KR20120056221A

KR20120056221A - 공조 장치

Info

Publication number: KR20120056221A
Application number: KR1020110122768A
Authority: KR
Inventors: 히로쿠니 아키야마; 히로히사 가토; 나오토 모리사쿠; 나오야 요코마치; 마사카즈 무라세; 타카히사 반
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-06-01

Abstract

공조 장치는, 공조 코어와, 제1 공조 통로와, 유체 통로 및, 제2 공조 통로를 구비하고 있다. 상기 공조 코어는, 제1 면과 제2 면을 갖는 펠티어 소자와, 제1 면측 유로 및, 제2면 측 유로를 구비하고 있다. 상기 제2 면측 유로는 상호 간에 열이동하는 제1 유로와 제2 유로를 갖는다. 상기 제1 공조 통로는 상기 제1 면측 유로에 접속되어, 상기 제1 공조 통로내의 제1 공조용 공기가 상기 제1 면측 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 유체 통로는 제1 유로에 접속되어, 열교환 매체로서의 유체를 상기 제1 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 제2 공조 통로는 상기 제2 유로에 접속되어, 상기 제2 공조 통로내의 제2 공조용 공기가 상기 제2 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 제1 공조용 공기와 상기 제2 공조용 공기는 실내의 공조를 행하는데 사용될 수 있다.

Description

공조 장치{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공조 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 공조 코어(air-conditioning core)를 갖는 공조 장치가 개시되어 있다. 이 공조 코어는, 제1 면이 흡열면이 되고, 제2 면이 방열면이 되는 펠티어 소자(Peltier device)와, 상기 펠티어 소자의 제1 면에 인접하여 설치된 제1 면측 유로와, 상기 펠티어 소자의 제2 면에 인접하여 설치된 제2 면측 유로를 갖고 있다. 상기 제1 면측 유로에는, 제1 팬을 통하여 실내의 공조를 행하는 제1 공조용 공기를 유통 가능한 제1 공조 통로가 접속되어 있다. 또한, 상기 제2 면측 유로에도, 제2 팬을 통하여 실내의 공조를 행하는 제2 공조용 공기를 유통 가능한 제2 공조 통로가 접속되어 있다. 또한, 이 공조 장치에는, 상기 제1 공조 통로와 제2 공조 통로 사이의 유체 연통(fluid communication)을 행하거나 차단하는 밸브가 설치되어 있다.

전술한 공조 장치의 공조 코어에 있어서, 펠티어 소자는 제1 면측 유로 내의 제1 공조용 공기로 부터 열을 흡수하여, 제2 면측 유로 내의 제2 공조용 공기로 열을 방출하며, 이 때문에, 제1 공조용 공기는 냉각되고, 제2 공조용 공기는 가열된다. 따라서, 이 공조 장치에서는, 제1 공조용 공기에 의해 실내를 냉방하는 것이 가능함과 함께, 제2 공조 공기에 의해 실내를 난방하는 것이 가능하다.

또한, 상기 밸브를 열어, 제1 공조 통로와 제2 공조 통로를 연통시키면, 냉각되고 제습된 제1 공조 공기를 제2 공조 공기에 의해 재가열 또는 온도 조절을 할 수 있다. 따라서, 전술한 공조 장치에 의하면, 실내 공기의 온도를 조절하면서 실내 공기의 제습을 행하는 것이 가능하다.

