[go: up one dir, main page]

KR20140143816A - Temperature control systems with thermoelectric devices - Google Patents

Temperature control systems with thermoelectric devices Download PDF

Info

Publication number
KR20140143816A
KR20140143816A KR1020147030452A KR20147030452A KR20140143816A KR 20140143816 A KR20140143816 A KR 20140143816A KR 1020147030452 A KR1020147030452 A KR 1020147030452A KR 20147030452 A KR20147030452 A KR 20147030452A KR 20140143816 A KR20140143816 A KR 20140143816A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
thermoelectric element
engine
air flow
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
KR1020147030452A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
토드 로버트 반하트
마르코 라날리
마르틴 아들딩거
Original Assignee
젠썸 인코포레이티드
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
Priority claimed from US13/802,050 external-priority patent/US9447994B2/en
Priority claimed from US13/802,201 external-priority patent/US20130192272A1/en
Application filed by 젠썸 인코포레이티드 filed Critical 젠썸 인코포레이티드
Publication of KR20140143816A publication Critical patent/KR20140143816A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H1/00035Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment
    • B60H1/0005Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment the air being firstly cooled and subsequently heated or vice versa
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H1/00035Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment
    • B60H1/00057Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment the air being heated and cooled simultaneously, e.g. using parallel heat exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/005Regenerative cooling means, e.g. cold accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/034Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from an electric heating device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B60H1/143Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00078Assembling, manufacturing or layout details
    • B60H2001/00107Assembling, manufacturing or layout details characterised by the relative position of the heat exchangers, e.g. arrangements leading to a curved airflow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00114Heating or cooling details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00114Heating or cooling details
    • B60H2001/00128Electric heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2287Integration into a vehicle HVAC system or vehicle dashboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3286Constructional features

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

차량의 내부 기후 또는 또 다른 원하는 영역의 다른 기후를 제어하기 위하여 온도 제어 시스템들과 방법들이 디자인될 수 있다. 차량용 온도 제어 시스템은 추가적인 가열 및/또는 냉각을 포함하는, 가열 및/또는 냉각을 제공하는 열전 시스템을 가질 수 있다. 열전 시스템은 선택된 극성의 전류의 적용 상에서 액체 냉각수와 같은 작동 유체 및 쾌적 공기 사이에 열 에너지를 전달할 수 있다. 열전 시스템은 내연기관 또는 다른 일차 열원으로부터 제공되는 열을 보충하거나 또는 대체할 수 있다. 열전 시스템은 또한 압축기 기반 냉동 시스템 또는 다른 일차의 차가운 에너지원으로부터 제공되는 차가운 에너지를 보충하거나 또는 대체할 수 있다.Temperature control systems and methods can be designed to control the internal climate of the vehicle or other climate of another desired area. The vehicle temperature control system may have a thermoelectric system that provides heating and / or cooling, including additional heating and / or cooling. The thermoelectric system can transfer thermal energy between a working fluid such as liquid cooling water and a comfortable air on application of a current of a selected polarity. The thermoelectric system may supplement or replace the heat provided by the internal combustion engine or other primary heat source. The thermoelectric system can also supplement or replace the cool energy provided by a compressor-based refrigeration system or other primary cold energy source.

Description

열전 소자를 갖는 온도 제어 시스템{TEMPERATURE CONTROL SYSTEMS WITH THERMOELECTRIC DEVICES}[0001] TEMPERATURE CONTROL SYSTEMS WITH THERMOELECTRIC DEVICES [0002]

관련 특허들Related patents

본 발명은 2012년 4월 4일에 출원된 미국가특허출원 제 61,620,350, 2013년 4월 13일에 출원된 미국특허출원 제 13/802,201, 2013년 4월 13일에 출원된 미국특허출원 제 13/802,050의 우선권을 주장한다. 각각의 상기 출원들의 전체 내용은 참조로써 통합되고 본 명세서의 일부분으로 구성된다.
The present invention is related to U.S. Published Patent Application No. 61,620,350, filed April 4, 2012, U.S. Patent Application No. 13 / 802,201, filed April 13, 2013, U.S. Patent Application No. 13 / 802,050. The entire contents of each of the above applications are incorporated by reference and are incorporated herein by reference.

본 발명은 온도 제어와 온도 제어 시스템 분야 및 열전 소자들을 통합하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a temperature control and temperature control system field and a method for integrating thermoelectric elements.

차량의 객실은 일반적으로 HVAC(HVAC, 이하 HVAC로 표기) 시스템에 의해 가열되고 냉방된다. HVAC 시스템은 객실 내로 흐르기 전에 쾌적 공기를 가열하거나 또는 냉각하기 위하여 열교환기를 통한 쾌적 공기의 흐름을 전달한다. 열교환기에 있어서, 에너지는 쾌적 공기 및 예를 들면 물-글리콜 냉각수와 같은 냉각수 사이에 전달된다. 쾌적 공기는 주변 공기 또는 객실로부터 재순환되는 공기와 주변 공기의 혼합물로부터 공급될 수 있다. 차량의 객실을 가열하고 냉각하기 위한 에너지는 일반적으로 예를 들면, 내연기관과 같은 연료 공급 기관으로부터 공급된다. The cabin of a vehicle is generally heated and cooled by an HVAC (HVAC, hereinafter referred to as HVAC) system. The HVAC system conveys a pleasant air flow through the heat exchanger to heat or cool the comfortable air before flowing into the cabin. In the heat exchanger, the energy is transferred between the comfort air and the cooling water, for example water-glycol cooling water. The pleasant air can be supplied from the ambient air or a mixture of air recirculated from the room and ambient air. The energy for heating and cooling the passenger compartment of the vehicle is generally supplied from a fuel supply source such as, for example, an internal combustion engine.

일부 자동차용 HVAC 구성은 객실로 흐르는 공기의 추가 난방을 제공하는 정 열 저항 계수(positive thermal coefficient of resistance, PTC) 히터 장치를 포함한다. 존재하는 자동차용 정 열 저항 계수 장치 HVAC 구성은 다양한 단점들로 고통받는다.
Some automotive HVAC configurations include a positive thermal coefficient of resistance (PTC) heater device that provides additional heating of the air flowing into the room. Existing automotive thermal resistance devices HVAC configurations suffer from a variety of disadvantages.

여기에 설명되는 실시 예들은 일부 특징을 갖는데, 이들 특징 중 어떠한 것도 그것들의 원하는 속성에 대하여 단독으로 책임을 갖지 않는다. 청구항들에 의해 표현되는 것과 같이 본 발명의 범위를 한정하지 않고, 일부 바람직한 특징들이 이제 간단히 설명될 것이다.
The embodiments described herein have some features, none of which are solely responsible for their desired attributes. Without limiting the scope of the invention as expressed by the claims, some preferred features will now be briefly described.

개시된 특정 실시 예들은 차량의 내부 기후 또는 또 다른 디자인된 영역의 다른 기후를 제어하기 위한 시스템들과 방법들을 포함한다. 일부 실시 예들은 열전 시스템이 추가 가열 및/또는 냉각을 제공하는 차량용 온도 제어 시스템을 제공한다. 열전 시스템은 액체 냉각수와 같은 작동 유체 및 선택된 극성의 전류의 적용 상에서 쾌적 공기 사이에 열 에너지를 전달한다. 특정 실시 예들에서, 열전 시스템은 내연기관 또는 일차 열원(heat source)으로부터 제공되는 열을 보충하거나 또는 대체할 수 있다. 열전 시스템은 또한 압축기 기반 냉동 시스템 또는 다른 일차 냉각 에너지원으로부터 제공되는 냉각 에너지를 보충하거나 또는 대체할 수 있다.The disclosed specific embodiments include systems and methods for controlling the internal climate of a vehicle or other climate of another designed area. Some embodiments provide a temperature control system for a vehicle in which the thermoelectric system provides additional heating and / or cooling. The thermoelectric system transfers thermal energy between the comfort air and the working fluid such as liquid cooling water and the application of a selected polarity of current. In certain embodiments, the thermoelectric system can supplement or replace heat provided from an internal combustion engine or a primary heat source. The thermoelectric system may also supplement or replace the cooling energy provided by the compressor-based refrigeration system or other primary cooling energy source.

개시된 특정 실시 예들은 정지된 엔진 또는 엔진 오프(engine off) 냉각을 위한 시스템들과 방법들을 포함한다. 엔진 오프 냉각 방식은 가동되지 않는 엔진 정지 동안에 제한된 양의 시간 동안 쾌적한 객실을 유지하도록 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 엔진이 정지함에 따라 증발기(evaporator)는 작동되지 않는다. 냉각수 내의 열적 관성에 의해 제공되는 냉각은 엔진이 정지되고 연료를 절약하도록 허용하며, 또한 객실이 냉각되도록 허용한다.The specific embodiments disclosed include systems and methods for stationary engine or engine off cooling. The engine-off cooling scheme can be used to maintain a comfortable room for a limited amount of time during non-operating engine shutdown. In this way, the evaporator does not operate as the engine stops. Cooling provided by thermal inertia in the cooling water allows the engine to stop and allow fuel to be saved, and also allows the room to cool.

여기에 개시된 특정 실시 예들은 정지된 엔진 또는 엔진 오프 가열을 위한 시스템들과 방법들을 포함한다. 엔진 오프 가열 방식은 가동되지 않는 엔진 정지 동안에 제한된 양의 시간 동안 쾌적한 객실 온도를 유지하도록 사용될 수 있다. 열전 모듈에 의해 제공되는 열, 냉각수 내의 열적 관성, 및 엔진 블록 내의 열적 관성은 시스템이 차량의 객실을 가열하도록 허용하며 엔진이 정지되고 연료를 절약하도록 허용한다.Certain embodiments disclosed herein include systems and methods for stationary engine or engine off-heating. The engine off heating scheme can be used to maintain a comfortable room temperature for a limited amount of time during non-operating engine shutdown. The heat provided by the thermoelectric module, thermal inertia within the cooling water, and thermal inertia within the engine block allow the system to heat the passenger compartment of the vehicle and allow the engine to stop and save fuel.

