KR20200015345A - 냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치 - Google Patents

냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200015345A
KR20200015345A KR1020180147813A KR20180147813A KR20200015345A KR 20200015345 A KR20200015345 A KR 20200015345A KR 1020180147813 A KR1020180147813 A KR 1020180147813A KR 20180147813 A KR20180147813 A KR 20180147813A KR 20200015345 A KR20200015345 A KR 20200015345A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
cooling
absorbing
vehicle
heat
Prior art date
Application number
KR1020180147813A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102207199B1 (ko
Inventor
슈안솅 첸
Original Assignee
슈안솅 첸
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 슈안솅 첸 filed Critical 슈안솅 첸
Publication of KR20200015345A publication Critical patent/KR20200015345A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102207199B1 publication Critical patent/KR102207199B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457—Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478—Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/0065—Control members, e.g. levers or knobs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/021—Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/023—Mounting details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025—Removal of heat
    • F25B2321/0251—Removal of heat by a gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025—Removal of heat
    • F25B2321/0252—Removal of heat by liquids or two-phase fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

적어도 하나의 열전 냉각칩, 냉각 서쿨레이터, 열 방출 장치, 및 전력 공급 및 온도-제어 장치를 포함하고, 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치가 개시된다. 상기 열전 냉각칩은 전기를 공급받도록 상기 전력-공급 및 온도-제어 장치에 전기적으로 연결된 전기 입력 단부를 가지며, 저온 생성면을 형성하는 단부와 열 생성면을 형성하고 저온 생성면에 대향하는 단부를 가지도록 전력이 공급된다. 상기 냉각 서쿨레이터는 온도-저하 전도핀들이 그 위에 분포된 표면과, 온도-흡수 물 탱크, 온도-흡수 전도판, 팬, 및 물 흐름 속도를 증가시키기 위한 전기적인 물 펌프를 가지는 보조 온도 전달 장치를 가지는 튜브-권취 순환 박스를 포함한다. 상기 튜브 권취 순환 박스는 배관을 통해 온도-흡수 전도 판과 적층된 온도-흡수 물 탱크에 연결된다.

Description

냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치 {VEHICLE AIR-CONDITIONING DEVICE USING SEMICONDUCTOR AS COOLING CORE}
본 발명은 일반적으로 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조장치에 대한 것으로, 특히 발명자에 의하여 착안된 종래 발명을 차량 공조 장치에 더욱 양호하게 사용하도록 향상시키기 위하여, 열 전달 핀들이 위에 분포된 표면을 가지는 튜브-권취 순환 박스, 팬, 및 전기적인 물 펌프를 가지는 보조 온도 전달 장치로 이루어진 냉각 서쿨레이터, 열 방출 장치, 및 전력 공급 및 온도-제어 장치와 결합하여, 전기 공급에 의하여 작동할 때, 한편으로 가열하고 다른 한편으로 냉각하는 열전 냉각칩의 특성을 이용함으로써, 자동차에 적용할 수 있는 새로운 온도 조정가능한 냉/열 교환기 구조물에 대한 것이다.
공지의 자동차 냉각/가열 장치는 도 1 도시와 같은 공지의 자동차 공조 회로를 포함하는 구조물을 가지며, 이는 냉각 및 공조 기능을 제공하기 위하여 냉각 순환의 핵심으로서 압축기와 냉매를 사용한다. 냉각 공조 배관 회로는 루프 형태로 냉매 저장 탱크(1), 팽창 밸브(2), 증발기(3), 압축기(4), 및 응측기(5)를 연속으로 연결함으로써 형성된다. 냉매는 체적 팽창을 통해 고압 중간-온도의 액체 형태로부터 고압 중간-온도의 가스 형태로, 이어서 증발에 의하여 저압 저온 액체 형태로 이송되어 압축기(4) 내로 유동한다. 압축기(4)에 의하여 압축됨으로써, 고압 고온 가스 형태가 발생되고 응측기(5)로 공급되어, 여기서 고압 중간 온도 액체 형태로 복귀 이송되도록 응축이 발생되어 냉매 저장탱크(1)로 복귀 이송된다. 그러한 순환이 반복된다. 냉매 증발 공정 동안, 열이 흡수되고 냉각된 공기 흐름이 생성되어 차량 내부로 압송되고 차량 내부의 온도를 저하시킨다. 냉매 응축 공정 동안, 차량 내부의 고온은 외부로 방출된다. 압축기(4)는 부피가 크고 무거우므로, 차량에 의하여 증가된 하중이 지탱된다. 더우기, 압축기(4)의 작동은 소음을 발생하고 다량의 전기를 소비하므로, 차량 작동의 에너지 효율은 간접적으로 저하된다. 차량 공조 장치의 충분한 냉/열(cold/heat) 교환 성능을 보장하기 위하여, 차량을 보다 에너지 절약적으로 작동하면서, 공조 구조물의 중량을 경량화하는 것이 발명자가 지향하는 하나의 목표이다.