일본공개특허공보 평8-200877호

그러나, 전술한 공조 장치에서는, 펠티어 소자에 의한 흡열 및 방열의 매체, 즉, 열이동의 매체가 공기로 한정되어 있다. 이 때문에, 공기를 매체로 사용하는 펠티어 소자가 소량의 열만 이동시키는 점에서, 제1 공조용 공기를 효율적으로 냉각하고, 제2 공조용 공기를 효율적으로 가열하기가 어렵다. 이에 따라, 실내를 충분히 냉방 또는 난방할 수 없을 우려가 있다. 또한, 동일한 이유에서, 실내 공기의 제습 능력도 불충분할 우려가 있다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 실내를 충분히 공조하는 것이 가능한 공조 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 실시형태로서, 공조 장치는, 공조 코어와, 제1 공조 통로와, 유체 통로 및, 제2 공조 통로를 구비하고 있다. 상기 공조 코어는, 제1 면과 제2 면중의 한쪽이 흡열면이 되고 다른쪽이 방열면이 되는 펠티어 소자와, 상기 펠티어 소자의 제1 면에 인접하여 설치된 제1 면측 유로와, 상기 펠티어 소자의 제2 면에 인접하여 설치된 제2 면측 유로를 구비하고 있다. 상기 제2 면측 유로는 상호 간에 열이동하는 제1 유로와 제2 유로를 갖는다. 상기 제1 공조 통로는 상기 제1 면측 유로에 접속되어, 상기 제1 공조 통로내의 제1 공조용 공기가 상기 제1 면측 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 제1 공조용 공기는 실내의 공조를 행하는데 사용될 수 있다. 상기 유체 통로는 제1 유로에 접속되어, 열교환 매체로서의 유체를 상기 제1 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 제2 공조 통로는 상기 제2 유로에 접속되어, 상기 제2 공조 통로내의 제2 공조용 공기가 상기 제2 유로에 유통 가능하게 한다. 상기 제2 공조용 공기는 실내의 공조를 행하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 여타의 실시형태와 장점은, 본 발명의 원리를 예시하고 있는 첨부도면을 참조로 한 이하의 설명으로 부터 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 공조 장치를 나타내는 개략 구조도이다.
도 2는 도 1의 공조 장치의 컨트롤러를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 공조 장치에 관한 것으로, 공조 장치의 정지시의 공조 코어의 상태를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 4는 도 1의 공조 장치에 관한 것으로, 공조 장치의 냉방 운전 또는 난방 운전시의 공조 코어를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 5는 도 1의 공조 장치에 관한 것으로, 공조 장치의 제습 운전시의 공조 코어를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 6은 도 5와 유사한 단면도로서, 공조 코어내의 제1 유로 내의 공기 또는 냉각수의 대류의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 공조 장치를 나타내는 개략도이다.
도 8은 도 7의 공조 장치에 관한 것으로, 공조 장치의 정지시의 공조 코어의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 7의 선 A-A'를 따라 취한 단면도로서, 공조 장치의 정지시의 공조 코어를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7의 선 A-A'를 따라 취한 단면도로서, 공조 장치의 냉방 운전 또는 난방 운전시의 공조 코어를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 7의 선 A-A'를 따라 취한 단면도로서, 공조 장치의 제습 운전시의 공조 코어를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11과 유사한 단면도로서, 공조 코어내의 제1 유로 내의 공기 또는 냉각수의 대류의 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 9와 유사한 단면도로서, 본 발명의 실시예 3에 따른 공조 장치의 공조 코어를 나타내고, 공조 장치의 정지시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예 4에 따른 공조 장치의 공조 코어의 단면도로서, 공조 장치의 정지시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 공조 장치의 공조 코어의 단면도로서, 공조 장치의 정지시의 상태를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 첨부 도면을 참조로, 본 발명의 실시예들에 따른 공조 장치를 설명키로 한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1의 공조 장치를 나타낸 것으로, 이 공조 장치는, 차량에 탑재되어 차량의 승객실, 즉 차량 실내의 공조를 행한다. 이 공조 장치는, 공조 코어(100)와, 라디에이터(3)와, 배관(17, 19, 21, 25, 33, 35, 29, 31)과, 도 2에 나타내는 컨트롤러(5)를 구비하고 있다. 배관(17, 19)은 본 발명의 제1 공조 통로가 되고, 배관(21, 25, 33, 35)은 본 발명의 유체 통로가 되며, 배관(29, 31)은 본 발명의 제2 공조 통로가 된다. 컨트롤러(5)는 본 발명의 전원으로서의 배터리(5a)에 접속되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 공조 코어(100)에서는, 하방으로, 도 1에 나타낸 중력(G)이 작용한다. 후술의 실시예 2?5도 동일하다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(100)는, 제1 면(7a)과 제2 면(7b)를 갖는 펠티어 소자(7)와, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)에 인접하여 설치된 제1 면측 유로(9) 및, 제2 면(7b)에 인접하여 설치된 제2 면측 유로(10)를 갖는다. 상기 제1 면은 펠티어 소자(7)의 하면이다. 펠티어 소자(7)는, 제1 면(7a)을 형성하는 절연 기판(8a)과, 제2 면(7b)을 형성하는 절연 기판(8b)과, 절연 기판(8a, 8b) 사이에 위치되는 복수의 열전 변환(thermoelectric conversion) 소자(8c)를 갖는다. 또한, 제2 면측 유로(10)는 상호 간에 열이동이 가능한 제1 유로(11)와 제2 유로(13)를 구비하고 있다. 제2 유로(13) 에는, 전동 플랩 밸브(electrically-operated flap valve;15)가 접속되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 플랩 밸브(15)와 펠티어 소자(7)는, 배터리(5a)에 전기적으로 접속되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 펠티어 소자(7)와, 제1 유로(11) 및 제2 유로(13)는, 제1 유로(11)가 펠티어 소자(7)의 제2 면상에 중첩되고, 제2 유로(13)가 제1 유로(11)상에 중첩되는 중첩 관계로 배치되어 있다. 즉, 제2 유로(13)는, 펠티어 소자(7)로 부터 제1 유로(11)의 반대측에 위치한다. 또한, 제1 면측 유로(9)에는 제1 공조용 핀(9a)이 설치되고, 제2 면측 유로(10의 제1 유로(11)에는 열원측 핀(11a)이 설치되고, 제2 면측 유로(10)의 제2 유로(13)에는 제2 공조용 핀(13a)이 설치되어 있다. 이들 각 핀(9a, 11a, 13a)은, 단면이 물결 형상으로 형성되어 있고, 냉각수나 공기가 흐르는 방향으로 연장(extending)되어 있다. 또한, 각 핀(9a, 11a, 13a)은, 각각의 유로(9, 11, 13) 내를 상단부에서부터 하단부까지 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 각 핀(9a, 11a, 13a)으로서, 복수매의 방열판을 사용할 수도 있다.

제1 면측 유로(9)는, 유로(9)를 유통하는 공기의 유동 방향에서 볼 때, 상류측 단부가 배관(17)의 일단부에 접속되어 있다. 배관(17)의 타단부는 차량 실내(도시 안됨)로 개방되어 있고, 차량 실내의 공기를 공조 장치 내로 공급 가능하게 되어 있다. 공조 장치 내로 공급된 공기는, 본 발명의 제1 공조용 공기로서 배관(17) 내를 유통 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 면측 유로(9a)는, 하류측 단부가 배관(19)의 일단부에 접속되어 있다. 배관(19)의 타단부는 차량 실내(도시 안됨)로 개방되어 있다. 이 배관(19)의 타단부에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 공조용 팬(19a)이 위치되어 있으며, 이 공조용 팬(19a)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배터리(5a)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 공조용 팬(19a)을 배관(17)의 타단부에 위치시켜도 좋다.

제2 면측 유로(10)의 제1 유로(11)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유로(11)를 유통하는 냉각수 또는 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(21)의 일단부에 접속되어 있다. 배관(21)은 타단부에서 후술하는 릴리프 밸브(relief valve;23)에 접속되어 있다. 이 배관(21) 내에는 본 발명의 열교환 매체로서의 냉각수 또는 공기가 유통 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 유로(11)는, 하류측 단부에서 배관(25)의 일단부에 접속되어 있다. 배관(25)의 타단부는 도 1에 나타내는 바와 같이, 삼방 밸브(three-way valve;27)에 접속되어 있다. 이 삼방 밸브(27)와 릴리프 밸브(23)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배터리(5a)에 전기적으로 접속되어 있다.

제2 유로(13)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유로(13)를 유통하는 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되어 있다. 이 배관(29)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 타단부에서 배관(19)과 접속되어, 공기 취입구를 통해 공조 장치 내로 공급된 공기가 배관(29) 내를 유통 가능하게 되어 있다. 상기 공기 취입구를 통해 공조 장치 내로 공급된 공기는 본 발명의 제2 공조용 공기가 된다. 제2 면측 유로(10)의 제2 유로(13)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부와 접속되어 있다. 배관(31)의 타단부는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 배관(19)에 접속되어 있다.