개시된 실시 예들은 차량의 내부 기후를 가열하고 냉각하기 위한 시스템들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 차량의 객실 내의 온도를 제어하기 위한 시스템은 주 유체 채널(main fluid channel) 및 주 유체 채널에 작동가능하게 연결되는 하나 또는 그 이상의 열전 소자를 포함한다. 열전 소자들은 제 1 극성에서 전기 에너지의 적용 상에서 주 유체 채널 내에 흐르는 유체를 가열하고 제 2 극성에서 전기 에너지의 적용 상에서 유체를 냉각하도록 구성되는 적어도 하나의 열전소자(thermoelectric element)를 포함한다. 열전 소자들은 복수의 열전 구역으로 분할될 수 있다. 복수의 열전 구역은 제 1 극성과 제 2 극성 사이에서 전환될 수 있는 제 1 전기 회로에 연결되는 제 1 열 구역, 및 제 1 전기 회로의 극성과 관계없이 제 1 극성과 제 2 극성 사이에서 전환될 수 있는 제 2 전기 회로에 연결되는 제 2 열 구역을 포함할 수 있다.The disclosed embodiments include systems for heating and cooling the interior climate of a vehicle. In some embodiments, a system for controlling the temperature in a passenger compartment of a vehicle includes a main fluid channel and one or more thermoelectric elements operatively connected to the main fluid channel. The thermoelectric elements include at least one thermoelectric element configured to heat the fluid flowing in the main fluid channel on application of electrical energy at a first polarity and to cool the fluid on application of electrical energy at a second polarity. The thermoelectric elements can be divided into a plurality of thermoelectric zones. The plurality of thermoelectric zones include a first thermal zone coupled to a first electrical circuit that can be switched between a first polarity and a second polarity, and a second thermal zone coupled between the first polarity and the second polarity, And a second thermal zone connected to a second electrical circuit,

시스템은 주 채널 내에 배치되고 하나 또는 그 이상의 열전 소자에 열적으로 연결되는 제 1 열교환기를 포함할 수 있다. 일례로서, 주 유체 채널은 열전 소자의 제 1 열 구역 내의 제 1 주 표면 단일 열전 소자에 연결될 수 있으며 주 유체 채널 내에 배치되고 열전 소자의 제 2 열 구역 내의 제 2 주 표면에 열적으로 연결되는 제 2 열교환기를 포함할 수 있다. 시스템은 작동 유체 채널; 작동 유체 채널 내에 배치되고 열전 소자의 제 1 열 구역 내의 제 1 폐기 표면(first waste surface)에 열적으로 연결되는 제 3 열교환기; 및 작동 유체 채널 내에 배치되고 열전 소자의 제 2 열 구역 내의 제 2 폐기 표면에 열적으로 연결되는 제 4 열교환기를 포함할 수 있다. 열전 소자는 제 1 열 구역 내의 제 1 주 표면과 제 1 폐기 표면 사이의 열 에너지를 전달하고 제 2 열 구역 내의 제 2 주 표면과 제 2 폐기 표면 사이의 열 에너지를 전달하도록 구성될 수 있다.The system may include a first heat exchanger disposed within the main channel and thermally coupled to the one or more thermoelectric elements. As an example, the primary fluid channel may be connected to a first primary surface single thermoelectric element within the first thermal zone of the thermoelectric element and may be disposed within the primary fluid channel and thermally connected to the second major surface within the second thermal zone of the thermoelectric element. 2 heat exchanger. The system includes a working fluid channel; A third heat exchanger disposed within the working fluid channel and thermally coupled to a first waste surface within a first thermal zone of the thermoelectric device; And a fourth heat exchanger disposed within the working fluid channel and thermally coupled to the second waste surface within the second thermal zone of the thermoelectric element. The thermoelectric element may be configured to transfer thermal energy between the first major surface and the first waste surface within the first thermal zone and transfer thermal energy between the second major surface and the second waste surface within the second thermal zone.

시스템은 제 1 전기 회로의 극성과 제 2 전기 회로의 극성의 제어에 의해 복수의 이용가능한 방식 중 하나에서 시스템을 작동시키도록 구성되는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 복수의 이용가능한 방식은 서리 제거 방식(demisting mode), 가열 방식 및 냉각 방식을 포함할 수 있다. 컨트롤러는 서리 제거 방식에서 적어도 하나의 열전 소자가 작동할 때와 관계없이 하나 또는 그 이상의 열전 소자의 제 2 극성 내의 제 1 전기 회로 및 제 1 극성 내의 제 2 전기 회로를 작동시키도록 구성될 수 있다.The system may include a controller configured to operate the system in one of a plurality of available ways by controlling the polarity of the first electrical circuit and the polarity of the second electrical circuit. A plurality of available schemes may include a demisting mode, a heating mode, and a cooling mode. The controller may be configured to operate the first electrical circuit within the second polarity of the one or more thermoelectric elements and the second electrical circuit within the first polarity irrespective of when at least one thermoelectric element is operating in the defrosting mode .

시스템은 하나 또는 그 이상의 열전 소자의 제 1 열 구역 내의 제 1 폐기 표면에 열적으로 연결되는 제 1 작동 유체 회로, 및 하나 또는 그 이상의 열전 소자의 제 2 열 구역 내의 제 2 폐기 표면에 열적으로 연결되는 제 2 작동 유체 회로를 포함할 수 있다. 제 1 작동 유체 회로 및 제 2 작동 유체 회로 각각은 하나 또는 그 이상의 열전 소자와 히트 싱크 사이에서 또는 하나 또는 그 이상의 열전 소자와 열원 사이에서 선택적으로 연결될 수 있다. 제 1 작동 유체 회로는 제 1 전기 회로가 제 1 극성으로 전환될 때 열원에 연결될 수 있고 제 1 전기 회로가 제 2 극성으로 전환될 때 히트 싱크에 연결될 수 있다. 제 2 작동 유체 회로는 제 2 전기 회로가 제 1 극성으로 전환될 때 열원에 연결될 수 있고 제 2 전기 회로가 제 2 극성으로 전환될 때 히트 싱크에 연결될 수 있다. 시스템은 제 1 전기 회로의 제 2 극성으로의 전환 및 제 2 전기 회로의 제 1 극성으로의 전환에 의한 서리 제거 방식으로 시스템을 작동하도록 구성되는 컨트롤러를 포함할 수 있다.The system includes a first working fluid circuit that is thermally coupled to a first waste surface within a first thermal region of the one or more thermoelectric elements and a second working fluid circuit that is thermally coupled to the second waste surface within the second thermal region of the one or more thermoelectric elements And a second working fluid circuit that is coupled to the second working fluid circuit. Each of the first working fluid circuit and the second working fluid circuit may be selectively connected between one or more thermoelectric elements and a heat sink or between one or more thermoelectric elements and a heat source. The first working fluid circuit may be connected to the heat source when the first electric circuit is switched to the first polarity and to the heat sink when the first electric circuit is switched to the second polarity. The second working fluid circuit may be coupled to the heat source when the second electrical circuit is switched to the first polarity and to the heat sink when the second electrical circuit is switched to the second polarity. The system may include a controller configured to operate the system in a defrosting mode by switching to a first polarity of the first electrical circuit and by switching to a first polarity of the second electrical circuit.

특정 실시 예들에서, HVAC 시스템을 사용하여 차량의 객실에 온도가 제어된 공기를 전달하는 방법은 객실에 공기 흐름을 제공하기 위한 복수의 이용가능한 방식 중 하나에서 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다. 복수의 이용가능한 방식은 차량 내의 하나 또는 그 이상의 구역에서 개별적으로 작동가능한 서리 제거 방식, 가열 방식, 및 냉각 방식을 포함할 수 있다. 방법은 공기 흐름을 주 유체 채널 내로 향하도록 함으로써 작동의 서리 제거 방식 동안에 객실의 적어도 일부에 공기를 전달하는 단계; 열전 소자의 제 1 열 구역 내의 공기 흐름으로부터 열 에너지를 제거함으로써 주 유체 채널 내의 공기 흐름을 냉각하는 단계; 및 그 뒤에 열전 소자의 제 2 열 구역 내의 공기 흐름에 열 에너지를 더함으로써 공기 흐름을 가열하는 단계;를 포함할 수 있다. 방법은 주 유체 채널 내로 공기 흐름을 향하도록 함으로써 작동의 가열 방식 동안에 가열된 공기 흐름을 객실의 적어도 일부에 전달하는 단계; 및 열전 소자의 제 1 열 구역과 제 2 열 구역 내의 공기 흐름에 열 에너지를 더함으로써 주 유체 채널 내의 공기 흐름을 가열하는 단계;를 포함할 수 있다. 방법은 주 유체 채널 내로 공기 흐름을 향하도록 함으로써 작동의 냉각 방식 동안에 냉각된 공기 흐름을 객실의 적어도 일부에 전달하는 단계 및 열전 소자의 제 1 열 구역과 제 2 열 구역 내의 공기 흐름에 열 에너지를 더함으로써 주 유체 채널 내의 공기 흐름을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.In certain embodiments, a method of delivering temperature controlled air to a cabin of a vehicle using an HVAC system includes operating the system in one of a plurality of available ways to provide airflow to the cabin. The plurality of available schemes may include a defrosting mode, a heating mode, and a cooling mode that can be individually operated in one or more zones within the vehicle. The method includes directing air to at least a portion of the passenger compartment during a defrosting mode of operation by directing the airflow into the main fluid channel; Cooling the air flow in the primary fluid channel by removing thermal energy from the air flow within the first thermal zone of the thermoelectric element; And thereafter heating the air flow by adding thermal energy to the air flow within the second thermal zone of the thermoelectric element. The method includes delivering a heated air stream to at least a portion of the passenger compartment during a heating mode of operation by directing the air flow into the main fluid channel; And heating the air flow in the main fluid channel by adding thermal energy to the air flow within the first and second thermal zones of the thermoelectric element. The method includes delivering a cooled air stream to at least a portion of the passenger compartment during a cooling mode of operation by directing the air flow into the primary fluid channel and applying heat energy to the air stream within the first and second thermal zones of the thermoelectric device And removing the air flow in the main fluid channel by adding.

공기를 전달하는 단계는 제 1 열 구역과 히트 싱크 사이에 제 1 작동 유체를 순환시킴으로써 적어도 하나의 열전 소자의 제 1 열 구역으로부터 열 에너지를 제거하는 단계 및 제 2 열 구역과 열원 사이에 제 2 작동 유체를 순환시킴으로써 열전 소자의 제 2 열 구역에 열 에너지를 더하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 작동 유체 및 제 2 작동 유체 각각은 액체 열 전달 유체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 작동 유체는 수용액을 포함할 수 있으며, 제 2 작동 유체는 다른 온도에서의 수용액을 포함할 수 있다.Wherein the step of transferring air includes the steps of removing heat energy from the first thermal zone of the at least one thermoelectric element by circulating a first working fluid between the first thermal zone and the heat sink, And adding thermal energy to the second thermal zone of the thermoelectric device by circulating the working fluid. Each of the first working fluid and the second working fluid may comprise a liquid heat transfer fluid. For example, the first working fluid may comprise an aqueous solution, and the second working fluid may comprise an aqueous solution at another temperature.

