KR200251823Y1 - 열전소자를 이용한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세라믹열전소자를 부착한 냉매탱크를 다수개 연결하되, 세라믹 열전소자의 극성을 교번적으로 연결하여 양호한 냉장효과를 발휘할 수 있도록 한 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전소자의 가열판 쪽의 냉각 성능을 향상시킨 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은 내부에 냉매가 충전되며 유입구(11)와 유출구(12)를 각각 구비하여 연결호스에 의해 각각 연통되도록 한 다수의 냉매탱크들(10)을 순차적으로 연결하고; 상기 각각의 냉매탱크들(10)에는 열전소자(20)를 부착하되 상기 각각의 냉매탱크들에 부착된 열전소자(20)의 극성을 상호 반대로 하며; 상기 연결호스중 어느 하나에는 모터펌프(30)를 설치하며; 냉매탱크들(10)중 어느 하나의 냉매탱크에는 방열핀(40), 방열판(41)과 방열팬(42)을 설치하여서 됨을 기술적 구성상의 특징으로 한다. 그리고, 냉매탱크(10)의 내부에는 냉매의 흐름을 유도하기 위한 유도벽(10a)을 형성시켜 냉각효율을 증가시키도록 하였다.

따라서, 본 고안은 열전소자가 각각 부착된 다수개의 냉매탱크들을 냉장을 필요로 하는 용기(냉장고나 아이스박스 등)의 벽에 설치함으로써 용기를 효율적으로 냉장 유지할 수 있는 것이다.

Description

열전소자를 이용한 냉장고{Refrigerator using thermoelectric element}

본 고안은 세라믹열전소자를 부착한 냉매탱크를 다수개 연결하되, 세라믹 열전소자의 극성을 교번적으로 연결하여 양호한 냉장효과를 발휘할 수 있도록 한 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전소자가 각각 부착된 다수개의 냉매탱크들을 냉장을 필요로 하는 용기(냉장고나 아이스박스 등)의 벽에 설치함으로써 용기를 효율적으로 냉장 유지할 수 있도록 한 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것이다.

통상 음료나 주류 및 각종 음식물을 시원하게 음용하기 위해서는 주로 냉장고나 냉동고 등을 사용하게 되고, 이러한 냉장고나 냉동고의 경우는 하나의 단일물품으로 상품화되고 있으므로 가격이 비교적 고가이고, 특히 기능에 비해 부피가 비대하여 공간의 차지가 과도하게 소요될 뿐만 아니라 주로 실내 전용으로 사용하는 기능밖에 없었다.

이러한 냉장고나 냉동고의 경우는 주로 업소나 가정에서 사용되고 있으므로 간단하게 내용물을 인출하여 음용할 경우 개폐문을 작동하여 내부의 음료나 주류 및 각종 냉각된 음식물을 인출하여 음용할 수 있는 장점이 있으나, 이러한 냉장고나 냉동고의 경우는 콤프레셔를 사용함에 따라 그의 크기가 매우 대형이며 작동 소음 역시 크게되는 문제점이 있었다.

한편 요즘 들어서는 레져산업의 발달로 말미암아 자동차 냉장고나 휴대용 냉장고의 수요가 급속도로 증가하게 되는바, 현재 고급 차량에 적용되는 차량용 냉장고는 그 구조가 복잡하고 생산 원가가 높아서 중저가 차량에는 적용하기 어려운 실정에 있으며, 상기한 차량용 냉장고는 또한 차량의 출력에도 영향을 미치므로 상기의 사항을 고려하여 중저가 차량에 용이하게 적용할 수 있고 차량 출력에 영향을 미치지 않는 열전소자를 이용한 차량용 냉장고가 개발되어 있다.

