KR20160091840A - 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치 - Google Patents

열전소자를 이용한 자동차 냉방장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 관한 것으로서 제어백소자가 한쪽 면은 자동차의 바닥면의 그늘진 부분에 노출되고 반대쪽 면은 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 제어백소자에 의하여 발전이 되게 되며 펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 것이다.

Description

열전소자를 이용한 자동차 냉방장치{An automobile cooling device using thermoelement}
본 발명의 기술분야는 열전소자의 제백크 효과와 펠티에 효과를 이용한 발전과 냉각장치로서 자동차의 실내 냉방에 적용하려는 것이다.
p형반도체 [ p-type semiconductor]
요약
순수한 반도체물질에 불순물을 첨가하여 정공(hole)이 증가하게 만든 것이 p형반도체이며, 전자수를 증가시킨 n형반도체와 대조된다.
순수한 반도체 물질인 규소(14)나 저마늄(32)에 불순물을 첨가하면 저항을 감소시킬 수 있다. 이 과정을 도핑(doping)이라 하는데 전자나 정공의 수를 증가시킴으로써 전도성을 높여 저항을 감소시키게 된다. 이때 정공수를 증가시킨 것이 p형반도체이며, 전자수를 증가시킨 것은 n형반도체라 한다.
순수한 반도체에서 정공수를 증가시키기 위해서는 불순물인 알루미늄(13)·붕소(5)·갈륨(31)·인듐(49) 등의 3가원소를 첨가해야 한다. 예를 들어, 순수한 규소(14) 안에 붕소(5)를 첨가하면 이들은 서로 공유결합을 하려고 한다. 그러나 규소의 가전자(가장 바깥 궤도를 도는 전자)가 4개인데 비해 붕소는 3개이므로 공유결합하기 위해서는 가전자 1개가 부족하다. 이때 전자가 부족한 곳이 정공이 되고, 전하 운반체(carrier)는 자유전자보다 양(+, positive)의 전기를 갖는 정공 쪽이 많아지게 된다. 이처럼 반도체는 불순물의 영향에 의해 전기적인 특성이 변하는데 불순물반도체는 진성반도체보다 전도성이 높아 반도체 소자로 많이 사용된다.
공유결합을 하려고 하니까 정공이 되고
n형반도체
[ n-type semiconductor]
요약
전기 전도현상을 지배하는 주된 운반체가 정공(hole: 양공)이 아니라 전자(electron)인 반도체를 말한다.
자유전자가 많은 n형 반도체와는 반대로 정공 밀도가 자유전자 밀도보다 큰 경우를 p형 반도체라고 한다. 반도체의 전기 전도율은 불순물의 존재에 따라서 크게 달라진다. 인(15)·비소(33)·안티모니(51)와 같은 5가 원자를 4가 규소 결정의 정규 위치에 있는 규소원자와 바꾸어 주면, 불순물 원자와 4개의 최근접 규소원자가 4개의 공유결합을 이루고 전자가 1개 남아돌아 자유롭게 원자 사이를 돌아다닌다.공유결합을 하고 나니까 자유전자가 1개 생긴다.
전자 배치 electron configuration : Sb 51(2),(8),(8,10),(8,10),(5)
이렇게 전자를 잃고 이온화된 불순물 원자를 도너(donor: 주개)라 하는데, 불순물이 주로 도너인 반도체가 n형반도체이다. 이와는 대조적으로 p형반도체는 억셉터(acceptor: 받개)에 의해 전류가 흐른다. p형과 n형을 배합해서 p-n-p 트랜지스터·n-p-n 트랜지스터나 p-n-p-n 소자(→사이리스터) 등을 만든다. 또한 반도체 다이오드는 가장 기본적인 p-n 접합이다.
펠티에 효과
[ Peltier Effect ]
두개의 서로 다른 금속도선의 양끝을 연결하여 폐회로를 구성하고 양단에 온도차를 주면 두 접점사이에 전위차가 발생한다. 이를 열전현상(Thermo-electric Effect)이라 부르고 이 때 발생한 전위차를 열기전력이라고 한다.