가열된 공기 흐름을 전달하는 단계는 제 1 극성을 갖는 전기 에너지를 열전 소자의 제 1 열 구역에 제공하는 단계 및 동일한 극성을 갖는 전기 에너지를 열전 소자의 제 2 열 구역에 제공하는 단계를 더 포함한다. 열전 소자에 제공되는 전기 에너지는 열 에너지가 열전 소자를 거쳐 적어도 하나의 작동 유체로부터 공기 흐름으로 전달되도록 야기할 수 있다.The step of delivering the heated air stream further comprises providing electrical energy having a first polarity to the first thermal zone of the thermoelectric element and providing electrical energy having the same polarity to the second thermal zone of the thermoelectric element do. The electrical energy provided to the thermoelectric element can cause the thermal energy to transfer from the at least one working fluid to the air stream via the thermoelectric element.

일부 실시 예들에서, 차량 내의 승객 공기를 조절하기 위한 시스템의 제조 방법은: 공기 흐름 채널을 제공하는 단계; 하나 또는 그 이상의 열전 소자를 공기 흐름 채널에 작동가능하게 연결하는 단계; 하나 또는 그 이상의 열전 소자의 적어도 하나의 폐기 표면과 열 소통(thermal communication)되는 적어도 하나의 작동 유체 채널을 제공하는 단계; 및 제 1 전기 회로를 열전 소자의 제 1 열 구역에 연결하는 단계;를 포함한다. 제 1 전기 회로는 전력을 제 1 극성으로 또는 제 2 극성으로 제 1 열 구역에 선택적으로 공급하도록 구성될 수 있다. 방법은 제 2 전기 회로를 열전 소자의 제 2 열 구역에 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 전기 회로는 전력을 제 1 극성으로 또는 제 2 극성으로 제 2 열 구역에 선택적으로 공급하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, a method of manufacturing a system for conditioning passenger air in a vehicle includes: providing an airflow channel; Operatively connecting one or more thermoelectric elements to the air flow channel; Providing at least one working fluid channel in thermal communication with at least one of the disposal surfaces of the one or more thermoelectric elements; And connecting the first electrical circuit to the first thermal zone of the thermoelectric element. The first electrical circuit may be configured to selectively supply power to the first column region with a first polarity or with a second polarity. The method may include coupling a second electrical circuit to the second thermal zone of the thermoelectric element. The second electrical circuit may be configured to selectively supply power to the first polarity or second polarity to the second polarity region.

방법은 하나 또는 그 이상의 열전 소자 내의 제 1 전기 회로의 극성과 제 2 전기 회로의 극성을 선택함으로써 적어도 부분적으로 시스템을 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The method may include providing a controller configured to at least partially control the system by selecting the polarity of the first electrical circuit and the polarity of the second electrical circuit in the one or more thermoelectric elements.

방법은 적어도 하나의 열전 소자 및 열원 또는 히트 싱크 사이에서 열 에너지를 선택적으로 이동시키기 위하여 적어도 하나의 작동 유체 채널을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.The method may include configuring at least one working fluid channel to selectively transfer heat energy between the at least one thermoelectric element and the heat source or heat sink.

열전 소자를 공기 흐름 채널에 작동가능하게 연결하는 단계는: 공기 흐름 채널 내에 제 1 열교환기를 배치하는 단계; 공기 흐름 채널 내에 제 2 열교환기를 배치하는 단계; 열전 소자의 제 1 열 구역을 제 1 열교환기에 연결하는 단계; 및 열전 소자의 제 2 열 구역을 제 2 열교환기에 연결하는 단계;를 포함할 수 있다. 열전 소자의 제 1 열 구역을 제 1 열교환기에 연결하는 단계는 제 1 열 구역 내의 주 표면을 열교환기에 연결하는 단계를 포함할 수 있으며, 주 표면은 제 1 열 구역 내의 폐기 표면의 반대편에 위치된다.The step of operatively coupling the thermoelectric elements to the air flow channel includes: disposing a first heat exchanger within the air flow channel; Disposing a second heat exchanger within the air flow channel; Connecting a first thermal zone of the thermoelectric element to the first heat exchanger; And connecting the second thermal zone of the thermoelectric element to the second heat exchanger. Connecting the first thermal zone of the thermoelectric element to the first heat exchanger may include connecting the major surface within the first thermal zone to a heat exchanger wherein the major surface is located opposite the waste surface within the first thermal zone .

특정 실시 예들에서, 차량의 객실의 적어도 일부의 온도를 제어하기 위한 시스템은: 제 1 유체 채널; 파티션(partition)에 의해 적어도 부분적으로 제 1 유체 채널과 분리되는 제 2 유체 채널; 제 1 유체 채널 내의 공기를 냉각하기 위하여 작동가능하게 연결되거나 또는 제 1 유체 채널과 제 2 유체 채널 모두를 공기를 작동가능하게 스패닝(spanning)하는 냉각 장치; 제 2 유체 채널 내의 공기를 가열하도록 작동가능하게 연결되는 히터 코어(heater core); 히터 코어로부터 하류의 제 2 유체 채널에 작동가능하게 연결되거나 또는 냉각 장치의 하류의 제 1 유체 채널에 작동가능하게 연결되는 열전 소자; 및 제 1 유체 채널과 제 2 유체 채널 사이에 배치되는 흐름 전환 채널(flow diversion channel) 또는 제 1 유체 채널과 제 2 유체 채널 사이에 배치되는 흐름 제어 밸브;를 포함한다. 흐름 전환 채널은 흐름 전환 채널을 통과한 후에 히터 코어와 열전 소자 중 적어도 하나를 지나서 흐른 것과 같이 냉각 장치가 제 1 유체 채널 내에 냉각시킨 공기를 제 2 유체 채널로 선택적으로 전환시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 적어도 하나의 냉각 방식, 가열 방식, 및 서리 제거 방식으로 적어도 하나의 그러한 시스템을 작동시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 흐름 전환 채널이 서리 제거 방식 동안에 공기를 제 1 유체 채널로부터 제 2 유체 채널로 전환하도록 야기할 수 있다.In certain embodiments, a system for controlling the temperature of at least a portion of a passenger compartment of a vehicle includes: a first fluid channel; A second fluid channel at least partially separated from the first fluid channel by a partition; A cooling device operatively connected to cool the air in the first fluid channel or to operatively span both the first fluid channel and the second fluid channel; A heater core operatively connected to heat the air in the second fluid channel; A thermoelectric element operatively connected to the second fluid channel downstream from the heater core or operatively connected to the first fluid channel downstream of the cooling device; And a flow diversion channel disposed between the first fluid channel and the second fluid channel or a flow control valve disposed between the first fluid channel and the second fluid channel. The flow diversion channel may be configured to selectively divert air that has been cooled in the first fluid channel to a second fluid channel such that the cooling device flows past at least one of the heater core and the thermoelectric element after passing through the flow diversion channel . The controller may be configured to operate at least one such system in at least one cooling mode, a heating mode, and a defrost mode. The controller may cause the flow diversion channel to convert air from the first fluid channel to the second fluid channel during the defrosting mode.

흐름 전환 채널은 전환 블렌드 도어(diversion blend door), 흐름 전환 소자, 및/또는 적어도 하나의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전하도록 구성되는 흐름 제어 밸브들을 포함할 수 있다. 전환 블렌드 도어 또는 흐름 전환 밸브가 개방 위치일 때 공기는 제 1 유체 채널로부터 제 2 유체 채널로 전환될 수 있다. 전환 블렌드 도어 또는 흐름 전환 밸브가 폐쇄 위치일 때 공기는 제 1 유체 채널을 통한 전환 없이 흐르도록 허용될 수 없다. 제 1 유체 채널과 제 2 유체 채널 내에 배치되는 흐름 제어 밸브들을 선택적으로 개방함으로써 공기의 유사한 전환이 달성될 수 있다.The flow diversion channels may include diversion blend doors, flow diversion devices, and / or flow control valves configured to rotate between at least one open position and a closed position. Air can be converted from the first fluid channel to the second fluid channel when the conversion blend door or flow switching valve is in the open position. Air can not be allowed to flow without conversion through the first fluid channel when the conversion blend door or flow switching valve is in the closed position. Similar switching of the air can be achieved by selectively opening the flow control valves disposed in the first fluid channel and the second fluid channel.

시스템은 시스템으로 들어오는 공기의 적어도 일부가 제 1 유체 채널과 제 2 유체 채널 중 적어도 하나로 향하도록 구성되는 입구 채널 선택 장치(inlet channel selection apparatus)를 포함할 수 있다. 입구 채널 선택 장치는 공기 흐름을 제 2 유체 채널 내로 향하도록 구성될 수 있으며, 열전 소자는 작동의 가열 방식 동안에 열 에너지를 공기 흐름에 전달하도록 구성될 수 있다. 입구 채널 선택 장치는 입구 블렌드 도어를 포함할 수 있다. 입구 블렌드 도어는 제 1 위치, 제 2 위치, 및 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 모든 위치 사이에서 이동하도록 작동될 수 있다. 입구 블렌드 도어의 위치는 전환 블렌드 도어의 위치와 관계가 없을 수 있다.The system may include an inlet channel selection apparatus configured to direct at least a portion of the air entering the system toward at least one of the first fluid channel and the second fluid channel. The inlet channel selection device may be configured to direct the air flow into the second fluid channel and the thermoelectric element may be configured to transfer thermal energy to the air flow during a heating mode of operation. The inlet channel selection device may include an inlet blend door. The inlet blend door may be actuated to move between a first position, a second position, and any position between the first position and the second position. The location of the inlet blend door may be independent of the location of the conversion blend door.

적어도 하나의 냉각 장치는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수할 수 있으며, 열전 소자는 작동의 서리 제거 방식 동안에 열 에너지를 공기 흐름에 전달할 수 있다. 적어도 하나의 냉각 장치는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하도록 구성될 수 있으며, 열전 소자는 작동의 서리 제거 방식 동안에 열 에너지를 공기 흐름에 전달하도록 구성될 수 있다.The at least one cooling device can absorb thermal energy from the air flow and the thermoelectric element can transfer thermal energy to the air flow during the defrosting mode of operation. The at least one cooling device may be configured to absorb thermal energy from the air stream and the thermoelectric device may be configured to transfer thermal energy to the air stream during a defrosting mode of operation.

