KR20010065904A - 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것으로서, 필요에 따라 원하는 곳에 선택적으로 가동할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하고 가격도 싸며 공간도 많이 차지 않는 자동차용 공기조화장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 공기조화장치는, 전환도어(13)로 개폐되는 실내기 유입구(11) 및 실외기 유입구(12)를 가지고 벤트들(15,16,17)이 설치된 송풍덕트(1)와; 상기 벤트들의 입구단에 설치되는 도어(19)들과; 한 쪽의 제1전열핀(31)이 각 벤트의 내부에 놓이고 반대의 제2전열핀(32)이 각 벤트의 외부에 놓이는 열전소자(3)들과; 그리고, 상기 각 열전소자와 각 도어 사이에 차례로 설치되는 송풍기(21)들을 포함하여 이루어진다. 그리고, 송풍덕트(1)의 일측에, 방열덕트(4)가 더 설치되고, 상기 열전소자(3)의 제2전열핀(32)은 상기 방열덕트의 내부통로에 배치된다. 또한, 각 벤트(15,16,17) 출구와 각 열전소자(3) 사이에 송풍공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(23)가 더 설치되고, 상기 온도감지센서는 이것의 감지신호를 받아 송풍기(21)의 구동을 제어하는 제어유니트(25)와 연결된다.

Description

열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES USING HEAT SINK}

본 발명은 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 송풍덕트의 출구단에 다수 설치되는 벤트들에 설치되어 필요에 따라 선택적으로 가동함으로써 자동차 실내의 냉난방을 수행하는 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것이다.

자동차용 공기조화장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진(미도시)의 동력을 전달받아 구동되는 압축기(71)에 의하여 압축된 냉매가 응축기(72)로 유입되어 냉각팬(미도시)의 강제송풍에 의하여 열교환된 다음 리시버 드라이어(73), 팽창팰브(74), 및 증발기(75)를 차례로 거쳐 다시 압축기(71)로 유입되는 과정에서 공기조화케이스(9)의 입구단에 설치되는 송풍기(77)에 의하여 송풍되는 공기가 증발기(75)를 거치는 냉매와 열교환되어 찬 공기로 바뀌어 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 장치와; 엔진의 냉각수가 히터 코어(76)를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍기(77)에 의하여 송풍되는 공기가 히터 코어(76)를 거치는 냉각수와 열교환되어 따뜻한 공기로 바뀌어 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함하는 장치이다.

이와 같은 일반적인 자동차용 공기조화장치는 구조가 복잡할 뿐만 아니라 많은 구성요소를 요하기 때문에 가격이 비싸고 공간을 많이 차지하며 일부만 특별한 온도로 조절할 수 있는 기능이 없다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 안출된 것으로서, 필요에 따라원하는 곳에 선택적으로 가동하여 냉난방할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하고 가격도 싸며 공간도 많이 차지 않는 자동차용 공기조화장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화장치를 나타내는 구성도이다.

도 2는 도 1의 요부 확대도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화장치를 구동하기 위한 제어시스템을 나타내는 블록도이다.

도 4는 종래 일반적인 자동차용 공기조화장치를 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 송풍덕트, 3 : 열전소자,

4 : 방열덕트, 11, 41 : 실내기 유입구,

12, 42 : 실외기 유입구, 13, 43 : 전환도어,

15, 16, 17 : 벤트, 19 : 도어,

21 : 송풍기, 23 : 온도감지센서,

25 : 제어유니트, 31 : 제1전열핀,

32 : 제2전열핀

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차용 공기조화장치는, 입구단에 전환도어에 의하여 개도가 조절되는 실내기 유입구 및 실외기 유입구가 설치되고 출구단에 다수의 벤트들이 설치되는 송풍덕트와; 상기 각 벤트들의 입구단에 이를 개폐하도록 설치되는 도어들과; 전류의 흐름방향에 따라 한 쪽은 흡열함과 아울러 반대쪽은 발열하고 한 쪽에는 제1전열핀이 설치됨과 아울러 반대쪽에는 제2전열핀이 설치되어 이루어지며 상기 제2전열핀은 각 벤트의 외부에 놓임과 아울러 제1전열핀은 각 벤트의 내부에 놓이도록 설치되는 다수의 열전소자와; 그리고, 상기 각 열전소자와 각 도어 사이에 차례로 설치되는 다수의 송풍기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 입구단에 전환도어에 의하여 개도가 조절되는 실외기 유입구 및 실내기 유입구가 설치되고 출구단이 자동차 실내 밖으로 배치되는 방열덕트가, 상기 열전소자의 제2전열핀이 내부통로에 놓이도록 상기 송풍덕트의 일측에 더 설치될 수 있다.