릴리프 밸브(23)는 내부에 유로(23a)가 형성되어 있고, 이 유로(23a)에는 밸브 부재(23b)가 설치되어 있다. 이 릴리프 밸브(23)는 밸브 부재(23b)를 통하여 대기, 즉 공기와 연통 가능하게 되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 라디에이터(3)는 유입구(3a)와 유출구(3b)를 갖고 있어, 내부를 냉각수가 유통 가능하게 구성되어 있다. 라디에이터(3) 내의 냉각수는, 라디에이터(3) 주위의 공기와의 열교환에 의해 냉각 또는 가열된다. 또한, 라디에이터(3)의 근방에는 라디에이터용 팬(3c)이 설치되어 있고, 이 라디에이터용 팬(3c)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배터리(5a)에 전기적으로 접속되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 라디에이터(3)의 유출구(3b)와 릴리프 밸브(23)는, 배관(33)에 의해 접속되어 있다. 또한, 라디에이터의 유입구(3a)와 삼방 밸브(27)는, 배관(35)에 의해 접속되어 있다. 이들 배관(33, 35) 내에는 냉각수가 유통되고 있다. 또한, 배관(35)에는 전동 펌프(P1)가 설치되어 있고, 이 전동 펌프(P1)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배터리(5a)에 전기적으로 접속되어 있다. 상기 전동 펌프(P1)를 배관(33)내에 설치할 수도 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 삼방 밸브(27)는, 배관(37)의 일단부에 접속되어 있으며, 배관(37)의 타단부는 차량 실내로 개방되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(5)는, 펠티어 소자(7)로 공급되는 전류의 크기나 방향을 적절히 변경할 뿐만 아니라, 플랩 밸브(15)나 릴리프 밸브(23)를 제어하록 작동될 수 있다. 배터리(5a)는, 펠티어 소자(7)에 대한 전원으로서 기능한다. 또한, 컨트롤러(5)와 배터리(5a)의 구성은 공지되어 있어, 구성에 관한 상세한 설명을 생략한다.

이하, 전술한 공조 장치의 냉방 운전, 난방 운전 및 제습 운전을 설명키로 한다.

<냉방 운전>

공조 장치의 냉방 운전시에는, 컨트롤러(5)가 공조용 팬(19a)을 작동시키고, 삼방 밸브(27)를 작동시켜, 배관(25)과 배관(35)사이의 유체 연통을 행하고, 배관(25)과 배관(37) 사이의 연통과, 배관(35)과 배관(37) 사이의 연통을 차단한다. 또한, 컨트롤러(5)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 플랩 밸브(15)를 닫고, 릴리프 밸브(23)를 제어하여, 배관(21)과 배관(33) 사이를 연통시킨다. 그리고, 컨트롤러(5)는, 전동 펌프(P1)와 라디에이터용 팬(3c)을 작동시킨다. 이에 따라, 공조 장치는, 공조 코어(100)와 라디에이터(3)의 사이를 냉각수가 순환하도록 작동된다.

좀 더 구체적으로, 라디에이터(3)의 유출구(3b)로부터 유출된 냉각수는 배관(33, 21)과, 제1 유로(11)와, 배관(25)과, 삼방 밸브(27)와, 배관(35) 및, 전동 펌프(P1)의 순으로 순환되어 유입구(3a)를 통해 라디에이터(3)로 복귀한다. 이에 따라, 공조 코어(100)에서는, 제1 유로(11) 내를 냉각수가 도 4에 나타내는 실선 화살표 방향으로 유통된다. 또한, 배관(17)을 통하여 제1 면측 유로(9) 내로 공급된 제1 공조용 공기는 도 4에 파선 화살표 방향으로 유통된다. 이 상태에서, 컨트롤러(5)는, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)이 흡열면이 되고, 제2 면(7b)이 방열면이 되도록 전류의 방향을 제어하면서, 펠티어 소자(7)로의 급전을 개시한다.

따라서, 이 공조 장치에서는, 펠티어 소자(7)가 제1 면측 유로(9) 내의 제1 공조용 공기로 부터 열을 흡수하고, 제1 유로(11) 내의 냉각수에 열을 방출한다. 그리고, 냉각수는 공기보다 열용량이 크기 때문에, 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)으로 부터 제1 유로(11) 내의 냉각수로 이동되는 열의 양이, 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)으로 부터 공기로 이동되는 열의 양에 비해, 커진다. 이에 따라, 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)으로 부터 보다 큰 열량으로 방열을 행하기 때문에, 펠티어 소자의 제1 면(7a)에 의해 흡수되는 열량도 커진다. 따라서, 이 공조 장치에서는, 제1 공조용 공기를 효율적으로 냉각 시키는 것이 가능하다. 그러므로, 이 공조 장치에서는, 배관(19)내의 냉각된 제1 공조용 공기를 공조용 팬(19a)을 통하여 차량 실내로 공급함으로써, 차량 실내의 냉방을 행한다.

또한, 제2 공조용 공기는 제1 유로(11) 내의 냉각수에 의해 가열되지만, 플랩 밸브(15)가 닫혀 있기 때문에, 제2 공조용 공기는 차량 실내로는 공급되지 않는다. 또, 펠티어 소자(7)의 방열에 의해 가열된 냉각수는, 라디에이터(3)에서 라디에이터(3) 주위의 공기와의 열교환에 의해 냉각된다.

〈난방 운전〉

공조 장치의 난방 운전시에도 전술한 냉방 운전시와 같이, 제1 면측 유로(9) 내에는 제1 공조용 공기를 유통시키고, 제1 유로(11) 내로 냉각수를 유통시킨다. 이 상태에 있어서, 컨트롤러(5)는, 펠티어 소자(7)에 전류를 공급하고, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)이 방열면이 되고, 제2 면(7b)이 흡열면이 되도록 전류의 방향을 제어한다.

따라서, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7b)에 공기만이 존재하는 경우와 비교하여, 제2 유로(13)내의 제2 공조용 공기에 의해, 보다 큰 열량으로 흡열이 행해진다. 또한, 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)이 큰 열량으로 흡열을 행하기 때문에, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)도 보다 큰 열량으로 방열을 행할 수 있다. 이에 따라, 이 공조 장치는, 제1 공조용 공기를 효율적으로 가열하는 것이 가능하다. 그러므로, 이 공조 장치는, 배관(19)내의 가열된 제1 공조용 공기를 공조용 팬(19a)을 통하여 차량 실내로 공급함으로써, 차량 실내의 난방을 행한다.