흐름 전환 채널은 파티션 내에 형성되는 구멍(aperture) 또는 흐름 전환 소자를 포함할 수 있다. 구멍 또는 흐름 전환 소자는 선택적으로 차단되도록 구성될 수 있다.The flow diversion channel may include an aperture or flow diversion element formed in the partition. The hole or flow switching element may be configured to selectively block.

하나 또는 그 이상의 열전 소자는 복수의 열 구역으로 분할될 수 있으며, 복수의 열 구역은 제 1 극성에서 전기 에너지의 적용 상에서 제 2 유체 채널 내에 흐르는 유체를 가열하고 제 2 극성에서 전기 에너지의 적용 상에서 유체를 냉각하도록 구성되는 제 1 열 구역, 및 제 1 열 구역에 적용되는 전기 에너지의 극성과 관계없이 제 1 열 구역제 1 극성과 제 2 극성 사이에서 전환가능한 제 2 열 구역을 포함한다.One or more thermoelectric elements can be divided into a plurality of thermal zones wherein the plurality of thermal zones heat the fluid flowing in the second fluid channel on the application of electrical energy at the first polarity and on the application of electrical energy at the second polarity A first thermal zone configured to cool the fluid and a second thermal zone that is switchable between a first polarity first polarity and a second polarity irrespective of the polarity of the electrical energy applied to the first thermal zone.

하나 또는 그 이상의 히터 코어는 적어도 가열 방식 동안에 파워 트레인(power train) 냉각수와 열 소통될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 히터 코어들은 적어도 냉각 방식 동안에 파워 트레인 냉각수와 열 소통되지 않는다.The one or more heater cores may be in thermal communication with the power train cooling water during at least the heating mode. In some embodiments, the heater cores are not in thermal communication with the powertrain cooling water at least during the cooling mode.

하나 또는 그 이상의 열전 소자의 적어도 하나의 표면은 공기 흐름과 열 소통되는 열교환기에 연결될 수 있다. 냉각 장치가 또한 공기 흐름과 열 소통되는 하나 또는 그 이상의 열교환기에 연결될 수 있다.At least one surface of the one or more thermoelectric elements can be connected to a heat exchanger in thermal communication with the air flow. The cooling device may also be connected to one or more heat exchangers in thermal communication with the air flow.

특정 실시 예들에서, HVAC 시스템을 사용하여 차량의 객실에 온도가 제어된 공기를 전달하는 방법은 복수의 이용가능한 방식 중 하나에서 객실의 적어도 일부에 공기 흐름을 제공하기 위하여 시스템의 적어도 일부를 개방하는 단계를 포함한다. 복수의 이용가능한 방식은 서리 제거 방식, 가열 방식, 및 냉각 방식을 포함한다. 방법은: 공기 흐름을 적어도 제 1 유체 흐름 채널에 향하도록 함으로써 작동의 서리 제거 방식 동안에 객실에 공기를 전달하는 단계; 제 1 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각 장치로 냉각하는 단계; 그 뒤에 제 1 유체 흐름 채널 채널로부터 제 2 유체 흐름 채널로 전환하는 단계; 및 그 뒤에 히터 코어로, 열전 소자로, 또는 히터 코어와 열전 소자 모두로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 가열하는 단계;를 포함할 수 있다. 방법은 공기 흐름을 적어도 제 2 유체 흐름 채널 내로 향하도록 함으로써 작동의 가열 방식 동안에 객실의 적어도 일부에 가열된 공기 흐름을 전달하는 단계; 및 코어로, 열전 소자로, 또는 히터 코어와 열전 소자 모두로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 가열하는 단계;를 포함할 수 있다. 방법은 제 1 유체 흐름 채널과 제 2 유체 흐름 채널 중 적어도 하나 내로 공기 흐름을 향하도록 함으로써 작동의 냉각 방식 동안에 객실의 적어도 일부에 냉각된 공기 흐름을 전달하는 단계, 및 냉각 장치로 제 1 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각시킴으로써, 열전 소자로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각시킴으로써, 또는 열전 소자로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각시키는 동안에 냉각 장치로 제 1 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각시킴으로써, 공기 흐름을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.In certain embodiments, a method of delivering temperature controlled air to a cabin of a vehicle using an HVAC system includes opening at least a portion of the system to provide airflow to at least a portion of the cabin in one of a plurality of available ways . A plurality of available methods include a defrosting method, a heating method, and a cooling method. The method comprises the steps of: directing air to the passenger compartment during the defrosting mode of operation by directing the airflow to at least the first fluid flow channel; Cooling the air flow in the first fluid flow channel with a cooling device; Subsequently switching from the first fluid flow channel to the second fluid flow channel; And thereafter heating the air flow in the second fluid flow channel to the heater core, to the thermoelectric element, or to both the heater core and the thermoelectric element. The method comprising directing a heated air flow to at least a portion of a room during a heating mode of operation by directing the air flow into at least a second fluid flow channel; And heating the air flow in the second fluid flow channel to the core, to the thermoelectric element, or to both the heater core and the thermoelectric element. The method includes delivering a cooled air flow to at least a portion of a room during a cooling mode of operation by directing the air flow into at least one of the first fluid flow channel and the second fluid flow channel, By cooling the air flow in the channel, by cooling the air flow in the second fluid flow channel to the thermoelectric element, or cooling the air flow in the second fluid flow channel to the thermoelectric element, And cooling the air flow.

냉각 방식 동안에 공기를 전달하는 단계는 열전 소자를 사용하여 원하는 온도로 공기 흐름을 냉각시키기 위하여 냉각 장치에 제공되는 에너지의 첫 번째 양이 냉각 장치를 사용하여 원하는 온도로 공기 흐름을 냉각시키기 위하여 냉각 장치에 제공되는 에너지의 두 번째 양보다 적은지를 결정하는 단계 및 에너지의 첫 번째 양이 에너지의 두 번째 양보다 적다고 결정될 때 열전 소자로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of delivering air during the cooling mode uses a thermoelectric element to cool the air flow to the desired temperature. The first amount of energy provided to the cooling device is used to cool the air flow to the desired temperature using the cooling device And cooling the air flow in the second fluid flow channel to the thermoelectric element when it is determined that the first amount of energy is less than the second amount of energy. have.

가열된 공기 흐름을 전달하는 단계는 히터 코어가 원하는 온도로 공기 흐름을 가열할 수 있는지를 결정하는 단계; 히터 코어가 원하는 온도로 공기 흐름을 가열할 수 있다고 결정될 때 히터 코어로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 가열하는 단계; 및 히터 코어가 원하는 온도로 공기 흐름을 가열할 수 없다고 결정될 때 열전 소자로 제 2 유체 흐름 채널 내의 공기 흐름을 가열하는 단계;를 포함할 수 있다.Wherein the step of delivering the heated air stream comprises determining whether the heater core is capable of heating the air stream to a desired temperature; Heating the air flow in the second fluid flow channel to the heater core when it is determined that the heater core is capable of heating the air flow to a desired temperature; And heating the air flow in the second fluid flow channel to the thermoelectric element when it is determined that the heater core is unable to heat the air flow to a desired temperature.

일부 실시 예들에서, 차량의 적어도 일부에서 객실 공기를 조절하기 위한 장치의 제조 방법은: 제 1 공기 도관과 제 2 공기 도관 내로 적어도 부분적으로 분할되는 공기 흐름을 제공하는 단계; 제 1 공기 도관에 냉각 장치를 작동가능하게 연결하는 단계 또는 제 1 공기 도관과 제 2 공기 도관 모두에 냉각 장치를 작동가능하게 연결하는 단계; 제 2 공기 도관에 히터 코어를 작동가능하게 연결하는 단계; 공기가 채널을 통하여 흐를 때 열전 소자가 히터 코어로부터 하류에 위치되는 것과 같이 제 2 공기 도관에 적어도 하나의 열전 소자를 작동가능하게 연결하는 단계, 또는 공기가 채널을 통하여 흐를 때 열전 소자가 냉각 장치로부터 하류에 위치되는 것과 같이 제 1 공기 도관에 적어도 하나의 열전 소자를 작동가능하게 연결하는 단계; 및 공기가 채널을 통하여 흐를 때 유체 전환 채널이 냉각 장치부터 하류에 위치되고 히터 코어로부터 상류에 위치되는 것과 같이, 또는 공기가 채널을 통하여 흐를 때 유체 전환 채널이 냉각 장치, 히터 코어, 및 열전 소자로부터 하류에 위치되는 것과 같이, 제 1 공기 도관과 제 2 공기 도관 사이에 유체 전환 채널을 제공하는 단계, 또는 공기가 채널을 통하여 흐를 때 냉각 장치의 하류의 제 1 공기 도관과 제 2 공기 도관 내에 흐름 제어 밸브들을 제공하는 단계;를 포함한다.In some embodiments, a method of manufacturing an apparatus for conditioning room air in at least a portion of a vehicle includes the steps of: providing an air flow that is at least partially divided into a first air conduit and a second air conduit; Operatively connecting a cooling device to the first air conduit or operatively connecting a cooling device to both the first air conduit and the second air conduit; Operatively connecting a heater core to the second air conduit; Operatively connecting at least one thermoelectric element to a second air conduit such that the thermoelectric element is located downstream from the heater core when air flows through the channel, or when the air is flowing through the channel, Operatively connecting at least one thermoelectric element to the first air conduit, such as located downstream from the first air conduit; And wherein the fluid switching channel is located downstream from the cooling unit when the air flows through the channel and is located upstream from the heater core or when the air is channeled through the channel, Providing a fluid exchange channel between the first air conduit and the second air conduit, such as being located downstream from the first air conduit and / or the second air conduit, And providing flow control valves.

냉각 장치를 작동가능하게 연결하는 단계는 제 1 유체 채널 내에 열교환기를 배치하는 단계 및 냉각 장치에 열교환기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 히터 코어를 작동가능하게 연결하는 단계는 제 2 유체 채널 내에 열교환기를 배치하는 단계 및 히터 코어에 열교환기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 열전 소자를 작동가능하게 연결하는 단계는 제 2 유체 채널 내에 열교환기를 배치하는 단계 및 열전 소자에 열교환기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.The step of operatively coupling the cooling device may include disposing a heat exchanger in the first fluid channel and connecting the heat exchanger to the cooling device. The actively connecting the heater core may include disposing a heat exchanger in the second fluid channel and connecting the heat exchanger to the heater core. The actively connecting thermoelectric elements can include placing a heat exchanger in the second fluid channel and connecting the heat exchanger to the thermoelectric elements.