또한, 각 벤트 출구와 열전소자 사이에 송풍공기의 온도를 감지하는 온도감지센서가 더 설치될 수 있고 이 온도감지센서는 이것의 감지신호를 받아 송풍기의 구동을 제어하는 제어유니트와 연결된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 공기조화장치에 따르면, 각 벤트를 선택적으로 개방하고 개방된 벤트에 내장된 송풍기 및 열전소자를 구동하면 실내기 유입구 또는 실외기 유입구를 통하여 유입되는 공기가 개방된 벤트쪽으로 송풍되는 과정에서 제1전열핀과 열교환되어 찬 공기 또는 따뜻한 공기로 바뀌어 자동차 실내로 송풍됨으로써 자동차 실내의 냉난방이 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 송풍덕트로서, 입구단에 실내기 유입구(11) 및 실외기 유입구(12)가 설치되고, 이들은 전환도어(13)에 의하여 개도가 조절되도록 되어 있다.

송풍덕트(1)의 출구단에는 다수의 벤트들(15,16,17)이 설치된다. 여기서는 3개의 벤트들이 송풍덕트(1)의 출구단에 돌출설치된 것이 도시되어 있으며, 이 3개의 벤트들은 차례로 자동차 창문의 제습을 위한 디프로스트 벤트(15), 자동차 실내의 냉난방을 위한 냉난방 벤트(16), 그리고 자동차 플로어쪽의 냉난방을 위한 푸트 벤트(foot vent)(17)로 작용한다.

이 벤트들(15,16,17)은 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 입구단에 설치되는 도어(19)들에 의하여 개도가 선택적으로 조절되도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 각 벤트(15,16,17)의 내부, 즉 각 벤트 입구와 각 벤트 출구와의 사이에는 열전소자(3)가 차례로 설치된다. 상기 열전소자(3)는 전류의 흐름방향에 따라 한 쪽은 흡열하고 반대쪽은 발열하는 특성을 가지고 있다. 그리고, 열전소자(3)의 한 쪽에는 알루미늄제 제1전열핀(31)이 설치되며 반대쪽에는 제2전열핀(32)이 설치된다. 이와 같이 구성된 각 열전소자(3)는 상기 제2전열핀(32)이 각 벤트(15,16,17)의 외부에 놓임과 아울러 제1전열핀(31)이 각 벤트(15,16,17)의 내부에 놓이도록 각 벤트(15,16,17)에 설치된다.

그리고, 각 벤트(15,16,17) 내부에 설치된 열전소자(3)와 각 도어(19) 사이에는 송풍기(21)가 차례로 설치된다.

따라서, 각 도어(19)를 선택적으로 개방하고 개방된 벤트(15,16,17)쪽에 설치된 송풍기(21) 및 열전소자(3)를 구동하면 송풍덕트(1)의 실내기 유입구(11) 또는 실외기 유입구(12)를 통하여 유입되는 공기가 개방된 벤트(15,16,17)쪽으로 송풍되어 열전소자(3)를 거치는 과정에서 찬 공기 또는 따뜻한 공기로 바뀌어 자동차 실내로 송풍될 수 있다.

