KR20180072079A - Heating and Cooling Device Using Thermoelectric Device - Google Patents

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KR20180072079A
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Abstract

The present invention relates to a heating and cooling apparatus using a thermoelectric element comprising: the thermoelectric element (140) having a cooling or heat radiating function depending on a voltage application direction; an inner head exchange means (131) installed on one surface of the thermoelectric element (140); an outer heat exchange means (132) installed on the other surface of the thermoelectric element (140); an inner fan (121) to supply air to the inner heat exchange means (131); an outer fan (122) to supply air to the outer heat exchange means (132); and a control unit (430) to control a driving speed of the inner and outer fans (121, 122), and cooling and heating temperatures. Accordingly, the control unit (430) controls the driving speed of the inner and outer fans (121, 122), thereby controlling the cooling and heating temperatures without controlling voltage supplied to the thermoelectric element.

Description

열전소자를 이용한 냉난방 장치 {Heating and Cooling Device Using Thermoelectric Device}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heating and cooling device using a thermoelectric device,

본 발명은 냉난방 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 열전소자의 열전효과를 이용하여 하나의 장치로 냉방 및 난방 효과를 동시에 얻을 수 있는 냉난방 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling and heating apparatus, and more particularly, to a cooling and heating apparatus capable of simultaneously obtaining cooling and heating effects by using a thermoelectric effect of a thermoelectric element.

열전소자(Thermoelectric Device), 그 중에서도 펠티어 소자(Peltier Device)는 소자의 양측에 전위차를 주었을 때 한 쪽에서는 흡열 현상이, 반대쪽에서는 발열 현상이 생기는 소자를 의미한다. 열전 소자의 일반적인 구조는 도 1에서 도시된 것과 같이, 평행하게 배치된 한 쌍의 세라믹판 사이에 P형 반도체와 N형 반도체가 전도성 금속을 개재하여 배치되고, 위 전도성 금속에는 전위차를 걸어줄 수 있도록 외부 전원과 연결되어 구성된다. A thermoelectric device, in particular a Peltier device, means a device in which an endothermic phenomenon occurs on one side and a heat phenomenon occurs on the other side when a potential difference is applied to both sides of the device. 1, a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are disposed between a pair of ceramic plates arranged in parallel through a conductive metal, and a potential difference is applied to the upper conductive metal And connected to an external power source.

열전 소자의 냉각 또는 가열 성능은 인가된 전류의 크기에 비례하며, 인가된 전류의 방향을 바꾸어주면 발열 현상이 발생하는 영역과 흡열 현상이 발생하는 영역이 뒤바뀔 수 있으므로, 열전 소자는 냉방 또는 난방 효과를 하나의 장치로 모두 구현하는 냉난방 장치에 이용되어오고 있다. The cooling or heating performance of the thermoelectric element is proportional to the magnitude of the applied current. If the direction of the applied current is changed, the region where the heat generation phenomenon occurs and the region where the endothermic phenomenon occurs may be reversed. Therefore, In the air conditioner of the present invention.

열전 소자를 이용한 종래의 냉난방 장치의 일례를 도 2를 참조하여 살펴보면, 열전 소자의 양 측면에 각각 방냉판(40)과 방열판(50)을 부착하고, 위 방냉판 또는 방열판에 팬(93,94)을 형성함으로써, 방냉판(40) 측에서는 주변의 열을 흡수하고, 방열판(50)을 통하여는 주변으로 열을 방출하는 방식의 냉난방 장치가 제시된 바 있다(특허문헌 1 참조). 2, it is assumed that a cold-cooling plate 40 and a heat-radiating plate 50 are attached to both sides of a thermoelectric element, and fans 93, 94 Cooling apparatus for absorbing the ambient heat on the side of the air cooling plate 40 and releasing heat to the periphery through the heat radiation plate 50 is disclosed in Patent Document 1.

