KR101645843B1 - 컵 홀더 - Google Patents

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KR101645843B1
KR101645843B1 KR1020147035103A KR20147035103A KR101645843B1 KR 101645843 B1 KR101645843 B1 KR 101645843B1 KR 1020147035103 A KR1020147035103 A KR 1020147035103A KR 20147035103 A KR20147035103 A KR 20147035103A KR 101645843 B1 KR101645843 B1 KR 101645843B1
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Abstract

컵 홀더(10)는 용기수납부(14)의 바닥부에 있는 볼록부(30) 내에 배치 설치된 서미스트(26)가 검출하는 온도(T)에 의거하여, 제어부(28)는 용기수납부 온도구배(ΔT)를 산출한다. 제어부(28)는 용기수납부 온도구배(ΔT)가 가열기준 온도구배(α) 이상인지, 또는 냉각기준 온도구배(β) 이하인지에 의거하여 용기수납부(14)에 대한 가열ㆍ냉각을 자동적으로 실행한다. 이와 같이 용기수납부 온도구배(ΔT)에만 의거하여 가열ㆍ냉각의 판단을 실행하고 있기 때문에, 1개의 온도센서만으로 정밀도 좋게 가열ㆍ냉각 제어를 실행할 수 있다.

Description

컵 홀더{CUP HOLDER}
본 발명은 수납한 용기를 가열 또는 냉각하는 컵 홀더에 관한 것이다.
자동차의 플로어 콘솔에는 음료용기를 수납하는 컵 홀더가 구비되어 있다. 컵 홀더 중에는 수납한 용기를 가열 또는 냉각 가능한 타입이 있다.
이 타입의 컵 홀더는 예를 들면, 사용자가 스위치 조작함으로써 가열 또는 냉각을 선택하고, 그 선택에 의거하여 홀더의 하부에 배치 설치된 펠티에 소자(Peltier element)에 통전함으로써, 컵 홀더 내의 음료용기를 가열 또는 냉각하는 구성으로 되어 있다.
그러나, 컵 홀더에 음료용기를 수용한 후에 스위치 조작을 하지 않으면 음료용기의 가열ㆍ냉각이 되지 않는 것은 번잡하여, 자동적으로 가열ㆍ냉각하는 컵 홀더가 요구되고 있다.
이와 같은 컵 홀더로서, 예를 들면, 일본국 특개2009-238869호 공보에는 용기온도를 측정 가능한 온도센서와, 외부온도를 측정 가능한 온도센서를 구비하며, 용기온도가 가열기준온도 이상 또는 냉각기준온도 이하인 경우에 수납한 용기를 가열 또는 냉각하고, 용기온도가 가열기준온도 이하이며 냉각기준온도 이상인 경우, 용기온도가 외부온도 이상이면 가열하고, 외부온도보다 낮으면 용기를 냉각하는 구성이 개시되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 사용자가 스위치 조작으로 가열ㆍ냉각을 선택하지 않아도 가열ㆍ냉각을 자동적으로 선택하여 적절한 보온, 보냉을 실행하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술적 사상에서는, 용기온도와 외부온도를 측정하기 위해서 2개의 온도센서가 필요하게 되어, 센서 점수가 증가하는 과제가 있었다.
또, 외부온도의 변동에 의해서 가열ㆍ냉각의 판단기준이 변동된다고 하는 과제도 있었다.
본 발명은 상기 사실을 고려하고, 센서 점수를 억제하여 자동적으로 정밀도 좋게 가열ㆍ냉각이 가능한 컵 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태는, 용기를 내부에 수납하는 용기수납부와, 상기 용기수납부에 수납한 용기를 통전에 의해 가열 또는 냉각하는 열전소자와, 상기 용기수납부의 온도를 측정하는 온도측정수단과, 상기 온도측정수단으로 검출된 용기수납부 온도에 의거하여 단위시간 당의 용기수납부 온도구배를 산출하고, 상기 용기수납부 온도구배와 기준온도구배의 비교에 의거하여 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 구비하는 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태에서는, 수용된 음료용기와 용기수납부의 온도차에 의거하여 용기수납부의 온도가 변동된다. 상기 용기수납부의 온도를 온도측정수단으로 검출하고, 제어부에 있어서 단위시간 당의 용기수납부 온도구배를 산출한다. 상기 용기수납부 온도구배와 기준온도구배의 비교에 의거하여 열전소자를 제어한다.
이와 같이, 본 발명의 컵 홀더에서는, 용기수납부의 온도를 온도검출수단으로 검출하는 것만으로, 제어부가 용기수납부 온도구배와 기준온도구배의 대비에 의거하여 가열ㆍ냉각의 판단을 실행하고 있다. 즉, 1개의 온도검출수단만으로 컵 홀더의 가열ㆍ냉각의 자동제어를 실행할 수 있다. 또, 용기수납부의 온도구배에만 의거하여 제어하고 있기 때문에, 외부온도에 상관없이 정밀도가 좋은 자동제어를 할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태는, 본 발명의 제 1 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기준온도구배 중, 상기 열전소자에 가열 통전하는 판단기준이 되는 가열기준 온도구배를 기억하고 있으며, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 가열기준 온도구배 이상인 경우에는, 상기 열전소자에 통전하여 상기 용기수납부에 수납한 용기를 가열하는 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태에서는, 용기수납부의 온도를 온도검출수단으로 검출하는 것만으로, 제어부가 용기수납부 온도구배를 산출하고, 용기수납부 온도구배가 가열기준 온도구배 이상인 경우에, 열전소자에 통전하여 용기수납부에 수납된 용기를 가열한다.