방법은 채널 선택 장치를 제공하는 단계를 포함할 수 있는데, 채널 선택 장치는 제 1 공기 도관과 제 2 공기 도관의 입구 근처에 배치된다.The method may include providing a channel selection device, wherein the channel selection device is disposed near the inlet of the first air conduit and the second air conduit.

개시되는 특정 실시 예들은 차량의 객실 내의 온도 제어와 관련된다. 예를 들면, 온도 제어 시스템(TCS)은 차량의 객실에 공기 흐름을 전달하도록 구성되는 공기 채널을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나의 열 에너지원, 열 전달 장치, 및 공기 채널에 연결되는 열전 소자(TED)를 포함할 수 있다. 유체 회로는 열 에너지원, 열 전달 장치, 및/또는 열전 소자에 냉각수를 순환시킬 수 있다. 바이패스 회로(bypass circuit)는 열전 소자를 우회하여, 열 전달 장치에 열 에너지원을 연결할 수 있다. 액추에이터는 열전 소자로 냉각수가 바이패스 회로 또는 유체 회로에서 선택적으로 순환하도록 야기할 수 있다. 제어 장치는 열 에너지원이 공기 흐름에 열을 제공할 준비가 되었다고 결정할 때 액추에이터를 작동할 수 있다.The specific embodiments disclosed relate to temperature control in the passenger compartment of a vehicle. For example, a temperature control system (TCS) may include an air channel configured to deliver air flow to a cabin of a vehicle. The temperature control system may include one thermal energy source, a heat transfer device, and a thermoelectric element (TED) connected to the air channel. The fluid circuit may circulate the cooling water to a source of heat energy, a heat transfer device, and / or a thermoelectric element. A bypass circuit can bypass the thermoelectric element and connect the heat energy source to the heat transfer device. The actuator may cause the thermoelectric element to cause the cooling water to circulate selectively in the bypass circuit or the fluid circuit. The controller may operate the actuator when it is determined that the thermal energy source is ready to provide heat to the air flow.

일부 실시 예들은 차량의 객실 내의 온도를 제어하기 위한 시스템을 제공하는데, 시스템은 승객 공기 흐름을 차량의 객실에 전달하도록 구성되는 적어도 하나의 승객 공기 채널(passenger asir channel), 적어도 하나의 열 에너지원, 승객 공기 채널에 연결되는 적어도 하나의 열 전달 장치, 적어도 하나의 열전 소자, 냉각수를 열 에너지원, 열 전달 장치, 및/또는 열전 소자에 순환시키도록 구성되는 유체 회로, 냉각수가 유체 회로 대신에 바이패스 회로 내에서 순환하는 것을 야기하도록 구성되는 적어도 하나의 액추에이터, 및 적어도 하나의 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 열 에너지원을 열전 소자에 연결하도록 구성되는 제 2 바이패스 회로, 유체 회로 대신에 제 2 바이패스 회로 내에서 순환하는 것을 야기하도록 구성되는 적어도 하나의 액추에이터, 및 적어도 하나의 제어 시스템을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 열 에너지원이 객실 공기 흐름에 열을 제공할 준비가 되었다고 결정될 때 적어도 하나의 액추에이터를 작동하도록 구성될 수 있으며, 그렇게 함으로써 냉각수가 유체 회로 대신에 적어도 하나의 바이패스 회로 내에서 순환하도록 야기한다.Some embodiments provide a system for controlling the temperature in a cabin of a vehicle, the system comprising at least one passenger asir channel configured to communicate passenger airflow to a cabin of the vehicle, at least one heat energy source At least one heat transfer element connected to the passenger air channel, at least one thermoelectric element, a fluid circuit configured to circulate the cooling water to a heat source, a heat transfer device, and / or a thermoelectric element, At least one actuator configured to cause circulation within the bypass circuit, and at least one control system. The control system includes a second bypass circuit configured to couple the thermal energy source to the thermoelectric element, at least one actuator configured to cause cycling within the second bypass circuit instead of the fluid circuit, and at least one control system . The control system may be configured to operate the at least one actuator when it is determined that the thermal energy source is ready to provide heat to the room air flow so that the cooling water is circulated in the at least one bypass circuit instead of the fluid circuit It causes.

부가적인 실시 예들은 유체 회로 내의 냉각수를 순환시키도록 구성되는 펌프를 포함할 수 있다. 시스템은 또한 승객 공기 채널에 작동가능하게 연결되는 증발기를 포함할 수 있다. 열 에너지원은 차량 엔진, 차량 엔진으로부터 공급되는 열 에너지가 공급되는 히터 코어, 배기 시스템, 또 다른 적절한 열원, 또는 소스들의 조합일 수 있다. 또 다른 실시 예는 승객 공기 채널 내에 작동가능하게 연결되고 열 전달 장치를 가로질러 객실 공기 흐름을 전달하도록 구성되는 블렌드 도어를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 액추에이터는 유체 제어 장치, 밸브, 조절기(regulator), 또는 구조체들의 조합일 수 있다.Additional embodiments may include a pump configured to circulate cooling water in a fluid circuit. The system may also include an evaporator operatively connected to the passenger air channel. The heat energy source may be a vehicle engine, a heater core supplied with heat energy supplied from the vehicle engine, an exhaust system, another suitable heat source, or a combination of sources. Yet another embodiment may include a blend door operatively connected within the passenger air channel and configured to deliver room air flow across the heat transfer device. In some embodiments, the actuator may be a fluid control device, a valve, a regulator, or a combination of structures.

또 다른 실시 예들은 열전 소자를 저온 코어(low temperature core)에 연결하도록 구성되는 냉각 유체 회로를 포함할 수 있다. 저온 코어는 유체로부터 주변 공기로 열을 소멸시키도록 구성되는 라디에이터(radiator)일 수 있다. 냉각 유체 회로는 또한 유체의 적절한 이동을 제공하기 위한 펌프를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 또한 가열 방식 또는 냉각 방식에서 시스템이 작동하는지를 결정하도록 구성되고, 시스템이 냉각 방식에서 작동하는 것으로 결정될 때 냉각수가 냉각 유체 회로 내에서 순환하도록 야기하기 위하여 적어도 하나의 액추에이터를 작동시키도록 구성될 수 있다. Still other embodiments may include a cooling fluid circuit configured to couple a thermoelectric element to a low temperature core. The low temperature core may be a radiator configured to dissipate heat from the fluid to ambient air. The cooling fluid circuit may also include a pump to provide for proper movement of the fluid. The control system is also configured to determine whether the system is operating in a heating or cooling mode and to configure the at least one actuator to operate in order to cause the cooling water to circulate within the cooling fluid circuit when it is determined that the system is operating in a cooling mode .

일부 실시 예들에서 열 에너지원은 열 에너지원이 임계 온도에 도달할 때 객실 공기 흐름에 열을 제공할 준비가 되어 있다. 컨트롤러는 또한 열 에너지원을 통하여 순환하는 냉각수가 임계 온도에 도달할 때 열 에너지원이 객실 공기 흐름에 열을 제공할 준비가 되어 있는지를 결정할 수 있다.In some embodiments, the thermal energy source is ready to provide heat to the room air flow when the thermal energy source reaches a critical temperature. The controller can also determine whether the heat energy source is ready to provide heat to the room air flow when the cooling water circulating through the heat energy source reaches a critical temperature.

일부 실시 예들은 차량의 객실 내의 온도를 제어하는 방법을 제어하는데, 방법은 차량의 승객 공기 채널 내에 작동가능하게 연결되는 열 전달 장치를 가로질러 객실 공기 흐름을 이동시키는 단계; 열전 소자가 열 에너지원과 열 전달 장치를 포함하는 유체 회로 사이에 열 에너지를 전달하는, 작동의 제 1 방식으로 차량의 온도 제어 시스템을 작동시키는 단계; 및 작동의 제 1 방식으로 온도 제어 시스템이 작동된 후에 온도 제어 시스템을 작동의 제 2 방식으로 전환하는 단계;를 포함한다. 작동의 제 2 방식에서, 온도 제어 시스템은 열 전달 장치 및 열 에너지원과 열 소통되는 바이패스 회로를 개방한다. 바이패스 회로는 열전 소자의 사용 없이 열 전달 장치와 열 에너지원 사이에 열 에너지를 전달하도록 구성된다.Some embodiments provide a method of controlling a temperature in a passenger compartment of a vehicle, the method comprising: moving a passenger air stream across a heat transfer device operatively connected to the passenger air channel of the vehicle; Operating the temperature control system of the vehicle in a first mode of operation, wherein the thermoelectric element transfers thermal energy between the source of heat energy and the fluid circuit comprising the heat transfer device; And switching the temperature control system to a second mode of operation after the temperature control system is operated in a first mode of operation. In a second mode of operation, the temperature control system opens the heat transfer device and the bypass circuit in thermal communication with the heat energy source. The bypass circuit is configured to transfer thermal energy between the heat transfer device and the thermal energy source without the use of a thermoelectric device.

다른 실시 예들에서 온도 제어 시스템은 열 에너지원이 임계 온도에 도달하였을 때 제 2 방식으로 전환한다. 열 에너지원은 자동차 엔진일 수 있다. 온도 제어 시스템은 유체 회로 내의 유체의 온도가 임계 온도에 도달할 때, 지정된 시간의 양이 경과되었을 때, 객실 공기 흐름의 온도가 임계 온도에 도달할 때, 혹은 어떠한 다른 지정된 조건 또는 조건들의 조합과 같은, 다른 기준을 기초로 하여 제 2 방식으로 전환할 수 있다.In other embodiments, the temperature control system switches to the second mode when the thermal energy source reaches the critical temperature. The heat source can be an automotive engine. The temperature control system can be used when the temperature of the fluid in the fluid circuit has reached a critical temperature, when a specified amount of time has elapsed, when the temperature of the room air stream has reached a critical temperature or by any other specified condition or combination of conditions Can be switched to the second scheme based on the same other criteria.

