KR20120045920A - 전기자동차의 냉난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차에 설치가 가능하고 냉난방공기 및 방열공기의 흐름이 개선된 전기자동차의 냉난방장치를 개시한다.
본 발명은 흡입된 공기를 강제송풍할 수 있도록 내부에 송풍기가 설치된 블로워 유닛과, 상기 블로워 유닛에 연결되어 송풍된 공기를 전달받고 차량의 각 부위로 냉방이나 난방된 공기를 토출할 수 있도록 외주면의 마주보는 양 측면에 펠티어소자가 일측면은 내부를 향하고 타측면은 외부를 향하도록 장착된 펠티어 유닛과, 상기 펠티어 유닛의 내부 공간을 양 측면의 펠티어 소자가 각각 수용되는 제1공간과 제2공간으로 구획할 수 있도록 양측면 사이에 장착되는 격벽 및 상기 펠티어 유닛을 내부에 수용하고 펠티어소자의 타측면에서 발생되는 열을 외부로 방열할 수 있도록 외부 공기를 안내하는 안내케이스로 구성됨으로써, 상기 블로워 유닛으로부터 송풍된 공기가 상기 펠티어 유닛의 제1공간과 제2공간을 순차적으로 경유하면서 열교환이 실시되는 것이 가능한 것이다.

Description

전기자동차의 냉난방장치{A COOLING AND HEATING DEVICE OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 냉난방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차에 펠티어 소자가 장착된 펠티어 유닛을 설치하고, 공기 안내유로를 개선하여 냉난방 효율을 향상시킨 전기자동차의 냉난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 HVAC(Heater-Vent-Air conditioning)라고 하는 냉난방장치가 장착되어 있어서, 운전자의 조작에 의하여 자동차 내부의 환기나 냉, 난방 등 각종 공기조화기능을 수행하여 자동차의 운전자나 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공한다. 이러한 HVAC는 운전자 및 실내 동승자가 핸들 우측 하단에 구비되는 조작스위치를 작동함으로써 조작 가능하고, 자동 온도 조절유닛을 구동하여 공기의 통풍경로를 조절하거나 에어컨 압축기를 가동시킴으로써 동작시킨다.

도 1은 종래 구조로 이루어진 자동차의 냉난방장치를 개략적으로 도시한 상태도로서, 도시된 바와 같이 종래 구조로 이루어진 자동차의 냉난방장치는 에어컨 증발기를 통과하는 공기의 통풍경로를 살펴보면, 송풍할 공기의 근원을 차량의 내부공기로 할 것인지, 외부의 공기로 할 것인지를 결정하는 에어 인렛 도어(100)와, 에어 인렛 도어(100)를 통하여 차량의 실내로 공기를 압송시키도록 이루어지는 블로워(101)와 블로워(101)로부터 유입되는 공기가 통과하도록 설치되는 에어컨 증발기(106)와, 히터코어(102)로 향하는 양을 조절하도록 이루어지는 에어 믹스도어(103)와, 에어컨 증발기(106) 및 히터 코어(102)를 경유한 공기를 차량의 각 부위로 공급하도록 이루어지는 에어 덕트(104) 및 에어벤트(105)로 이루어진다.

상기와 같이 자동차 내의 공기가 통풍경로를 통하여 차량의 실내로 공급되도록 이루어지는 공기의 흐름을 보다 상세히 설명하면, 먼저 에어 인렛 도어(100)에서 선택된 공기 공급원으로부터 블로워(101)가 공기를 흡입하여 압송하면 압송된 공기가 에어컨의 증발기(106)를 통과하면서 공기가 냉각되어 차량의 실내로 유입된다.

에어컨 증발기(106)를 통과한 공기는 에어 믹스 도어(103)의 상태에 따라서 히터 코어(102)를 경유한 후 에어 덕트(104) 및 에어 벤트(105)를 통하여 차량의 실내로 유입되며, 히터 코어(102)를 경유한 공기와 히터 코어(102)를 경유하지 않은 공기가 믹스존(107)에서 혼합되어 소정의 온도로 변환된 후 에어 덕트(104) 및 에어 벤트(105)를 통하여 차량의 실내로 유입된다.