본 발명자는 이전에 반도체 기반 전기 냉각/가열 기구를 제안하였으며, 이는 2007년 8월 7일에 미국 특허 제7,251, 943호로 허여되었다. 그러한 특허는 기본적으로 간단한 그리고 효율적인 구조물 배치를 가지는 기구를 제공하며; 그러나, 냉각/가열 교환 순환 성능의 면에서 추가적인 향상이 이루어질 수 있다. 이후, 발명자는 대만 특허청에 하나의 특허 출원을 제출하였으며, 이는 2016년 7월 19일자로 제105122672호의 출원 번호가 부여되었다. 대만 특허출원은 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 냉각/가열 순환 머신을 개시하고, 이는 향상된 냉각/가열 순환 메카니즘과 향상된 열 교환 효율을 제공하며, 그러한 출원은 대만 특허가 허여되었으며, 그 구체적인 내용은 도 2와 3에 제공되고 이들은 각각 그러한 장치 및 장치의 구조적인 배치에 의하여 발생되는 순환을 예시한다.
이 장치는 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 공조 장치이고 적어도 하나의 열전 냉각칩(100, 101), 냉각 서쿨레이터(200), 열 방출 장치(300), 및 전력 공급 및 온도 제어 장치(500)를 포함하고, 그로부터 전기를 공급받기 위하여 전력 공급 및 온도 제어 장치(500)에 전기적으로 연결된 전기 공급 터미널에 의하여, 열전 냉각칩(100,101)들은 저온 생성면을 형성하는 일 단부와 저온 생성면에 반대이고 열 생성면을 형성하는 반대 단부를 가진다. 저온 생성면은 냉각 서쿨레이터(200)에 견고하게 결합되고 열 생성면은 열 방출 장치(300)에 견고하게 결합된다. 냉각 서쿨레이터(200)와 열 방출장치(300)는 각각 그 표면에 분포된 열 전달핀(201, 202, 301, 302)을 포함하는 튜브-권취 순환 박스(203, 303), 팬(205, 305), 및 물 흐름을 가속하기 위한 전기적인 물 펌프(402, 403)를 특히 구비하는 보조 온도전달장치(400, 401)로 이루어진다. 튜브-권취 순환 박스(203, 303)의 내부 챔버는 내부에 물을 수용하여 보관한다.
온도-흡수(temperature-receiving) 전도판(204, 304)들이 견고하게 결합하여 열전 냉각칩(100, 101)의 반대 표면에 위치된다. 팬(205, 305)은 열 전달 핀(201, 202, 301, 302)들의 둘레에 배치된다. 전기적인 물 펌프(402, 403)는 튜브-권취 순환 박스(203, 303)를 관통하여 압송된 흐름을 순환시키도록 적절한 위치에 배치된다. 전력-공급 및 온도 제어장치(500)는 열전 냉각칩(100, 101)에 전기적으로 연결된 전기 공급 출력 터미널과 전력 공급장치에 전기적으로 연결된 전기 입력 터미널을 가진다. 제어 패널에는 소정의 일정한 온도를 설정하거나 또는 온도 상승 또는 저하의 제어를 제공하여 열 방출 장치와 냉각 서쿨레이터를 통한 냉/열 공기 온도 교환 정도를 제어하여, 냉/열 순환 효율의 강제적인 증가를 달성하기 위한 냉각/가열 공조 시스템을 구성하기 위하여, 통전 스위치(501), 온도 상승/저하 제어 스위치(502), 및 항온 스위치(503)를 포함하는 주 제어 인터페이스 장치(504)가 그 위에 제공된다. 그러한 구조물 장치는 일반적으로 이동할 수 없는 냉장고 및 건축 공간에 적용하도록 작용할 수 있다. 그러나, 세단(sedan)의 경우, 그러한 구조물은 여전히 부피가 크고 중량이 무겁다. 이와 같이, 차량의 특성에 합치하기 위하여 추가적인 개선이 필요하므로, 특히, 차량이 이동할 때, 공기 흐름은 자동으로 엔진실 내부로 이동하여 엔진실을 관통해서 승객실로부터 열이 방출되는 특성을 제공할 수 있다. 그러한 구조물에서, 열 방출 장치(300)는 차량의 하중을 감소시키고 이로써 차량의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 공냉 장치에 의하여 실현될 수 있다.
