KR101875592B1 - 차량용 냉온장 컵홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 냉온장 컵홀더에 관한 것으로, 펠티어소자(30)와 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)의 토출구(52)가 동일한 상하 길이를 가지고 동일한 높이에 위치된다. 따라서, 열교환핀모듈(40)에 사공간이 발생하지 않고 토출 공기가 펠티어소자대응부(A) 전체에 걸쳐 흐르게 되므로 열교환 성능이 향상되어, 컵홀더의 냉장 및 온장 성능이 향상된다.

Description

차량용 냉온장 컵홀더{COOLING AND HEATING CUP HOLDER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 냉온장 컵홀더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환 성능이 향상되어 냉온장 성능이 향상될 수 있도록 된 차량용 냉온장 컵홀더에 관한 것이다.

차량을 장시간 주행하다 보면 목이 마르게 되므로 물이나 음료수가 담긴 음료 용기를 휴대하는 경우가 많다. 그런데, 탑승자의 기호나 날씨에 따라서 차거나 따뜻한 음료를 마시고 싶은 욕구가 다르게 발생하므로 이 상이한 욕구를 충족시키기 위해서 냉장 및 온장 기능이 있는 컵홀더가 개발되었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉온장 컵홀더는 음료 용기가 삽입 보관되는 컵바디(1)와, 컵바디(1)의 일측면에 밀착 설치된 펠티어소자(2)와, 펠티어소자(2)의 일측면에 밀착 설치된 열교환핀모듈(3)과, 열교환핀모듈(3)의 일측면에 흡입구가 밀착 설치된 블로어(4)를 포함한다.

펠티어소자(2)는 전원을 공급하면 일측면에서는 열을 흡수하고 타측면에서는 열을 방출하는 열전소자로서 전류 공급 방향을 바꿈으로써 흡열면과 발열면의 위치를 전환할 수 있어서 냉장 및 온장 기능을 수행할 수 있다.

즉, 펠티어소자(2)의 컵바디(1)에 밀착된 면이 흡열면으로 작용할 경우 냉장 기능이 수행되며 열교환핀모듈(3)을 통해 열을 방출하게 된다.

반대로 펠티어소자(2)의 컵바디(1)에 밀착된 면이 발열면으로 작용할 경우 온장 기능이 수행되며 열교환핀모듈(3)을 통해 열을 흡수하게 된다.

따라서, 열교환핀모듈(3)을 매개로 하는 공기와의 열교환 성능이 컵홀더의 냉장 및 온장 성능에 큰 영향을 미친다.

한편, 상기와 같은 종래의 냉온장 컵홀더에는 펠티어소자(2)와 그 양측 부품을 밀착시키기 위해 열교환핀모듈(3)을 컵바디(1)쪽으로 눌러주는 판스프링(5)이 구비된다.

그런데, 상기 판스프링(5)과의 간섭 때문에 블로어(4)의 설치 위치에 제한이 발생하여 도 1 및 도 2와 같이, 블로어(4)의 흡입구(4a)와 열교환핀모듈(3)에서 펠티어소자대응부(A)(펠티어소자와 맞대어지는 부분)의 위치가 일치하지 못하고 일부분만 겹치게 설치됨으로써 열교환핀모듈(3)을 매개로 하는 펠티어소자(2)와 공기의 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 도 2와 같이 블로어(4)의 흡입구(4a)가 열교환핀모듈(3)에 맞닿아 있으면서 그 위치가 열교환핀모듈(3)의 중앙부와 그 하부에 한정됨으로써 열교환핀모듈(3)의 양측부에는 공기의 흐름이 활발히 이루어지지 못하여 열교환량이 크게 떨어지는 공간(이하, 사(死)공간(3a,3b)으로 칭함)이 발생한다. 따라서, 상기 사공간(3a,3b)에 의해 열교환핀모듈(3)의 열교환 성능이 크게 저하되어 컵홀더의 냉온장 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 충분한 냉온장 성능을 확보하기 위해서는 열교환핀모듈(3)과 블로어(4)를 보다 크고 대용량인 것으로 설치해야만 하므로 냉온장 컵홀더의 크기와 제조비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

(미설명 부호 4b는 블로어(4)의 토출구이고, 6은 컵바디(1)와 열교환핀모듈(3) 등의 설치면을 제공하는 케이스(6)이다.)