제2 공조용 공기는, 제1 유로(11) 내의 냉각수에 의해 냉각되지만, 플랩 밸브(15)가 닫혀 있기 때문에, 차량 실내로는 공급되지 않는다. 또한, 펠티어 소자(7)의 흡열에 의해 냉각된 냉각수는, 라디에이터(3)에서 라디에이터(3) 주위의 공기와의 열교환에 의해 가열된다.

〈제습 운전〉

공조 장치의 제습 운전시에는, 컨트롤러(5)가 공조용 팬(19a)을 작동시키고, 삼방 밸브(27)를 작동시켜, 배관(25)과 배관(37) 사이의 유체 연통을 행하고, 배관(25)과 배관(37) 사이의 연통과 배관(37)과 배관(35) 사이의 연통을 차단한다. 또한, 컨트롤러(5)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 플랩 밸브(15)를 개방하고, 릴리프 밸브(23)를 제어하여, 배관(21)과 배관(33)사이의 연통을 차단한다. 이에 따라, 도 5에 나타내는 바와 같이, 밸브 부재(23b)가 유로(23a) 내로 침하(sunk)한다. 따라서, 유로(23a)가 대기로 개방되어, 도 5 에 파선으로 나타내는 바와 같이, 배관(21)이 공기로 충만된다.

이렇게 하여, 공조 코어(100)에서는, 배관(17)을 통하여 제1 면측 유로(9b) 내로 제1 공조용 공기가 공급되고, 배관(21)을 통하여 제1 유로(11) 내로 공기가 공급된다. 또한, 배관(29)을 통하여 제2 유로(13) 내로 제2 공조용 공기가 공급되고, 제2 유로(13) 내를 도 5에 파선 화살표 방향으로 유통된다. 이 상태에 있어서, 컨트롤러(5)는, 펠티어 소자(7)에 전류를 공급하고, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)이 흡열면이 되고, 제2 면(7b)이 방열면이 되도록 전류의 방향을 제어한다.

따라서, 공조 코어(100)에서는, 펠티어 소자(7)가 제1 면측 유로(9) 내의 제1 공조용 공기로 부터 열을 흡수하고, 제1 유로(11) 내의 공기에 열을 방출한다. 또한, 제1 유로(11) 내의 가열된 공기로부터 제2 유로(13)의 제2 공조용 공기로의 방열이 행해진다. 제1 유로(11) 내의 공기는 전술한 냉각수 보다 열용량이 작기 때문에, 제2 공조용 공기는 그다지 가열되지 않는다.

그러므로, 이 공조 장치에서는, 냉각된 제1 공조용 공기와 효율적으로 가열된 제2 공조용 공기가 배관(19)과 공조용 팬(19a)을 통하여 차량 실내로 공급된다. 이 경우, 배관(19)에 있어서, 제1 공조용 공기와 제2 공조용 공기가 혼합된다. 따라서, 원하는 온도로 조절된 건조한 공기에 의해, 차량 실내 공기를 효율적으로 제습한다. 또한, 제1 유로(11) 내의 공기는 배관(37)을 통하여 차량 실내로 부터 방출된다.

공조 장치의 제습 운전시에 있어서, 펠티어 소자(7)는 제1 유로(11) 내의 냉각수에 방열을 행하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 전술한 냉방 운전시의 경우와 같이, 컨트롤러(5)는, 배관(33)과 배관(21) 사이의 연통을 행하고, 배관(25)과 배관(27) 사이의 연통을 행한다. 또한, 제어 장치는 플랩 밸브(15)를 열어, 공조 팬(19a)과, 전동 펌프(P1) 및 라디에이터용 팬(3c)을 작동시킨다. 이 상태에 있어서, 컨트롤러(5)는, 펠티어 소자(7)에 전류를 공급하고, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)이 흡열면이 되고, 제2 면(7b)이 방열면이 되도록 전류의 방향을 제어한다.

제1 유로(11)가 냉각수로 채워진 후, 컨트롤러(5)는 제1 펌프(P1)의 작동을 정지시킨다. 이에 따라, 이 공조 장치에서는, 공조 코어(100)와 라디에이터(3)의 사이에서의 냉각수의 순환이 정지되어, 제1 유로(11) 내의 냉각수가 유통되지 않게 된다. 이 상태에 있어서, 펠티어 소자(7)는, 제1 면측 유로(9) 내의 제1 공조용 공기로 부터 열을 흡수하여, 제1 유로(11) 내의 냉각수에 열을 방출한다. 이에 따라, 제1 공조용 공기는 냉각되고, 냉각수는 가열된다.

이 경우, 제1 유로(11)내의 가열된 냉각수가 중력(G)에 저항하여 상승하여, 도 6에 파선 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 유로(11) 내에서 냉각수의 대류가 발생한다. 제2 유로(13)가 제1 유로(11)의 상측에 배치되는 공조 코어(100)에 있어서, 제2 유로(13) 내의 제2 공조용 공기에 대한 제1 유로(9) 내의 냉각수의 열전달이 촉진되는 점에서, 제1 유로(11)내의 냉각수의 대류를 바람직하게 이용할 수 있다. 이 때문에, 제2 유로(13) 내의 제2 공조용 공기가 보다 높은 온도로 가열된다. 따라서, 제1 유로(11) 내의 공기를 이용한 제습 운전과 비교하여, 이 경우의 제습 운전에서는, 보다 높은 온도로 차량 실내를 제습하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 면측 유로(9) 내의 제1 공조용 공기는, 공기보다 열용량이 큰 냉각수로 방열하기 때문에, 좀 더 높은 제습 능력이 달성될 수 있다.

이상과 같이, 이 공조 장치의 공조 코어(100)에 있어서, 제1 면측 유로(9)가 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)에 인접하여 위치하고, 제1 유로(11)와 제2 유로(13)가 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)에 인접하여 위치한다. 그리고, 제1 유로(11)에는, 열교환 매체로서, 공기보다도 열용량이 큰 냉각수가 유통 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 이 공조 장치에서는, 효율적으로 냉각된 제1 공조용 공기에 의해 차량 실내를 충분히 냉방하는 것이 가능해 지고, 효율적으로 가열된 제1 공조용 공기에 의해 차량 실내를 충분히 난방하는 것이 가능해 진다.