종래의 차량 공조장치는 부피가 크고 무거우며, 큰 소음을 생성하고, 대량의 전력을 소비하는 압축기를 포함하는 문제에 비추어, "냉각 코어로서 반도체를 사용하는 냉/열 순환 머신"에 대한 본 발명의 이전의 발명은, 충분한 냉/열 교환 순환 효율을 확실히 제공하도록 제공되었으나, 자동차에 직접 사용될 수 없었다. 그래서 자동차에 적용하기 위하여 더 경량이면서 부피가 작은 구조물이 요구되었다. 따라서, 발명자는 여기 설명되고 청구되는 바와 같은 발명을 제공하기 위하여 연구 및 조사에 더욱 노력하였다.
따라서, 본 발명은 이전의 발명를 기초로 이루어졌고 추가로 자동차 또는 차량과 함께 사용하는 필요를 충족하기 위하여 개선되었으며 이로써 냉각 코어로서 반도체를 사용하고, 적어도 하나의 열전 냉각칩, 냉각 서쿨레이터, 열 방출 장치, 및 전력 공급 및 온도-제어 장치를 포함하는 차량의 공조장치를 제공하며, 그로부터 전기를 공급받도록 전력-공급 및 온도-제어 장치에 전기적으로 연결된 전력-입력 터미널을 가지는 열전 냉각칩이 저온 생성면을 발생하는 일 단부와 저온 생성면에 대향하고 열 생성면을 형성하는 반대 단부를 가진다. 저온 생성면은 냉각 서쿨레이터에 밀접하게 결합되고 열 생성면은 열 방출 장치에 밀접하게 결합된다. 냉각 서쿨레이터는 표면을 가지는 튜브-권취 순환 박스를 포함하고 그 위에 온도-저하(temperature-reduction) 전도핀들이 분포되고, 온도-흡수 물 탱크, 온도-흡수 전도판, 팬들, 및 물 흐름을 가속하기 위한 전기적인 물 펌프를 포함하는 보조적인 온도 전달장치가 설치된다.
순환 배관을 통해 튜브-권취 순환 박스에 연결된 온도-흡수 물 탱크는 열전 냉각칩의 냉각 표면에 견고하게 결합된 온도-흡수 전도판과 적층된다. 팬들은 온도-저하 전도 핀들의 주변 영역에 배치되고 온도-저하 전도핀들이 배치된 튜브-권취 순환 박스를 관통하여 순환하도록 차량 승객실 내부의 공기를 구동한다. 전기적인 물 펌프는 튜브-권취 순환 박스로부터 온도-흡수 물 탱크로의 압송된 물 흐름의 복귀가 그를 관통하여 이루어지는 파이프의 적절한 위치에 장착된다. 열 방출 장치는 차량 엔진실 내측의 열-방출 팬과 열-방출 팬 전방의 공기 필터 스크린을 포함한다. 전력-공급 및 온도-제어 장치는 열전 냉각칩에 전기적으로 연결된 전력-공급 출력 터미널과 차량 전원 공급부에 전기적으로 연결된 전기 입력 터미널을 가진다. 주 제어 인터페이스 장치는 일정한 온도를 제공하거나 또는 온도 상승 또는 저하를 위한 제어를 제공하여 열 방출 장치 및 냉각 서쿨레이터에 의하여 차량 승객실의 내측 및/또는 외부의 공기 온도를 제어하는 냉/열 공조 시스템을 설정하기 위하여 항온 스위치를 제공하거나 또는 설정하기 위하여 통전 스위치, 온도 상승/저하 제어 스위치, 및 항온 제어 스위치가 위에 설치된 패널을 포함하고, 이로써 발명자에 의하여 이루어진 이전 발명가 부피가 크고 무거우며, 차량 하중을 증가시키고, 소음을 생성하고, 차량 작동의 에너지 효율의 저하를 야기하는 압축기에 의존하는 종래 차량의 공조 시스템의 단점들이 없는 차량 공조 시스템으로 더욱 적합하도록 향상될 수 있으며, 이는 본 발명의 주요 목적이다.