이러한 열전현상은 양단간의 온도차를 이용하여 기전력을 얻어내는 제베크 효과, 기전력으로 냉각과 가열을 하는 펠티에효과, 도체의 선상의 온도차에 의해 기전력이 발생하는 톰슨효과로 나눌수 있다.
열전현상을 처음 발견한 사람은 1821년 독일의 물리학자 T.J.Seebeck으로 제베크효과(Seebeck Effect) 라고도 한다.
서로 다른 2개의 전도물질로 이루어진 한 회로에서 그 2개의 전도물질 간의 접촉점들에 다른 온도를 가해주면 전류 또는 전압이 발생하는 것. 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동하는 열흐름이 전류를 발생시킨다.
1834년에 프랑스의 장 샤를 아타나스 펠티에는 또 하나의 중요한 열전현상을 발견했는데 그것은 다른 도체로 이루어진 회로를 통해 직류전류를 흐르게 하면, 전류의 방향에 따라 서로 다른 도체 사이의 접합의 한쪽은 가열되는 반면, 또다른 한쪽은 냉각되는 현상이다. 이를 '펠티에 효과(Peltier Effect)'라고 한다.
1854년 윌리엄 톰슨은 기존의 펠티에 효과와 제베크 효과가 서로 연관된 것임을 밝혀내고 이들사이의 상관관계를 정리하였다.
이 과정에서 단일한 도체로 된 막대기의 양 끝에 전위차가 가해지면 이 도체의 양 끝에서 열의 흡수나 방출이 일어날 것이라는 톰슨 효과(Thomson Effect)를 발견하였다.
펠티에 효과
[ Peltier effect]
두 종류의 다른 금속을 접합하여 전류를 흘렸을 경우 접합부에서 줄 열 이외의 전류에 비례한 열의 발생 혹은 흡수가 일어난다. 이 열 효과는 가역적이며, 전류의 방향을 반대로 하면 열의 발생, 흡수도 반대가 된다. 이 현상을 말한다. 열전능이 큰 재료가 개발되어 전자 냉동 등에 실용화되고 있다.
Figure pat00001
열전 소자
[ thermoelement]
펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 특히 이것을 사용하는 냉각을 전자 냉각이라 한다. 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 pn접합을 사용하고, 소자의 양부는 성능지수에 의해 비교한다. 큰 용적에 사용할 때는 그림과 같이 여러 개를 직렬로 하여 사용하고, 단열재로 열절연하는 동시에 발열측에서는 날개(fin)를 부착하여 방열한다.
Figure pat00002
펠티어소자(열전소자) 로 12v 밧데리 충전방법
자동차 배터리의 완충전압은 14.4V입니다. 12V 펠티어로는 충전이 안됩니다. 처음부터 구매할때 보다 높은 전압으로 동작되는 펠티어를 구하세요. 가령 24V나 그보다 높은 펠티어를 구해야 합니다.
그래야 여유전압을 고려해서 충분히 충전이 가능합니다...
그리고 펠티어발전은 한쪽면만 뜨겁게 한다고 발전이 되는 것이 아닙니다. 두 판의 온도차만큼 발전이 되므로 다른면은 최대한 냉각을 시켜줘야 합니다. 두면의 온도차가 발전량이므로 다른 한쪽은 최대한 차갑게 해줘야 발전량도 늘어납니다. 따라서 최소한 반대편에는 충분히 큰 히트싱크를 붙이고, 팬으로 강제 방열을 시켜야 합니다.
그리고 또 하나 펠티어 소자는 반도체입니다. 반도체는 열에 비교적 약합니다. 난로에서 나오는 열로 직접 가열하면 파손될수도 있습니다. 발전은 되겠지만 아마 결과를 보면 보기보다 실망할것입니다.
제벡 효과
같은 온도로 가열해 주면 제벡 효과가 발생하지 않습니다.
온도차가 기본 변수입니다.
펠티어 효과
그림에서는 전원 극성이 반대로 표현되어야 할 것같습니다.
요는 이렇습니다.
모든 운동에는 에너지가 필요하다.