이러한 열전소자를 이용한 종래의 소형 또는 차량용 냉장고가 도1에 도시되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 열전소자(2)를 이용한 냉장고는, 냉장 케이스(1)와, 냉장 케이스(1)의 일측면에 부착된 열전소자(2)와, 열전소자(2)의 일측면에 배치된 냉각 핀(3)과, 냉각 핀(3)의 후방에 설치되어 냉각 핀(3)을 냉각하는 냉각 팬(4)과, 냉장 케이스(1)를 둘러싸는 단열재(5)와, 냉장 케이스(1)의 상부에 배치된 덮개(6)로 구성되어 있으며 열전소자(2)는 냉각판(2a)과 가열판(2b)을 상호 접합시킨 구조로 되어 있고, 냉각판(2a)은 냉장 케이스(1)의 일측면에 부착되어 있고, 가열판(2b)쪽에는 냉각핀(3)이 배치되어 있다.

상기한 구조로 된 종래의 열전소자를 이용한 냉장고는, 냉각 팬(4)의 회전에 의해 냉각 핀(3)이 냉각되어 열전소자(2)의 가열판(2b)을 냉각시키도록 되어 있다.

그러나, 냉각 팬(4)을 회전시켜 냉각 핀(3)을 냉각하는 공냉식 구조로 되어 있기 때문에, 열전소자(2)의 가열판(2b) 쪽의 냉각이 충분히 이루어지지 않아서 가열판(2b)쪽의 열이 반대쪽의 냉각판(2a)에 영향을 미치게 됨으로써, 냉장에 요구되는 5℃까지 냉장 케이스(1) 내의 온도를 하강시키기까지는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 냉각수를 이용하여 열전소자의 가열판 쪽의 냉각 성능을 향상시키도록 냉각수를 모터에 의한 강제 펌핑으로 냉각효율을 극대화시킬 수 있도록 한 열전소자를 이용한 차량용 냉장고를 제공함에 있다.

도1은 종래의 열전 소자를 이용한 소형 냉장고의 개략적인 종단면도;

도2는 본 고안에 따른 열전 소자를 이용한 소형 냉장고의 개략적인 연결 구성도;

도3은 본 고안에 따른 열전 소자가 부착된 냉매탱크, 호스 및 펌프등의 설치상태를 나타낸 냉장고의 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10,10-1,10-2 : 냉매탱크 10a : 유도벽

11 : 냉매유입구 12 : 냉매 유출구

20 : 열전소자 30 : 모터펌프

40 : 냉각핀 42 : 냉각팬

50 : 호스

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 열전소자를 이용한 냉장고는, 내부에 냉매가 충전되며 유입구와 유출구를 각각 구비하여 연결호스에 의해 각각 연통되도록 한 다수의 냉매탱크들을 순차적으로 연결하고; 상기 각각의 냉매탱크들에는 열전소자를 부착하되 상기 각각의 냉매탱크들에 부착된 열전소자의 극성을 상호 반대로 하며; 상기 연결호스 중 어느 하나에는 모터펌프를 설치하며; 냉매탱크들중 어느 하나의 냉매탱크에는 방열핀, 방열판과 방열팬을 설치하여서 됨을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 냉매탱크의 내부에는 냉매의 흐름을 유도하기 위한 유도벽을 지그재그형태로 형성시켜 냉각효율을 증가시키도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 열전소자를 이용한 냉장고의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2에는 본 고안에 따른 열전 소자를 이용한 소형 냉장고의 개략적인 연결 구성도가 도시되어 있는바, 다수의 냉매탱크들(10,10-1,10-2)의 내부에는 냉매가 충전되어 있으며, 냉매탱크들(10,10-1,10-2)은 냉매유입구(11)와 냉매유출구(12)를 각각 구비하고 있으며 호스(50)에 의해 각각 연통되도록 하였다. 그리고, 냉매탱크(10,10-1,10-2)의 내부에는 냉매의 흐름을 유도하기 위한 유도벽(10a)이 각각 형성되어 있는바, 이 유도벽(10a)의 형상은 도2에 도시된 형상이외에 여러 가지 형상으로 변형될 수 있는바, 이들 유도벽(10a)은 냉매가 통과하면서 냉각효율을 증가시킬 수 있는 형상이면 바람직하다.