추가로, 본 발명에 따른 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조 장치에서, 온도-흡수 전도판이 위에 적층된 온도-흡수 물 탱크의 내벽에는 온도-흡수 물 탱크에 수용된 물에 도달하여 내부로 연장하도록 서로 밀접하게 배치된 다수의 열 전달 판들을 운반하고 그로부터 돌출하고 매달리는 바 몸체를 포함하는 온도-저하 전달 바가 구비되므로, 열전 냉각칩의 저온 생성면에 의하여 생성된 저온을 온도-흡수 전달판을 통해 온도-흡수 물 탱크로 전달함에 있어서, 배관을 통해 튜브-권취 순환 박스로부터 온도-흡수 물 탱크 내로 복귀하여 흐르는 물의 온도를 신속히 저하시키기 위하여 열-전달 및 온도-저하 표면 영역을 팽창시키기 위하여 온도-흡수 전달 바가 작용하고, 이로써 차량 승객실의 냉각 효율을 더욱 신속하게 저하시키며, 이는 본 발명의 또 다른 목적이다.
추가로, 본 발명에 따른 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조 장치에서, 온도-흡수 전도판은 효과적으로 저온 생성면의 낮은 온도를 전달하도록 우수한 열 전도성을 가지는 알루미늄 합금으로 제조되거나 또는 포함하며, 이는 본 발명의 추가적인 목적이다.
추가로, 본 발명에 따른 냉각 칩을 반도체로 사용하는 차량 공조 장치에서, 튜브-권취 순환 박스의 온도-저하 전도 핀들의 주변 영역에 배치된 팬들은 냉각 공기가 차량 승객실로 그를 통해 송풍되는 공간 영역을 팽창시키기 위하여 교차 흐름을 포함한다.
상기 목적들과 요지는 단지 본 발명의 간략한 소개를 제공한다. 이 기술 분야의 보통의 전문가에게 명백하게 되는, 본 발명의 이들 및 다른 목적들과 본 발명 자체를 충분히 이해하기 위하여, 본 발명의 이하의 상세한 설명 및 특허청구범위는 첨부 도면들과 관련하여 판독되어야 한다. 명세서와 도면을 관통하여 동일한 참조 부호들은 동일하거나 유사한 부분을 표시한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명에 의한 냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치는 기존의 차량 공조 시스템에 공통으로 사용되고 큰 중량과 부피를 가지면서 상당한 양의 소음을 발생시키는 압축기를 필요로 하지 않으므로 차량 작동의 에너지 효율을 향상시키면서 작동 소음은 감소되는 장점이 있다.
또한 온도-흡수 전도판으로부터 돌출된 다수의 열 전달 판들이 설치된 온도 저하 전달 바(29)가 온도-흡수 물 탱크 안에 구비되므로 튜브-권취 순환 박스로부터 복귀 유동하는 물의 온도를 신속하게 저하시켜 냉각 효율이 우수하다.
본 발명의 많은 다른 이점들과 특징들은 도시된 첨부의 도면들과 상세한 설명을 참조하여 본 발명의 원리를 구현하는 바람직한 구조적인 실시예에 따라 당업자에 의해 명확해질 것이다.
도 1은 종래의 차량 공조 배관 회로도이다.
도 2는 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 발명자의 이전 발명의 냉/열 순환 장치에서 발생된 순환을 예시하는 다이아그램도이다.
도 3은 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 발명자의 이전 발명의 냉/열 순환 장치를 도시하는 다이아그램도이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 코어로서의 반도체를 이용한 차량용 공조 장치에서 발생하는 순환을 설명하기위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조 장치를 도시하는 다이아그램도이다.
이하의 상세한 설명은 단지 예시적인 실시예들이며, 어느 방식으로나 본 발명의 범위, 적용가능성 또는 구조를 한정하려는 것이 아니다. 오히려, 이하의 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예를 실시하기 위한 편리한 예를 제공한다. 상세한 설명들에 대한 다양한 변경이 설명된 요소들의 기능 및 배치에서 첨부의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
도 1은 많은 결점들을 보여주는 압축기를 포함하는, 종래의 차량 공조 배관 회로를 도시한다. 도 2와 3은 발명자의 이전 발명에 따라 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 냉/열 순환 머신의 구조를 제공하며, 경량 및 소형이 아닌 그의 결점들은 위에서 설명되었고, 따라서 여기서 추가적인 설명은 필요하지 않다.