고로 에너지(전위차)에 의해 전자나 정공의 결합이 이루어지는 곳에서는 열이 방출되고
전자나 정공이 이동(생성)하기 위해서는 외부에서 에너지를 얻어야 합니다(흡열).
극성을 반대로 해서 설명해 보면,
D점에서 정공이 P형 반도체 넘어가며 외부 에너지 흡수,
A점에서 전자는 N형 반도체로 넘어가면 역시 외부 에너지 흡수,
C, B접에서의 전자-정공 결합 및 발열
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect
펠티어 효과 그림을 참조하기 바랍니다.
전자, 정공이 없어지는 지점(그림에서는 윗면)에서는 외부에서 에너지를 흡수합니다.
남아도는 지점에서는 열로 방출하죠.
첨언. 님 말씀대로 C나 B 지점에서 열을 다 방출하지 못하면 A나 D 지점으로 열이 넘어가게 됩니다.
실무에서는 이를 열폭주라고 합니다. 소비 전력에 대비 흡열 기능이 저하하는 것을 의미합니다.
그래서 열전소자를 흡열용으로 사용할 경우에는 정격의 30~50% 선에서 전력을 인가합니다.
펠티어 소자 발전관련 질문
온도차를 이용해서 전압을 일으키는 하는 소자를 '제어백 '소자라고 하고, 펠티어소자는 그 반대방향의 것입니다.
원리적으로 펠티어소자가 더 어렵다고 할수가 있어서, 제어백소자에 비해서 비교적 최근에 반도체기술의 응용에 의해서 실용화되었다고 할수 있읍니다.
그러나,서로 반대의 작동을 한다고 할수는 없읍니다. 펠티어소자는 열과 냉기를 만들고, 제어백소자은 온도차로 전류를 만들어내지만, 서로 그 반대작용을 하는 것은 아닙니다. 우선 구조적인 차이가 크지요.
전압을 일으킨다면, 발전이라고도 할수가 있어서, 제어백소자는 말하자면 발전을 하는셈입니다.
어느 집에나 있는 가스렌지에 보면, 가스가 나와서 불이 되는 부근에 지름 5mm정도의 연필비슷한 모양인 '열감지 센서'가 있읍니다. 이 센서가 바로 '열에 의해서 발전'을 하여, 내부의 가스밸브를 열어주는 것으로
대표적인 '제어백'소자의 응용예입니다.
그밖에도 가장 광범위한 쓸모는 산업용 온도제어에 쓰이는 센서입니다.
이 제어백 소자의 전기적특성중 대표적인 것이 '매우 낮은 임피던스'인데,
극히 낮은 전압과 비교적 큰 전류를 내는 것입니다.
이것을 대형으로 만든다면, 열에 의한 발전이 불가능하지는 않을것입니다. 효율문제는 일단 젖혀놓고...
모든 기술이나 발명등에는 '정성적 ' 착상을 이은 '정량적인 분석'이 되어야 합니다.
그리고 가장 중요한 것은 '경제성'이지요.
에디슨은 여러모로 발명자의 모범일수는 있지만, 이미 2세기전과 현재는 상황이 매우 다릅니다. 그 시대에는 정성적인것을 바탕으로 정량적 사항을 결정하고, 이어서 경제성을 결정할수 있었지만, 현대와 앞으로의 시대는 많이 다릅니다.
펠티어효과 - 전류를 흘리면 온도차가 생기는 현상
제벡 효과 - 온도차를 주면 기전력이 생기는 현상
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여름에 자동차를 주차시키면 실내 온도가 60도 이상 올라가게 되며 이런 실내에서는 자칫 실내에 애완동물등을 두고서 자동차의 문을 닫고서 장시간 방치하면 애완견등이 사망하게 되는 경우도 생기게 되므로 이러한 경우에 실내온도를 현저히 내리게 하려는 것이 본 발명이 해결하고자 하는 과제이다.
본 과제의 해결 수단은 제어백소자를 이용하여 발전을 하고 펠티에소자를 이용하여 냉방이 되는 기능을 갖는 제어백 소자와 펠티에소자가 과제의 해결 수단이 된다.