대한민국 공개특허 제10-2012-0140914호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열교환핀모듈의 펠티어소자대응부로 공기 흐름이 집중될 수 있으면서도 열교환핀모듈에 사공간이 발생하지 않게 되어 열교환 성능이 향상됨으로써 냉장 및 온장 성능이 향상될 수 있도록 된 차량용 냉온장 컵홀더를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 센터콘솔의 내부에 설치되고 개방된 상부를 통해 음료 용기가 삽입 보관되는 컵바디와, 상기 컵바디의 일측면에 밀착된 펠티어소자와, 상기 펠티어소자에 밀착된 열교환핀모듈 및 상기 열교환핀모듈에 근접 설치되어 열교환핀모듈과 열교환하는 공기를 공급하는 블로어를 포함하고, 상기 펠티어소자와 열교환핀모듈의 상하 길이와 설치 높이가 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 블로어의 토출구가 열교환핀모듈의 일측 사이드부에 위치되고, 열교환핀모듈과 블로어 토출구의 상하 길이와 설치 높이가 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 센터콘솔에는 블로어의 흡입구와 마주보는 위치에 그릴이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 컵바디는 센터콘솔에서 차량의 전후 방향을 따라 동일 선상에 2개가 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 2개의 컵바디 각각의 냉장과 온장을 위한 열교환핀모듈과 블로어가 컵바디들의 차량 횡방향 양쪽 측부에 각각 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 컵바디 양측의 열교환핀모듈과 블로어가 차량의 전후 방향을 따르는 동일 선상에 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 컵바디 양측의 열교환핀모듈과 블로어는 상대측 열교환핀모듈과 블로어에 대해 서로 대각 방향에 위치된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 펠티어소자와 열교환핀모듈과 블로어의 토출구가 동일한 상하 길이 및 설치 높이를 가진다.

따라서, 블로어에서 토출되는 공기가 열교환핀모듈의 펠티어소자대응부로 집중 송풍될 수 있을 뿐만 아니라 블로어에서 토출되는 공기 모두가 열교환핀모듈의 전체 영역을 골고루 통과하여 사공간이 발생하지 않게 된다.

따라서, 냉온장 컵홀더의 열교환 성능이 향상되어 냉장 및 온장 성능이 향상되는 효과가 있다.

따라서, 열교환핀모듈과 블로어를 보다 작은 것으로 적용할 수 있게 됨으로써 냉온장 컵홀더의 크기가 감소되고 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 2개의 컵바디 각각의 열교환핀모듈과 블로어가 컵바디들의 차량 횡방향 양측에 각각 배치되되, 열교환핀모듈과 블로어가 차량 전후 방향으로 동일 선상에 배치되고, 컵바디 기준으로 반대쪽 열교환핀모듈과 블로어에 대해 서로 대각 방향으로 배치됨으로써 냉온장 컵홀더가 보다 컴팩트하게 구성될 수 있다.

도 1은 종래 냉온장 컵홀더의 구성도.
도 2는 도 1의 열교환핀모듈의 우측면도로서, 펠티어소자대응부, 블로어의 흡입구, 공기 흐름이 원활하지 않은 사공간의 위치를 표시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더가 내장되는 센터콘솔의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더의 설치 상태 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더의 설치 상태 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더가 내장되는 센터콘솔의 사시도이다. 센터콘솔(10)은 운전석과 조수석 시트 사이에 설치되는 것으로 후단(도면의 오른쪽 방향)에는 센터콘솔박스(미도시)가 연결 설치되고 전방 부분(도면의 왼쪽 방향)에는 변속레버가 설치되는 홀이 형성된다.

