KR20150010441A - 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈 - Google Patents

차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈 Download PDF

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KR20150010441A
KR20150010441A KR20130085477A KR20130085477A KR20150010441A KR 20150010441 A KR20150010441 A KR 20150010441A KR 20130085477 A KR20130085477 A KR 20130085477A KR 20130085477 A KR20130085477 A KR 20130085477A KR 20150010441 A KR20150010441 A KR 20150010441A
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KR
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radiating fin
air
fin unit
blower
thermoelectric module
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KR20130085477A
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이호철
김동기
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현대다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈에 관한 것으로서, 이는 내부에 중공부가 형성된 몸체와, 몸체의 하단 입구에 설치된 블로워; 상기 중공부를 2개로 구획하면서 상기 블로워의 상방향에 설치되는 열전소자; 상기 열전소자를 중심으로 구획된 2개의 영역에 에어가 관통할 수 있도록 설치되는 제1 방열핀 유닛 및 제2 방열핀 유닛; 상기 몸체의 상단에 형성되며, 상기 제1 방열핀 유닛을 통과한 에어를 시트 방향으로 공급하는 공급구와 상기 제2 방열핀 유닛을 통과한 에어를 배출하는 배출구; 및 상기 블로워의 구동에 따라 외부에서 유입되는 에어의 일부를 상기 제2 방열핀 유닛측에 공급하도록 상기 몸체의 외주면에 형성되는 공급 파이프를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 따르면 시트 난방시 제2 방열핀에 생성되는 물방울은 상기 중공부를 통해 흐르는 에어 및 상기 공급 파이프를 통해 흐르는 에어에 의해 중력방향과 반대 방향으로 흘러 배출되기 때문에, 방열핀에 맺히는 결로현상이 제거되는 이점이 있다.

Description

차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈{Thermoelectric Module of Heating and Cooling System used seat of automobile}
본 발명은 열전소자모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 시트에 장착되는 열전소자모듈의 구조를 개선하여 시트의 냉난방 동작에 따라 열전소자의 일 측에 장착된 방열핀에 맺히는 결로현상이 제거되도록 하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈에 관한 것이다.
차량에는 실내 온도를 조절하도록 에어컨 및 히터로 이루어진 공기조화장치가 구비된다. 하지만, 에어컨 및 히터로 된 공기조화장치로는 차량 시트의 온도를 조절할 수 없다.
따라서 하절기나 동절기에 탑승자가 시트에 착석한 상태에서 에어컨이나 히터를 온 동작시키더라도 시트는 실내보다 상대적으로 냉각이 늦거나 오랜 시간동안 차가운 상태를 유지할 수밖에 없다. 이 때문에 시트에 착석한 탑승자는 엉덩이와 등에 땀이 차거나 한기 또는 추위를 느끼게 된다.
이에 따라 최근 들어서는 운전의 쾌적성을 향상시키기 위하여 차량의 시트에 냉온 장치를 설치하는 경향이 증대되고 있다. 이는 시트 내부에 장착되는 열전소자모듈에 의해 수행된다.
통상 열전소자모듈은 냉방 및 난방 공급을 위해 사용되는 소자로서 일반적으로 복수 쌍의 p형 열전반도체와 n형 열전반도체가 직렬 연결되어 구성되며, 열전소자에 DC 전압을 인가하면 열전소자의 한쪽 면은 흡열이 발생하여 저온이 되고 반대쪽 면은 발열이 발생하여 고온이 된다. 그리고 열전소자의 저온면과 고온면의 각각에 열전달핀 매체인 방열핀 및 블로워, 팬, 펌프 등을 이용하여 기류를 생성시켜서 열전소자의 저온면 열전달핀 매체를 통과하는 기류로부터 냉방효과를 얻고, 고온면 열전달핀 매체를 통과하는 기류로부터 난방효과를 얻는 구조이다.
열전소자모듈이 차량의 시트에 장착된 예는 도 1에 도시하고 있고, 도 2에는 도 1의 도시된 종래 기술의 열전소자모듈을 보인 단면도이다.