따라서 히터 코어(102)를 경유하는 공기의 양이 많아지면 그 만큼 차량의 실내로 공급되는 공기의 온도는 상승된다. 이와 같이 에어 믹스 도어(103)는 실질적으로 차량의 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 역할을 하게 된다.

물론, 상기와 같이 기본적인 공기의 통로 경로를 조절함과 더불어 각 에어벤트(105)의 개폐 상태와 에어컨 압축기의 가동 정도 등이 종합적으로 제어됨으로써 차량의 실내에 소정의 온도를 갖는 공기를 공급하거나 조절할 수도 있다. 보통 에어벤트(105)는 운전자나 실내 동승자의 발 쪽, 가슴 쪽, 머리 쪽 이렇게 세 방향으로 분사하는 구조로 이루어진다.

한편, 이렇게 차량 내부의 실내 온도를 조절할 수 있도록 이루어지는 종래의 자동차 냉난방장치는 핸들 우측 하단의 대쉬보드 상에 설치되는 온도조절용 조작스위치를 작동시킴으로써 자동차 실내의 냉, 난방을 위한 에어컨 및 히터를 구동한다.

이러한 자동차의 혼합용 냉난방장치는 차량용 난방장치 인 엔진 냉각수가 가열되고, 블로워(101)에 의하여 흡입되는 공기가 냉각수 순환로에 설치된 히터 코어(102)를 통과하면서 공기가 난방에 필요한 열을 얻는 구조로 이루어진다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래 구조의 자동차 냉난방장치는 엔진 냉각수가 필요하지 않는 전기자동차에 적용하고자 하는 경우에는 기존의 HVAC구조로는 난방에 어려움이 있다. 그리고 히터 코어(102)의 설치가 어렵고, 내부에 증발기와 히터코어가 설치되어 소형화 시키는데 한계가 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전기자동차에 적용이 가능하고 소형화 시킬 수 있는 전기자동차의 냉난방장치를 제공함에 있다.

또 다른 목적은 펠티어 유닛를 이용하므로 프레온 가스 규제 대상인 냉매를 사용하지 않으며 가볍고 구조가 단순한 전기자동차의 냉난방장치를 제공함에 있다.