도 4는 본 발명에 따라 냉각 코어로서 반도체를 사용한 차량 공조 장치에서 발생하는 순환을 예시하는 다이아그램도이다. 본 발명에 따른 차량 공조 장치를 도시하는 도 5를 추가적으로 참고하면, 이들 도면들은 본 발명에 따라 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조 장치가 적어도 하나의 열전 냉각 칩(10, 11)과, 냉각 서쿨레이터(20), 열 방출 장치(30), 및 전력-공급 및 온도-제어 장치(50)를 포함하는 것을 도시한다. 열전 냉각 칩(10, 11)들은 그의 일 단부에서 저온 생성면을 생성하고 저온 생성면에 대향하는 일 단부에서 열 생성면을 발생하도록 구동되기 위하여 그로부터 전기를 공급받는 전력-공급 및 온도-제어 장치(50)에 전기적으로 연결되는 전기 수용 단부를 가진다. 저온 생성면은 냉각 서쿨레이터(20)에 밀접하게 설치되고, 열 생성면은 열 방출 장치(30)에 밀접하게 배치된다.
냉각 서쿨레이터(20)는 표면 위에 전체적으로 분포된 온도-저하 전도 핀(21, 22)들을 가지는 튜브-권취 순환 박스(23), 온도-흡수 물 탱크(24), 온도-흡수 전도 판(25), 팬(26, 27)들, 및 물 흐름의 속도를 증가시키기 위한 전기적인 물 펌프(41)를 가지는 보조 온도 전달 장치(40)를 포함하고, 순환 방식으로 배관을 통해 튜브-권취 순환 박스(23)에 연결되는 온도-흡수 물 탱크(24)는, 열전 냉각 칩(10, 11)들의 저온 생성면과 견고하게 접촉하여 온도-흡수 전도판(25)과 적층되고, 팬(26, 27)들은 온도-저하 전도 핀(21, 22)들의 주변 영역에 배치된다.
팬(26, 27)들은 차량 내부 공기를 내부에 온도-저하 전도핀(21, 22)들이 제공된 튜브-권취 순환 박스(23)를 거쳐서 순환시키거나 또는 튜브-권취 순환 박스(23)로 이동시킨다.
전기적인 물 펌프(41)는 펌핑 된 유동을 다시 온도-흡수 물 탱크(24)로 순환시키는 튜브-권취 순환 박스(23)의 배관 상 적절한 위치에 장착된다.
열 방출 장치(30)는 차량 엔진실에 배치된 열-방출 팬(31) 및 열 방출 팬의 전방에 배치된 공기 필터 스크린(32)으로 이루어지고, 도 5 도시와 같이, 열 방출 팬(31)은 직립으로 배치되고 열전 냉각 칩(10, 11)의 열 생성면 위에 또는 근접하게 위치된다.
전력-공급 및 온도-제어 장치(50)는 열전 냉각 칩(10, 11)에 전기적으로 연결된 전력 공급 출력 터미널과 차량 전력 공급부에 전기적으로 연결된 전력 입력 터미널을 가지고, 주 제어 인터페이스 장치(54)가 포함되고, 이는 통전 스위치(51), 온도 상승/저하 제어 스위치(52), 및 항온 제어 스위치(53)를 포함하는 제어 패널을 포함하며, 이 항온 제어 스위치는 소정의 일정한 온도를 제공하거나 또는 설정하거나 또는 온도 상승 또는 저하를 위한 제어를 제공하여 열 방출 장치 및 냉각 서쿨레이터에 의하여 엔진실 외부 또는 내부의 공기 온도를 제어하는 냉/열 공조 제어 패널 위에 배치되어 시스템을 설정하도록 제어 패널 위에 배치된다.