이와 같은 냉난방 장치에서, 냉난방 온도를 제어는 통상적으로 열전 소자에 인가되는 전압의 크기 또는 전류량을 조절함으로써 이루어졌다. 그렇지만 열전 소자의 성능은 전류량의 크기 뿐만 아니라, 주변 온도에 의해서도 영향을 받으므로 즉, 팬의 구동에 의한 풍속에도 영향을 받으므로, 풍속(풍량)과 온도를 동시에 정밀하게 제어하는 것이 쉽지 아니하였다. In such a heating / cooling apparatus, the control of the cooling / heating temperature is usually performed by adjusting the magnitude or amount of the voltage applied to the thermoelectric element. However, since the performance of the thermoelectric element is influenced not only by the amount of current but also by the ambient temperature, that is, it is influenced by the wind speed by driving the fan, it is not easy to precisely control the wind speed (air volume) .

공개실용신안공보 공개번호 실1998-016834호(1998.06.25.공개)Public Utility Model Publication No. 1998-016834 (published Jun. 25, 1998) 등록특허공보 제10-1020543호(2011.03.09.공고)Patent Registration No. 10-1020543 (issued March 3, 2011)

본 발명은 전술한 기술적 문제점을 해결할 수 있는 냉난방 장치의 온도 및 풍속 제어 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히 본 발명의 발명자는 냉난방 대상 공간(내부 공간)에 공급되는 냉풍 또는 온풍의 온도 및 풍량을 제어하는데 있어서, 내부 공간에 설치된 팬 뿐만 아니라, 외부 공간에 설치된 팬을 동시에 제어함으로써, 열전 소자에 공급되는 전류의 크기를 조절하지 않고도 정밀하게 냉풍 또는 온풍의 온도를 제어할 수 있다는 기술적 인식을 바탕으로, 높은 정밀도로 온도 및 풍량을 조절할 수 있는 냉난방 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a temperature and wind speed control method of an air conditioner capable of solving the technical problems described above. Particularly, the inventor of the present invention has found that, in controlling the temperature and the air flow rate of the cold air or the hot air supplied to the space (interior space) to be heated and cooled, not only the fan installed in the inner space but also the fan installed in the outer space, Which can precisely control the temperature of the cold wind or the warm air without adjusting the magnitude of the current flowing through the heat exchanger.

본 발명은 열전 소자를 이용한 냉난방 장치에 관한 것으로서, 전압이 인가되는 방향에 따라 냉각 기능 또는 방열 기능을 가지는 열전 소자(140); 상기 열전 소자의 일면에 구비된 내부열전달수단(131); 상기 열전 소자의 타면에 구비된 외부열전달수단(132); 상기 내부 열전달수단에 공기를 공급하는 내부팬(121); 상기 외부열전달수단에 공기를 공급하는 외부팬(122); 상기 내부팬(121) 및 외부팬(122)의 구동속도와 냉난방 온도를 조절하기 위한 제어부(430)를 포함하되, 상기 제어부는 내부팬(121)과 외부팬(122)의 구동속도를 조절함으로써, 냉난방 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a heating and cooling apparatus using a thermoelectric element and includes a thermoelectric element (140) having a cooling function or a heat radiation function according to a direction in which a voltage is applied; Internal heat transfer means (131) provided on one surface of the thermoelectric element; External heat transfer means (132) provided on the other surface of the thermoelectric element; An internal fan (121) for supplying air to the internal heat transfer means; An external fan 122 for supplying air to the external heat transfer means; The control unit 430 controls the driving speed of the internal fan 121 and the external fan 122 and the cooling and heating temperature of the external fan 122. The controller controls the driving speed of the internal fan 121 and the external fan 122 , And controlling the cooling and heating temperature.

그리고 냉난방 온도를 제어하는데 있어, 팬의 구동속도만 제어될 뿐, 상기 열전소자(140)에 인가되는 전압의 크기는 고정시킴으로써, 간단하면서도 정밀한 온도 제어가 가능하도록 하였다. In controlling the cooling and heating temperature, only the driving speed of the fan is controlled, and the magnitude of the voltage applied to the thermoelectric element 140 is fixed, thereby enabling simple and precise temperature control.