이와 같이, 1개의 온도검출수단만으로 컵 홀더의 가열을 자동 제어할 수 있다. 즉, 간단한 구성으로 정밀도가 좋은 제어를 실행할 수 있다.
본 발명의 제 3 형태는, 본 발명의 제 1 형태 또는 제 2 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기준온도구배 중, 상기 열전소자에 냉각 통전하는 판단기준이 되는 냉각기준 온도구배를 기억하고 있으며, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 냉각기준 온도구배 이하인 경우에는, 상기 열전소자에 통전하여 상기 용기수납부에 수납한 용기를 냉각하는 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태에서는, 용기수납부의 온도를 온도검출수단으로 검출하는 것만으로, 제어부가 용기수납부 온도구배를 산출하고, 용기수납부 온도구배가 냉각기준 온도구배 이하인 경우에, 열전소자에 통전하여 용기수납부에 수납된 용기를 냉각한다.
이와 같이, 1개의 온도검출수단만으로 컵 홀더의 냉각을 자동 제어할 수 있다. 즉, 간단한 구성으로 정밀도가 좋은 제어를 실행할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태는, 본 발명의 제 2 형태를 인용하는 본 발명의 제 3 형태에 있어서, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 가열기준 온도구배보다도 작고, 상기 냉각기준 온도구배보다도 큰 경우에는, 상기 열전소자에 대해서 통전하지 않는 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태에서는, 용기수납부의 온도구배가 가열기준 온도구배보다도 작고, 냉각기준 온도구배보다도 큰 경우에는, 열전소자에 통전하지 않는다. 즉, 용기수납부 온도구배가 작은 경우에는, 용기수납부에 수용된 용기를 가열도 냉각도 하지 않는다.
이에 따라, 사용자가 상온 유지하고 싶은 경우까지도 용기를 가열 또는 냉각하는 것을 방지할 수 있음과 아울러, 차실 내의 미소한 온도변화에 대응하여 용기를 가열 또는 냉각하는 오작동을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 5 형태는, 본 발명의 제 1 형태∼제 4 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 상기 온도측정수단은, 상기 용기수납부에 내장되어 있는 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태는 온도측정수단이 용기수납부에 내장되어 있기 때문에, 외부에서 눈으로 확인[이하에서는 “시인(視認)” 이라고 하는 일도 있다]되는 일은 없으며, 의장성이 우수하다.
본 발명의 제 6 형태는, 본 발명의 제 1 형태∼제 5 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 상기 열전소자는, 펠티에 소자인 컵 홀더를 제공한다.
상기 형태에서는, 열전소자가 펠티에 소자이기 때문에, 설정을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 컵 홀더는 간단한 구성으로 정밀도 좋게 용기의 가열ㆍ냉각을 자동 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 컵 홀더의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 컵 홀더의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 관련되는 컵 홀더의 구성을 나타내는 블록 도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 관련되는 컵 홀더의 가열ㆍ냉각 제어를 나타내는 메인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 수동모드를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 자동제어모드에 있어서의 가열처리를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 자동제어모드에 있어서의 냉각처리를 나타내는 흐름도이다.
다음에, 본 발명의 컵 홀더의 일실시형태를 도 1∼도 8에 따라서 설명한다. 도 1은 컵 홀더의 전체 사시도이며, 도 2는 컵 홀더의 도 1에 있어서의 2-2선 단면도이고, 도 3은 컵 홀더의 분해 사시도이며, 도 4는 컵 홀더의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태에서는 컵 홀더(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 자동차의 플로어 콘솔(12)에 배치 설치되어 있는 것이다.
컵 홀더(10)는 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 음료용기가 수납되는 컵 형상의 용기수납부(14)와, 용기수납부(14)를 수납하는 단열재인 인슐레이터 (insulator, 16)와, 용기수납부(14)의 바닥면에 맞닿아 용기수납부(14)를 가열 또는 냉각하는 펠티에 소자(18)와, 펠티에 소자(18)의 바닥면측에 배치 설치되는 히트 싱크(20)와, 히트 싱크(20)의 열교환을 촉진하기 위한 팬(22)과, 용기수납부 (14)에 대한 음료용기의 수납을 검출하는 용기검출스위치(24)와, 용기수납부(14)의 온도를 검출하는 온도측정수단인 서미스터(26)와, 제어부(28)와, 용기수납부(14)의 상부에 장착되는 덮개체(29)로 기본적으로 구성된다.