도 4 및 5 도시와 같이, 팬(26, 27)들은 차량 내부 공간(60)의 공기를 순환을 위하여 구동하여 온도를 저하시킨다. 더우기, 대안으로서, 통전 스위치(51), 온도 상승/저하 제어 스위치(52), 및 전력-공급 및 온도-제어 장치(50)의 항온 제어 스위치(53)는 차량에 적용하기 위한 발명자의 이전의 발명에 대해 향상된 장치를 제공하기 위하여 차량 내부 공간(60)에 배치된 공조 대시보드의 온도 제어/조정 작동 인터페이스로서 단순히 기능하거나 통합될 수 있다.
추가로, 본 발명의 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량 공조 장치에서, 온도-흡수 전도판(25)이 그 위에 적층된 온도-흡수 물 탱크(24)의 내벽에는 추가로 또는 대안적으로 그로부터 돌출하여 매달리는 바 몸체를 포함하고 온도-흡수 물 탱크(24)에 수용된 물로 연장하여 도달하도록 서로 근접하게 배치된 다수의 열 전달 판(28A, 28B)들을 지지하는 온도 저하 전달 바(29)가 구비되므로, 열전 냉각 칩(10, 11)들의 저온 생성면에 의하여 생성된 저온을 온도-흡수 전도판(25)을 관통하여 온도-흡수 물 탱크(24) 내로 전달함에 있어서, 온도-저하 전달 바(29)가 배관을 통해 튜브-권취 순환 박스(23)로부터 온도-흡수 물 탱크(24) 내로 복귀 유동하는 물의 온도를 신속하게 저하시키기 위한 열-전달 및 온도 저하 표면 영역으로 확장시키도록 기능한다.
또한, 온도-흡수 전도판(25)은 저온 생성면의 저온을 효과적으로 전달하기 위하여 열전도성이 우수한 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있거나 알루미늄 합금으로 만들어 질 수 있다. 튜브-권취 순환 박스(23)의 온도-저하 전도핀(21, 22)들의 주변 영역에 배치된 팬(26, 27)들은 교차 흐름 팬 또는 다른 유형의 팬일 수 있으므로 전체 장치는 차량 공조 시스템에 공통으로 사용되고 큰 중량을 가지며 상당한 양의 소음을 발생할 수 있는 압축기를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명은 간접적으로 차량 작동의 에너지 효율을 향상시키는 것을 지원하고 및 공조 시스템의 작동에서의 소음 감소 효과가 달성될 수 있다.
위에 설명된 각각의 요소들, 또는 둘 이상이 같이 또한 위에 설명된 유형과 다른 다른 유형의 방법들에서 유용한 용도를 발견할 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 소정의 신규한 특징들이 도시되고 설명되었으며 첨부의 특허청구범위에 기재되었지만, 위의 상세한 사항으로 한정하려는 것은 아니다. 예시된 장치의 형태 및 세부 사항들 그리고 그 작동에서 이 기술 분야의 통상의 기술자들에 의하여 다양한 생략, 수정, 대체 및 변화들이 본 발명의 특허청구범위로부터 전혀 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.
10, 11: 열전 냉각칩 20: 냉각 서쿨레이터
21, 22: 온도-저하 전도핀 23: 튜브-권취 순환 박스
24: 온도-흡수 물탱크 25: 온도-흡수 전도판
26, 27: 팬 28A, 28B: 열 전달 판
29: 온도 저하 전달 바
30: 열 방출 장치 31: 열-방출 팬 32: 공기 필터 스크린
40: 온도 전달 장치 41: 물 펌프
50: 전력-공급 및 온도-제어 장치 60: 차량 내부 공간

Claims (3)

  1. 적어도 하나의 열전 냉각칩, 냉각 서쿨레이터, 열 방출 장치, 및 전력 공급 및 온도-제어 장치를 포함하고 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치로서,
    상기 열전 냉각칩은 전기를 공급받도록 상기 전력-공급 및 온도-제어 장치에 전기적으로 연결된 전기 공급 단부를 가지며, 저온 생성면을 형성하는 단부와 저온 생성면에 대향되는 열 생성면을 형성하는 단부를 가지도록 전력이 공급되며, 상기 저온 생성면은 상기 냉각 순환기에 근접하게 배치되고, 상기 열 생성면은 상기 열 방출 장치에 근접하게 배치되며;
    상기 냉각 서큘레이터는 온도-저하 전도핀들이 그 위에 분포된 표면과, 온도-흡수 물탱크, 온도-흡수 전도판, 팬, 및 물 흐름 속도를 증가시키기 위하여 전기적인 물 펌프를 가지는 보조 온도 전달 장치를 가지는 튜브-권취 순환 박스를 포함하고, 순환하는 방식으로 배관을 통해 튜브-권취 순환 박스에 연결된 상기 온도-흡수 물 탱크는 상기 열전 냉각칩의 저온 생성면에 밀착하여 상기 온도-흡수 전도판과 적층되고, 상기 팬은 상기 온도 저하 전도핀들의 주변 영역 위에 배치되고 내부에 상기 온도-저하 전도핀들이 구비된 튜브-권취 순환 박스를 관통해 흘러 순환함으로써 차량 내부를 향하여 공기를 구동하며, 상기 전기적인 물 펌프는 상기 온도-흡수 물 탱크로 압송된 흐름을 복귀 순환시키는 상기 튜브 권취 순환 박스의 배관에 정해진 위치에서 장착되며;