더 나아가, 상기 내부팬(121)의 구동속도는 사용자에 의하여 설정된 풍량에 의하여 결정되되, 상기 제어부는 온도 센서(461)로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 기설정된 오차한도보다 클 경우 외부팬의 구동속도를 변화시킨 후 다시 온도 센서로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 오차한도보다 큰 지 여부를 다시 확인하되, 온도 센서로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 기설정된 오차한도보다 작게 될 경우 외부팬의 구동 속도를 더 이상 변화시키지 않고 그대로 유지하는 것을 특징으로 한다. If the difference between the temperature information provided from the temperature sensor 461 and the set temperature is greater than a predetermined error limit, the controller determines that the external fan 121 is operating, After the driving speed of the fan is changed, it is checked again whether or not the difference between the temperature information provided from the temperature sensor and the set temperature is larger than the error limit. If the difference between the temperature information provided from the temperature sensor and the set temperature exceeds a predetermined error limit The driving speed of the external fan is maintained without changing any more.

그리고 상기 내부열전달수단(131)과 상기 외부열전달수단(132)의 사이에는 격벽 구조물이 개재되는데, 위 격벽 구조물은 단열인 것이 바람직하다. A barrier structure is interposed between the internal heat transfer means 131 and the external heat transfer means 132. Preferably, the upper barrier structure is heat insulated.

본 발명에 따른 열전 소자를 이용한 냉난방 장치는 열전 소자에 공급되는 전류량을 제어하지 않고, 대신 실내측과 실외측에 각각 설치된 팬의 구동을 동시에 제어함으로써, 풍량 뿐만 아니라 온도까지도 정밀하게 제어할 수 있게 된다. The cooling and heating apparatus using the thermoelectric device according to the present invention does not control the amount of current supplied to the thermoelectric elements but instead controls the driving of the fans installed on the indoor side and the outdoor side simultaneously so that the temperature as well as the air temperature can be controlled precisely do.

도 1은 열전 소자(펠티어 소자)의 구조를 개시한 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 열전 소자를 이용한 냉난방 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 장치의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에서 열전 소자와 열전달수단의 결합 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 장치의 작동 방식을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 장치의 온도 제어 방식을 도시한 플로 차트이다.
1 is a perspective view showing a structure of a thermoelectric element (Peltier element).
2 is a perspective view of a heating / cooling apparatus using a thermoelectric device according to the related art.
3 is a perspective view of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a combined state of the thermoelectric element and the heat transfer means in the embodiment shown in FIG. 1. FIG.
5 is a perspective view of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating the operation of the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a temperature control method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 소자를 이용한 냉난방 장치(100)를 도시한 것이다. FIG. 3 shows a cooling / heating apparatus 100 using a thermoelectric device according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 냉난방 장치는 판상구조물(132)의 양측에 각각 팬(121,122)과 냉각핀(131,132)이 대칭적으로 배치된다. 구체적으로는, 도 4에 도시된 것과 같이 열전달수단(131,132)은 각각 열전 소자(140)의 흡열 영역 및 방열 영역에 각각 부착될 수 있는 면을 가지고, 열전 소자(140)가 부착되는 면 반대편에는 다수 개의 방열핀이 형성됨으로써, 열전 소자(140)로부터의 발생하는 열 또는 냉기를 주변으로 빠르게 전달한다.In the cooling / heating apparatus according to the first embodiment of the present invention, the fans 121 and 122 and the cooling fins 131 and 132 are symmetrically disposed on both sides of the plate-like structure 132. 4, the heat transfer units 131 and 132 each have a surface that can be attached to the heat absorbing region and the heat dissipating region of the thermoelectric element 140, respectively. On the opposite side of the surface to which the thermoelectric element 140 is attached A plurality of heat dissipating fins are formed to rapidly transfer heat or cool air generated from the thermoelectric elements 140 to the surroundings.