도 1을 보면 시트(1)의 후방 및 하부 측에 열전소자모듈(10)이 장착된 예가 도시되어 있다. 그 상태에서 열전소자모듈(10)은 시트에 형성된 관통구를 통해 시트에 착선한 탑승자에게 냉/온 에어(air)를 공급하게 된다.
이처럼 시트에 장착되는 열전소자모듈의 구조에 대해서는 도 2를 참조하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 열전소자모듈(10)의 외형과 골격은 몸체(20)가 형성한다. 몸체(20)는 도면에서와 같이 세로 방향으로 세워진 상태로 시트 내부에 장착된다. 몸체(20)는 세로 방향으로 길게 대략 직육면체나 원통형으로 형성되며, 그 내부는 중공부(30)가 형성된다.
몸체(20)의 하단에는 에어(air)가 유입되는 유입구(22)가 형성되고, 유입구(22)의 입구에는 에어가 몸체 내로 흡입되도록 블로워(24)가 장착된다.
몸체(20)의 중공부(30) 내에는 열전소자(40)가 설치된다. 그리고 열전소자(40)의 양측에 방열핀(50a)(50b)이 설치된다. 방열핀(50a)(50b)은 몸체(20)의 하부로부터 유입되는 에어가 상부로 통과할 수 있도록 설치되어야 한다. 열전소자(40)는 한 방향에 열이 발생하면 반대 방향은 열이 흡수되는 특성을 제공하는 바, 열전소자(40)를 중앙으로 하여 일 측과 타 측에 위치한 방열핀(50a)(50b)은 에어를 더운 공기 또는 찬 공기로 변환시킬 수 있다.
몸체(20)의 상단에는 블로워(24)를 통해 유입되어 방열핀(50a)(50b)에 의해 가열 또는 냉각된 에어가 시트 방향으로 유출되도록 형성되는 공급구(60) 및 냉각 또는 가열된 에어를 배출하는 배출구(70)가 형성된다. 유입구(22)와 공급구(60)는 서로 직각이고 유입구(22)와 배출구(70)는 일직선으로 형성된다.
이와 같이 구성된 열전소자모듈의 동작을 살펴본다.
시트의 난방 동작시 블로우(24)가 회전하면 외부 덕트(미도시)로부터 에어가 유입된다.
유입된 에어는 몸체(20)의 내부 중공부(30)를 통과하면서 열전소자(40)의 특징에 의하여 공급구(60)와 인접하여 설치된 방열핀(제 1 방열핀)(50a)을 통해 더운 공기로 되면서 그 공급구(60)를 통해 시트측으로 공급된다. 따라서 시트에 착석한 탑승자는 더운 공기를 공급받을 수 있어, 히터를 구동할 때마다 더 빨리 난방 효과를 가질 수 있다.
그리고 공급구(60)와 멀리 떨어져 있는 방열핀(제 2 방열핀)(50b)을 통과하는 에어는 찬 바람으로 되면서 배출구(70)를 통해 배출되게 된다.
그런데, 이와 같은 구조의 열전소자모듈(10)이 동작할 때 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 이는 특히 시트의 난방 동작시에 발생한다.
즉, 시트의 난방 동작시에, 유입구(22)를 통해 유입된 에어는 발열되는 제1 방열핀(50a))에 의해 더워져서 공급구(60)로 배출된다. 이때 열전소자(40)의 다른 측면에 위치한 제2 방열핀(50b)에서는 물방울이 맺히는 결로 현상이 발생하게 된다. 결로 현상은 제 1 방열핀(50a)과 제 2 방열핀(50b)의 온도차이로 인해 일어나는 것이다.
이처럼 제2 방열핀(50b)의 표면에 물방울이 맺히면 이는 중력이나 차량 진동 등에 의하여 하방향으로 떨어지게 된다. 그 결과, 낙하된 물방울은 블로우(24) 및 블로우(24) 하방에 위치하는 각종 소자, 예컨대 블로우(24)를 구동시키기 위한 구동수단 등에 영향을 미치게 된다.