센터콘솔(10)의 중간 부분 내측에 냉온장 컵홀더가 설치되는데, 센터콘솔(10)에는 원형의 홀이 형성되고, 그 홀의 내부에 컵 또는 병 형태의 음료 용기를 삽입하여 보관할 수 있는 컵바디(20)가 설치된다.

컵바디(20)는 통상 운전자용과 조수석 탑승자용으로 2개가 구비되며 도시된 바와 같이 차량의 전후 방향으로 배치되기도 하고 그와는 다르게 횡방향으로 배치되기도 한다.

센터콘솔(20)의 양쪽 측면에는 이후 설명할 블로어(50)의 흡입구(51)와 마주보는 위치에 그릴(70)이 설치된다. 블로어(50)의 흡입구(51)는 그릴(70)에 근접하여 설치되어 있다. 블로어(50)의 흡입구(51)는 그릴(7)을 통해 외부 공기를 원활하게 흡입할 수 있으며, 그릴(70)은 흡입구(51)로 외부 이물질이 흡입되는 것을 차단한다.

도 4는 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더의 설치 상태 평면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 냉온장 컵홀더는 음료 용기를 삽입하여 보관할 수 있는 컵 형상의 컵바디(20)와, 컵바디(20)의 일측면에 밀착된 펠티어소자(30)와, 펠티어소자(30)에 밀착된 열교환핀모듈(40) 및 열교환핀모듈(40)로 공기를 불어 주는 블로어(50)을 포함한다.

컵바디(20)는 상부가 개방된 원통형 형상이다. 또한, 컵바디(20)는 상부에서 하부로 갈수록 점차 직경이 감소하는 원통형 형상일 수 있다.

펠티어소자(30)는 직사각형 평판 형상의 열전소자로서 전류 공급 방향에 따라 일측면에서는 열을 흡수하고 타측면에서는 열을 방출하는 특성을 가진다.

컵바디(20)의 일측면에는 펠티어소자(30)의 일측면 전체가 밀착될 수 있도록 평판형상의 펠티어소자접촉부(21)가 돌출 형성되어 있다.

펠티어소자(30)의 타측면에 상기 열교환핀모듈(40)이 밀착 설치된다.

열교환핀모듈(40)은 펠티어소자(30)에 접촉되는 면은 평면으로 형성되고, 그 면에 다수의 열교환핀이 돌출 형성된 것으로 열교환핀과 공기와의 열교환을 통해 냉장시에는 펠티어소자(30)에서 발생한 열을 공기로 방출하고, 온장시에는 공기로부터 열을 흡수하여 펠티어소자(30)로 공급한다.

도 4에서와 같이, 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더는 2개의 컵바디(20)가 차량의 전후 방향으로 나란히 배치된다.

두 컵바디(30)에는 차량의 횡방향으로 서로 반대쪽 부분에 펠티어소자(30)가 설치된다. 따라서, 두 컵바디(30)의 열교환핀모듈(40)도 서로 반대쪽에 설치된다.

블로어(50)는 열교환핀모듈(40)의 일측 사이드부에 근접 설치(차량 전후 방향을 따르는 동일선상에 배치된다.)되어 열교환핀모듈(40)로 공기를 불어주게 되는데 평면상에서 두 컵바디(20)의 블로어(50)는 상대편 컵바디(20)의 측부(차량 횡방향을 따르는 측부)에 위치된다. 즉, 두 블로어(50)는 서로 대각 방향에 배치된다.

다시 말해 두 블로어(50)는 각각 자신이 공기를 공급해야할 열교환핀모듈(40)의 일측 사이드부에 위치하면서 서로 간에 대해서는 대각 방향에 위치된다.

도 5는 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더의 열교환 장치의 설치 상태 정면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)는 컵바디(20)를 둘러싸는 케이스(60)의 외측면에 장착된다.