판상구조물(132)은 바람직하게는 단열구조물로서, 위 판상구조물(132)을 경계로 IN으로 표현된 영역은 냉방 또는 난방을 하고자 하는 영역, 즉 공조 대상이 되는 영역이고(이하 "IN 영역"으로 칭한다) OUT으로 표현된 영역은 IN으로 표현된 영역의 냉방 또는 난방으로 인하여 발생하는 열 또는 냉기를 배출하는 영역(이하 "OUT 영역"으로 칭한다)이다. IN 영역의 냉방을 위해서는 OUT 영역으로 외부열전달수단(132)를 통하여 열이 배출되고, 반대로 IN 영역의 난방을 위해서는 OUT 영역에서는 외부열전달수단(132)를 통하여 열이 흡수된다. The plate-like structure 132 is preferably an adiabatic structure. An area represented by IN with a boundary between the upper plate structure 132 is a region to be cooled or heated, that is, a region to be air-conditioned (Hereinafter referred to as "OUT area ") for discharging heat or cool air generated due to cooling or heating of the area represented by IN. In order to cool the IN area, the heat is discharged to the OUT area through the external heat transfer device 132. Conversely, in order to heat the IN area, heat is absorbed through the external heat transfer device 132 in the OUT area.

그리고 IN 영역에 설치된 내부팬(121)은 냉풍 또는 온풍을 IN 영역으로 공급하기 위하여 내부열전달수단(131)의 주변에 공기를 공급하기 위한 것이고, OUT 영역에 설치된 외부팬(122)은 외부열전달수단(132)의 방열 또는 흡열 효과를 높이기 위하여 외부열전달수단(132)의 주변에 공기를 공급하기 위한 것이다. 도 3에서 "ㄱ"자 형태로 꺾여있는 화살표는 주변 공기가 내부팬(121) 또는 외부팬(122)에 의하여 각각 내부열전달수단(131)과 외부열전달수단(132)으로 전달되는 것을 나타낸다. The internal fan 121 installed in the IN area is for supplying air to the periphery of the internal heat transfer means 131 to supply cold air or warm air to the IN area and the external fan 122 installed in the OUT area is for supplying external air, And to supply air to the periphery of the external heat transfer means 132 in order to enhance the heat radiation or endothermic effect of the heat transfer member 132. In FIG. 3, arrows bent in the shape of "?" Indicate that ambient air is transferred to the internal heat transfer means 131 and the external heat transfer means 132 by the internal fan 121 or the external fan 122, respectively.

도 3에서는 내부팬(121) 및 외부팬(122)으로서, 크로스 플로우 팬(cross flow fan)이 채택되었으나, 내부열전달수단(131)과 외부열전달수단(132)에 공기를 공급할 수 있다면 팬의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 3, a cross flow fan is adopted as the internal fan 121 and the external fan 122. However, if air can be supplied to the internal heat transfer means 131 and the external heat transfer means 132, Is not particularly limited.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉난방 장치로서, 크로스 플로우 팬 대신 일반적인 바람개비 형태의 내부팬(121') 및 외부팬(122')이 설치되는 것을 제외하고, 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하다. 그리고 작동 방식 역시 제1 실시예와 특별한 차이가 없으므로, 제2 실시예에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 5 is a cooling / heating device according to a second embodiment of the present invention, except that an internal fan 121 'and an external fan 122' in the form of a general vane shape are provided instead of the cross flow fan. It is the same as the example. Since the operation mode is not different from the first embodiment, a detailed description of the second embodiment will be omitted.

열전 소자를 이용한 냉난방 장치에 있어서, 열전 소자에 열전달수단을 부착하고, 다시 팬을 설치하는 것 자체는 특별한 것이 없을 수 있다. 그렇지만, 종래기술에서는 IN 영역에 공급되는 공기의 온도를 조절하는데 있어서 열전 소자에 공급되는 전류를 조절함으로써 온도를 조절하는데 반하여, 본 발명에서는 열전 소자에 공급되는 전류의 양 자체는 변동시키지 않으면서, 내부팬(121)과 외부팬(122)에 의해 공급되는 공기의 속도를 제어함으로써(공급되는 영역의 단면적이 일정하므로, 유량을 제어하는 것으로도 볼 수 있음), 냉난방용으로 공급되는 공기의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다. 참고로 종래의 냉난방 장치에서도 팬의 구동 속도를 제어하기는 하지만, 이는 송풍량을 제어하기 위한 것으로서 온도를 정밀하기 제어하기 위한 것은 아니었다. In the cooling and heating apparatus using a thermoelectric element, there may be nothing special about attaching heat transfer means to the thermoelectric element and installing the fan again. However, in the prior art, the temperature is controlled by adjusting the current supplied to the thermoelectric element in adjusting the temperature of the air supplied to the IN region. In contrast, in the present invention, the amount of the current supplied to the thermoelectric element is not changed, By controlling the speed of the air supplied by the internal fan 121 and the external fan 122 (which may be regarded as controlling the flow rate because the sectional area of the region to be supplied is constant), the temperature of the air supplied for cooling and heating Can be precisely controlled. For reference, although the driving speed of the fan is controlled in the conventional heating and cooling apparatus, this is for controlling the air blowing amount and not for controlling the temperature precisely.