이로 인하여 시트에 장착된 냉난방 장치가 정상적으로 동작하지 못하는 문제가 초래되며, 뿐만 아니라 물방울이 열전소자모듈(10)의 외부로 흐르는 경우 차량의 안전 주행에도 영향이 미칠 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이 제2 방열핀(50b)에 발생하는 결로 현상을 원천적으로 차단해야 하는데, 도 1에 도시된 종래 열전소자모듈의 구조로서는 이를 차단할 수 있는 방안이 전혀 없다.
물론, 이를 해결하고자 열전소자모듈(10)의 내부에 습도 센서를 장착하고, 상기 습도 센서의 감지 값에 따라서 결로 현상이 발생할 조건이 되면 현재 구동중인 냉난방 조건에 변화를 주어 해소하는 방안이 적용되고 있기도 한다.
그렇지만, 습도 센서를 장착하는 방안 역시 습도 센서의 고장이나 감지 능력이 저하될 경우 결로 현상을 방지하지 못할 뿐 아니라, 습도 센서를 교체할 경우 시트를 분해해야 하는 문제가 생긴다. 아울러 습도 센서의 장착으로 인하여 제어방법이 더 복잡해진다.
즉 습도 센서를 통한 방법 역시 결로 현상을 원천적으로 방지할 수는 없다.
대한민국 공개특허 10-2011-0030202 대한민국 공개특허 10-2007-0069058
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시트 난방시 열전소자의 주위에 장착된 방열핀의 결로현상을 제거할 수 있도록 그 구조가 개선된 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 내부에 중공부가 형성된 몸체; 상기 몸체의 하단 입구에 설치된 블로워; 상기 중공부를 2개로 구획하면서 상기 블로워의 상방향에 설치되는 열전소자; 상기 열전소자를 중심으로 구획된 2개의 영역에 에어가 관통할 수 있도록 설치되는 제1 방열핀 유닛 및 제2 방열핀 유닛; 상기 몸체의 상단에 형성되며, 상기 제1 방열핀 유닛을 통과한 에어를 시트 방향으로 공급하는 공급구와 상기 제2 방열핀 유닛을 통과한 에어를 배출하는 배출구; 및 상기 블로워의 구동에 따라 외부에서 유입되는 에어의 일부를 상기 제2 방열핀 유닛측에 공급하도록 상기 몸체의 외주면에 형성되는 공급 파이프를 포함하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈을 제공한다.
상기 제1 방열핀 유닛은 가열부로 동작하고 상기 제2 방열핀 유닛은 냉각부로 동작한다.
상기 차량 시트의 난방 동작시, 상기 제2 방열핀에 생성되는 물방울은 상기 중공부를 통해 흐르는 에어 및 상기 공급 파이프를 통해 흐르는 에어에 의하여 중력방향과 반대 방향으로 배출된다.
상기 공급 파이프는 적어도 하나 이상이 형성된다.
상기 공급 파이프의 입구 측에는 상기 블로워에 의해 생성된 에어(air)를 안내하는 캡이 더 구성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 내부에 중공부가 형성된 몸체; 상기 몸체의 하단 입구에 설치된 블로워; 상기 중공부를 2개로 구획하면서 상기 블로워의 상방향에 설치되는 열전소자; 및 상기 열전소자를 중심으로 구획된 2개의 영역에 에어가 관통할 수 있도록 각각 설치되는 제1 방열핀 유닛 및 제2 방열핀 유닛을 포함하고, 상기 2개의 영역 중 어느 하나의 영역이 다른 영역보다 폭이 좁게 형성되는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈을 제공한다.
그리고, 상기 2개의 영역 중 폭이 좁은 영역은 냉각부로 동작하는 영역이 된다.
이와 같은 본 발명의 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈에 따르면, 시트에 장착되는 열전소자모듈에 에어 흐름을 개선하기 위한 파이프를 열전소자모듈의 몸체 외주면에 추가로 구성하고 있다.
따라서, 시트 난방시에 열전소자를 중심으로 양 측면에 형성된 방열핀 중 냉각부로 작용하는 방열핀에 생성되는 물방울이 파이프로부터 전달되는 에어에 의해 배출구 방향으로 떨어져 나가 배출되기 때문에 방열핀의 결로 현상을 제거할 수 있게 된다.