    상기 열 방출 장치는 차량 엔진실에 배치된 열-방출 팬과, 열-방출 팬의 전방에 배치된 공기 필터 스크린을 포함하고, 상기 전력 공급 및 온도 제어 장치는 열전 냉각칩에 전기적으로 연결된 전력 공급 출력 터미널과, 차량의 전원 공급부에 전기적으로 연결된 전력 입력 터미널을 가지며, 통전 스위치, 온도 상승/저하 제어 스위치, 및 항온 제어 스위치가 위에 설치된 패널을 포함하는 주 제어 인터페이스 장치가 정해진 고정 온도를 설정하거나 또는 온도를 증감 제어하기 위하여 설치되어 상기 열 방출 장치 및 상기 냉각 서큘레이터를 통해 차량 엔진실 내외에서 정해진 저온/호스트 온도를 달성하는 것을 특징으로 하는 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    온도-흡수 전도 판이 그 위에 적층된 온도-흡수 물 탱크의 내벽에는 온도-흡수 전도 판으로부터 돌출되어 상기 온도-흡수 물 탱크에 수용된 물안에 도달하는 바 몸체와,
    상기 바 몸체에 매달리며 서로 밀접하게 배치된 다수 열 전달 판들을 포함하는 온도-저하 전달 바가 제공되는 것을 특징으로 하는 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 튜브-권취 순환 박스의 온도-저하 전도 핀들의 주변 영역에 배치된 팬은 교차 흐름 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치.
KR1020180147813A 2018-08-03 2018-11-26 냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치 KR102207199B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107127027A TWI651463B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一種以半導體為致冷核心之車用空調設備
TW107127027 2018-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200015345A true KR20200015345A (ko) 2020-02-12
KR102207199B1 KR102207199B1 (ko) 2021-01-26

Family

ID=65405175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180147813A KR102207199B1 (ko) 2018-08-03 2018-11-26 냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11110774B2 (ko)
JP (1) JP3225428U (ko)
KR (1) KR102207199B1 (ko)
CN (2) CN209176470U (ko)
TW (1) TWI651463B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI651463B (zh) * 2018-08-03 2019-02-21 陳傳生 一種以半導體為致冷核心之車用空調設備
ES1234069Y (es) * 2019-07-04 2019-11-15 Ioan Danut Telechi Dispositivo de climatizacion peltier
CN112739162B (zh) * 2020-12-23 2023-01-03 江苏明茂新能源科技有限公司 一种高效光伏充电桩
CN113071288B (zh) * 2021-04-28 2022-06-14 吉林大学 一种太阳能车载辅助空调系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990046726A (ko) * 1999-04-19 1999-07-05 전찬구 열전소자를이용한공기조화기
KR20030067228A (ko) * 2002-02-07 2003-08-14 엘지전자 주식회사 열전모듈을 이용한 공기조화기
KR20030068981A (ko) * 2002-02-19 2003-08-25 주식회사 위닉스 정수기용 반도체 냉각장치

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL296035A (ko) * 1962-08-03
JPH0747441B2 (ja) * 1990-01-13 1995-05-24 名古屋精工株式会社 ケーブル懸架機構
WO2002086980A1 (en) * 2001-04-24 2002-10-31 Top-Cool Holding B.V. Electric cooling device
NL1018493C1 (nl) * 2001-07-09 2003-01-10 Marcus Jozef Gertrudi Zelissen Eenvoudige en goedkope elektrische airco voor voertuigen.