본 발명의 발명자는 열전 소자에 공급되는 전류의 크기를 일정하게 유지한 상태로, 내부팬(121)과 외부팬(122)에 의하여 공급되는 공기의 속도를 변화시켜 가면서 온도의 변화를 관찰하였고, 표 1에 개시된 것과 같이 내부팬(121)과 외부팬(122)의 속도 조합을 이용하면 열전 소자 자체는 전혀 제어하지 않아도 충분한 정도의 온도 조절이 가능함을 확인할 수 있었다. 참고로 표 1은 IN 영역을 난방하기 위한 방향으로 열전소자에 전류를 공급한 것이지만, IN 영역을 냉방하기 위한 방향으로 열전소자에 전류를 공급하고, 내부팬(121)과 외부팬(122) 만으로 냉방 온도를 조절하는 것이 가능할 것임은 통상의 기술자라면 자명하게 인식할 수 있을 것이다. 특히, 내부팬(121)은 공급되는 냉기 또는 온기의 풍량을 조절하는데 이용되므로, 실제 활용에 있어서는 목적하는 온도를 달성하는데 있어서 내부팬(121)에 의한 풍량은 고정값으로 두고, 외부팬(122)의 속도를 적극적으로 조절함으로써, 냉난방 온도와 풍량을 동시에 제어가능하게 됨을 알 수 있다. The inventor of the present invention observed the change in temperature while changing the speed of the air supplied by the internal fan 121 and the external fan 122 while keeping the magnitude of the current supplied to the thermoelectric element constant. It can be confirmed that the thermoelectric device itself can control the temperature to a sufficient degree without controlling it at all by using the combination of the speeds of the internal fan 121 and the external fan 122 as shown in Table 1. [ For reference, Table 1 shows that the current is supplied to the thermoelectric element in the direction for heating the IN region, but the current is supplied to the thermoelectric element in the direction for cooling the IN region, and only the internal fan 121 and the external fan 122 It will be appreciated by those of ordinary skill in the art that it is possible to control the cooling temperature. Particularly, since the internal fan 121 is used to adjust the air volume of the supplied cold air or warm air, in order to achieve the desired temperature in actual use, the air volume by the internal fan 121 is a fixed value, ), It is possible to control the cooling and heating temperature and the air volume at the same time.