또 다른 목적은 펠티어 유닛 내에서 2중 열교환이 가능한 구조로 이루어져 냉난방 효율이 향상되는 전기자동차의 냉난방장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 전기자동차의 냉난방장치는 흡입된 공기를 강제송풍할 수 있도록 내부에 송풍기가 설치된 블로워 유닛; 상기 블로워 유닛에 연결되어 송풍된 공기를 전달받고 차량의 각 부위로 냉방이나 난방된 공기를 토출할 수 있도록 외주면의 마주보는 양 측면에 펠티어소자가 일측면은 내부를 향하고 타측면은 외부를 향하도록 장착된 펠티어 유닛; 상기 펠티어 유닛의 내부 공간을 양 측면의 펠티어 소자가 각각 수용되는 제1공간과 제2공간으로 구획할 수 있도록 양측면 사이에 장착되는 격벽; 및 상기 펠티어 유닛을 내부에 수용하고 펠티어소자의 타측면에서 발생되는 열을 외부로 방열할 수 있도록 외부 공기를 안내하는 안내케이스;를 포함하여, 상기 블로워 유닛으로부터 송풍된 공기가 상기 펠티어 유닛의 제1공간과 제2공간을 순차적으로 경유하면서 열교환이 실시되는 것이 가능하다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 펠티어 유닛은 상기 블로워 유닛과 상기 제1공간이 연통되도록 형성되는 유입구와 상기 제2공간과 연통되고 열교환된 공기를 차량의 각 부위별로 안내하는 에어벤트와 연통되는 입구가 형성된 상단면 및 상기 상단면에 접촉되는 네 측면 중 상기 펠티어 소자가 장착되는 양 측면을 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 펠티어 유닛에는 상기 펠티어 소자의 일측면에 열 전달이 이루어지도록 장착되는 열교환핀 및 상기 펠티어 소자의 타측면에 열 전달이 이루어지도록 장착되는 방열핀을 더 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 에어벤트는 냉난방된 공기를 자동차의 전면 유리측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제1에어벤트 및 냉난방된 공기를 탑승자의 가슴 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제2에어벤트를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 펠티어 유닛은 상기 상단면에 대향되고 냉난방된 공기를 탑승자의 발 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제3에어벤트가 연통되는 하단면이 더 포함된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제1에어벤트의 입구에는 제1댐퍼가 장착되고, 제2에어벤트의 입구에는 제2댐퍼가 장착되고, 제3에어벤트의 입구에는 제3댐퍼가 장착된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 격벽에는 상기 상단면을 향하는 일측 끝단부에 제1공간과 제2공간을 개폐하는 격벽댐퍼가 장착되고, 타측 끝단부에는 상기 제1공간과 제2공간을 연통하는 연통구가 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 안내케이스는 일측 끝단부에는 배기송풍기가 장착되어 외부 공기를 유입하고 타측 끝단은 상기 펠티어 소자가 설치되지 않은 양 측면 중 일측면 방향으로 연결되는 배기유입유로 및 일측 끝단은 상기 배기유입유로가 연결된 일측면 방향에 대향되는 타측면 방향으로 연결되어 열교환이 완료된 공기를 외부로 배출하도록 안내하는 배기배출유로가 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 배기송풍기는 자동차의 실내공간과 엔진룸을 구획하는 대쉬판넬을 기준으로 엔진룸 측에 위치한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 송풍기는 자동차의 실내공간과 엔진룸을 구획하는 대쉬판넬을 기준으로 엔진룸 측에 위치한다.

이와 같이 본 발명에 의한 전기자동차의 냉난방장치는 펠티어 소자가 장착된 펠티어 유닛을 사용하여 전기자동차의 냉방 및 난방을 선택적으로 실시하는 것이 가능하고, 공기가 흐르는 유로의 흐름을 개선하여 2중 열교환이 가능하도록 함으로써 냉난방 효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 전기자동차의 냉난방장치는 기존의 내연기관 자동차에 장착되는 HVAC 등의 냉매 시스템이 필요하지 않고, 소형화가 가능한 펠티어 유닛으로 이루어진 냉난방장치를 사용하는 것이 가능하므로 중량 및 원가절감이 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 전기자동차의 냉난방장치는 환경 문제를 유발할 가능성이 있는 프레온 가스와 같은 냉매를 사용하지 않으므로 향후 프레온가스 규제를 받을 염려가 없으므로 환경친화적이고 별다른 제재 없이 사용이 가능하다.

또한 펠티어 유닛의 외주면에 펠티어 소자 장착면적을 늘리는 것이 가능하므로 전열면적이 증가됨과 동시에 방열 성능이 향상되므로 중형시상 전기 자동차에 적용이 가능하다.

도 1은 종래 구조로 이루어진 자동차의 냉난방장치를 개략적으로 도시한 상태도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 정단면도,
도 3은 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 평단면도,
도 4는 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 측단면도,
도 5 내지 도 7은 냉난방된 공기가 토출되는 상태를 도시한 상태도로서,
도 5는 2중 열교환 가능한 상태를 도시한 상태도,
도 6은 1회 열교환 가능한 상태를 도시한 상태도,
도 7은 1회 및 2중 열교환이 가능한 상태를 도시한 상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 전기자동차의 냉난방장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 정단면도이고, 도 3은 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 평단면도이고, 도 4는 전기자동차의 냉난방장치를 도시한 측단면도이고, 도 5내지 도 7은 냉난방된 공기가 토출되는 상태를 도시한 상태도로서, 도 5는 2중 열교환 가능한 상태를 도시한 상태도이고, 도 6은 1회 열교환 가능한 상태를 도시한 상태도이고, 도 7은 1회 및 2중 열교환이 가능한 상태를 도시한 상태도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 전기자동차의 냉난방장치는 흡입된 공기를 강제 송풍할 수 있도록 내부에 송풍기(31)가 설치된 블로워 유닛(30)과, 블로워 유닛(30)에 연결되어 송풍된 공기를 전달받고 외주면에 펠티어소자(11)가 장착된 펠티어 유닛(10)과, 펠티어 유닛(10)의 내부 공간을 제1공간(10a)과 제2공간(10b)으로 구획하는 격벽(40)과, 펠티어 유닛(10)을 내부에 수용하고 외부 공기를 안내하여 펠티어 유닛(10)의 일부 열을 외부로 방열하는 안내케이스(20)로 이루어진다.

블로워 유닛(30)은 내부 공간에 송풍기(31)가 장착되고 상측에는 송풍할 공기의 근원을 차량의 내부공기로 할 것인지, 외부의 공기로 할 것인지를 결정하는 에어 인렛 도어(32)가 장착된다. 블로워 유닛(30)의 일측에는 펠티어 유닛(10)과 연통되는 송풍구(33)가 형성된다.

상기 펠티어 유닛(10)은 내부공간이 구비된 육면체 형상으로 이루어지고, 양 측면에 다수개의 펠티어소자(11)가 배열된다. 펠티어 유닛(10)의 내부에 접촉되는 펠티어 소자(11)의 일측면에는 열 전달이 원활하게 이루어지도록 튜브&핀형 방열판이나 핀형 방열판으로 이루어지는 열교환핀(12)이 장착되고, 펠티어 유닛(10)의 외부에 접촉되는 펠티어 소자(11)의 타측면에는 열 전달이 원활하게 이루어지도록 핀형 방열판으로 이루어지는 방열핀(13)이 장착된다. 그리고 펠티어 소자(11)의 그 외 부분은 단열재로 감싸져 열이 전달되지 않도록 하고, 펠티어 소자(11)는 전원공급장치에 연결된다.

또한 펠티어 유닛(10)은 블로워 유닛(30)의 송풍구(33)와 연통되고 제1공간(10a)과 접하도록 형성되는 유입구(15)와 제2공간(10b)과 연통되고 열교환된 공기를 차량의 각 부위별로 안내하는 에어벤트(16)와 연통되는 입구(17)가 형성된 상단면(10c)과, 상단면(10c)과 접촉되는 네 측면 중 펠티어 소자(11)가 장착되는 양측면(10d)과, 상단면(10c)에 대향되고 냉난방된 공기를 탑승자의 발 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제3에어벤트(16c)가 연통되는 하단면(10e)으로 이루어진다.

상기 에어벤트(16)는 냉난방된 공기를 자동차의 전면 유리측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제1에어벤트(16a)와 냉난방된 공기를 탑승자의 가슴 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제2에어벤트(16b)로 이루어지고, 제1에어벤트(16a)의 입구에는 제1댐퍼(18a)가 장착되고 제2에어벤트(16b)의 입구에는 제2댐퍼(18b)가 장착되고, 제3에어벤트(16c)의 입구에는 제3댐퍼(18c)가 장착된다.

상기 격벽(40)에는 상단면을 향하는 일측 끝단부에 제1공간과 제2공간을 선택적으로 개폐하는 격벽댐퍼(41)가 장착되고, 타측 끝단부에는 제1공간(10a)과 제2공간(10b)을 연통하는 연통구(42)가 형성된다.

상기 안내케이스(20)는 펠티어 유닛(10)을 내부에 수용하는 박스 형상으로 이루어지고, 일측 끝단부에는 배기 송풍기(21)가 장착되어 외부 공기를 유입하고 타측 끝단은 펠티어 소자(11)가 설치되지 않은 양 측면 중 일측면 방향으로 연결되는 배기유입유로(22)와, 일측 끝단은 배기유입유로(22)가 연결된 일측면 방향에 대해 대향되는 타측면 방향으로 연결되어 열교환이 완료된 공기를 외부로 배출하는 배기배출유로(23)가 형성된다. 즉, 배기유입유로(22)를 통해 유입된 공기를 직선 방향으로 이동되며 열교환이 이루어지고, 직선방향을 따라 배기배출유로(23)로 곧바로 배출되는 구조로 이루어진다. 배기송풍기(21)는 자동차를 실내공간과 엔진룸으로 구획하는 대쉬판넬(24)을 기준으로 엔진룸 측으로 위치하도록 장착하는 것이 바람직하다. 전기자동차의 엔진룸에는 자동차를 구동시키는 모터나 배터리 등이 장착되는 공간을 말한다.

송풍기(31) 또한 대쉬판넬(24)을 기준으로 엔진룸 측에 위치하도록 장착되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 일 실시예인 전기자동차의 냉난방장치가 작동되는 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

자동차의 내부를 냉방하고자 하는 경우에는 펠티어 소자(11)에 흐르는 전류의 방향을 제어하여 펠티어 소자(11)의 내측면은 저온상태가 되고, 외측면은 고온상태가 되도록 한다. 내측면의 저온은 열교환핀(12)에 전달되어 펠티어 유닛(10) 내부를 저온상태로 유지시킨다. 그리고 외측면에서 발생되는 고온의 열은 방열핀(13)에 전달된다. 방열핀(13)에 전달된 열은 배기 송풍기(21)에 의해 강제송풍되고 배기 유입유로(22)를 통해 유입된 공기와 열교환된 후, 배기배출유로(23)를 통해 외부로 방출된다. 상기 열교환핀(12)과 방열핀(13)은 서로 교차되도록 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 열교환핀(12)은 수직방향으로 유입되는 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 수직 방향을 따라 배열되고, 방열핀(13)은 수평방향으로 유입되는 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 수평 방향을 따라 배열되는 것이 바람직하다.

그리고 동시에 송풍기(31)가 작동되어 강제 송풍된 공기가 송풍구(33)를 지나 유입구(15)를 통해 펠티어 유닛(10) 내부로 유입되고, 유입된 공기는 열교환핀(12) 사이를 통과하면서 열교환이 실시되어 냉각되고, 냉각된 공기는 에어벤트(16)를 통해 차량 내부 곳곳으로 방출된다. 각각의 제1~제3에어벤트(16a, 16b, 16c)의 입구에 설치된 제1~제3댐퍼(18a, 18b, 18c) 들의 작동에 따라 전면 유리측, 탑승자의 가슴 측 및 탑승자의 발 측으로 토출된다. 냉각되어 토출되는 공기에 의해 차량 내부가 냉방된다.

상기와 같이 구성된 전기자동차의 냉난방장치로 자동차 내부를 난방하고자 하는 경우에는 냉방시 펠티어소자(11)에 흐르는 전류의 방향과 반대 방향으로 전류의 흐름을 제어하여 펠티어소자(11)의 내측면은 고온상태가 되고, 외측면은 저온상태가 되도록 한다. 내측면의 고온은 열교환핀(12)에 전달되어 펠티어 유닛(10) 내부를 고온상태로 유지시킨다. 그리고 외측면에서 발생되는 저온의 냉기는 방열핀(13)에 전달된다. 방열핀(13)에 전달된 냉기는 배기 송풍기(21)에 의해 강제송풍되고 배기유입유로(22)를 통해 유입된 공기와 열교환된 후, 배기배출유로(23)를 통해 외부로 방출된다.

그리고 동시에 송풍기(31)가 작동되어 강제 송풍된 공기가 송풍구(33)를 지나 유입구(15)를 통해 펠티어 유닛(10) 내부로 유입되고, 유입된 공기는 열교환핀(12) 사이를 통과하면서 열교환이 실시되어 고온 상태가 되고, 가열된 공기는 에어벤트(16)를 통해 차량 내부 곳곳으로 방출된다. 각각의 제1~제3에어벤트(16a, 16b, 16c)의 입구에 설치된 제1~제3댐퍼(18a, 18b, 18c) 들의 작동에 따라 전면 유리측, 탑승자의 가슴 측 및 탑승자의 발 측으로 토출된다. 가열되어 토출되는 공기에 의해 차량 내부의 난방이 실시되는 것이다.

