나 가정에서 사용하는 냉온수기를 그대로 축소화된 장치가 주로 사용되어 지고 있는 실정이었는바, 차량에서 사용하기에 적합하지 못한 문제점이 있었다.

이에, 근자에 들어서는 상기와 같은 제반 문제점을 해결하고자 실용신안출원등록 제20-0361245호와 같이 차량에 설치하여 사용할 수 있는 차량용 냉온수기가 제안된 바 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량용 냉온수기는 상온의 물을 냉각 또는 가열시키는 과정에서 강제 냉각 및 가열 방식을 적용하고 있는 것인바, 이때, 그 냉각 및 가열 시키는 과정에서 냉각 및 가열을 담당하는 열전소자의 효율적인 적용이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국실용신안출원등록 제20-0361245호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 물의 가열 및 냉각을 담당하는 열전소자를 사용함에 있어, 냉각은 물론 그 열전소자를 냉각시키는 과정에서 공냉식과 수냉식을 동시 적용하되, 수냉식에 사용되는 물을 온수로의 사용이 가능하게 하는 등 열전소자의 사용 효율이 현격히 향상되게 하기 위한 차량용 냉온수 시스템을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 차량용 냉온수 시스템에 있어서,

상온의 물을 공급하기 위한 물통;

상기 물통을 장착 및 물을 배출하기 위해 차량에 설치되는 물통 고정대;

상기 몰통 고정대로부터 상온을 물을 냉수와 온수로의 사용키 위해 분배 공급하기 위한 냉수 공급관과 온수 공급관으로 된 분배관;

상기 냉수 공급관으로 부터 상온의 물을 공급받아 열전소자를 통해 냉수를 생성하기 위한 냉수 저수조;

상기 온수 공급관으로부터 상온의 물을 공급받으면서 상기 열전소자의 수냉과 공냉을 수행하는 방열부;

상기 방열부에서 수냉에 사용된 물을 배출시키며 중간부에는 급수펌프(610)가 형성된 온수 급수관;

함체상으로 구성되며, 상기 온수 급수관으로부터 배출된 물을 공급받아 가열시키되, 내부에는 다수의 가열핀이 돌출 형성되고, 외측에는 상기 가열핀과 연결되는 가열용 니크롬선이 형성된 온수 저수조;

일단이 상기 냉수 저수주와 연결되고, 타단이 상기 온수 저수조와 연결되며, 중간부에는 냉수 또는 온수를 선택적으로 배출하는 2WAY 솔밸브가 형성된 배출관; 및

상기 물의 흐름과 제어하는 제어부를 포함하여 구성하되,

차량전용 DC 12V 또는 DC 24V 중 어느 하나 또는 겸용 전원을 사용함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 차량용 냉온수 시스템은, 상온의 물을 냉각 및 가열시키는 과정에서 물을 냉각시 발생되는 열전소자의 온도를 공냉식과 수냉식을 적용하여 빠른 냉각이 가능하게 함은 물론, 특히 수냉식에 사용된 물을 재차 온수로의 사용이 가능하게 하여 추후, 온수 가열시 단시간에 가열이 가능하게 하는 등 열전소자의 사용 효율이 현격히 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 전체도.
도 2는 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 냉수 저수조 요부도.
도 3은 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 방열부 요부도.
도 4는 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 온수 저수조 요부도.
도 5는 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 냉수 작동 상태도.
도 6은 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 온수 작동 상태도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 전체도이다.

도 1의 도시와 같이 본 발명 차량용 냉온수 시스템은, 물통(100)과, 물통 고정대(200)와, 분배관(300)과, 냉수 저수조(400)와, 방열부(500)와, 온수 급수관(600)과, 온수 저수조(700)와, 배출관(800)과 제어부(900)로 구성된다.

여기서, 상기 물통(100)은, 통상의 소형화된 생수통 등을 적용할 수 있다.

상기 물통 고정대(200)는, 상기 물통(100)을 장착 및 물통(100)의 물을 배출시키게 되는 것으로, 차량에 설치된다.

상기 분배관(300)은, 상기 물통 고정대(200)와 연결되어 물통(100)으로부터 배출되는 물을 냉수와 온수로의 사용을 위해 분배하게 구성된다.

이때, 분배관(300)은, 상기 물통 고정대(200)로부터는 하나의 관체로 인출되며, 이후에는 냉수로 사용하기 위해 물을 공급하기 위한 냉수 공급관(310)과, 온수로 사용하기 위해 물을 공급하기 위한 온수 공급관(210)으로 분기 형성된다.

상기 냉수 저수조(400)는, 상기 냉수 공급관(310)으로부터 상온의 물을 공급받아 열전소자(421)를 통해 냉수로 냉각시키기 위한 것으로, 도 2의 도시와 같이 함체상으로 구성되어 물의 수용이 가능하게 구성된다

이때, 냉수 저수조(400)는, 그 내부 바닥면에 다수의 냉각핀(410)이 입설되게 형성된다.

그리고, 저면에는 냉각부(420)가 형성되어 냉수 저수조(400)에 수용되어 있는 물을 냉각시키게 구성된 것으로, 상기 냉각부(420)의 내부에는 상기 열전소자(421)가 내장되어 그 열전소자(421)의 냉각 작동에 의해 냉각핀(410)에 냉각열을 전달하고, 이에 냉각핀(410)은 냉수 저수조(400)에 수용된 물을 열교환에 의해 순간 냉각시켜 냉수를 생성한다.

상기 방열부(500)는, 상기 냉각부(420)의 열전소자(421)의 작동시 발생되는 열기를 냉각시키기 위한 것으로, 수냉과 공냉이 동시에 수행 가능하도록 구성된다.

이때, 방열부(500)는, 도 3의 도시와 같이 먼저, 상기 냉각부(420)의 저면에 연장 형성되는 수냉실(510)을 이루게 구성된다.

이때, 수냉실(510)은, 내부가 중공된 형태를 이루어 상기 온수 공급관(210)과 연결되어 그 온수 공급관(210)으로부터 상온의 물을 공급받아 충전 가능하도록 구성되고, 그 내부에는 온도감지센서(511)가 내장되게 구성되며, 열전소자(421)의 수냉을 담당하게 된다.

그리고, 상기 수냉실(510)의 저면에는 하방으로 돌출되는 다수의 방열핀(520)이 형성된 것으로, 방열핀(520)은 상기 수냉실(510)에서 수냉을 수행하는 과정에서 발생되는 열기를 외부로 방출시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 방열핀(520)의 하부에는 그 방열핀(520)으로 바람을 토출시킬 수 있도록 방열팬(530)이 형성된 것으로, 그 방열팬(530)에 의해 방열핀(520)에 전달된 열기를 공냉시켜주게 된다.

상기 온수 급수관(600)은, 상기 방열부(500)에서 수냉에 사용된 물을 배출시키기 위한 것으로, 상기 수냉실(510)과 연결되게 구성되며, 그 중간부에는 물의 원활한 배출을 위한 급수펌프(610)가 형성된다.

상기 온수 저수조(700)는, 도 4의 도시와 같이 함체상으로 구성되며, 상기 온수 급수관(600)과 연결되어 그 온수 급수관(600)으로부터 배출되는 물을 저장 및 필요에 따라 가열을 수행하여 온수를 생성하게 구성된다.

여기서, 온수 저수조(700)의 내부에는 측면으로부터 다수의 가열핀(710)이 내부로 돌출되도록 구성된다.

그리고, 외측면에는 상기 가열핀(710)과 연결되는 가열용 니크롬선(720)이 형성된 것으로, 그 니크롬선(720)에 전원을 인가하여 가열시 그 열기가 상기 가열핀(710)으로 전달되어 온수 저수조(700) 내부의 물을 순간 가열시키게 된다.

상기 배출관(800)은, 실질적으로 냉수 또는 온수를 배출시킬 수 있도록 구성된 것으로, 그 일단이 상기 냉수 저수조(400)와 연결되어 냉각된 냉수를 배출시킬 수 있게 구성되고, 타단이 상기 온수 저수조(700)와 연결되어 가열된 온수를 배출시킬 수 있게 구성된다.

그리고, 배출관(800)의 중간부에는 2WAY 솔밸브(810)가 형성된 것으로, 2WAY 솔밸브(810)는 냉수의 출수와 온수의 출수를 선택적으로 담당하게 된다.

상기 제어부(900)는, 통상의 냉온수기와 같이 냉온수 버튼(910)의 선택 작동에 의해 상기 물통(100)으로부터의 물 공급과 분배관(300)으로의 분배와, 냉수 저수주(400)로의 냉수 생성과, 방열부(500)에서의 방열과, 온수 급수관(600)의 급수펌프(610) 작동과, 온수 저수조(700)에서의 온수 생성과, 배출관(800)의 2WAY 솔밸브(810)의 작동을 제어하게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명 냉온수기를 작동하기 위해서는 차량전용 DC 12V 또는 DC 24V 중 어느 하나 또는 겸용 전원을 사용함이 바람직할 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 차량용 냉온수 시스템의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 차량용 냉온수 시스템은 차량에 설치되어 필요에 따라 상온의 물을 순간적으로 냉각 및 가열시켜 냉수 및 온수를 생성 배출시킬 수 있도록 구성된 것으로, 차량의 대쉬보드나 별도의 설치박스(도면중 미도시함)를 두어 설치되어 차량의 탑승자에게 냉수 및 온수를 공급할 수 있게 구성되며, 사용되는 전원으로는, 통상의 차량에 적용되는 차량전용 DC 12V 또는 DC 24V 중 어느 하나 또는 겸용 전원을 사용한다.

즉, 차량에 설치시에는 물통 고정대(200)가 대쉬보드나 설치박스의 외부로 노출되어 물통(100)을 장착할 수 있게 구성되고, 분배관(300)과, 냉수 저수조(400)와, 방열부(500)와, 온수 급수관(600)과, 온수 저수조(700)는 대쉬보드나 설치박스의 내부에 수용되며, 2WAY 솔밸브(810)는 외부로 노출되게 설치하면 된다.

이에, 상기와 같이 설치되는 차량용 냉온수 시스템은, 별도 설치되는 냉온수 버튼(910)의 작동시 제어부(900)의 제어에 의해 냉수 또는 온수를 순간 생성하여 배출할 수 있게 된다.

먼저, 냉수 작동 상태를 살펴보면,

도 5의 도시와 같이 냉온수 버튼(910)의 냉수를 선택하게 되면, 냉수의 순간 생성이 이루어지게 되는 것으로, 이는 냉각부(420)의 열전소자(421) 작동에 의해 가능하다.

즉, 냉수를 선택하게 되면, 분배관(300)을 통해 물통(100)으로부터 상온의 물을 인출시켜 냉수 공급관(310)을 통해 냉수 저수조(400)로 공급과 온수 공급관(210)을 통해 방열부(500)의 수냉실(510)로 동시 공급된다.

이후, 냉수 저수조(400)의 상온의 물은 열전소자(421)의 작동에 의해 냉수로 생성되는 것으로, 열전소자(421)는, 통상적으로 전원이 인가되면 냉각열이 발생하는 것인바, 그 냉각열은 냉수 저수조(400)에 형성된 냉각핀(410)으로 전달되는 것이며, 이에, 냉수 저수주(400) 내부에서는 냉각핀(410)과 상온의 물이 서로 열교환이 이루어져 순간 냉각시키게 된다.

이후, 냉각된 냉수는 그 냉수 저수조(400)와 연결된 배출관(800)을 통해 배출되는 것이고, 2WAY 솔밸브(810)를 통해 냉수로 배출되게 된다.

한편, 상기와 같이 열전소자(421)는 일측에서 냉각열을 발생하는 과정에서 반대측에서는 열이 발생하게 되는 것인바, 이 열은 방열부(500)에서 냉각시켜주게 된다.

즉, 방열부(500)에서는 먼저, 냉각부(420)의 저면에 연장 형성된 수냉실(510)을 통해 수냉을 수행하게 되는 것으로, 이는 그 수냉실(510)에 충전된 상온의 물과 상기 열전소자(421)에서 발생되는 열과의 열교환에 의해 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 수냉실(510)에서 열교환 하는 과정에서 그 수냉실(510)의 물이 온도감지센서(511)에 의해 일정온도 이상으로 감지되면, 더이상 수냉을 수행할 수 없는 온도로 판단되어 급수펌프(610)의 작동으로, 온수 급수관(600)을 통해 온수 저수조(700)로 배출되게 된다.

그리고, 상기 수냉실(510)의 저면에는 다수의 방열핀(520)이 형성된 것인바, 그 방열핀(520)에서는 상기 수냉실(510)에서 수냉 과정에서 발생되는 열기를 흡수하게 되는 것이고, 그 방열핀(520)의 하부에 형성된 방열팬(530)의 작동으로 외부로 방출시켜 공냉을 수행하게 된다.

또한, 온수 작동 상태를 살펴보면,

도 6의 도시와 같이 냉온수 버튼(910)의 온수를 선택하게 되면, 온수의 순간 생성이 이루어지게 되는 것으로, 이는 온수 저수조(700)의 가열용 니크롬선(720)에 의해 가능하다.

즉, 온수를 선택하게 되면, 분배관(300)을 통해 물통(100)으로부터 상온의 물을 인출시켜 온수 공급관(210)을 통해 방열부(500)의 수냉실(510)로 충전 및 충전된 물은 급수펌프(610)의 작동에 의해 온수 급수관(600)을 통해 온수 저수조(700)로 공급된다.

