KR20130095590A - 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스에 관한 것으로서, 아이스박스의 온오프 동작을 위한 작동스위치와, 태양열을 이용하여 전력을 생산하는 태양광판과, 작동스위치가 조작되면, 태양광판을 사용한 전력의 생산과 저장을 제어하는 태양전지모듈 컨트롤러와, 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 태양광판에서 생산되는 전력을 저장하는 배터리, 그리고 아이스박스 본체 일 측에 부착되며, 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 동작하여 아이스박스 본체 내부를 냉장 유지하는 열전소자로 구성된다.
따라서, 본 발명은 강력한 냉각성능과 충분한 지속시간을 제공할 수 있으며, 태양전지와 열전소자를 양지 및 음지에 각각 배치하여 서로 간의 시너지 효과를 높여 높은 효율을 얻을 있다.

Description

태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스{Icebox using solar cell and thermoelectric element}

본 발명은 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스에 관한 것이다.

아이스박스는 고온 다습한 야외에서 음식물과 같이 부패가 용이하게 발생하는 물품을 신선하게 유지하기 위해 사용된다.

통상적인 아이스박스는 음식물, 음료 등을 저장하도록 상부가 개구된 저장실을 갖는 본체와, 본체의 저장실의 개구부를 밀폐시키는 덮개로 구성된다.

하지만, 이와 같이 구성되는 종래의 아이스박스는 휴대하기가 불편할 뿐만 아니라, 시간에 따른 냉장 보관 효율에 있어서 얼음만으로는 보냉 지속시간에 한계가 있었으며, 지속시간을 크게 늘리기 위해서는 얼음이나 아이스팩을 지속적으로 보충해주어야 하는 문제점이 있었다.

이에 따라 얼음이나 아이스팩의 지속적인 공급없이 태양열 등의 대체에너지원을 아이스박스에 적용하는 기술의 도입이 필요하다.

한편, 열전소자는 한 면이 뜨거워지면 다른 한 면은 차가워지는 펠티어 현상을 이용한 소자로서, 방열부 방식에 따라 전도, 복사와 같은 형태로 이용이 가능하며, 냉각을 위해서는 복사 형태를 사용한다.

하지만, 현재까지 열전소자와 태양전지를 연결하여 태양열을 계절이나 필요에 따라 바로 냉방에 이용하는 장치는 없는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0743607호 2007. 07. 23. 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0023338호 2002. 03. 28. 대한민국 공개실용신안공보 제20-2010-0010975호 2010. 11. 09.

본 발명은, 태양전지와 열전소자를 이용하여 내부의 보냉 지속시간을 늘리도록 하는 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스를 제공한다.

본 발명은, 태양전지는 양지에 배치하고, 열전소자는 음지에 배치하여 서로 간의 시너지 효과를 높이도록 하는 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스는, 아이스박스의 온오프 동작을 위한 작동스위치와, 태양열을 이용하여 전력을 생산하는 태양광판과, 작동스위치가 조작되면, 태양광판을 사용한 전력의 생산과 저장을 제어하는 태양전지모듈 컨트롤러와, 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 태양광판에서 생산되는 전력을 저장하는 배터리, 그리고 아이스박스 본체 일 측에 부착되며, 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 동작하여 아이스박스 본체 내부를 냉장 유지하는 열전소자를 포함할 수 있다.

이때 상술한 태양광판은, 아이스박스 본체와 탈부착이 가능하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 태양광판은 이격된 상태에서도 전력의 생산이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명의 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스에 따르면, 태양전지와 열전소자를 이용하여 아이스박스 내부의 보냉 지속시간을 늘림으로써, 강력한 냉각성능과 충분한 지속시간을 제공할 수 있으며, 태양전지와 열전소자를 양지 및 음지에 각각 배치하여 서로 간의 시너지 효과를 높여 높은 효율을 얻을 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스의 구성을 개략적으로 나타낸 일부 사시도,
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스의 일부 단면도,
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스의 외관과 내부를 각각 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스를 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3과 도 4는 단면도이며, 도 5와 도 6은 아이스박스의 외관과 내부구조를 각각 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 아이스박스는, 열전소자(1), 태양광판(2), 태양전지모듈 컨트롤러(3), 작동 스위치(4), 배터리(5) 등으로 구성된다.

열전소자(1)는 아이스박스 본체 일 측에 부착되며, 태양전지모듈 컨트롤러(3)의 제어에 따라 배터리(5)로부터 공급되는 전원에 의해 동작하여 아이스박스 본체 내부를 냉장 유지한다.

이때 열전소자(1)는 주로 비스무트(Bi)와 텔루르(Te)의 화합물인 비스무트 텔루라이드에 불순물을 가한 고용체로 제조되며, 직류전압이 가해져서 전류가 흐르면 냉각면은 주위의 열을 흡수하며, 흡수된 열은 방열판으로 펌핑되어 외부로 방사된다.

태양광판(2)은 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 반도체 소자인 태양전지로 구성되며, 태양전지모듈 컨트롤러(3)의 제어에 따라 태양열을 이용하여 전력을 생산하여 배터리(5)를 충전시킨다.

이때 상술한 태양광판(2)은, 아이스박스 본체와 탈부착이 가능하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 태양광판(2)은 이격된 상태에서도 전력의 생산이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉 태양광판(2)을 본체와 떨어뜨린 상태에서도 전원라인이 연결된 상태에서는 전력의 생산이 가능하도록 구성할 수 있는 것이다.

태양전지모듈 컨트롤러(3)는 사용자에 의해 작동스위치(4)가 조작되면 태양광판(2)을 사용한 전력의 생산과 저장을 제어하며, 열전소자(1)로 배터리(5)에 충전된 전원 공급을 제어한다.

이때 태양전지모듈 컨트롤러(3)는 태양광 발전되는 직류전력을 적정레벨로 낮추는 기능을 하는 강압형 DC/DC 컨버터 기능과, 아이스박스의 동작상태나 전원공급상태 등을 사용자가 확인할 수 있도록 데이터를 표시하는 디스플레이 기능을 포함하여 구성할 수 있다.

작동 스위치(4)는 사용자에 의해 조작되는 부분으로서, 아이스박스의 온오프 동작을 위한 스위치이다.

배터리(5)는 태양전지모듈 컨트롤러(3)의 제어에 따라 태양광판(2)에서 생산되는 전력을 저장하며, 저장된 전원을 열전소자(1)로 공급한다.

한편, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 태양이 없는 밤 또는 태양광발전을 할 수 없는 환경에서 아이스박스의 동작을 위해 일반 상용전원을 공급받는 인터페이스 부분을 더 포함할 수 있다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 열전소자
2 : 태양광판
3 : 태양전지모듈 컨트롤러
4 : 작동 스위치
5 : 배터리

Claims (3)

1. 아이스박스의 온오프 동작을 위한 작동스위치,
   태양열을 이용하여 전력을 생산하는 태양광판,
   상기 작동스위치가 조작되면, 상기 태양광판을 사용한 전력의 생산과 저장을 제어하는 태양전지모듈 컨트롤러,
   상기 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 상기 태양광판에서 생산되는 전력을 저장하는 배터리, 그리고
   아이스박스 본체 일 측에 부착되며, 상기 태양전지모듈 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 동작하여 아이스박스 본체 내부를 냉장 유지하는 열전소자
   를 포함하는 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 태양광판은,
   아이스박스 본체와 탈부착이 가능하도록 형성되는 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 태양광판은,
   이격된 상태에서도 전력의 생산이 가능한 태양전지와 열전소자를 이용한 아이스박스.

Images