용기수납부(14)는 음료용기를 수납하기 위해서 대략 컵 형상이며, 열전도율이 높은 알루미늄제이다. 또, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 용기수납부(14)의 바닥면(14A)에는 펠티에 소자(18) 맞닿음용의 직사각형 형상의 볼록부(30)가 형성되어 있다. 또, 용기수납부(14)의 상부 가장자리부에는 도 3에 나타내는 바와 같이, 원주 방향의 1개소에 직사각형 형상의 오목부(32)가 형성되어 있다.
인슐레이터(16)는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 용기수납부(14)를 수용 가능한 대략 컵 형상이며, EPS(폴리스틸렌폼)로 형성되어 있다. 또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 인슐레이터(16)의 바닥면(16A)에는 용기수납부(14)의 볼록부 (30) 및 펠티에 소자(18)가 진입 가능하게 형성된 직사각형 형상의 구멍부(34)가 형성되어 있다.
따라서, 인슐레이터(16)에 용기수납부(14)를 수납하면, 용기수납부(14)가 바닥면(16A)에 맞닿아 지지됨과 아울러, 용기수납부(14)의 볼록부(30)가 구멍부(34)에 삽입되게 된다(도 2 참조).
또, 인슐레이터(16)의 상부에는, 음료용기 수납시에 용기검출스위치(24)의 후술하는 플랩(40)을 수납하기 위한 오목부(36)가 직경 방향 외측으로 장출하여 형성되어 있다. 또한, 용기수납부(14)의 오목부(32)와 인슐레이터(16)의 오목부(36)가 위치 맞춤하여 조립됨으로써, 용기검출스위치(24)의 플랩(40)이 오목부(36)에 진입 가능하게 되어 있다(도 1, 도 3 참조).
펠티에 소자(18)는 대략 직사각형 형상이며, 히트 싱크(20) 위에 인슐레이터 (16)가 배치 설치됨으로써, 인슐레이터(16)의 구멍부(34) 내로 진입하여 용기수납부(14)의 볼록부(30)와 히트 싱크(20)의 사이에 협지(挾持)되는 것이다(도 2 참조). 펠티에 소자(18)는 주지하는 바와 같이 통전 방향을 전환하는 것에 의해, 용기수납부[14, 볼록부(30)]측을 방열측, 또는 흡열측으로 할 수 있다. 즉, 통전 방향의 전환에 의해서 용기수납부(14)를 가열 또는 냉각 가능한 구성이다. 또한, 펠티에 소자(18)가 본 발명의 열전소자에 상당한다.
히트 싱크(20)는 펠티에 소자(18)에 맞닿는 직사각형 형상의 평면부(37)와, 평면부(37)의 하면에 길이 방향을 따라서 연재하는 복수의 핀(38)이 소정간격을 두고 평행으로 형성되어 있는 것이다.
히트 싱크(20)의 하측에는 팬(22)이 배치되어 있으며, 팬(22)의 구동에 의해 히트 싱크(20)측의 열을 외부로 흡출하는 구성으로 되어 있다.
용기검출스위치(24)는 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 인슐레이터(16)의 오목부(36)에 대응하는 위치에서 덮개체(29)의 하측에 설치되어 있다. 용기검출스위치(24)는 대략 직사각형 형상의 플랩(40)을 가지며, 축체(軸體, 42)의 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 또, 축체(42)에 설치된 코일 스프링(44)에 의해서, 플랩 (40)은 상시 상향으로 탄지되어 있다. 따라서, 플랩(40)은 용기수납부(14)에 음료용기가 수납되어 있지 않은 상태에서는, 상측에 설치된 접점(46)에 맞닿아 용기수납부(14)의 내측에 수평으로 돌출된 상태로 되어 있다. 한편, 음료용기가 진입된 상태에서는, 코일 스프링(44)의 탄지력에 반하여 플랩(40)이 음료용기에 의해 눌러 내려져서 인슐레이터(16)의 오목부(36) 내로 진입하는 구성으로 된다. 플랩(40)이 접점(46)에 맞닿음으로써 접점(46)이 도통 상태가 되어 검출신호가 제어부(28)로 송신되는 것이다.
서미스터(26)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 용기수납부(14)의 바닥면(14A)에 설치된 볼록부(30)의 내부에 배치 설치되어 있다. 서미스터(26)는 용기수납부 (14)의 온도(T)를 검출하고, 그 온도(T)를 제어부(28)로 출력하는 것이다. 또한, 서미스터(26)가 본 발명의 온도측정수단에 상당한다.
제어부(28)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 후술하는 메인스위치(52), 모드전환스위치(54), 용기검출스위치(24), 서미스터(26)로부터의 입력신호에 의거하여 펠티에 소자(18), 팬(22), 후술하는 제 1∼제 3 LED(7O, 72, 74)를 제어한다. 또, 제어부(28)에는 가열ㆍ냉각 처리제어를 실행하는 기준온도구배로서, 가열기준 온도구배(α), 냉각기준 온도구배(β) 및 보온ㆍ보냉 제어를 실행하는 기준온도로서, 목표가열온도(T1), 목표냉각온도(T2), 재가열기준온도(T3), 재냉각기준온도(T4)가 설정되어 있다. 또한, 가열기준 온도구배(α)는 냉각기준 온도구배(β)보다도 높은 것이다.