특정 실시 예들은 차량의 객실 내의 온도를 제어하기 위한 장치의 제조 방법을 제공하는데, 방법은 차량의 객실에 승객 공기 흐름을 전달하도록 구성되는 적어도 하나의 승객 공기 채널을 제공하는 단계; 적어도 하나의 열 전달 장치를 승객 공기 채널에 작동가능하게 연결하는 단계; 적어도 하나의 열 에너지원을 제공하는 단계; 적어도 하나의 열전 소자를 제공하는 단계; 냉각수를 순환시키도록 구성되는, 유체 도관을 열 에너지원, 열 전달 장치, 및/또는 열전 소자에 작동가능하게 연결하는 단계; 열전 소자 및/또는 열 전달 장치를 유체 회로에 작동가능하게 연결하는 단계; 냉각수를 순환시키도록 구성되는 적어도 하나의 바이패스 회로를 열 전달 장치에 대한 열 에너지원에 작동가능하게 연결하는 단계; 냉각수가 유체 도관 대신에 바이패스 회로 내에서 순환하는 것을 야기하도록 구성되는 적어도 하나의 액추에이터를 제공하는 단계; 냉각수를 순환시키도록 구성되는, 제 2 바이패스 회로를 열전 소자에 대한 열 에너지원에 작동가능하게 연결하는 단계; 냉각수가 유체 도관 대신에 제 2 바이패스 회로 내에서 순환하는 것을 야기하도록 구성되는 적어도 하나의 액추에이터를 제공하는 단계; 및 열 에너지원이 승객 공기 흐름에 열을 제공할 준비가 되어 있다고 결정될 때 적어도 하나의 액추에이터를 작동하도록 구성되는 적어도 하나의 제어 장치를 제공하는 단계;를 포함한다.Certain embodiments provide a method of manufacturing an apparatus for controlling the temperature in a passenger compartment of a vehicle, the method comprising: providing at least one passenger air channel configured to pass passenger airflow to a passenger compartment of the vehicle; Operatively connecting at least one heat transfer device to a passenger air channel; Providing at least one thermal energy source; Providing at least one thermoelectric element; Operatively connecting the fluid conduit to a source of heat energy, a heat transfer device, and / or a thermoelectric element, the fluid conduit being configured to circulate cooling water; Operatively connecting a thermoelectric element and / or a heat transfer device to a fluid circuit; Operatively connecting at least one bypass circuit configured to circulate cooling water to a thermal energy source for the heat transfer device; Providing at least one actuator configured to cause the cooling water to circulate in the bypass circuit instead of the fluid conduit; Operatively connecting a second bypass circuit to the thermal energy source for the thermoelectric element, the second bypass circuit being configured to circulate the cooling water; Providing at least one actuator configured to cause the cooling water to circulate in the second bypass circuit instead of the fluid conduit; And providing at least one controller configured to operate the at least one actuator when it is determined that the thermal energy source is ready to provide heat to the passenger air flow.

일부 실시 예들에서, 승객 공기 채널은 제 1 공기 채널과 제 2 공기 채널을 포함할 수 있다. 제 2 공기 채널은 적어도 부분적으로 제 1 공기 채널과 관련된 배치와 평행할 수 있다. 승객 공기 채널은 또한 제 1 공기 채널과 제 2 공기 채널을 통한 공기 흐름을 선택적으로 전환하도록 구성되는 블렌드 도어를 포함할 수 있다. 열 전달 장치는 제 2 공기 채널 내에만 배치될 수 있다.In some embodiments, the passenger air channel may include a first air channel and a second air channel. The second air channel may be at least partially parallel to the arrangement associated with the first air channel. The passenger air channel may also include a blend door configured to selectively switch air flow through the first air channel and the second air channel. The heat transfer device may be disposed only in the second air channel.

다른 실시 예들에서 증발기는 승객 공기 채널에 작동가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시 예들은 또한 저온 코어를 포함할 수 있다. 냉각 유체 회로는 저온 코어와 열전 소자에 작동가능하게 연결될 수 있다. 냉각 유체 회로는 냉각수를 순환시키도록 구성될 수 있다.In other embodiments, the evaporator may be operatively connected to the passenger air channel. Some embodiments may also include a low temperature core. The cooling fluid circuit may be operatively connected to the low temperature core and the thermoelectric element. The cooling fluid circuit may be configured to circulate the cooling water.

여기에 개시된 실시 예들에 따르면, 차량의 내연기관의 시동 동안에 차량의 객실을 가열하거나 냉각하거나 및/또는 서리 제거하기 위한 온도 제어 시스템이 제공된다. 시스템은 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 엔진 블록 냉각수 도관 회로를 포함하는 엔진 냉각수 회로를 포함한다. 엔진 블록 도관은 차량의 내연기관과 열 소통된다. 시스템은 차량의 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 엔진 블록 냉각수 도관과 유체 소통되는 히터 코어를 더 포함한다. 시스템은 폐기 표면과 주 표면을 갖는 열전 소자를 더 포함한다. 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 열전 소자의 주 표면과 열 소통되는 추가적인(supplemental) 열교환기를 더 포함한다. 추가w적인 열교환기는 온도 제어 시스템이 작동중일 때 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 히트 코어로부터 하류에 위치된다. 시스템은 복수의 작동 방식으로 온도 제어 시스템을 작동하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함한다. 복수의 작동 방식은 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받고 내연기관이 가동되는 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 시동 가열 방식(startup heating mode)을 포함한다. 복수의 작동 방식은 열전 소자에 전류가 공급되지 않고 내연기관이 가동되는 동안에 내연기관이 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 가열 방식을 더 포함한다. 시동 가열 방식에서, 열전 소자는 내연기관이 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에, 쾌적 공기 흐름에 열을 제공한다. 냉각수의 온도가 증가함에 따라 열전 소자의 성능 계수는 시동 가열 방식 동안에 증가한다.According to embodiments disclosed herein, a temperature control system is provided for heating, cooling, and / or defrosting a vehicle cabin during startup of an internal combustion engine of the vehicle. The system includes an engine coolant circuit comprising an engine block coolant conduit circuit configured to deliver coolant therein. The engine block conduit is in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The system further includes a heater core disposed within the comfort air channel of the vehicle and in fluid communication with the engine block chilled water conduit. The system further includes a thermoelectric element having a waste surface and a major surface. The system further includes a supplemental heat exchanger disposed within the comfort air channel and in thermal communication with the major surface of the thermoelectric element. The additional heat exchanger is located downstream from the heat core relative to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel when the temperature control system is operating. The system further includes a controller configured to operate the temperature control system in a plurality of operating modes. The plurality of operating modes is a startup heating mode in which the thermoelectric element is configured to heat the comfortable air flow by receiving the current supplied at the first polarity and transferring the thermal energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is running, . The plurality of operating modes further include a heating method in which the internal combustion engine is configured to heat the comfortable air flow while no current is supplied to the thermoelectric element and the internal combustion engine is running. In the start-up heating mode, the thermoelectric element provides heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine can not heat the comfortable air flow to the specified comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element. As the temperature of the cooling water increases, the coefficient of performance of the thermoelectric device increases during the startup heating method.

일부 실시 예들에서, 시동 가열 방식에서의 온도 제어 시스템은 내연기관이 주변 온도에서 작동 온도로 시동될 때 가열 방식에서 특정 객실 온도로 객실을 가열하는 것보다 빠르게 특정 객실 온도로 차량의 객실을 가열하도록 구성되고; 시동 가열 방식은 열전 소자가 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 내연기관을 포함하며; 복수의 작동 방식은 추가적인 냉각 방식을 더 포함하며; 열전 소자는 제 2 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 쾌적 공기를 냉각시키도록 구성되며; 복수의 작동 방식은 시동 서리 제거 방식(startup demisting mode)을 더 포함하며, 증발기 코어는 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 쾌적 공기를 가열하도록 구성되며; 시동 서리 제거 방식은 열전 소자가 제 1 극성에서 전류를 받는 동안에 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 내연기관을 포함하며; 복수의 작동 방식은 서리 제거 방식을 더 포함하며; 증발기 코어는 열전 소자에 전류가 공급되지 않는 동안에 쾌적 공기 흐름을 냉각시키도록 구성되며; 쾌적 공기 채널 내의 증발기 코어의 하류에 추가적인 열교환기가 위치되며; 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 열 저장 장치를 더 포함하는데, 열 저장 장치는 열 에너지를 저장하고 공기 흐름에 열 에너지를 전달하거나 또는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하도록 구성되며; 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 벨트 구동식 냉동 시스템(belt driven refrigeration system)의 증발기 코어를 더 포함하며; 열 저장 장치는 증발기 코어에 연결되며; 열 저장 장치는 냉각 방식 또는 서리 제거 방식 중 적어도 하나 동안에 냉각 능력을 저장하도록 구성되며; 열전 소자는 쾌적 공기 채널 내에 배치되며; 열전 소자의 폐기 표면은 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되며; 열원은 배터리, 전자 장치, 버너, 또는 차량의 배기 중 적어도 하나이며; 시스템은 열전 소자의 폐기 표면에 연결되는 폐기 열교환기를 더 포함하며; 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 도관에 연결되며; 액체 상 작동 유체는 열원 또는 히트 싱크와 유체 연결되며; 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 제 1 도관과 제 1 바이패스 도관을 포함하는데, 제 1 유체 도관은 히터 코어와 유체 소통되고, 제 1 바이패스 도관은 제 1 도관 주위의 냉각수의 흐름을 우회시키도록 구성되며; 시동 가열 방식은 제 1 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 제 1 바이패스 도관을 통한 냉각수의 흐름을 안내하는 단계를 포함하며; 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하기 위한 제 2 도관과 제 2 바이패스 도관을 포함하는데, 제 2 도관은 추가적인 열교환기와 유체 소통되고, 제 2 바이패스 도관은 제 2 도관 주위의 냉각수의 흐름을 우회시키도록 구성되며; 및/또는 가열 방식은 제 2 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 제 2 바이패스 도관을 통한 냉각수의 흐름을 안내하는 단계를 포함한다.In some embodiments, the temperature control system in the start-up heating mode allows the vehicle room to be heated to a certain room temperature faster than the heating of the room from the heating mode to the specific room temperature when the internal combustion engine is started at ambient temperature to the operating temperature Configured; The startup heating system includes an internal combustion engine configured to heat a comfortable air flow while the thermoelectric element receives a current supplied at a first polarity; The plurality of operating modes further include an additional cooling mode; The thermoelectric element is configured to cool the pleasant air by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving a current supplied at the second polarity; The plurality of operating modes further include a startup demisting mode wherein the evaporator core is configured to heat the pleasant air by transferring thermal energy from the waste surface to the primary surface while receiving the current supplied at the first polarity ; The startup defrosting method includes an internal combustion engine configured to heat a comfortable air flow while the thermoelectric element is receiving a current at a first polarity; The plurality of operating modes further include a defrosting method; The evaporator core is configured to cool the pleasant air flow while no current is supplied to the thermoelectric element; An additional heat exchanger is located downstream of the evaporator core in the comfort air channel; The system further includes a thermal storage device disposed within the comfort air channel, the thermal storage device configured to store thermal energy and transfer thermal energy to or from the air flow; The system further includes an evaporator core of a belt driven refrigeration system disposed within the comfort air channel; The heat storage device is connected to the evaporator core; The thermal storage device is configured to store cooling capability during at least one of a cooling mode or a defrost mode; The thermoelectric element is disposed within the comfort air channel; The waste surface of the thermoelectric element is in thermal communication with the engine block cooling water conduit; The heat source is at least one of a battery, an electronic device, a burner, or exhaust of a vehicle; The system further comprising a waste heat exchanger connected to the waste surface of the thermoelectric element; The waste heat exchanger is connected to a fluid conduit comprising a liquid phase working fluid; The liquid phase working fluid is in fluid communication with a heat source or a heat sink; The fluid circuit includes a first conduit and a first bypass conduit configured to transfer cooling water therein, the first fluid conduit being in fluid communication with the heater core, the first bypass conduit having a flow of cooling water around the first conduit ; The start-up heating scheme includes limiting the flow of cooling water through the first conduit and guiding the flow of cooling water through the first bypass conduit; The fluid circuit includes a second conduit and a second bypass conduit for delivering cooling water therein wherein the second conduit is in fluid communication with the additional heat exchanger and the second bypass conduit bypasses the flow of cooling water around the second conduit ; And / or the heating mode includes limiting the flow of cooling water through the second conduit and guiding the flow of cooling water through the second bypass conduit.