따라서, 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)에 제1 유로(11)와 제2 유로(13)가 공히 설치되어 있는 공조 장치에서는, 제1 공조용 공기와 제2 공조용 공기에 의해, 차량 실내의 온도를 조절하면서, 차량 실내의 공기를 충분히 제습할 수 있다.

이 공조 장치에서는, 컨트롤러(5)가 릴리프 밸브(23)를 제어함으로써, 제1 유로(9)에 대해서, 유로(11)를 냉각수로 충만하게 하는 상태와, 공기로 충만하게 하는 상태를 전환하는 것이 가능해 진다. 이 때문에, 이 공조 장치에서는, 제습 운전시에 있어서, 제1 유로(11) 내의 냉각수를 이용하여, 펠티어 소자(7)에 의해 이동하는 열량을 증가시킬 수 있고, 제1 유로(11) 내의 공기를 이용하여, 펠티어 소자(7)에 의해 이동하는 열량을 감소시킬 수 있다. 이 때문에, 이 공조 장치에서는, 온도 조절의 폭을 넓히는 것이 가능해 진다.

따라서, 이 공조 장치에 의하면, 차량 실내를 충분히 공조하는 것이 가능하다.

또한, 이 공조 장치에서는, 제1 면측 유로(9) 내에 제1 공조용 핀(9a)이 설치되고, 제1 유로(11)에 열원측 핀(11a)이 설치되며, 제2 유로(13)에 제2 공조용 핀(13a)이 설치되어 있다. 핀(9a,13a)을 설치해 둠으로써, 제1 면측 유로(9)내의 제1 공조용 공기와, 제2 유로(13) 내의 제2 공조용 공기를 효율적으로 냉각시키거나 가열할 수 있고, 핀(11a)에 의해, 제1 유로(11) 내의 냉각수나 공기를 효율적으로 냉각 또는 가열할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2의 공조 장치는, 도 7, 8에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(200)를 갖고 있다. 이 공조 코어(200)에서, 제2 면측 유로(10)는 제1 유로(39)와, 우측 제2 유로(41)와, 좌측 제2 유로(43)를 구비한다. 제1 유로(39)는, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)와의 사이에 놓여 있다. 우측 제2 유로(41)는 유로(41)내를 유동하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부에 접속되어 있다. 좌측 제2 유로(43)는 유로(43)내를 유동하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부에 접속되어 있다. 제1 유로(39)는, 유로(39)내를 유동하는 냉각수 또는 공기의유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(21)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(25)의 일단부에 접속되어 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 면측 유로(9)는 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)에 인접해 배치되고, 제1 유로(39)와, 제2 면측 유로(10)의 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)는 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)에 인접해 배치되어 있다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)의 상류측 단부에는, 전동 플랩 밸브(15)가 각각 설치되어 있다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 면측 유로(9)에는 제1 공조용 핀(9a)이 설치되고, 제1 유로(39)에는 열원측 핀(39a)이 설치되어 있다. 또한, 우측 제2 유로(41)에는 제2 공조용 핀(41a)이 설치되어 있고, 좌측 제2 유로(43)에는 제2 공조용 핀(43a)이 설치되어 있다. 이들 각 핀(9a, 39a, 41a, 43a)은, 단면이 물결 형상으로 형성되어 있다. 또한, 각 핀(9a, 39a, 41a, 43a)에 대해서는, 실시예 1의 공조 코어(100)의 경우에서와 같이, 복수매의 라디에이터 판을 사용할 수도 있다. 공조 코어(200)의 나머지 구성은 실시예 1의 공조 코어(100)와 실질적으로 동일하다. 또한, 실시예 2의 공조 장치의 나머지 구성도 실시예 1의 공조 장치와 실질적으로 동일하여, 도 7 ? 도 12에 걸쳐 실시예 1과 동일한 구성요소에 관해서는 동일 부호를 붙여 구성요소에 관한 상세한 설명을 생략한다.

이 공조 장치의 냉방 운전시와 난방 운전시에 있어서, 컨트롤러(5)는 펠티어 소자(7)와 릴리프 밸브(23)에 대하여, 실시예 1의 공조 장치에 있어서의 냉방 운전 과 난방 운전시(도 4 참조)와 동일한 제어를 행한다. 이에 따라, 공조 코어(200)에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 면측 유로(9)에 공조용 공기가 유통되고, 제1 유로(39) 내로 냉각수가 유통된다. 그리고, 냉방 운전시에는, 펠티어 소자(7)가 제1 공조용 공기로부터 열을 흡수하고, 냉각수에 대하여 열을 방출한다. 한편, 공조 장치의 난방 운전시에는, 펠티어 소자(7)가 제1 공조용 공기에 대하여 열을 방출하고, 냉각수로부터 열을 흡수한다.

펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)에 인접하여 제1 유로(39)와, 우측 제2 유로(41) 및, 좌측 제2 유로(43)가 모두 배치되는 이 공조 코어(200)에서는, 제1 유로(39)에 있어서의 펠티어 소자(7)의 제2 면에 인접한 면, 즉 제1 유로(39)의 전열면의 면적이 작아져 있다. 그러나, 냉각수에 대한 열전달은 공기에 대한 열전달에 비해 크기 때문에, 열원측 핀(39a)을 통하여 효율적으로 냉각수에 대한 흡열 또는 방열이 행해진다. 이 때문에, 이 공조 장치의 냉방 운전시와 난방 운전시에, 제1 유로(39)에 있어서의 전열면의 면적이 작아도, 펠티어 소자(7)가 제1 공조용 공기를 효율적으로 냉각 또는 가열할 수 있다.