CN1743766A (zh) * 2005-09-23 2006-03-08 陈传生 运用半导体冷暖电器
CN101046320A (zh) * 2006-03-27 2007-10-03 海尔集团公司 一种采暖热水两用装置
CN101240924A (zh) * 2007-02-07 2008-08-13 北京健祥文化有限公司 汽车电子冷暖空调
TWM318707U (en) * 2007-04-04 2007-09-11 Infinity Digital Integrated Te Air conditioning device
CN101294731A (zh) * 2007-04-27 2008-10-29 刘光辉 无压缩机汽车电子空调
CN201093652Y (zh) * 2007-09-26 2008-07-30 张宝山 车用半导体式空调器
US20100031674A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Charles Aldrich TE liquid cooler
TWM384298U (en) * 2009-12-29 2010-07-11 Chen Zi Hua Cold/hot dual-purposed temperature-adjusting device
JP5773907B2 (ja) * 2012-02-17 2015-09-02 三菱電機株式会社 半導体装置およびその冷却システム
US20150128614A1 (en) * 2012-05-08 2015-05-14 Sheetak, Inc. Thermoelectric heat pump
KR101371755B1 (ko) * 2012-12-14 2014-03-10 갑을오토텍(주) 차량의 공조장치
CN104896628A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 湖南省神童电器有限公司 环保节能换气多用电子空调器
WO2015167078A1 (ko) * 2014-04-29 2015-11-05 주식회사 대창 차량용 공기 청정 장치
TWI599713B (zh) * 2016-07-19 2017-09-21 Chuan Sheng Chen To the semiconductor as the core of the cold and warm cycle machine
CN107599789A (zh) * 2017-10-12 2018-01-19 柳州亚翔科技有限公司 一种汽车空调制冷系统
TWI651463B (zh) * 2018-08-03 2019-02-21 陳傳生 一種以半導體為致冷核心之車用空調設備

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990046726A (ko) * 1999-04-19 1999-07-05 전찬구 열전소자를이용한공기조화기
KR20030067228A (ko) * 2002-02-07 2003-08-14 엘지전자 주식회사 열전모듈을 이용한 공기조화기
KR20030068981A (ko) * 2002-02-19 2003-08-25 주식회사 위닉스 정수기용 반도체 냉각장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN109367348B (zh) 2021-11-02
JP3225428U (ja) 2020-03-05
TW202007851A (zh) 2020-02-16
KR102207199B1 (ko) 2021-01-26
US20200039319A1 (en) 2020-02-06
CN209176470U (zh) 2019-07-30
CN109367348A (zh) 2019-02-22
US11110774B2 (en) 2021-09-07
TWI651463B (zh) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102207199B1 (ko) 냉각코어로서 반도체를 사용하는 차량의 공조장치
KR102579716B1 (ko) 차량용 열관리 시스템
JP3211172U (ja) 半導体を冷却コアとする冷暖房循環器
CN109477696B (zh) 设备温度调节装置
US20100101242A1 (en) System and method for cooling air conditioning system electronics
CN112302778A (zh) 一种混合动力汽车整车热管理装置及管理方法
CN101240924A (zh) 汽车电子冷暖空调
CN217236132U (zh) 变频空调系统
CN216199532U (zh) 一种液压汽车制动设备的液压站
KR101904084B1 (ko) 열전소자를 이용한 차량용 급속 냉난방시스템
KR20020019787A (ko) 효율이 뛰어난 차량용 열전 냉·온장고
CN107466193A (zh) 用于电动汽车快速充电桩的导热油散热系统
CN112060865A (zh) 电动汽车的热管理系统
CN101441013A (zh) 无压缩机电子冰箱
CN207395226U (zh) 一种带储能器的动力电池组环境温度控制装置
CN217532548U (zh) 用于电动搅拌车的冷却装置及电动搅拌车
CN217455587U (zh) 热管理系统及车辆
CN101294731A (zh) 无压缩机汽车电子空调
CN111071072A (zh) 燃料电池冷却模块及燃料电池冷却系统
CN206003928U (zh) 一种电动汽车电池组双循环环境温度控制装置
CN216522082U (zh) 一种空调室外机及空调器
CN218241985U (zh) 电池冷却系统及搅拌车
CN217259486U (zh) 一种新能源车辆一体式热管理系统
CN109724291A (zh) 一种带储能器的动力电池组环境温度控制装置
CN219553741U (zh) 一种动力电池温度管理装置及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant