KR101313899B1

KR101313899B1 - 자동차용 보조 냉난방 시스템

Info

Publication number: KR101313899B1
Application number: KR1020120003116A
Authority: KR
Inventors: 유재수
Original assignee: 주식회사 씨피이셀
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-10-14

Abstract

본 발명은 사이에 공간을 갖는 내부패널 및 외부패널로서 이루어진 썬루프패널을 자동차의 천정패널을 관통하여 설치하고, 상기 썬루프패널이 닫힐 때 동작토록 천정패널에 천정관로가 구비되며, 상기 썬루프패널은 공간에 시트상의 열전달체가 연결되고, 상기 열전달체는 온도센서가 연결되는 마이콤에 의해 극성이 변환되는 열전반도체에 연결되며, 상기 열전반도체는 충전기가 구비되어 썬루프패널에 연결되는 태양전지나 접점단자를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치되고, 차량내,외부의 온도차에 의해 수동 또는 자동 동작토록 설치되는 자동차용 보조 냉난방 시스템에 관한 것이다.

Description

자동차용 보조 냉난방 시스템{Assistance cooling and heating device for automobile using thermoelectric element}

본 발명은 자동차의 썬루프에 장착되는 구성으로 사이에 공간을 갖는 내부패널 및 외부패널로서 이루어진 썬루프패널을 자동차의 천정패널을 관통하여 설치하고, 상기 썬루프패널이 닫힐 때 동작토록 천정패널에 자동차의 디스로스트와 연결되는 공조관로가 구비되며, 상기 썬루프패널은 공간에 시트상의 열전달체가 연결되고, 상기 열전달체는 온도센서가 연결되는 마이콤에 의해 극성이 변환되는 열전반도체에 연결되며, 상기 열전반도체는 충전기가 구비되어 썬루프패널에 연결되는 태양전지나 접점단자를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치되고, 차량내,외부의 온도차에 의해 수동 또는 자동 동작토록 설치되는 자동차용 보조 냉난방 시스템에 관한 것이다.

산업사회의 고도화와 인구의 증가로 많은 에너지를 필요로하고 있으나 가용할 수 있는 에너지 자원은 한정되어 있을 뿐 아니라 사용에 의해 점차적으로 고갈되어가고 있는 실정이다.

한편, 태양열은 석탄이나 석유 천연가스와 같은 화석 에너지원과는 달리 공해발생이 없는 청정 에너지원인 동시에 거의 무제한적으로 공급되기 때문에 오래전부터 이러한 태양열 에너지를 산업용이나 난방용 또는 자동차 등의 에너지원으로 활용하기 위한 꾸준한 연구와 더불어 제품화가 이루어지고 있다.

그리고, 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지(太陽電池)의 경우, 이러한 태양 에너지를 효과적으로 이용하는 전형적인 한 형태이며, 주택의 난방수 또는 온수 공급 등에도 태양열을 이용하여 에너지를 절약하도록 한 시스템들이 일부 고안된 바 있고 또한 사용되고 있기도 하다.

한편, 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용한 열전소자 또는 열전반도체는 두 종류의 다른 금속을 접합하여 전류를 흘렸을 때, 접합부에서 인가전류에 비례한 열의 발생 또는 흡수가 일어나고, 전류의 방향을 바꾸면 열의 발생 및 흡수가 반대로 일어나게 된다.

이러한 태양전지와 펠티어 효과를 이용한 기술이 등록특허 제398950호의 태양전지와 열전반도체를 이용한 도듈형 공기조화기에서 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 지지부재(4)의 상부면 중앙에 외기로 노출된 평판형 열전반도체(TE)를 설치하고, 상기 열전반도체(TE)의 가장자리 부분에 복수 개의 태양전지(SC)를 빙둘러 설치하고, 상기 지지부재(4)와 태양전지(SC)의 변부에 테두리 부재(6)를 수밀 유지되게 고정하고, 상기 지지부재(4)의 일단에 공기 흡기구(8)를 형성하고, 상기 공기 흡기구(8)로부터 유입되는 공기를 열전반도체(TE)의 흡열면 또는 방열면에 접촉시켜 열교환하는 통기로(12)를 형성하고, 통기로(12)의 끝 부분에 상기 통기로(12)에서 열교환 된 공기가 배출되는 복수 개의 토출구(14)를 형성하고, 상기 흡기구(8)에 횡류팬(16)을 축 설치한다.

그리고, 상기 통기로(12)의 하부에 지지부재(4)의 일측과 연결되는 유도판(18)을 설치하며, 상기 유도판(18)의 하부와 지지부재(4) 사이에 지지부재(4)의 중앙부분으로 향하는 유도로(20)를 형성하고, 상기 유도로(20)의 말단에 분기실(22)을 형성하고, 상기 분기실(22)의 하부에 복수 개의 토출구(14)를 형성하여 열교환된 공기가 골고루 배출되도록 하는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 공기조화기는, 복수개의 토출구(14)를 통하여 실내공기를 유입시켜 가열 또는 냉각하는 구성으로 차량의 공조기와 별도로 동작하여 냉난방 효과를 극대화 시킬 수 없으며, 흡열면이 노출되어 온도차에 의한 물기 등이 발생되는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하고, 여름철 차량 실내온도의 급격한 상승으로 인한 안전사고의 발생을 방지할 수 있도록 하며, 차량의 공조시스템과 연동되는 구성으로 쾌적한 실내환경의 조성이 가능토록 하고, 자동화에 의한 온도조절이 가능토록 되며, 차량 내외부의 급격한 온도차에 의한 문제점을 해소토록 하는 자동차용 보조 냉난방 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 자동차의 썬루프에 장착되는 구성으로 사이에 공간을 갖는 내부패널 및 외부패널로서 이루어진 썬루프패널을 자동차의 천정패널을 관통하여 설치하고, 상기 썬루프패널이 닫힐 때 동작토록 천정패널에 자동차의 디스로스트와 연결되는 공조관로가 구비되며, 상기 썬루프패널은 공간에 시트나 코일 및 파이프상 중에서 선택되는 열전달체가 연결되고, 상기 열전달체는 온도센서가 연결되는 마이콤에 의해 극성이 변환되는 열전반도체에 연결되며, 상기 열전반도체는 충전기가 구비되어 썬루프패널에 연결되는 태양전지나 접점단자를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치되고, 차량내,외부의 온도차에 의해 수동 또는 자동 동작토록 설치되는 자동차용 보조 냉난방 시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자동차 내부의 온도를 일정하게 유지하고, 여름철 차량 실내온도의 급격한 상승으로 인한 안전사고의 발생을 방지하며, 차량의 공조시스템과 연동되는 구성으로 쾌적한 실내환경의 조성이 가능하고, 자동화에 의한 온도조절이 가능하며, 차량 내외부의 급격한 온도차에 의한 문제점을 해소하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 공기조화기를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 자동차용 보조 냉난방시스템의 장착상태도이다.
도3은 본 발명에 따른 냉난방시스템을 도시한 요부 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 냉난방시스템을 도시한 요부 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 자동차용 보조 냉난방시스템의 장착상태도이고, 도3은 본 발명에 따른 냉난방시스템을 도시한 요부 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 냉난방시스템을 도시한 요부 단면도이다.

본 발명은, 자동차(C)의 천정패널에 장착되는 구성으로 사이에 공간(101)을 갖는 내부패널(110) 및 외부패널(130)로서 이루어진 썬루프패널(100)을 자동차의 천정패널(200)을 관통하여 설치한다.

이때, 상기 자동차(C)의 공조모듈(300)에 연결되는 천정관로(210)가 천정패널(200)에 설치된다.

그리고, 상기 썬루프패널(100)은 공간(101)에 시트나 코일 및 파이프상 중에서 선택되는 열전달체(120)가 연결된다.

또한, 상기 열전달체(120)는, 온도센서(140)가 연결되는 마이콤(160)에 의해 극성이 변환되는 열전반도체(400)에 연결된다.

이때, 상기 열전반도체(400)는, 썬루프패널(100)의 공간 일측에 설치된다.

그리고, 상기 열전반도체(400)는, 충전기(441)와 썬루프패널에 연결되는 태양전지(443)로서 이루어진 충전모듈(440)에 연결되거나 자동차의 전원이 연결되는 접점단자(460)를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치된다.

더하여, 상기 열전반도체(400)의 일측에는 송풍팬(430)이 더 설치되고, 차량내,외부의 온도차에 의해 수동 또는 자동 동작토록 설치되는 천정관로와 연결되는 흡기관(431) 및 배기관(433)이 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 본 발명의 썬루프패널(100)은, 자동차(C)의 썬루프 역활을 수행토록 하면서 천정패널(200)에 밀착될 때 냉,난방기의 기능을 수행토록 한다.