또한, 이 공조 장치의 제습 운전시에 있어서, 컨트롤러(5)가 펠티어 소자(7)와 릴리프 밸브(23)에 대하여, 실시예 1의 공조 장치에 있어서의 제습 운전시(도 5 참조)와 동일한 제어를 행한다. 이에 따라, 공조 코어(200)에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 면측 유로(9) 내로 제1 공조용 공기가 유통되고, 제1 유로(39) 내로 공기가 유통된다. 또한, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)로 제2 공조용 공기가 유통된다. 펠티어 소자(7)는 제1 공조용 공기로부터 열을 흡수하고, 제1 유로(39) 내의 공기에 대하여 열을 방출한다. 펠티어 소자(7)도, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)를 유통하는 제2 공조용 공기에 대해서 방열을 행한다. 이에 따라, 제2 공조용 공기가 가열된다. 또한, 제2 공조용 공기는 제1 유로(11) 내의 가열된 공기의 열에 의해서도 가열되게 된다. 따라서, 이 공조 코어(200)에서는 효율적으로 제2 공조용 공기를 가열할 수 있다.

이 공조 장치의 제습 운전에 있어서도, 도 12에 나타내는 바와 같이, 펠티어 소자(7)는 제1 유로(39) 내의 냉각수에 대하여 열을 방출한다. 이때, 컨트롤러(5)가 펠티어 소자(7)와 릴리프 밸브(23)에 대하여 행하는 제어는, 실시예 1의 제습 운전의 경우(도 6 참조)와 동일하다. 이 경우도, 펠티어 소자(7)의 방열에 의해, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)의 제2 공조용 공기는 가열된다. 또한, 제2 공조용 공기는 제1 유로(39) 내의 가열된 냉각수에 의해서도 가열된다. 따라서, 제2 공조용 공기는, 제1 유로(39) 내의 공기를 이용한 경우와 비교하여, 보다 높은 온도가 된다. 실시예 2의 여타의 작용 효과는 실시예 1의 공조 장치와 실질적으로 동일하다.

(실시예 3)

실시예 3의 공조 장치는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(300)를 갖고 있다. 이 공조 코어(300)에서는, 제2 면측 유로(10)가 우측 제2 유로(41)와, 좌측 제2 유로(43)와, 중앙 제2 유로(45)와, 우측 제1 유로(47)및, 좌측 제1 유로(49)를 갖고 있다. 우측 제1 유로(47)는, 우측 제2 유로(41)와 중앙 제2 유로(45)와의 사이에 위치되어 있고, 좌측 제1 유로(49)는, 좌측 제2 유로(43)와 중앙 제2 유로(45)와의 사이에 위치되어 있다. 또한, 중앙 제2 유로(45)는, 우측 제1 유로(47)와 좌측 제1 유로(49)와의 사이에 위치되어 있다.

우측 제2 유로(41)는 유로(41)내를 유통하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부에 접속되어 있다. 좌측 제2 유로(43)는 유로(43)내를 유통하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부에 접속되어 있다. 중앙 제2 유로(45)는 유로(45)내를 유통하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(31)의 일단부에 접속되어 있다. 우측 제1 유로(47)는 유로(47)내를 유통하는 공기나 냉각수의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(21)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(25)의 일단부에 접속되어 있다. 좌측 제1 유로(49)는 유로(49)내를 유통하는 공기나 냉각수의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(21)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 배관(25)의 일단부에 접속되어 있다.

중앙 제2 유로(45)에는, 제2 공조용 핀(45a)이 설치되어 있고, 우측 제1 유로(47)와 좌측 제1 유로(49)에는, 열원측 핀(47a)과 열원측 핀(49a)이 각각 설치되어 있다. 공조 코어(300)의 나머지 구성은 실시예 2의 공조 코어(200)와 실질적으로 동일하다.

이 공조 장치의 제습 운전시에 있어서, 우측 제2 유로(41)와, 좌측 제2 유로(43) 및, 중앙 제2 유로(45) 내를 유통하는 제2 공조 공기는, 펠티어 소자(7)의 방열에 의해 가열된다. 또한, 우측 제1 유로(47)와 좌측 제2 유로(49) 내를 유통하고, 펠티어 소자(7)의 방열로 가열된 공기 또는 냉각수에 의해서도, 우측 제2 유로(41)와, 좌측 제2 유로(43) 및, 중앙 제2 유로(45) 내를 각각 유통하는 제2 공조 공기가 가열되게 된다.

중앙 제2 유로(45) 내를 유통하는 제2 공조용 공기는, 펠티어 소자(7)와, 우측 제1 유로(47) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수와, 좌측 제1 유로(49) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수에 의해 가열되기 때문에, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로 내를 유통하는 제2 공조용 공기와 비교하여, 보다 높은 온도가 된다. 실시예 3의 여타의 작용 효과는 실시예 2의 공조 장치와 실질적으로 동일하다.

(실시예 4)

실시예 4의 공조 장치는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(400)를 갖고 있다. 이 공조 코어(400)에서는, 2개의 펠티어 소자(7)가 서로 제2 면(7b)을 대향시키면서 상하로 배치되고, 각 펠티어 소자(7)의 사이, 즉, 각 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)에 인접하여 제2 면측 유로(10)가 위치되어 있다. 이 제2 면측 유로(10)는, 제1 유로(39)와, 우측 제2 유로(41) 및, 좌측 제2 유로(43)를 구비하고있다. 또한, 각 펠티어 소자의 제1 면(7a)에 인접하여 제1 면측 유로(9)가 위치되어 있다.

각 제1 면측 유로(9)에는 공조용 핀(9a)이 설치되어 있고, 제1 유로(39)에는 상하로 열원측 핀(39a)이 설치되어 있다. 또한, 우측 제2 유로(41)에는 상하로 제2 공조용 핀(41a)이 설치되어 있고, 좌측 제2 유로(43)에는 상하로 제2 공조용 핀(43a)이 설치되어 있다.

각 제1 면측 유로(9)는, 유로(9)내를 유통하는 제1 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(17)의 일단부에 접속되어 있고, 하류측 단부가 배관(19)의 일단부에 접속되어 있다. 유측 제2 유로(41)는, 유로(41)내를 유통하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29; 도 14에는 도시 안되고, 도 7에 도시됨)의 일단부에 접속되어 있고, 하류측 단부가 배관(31; 도 14에는 도시 안되고, 도 7에 도시됨). 좌측 제2 유로(43)는, 유로(43)내를 유통하는 제2 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(29; 도 14에는 도시 안되고, 도 7에 도시됨)의 일단부에 접속되어 있고, 하류측 단부가 배관(31; 도 14에는 도시 안되고, 도 7에 도시됨)의 일단부에 접속되어 있다. 제1 유로(39)는, 유로(39)내를 유통하는 공기와 냉각수의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 배관(21)의 일단부에 접속되어 있고, 하류측 단부가 배관(25; 도 14에는 도시 안되고, 도 7에 도시됨)의 일단부에 접속되어 있다. 공조 코어(400)의 나머지 구성은 실시예 2의 공조 코어(200)와 실질적으로 동일하다.