여기에 개시된 실시 예들에 따르면, 차량의 내연기관의 시동 동안에 차량의 객실의 온도를 제어하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 쾌적 공기 채널을 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 포함한다. 방법은 엔진 냉각수 회로를 통하여 냉각수를 전달하는 단계를 더 포함하는데, 엔진 냉각수 회로는 차량의 내연기관과 열 소통되는 엔진 블록 냉각수 도관을 포함한다. 방법은 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되는 히터 코어를 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 더 포함한다. 방법은 열전 소자와 열 소통되는 추가적인 열교환기를 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 더 포함한다. 추가적인 열교환기는 공기 흐름이 흐르는 동안에 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기의 방향과 관련하여 히터 코어로부터 하류에 위치된다. 열전 소자는 폐기 표면과 주 표면을 갖는데, 폐기 표면은 엔진 블록 냉각수 도관 또는 히트 싱크와 열 소통되고, 주 표면은 추가적인 열교환기와 열 소통된다. 방법은 시동 가열 방식에서 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기를 가열하도록 열전 소자에 제 1 극성에서의 전류를 공급하는 단계를 더 포함한다. 시동 가열 방식에서, 내연기관이 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적한 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에 열전 소자는 쾌적 공기 흐름에 열을 제공한다.According to the embodiments disclosed herein, a method for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle during startup of an internal combustion engine of the vehicle is disclosed. The method includes delivering airflow through the comfort air channel. The method further includes delivering cooling water through the engine coolant circuit, wherein the engine coolant circuit includes an engine block coolant conduit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The method further includes delivering the air flow through a heater core disposed within the comfort air channel and in thermal communication with the engine block chilled water conduit. The method further includes the step of delivering the air stream through an additional heat exchanger in thermal communication with the thermoelectric element. The additional heat exchanger is located downstream from the heater core relative to the direction of the pleasant air in the comfort air channel during the flow of air. The thermoelectric element has a waste surface and a major surface, which is in thermal communication with the engine block cooling water conduit or heat sink, and the main surface is in thermal communication with the additional heat exchanger. The method further includes supplying a current at a first polarity to the thermoelectric element such that the thermoelectric element heats the comfortable air by transferring thermal energy from the waste surface to the primary surface in a start-up heating mode. In the start-up heating mode, the thermoelectric element provides heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine can not heat the comfortable air flow to the specified comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element.

일부 실시 예들에서, 방법은 가열 방식에서 열전 소자에 전류를 제한하는 단계를 포함하고; 내연기관은 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며; 온도 제어 시스템은 시동 가열 방식에서, 내연기관이 주변 온도에서 작동 온도로 시동될 때 가열 방식으로 특정 객실 온도로 객실을 가열하는 것보다 빠르게 특정 객실 온도로 차량의 객실 온도를 가열하도록 구성되며; 방법은 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 벨트 구동식 냉동 시스템의 증발기 코어를 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 더 포함하며; 방법은 추가적인 냉각 방식에서, 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기 흐름을 냉각하도록 제 2 극성에서 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하며; 방법은 열전 소자의 폐기 열 전달 표면 및 내연기관 사이의 열 소통을 억제하기 위하여 엔진 블록 냉각수 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하며; 방법은 시동 서리 제거 방식에서, 증발기가 쾌적 공기를 냉각하는 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기를 가열하도록 제 1 극성에서 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하며; 추가적인 열교환기는 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 증발기 코어로부터 하류에 위치되며; 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 회로에 연결되며; 및/또는 액체 상 작동 유체는 엔진 블록 냉각수 도관 또는 히트 싱크와 유체 소통된다.In some embodiments, the method includes the step of limiting current to the thermoelectric elements in a heating mode; The internal combustion engine is configured to heat a comfortable air flow; The temperature control system is configured to heat the room temperature of the vehicle to a specific room temperature faster than heating the room to a specific room temperature in a heating manner when the internal combustion engine is started at an ambient temperature to an operating temperature in a starting heating system; The method further comprises the step of delivering the air flow through the evaporator core of a belt-driven refrigeration system disposed within the comfort air channel; The method further comprises the step of supplying current to the thermoelectric element at the second polarity so that the thermoelectric element cools the pleasant air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface, in an additional cooling scheme; The method further comprises the step of limiting the flow of cooling water through the engine block cooling water conduit to inhibit heat conduction between the waste heat transfer surface of the thermoelectric element and the internal combustion engine; The method further includes the step of supplying current to the thermoelectric element at the first polarity so that the thermoelectric element heats the comfortable air by transferring thermal energy from the waste surface to the main surface while the evaporator cools the comfortable air in the startup defogging mode ; The additional heat exchanger is located downstream from the evaporator core relative to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel; The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid; And / or the liquid phase working fluid is in fluid communication with the engine block cooling water conduit or heat sink.

여기에 개시된 실시 예들에 따르면, 차량의 내연기관의 정지 동안에 차량의 객실을 가열하거나, 냉각하거나, 및/또는 서리 제거하기 위한 온도 제어 시스템이 제공된다. 시스템은 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 엔진 블록 냉각수 도관 회로를 포함하는 엔진 냉각수 회로를 포함한다. 엔진 블록 도관은 차량의 내연기관과 열 소통된다. 시스템은 차량의 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 엔진 블록 냉각수 도관과 유체 소통되는 히터 코어를 더 포함한다. 시스템은 폐기 표면과 주 표면을 갖는 열전 소자를 더 포함한다. 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 열전 소자의 주 표면과 열 소통되는 폐기 열교환기(waste heat exchanger)를 더 포함한다. 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 회로에 연결된다. 액체 상 작동 유체는 열원 또는 히트 싱크와 유체 소통된다. 시스템은 복수의 작동 방식으로 온도 제어 시스템을 작동하도록 구성되는 컨트롤러를 더 포함한다. 복수의 작동 방식은 열전 소자에 전류가 공급되지 안고 내연기관이 정지된 동안에 내연기관이 잔류 열이 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 정지 가열 방식(stop heating mode)을 포함한다. 복수의 작동 방식은 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받고 내연기관이 정지된 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 정지 차가운 가열 방식(stop cold heating mode)을 더 포함한다. 정지 차가운 가열 방식에서, 열전 소자는 내연기관이 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적한 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에, 쾌적 공기 흐름에 열을 제공한다.According to the embodiments disclosed herein, a temperature control system is provided for heating, cooling, and / or defrosting a room of a vehicle during stoppage of the internal combustion engine of the vehicle. The system includes an engine coolant circuit comprising an engine block coolant conduit circuit configured to deliver coolant therein. The engine block conduit is in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The system further includes a heater core disposed within the comfort air channel of the vehicle and in fluid communication with the engine block chilled water conduit. The system further includes a thermoelectric element having a waste surface and a major surface. The system further includes a waste heat exchanger disposed within the comfort air channel and in thermal communication with the major surface of the thermoelectric element. The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid. The liquid phase working fluid is in fluid communication with the heat source or heat sink. The system further includes a controller configured to operate the temperature control system in a plurality of operating modes. The plurality of operating modes include a stop heating mode in which the internal combustion engine is configured to heat residual air with a comfortable air flow while current is not supplied to the thermoelectric element and the internal combustion engine is stopped. The plurality of operating modes is a stop cold heating system in which the thermoelectric element is configured to heat the pleasant air flow by receiving the current supplied at the first polarity and transferring the heat energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is stationary, mode). In the stationary cold heating mode, the thermoelectric element provides heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine is unable to heat the comfortable air flow to the specified comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element.