즉, 상기 썬루프패널(100)은 공간(101)을 갖는 내부패널(110) 및 외부패널(130)로서 이루어지면서 상기 공간(101)의 내측에 투입되는 공기가 열전반도체(400)를 통하여 냉각 또는 가열되는 구성으로 썬루프패널의 공간을 가열 또는 냉각시켜 차량 내부와 외부의 온도차를 최소화 시킴은 물론 차량 내부의 온도를 조절할 수 있게 된다.

특히, 여름철 자동차(C)에 어린이 등이 탑승한 상태로 밀폐상태를 유지할 경우 온도센서(140)에 의한 자동차 내,외부의 온도측정으로 썬루프패널(100)의 열전반도체(400)가 동작하여 자동차 내부의 과열을 방지하게 된다.

이때, 상기 썬루프패널(100)은 자동차의 공조모듈(300)과 천정관로(210)를 통하여 연결되는 구성으로 썬루프패널에서 발생되는 냉각 또는 가열공기를 자동차의 실내에 토출하거나 외부에 토출토록 한다.

즉, 상기 공조모듈(300)를 통하여 자동차의 실내공기 또는 외부공기를 유입한 후 천정관로(210)를 통하여 열전반도체(400)에 전달하고, 상기 열전반도체(400)에서 유입되는 공기를 가열 또는 냉각한 후 공간(101)에 유입시켜 썬루프패널(100)의 외부 및 내부 온도차를 최소화 함으로써 썬루프패널 표면에 물방울 등이 발생되거나 자동차의 실내온도가 급상승하게 되는 문제점을 해소토록 한다.

이때, 상기 썬루프패널(100)은 공간(101)에 시트나 코일 및 파이프상 중에서 선택되는 열전달체(120)가 연결되어 가열된 공기를 공간에 주입하거나 공간상에 배치되는 시트나 코일을 통하여 공간상의 공기를 직접가열토록 한다.

또한, 상기 열전달체(120)는, 온도센서(140)가 연결되는 마이콤(160)에 의해 열전반도체(400)의 극성을 변화시킴으로써 외부온도에 따라 공간을 온도를 조절할 수 있게 된다.

그리고, 상기 열전반도체(400)는, 충전기(441)와 썬루프패널에 연결되는 태양전지(443)로서 이루어진 충전모듈(440)에 연결되거나 자동차의 전원이 연결되는 접점단자(460)를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치되어 태양전지를 활용하거나 자동차의 배터리 전원을 통하여 동작토록 한다.

더하여, 상기 열전반도체(400)의 일측에는 송풍팬(430)이 더 설치되어 송풍팬의 동작시 냉각되거나 가열되는 공기를 흡기관(431) 및 배기관(433)을 통하여 천정관로에 유동시키게 되는 것이다.

100...썬루프패널 130...외부패널
200...천정패널 210...천정관로
400...열전반도체 440...충전모듈
460...접지단자

Claims

내부패널 및 외부패널의 조립구조로서 그 사이에 공간을 갖도록 설치되는 썬루프패널을 자동차의 천정패널을 관통하여 설치하고, 상기 썬루프패널이 닫힐 때 천정패널에는 자동차의 공조모듈과 연결되는 천정관로가 구비되며, 상기 천정관로에 대응되어 썬루프패널에 설치되면서 송풍팬의 동작시 열전반도체로의 공기유동이 가능토록 흡기관 및 배기관이 썬루프패널에 구비되는 자동차용 보조 냉난방 시스템에 있어서,
상기 썬루프패널은,
a). 상기 공간에는 열전반도체에 연결되면서 파이프가 지그재그로 배치되는 구성으로 이루어진 열전달체가 설치되어 온도센서가 연결되는 마이콤에 의해 극성이 변환되는 열전반도체의 동작시 그 열량이 공간에 전달토록 하고,
b). 상기 열전반도체에 충전기가 연결되며, 상기 충전기는 썬루프패널에 연결되는 태양전지나 접점단자를 통하여 차량 전원을 공급토록 설치되고, 센서유니트로서 감지되는 차량내,외부의 온도차에 의해 수동 또는 자동 동작토록 설치되는 자동차용 보조 냉난방 시스템.
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