상기 가열기준 온도구배(α)는 서미스터(26)에서 검출된 용기수납부(14)의 온도(T)의 온도구배인 용기수납부 온도구배(ΔT)와 비교함으로써, 음료용기의 가열을 결정하기 위한 기준온도구배이다. 냉각기준 온도구배(β)도 마찬가지로, 음료용기의 냉각을 결정하기 위한 기준온도구배이다.
또, 목표가열온도(T1)는 가열시에 가열을 정지하기 위한 판단기준온도이다. 재가열기준온도(T3)는 가열을 정지한 컵 홀더(10) 속에서 음료용기가 가열상태를 유지(보온)하기 위해서 재가열이 필요하다고 판단하기 위한 기준온도이다.
마찬가지로 목표냉각온도(T2)는 냉각시에 냉각을 정지하기 위한 판단기준온도이다. 재냉각기준온도(T4)는 냉각을 정지한 컵 홀더(10) 속에서 음료용기가 냉각상태를 유지(보냉)하기 위해서 재냉각이 필요하다고 판단하기 위한 기준온도이다.
또한, 제어부(28)에는 도 4에 나타내는 바와 같이, 타이머(80)가 설치되어 있다. 제어부(28)에서는 타이머(80)의 카운트값에 의거하여 용기수납부(14)의 가열 또는 냉각을 개시한 시점으로부터 소정시간 간격으로 용기수납부(14)의 온도(T)를 측정하는 것이나, 음료용기가 용기수납부(14)로부터 뽑아지고 나서의 가열ㆍ냉각 상태를 유지하기 위한 경과시간(t)을 측정하는 것 등에 이용한다.
덮개체(29)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 플로어 콘솔(12)의 상면에 장착하기 때문에, 용기수납부(14)의 상부에 장착되는 것이다. 덮개체(29)는 용기수납부(14)의 개구부(14B)와 동일 직경의 원통 형상인 개구부(60)와, 개구부(60)의 상측 단부에서 수평 방향으로 연장되는 장착부(62)를 구비한다. 장착부(62)의 하측에는, 개구부(60)의 외주를 따라서 도광 튜브(64)가 주회(周回)하고 있다. 장착부(62)는 반투명 부재의 수지제이기 때문에, 도광 튜브(64)의 점등 상태가 외부로부터 시인 가능하게 되어 있다.
도광 튜브(64)는 제 1 LED(70), 제 2 LED(72)와 접속되어 있으며, 가열처리시에 제 1 LED(70)가 점등함으로써 적색으로, 냉각처리시에는 제 2 LED(72)가 점등함으로써 청색으로 점등되어 장착부(62)의 표면에 적색 또는 청색의 링이 시인되는 구성이다.
또한, 플로어 콘솔(12) 위에는 컵 홀더(10)의 메인스위치(52) 및 모드전환스위치(54)가 설치되어 있다. 메인스위치(52)는 컵 홀더(10)의 전원 ON, OFF를 전환하는 스위치이며, 모드전환스위치(54)는 가열 또는 냉각 처리를 전환하는 스위치이다. 어느 하나의 스위치(52, 54)의 전환신호도 제어부(28)로 입력되는 구성이다. 또한, 메인스위치(52)의 이면측에는, 제 3 LED(74)가 배치되어 있으며, 메인스위치 (52)가 ON으로 된 경우에 제 3 LED(74)가 점등되어 메인스위치(52)의 반투명성인 수지를 통해서 사용자에게 메인스위치 ON[제 3 LED(74)의 점등]을 시인시키는 것이 가능하다.
이와 같이 구성된 컵 홀더(10)의 작용(제어)에 대해서 설명한다.
컵 홀더(10)의 제어부(28)에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 자동차의 ACC 전원이 ON으로 되어 있는 상태에 있어서, 메인스위치(52)가 ON인지 아닌지를 판정한다(S102). 메인스위치(52)가 ON(S102에서 Y)이면, 제어부(28)는 사용자에 의해 수동모드가 선택되었다고 판단하여 도 6에 나타내는 수동모드의 제어를 실행한다.
즉, 제어부(28)에서는, 모드전환스위치(54)에 있어서 가열모드가 선택되어 있는지 아닌지를 판정한다(S202). 제어부(28)는 가열모드가 선택되어 있으면(S202에서 Y), 가열처리를 개시한다(S204). 구체적으로는, 펠티에 소자(18)에 통전한다. 이에 따라, 용기수납부(14)가 가열되고, 수납되어 있는 음료용기가 가열된다. 또, 제 l LED(70)를 구동 점등함으로써 도광 튜브(64)가 적색으로 점등하고, 덮개체 (29)의 표면에서 적색의 링이 시인 가능하게 된다(이하, 마찬가지의 처리에 대해서, 단지 「가열처리를 개시한다」라는 기재에 그친다). 또, 제어부(28)에서는 메인스위치(52)가 OFF가 아닌지 판정한다(S206).
메인스위치(52)가 OFF로 되어 있었던 경우에는, 사용자의 의사라고 생각할 수 있는 것으로부터 가열처리를 정지한다(S208). 구체적으로는, 펠티에 소자(18)에 대한 통전을 정지한다. 한편, 제 l LED(70)는 펠티에 소자(18)에 대한 통전 정지후, 용기수납부(14)의 온도(T)가 소등설정온도가 될 때까지 잔열 표시를 위해 점등을 유지하고, 용기수납부(14)의 온도(T)가 소등설정온도에 도달하면 소등한다. 이에 따라, 도광 튜브(64)에 의해서 덮개체(29)의 표면으로부터 시인된 적색의 링은 사라진다(이하, 마찬가지의 처리에 대해서, 단지 「가열처리를 정지한다」라는 기재에 그친다).
한편, 메인스위치(52)가 ON인 그대로인 경우(S206에서 N)에는, 서미스터(26)부터 용기수납부(14)의 온도(T)를 검출하고, 그 온도(T)가 목표가열온도(T1)에 도달할 때까지 가열을 계속한다(S210에서 N).
용기수납부(14)의 온도(T)가 목표가열온도(T1)에 도달하면(S210에서 Y), 제어부(28)는 가열처리에서 보온처리로 이행한다. 즉, 용기수납부(14)의 온도(T)가 목표가열온도(T1)에 도달하면, 가열처리가 정지된다(S212). 용기수납부(14)의 온도 (T)가 재가열기준온도(T3)보다도 작아지면, 가열처리를 재개한다(S214에서 Y→S204). 이와 같이 하여, 용기수납부(14)의 온도(T)를 소정온도범위(T3<T<T1) 내로 제어하여 메인스위치(52)가 OFF될 때까지 보온처리를 실행한다.
스텝S202에서 모드전환스위치(54)가 냉각모드를 선택하고 있었던 경우(S202에서 N)에는, 냉각처리를 개시한다(S216). 구체적으로는, 펠티에 소자(18)에 통전함으로써 용기수납부(14)를 냉각하여 용기수납부(14)에 수납되어 있었던 음료용기를 냉각함과 아울러, 팬(22)을 구동한다. 또한, 제 2 LED(72)를 구동 점등함으로써 도광 튜브(64)가 청색으로 점등하고, 덮개체(29)의 표면으로부터 청색의 링이 시인 가능하게 된다(이하, 마찬가지의 처리에 대해서, 단지 「냉각처리를 개시한다」라는 기재에 그친다). 또, 제어부(28)에서는 메인스위치(52)가 OFF가 아닌지 판정한다(S218).
메인스위치(52)가 OFF로 되어 있었던 경우에는, 사용자가 더 이상의 냉각을 원하고 있지 않다고 생각할 수 있는 것으로부터, 냉각처리를 정지한다(S220). 구체적으로는, 펠티에 소자(18)에 대한 통전을 정지함과 아울러, 팬(22)의 구동도 정지한다. 또한, 제 2 LED(72)도 소등한다. 이에 따라, 도광 튜브(64)에 의해서 덮개체 (29)의 표면으로부터 시인된 청색 링은 소멸한다(이하, 마찬가지의 처리에 대해서, 단지 「냉각처리를 정지한다」라는 기재에 그친다).
한편, 메인스위치(52)가 ON인 그대로인 경우(S218에서 N)에는, 서미스터(26)로부터 용기수납부(14)의 온도(T)를 검출하고, 그 온도(T)가 목표냉각온도(T2)에 도달할 때까지 냉각처리를 계속한다(S222에서 N→S218).
용기수납부(14)의 온도(T)가 목표냉각온도(T2)에 도달하면(S222에서 Y), 제어부(28)는 냉각처리에서 보냉처리로 이행한다. 즉, 용기수납부(14)의 온도(T)가 목표냉각온도(T2)에 도달하면, 냉각처리가 정지된다(S224). 냉각처리의 정지에 의해, 용기수납부(14)의 온도(T)가 재냉각기준온도(T4)를 상회하면, 냉각처리를 재개한다(S226에서 Y→S216). 이와 같이 하여 용기수납부(14)의 온도(T)를 소정온도범위(T2<T<T4) 내로 제어하여 메인스위치(52)가 OFF될 때까지 보냉을 실행한다.
다음에, 도 5에 나타내는 스텝S102에서 메인스위치(52)가 OFF라고 판정된 경우에는, 제어부(28)는 계속해서 용기검출스위치(24)가 OFF인지 아닌지를 판정한다 (S104).
용기검출스위치(24)가 ON이면, 즉 용기수납부(14)에 음료용기가 수납되어 있지 않은 경우에는, 후술하는 자동제어를 실행할 필요가 없으므로 재차 스텝S102로 되돌아간다(S104에서 N).
한편, 용기검출스위치(24)가 OFF인 것이 검출된 경우(S104에서 Y)에는, 즉 용기수납부(14)에 음료용기가 수납된 경우에는 자동제어모드가 된다. 구체적으로는, 제어부(28)가 서미스터(26)로부터 소정시간 간격으로 입력되는 용기수납부(14)의 온도(T)에 의거하여 단위시간 당의 용기수납부(14)의 온도(T)의 온도구배(이하, 용기수납부 온도구배라고 하는 경우가 있다, ΔT)를 산출한다(S106).