이는 종래 결로 현상에 의해 방열핀에 맺히는 물방울이 중력이나 차량 진동에 의해 하방향으로 떨어짐으로써, 블로우 및 각종 소자가 습기로 인해 발생하는 고장, 불량 현상 등을 방지할 수 있게 되었고, 이에 소요되는 시간 및 각종 비용 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 차량 시트에 열전소자모듈이 장착된 예시도
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 열전소자모듈의 단면도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도
이하 본 발명에 의한 열전소자모듈의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도가 도시되어 있다.
도 3을 보면, 열전소자모듈(100)의 외형과 골격은 몸체(110)가 형성한다. 열전소자 모듈(100)은 세로 방향으로 세워진 상태로 시트 내부에 장착되고, 몸체(110)의 내부는 비어있는 중공부(120)로 형성된다.
그리고 몸체(110) 하단은 미 도시하는 덕트로부터 에어가 유입될 수 있도록 유입구(130)가 형성되고, 상기 유입구(130)의 입구에는 블로워(140)가 장착된다. 블로워(140)는 구동 수단에 의해 일 방향으로 회전하는 장치로서, 이는 열전소자 모듈(100)의 외부에 장착된 구동 수단에 의해 구동된다.
블로워(140)의 상 방향으로 판 형상의 열전소자(150)가 고정되게 설치된다. 열전소자(150)가 중공부(120) 내에서 설치되는 위치는 구체적으로 몸체(110)의 상단측과 인접되어 설치되며, 또한 중공부(120)의 중앙을 따라 상기 중공부(120)의 일부를 2개의 구획으로 구분하도록 세로 방향으로 길게 설치된다. 그리고 도면에서 정면으로 보이는 면 및 그 반대면이 몸체의 내주면과 밀착되게 된다.
열전소자(150)를 기준으로 2개로 구획된 각각의 영역, 즉 도면을 참조하면 좌측영역과 우측영역에는 다수의 방열핀이 열전소자(150)의 양 측면로부터 가로방향으로 배열 형성된다. 방열핀은 몸체(110)의 하부로부터 유입되는 에어가 상부로 통과할 수 있는 구조이고, 몸체(110)의 내주면과 밀착될 수 있도록 충분한 길이로 형성된다. 한편, 방열핀은 핀 형상이 아닌 다른 형태로 얼마든지 구성할 수 있다. 즉 핀 형상 이외에 에어가 통과할 수 있도록 복수의 홀이 형성되는 판 형상의 방열판을 사용할 수 있을 것이다.
방열핀은 열전소자(150)의 특성에 따라 가열부 또는 냉각부로서 동작한다. 예컨대 열전소자(150)의 양 측면 중 가열되는 면과 접한 방열핀(즉 도면에서 좌측에 해당)은 가열부가 되는 것이고, 열전소자(150)의 반대쪽 면, 즉 냉각되는 면과 접한 방열핀(즉 도면에서 우측이 해당)은 냉각부가 되는 것이다. 이는 전류가 공급되어 한 방향에 열이 발생하면 반대 방향은 열이 흡수되는 열전소자의 특성을 이용하는 것이다. 여기서 좌측영역 및 우측영역에 있는 방열핀은 각각 복수 개로 집단을 이루고 있기 때문에, 좌측영역에 있는 방열핀의 집단을 '제1 방열핀 유닛'(160a)이라 하고, 우측영역에 있는 방열핀의 집단을 '제2 방열핀 유닛'(160b)으로 칭하여 설명할 것이다.
몸체(110)의 상단에는 공급구(170)와 배출구(180)가 각각 형성된다. 공급구(170)는 제1 방열핀 유닛(160a)을 통과한 에어가 시트 방향으로 공급되게 하는 통로이고, 배출구(180)는 제2 방열핀 유닛(160b)을 통과한 에어가 배출되게 하는 통로이다. 실시 예에서 공급구(170)와 배출구(180)는 서로 직각 상태로 형성되고 있으나, 이는 열전소자모듈(100)의 몸체 형상이나 열전소자모듈(100)이 시트에 장착되는 구조 등에 따라 충분히 달라질 수 있다.
몸체(110)의 외주면에는 일정 길이 및 직경을 갖는 공급 파이프(190)가 구성된다. 공급 파이프(190)는 몸체(110) 내에 위치한 블로워(140)와 제2 방열핀 유닛(160b) 사이에 대응되어 몸체(110)의 외부에 설치되는 것이다. 이는 블로워(140)의 동작에 의해 유입되는 에어의 일부를 받아들여 직접 제2 방열핀 유닛(160b)측에 공급되게 하는 역할을 한다. 따라서 공급 파이프(190)의 입구측은 블로워(140)와 인접된 개소에 형성되고, 출구측은 제2 방열핀 유닛(160b)의 전방에 형성되어야 한다.
공급 파이프(190)는 도면에서는 일 부위가 절곡된 형상으로 형성됨을 보이고 있다. 그러나 반드시 공급 파이프의 형상이 특정될 필요는 없다. 즉 에어 일부를 제2 방열핀 유닛(160b)으로 공급할 수 있는 형태로, 예를 들어 원호 형상으로 형성하는 것도 가능하다.
또한 공급 파이프(190)는 하나만 형성될 수도 있고 경우에 따라서는 둘 이상이 형성되는 것도 가능하다.
이어서는 상기의 구성을 가지는 냉난방 시스템의 열전소자모듈의 동작을 살펴볼 것이다.
이때 본 발명은 전술한 바와 같이 시트의 난방 동작시에 제1 방열핀 유닛(160a)과 제2 방열핀 유닛(160b)과의 온도차이에 의해 그 제2 방열핀 유닛(160b)에 발생하는 결로현상을 방지하기 위한 것이기 때문에, 시트를 난방하는 경우만 설명하기로 한다.
즉 제1 방열핀 유닛(160a)이 가열부로서 동작하고, 제2 방열핀 유닛(160b)이 냉각부로서 동작할 때의 작용이다.
이는 제1 방열핀 유닛(160a)이 냉각부로 동작하고 제2 방열핀 유닛(160b)이 가열부로 동작하는 시트 냉방시에는 제2 방열핀 유닛(160b)에 결로 현상이 발생하지 않거나 결로 현상이 발생하더라도 미비하기 때문이다. 하지만 본 발명은 전류 공급방향을 다르게 하여 제1 방열핀 유닛(160a)과 제2 방열핀 유닛(160b)이 반대로 동작하는 경우도 충분히 적용할 수 있다.
시트를 난방하는 경우, 시트 난방용 스위치가 온 동작하면 블로워(140)가 회전한다.
블로워(140)가 회전하면 외부 덕트(미도시)로부터 에어가 유입되고, 유입된 에어 중의 대부분은 몸체(110) 내의 중공부(120)를 통해 흐르게 된다. 이때 유입구(130)로 유입된 에어 일부는 공급 파이프(190) 측으로도 유입이 된다.
이렇게 되면, 중공부(120)를 통해 흐르는 에어는 열전소자(150)의 좌측 영역에 위치한 제1 방열핀 유닛(160a)에서 가열되고 공급구(170)를 통해 시트측으로 공급된다.
그리고 열전소자(150)의 우측 영역에 위치한 제2 방열핀 유닛(160b)으로 전달되는 에어는 제2 방열핀 유닛(160b)에서 냉각된 후 배출구(180)를 통해 배출이 이루어진다. 이때, 블로워(140)가 동작하는 동안 유입구(130)를 통해 유입되는 에어 중 공급 파이프(190)로 유입된 에어는 제2 방열핀 유닛(160b)의 전방으로 계속해서 공급되게 된다.
따라서, 제2 방열핀 유닛(160b)에는 중공부(120)를 통해 전달되는 에어 및 공급 파이프(190)를 경유하여 전달되는 에어가 함께 공급된다. 이처럼 공급 파이프(190)를 통해 에어 일부가 제2 방열핀 유닛(160b)측으로 공급되면 중공부(120)를 통해 전달된 에어와 합쳐지는 지점에서는 난류가 형성된다. 뿐만 아니라 공급 파이프(190)는 그 직경이 몸체(110) 직경보다 작기 때문에 중공부(120)를 흐르는 에어의 유속에 비해 빠르게 흐른다.