본 발명의 효과는 여름에 자동차를 주차시키면 실내 온도가 60도 이상 올라가게 되며 이런 실내에서는 자칫 실내에 애완동물등을 두고서 자동차의 문을 닫고서 장시간 방치하면 애완견등이 사망하게 되는 경우도 생기게 되므로 이러한 경우에 실내온도를 현저히 내리게 하는 효과가 있다.
도 1은 펠티에 소자의 흡열과 발열의 작용을 도시한 개념도이다.
도 2는 일반적인 제벡효과를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 자동차 냉방 시스템의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에서 온도센서, 제어부, 배터리부, 스위치부가 더 포함된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에서 제어백 소자 대신 태양전지가 포함된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 개념도이다.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 도면을 사용하여 구체적으로 설명하면 도 1은 펠티에 소자의 흡열과 발열의 작용을 도시한 개념도로서 일반적으로 주지된 개념도이고
도 2는 일반적인 제벡효과를 도시한 개념도이다.
그림과 같이 2종류의 금속 또는 반도체의 양 끝을 접합하여 거기에 온도 차를 주면 회로에 열기전력을 일으킨다. 이것을 제벡효과라 한다. 이 현상은 1821년에 T. Seebeck이 Cu와 Bi 또는 Sb에 대하여 발견했다. 열기전력을 측정하여 온도로 환산하는 열전대식 온도계는 공업적으로도 널리 이용되고 있고, 고온에서 극저온까지 각종 열전대이 개발되어 있다. 온도계측용의 열전대에는 은-금(철 첨가), 크로멜-금(철 첨가), 구리-콘스탄탄, 크로멜-콘스탄탄, 크로멜-알루멜, 백금ㆍ로듐-백금, 텅스텐-텅스텐 레늄 등, 여러 가지가 있다. 한편 반도체는 금속에 비해서 열전능(제벡 계수)이 1000배나 크기 때문에 이것을 사용한 열전기 발전기가 개발되어 극지의 무인관측소나 등대, 해저 비콘용 전원 등에 이용되고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 자동차 냉방 시스템의 실시예를 나타내는 도면으로서
열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 있어서
온도차를 이용하여 발전하게 되는 발전장치로서,
서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속 또는 반도체로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 자동차의 바닥면의 그늘진 부분이나 자동차 실내와 자동차 실외 사이나 뒷 트렁크등의 차가운 부위에 형성되고 상기 제2 접속부가 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자;
상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자;
상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력의 출력단에 연결되는
펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것이며
도 4는 도 3에서 온도센서, 제어부, 배터리부, 스위치부가 더 포함된 실시예를 나타내는 도면으로서
열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 있어서
온도차를 이용하여 발전하게 되는 발전장치로서,
서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속 또는 반도체로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 자동차의 바닥면의 그늘진 부분이나 자동차 실내와 자동차 실외 사이나 뒷 트렁크등의 차가운 부위에 형성되고 상기 제2 접속부가 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자;
상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자;
상기 열전소자와 하나의 모듈로 제작되며, 상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력을 공급받아 충전하는 배터리; 및
상기 배터리의 출력단에 연결되는
펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것으로서 펠티에소자와 제어백 소자 사이에 스위치가 형성되는 것이며
실내 온도를 측정하는 온도 센서부와
실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 제어부로 입력되고 제어부에서는 일정온도 이상 또는 이하가 되면 릴레이등으로 제어백 소자와 펠티에 소자가 통전이 되게 하는 제어부와 발전부와 흡열,발열부로 구성되는 것이며
도 5는 도 4에서 제어백 소자 대신 태양전지가 포함된 실시예를 나타내는 도면으로서
제어백 소자 대신에 자동차에 태양전지에 의해서 발전이 되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리에 충전되는 장치가 형성되어 이와같은 배터리로 펠티에소자의 전원이 되게 하거나 태양전지와 제어백 소자의 회로가 연결되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리에 충전되는 장치가 형성되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리가 전원이 되고 배터리와 펠티에 소자 사이의 스위치에 의해서 ON/OFF될 수 있게 되는 것으로서