계속해서, 제어부(28)에서는 용기수납부 온도구배(ΔT)가 가열기준 온도구배 (α)이상인지 아닌지를 판정한다(S108). 용기수납부 온도구배(ΔT)가 가열기준 온도구배(α) 이상인 경우(S108에서 Y)에는, 따뜻한 음료의 음료용기가 용기수납부 (14)에 수용된 것에 의해, 용기수납부(14)의 온도(T)가 상승하고 있다고 판단하여 도 7에 나타내는 가열처리를 개시한다(S302).
다음에, 가열처리 개시후, 소정시간 간격으로 용기검출스위치(24)가 ON으로 되었는지 아닌지를 판정한다(S304). 용기검출스위치(24)가 ON으로 된 경우(S304에서 Y)에는, 제어부(28)에서는 용기검출스위치(24)가 ON으로 된 타이밍으로부터의 경과시간(t)이 대기시간(t1)을 경과할 때까지 가열처리를 계속한다(S306에서 N). 즉, 음료용기가 용기수납부(14)로부터 뽑아진 경우라도, 대기시간(t1) 내에 음료용기가 용기수납부(14)로 되돌려질 가능성이 있기 때문에, 이 동안은 용기수납부(14)의 보온을 위해서 가열처리를 계속한다.
대기시간(t1) 내에 용기검출스위치(24)가 OFF로 되지 않을 경우(S306에서 Y)에는, 제어부(28)에서는 사용자가 음료용기를 컵 홀더(10)로 되돌릴 가능성이 없다고 판단하여 가열처리를 정지한다(S308).
한편, 용기검출스위치(24)가 OFF로 되어 있었던 경우(S304에서 N)에는, 즉, 쭉 용기수납부(14)에 음료용기가 계속해서 수납되어 있었던 경우, 혹은 일단 음료용기가 꺼내졌지만, 대기시간(t1) 이내에 용기수납부(14)로 되돌려진 경우에는, 용기수납부(14)의 온도(T)가 목표가열온도(T1) 이상으로 되었는지 아닌지를 판정한다 (S310).
여기서, 용기수납부(14)의 온도(T)가 목표가열온도(T1)에 도달하고 있지 않은 경우에는, 가열처리를 계속한다(S310에서 N→S304).
용기수납부(14)의 온도(T)가 목표가열온도(T1)에 도달한 경우에는, 가열처리를 정지하여 보온처리를 개시한다(S312).
이하, 용기수납부(14)의 온도(T)가 재가열기준온도(T3)보다도 작아졌는지 아닌지를 판정한다(S314). 온도(T)가 재가열기준온도(T3) 이상이면, 가열처리정지상태를 유지하고(S314에서 N), 온도(T)가 재가열기준온도(T3) 미만으로 되면, 스텝S302 이하의 가열처리를 재개한다(S314에서 Y). 이와 같이 하여, 음료용기가 용기수납부(14)로부터 뽑아져서 대기시간(t1)을 경과할 때까지, 컵 홀더(10) 내에서 가열된 음료용기의 보온을 실행한다.
한편, 도 5에 나타내는 스텝S108에 있어서, 용기수납부 온도구배(ΔT)가 가열기준 온도구배(α) 미만인 경우(S108에서 N)에는, 용기수납부 온도구배(ΔT)가 냉각기준 온도구배(β) 이하인지 아닌지를 판정한다(S110).
용기수납부 온도구배(ΔT)가 냉각기준 온도구배(β) 이하인 경우(S110에서 Y), 제어부(28)는 차가운 음료용기가 용기수납부(14)에 수용된 것에 의해, 용기수납부(14)의 온도(T)가 하강하고 있다고 판단하여 도 8에 나타내는 냉각처리를 개시한다(S402).
다음에, 냉각처리개시 후에 용기검출스위치(24)가 ON으로 되었는지 아닌지를 판정한다(S404). 용기검출스위치(24)가 ON으로 된 경우(S404에서 Y)에는, 제어부 (28)에서는 용기검출스위치(24)가 ON으로 된 타이밍으로부터의 경과시간(t)이 대기시간(t1)을 경과할 때까지 냉각처리를 계속한다(S406에서 N). 즉, 음료용기가 용기수납부(14)로부터 뽑아진 경우라도, 대기시간(t1) 내에 음료용기가 되돌려질 가능성이 있기 때문에, 용기수납부(14)가 온도 상승하지 않도록, 이 동안은 냉각처리를 계속한다.
대기시간(t1) 내에 용기검출스위치(24)가 OFF로 되지 않을 경우(S406에서 Y)에는, 제어부(28)에서는 음료용기를 컵 홀더(10)로 되돌릴 가능성이 없다고 판단하여 냉각처리를 정지한다(S408).
한편, 용기검출스위치(24)가 OFF로 되어 있었던 경우(S404에서 N)에는, 즉, 쭉 용기수납부(14)에 음료용기가 수납되어 있었던 경우, 혹은 일단 음료용기가 꺼내졌지만, 대기시간(t1) 이내에 용기수납부(14)로 되돌려진 경우에는, 용기수납부 (14)의 온도(T)가 목표냉각온도(T2) 미만으로 되었는지 아닌지를 판정한다(S410).