그렇기 때문에, 제1 방열핀 유닛(160a)과의 온도차에 의해 제2 방열핀 유닛(160b)에 생성되는 물방울은 중공부(120)를 통한 에어 영향 및 공급파이프(190)를 통해 흘러 빠르게 전달되는 에어의 영향을 함께 받게 된다.
이에 물방울은 에어의 흐름 방향으로 함께 흐르게 되고, 그 흐름 방향에 형성된 배출구(180)를 통해 배출이 이루어져서 물방울이 제거된다. 아울러 제2 방열핀 유닛(160b)에는 물방울이 맺히는 결로 현상이 완전하게 방지될 수도 있다. 즉 난방 동작에 따라 블로워(140)가 동작하는 동안 제2 방열핀 유닛(160b)에는 공급 파이프(190)를 통해 빠른 흐름을 갖는 에어가 계속해서 공급되기 때문에 제2 방열핀 유닛(160b)의 표면은 습도가 낮은 상태로서 물방울이 생길 수 없기 때문이다.
이처럼, 본 발명의 제1 실시 예는 시트 난방시에 에어를 냉각시키는 방열핀에 발생하는 결로 현상을 억제하거나 원천적으로 방지할 수 있게 됨을 알 수 있다.
이어서는 상기의 기능을 제공하는 열전소자모듈의 다른 실시 예에 대해서도 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도이다.
제2 실시 예는 전술한 제1 실시 예와 비교할 때 차단막(210) 및 캡(200)의 구성만이 상이할 뿐 다른 구성은 모두 동일하다. 따라서 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4를 보면, 열전소자(150)의 상측으로 차단막(210)이 형성된다. 차단막(210)은 열전소자(150)의 상단에 위치하는 중공부(120)를 2개 구획으로 구분하는 기능을 한다.
이렇게 하는 이유는 블로워(140)에 의해 생성되어 제1 방열핀 유닛(160a)을 통과한 에어와 제2 방열핀 유닛(160b)을 통과한 에어가 공급부(170) 및 배출구(180)를 통해 독립적으로 배출되게 하기 위함이다.
한편, 차단막(210)은 반드시 도 4의 열전소자모듈에만 국한되지는 않는다. 전술한 제1 실시 예에도 적용할 수 있음은 물론이다.
제2 실시 예에 따른 열전소자모듈(100)은 공급 파이프(190)의 입구 측에 캡(cap)(200)이 더 추가된다. 캡(200)은 블로워(140)에 의해 생성된 에어(air)가 공급 파이프(190) 측으로 더 많이 안내되도록 하는 역할을 한다. 이에 따라 공급 파이프(190)로 공급되는 에어(air) 양을 증가시킬 수 있고, 이는 결국 공급 파이프(190)에서 배출되는 에어 속도를 더 빠르게 배출시키는 기능을 제공할 수 있어, 제2 방열핀 유닛(160b)에 생성되는 물방울을 더 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 열전소자모듈의 단면도이다.
제3 실시 예를 설명함에 있어 설명의 편의를 위하여 제1 및 제2 실시 예의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하기로 한다. 그리고 제1 및 제2 실시 예의 구성과 차이점으로는 열전소자(150)의 좌우 공간 폭이 상이하고, 또한 공급 파이프의 구성이 제거된 것을 들 수 있다.
즉 도 5를 살펴보면, 열전소자모듈(100)은 열전소자(150)를 기준으로 좌 우측에 제1 방열핀 유닛(160a)과 제2 방열핀 유닛(160b)이 설치된다. 이때 열전소자모듈(100)의 우측면, 즉 제2 방열핀 유닛(160b)이 설치된 면에 차단막(210)이 구성된다.
차단막(210)은 배출구(180)의 끝단까지 이어져 설치되고, 무엇보다 냉각부로서 동작하는 제2 방열핀 유닛(160b)이 위치한 공간 폭을 제1 방열핀 유닛(160a)이 위치한 공간 폭보다 더 좁게 형성되게 하기 위한 것이다. 도면을 보면 차단막(210)의 두께(d)에 따라 폭이 결정된다.