케이스(60)에는 개구홀이 형성되어 있어서 그 개구홀을 통해 펠티어소자(30)와 열교환핀모듈(40)의 접촉이 이루어진다.

열교환핀모듈(40)은 케이스(60)에 스크류 등의 체결부품을 매개로 장착되며, 그 체결력에 의한 가압력으로 컵바디(20)와 펠티어소자(30) 및 펠티어소자(30)와 열교환핀모듈(40)이 상호 밀착될 수 있다. 따라서, 종래의 판스프링(5)을 사용할 필요가 없게 된다.

열교환핀모듈(40)은 펠티어소자(30)의 상하 길이와 같은 상하 길이를 가지며 펠티어소자(30)와 동일한 높이에 설치되다. 따라서, 열교환핀모듈(40)에서 펠티어소자대응부(A)는 열교환핀모듈(40)의 상하 전체 영역에 걸쳐 형성된다.

또한, 열교환핀모듈(40)은 좌우 방향(차량의 전후 방향)으로는 공기와의 충분한 열교환 면적을 확보할 수 있도록 전방으로는 케이스(60)를 벗어나지 않고 후방으로는 블로어(50)에 간섭되지 않는 범위까지 형성될 수 있다.

블로어(50)는 측면 중앙부에 흡입구(51)가 형성되고 원주면의 일측에 접선 방향으로 토출구(52)가 형성되어 있다.

전술한 바와 같이 블로어(50)의 흡입구(51)는 센터콘솔(10)의 그릴(70)에 근접 설치되는데, 이에 따라 센터콘솔(10) 양측면의 그릴(70)은 서로 대각 방향에 형성되어 있다. 즉, 도 3에 도시된 센터콘솔(10)에서 보이는 그릴(70)은 센터콘솔(10)의 후단부에 형성되어 있으나, 보이지 않는 반대쪽 면의 그릴(70)은 센터콘솔(10)의 전단부에 형성된다.

블로어(50)의 토출구(52)는 열교환핀모듈(40)의 일측 사이드면에 근접 배치되되 그 상하 길이가 열교환핀모듈(40)과 동일한 상하 길이를 갖도록 형성되고, 또한 토출구(52)는 열교환핀모듈(40)과 동일한 높이에 위치된다. 따라서, 토출구(52)에서 토출되는 공기는 열교환핀모듈(40)의 전영역으로 고르게 공급된다.

상기와 같은 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)의 구성은 센터콘솔(10)의 양측부에서 모두 동일함은 물론이다.

이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.

냉장 모드로 전류가 공급되면 펠티어소자(30)의 컵바디(20)측 면이 흡열면이 되고 열교환핀모듈(40)측 면이 발열면이 된다. 블로어(50)로부터 송풍되는 공기와 열교환핀모듈(40)이 열교환함으로써 펠티어소자(30)의 열이 지속적으로 공기중으로 방출될 수 있다. 따라서, 펠티어소자(30)의 컵바디(20)측 면이 지속적으로 흡열면으로 작용할 수 있게 되므로 컵바디(20)가 냉각되어 그 안에 담긴 음료 용기가 냉각되는 냉장 기능이 수행된다.

반대로 온장 모드로 전류가 공급되면 펠티어소자(30)의 컵바디(20)측 면이 발열면이 되고 열교환핀모듈(40)측 면이 흡열면이 된다. 블로어(50)로부터 송풍되는 공기와 열교환핀모듈(40)이 열교환함으로써 공기(30)로부터 흡수된 열이 지속적으로 펠티어소자(30)로 공급될 수 있다. 따라서, 펠티어소자(30)의 컵바디(20)측 면이 지속적으로 발열면으로 작용할 수 있게 되므로 컵바디(20)가 가열되어 그 안에 담긴 음료 용기가 가열되는 온장 기능이 수행된다.