즉, 아래의 표 1로부터 알 수 있다시피, 본 발명자는 목표 온도를 4~20℃까지 1℃ 단위로 변경시켜가면서 내부팬(121)에 의한 풍속과 외부팬(122)에 의한 풍속을 적절히 조절함으로써 목표로 하는 설정 온도를 달성할 수 있는 지 여부를 실험하였고, 그 결과 열전 소자 자체에 대한 별도의 제어가 없이도 충분한 온도 제어 성능을 얻어 낼 수 있음을 확인할 수 있었다.That is, as can be seen from Table 1 below, the present inventor adjusted the target temperature by 4 ° C to 20 ° C in units of 1 ° C and adjusted the air velocity by the internal fan 121 and the air velocity by the external fan 122 appropriately As a result, it was confirmed that sufficient temperature control performance can be obtained without any additional control on the thermoelectric device itself.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 6은 본 발명의 일 실시예의 작동 구조를 도시한 블록도이다. 사용자는 냉난방 장치의 입력부(450)의 냉방/난방 선택부(451)에서 냉방을 할 것인지 난방을 할 것인지 선택하게 되는데, 여기서 선택된 정보를 바탕으로 제어부(430)는 열전소자(440)에 공급되는 전류의 방향을 결정한다. 그리고 입력부(450)의 풍량 선택부에서 풍량을 선택하게 되면, 바로 내부팬(421)의 회전 속도가 결정된다. 내부팬(121)과 외부팬(122)은 구동모터에 의하여 작동되는데, 모터의 구동속도는 직접 구동 전압 자체를 변화시키거나, 또는 펄스폭 변조 방식(PWM)과 같은 구동모터 속도 조절 방식과 같이 이미 알려진 기술을 이용할 수 있으므로, 구체적인 구동모터 속도 조절 방식의 기술은 생략하도록 한다. 6 is a block diagram showing an operating structure of an embodiment of the present invention. The user selects whether the cooling / heating selector 451 of the input unit 450 of the heating / cooling unit 450 performs cooling or heating. Based on the selected information, the controller 430 controls the heating / Determines the direction of the current. When the air volume is selected in the air volume selection unit of the input unit 450, the rotation speed of the internal fan 421 is determined immediately. The internal fan 121 and the external fan 122 are driven by a driving motor. The driving speed of the motor is changed by directly changing the driving voltage itself or by adjusting the driving motor speed such as a pulse width modulation (PWM) Since a known technique can be used, the description of the specific driving motor speed regulation method is omitted.

입력부(450)의 설정 온도 선택부(453)를 통하여 IN 영역에 공급될 공기의 온도의 설정치가 결정되는데, 위 설정온도는 온도센서(461)와 풍량센서(430)를 통하여 얻어진 정보를 바탕으로 외부팬(122)의 구동 속도를 조절함으로써 얻어질 수 있다. The set temperature of the air to be supplied to the IN area is determined through the set temperature selector 453 of the input unit 450. The set temperature is determined based on the information obtained through the temperature sensor 461 and the air flow rate sensor 430 Can be obtained by adjusting the driving speed of the external fan 122.

참고로 위 온도센서(461)는 IN 영역에 공급되는 공기의 온도를 측정하기 위하여 내부팬(121) 부근, 구체적으로 내부팬(121)에 의해 송풍되는 공기가 직접 맞닿는 위치에 설치되는 것이 바람직하고, 풍량센서(430) 역시 내부팬(121) 또는 외부팬(122)에 의하여 가속된 공기가 직접 맞닿는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. For reference, the temperature sensor 461 is preferably installed near the internal fan 121 to measure the temperature of the air supplied to the IN area, specifically at a position where the air blown by the internal fan 121 directly contacts And the air flow sensor 430 may be installed at a position where the air accelerated by the internal fan 121 or the external fan 122 is in direct contact with the air.

앞에서는 내부팬(121)이 사용자가 입력한 풍량 설정치를 바탕으로 그 풍속이 고정되는 실시예를 두고 설명하였으나, 사용자가 풍량(풍속) 자체에는 큰 관심이 없고 단지 온도에만 관심이 있는 경우라고 한다면, 내부팬(121)과 외부팬(122) 모두가 온도 제어에 활용될 수 있고, 이 경우 훨씬 효과적으로 온도 제어가 이루어질 수 있음을 통상의 기술자라면 본 발명자가 실험을 통해 얻어낸 기술적 사상을 바탕으로 한다면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiment has been described above in which the internal fan 121 fixes the wind speed on the basis of the wind speed set value inputted by the user, if the user is not interested in the wind speed itself and is interested only in temperature , It can be seen that both the internal fan 121 and the external fan 122 can be utilized for temperature control, and in this case, temperature control can be performed more effectively. Based on the technical ideas obtained by the present inventor It will not be difficult to understand.