따라서 제1 방열핀 유닛(160a)의 방열핀의 길이(b)와 제2 방열핀 유닛(160b)의 방열핀(c)의 길이는 서로 상이하다. 물론 몸체(110)의 직경(a)은 제1 및 제2 실시 예와 동일하다.
이렇게 되면, 도면에서 우측 영역, 즉 제2 방열핀 유닛(160b)이 위치한 공간 폭이 좌측 영역, 즉 제1 방열핀 유닛(160a)이 위치한 공간 폭보다 상대적으로 좁기 때문에, 제2 방열핀 유닛(160b)을 통해 흐르는 에어 속도를 더 빠르게 할 수 있다.
결국, 제1 및 제2 실시 예에서 제안한 공급 파이프를 추가하지 않고 단지 열전소자(150)의 좌우 공간 폭을 조절하는 것에 의해서 제2 방열핀 유닛(160b)에 생성되는 물방울을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.
물론, 제3 실시 예가 이에 한정되지는 않는다. 열전소자(150)의 좌우 공간 폭 조절 구성과 함께 공급 파이프를 함께 구성할 수도 있음은 물론이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 열전소자모듈의 구조를 개선함으로써, 차량 시트의 난방 동작시에 열전소자의 일 측에 장착된 방열핀에 맺히는 결로현상을 제거할 수 있게 됨을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 열전소자모듈 110 : 몸체
120 : 중공부 130 : 유입구
140 : 블로워 150 : 열전소자
160a: 제1 방열핀 유닛 160b: 제2 방열핀 유닛
170 : 공급구 180 : 배출구
190 : 공급 파이프

Claims (7)

  1. 내부에 중공부가 형성된 몸체;
    상기 몸체의 하단 입구에 설치된 블로워;
    상기 중공부를 2개로 구획하면서 상기 블로워의 상방향에 설치되는 열전소자;
    상기 열전소자를 중심으로 구획된 2개의 영역에 에어가 관통할 수 있도록 설치되는 제1 방열핀 유닛 및 제2 방열핀 유닛;
    상기 몸체의 상단에 형성되며, 상기 제1 방열핀 유닛을 통과한 에어를 시트 방향으로 공급하는 공급구와 상기 제2 방열핀 유닛을 통과한 에어를 배출하는 배출구; 및
    상기 블로워의 구동에 따라 외부에서 유입되는 에어의 일부를 상기 제2 방열핀 유닛측에 공급하도록 상기 몸체의 외주면에 형성되는 공급 파이프를 포함하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 방열핀 유닛은 가열부로 동작하고,
    상기 제2 방열핀 유닛은 냉각부로 동작함을 특징으로 하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차량 시트의 난방 동작시,
    상기 제2 방열핀에 생성되는 물방울은 상기 중공부를 통해 전달되는 에어 및 상기 공급 파이프를 통해 흐르는 에어에 의하여 중력방향과 반대 방향으로 배출됨을 특징으로 하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공급 파이프는 적어도 하나 이상 형성됨을 특징으로 하는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 파이프의 입구 측에는 상기 블로워에 의해 생성된 에어(air)를 안내하는 캡이 더 구성되는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  6. 내부에 중공부가 형성된 몸체;
    상기 몸체의 하단 입구에 설치된 블로워;
    상기 중공부를 2개로 구획하면서 상기 블로워의 상방향에 설치되는 열전소자; 및
    상기 열전소자를 중심으로 구획된 2개의 영역에 에어가 관통할 수 있도록 각각 설치되는 제1 방열핀 유닛 및 제2 방열핀 유닛을 포함하고,
    상기 2개의 영역 중 어느 하나의 영역이 다른 영역보다 폭이 좁게 형성되는 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 2개의 영역 중 폭이 좁은 영역은 냉각부로 동작하는 영역인 차량 시트용 냉난방 시스템의 열전소자모듈.

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WO2018084547A1 (ko) * 2016-11-04 2018-05-11 엘지이노텍 주식회사 냉온장치
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