본 발명에 따른 냉온장 컵홀더는 펠티어소자대응부(A)와 블로어(50) 토출구(52)의 상하 길이와 설치 높이가 같기 때문에 토출구(52)에서 토출되는 공기가 모두 펠티어소자대응부(A)를 거치게 된다.

따라서, 열교환핀모듈(40)의 펠티어소자대응부(A) 전체에서 활발한 열교환이 이루어짐으로써 열교환 성능이 향상된다.

또한, 블로어(50)가 열교환핀모듈(40)의 측부에 위치되고, 블로어(50) 토출구(52)의 상하 길이와 열교환핀모듈(40)의 상하 길이가 동일하며, 토출구(52)가 열교환핀모듈(40)과 같은 높이에 설치되기 때문에 토출구(52)에서 토출되는 바람이 열교환핀모듈(40)의 전체 영역을 경유하게 된다.

따라서, 열교환핀모듈(40)의 전영역에 걸쳐 활발한 열교환이 이루어지고 특히 사공간이 존재하지 않기 때문에 열교환핀모듈(40)의 열교환 성능이 향상된다.

또한, 종래의 송풍 방식이 열교환핀모듈(3)로부터 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 방식인 것에 비해 본 발명은 외부 공기를 열교환핀모듈(40)로 송풍하는 방식으로서 이 또한 보다 활발한 열교환이 이루어지게 하는 요인이 된다.

상기와 같은 이유들에 의하여 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더는 열교환 성능이 향상되고, 이에 냉장 및 온장 성능이 향상된다.

따라서, 같은 정도의 냉장 및 온장 성능을 목표로 할 경우 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)를 보다 크기 및 용량이 작은 것을 적용할 수 있게 됨으로써 냉온장 컵홀더의 크기가 감소되고 제조비용이 절감된다.

한편, 본 발명에 따른 냉온장 컵홀더는 2개의 컵바디가 차량 전후 방향을 따라 동일 선상에 배치되고, 컵바디들의 양측면에 한쪽 컵바디의 냉온장을 위한 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)가 각각 배치되며, 양쪽 각각의 열교환핀모듈(40)과 블로어(50)도 차량 전후 방향을 따르는 동일 선상에 배치되므로 부품들의 배치가 조밀하게 이루어져 냉온장 컵홀더 자체가 컴팩트해지는 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 센터콘솔 20 : 컵바디
30 : 펠티어소자 40 : 열교환핀모듈
50 : 블로어 51 : 흡입구
52 : 토출구 60 : 케이스

Claims (7)

1. 센터콘솔의 내부에 설치되고 개방된 상부를 통해 음료 용기가 삽입 보관되는 컵바디와;
   상기 컵바디의 일측면에 밀착된 펠티어소자와;
   상기 펠티어소자에 밀착된 열교환핀모듈 및
   상기 열교환핀모듈에 근접 설치되어 열교환핀모듈과 열교환하는 공기를 공급하는 블로어를 포함하고,
   상기 펠티어소자와 열교환핀모듈의 상하 길이와 설치 높이가 동일하며,
   상기 컵바디는 센터콘솔에서 차량의 전후 방향을 따라 동일 선상에 2개가 배치되고,
   상기 2개의 컵바디 각각의 냉장과 온장을 위한 열교환핀모듈과 블로어가 컵바디들의 차량 횡방향 양쪽 측부에 각각 배치되되,
   상기 컵바디 양측의 열교환핀모듈과 블로어는 상대측 열교환핀모듈과 블로어에 대해 서로 대각 방향에 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 냉온장 컵홀더.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 블로어의 토출구가 열교환핀모듈의 일측 사이드부에 위치되고, 열교환핀모듈과 블로어 토출구의 상하 길이와 설치 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 냉온장 컵홀더.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 센터콘솔에는 블로어의 흡입구와 마주보는 위치에 그릴이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 냉온장 컵홀더.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 컵바디 양측의 열교환핀모듈과 블로어가 차량의 전후 방향을 따르는 동일 선상에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 냉온장 컵홀더.
   
7. 삭제

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