여기서, 용기수납부(14)의 온도(T)가 목표냉각온도(T2)에 도달하고 있지 않은 경우(S410에서 N)에는, 스텝S404 이하의 처리를 반복한다.
용기수납부(14)의 온도(T)가 목표냉각온도(T2)에 도달한 경우(S410에서 Y)에는 냉각처리를 정지하여 보냉처리를 개시한다(S412).
이하, 용기수납부(14)의 온도(T)가 재냉각기준온도(T4)보다도 커졌는지 아닌지를 판정한다(S414). 온도(T)가 재냉각기준온도(T4) 이하이면, 냉각정지상태를 유지하고(S414에서 N), 온도(T)가 재냉각기준온도(T4)보다도 커지면, 스텝S402 이하의 냉각처리를 재개한다(S414에서 Y→S402). 이와 같이 하여, 음료용기가 용기수납부(14)로부터 뽑아져서 대기시간(t1)을 경과할 때까지, 컵 홀더(10) 내에서 냉각된 음료용기의 보냉을 실행한다.
한편, 도 5의 스텝S110에 있어서, 용기수납부 온도구배(ΔT)가 냉각기준 온도구배(β) 이하가 아닌 경우, 즉, 용기수납부 온도구배(ΔT)가 냉각기준 온도구배 (β)보다도 크고, 가열기준 온도구배(α)보다도 작은 경우에는, 가열ㆍ냉각의 어느 것의 처리도 실행하지 않는다(S110에서 N). 이것은, 용기수납부(14)의 온도변화[용기수납부 온도구배(ΔT)]가 미소한 경우에는, 사용자가 상온에서의 수납을 희망하고 있는 것을 생각할 수 있는 것, 및 차실 내 등의 분위기 온도의 미소한 변화에 의해서 의도하지 않는 가열, 냉각이 실행되는 것(오작동)을 회피하기 위함이다. 이 경우에는, 어느 것의 LED(70, 72, 74)도 점등하지 않기 때문에, 수동 혹은 자동으로 가열ㆍ냉각(보온ㆍ보냉)의 어느 것의 처리도 실행되어 있지 않은 것이 사용자에게 인식된다.
그런데, 자동제어로 가열 또는 냉각의 처리를 실행하고 있는 경우라도, 메인스위치(52)가 ON이 된 경우에는, 즉시 수동모드(S202∼S226)로 이행한다. 즉, 용기수납부(14)의 온도(T) 및 용기수납부 온도구배(ΔT)의 여하에 상관없이, 모드전환스위치(54)에 의해 선택된 모드에 따라서, 가열처리 또는 냉각처리를 실행한다. 이것은, 사용자의 요망을 우선적으로 하기 위함이다.
이와 같이, 본 실시형태에 관련되는 컵 홀더(10)에서는 서미스터(26)에 의해 검출된 용기수납부(14)의 온도(T)로부터 산출된 용기수납부 온도구배(ΔT)에 의거하여 가열ㆍ냉각을 판단하고 있기 때문에, 용기수납부(14)에 수납된 음료용기의 가열ㆍ냉각 및 보온ㆍ보냉을 자동적으로 실행할 수 있다. 따라서, 사용자가 컵 홀더 (10)를 사용할 때마다 메인스위치(52)나 모드전환스위치(54)를 조작하지 않아도 자동적으로 가열ㆍ냉각 처리되기 때문에 사용자의 사용성이 향상된다.
또, 용기수납부 온도구배(ΔT)에만 의거하여 가열ㆍ냉각의 판단을 자동적으로 실행하고 있기 때문에, 온도검출수단은 용기수납부(14)에 배치 설치한 서미스터 (26)만으로 족하다. 즉, 온도검출수단(센서)이 하나로 좋으므로, 비용 다운을 도모할 수 있다.
또한, 용기수납부 온도구배(ΔT)만으로 가열ㆍ냉각의 판단을 실행하고 있기 때문에, 외부온도(차실이나 외기온) 변동의 영향을 받기 힘들고, 가열ㆍ냉각의 판단을 정밀도 좋게 실행할 수 있다.
게다가 또한, 용기수납부 온도구배(ΔT)가 냉각기준 온도구배(β)보다도 크고, 가열기준 온도구배(α)보다도 작은 경우(β<ΔT<α)에는, 가열ㆍ냉각의 어느 것도 실행하지 않음으로써, 사용자가 상온 유지를 원하고 있는 경우에 대응 가능하게 했다. 또, 외기온이나 차실 내의 미소한 온도변화에 의해서 오작동하여 가열 또는 냉각 처리를 개시하는 것을 방지하고 있다.
또한, 서미스터(26)는 용기수납부(14)의 바닥면측의 볼록부(30) 내에 매립되어 있기 때문에, 외부에서 시인할 수 없어, 컵 홀더(10)의 의장성이 우수하다.