이후, 온수 저수조(700)에서는 니크롬선(720)의 가열이 이루어지는 것으로, 그 가열된 열기는 온수 저수조(700)에 형성된 가열핀(710)으로 전달되며, 이에, 온수 저수조(700) 내부에서는 가열핀(710)과 상온의 물이 서로 열교환이 이루어져 순간 가열시키게 된다.

이후, 가열된 온수는 그 온수 저수조(700)와 연결된 배출관(800)을 통해 배출되는 것이고, 2WAY 솔밸브(810)를 통해 온수로 배출되게 된다.

한편, 상기와 같은 온수 생성은, 전술한 냉수를 생성하는 과정에서 수냉실(510)에서 냉각시 사용된 소정 가열된 물이 온수 저수조(700)로 공급되어지는 것인바, 이때, 온수 저수조(700)에서는 그 예비 가열된 물을 사용하게 되면 보다 신속한 온수의 생성이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명 차량용 냉온수 시스템은, 냉각에 필요한 열전소자를 사용함에 있어, 냉각방식을 개선함으로 그 열전소자의 사용 효율이 현격히 향상되며, 수냉시 사용된 물을 온수로 재사용 가능하여 그 가열 시간의 현격한 단축을 가져오는 등 냉온수기의 사용 효율성이 향상되게 된다.

100 : 물통 200 : 물통 고정대
300 : 분배관 310 : 냉수 공급관
320 : 온수 공급관 400 : 냉수 저수조
410 : 냉각핀 420 : 냉각부
421 : 열전소자 500 : 방열부
510 : 수냉실 511 : 온도감지센서
520 : 방열핀 530 : 방열팬
600 : 온수 급수관 610 : 급수펌프
700 : 온수 저수조 710 : 가열핀
720 : 니크롬선 800 : 배출관
810 : 2WAY 솔밸브 900 : 제어부
910 : 냉온수 버튼

Claims (3)

1. 차량용 냉온수 시스템에 있어서,
   상온의 물을 공급하기 위한 물통(100);
   상기 물통(100)을 장착 및 물을 배출하기 위해 차량에 설치되는 물통 고정대(200);
   상기 물통 고정대(200)로부터 상온을 물을 냉수와 온수로의 사용키 위해 분배 공급하기 위한 냉수 공급관(310)과 온수 공급관(210)으로 된 분배관(300);
   상기 냉수 공급관(310)으로 부터 상온의 물을 공급받아 열전소자(421)를 통해 냉수를 생성하기 위한 냉수 저수조(400);
   상기 온수 공급관(210)으로부터 상온의 물을 공급받으면서 상기 열전소자(421)의 수냉과 공냉을 수행하는 방열부(500);
   상기 방열부(500)에서 수냉에 사용된 물을 배출시키며 중간부에는 급수펌프(610)가 형성된 온수 급수관(600);
   함체상으로 구성되며, 상기 온수 급수관(600)으로부터 배출된 물을 공급받아 가열시키되, 내부에는 다수의 가열핀(710)이 돌출 형성되고, 외측에는 상기 가열핀(710)과 연결되는 가열용 니크롬선(720)이 형성된 온수 저수조(700);
   일단이 상기 냉수 저수조(400)와 연결되고, 타단이 상기 온수 저수조(700)와 연결되며, 중간부에는 냉수 또는 온수를 선택적으로 배출하는 2WAY 솔밸브(810)가 형성된 배출관(800); 및
   상기 물의 흐름과 제어하는 냉온수 버튼(910)을 갖는 제어부(900)를 포함하여 구성하되,
   차량전용 DC 12V 또는 DC 24V 중 어느 하나 또는 겸용 전원을 사용함을 특징으로 하는 차량용 냉온수 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 냉수 저수조(400)는,
   함체상으로 구성되며, 내부에는 바닥면으로부터 다수의 냉각핀(410)이 입설되며, 저면에는 내부에 상기 냉각핀(410)과 연결되는 열전소자(421)가 내장된 냉각부(420)로 구성함을 특징으로 하는 차량용 냉온수 시스템.
   
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 방열부(500)는,
   상기 냉각부(420)의 저면에 연결되는 한편, 내부가 중공되어 상기 온수 공급관(210)으로부터 상온의 물을 공급 및 충전하며, 내부에는 온도감지센서(511)가 형성된 수냉실(510);
   상기 수냉실(510)의 저면으로부터 하방을 향하게 다수 입설 형성되는 방열핀(520); 및
   상기 방열핀(520)의 하부에 형성되어 그 방열핀(520)으로 바람을 토출시키는 방열팬(530)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량용 냉온수 시스템.
   
   

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