구체적으로 도 7을 참조하여 작동 방식을 구체적으로 살펴보면, 냉/난방 선택, 설정 온도, 설정 풍량을 입력받으면(단계 502), 여기서 얻어진 정보를 바탕으로 열전 소자에 전압을 인가하고, 내부팬(121) 또는 외부팬(122)의 구동을 시작한다(단계 503). 여기서 내부팬(121)의 구동 속도는 설정 풍량에 의하여 결정되는 것이고, 외부팬(121)의 구동 속도는 추후 설정온도와 센서에 의하여 측정된 온도와의 관계에 결정된다. 다음 단계로 센서를 통하여 풍속(또는 풍량) 및 온도를 측정하고(단계 504), 위 단계에서 측정된 온도와 설정온도의 차이가 오차한도보다 클 경우에는 외부팬(122)의 속도를 변화시킨 후(단계 506) 풍량 및 온도를 다시 측정하는 단계를 반복하고, 측정된 오도와 설정온도의 차이가 오차한도 이내에 들어올 경우 외부 팬 속도를 유지하게 된다(단계 507). More specifically, referring to FIG. 7, the operation method will be described in detail. Upon receiving the selection of cooling / heating, the set temperature, and the set air volume (step 502), voltage is applied to the thermoelectric element based on the obtained information, Or starts driving the external fan 122 (step 503). Here, the driving speed of the internal fan 121 is determined by the set air flow rate, and the driving speed of the external fan 121 is determined by the relationship between the later set temperature and the temperature measured by the sensor. In the next step, the wind speed (or air volume) and temperature are measured through the sensor (step 504). If the difference between the measured temperature and the set temperature is greater than the error limit, the speed of the external fan 122 is changed (Step 506). If the difference between the measured temperature and the measured temperature is within the error limit, the external fan speed is maintained (step 507).

측정된 온도가 설정온도와 차이가 있어 외부팬(122)의 속도를 변화시킬 때는 소정 크기 단위로 외부팬(122)의 속도를 변화시켜 가면서 온도 변화를 관찰하게 되는데, 측정된 온도와 설정온도의 차이가 적어지는 방향으로 변화할 수 있도록 외부팬(122)의 속도를 증가시키거나, 또는 감소시킬 수 있다. 즉, 예를 들면 외부팬(122)의 속도를 증가시켰더니 측정된 온도와 설정온도의 차이가 도리어 커졌다면, 바로 외부팬(122)의 속도를 감소시키는 방향으로 재설정할 수 있다. 물론 위 과정은 자동으로 이루어질 수도 있지만, 수동으로 외부팬(122)의 속도를 변화시켜가면서 온도를 관찰함으로써 이루어질 수도 있다. When the measured temperature is different from the set temperature and the speed of the external fan 122 is changed, the temperature change is observed while changing the speed of the external fan 122 in units of a predetermined size. The speed of the external fan 122 can be increased or decreased so that the difference can be reduced. That is, if the speed of the external fan 122 is increased, for example, if the difference between the measured temperature and the set temperature becomes larger, the speed of the external fan 122 can be immediately reset. Of course, the above process may be performed automatically, but may be performed by manually observing the temperature while changing the speed of the external fan 122 manually.

참고로 위에서 제시된 실시예와는 다르게 사용자가 IN 영역에 공급되는 온풍 또는 냉풍의 풍량 자체에는 관심이 없는 경우로는, 내부팬(121)의 풍속은 사용자에 의하여 결정되는 것이 아니라, 내부팬(121) 역시 외부팬(122)과 마찮가지로 단계506에서 그 구동 속도가 지속적으로 변화되어가며 목표로 하는 온도 설정치에 도달하는데 직접적으로 기여하게 될 것임을 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다.Unlike the above embodiment, when the user is not interested in the air volume of the hot air or cool air supplied to the IN area, the wind speed of the internal fan 121 is not determined by the user, Will also be appreciated by those of ordinary skill in the art that, as with external fan 122, it will directly contribute to reaching the target temperature setpoint at step 506 as the drive speed is continuously varied.

위 과정에서 열전 소자에 인가되는 전압의 크기는 전혀 건들지 아니하고, 단지 내부팬(121)과 외부팬(122)의 구동 속도를 제어하여 온도를 제어할 수 있게 되므로, 종래에 열전 소자에 공급되는 전압의 크기를 조절하는 방식에 비하여 간편하고 정확하게 온도 제어가 가능하게 된다는 점에 기술적 의의가 있다. In the above process, the voltage applied to the thermoelectric element does not touch at all, and the temperature can be controlled by controlling the driving speed of the internal fan 121 and the external fan 122. Therefore, It is technically significant that the temperature can be controlled easily and accurately in comparison with the method of controlling the size of the liquid.