실내 온도를 측정하는 온도 센서부와
실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 제어부로 입력되고 제어부에서는 일정온도 이상 또는 이하가 되면 릴레이등으로 태양 전지와 펠티에 소자가 통전이 되게 하는 제어부와 발전부와 흡열,발열부로 구성되는 것이며
발전부의 태양전지에서 충전장치로 발전된 전기가 충전이 되며 온도가 일정온도 이상 상승시 충전장치에서 흡열,발열부로 전류가 흐르도록 통전되게 되는 충전부를 더 포함하는 것이며
일정온도 이상 상승시 또는 하강시에 발전부에서 또는 충전부에서 흡열,발열부와 통전되게되는 온도설정은 수동으로 하게 되는 것이며
도 4와 도 5에서 펠티에 소자는 전류의 방향이 바뀔 수 있도록 스위치가 형성되는 것으로서 스위치의 방향이 바뀌지 않더라도 제어백 소자의 고온과 저온이 바뀌면 전류의 방향이 바뀌므로 펠티에 소자의 흡열과 발열의 방향이 바뀌게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예의 개념도로서 제어백소자가 한쪽 면은 자동차의 바닥면의 그늘진 부분(22)에 노출되거나 뒷 트렁크 부분(26) 또는 자동차 실내와 실외 사이(27)등의 차거운 부분에 위치하고 반대쪽 면은 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 제어백소자에 의하여 발전이 되게 되며 펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 것이며
제어백소자와 펠티에소자의 각 각의 면은 자동차 실내 또는 실외의 천이나 특정 외피로 쌓여 있거나 그 외피에 구멍등이 형성되어서 실내 온도가 흡열과 발열이 되도록 하거나 실내 또는 실외의 온도가 펠티에소자에 전달되게 하는 것이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 발열 2 : 흡열
3 : n형 소자 5 : p형 소자
10 : 전자흐름 11 : 정공흐름
15 : 자동차 20 : 제어백소자
21 : 펠티에소자 22 : 찬공기
23 : 뜨거운 실내공기 25 : 동판

Claims (17)

  1. 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 있어서 제어백소자가 한쪽 면은 자동차의 바닥면의 그늘진 부분이나 자동차 실내와 자동차 실외 사이나 뒷 트렁크등의 차가운 부위에 형성되고 반대쪽 면은 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 제어백소자에 의하여 발전이 되게 되며 펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  2. 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 있어서
    온도차를 이용하여 발전하게 되는 발전장치로서,
    서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속 또는 반도체로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 자동차의 바닥면의 그늘진 부분이나 자동차 실내와 자동차 실외 사이나 뒷 트렁크등의 차가운 부위에 형성되고 상기 제2 접속부가 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자;
    상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자;
    상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력의 출력단에 연결되는
    펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  3. 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치에 있어서
    온도차를 이용하여 발전하게 되는 발전장치로서,
    서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속 또는 반도체로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 자동차의 바닥면의 그늘진 부분이나 자동차 실내와 자동차 실외 사이나 뒷 트렁크등의 차가운 부위에 형성되고 상기 제2 접속부가 높은 온도가 형성되는 실내로 노출되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자;
    상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자;
    상기 열전소자와 하나의 모듈로 제작되며, 상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력의 출력단에 연결되는
    펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 있어서 상기 열전소자와 하나의 모듈로 제작되며, 상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력을 공급받아 충전하는 배터리; 및
    상기 배터리의 출력단에 연결되는