한편, 상기 송풍덕트(1)의 일측에 벤트들(15,16,17)과 인접하여 방열덕트(4)가 설치된다. 이 방열덕트(4)의 입구단에는 실내기 유입구(41) 및 실외기 유입구(42)가 설치되고 이들은 전환도어(43)에 의하여 그 개도가 조절되도록 되어 있다. 그리고, 방열덕트(4)는 그 출구단은 자동차 실내 밖으로 배치되고, 그 내부통로에 열전소자(3)의 제2전열핀(32)이 놓이도록 송풍덕트(1)의 일측에 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 열전소자(3)로부터 발생하는 열은 방열덕트(4)의 실내기 유입구(41) 및 실외기 유입구(42)를 통하여 유입되는 공기가 열전소자(3)의 제2전열핀(32)을 거치는 과정에서 열교환되어 냉각될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 자동차 실내의 냉난방 온도를 조절하기 위하여, 각 벤트(15,16,17) 출구와 각 열전소자(3) 사이에 송풍공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(23)가 더 설치될 수 있다. 이 온도감지센서(23)는 이것의 감지신호를 받아 송풍기(21)의 구동을 제어하는 제어유니트(25)와 연결된다.

다음에 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저 자동차 실내의 소정의 장소로 향하는 벤트(15,16,17)가 선택적으로 개방되도록 하고 개방된 벤트에 내장된 송풍기(21) 및 열전소자(3)가 구동되도록 함과 아울러 송풍덕트(1)의 실내기 유입구(11) 또는 실외기 유입구(12)가 개방되도록 컨트롤한다. 이 때, 제1전열핀(31)쪽이 흡열작용하도록 열전소자(3)를 구동한다. 이와 같이 하면 송풍덕트(1)의 실내기 유입구(11) 또는 실외기 유입구(12)를 통하여 유입되는 공기가 개방된 벤트(15,16 또는 17)쪽으로 송풍되는 과정에서 송풍덕트(1) 내에 놓인 제1전열핀(31)과 열교환되어 찬 공기로 바뀌어 자동차 실내로 송풍됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행될 수 있다. 한편, 발열작용을 하는 열전소자(3)의 제2전열핀(32)쪽은 방열덕트(4)의 실내기 유입구(41) 또는 실외기 유입구(42)를 통하여 유입되는 공기와 열교환됨으로써 냉각작용이 수행될 수 있다.

그리고, 자동차 실내의 난방작용은 상기한 것과는 반대로 컨트롤함으로써 수행될 수 있으므로 여기서의 그 작용은 생략한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치에 있어서는, 종래 사용하였던 압축기, 응축기, 증발기, 히터 코어 등의 구성요소를 사용할 필요없이 간단한 구성으로 이루어져 있을 뿐만 아니라 조립이 간편하므로 저렴한 가격으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 높일 수 있고, 또한 설치공간을 많이 차지 하지 않아 엔진룸의 공간을 여유롭게 확보할 수 있다. 또한, 필요에 따라 원하는 곳만을 냉난방할 수 있으므로 가동비용을 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 입구단에 전환도어(13)에 의하여 개도가 조절되는 실내기 유입구(11) 및 실외기 유입구(12)가 설치되고 출구단에 다수의 벤트들(15,16,17)이 설치되는 송풍덕트(1)와;

   상기 각 벤트들의 입구단에 이를 개폐하도록 설치되는 도어(19)들과;

   전류의 흐름방향에 따라 한 쪽은 흡열함과 아울러 반대쪽은 발열하고 한 쪽에는 제1전열핀(31)이 설치됨과 아울러 반대쪽에는 제2전열핀(32)이 설치되어 이루어지며 상기 제2전열핀은 각 벤트의 외부에 놓임과 아울러 제1전열핀은 각 벤트의 내부에 놓이도록 설치되는 다수의 열전소자(3)와; 그리고,

   상기 각 열전소자와 각 도어 사이에 차례로 설치되는 다수의 송풍기(21)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 송풍덕트(1)의 일측에, 입구단에 전환도어(43)에 의하여 개도가 조절되는 실내기 유입구(41) 및 실외기 유입구(42)를 가짐과 아울러 출구단이 자동차 실내 밖으로 배치되는 방열덕트(4)가 더 설치되고, 상기 열전소자(3)의 제2전열핀(32)은 상기 방열덕트의 내부통로에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 벤트(15,16,17) 출구와 각 열전소자(3) 사이에 송풍공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(23)가 더 설치되고, 상기 온도감지센서는 이것의 감지신호를 받아 송풍기(21)의 구동을 제어하는 제어유니트(25)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차용 공기조화장치.