100: 냉난방 장치 121: 내부팬
122: 외부팬 131: 내부열전달수단
132: 외부열전달수단 140: 열전 소자
430: 제어부 450: 입력부
451: 냉방/난방 선택부 452: 풍량 선택부
453: 설정 온도 선택부 461: 온도센서
462: 풍속센서
100: Heating / cooling device 121: Internal fan
122: external fan 131: internal heat transfer means
132: external heat transfer means 140: thermoelectric element
430: control unit 450:
451: cooling / heating selection unit 452: air volume selection unit
453: set temperature selection unit 461: temperature sensor
462: wind speed sensor

Claims (5)

열전 소자를 이용한 냉난방 장치에 관한 것으로서,
전압이 인가되는 방향에 따라 냉각 기능 또는 방열 기능을 가지는 열전 소자(140);
상기 열전 소자의 일면에 구비된 내부열전달수단(131);
상기 열전 소자의 타면에 구비된 외부열전달수단(132);
상기 내부 열전달수단에 공기를 공급하는 내부팬(121);
상기 외부열전달수단에 공기를 공급하는 외부팬(122);
상기 내부팬(121) 및 외부팬(122)의 구동속도와 냉난방 온도를 조절하기 위한 제어부(430)를 포함하되,
상기 제어부는 내부팬(121)과 외부팬(122)의 구동속도를 조절함으로써, 냉난방 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 열전 소자를 이용한 냉난방 장치.
The present invention relates to a heating and cooling apparatus using a thermoelectric element,
A thermoelectric element 140 having a cooling function or a heat dissipation function according to a direction in which a voltage is applied;
Internal heat transfer means (131) provided on one surface of the thermoelectric element;
External heat transfer means (132) provided on the other surface of the thermoelectric element;
An internal fan (121) for supplying air to the internal heat transfer means;
An external fan 122 for supplying air to the external heat transfer means;
And a controller (430) for controlling the driving speed and the cooling / heating temperature of the internal fan (121) and the external fan (122)
Wherein the controller controls the cooling / heating temperature by adjusting a driving speed of the internal fan (121) and the external fan (122).
청구항 1에 있어서, 상기 열전 소자(140)에 인가되는 전압의 크기는 고정된 것을 특징으로 하는 열전 소자를 이용한 냉난방 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the voltage applied to the thermoelectric element (140) is fixed.
청구항 2에 있어서, 상기 내부팬(121)의 구동속도는 사용자에 의하여 설정된 풍량에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 열전 소자를 이용한 냉난방 장치.
The cooling / heating apparatus using the thermoelectric device according to claim 2, wherein the driving speed of the internal fan (121) is determined by an air volume set by a user.
청구항 3에 있어서, 상기 제어부는 온도 센서(461)로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 기설정된 오차한도보다 클 경우 외부팬의 구동속도를 변화시킨 후 다시 온도 센서로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 오차한도보다 큰 지 여부를 다시 확인하되, 온도 센서로부터 제공되는 온도 정보와 설정 온도의 차이가 기설정된 오차한도보다 작게 될 경우 외부팬의 구동 속도를 더 이상 변화시키지 않고 그대로 유지하는 것을 특징으로 하는 열전 소자를 이용한 냉난방 장치.
4. The method of claim 3, wherein the control unit changes the driving speed of the external fan when the difference between the temperature information provided from the temperature sensor (461) and the set temperature is greater than a predetermined error limit, If the difference between the temperature information provided from the temperature sensor and the set temperature becomes smaller than the predetermined error limit, the driving speed of the external fan is kept unchanged Wherein the thermoelectric module is a thermoelectric module.
청구항 1에 있어서, 상기 내부열전달수단(131)과 상기 외부열전달수단(132)의 사이에는 단열벽이 개재된 것을 특징으로 하는 열전 소자를 이용한 냉난방 장치. The heating / cooling apparatus using the thermoelectric device according to claim 1, wherein a heat insulating wall is interposed between the internal heat transfer means (131) and the external heat transfer means (132).
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