    펠티에소자는 흡열부분이 실내로 노출되며 발열부분이 실외로 노출되도록 형성되어 제어백소자에 의하여 발전된 전기가 펠티에소자의 전원이 되도록 전선이 연결되게 되는 발전부와 흡열,발열부로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항중의 어느 한 항에 있어서 제어백소자와 펠티에소자의 각 각의 면은 자동차 실내 또는 실외의 천이나 특정 외피로 쌓여 있거나 그 외피에 구멍등이 형성되어서 실내 온도가 흡열과 발열이 되도록 하거나 실내 또는 실외의 온도가 펠티에소자에 전달되게 하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항중의 어느 한 항에 있어서 펠티에소자와 제어백 소자가 1개 이상씩 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항중의 어느 한 항에 있어서 펠티에소자와 제어백 소자 사이에 스위치가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  8. 제 1항 내지 제 6항중의 어느 한 항에 있어서
    실내 온도를 측정하는 온도 센서부와
    실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 제어백 소자와 펠티에 소자가 통전이 되게 하거나
    실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 제어부로 입력되고 제어부에서는 일정온도 이상 또는 이하가 되면 릴레이등으로 제어백 소자와 펠티에 소자가 통전이 되게 하는 제어부와 발전부와 흡열,발열부로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  9. 제 8항에서 발전부의 제어백 소자에서 충전장치로 발전된 전기가 충전이 되며 온도가 일정온도 이상 상승시 또는 일정온도 이하로 하강시에 충전장치에서 흡열,발열부로 전류가 흐르도록 통전되게 되는 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  10. 제 8항 내지 제 9항중의 어느 한 항에 있어서 일정온도 이상 상승시 또는 하강시에 발전부에서 또는 충전부에서 흡열,발열부와 통전되게 되는 온도설정은 수동으로 하게 되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항중의 어느 한 항에 있어서 제어백 소자 대신에 자동차의 기존의 발전기에 의하여 충전되는 배터리를 이용하거나 양측 배터리를 모두 이용할 수 있게 회로가 구성되거나 노트북 컴퓨터의 USB를 통하여 노트북 컴퓨터의 배터리를 통해서 펠티에 소자에 전원이 공급되도록 자동차 실내의 일측 또는 펠티에 소자의 일측에 잭이 들어 갈 수 있는 구멍이나 USB가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항중의 어느 한 항에 있어서 제어백 소자 대신에 자동차에 태양전지에 의해서 발전이 되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리에 충전되는 장치가 형성되어 이와같은 배터리로 펠티에소자의 전원이 되게 하거나 태양전지와 제어백 소자의 회로가 연결되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리에 충전되는 장치가 형성되어 기존의 배터리 또는 독립된 배터리가 전원이 되고 배터리와 펠티에 소자 사이의 스위치에 의해서 ON/OFF될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  13. 실내 온도를 측정하는 온도 센서부와
    실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 태양 전지와 펠티에 소자가 통전이 되게 하거나
    실내온도가 온도센서에 의하여 온도가 일정온도 이상이 되거나 일정온도 이하가 되면 제어부로 입력되고 제어부에서는 일정온도 이상 또는 이하가 되면 릴레이등으로 태양 전지와 펠티에 소자가 통전이 되게 하는 제어부와 발전부와 흡열,발열부로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  14. 제 13항에서 발전부의 태양전지에서 충전장치로 발전된 전기가 충전이 되며 온도가 일정온도 이상 상승시 또는 하강시에 충전장치에서 흡열,발열부로 전류가 흐르도록 통전되게 되는 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  15. 제 13항 내지 제 14항중의 어느 한 항에 있어서 일정온도 이상 상승시 또는 하강시에 발전부에서 또는 충전부에서 흡열,발열부와 통전되게되는 온도설정은 수동으로 하게 되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  16. 제 1항 내지 제 15항중의 어느 한 항에 있어서 펠티에 소자는 전류의 방향이 바뀔 수 있도록 스위치가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.
  17. 제 1항 내지 제 16항중의 어느 한 항에 있어서 온도차를 이용하여 발전하게 되는 발전장치와 펠티에 소자에 의해서 흡열 발열하게 되는 흡열 발열부가 각 각 1개 이상씩 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 자동차 냉방장치.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017135731A1 (ko) * 2016-02-03 2017-08-10 이정용 열전소자와 태양전지를 이용한 발전장치
KR20210088299A (ko) * 2020-01-06 2021-07-14 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
KR20220022759A (ko) * 2020-08-19 2022-02-28 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
CN114992698A (zh) * 2022-04-12 2022-09-02 中国科学技术大学 建筑集成太阳能-半导体制冷采暖多功能系统

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