한편 각각의 냉매탱크들(10,10-1,10-2)에는 열전소자(20)의 일측면이 부착되어 있는바, 열전소자(20)의 타측면에는 방열판(41)에 의해 결합 고정된 냉각핀(40)이 배치되어 있다. 다시 말하면 열전소자(20)는 냉각판과 가열판으로 이루어져 있으며, 냉각판은 냉매탱크(10)의 일측면에 부착되어있고, 가열판 쪽에는 냉각 핀(40)이 배치되어 있다. 여기에서 냉매탱크(10,10-1,10-2)와 냉각 핀(40)은 열전달율이 우수한 구리 또는 알루미늄으로 만들어지는 것이 바람직하다.

그리고 각각의 냉매탱크들에 부착된 열전소자(20)의 극성을 상호 반대로 하므로써 냉각효율을 극대화할 수가 있다.

한편 연결호스중 어느 하나에는 모터펌프(30)를 설치하여 펌핑력을 이용하여 냉매를 강력하게 펌핑할 수 있도록 하였다.

도3에는 본 고안에 따른 열전 소자가 부착된 냉매탱크, 호스 및 펌프등의 설치상태를 나타낸 냉장고의 개략도가 도시되어있는바, 본 고안에 이용되는 열전소자(20)가 부착된 냉매탱크(10-1,10-2)의 개수는 냉장하고자하는 용기의 크기 또는 용량에 적합한 개수로 증감될 수도 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 열전소자를 이용한 냉장고의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 서비스냉매탱크(10)(도2에서 냉각팬(42)이 부착된 탱크)에는 냉각수 유입구(11)를 통해 서비스탱크(10-2)로부터 냉각된 냉각수가 유입되며, 이 냉각수는 냉각 핀(40)을 냉각시킨 후 냉각수 유출구(12)를 통해 배출된다. 냉각수에 의해 냉각된 냉각 핀(40)은 열전소자(20)의 가열판의 열을 빼앗게 됨으로써 가열판쪽의 냉각이 효율적으로 이루어져서 냉장고 내의 온도를 신속히 하강시키고, 냉장고 내의 온도를 냉장에 요구되는 5℃의 적정 온도로 유지시킨다.

또한 이러한 냉각수들은 호스(50)를 매개로 순차적으로 냉매탱크(10)안으로 들어가 계속적인 냉각작용을 하게되는 것이다. 여기에서 열전소자의 극성을 바꿈으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 본 고안은 열전소자가 각각 부착된 다수개의 냉매탱크들을 냉장을 필요로 하는 용기의 벽에 설치함으로써 용기를 효율적으로 냉장 유지할 수 있도록 한 매우 유용한 고안인 것이다.

비록 본 고안이 첨부된 도면을 참조하여 설명되었을지라도 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 등록청구범위 내에서 많은 변형 및 수정이 있을 수도 있다.

예컨대 냉매탱크 및 열전소자의 개수는 용기의 크기에 따라 증감될 수도 있음은 물론이다.

Claims (2)

1. 내부에 냉매가 내장되며 유입구(11)와 유출구(12)를 각각 구비하여 연결호스(50)에 의해 각각 연통되도록한 다수의 냉매탱크들(10,10-1,10-2)을 순차적으로 연결하고;

   상기 각각의 냉매탱크들(10,10-1,10-2)에는 열전소자(20)를 부착하되 상기 각각의 냉매탱크들에 부착된 열전소자(20)의 극성을 상호 반대로 하며;

   상기 연결호스(50)중 어느 하나에는 모터펌프(30)를 설치하며;

   냉매탱크들(10)중 어느 하나의 냉매탱크에는 방열핀(40), 방열판(41)과 방열팬(42)을 설치하여서 됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉매탱크(10,10-1,10-2)의 내부에는 냉매의 흐름을 유도하기 위한 유도벽(10a)을 형성시켜 냉각효율을 증가시키도록 함을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고.