상기와 같이 냉난방이 실시되는 전기자동차의 냉난방장치는 도 5에 도시된 바와 같이 2중 열교환을 실시하고자 하는 경우에는 격벽댐퍼(41)와 제3댐퍼(18c)를 닫은 상태에서 송풍기(31)를 가동시키면, 유입된 공기는 제1공간(10a)을 지나면서 열교환핀(12)과 1차적으로 열교환이 실시되고, 1차 열교환이 완료된 공기는 연통구(42)를 지나 제2공간(10b)을 지나면서 또 다른 열교환핀(12)과 2차 열교환을 실시한다. 그리고 제1댐퍼(18a)와 제2댐퍼(18b)의 작동에 따라 제1에어벤트(16a)와 제2에어벤트(16b)에 선택적으로 냉난방 완료된 공기가 토출된다. 이와 같이 2중으로 열교환을 실시하는 것이 가능하므로 냉난방 효율이 증가되는 것이다.

또한 전기자동차의 냉난방장치는 도 6에 도시된 바와 같이 1회 열교환을 실시하고자 하는 경우에는 격벽댐퍼(41)를 회동시켜 에어벤트(16)의 입구(17)를 닫은 상태에서 송풍기(31)를 가동시키면, 유입된 공기 중 일부는 제1공간(10a)으로 유입되고 나머지는 격벽댐퍼(41)가 회동되면서 열린 공간을 통해 제2공간(10b)으로 유입된다. 제1공간(10a)과 제2공간(10b)에 유입된 공기는 각각의 열교환핀(12)을 지나면서 열교환이 실시되고, 열교환이 완료된 공기는 열려진 제3댐퍼(18c)를 지나 제3에어벤트(16c)로 토출된다.

또한 전기자동차의 냉난방장치는 도 7에 도시된 바와 같이 1회 열교환이나 2중 열교환을 동시에 실시하고자 하는 경우에는 격벽댐퍼(41)를 1회열교환을 시킬 때 위치와 2중 열교환을 시킬 때 위치의 중간쯤에 위치하도록 하고, 두 개의 제3댐퍼(18c)에서 제2공간(10b)에 가까운 측에 제3댐퍼(18c)만 열린 위치로 작동시킨다. 그 상태에서 송풍기(31)를 가동시키면 유입구(15)로 유입된 공기 중 일부는 제1공간(10a)으로 유입되고 나머지 일부는 격벽댐퍼(41)가 회동되면서 열린 공간을 통해 제2공간(10b)로 유입된다. 제1공간(10a)으로 유입된 공기는 제1공간(10a) 내부에 설치된 열교환핀(12)과 열교환이 실시되고 연통구(42)를 통과한다. 연통구(42)를 통과한 열교환된 공기와, 제2공간(10b)으로 유입되어 제2공간(10b) 내부에 설치된 열교환핀(12)과 열교환이 실시된 공기 중 일부는 열려진 제3댐퍼(18c)를 지나 제3에어벤트(16c)로 토출되고, 나머지 일부는 열려진 입구(17)를 통해 에어벤트(16)로 토출된다. 그리고 제1댐퍼(18a)와 제2댐퍼(18b)의 작동에 따라 제1에어벤트(16a)와 제2에어벤트(16b)에 선택적으로 냉난방 완료된 공기가 토출된다.

이와 같이 본 발명에 의한 전기자동차의 냉난방장치는 기존의 HVAC의 위치에 장착되고, 펠티어 유닛(10)에 펠티어 소자(11)가 2열로 배열되고 내부에 격벽(40)이 설치되어 2중 열교환이 가능한 구조로 구성된다. 따라서 마주보는 2곳의 펠티어 소자(11)에 의해 열전달이 2중으로 이루어지는 것이 가능하므로 전열면적 증가와 공기 흐름 개선으로 인한 냉난방효율이 향상되는 특징이 있다.