게다가 또한, 컵 홀더(10)에서는, 가열처리시에 제 1 LED(70), 냉각처리시에 제 2 LED(72)를 점등시키고 있기 때문에, 사용자가 가열처리, 냉각처리가 실행되고 있는 것을 용이하게 시인 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 가열ㆍ냉각처리시에만 제 1 LED(70), 제 2 LED(72)를 점등시키는 제어로 했지만, 가열ㆍ냉각 처리시에는 제 1 LED(70), 제 2 LED(72)를 점멸시키고, 목표가열온도 또는 목표냉각온도에 도달한 후(보온ㆍ보냉 처리시)에는 제 1 LED(70), 제 2 LED(72)를 점등시키도록 해도 좋다. 이와 같이 제어함으로써, 사용자에게 상태의 차이를 인식시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 수동모드에 있어서도 보온, 보냉하는 제어로 했지만, 단순히 가열ㆍ냉각만 실행하고, 목표가열온도(T1), 목표냉각온도(T2)에 도달하면 가열ㆍ냉각을 정지하는 것만의 제어라도 좋다.
또, 용기수납부(14)의 온도(T)를 검출하기 위한 온도검출수단으로서 서미스터(26)를 이용했지만, 온도를 검출할 수 있는 것이면 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 용기수납부(14)에 대한 용기수용상태를 검출하기 위해서 용기검출스위치(24)를 이용했지만, 광센서 등의 센서류라도 좋다. 단, 센서류의 사용을 억제한다고 하는 본 발명의 취지에서 보면 스위치의 쪽이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는 컵 홀더에 수납하는 것은 음료용기(컵, 캔, 병 등)로 했지만, 가열ㆍ냉각하는 용기라면 음료용기로 한정하는 것은 아니다.
또, 본 실시형태에서는 플로어 콘솔(12)에 1개의 컵 홀더(10)가 설치되어 있는 것에 대해서 설명했지만, 복수의 컵 홀더(10)가 설치되어 있는 것에도 적용 가능하다.

Claims (7)

  1. 용기를 내부에 수납하는 용기수납부와,
    상기 용기수납부에 수납한 용기를 통전에 의해 가열 또는 냉각하는 열전소자와,
    상기 용기수납부에 대한 상기 용기의 수납을 검출하는 용기검출스위치와,
    상기 용기수납부의 온도를 측정하는 온도측정수단과,
    상기 온도측정수단에 의해 검출된 용기수납부 온도에 의거하여 단위시간 당의 용기수납부 온도구배를 산출하고, 상기 용기수납부 온도구배와 기준온도구배의 비교에 의거하여 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 기준온도구배 중 상기 열전소자에 가열 통전하는 판단기준이 되는 가열기준 온도구배를 기억하고 있으며, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 가열기준 온도구배 이상인 경우에는 상기 열전소자에 통전하여 상기 용기수납부에 수납한 용기를 가열하고,
    상기 용기수납부에서 상기 용기가 꺼내진 경우, 대기시간 내에 상기 용기검출스위치에 의해서 상기 용기의 수납이 검출된 경우에는 가열처리를 계속하고, 상기 용기의 수납이 검출되지 않는 경우에는 가열처리를 정지하는 것을 특징으로 하는 컵 홀더.
  2. 삭제
  3. 용기를 내부에 수납하는 용기수납부와,
    상기 용기수납부에 수납한 용기를 통전에 의해 가열 또는 냉각하는 열전소자와,
    상기 용기수납부에 대한 상기 용기의 수납을 검출하는 용기검출스위치와,
    상기 용기수납부의 온도를 측정하는 온도측정수단과,
    상기 온도측정수단에 의해 검출된 용기수납부 온도에 의거하여 단위시간 당의 용기수납부 온도구배를 산출하고, 상기 용기수납부 온도구배와 기준온도구배의 비교에 의거하여 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 기준온도구배 중 상기 열전소자에 냉각 통전하는 판단기준이 되는 냉각기준 온도구배를 기억하고 있으며, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 냉각기준 온도구배 이하인 경우에는 상기 열전소자에 통전하여 상기 용기수납부에 수납한 용기를 냉각하고,
    상기 용기수납부에서 상기 용기가 꺼내진 경우, 대기시간 내에 상기 용기검출스위치에 의해서 상기 용기의 수납이 검출된 경우에는 냉각처리를 계속하고, 상기 용기의 수납이 검출되지 않는 경우에는 냉각처리를 정지하는 것을 특징으로 하는 컵 홀더.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기준온도구배 중, 상기 열전소자에 가열 통전하는 판단기준이 되는 가열기준 온도구배와, 상기 열전소자에 냉각 통전하는 판단기준이 되는 냉각기준 온도구배를 기억하고 있으며, 상기 용기수납부 온도구배가 상기 가열기준 온도구배 보다도 작고 상기 냉각기준 온도구배보다도 큰 경우에는 상기 열전소자에 대해서 통전하지 않는 것을 특징으로 하는 컵 홀더.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도측정수단은, 상기 용기수납부에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 컵 홀더.
  7. 청구항 1, 청구항 3 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전소자는 펠티에 소자인 것을 특징으로 하는 컵 홀더.
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