제1 면측 유로(9)가 복수 설치되어 있는 이 공조 코어(400)를 갖는 공조 장치의 냉방 운전과 난방 운전시에 있어서는, 각 제1 면측 유로(9) 내를 유통하는 제1 공조용 공기에 의해, 차량 실내의 냉방 또는 난방을 좀 더 효율적으로 하는 것이 가능해진다.

또한, 이 공조 장치의 제습 운전시에 있어서, 제1 유로(39) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수 외에, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43) 내를 유통하는 제2 공조용 공기는, 펠티어 소자(7)의 방열에 의해 가열된다. 또한, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43) 내를 유통하는 제2 공조용 공기는, 제1 유로(39) 내를 유통하는 가열된 공기 또는 냉각수에 의해서 더욱 가열된다. 이 때문에, 이 공조 장치의 제습 운전시에는, 제2 공조용 공기를 보다 높은 온도로 가열할 수 있어, 보다 높은 온도로 차량 실내의 제습을 행할 수 있다. 실시예 4의 여타의 작용 효과는 실시예 2의 공조 장치와 실질적으로 동일하다.

(실시예 5)

실시예 5의 공조 장치는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(500)를 구비하고 있다. 이 공조 코어(500)는, 실시예 4의 공조 장치에 있어서의 공조 코어(400)(도 14 참조)의 구성을 일부 변경하고 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 공조 코어(500)의 각 제1 면측 유로(9)는, 대응하는 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)에 인접하여 위치하는 우측 제1 면측 유로(51)와 좌측 제1 면측 유로(53)를 갖고 있다. 또한, 각 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)에 인접하여, 제1 면측 제1 유로(55)가 위치하며, 제1 면측 제1 유로(55)는, 우측 제1 면측 유로(51)와 좌측 제1 면측 유로(53)의 사이에 위치되어 있다.

각 우측 제1 면측 유로(51)에는 공조용 핀(51a)가 설치되어 있고, 각 좌측 제1 면측 유로(53)에는, 공조용 핀(53a)이 설치되어 있고, 각 제1 면측 제1 유로(55)에는 열원측 핀(55a)이 설치되어 있다. 또한, 각 우측 제1 면측 유로(51)는, 유로(51)를 유통하는 제1 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 대응하는 배관(17)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 대응하는 배관(19)의 일단부에 접속되어 있다. 각 좌측 제1 면측 유로(53)는, 유로(53)를 유통하는 제1 공조용 공기의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 대응하는 배관(17)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 대응하는 배관(19)의 일단부에 접속되어 있다. 각 제1 면측 제1 유로(55)는, 유로(55)를 유통하는 공기 또는 냉각수의 유동 방향에서 볼 때 상류측 단부가 대응하는 배관(21)의 일단부에 접속되고, 하류측 단부가 대응하는 배관(25)의 일단부에 접속되어 있다. 실시예 5의 공조 장치의 나머지 구성은 실시예 2와 4의 공조 장치와 실질적으로 동일하다.

이 공조 장치의 냉방 운전시 또는 난방 운전시에 있어서, 각 우측 제1 면측 유로(51)와 각 좌측 제1 면측 유로(53) 내를 유통하는 제1 공조용 공기는 대응하는 펠티어 소자(7)의 흡열 또는 방열에 의해 냉각 또는 가열된다. 각 우측 제1 면측 유로(51)와 각 좌측 제1 면측 유로(53) 사이에 위치되는 제1 면측 제1 유로(55) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수에 의해서도, 각 우측 제1 면측 유로(51)와 각 좌측 제1 면측 유로(53) 내를 유통하는 제1 공조용 공기는, 냉각 또는 가열되게 된다. 이 때문에, 이 공조 장치에서는, 냉방 운전 또는 난방 운전시에 있어서, 더욱 효율적으로 차량 실내의 냉방 또는 난방할 수 있다. 실시예 5의 여타의 작용 효과는 실시예 2와 4의 공조 장치와 실질적으로 동일하다.

본 발명을 실시예 1?5에 입각하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 다음에 예시된 바와 같이 다양하게 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

예를 들면, 제1 공조용 공기와 제2 공조용 공기로서, 차량 실내외의 공기인 외기를 이용할 수도 있다. 이와는 달리, 제1 공조용 공기와 제2 공조용 공기로서, 각각 내기와 외기를 이용할 수도 있다. 따라서, 제1 공조용 공기와 제2 공조용 공기에 대하여 내기와 외기를 선택적으로 이용할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 공조 장치에 릴리프 밸브(23)를 설치하지 않고, 제1 유로(11, 39)와, 우측 제1 유로(47)와, 좌측 제1 유로(49) 및, 제1 면측 제1 유로(55) 내로 공기를 유통시키지 않을 수도 있다. 이 경우에는, 배관(21)을 설치하지 않고, 제1 유로(11, 39)와, 우측 제1 유로(47)와, 좌측 제1 유로(49) 및, 제1 면측 제1 유로(55)의 각각과 배관(33)을 접속시키고, 마찬가지로, 배관(25, 37)과 삼방 밸브(27)를 설치하지 않고, 우측 제1 유로(47)와, 좌측 제1 유로(49) 및, 제1 면측 제1 유로(55)의 각각과 배관(35)을 접속시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 공조 장치의 구성을 간략화할 수 있다.

또한, 실시예 2와 3의 공조 코어(200, 300)에 대해서, 펠티어 소자(7)의 제1 면(7a)이 펠티어 소자(7)의 제2 면(7b)보다도 하방에 위치하도록 변경할 수도 있다.