엔진룸에는 송풍기(31)와 배기송풍기(21)가 설치되고 송풍 시 발생되는 소음 및 진동이 차량 내의 탑승객에게 전달되는 것이 저감된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10 : 펠티어 유닛 11 : 펠티어 소자
12 : 열교환핀 13 : 방열핀
15 : 유입구 16 : 에어벤트
17 : 입구 20 : 안내케이스
21 : 배기송풍기 22 : 배기유입유로
23 : 배기배출유로 30 : 블로워 유닛
31 : 송풍기 40 : 격벽

Claims (10)

1. 흡입된 공기를 강제송풍할 수 있도록 내부에 송풍기가 설치된 블로워 유닛;
   상기 블로워 유닛에 연결되어 송풍된 공기를 전달받고 차량의 각 부위로 냉방이나 난방된 공기를 토출할 수 있도록 외주면의 마주보는 양 측면에 펠티어소자가 일측면은 내부를 향하고 타측면은 외부를 향하도록 장착된 펠티어 유닛;
   상기 펠티어 유닛의 내부 공간을 양 측면의 펠티어 소자가 각각 수용되는 제1공간과 제2공간으로 구획할 수 있도록 양측면 사이에 장착되는 격벽; 및
   상기 펠티어 유닛을 내부에 수용하고 펠티어소자의 타측면에서 발생되는 열을 외부로 방열할 수 있도록 외부 공기를 안내하는 안내케이스;를 포함하여,
   상기 블로워 유닛으로부터 송풍된 공기가 상기 펠티어 유닛의 제1공간과 제2공간을 순차적으로 경유하면서 열교환이 실시되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 펠티어 유닛은
   상기 블로워 유닛과 상기 제1공간이 연통되도록 형성되는 유입구와 상기 제2공간과 연통되고 열교환된 공기를 차량의 각 부위별로 안내하는 에어벤트와 연통되는 입구가 형성된 상단면; 및
   상기 상단면에 접촉되는 네 측면 중 상기 펠티어 소자가 장착되는 양 측면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 펠티어 유닛에는
   상기 펠티어 소자의 일측면에 열 전달이 이루어지도록 장착되는 열교환핀; 및
   상기 펠티어 소자의 타측면에 열 전달이 이루어지도록 장착되는 방열핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 에어벤트는
   냉난방된 공기를 자동차의 전면 유리측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제1에어벤트; 및
   냉난방된 공기를 탑승자의 가슴 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제2에어벤트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 펠티어 유닛은
   상기 상단면에 대향되고 냉난방된 공기를 탑승자의 발 측으로 토출할 수 있도록 안내하는 제3에어벤트가 연통되는 하단면이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제1에어벤트의 입구에는 제1댐퍼가 장착되고, 제2에어벤트의 입구에는 제2댐퍼가 장착되고, 제3에어벤트의 입구에는 제3댐퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 격벽에는
   상기 상단면을 향하는 일측 끝단부에 제1공간과 제2공간을 개폐하는 격벽댐퍼가 장착되고, 타측 끝단부에는 상기 제1공간과 제2공간을 연통하는 연통구가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
8. 제 1항내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내케이스는
   일측 끝단부에는 배기송풍기가 장착되어 외부 공기를 유입하고 타측 끝단은 상기 펠티어 소자가 설치되지 않은 양 측면 중 일측면 방향으로 연결되는 배기유입유로; 및
   일측 끝단은 상기 배기유입유로가 연결된 일측면 방향에 대향되는 타측면 방향으로 연결되어 열교환이 완료된 공기를 외부로 배출하도록 안내하는 배기배출유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 배기송풍기는
   자동차의 실내공간과 엔진룸을 구획하는 대쉬판넬을 기준으로 엔진룸 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.
10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송풍기는
    자동차의 실내공간과 엔진룸을 구획하는 대쉬판넬을 기준으로 엔진룸 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 냉난방장치.

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