또, 공조 코어(200?500)의 펠티어 소자(7)에 대해서, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)에 인접한 위치에는 열전 변환 소자(8c)를 설치하지 않을 수도 있다. 공조 코어(300)의 중앙 제2 유로(45)에 인접한 위치의 열전 변환 소자(8c)에 대해서도 동일하다. 이러한 경우, 공조 코어(200, 400, 500)에 있어, 제1 유로(39) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수에 의해, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43) 내를 유통하는 제2 공조용 공기가 가열된다. 공조 코어(300)에서는, 우측 제1 유로(47)와 좌측 제1 유로(49) 내를 유통하는 공기 또는 냉각수에 의해, 우측 제2 유로(41)와 좌측 제2 유로(43)내를 유통하는 제2 공조용 공기가 가열된다. 공조 코어(300)에서는, 또한, 우측 제1 유로(47)와 좌측 제1 유로(49)를 유통하는 공기 또는 냉각수에 의해 중앙 제2 유로(45) 내를 유통하는 제2 공조용 공기도 가열된다.

또한, 라디에이터(3)에 대해서, 엔진이나 모터와 같은 구동 장치를 냉각 시킬 수도 있다. 이 경우에는, 엔진이나 모터의 배기 열에 의해 냉각수를 가열할 수도 있다. 또한, 배터리(5a)를 모터의 전원으로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어, 열 교환 부재를 제1 면측 유로와 펠티어 소자의 제1 면 사이에 위치시킬 수도 있고, 제2 면측 유로와 펠티어 소자의 제2 면 사이에 위치시킬 수도 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어, 제1 면측 유로와 제2 유로의 하류측 단부를 실내에 선택적으로 개방시킬 수도 있다. 이와는 달리, 제1 면측 유로와 제2 유로를 공조 장치내에서 합쳐서 단일의 유출구를 통해 실내로 개방시킬 수도 있다. 후자의 경우, 제2 공조용 공기가 냉각된 제1 공조용 공기를 재 가열 시킬 수 있어, 실내 공기를 제습할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어, 열 교환 매체로서, 물과 부동액등의 액체를 사용할 수도 있다. 이들 액체를 특히 펠티어 소자의 흡열과 방열에 사용할 수도 있다. 공조 장치를 차량용으로 사용할 경우, 엔진용 냉각수를 사용할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어, 제1 유로는 릴리프 밸브를 통해 대기로 개방하는 것이 바람직 하다. 이 경우, 제1 유로를 액체로 충만하게 하고, 제1 유로의 액체의 위에 공기를 부가적으로 존재시킬 수도 있다. 이와는 달리, 제1 유로를 공기로 충만케 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어, 제2 유로에, 제2 유로를 개폐하도록 작동할 수 있는 밸브를 설치 하는 것이 바람직하다. 밸브의 개방도를 조절하는 것이 가능한 밸브를 채용함으로써, 제2 유로를 유통하는 제2 공조용 공기의 유량을 조절하는 것이 가능해 진다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어, 제1 유로와 제2 유로를 상하로 배치하여, 제2 유로가 펠티어 소자의 제2 면으로 부터 제1 유로에 대향하는 쪽에 위치시키는 것이 바람직 하다. 이 경우, 열 교환 부재를 제2 면측 유로와 제1 유로의 사이 및/또는 제1 유로와 제2 유로의 사이에 위치시킬 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어, 제1 유로와 제2 유로중의 한쪽에 우측 유로와 좌측 유로를 설치하고, 제1 유로와 제2 유로중의 다른 한쪽을 우측 유로와 좌측 유로 사이에 위치시키는 것이 바람직 하다. 이 경우, 상기 유로의 사이에 열 교환 부재를 위치시킬 수도 있다. (산업상 이용가능성)

본 발명의 공조 장치는 차량의 공조 장치 외에, 주택이나 사무실용의 고정식 공조 장치에도 이용 가능하다.

7 : 펠티어 소자
7a : 제1 면
7b : 제2 면
9 : 제1 면측 유로
9a, 51a, 53a : 공조용 핀
11, 39 : 제1 유로
11a, 39a, 47a, 49a, 55a : 열원측 핀
13 : 제2 유로
13a, 41a, 43a, 45a : 제2 공조용 핀
15 : 전동 플랩 밸브(electrically-operated flap valve)
17, 19, 21, 25, 33, 35, 29, 31 : 배관
23 : 릴리프 밸브(relief valve)
41 : 우측 제2 유로
47 : 우측 제1 유로
43 : 좌측 제2 유로
49 : 좌측 제1 유로
100, 200, 300, 400, 500 : 공조 코어

Claims

제1 면과 제2 면 중 한쪽이 흡열면이 되고, 다른 한쪽이 방열면이 되는 펠티어 소자와, 상기 펠티어 소자의 제1 면에 인접하여 설치된 제1 면측 유로와, 상기 펠티어 소자의 제2 면에 인접하여 설치된 제2 면측 유로로서, 상호 간에 열이동하는 제1 유로와 제2 유로를 갖는 제2 면측 유로를 갖는 공조 코어(air-conditioning core)와,
상기 제1 면측 유로에 접속되어, 실내의 공조를 행하는 제1 공조용 공기를 상기 제1 면측 유로에 유통 가능한 제1 공조 통로와,
상기 제1 유로에 접속되어, 열교환 매체로서의 유체를 상기 제1 유로에 유통 가능한 유체 통로 및,
상기 제2 유로에 접속되어, 상기 실내의 공조를 행하는 제2 공조용 공기를 상기 제2 유로에 유통 가능한 제2 공조 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로는 릴리프 밸브(relief valve)를 통하여 대기로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 유로는, 상기 제2 유로를 개폐하도록 작동되는 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 펠티어 소자와, 상기 제1 유로 및, 상기 제2 유로는, 상기 제1 유로가 상기 펠티어 소자의 제2 면상에 중첩되고, 상기 제2 유로가 상기 제1 유로상에 중첩되는 중첩 관계로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로와 상기 제2 유로중의 한쪽은, 우측 유로와 좌측 유로를 가지며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중의 다른 한쪽은 상기 우측 유로와 좌측 유로의 사이에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 면측 유로는 제1 공조용 핀을 갖고, 상기 제1 유로는 열원측 핀을 가지며, 상기 제2 유로는 제2 공조용 핀을 갖는 것을 특징으로 하는 공조 장치.