일부 실시 예들에서, 온도 제어 시스템은 정지 차가운 가열 방식에서, 특정 객실 온도로 차량의 객실을 가열하는 동안에 정지 가열 방식에서 내연기관을 정지시키는 것보다 더 긴 내연기관의 정지 시간을 허용하도록 구성되고; 정지 차가운 가열 방식은 열전 소자가 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 쾌적한 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 내연기관을 포함하며; 복수의 작동 방식은 추가적인 냉각 방식을 더 포함하며; 열전 소자는 제 2 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 쾌적 공기 흐름을 냉각시키도록 구성되며; 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 열 저장 장치를 더 포함하는데, 열 저장 장치는 열 에너지를 저장하고 공기 흐름에 열 에너지를 전달하거나 또는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하도록 구성되며; 시스템은 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 벨트 구동식 냉동 시스템의 증발기 코어를 더 포함하며; 열 저장 장치는 증발기 코어에 연결되며; 열 저장 장치는 내연기관이 작동중일 때 냉각 방식 또는 서리 제거 방식 중 적어도 하나 동안에 냉각 능력을 저장하도록 구성되며; 복수의 작동 방식은 제 1 정지 서리 제거 방식을 더 포함하며; 열 저장 장치는 저장된 냉각 능력을 사용하여 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수함으로써 쾌적 공기 흐름을 냉각시키도록 구성되고 열전 소자는 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며; 추가적인 열교환기는 온도 제어 시스템이 작동중일 때 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 히터 코어로부터 하류에 위치되며; 열전 소자의 폐기 표면은 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되며; 열원은 배터리, 전자 장치, 버너, 또는 차량의 배기 중 적어도 하나이며; 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 제 1 도관 및 제 1 바이패스 도관을 포함하는데, 제 1 도관은 히터 코어와 유체 소통되고, 제 1 바이패스 도관은 제 1 도관 주위의 냉각수의 흐름을 우회시키도록 구성되며; 정지 차가운 가열 방식은 제 1 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 제 1 바이패스 도관을 통한 냉각수의 흐름을 전달하는 단계를 포함하며; 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 제 2 도관 및 제 2 바이패스 도관을 포함하는데, 제 2 도관은 추가적인 열교환기와 유체 소통되고, 제 2 바이패스 도관은 제 2 도관 주위의 냉각수의 흐름을 우회시키도록 구성되며; 정지 가열 방식은 제 2 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 제 2 바이패스 도관을 통한 냉각수의 흐름을 전달하는 단계를 포함하며; 복수의 작동 방식은 제 2 정지 서리 제거 방식을 더 포함하며; 열전 소자는 제 2 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 쾌적 공기 흐름을 냉각시키도록 구성되고 내연기관은 내연기관이 지정된 쾌적한 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 있는 동안에 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며; 및/또는 추가적인 열교환기는 온도 제어 시스템이 작동중일 때 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 히터 코어로부터 상류에 위치된다.
In some embodiments, the temperature control system is configured to allow a stop time of the internal combustion engine longer than stopping the internal combustion engine in the stationary heating mode while heating the room of the vehicle to a specific room temperature, in a stationary cold heating mode; The stationary cold heating system includes an internal combustion engine configured to heat a pleasant air flow while the thermoelectric element is receiving a current supplied at a first polarity; The plurality of operating modes further include an additional cooling mode; The thermoelectric element is configured to cool the pleasant air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving a current supplied at a second polarity; The system further includes a thermal storage device disposed within the comfort air channel, the thermal storage device configured to store thermal energy and transfer thermal energy to or from the air flow; The system further includes an evaporator core of a belt-driven refrigeration system disposed within the comfort air channel; The heat storage device is connected to the evaporator core; The heat storage device is configured to store cooling capability during at least one of a cooling mode or a defrost mode when the internal combustion engine is operating; The plurality of operating modes further include a first stop frost removing method; The thermal storage device is configured to cool the comfort air stream by absorbing thermal energy from the air flow using the stored cooling capability and the thermoelectric device transfers heat energy from the waste surface to the primary surface while receiving the current supplied at the first polarity So as to heat the pleasant air flow; The additional heat exchanger is located downstream from the heater core relative to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation; The waste surface of the thermoelectric element is in thermal communication with the engine block cooling water conduit; The heat source is at least one of a battery, an electronic device, a burner, or exhaust of a vehicle; The fluid circuit includes a first conduit and a first bypass conduit configured to transfer cooling water therein, wherein the first conduit is in fluid communication with the heater core and the first bypass conduit is configured to direct the flow of cooling water around the first conduit Bypass; The stationary cold heating system includes limiting the flow of cooling water through the first conduit and conveying the flow of cooling water through the first bypass conduit; The fluid circuit includes a second conduit and a second bypass conduit configured to deliver cooling water therein, wherein the second conduit is in fluid communication with the additional heat exchanger and the second bypass conduit is configured to direct the flow of cooling water around the second conduit Bypass; The stationary heating mode includes limiting the flow of cooling water through the second conduit and conveying the flow of cooling water through the second bypass conduit; The plurality of operating modes further include a second stop frost removing method; The thermoelectric element is configured to cool the pleasant air stream by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving the current supplied at the second polarity and the internal combustion engine is capable of heating the comfort air stream at a designated comfortable temperature And to heat the pleasant air flow while it is being heated; And / or the additional heat exchanger is located upstream from the heater core relative to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel when the temperature control system is operating.

여기에 개시된 실시 예들에 따르면, 차량의 내연기관의 정지 동안에 차량의 객실의 온도를 제어하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 쾌적 공기 채널을 통하여 고익 흐름을 전달하는 단계를 포함한다. 방법은 엔진 냉각수 회로를 통하여 냉각수를 전달하는 단계를 더 포함하는데, 엔진 냉각수 회로는 차량의 내연기관과 열 소통되는 엔진 블록 냉각수 도관을 포함한다. 방법은 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되는 히터 코어를 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 더 포함한다. 방법은 열전 소자와 열 소통되는 추가적인 열교환기를 통하여 공기 흐름을 전달하는 단계를 더 포함한다. 열전 소자는 주 표면과 폐기 표면을 갖는데, 주 표면은 추가적인 열교환기와 열 소통되고 폐기 표면은 폐기 열교환기에 연결된다. 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 회로에 연결된다. 액체 상 작동 유체는 엔진 블록 냉각수 도관 또는 히트 싱크와 유체 소통된다. 방법은 정지 차가운 가열 방식에서, 내연기관이 정지된 동안에 폐기 표면으로부터 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기를 가열하도록 열전 소자에 제 1 극성에서 전류를 공급하는 단계를 더 포함한다. 정지 차가운 가열 방식에서, 내연기관이 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적한 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에 열전 소자는 쾌적 공기 흐름에 열을 제공한다.According to the embodiments disclosed herein, a method is provided for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle during the suspension of the internal combustion engine of the vehicle. The method includes delivering a flow of benefit through the comfort air channel. The method further includes delivering cooling water through the engine coolant circuit, wherein the engine coolant circuit includes an engine block coolant conduit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The method further includes delivering the air flow through a heater core disposed within the comfort air channel and in thermal communication with the engine block chilled water conduit. The method further includes the step of delivering the air stream through an additional heat exchanger in thermal communication with the thermoelectric element. The thermoelectric element has a primary surface and a waste surface, the primary surface of which is in thermal communication with the additional heat exchanger and the waste surface is connected to the waste heat exchanger. The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid. The liquid phase working fluid is in fluid communication with the engine block cooling water conduit or heat sink. The method further includes supplying a current at a first polarity to the thermoelectric element so that the thermoelectric element heats the comfortable air by transferring thermal energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is stationary, in a stationary cold heating mode. In the stationary cold heating mode, the thermoelectric element provides heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine can not heat the pleasant air flow to the specified comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element.

일부 실시 예들에서, 추가적인 열교환기는 공기 흐름이 흐르는 동안에 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 히터 코어로부터 하류에 위치되고; 방법은 정지 가열 방식에서, 열전 소자에 전류를 제한하는 단계를 더 포함하며; 내연기관은 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며; 온도 제어 시스템은 정지 차가운 가열 방식에서, 특정 객실 온도로 차량의 객실을 가열하는 동안에 정지 가열 방식으로 내연기관을 정지하는 것보다 더 긴 내연기관의 정지 시간을 허용하며; 방법은 추가적인 냉각 방식에서, 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기 흐름을 냉각하도록 제 2 극성에서 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하며; 방법은 열전 소자의 폐기 열 전달 표면 및 내연기관 사이의 열 소통을 억제하기 위하여 엔진 블록 냉각수 도관을 통한 냉각수의 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하며; 방법은 정지 서리 제거 방식에서, 주 표면으로부터 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 열전 소자가 쾌적 공기를 냉각시키도록 제 2 극성에서 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하고 내연기관은 내연기관이 지정된 쾌적한 온도로 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 있는 동안에 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며; 및/또는 추가적인 열교환기는 공기 흐름이 흐르는 동안에 쾌적 공기 채널 내이 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 히터 코어의 상류에 위치된다.
In some embodiments, the additional heat exchanger is located downstream from the heater core relative to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel during the flow of air; The method further includes the step of limiting current to the thermoelectric elements in a stationary heating mode; The internal combustion engine is configured to heat a comfortable air flow; The temperature control system allows a stopping time of the internal combustion engine longer than stopping the internal combustion engine in a stationary heating mode while heating the room of the vehicle to a specific room temperature in a stationary cold heating system; The method further comprises the step of supplying current to the thermoelectric element at the second polarity so that the thermoelectric element cools the pleasant air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface, in an additional cooling scheme; The method further comprises the step of limiting the flow of cooling water through the engine block cooling water conduit to inhibit heat conduction between the waste heat transfer surface of the thermoelectric element and the internal combustion engine; The method further comprises the step of supplying current to the thermoelectric element at the second polarity so that the thermoelectric element cools the pleasant air by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface in a stop defogging mode, Configured to heat a comfortable air flow while being able to heat the comfortable air flow to a designated comfortable temperature; And / or the additional heat exchanger is located upstream of the heater core relative to the direction of the pleasant air flow within the comfort air channel while the air flow is flowing.

본 발명의 실시 예들을 설명하기 위하여 다음의 도면들과 관련 설명들이 제공되나 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.
도 1a는 마이크로-하이브리드(micro-hybrid) 시스템의 일 실시 예의 개략적인 구조를 도시한다.
도 1b는 마이크로-하이브리드 시스템의 일 실시 예의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2는 열전 소자와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예의 개략적으로 도시한다.
도 4는 가열 구성에서 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 냉각 구성에서 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 서리 제거 구성에서 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 7은 서리 제거 구성에서 재위치되거나 또는 부가적인 열전 소자를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 8은 블렌드 도어를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 9는 블렌드 도어를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 10은 흐름 전환 소자를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 11은 복수의 밸브를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 12는 양온 교대(bithermal) 열전 소자를 갖는 이중 채널 구조와 통합하는 HVAC 시스템과 관련된 차트이다.
도 13은 양온 교대 열전 소자와 통합하는 HVAC 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 14는 양온 교대 열전 소자의 일 실시 예의 전력 구성과 관련된 차트이다.
도 15는 양온 교대 열전 소자와 통합하는 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 16은 양온 교대 열전 회로의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 17은 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 18은 우회 가능한 열전 소자를 갖는 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 19는 냉각 회로와 가열 회로를 포함하는 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 20은 도 14에 도시된 온도 제어 시스템의 실시 예와 관련된 플로차트이다.
도 21은 가열 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 22는 가열 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 23은 가열 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 24는 냉각 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 25는 냉각 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 26a는 가열 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예의 또 다른 도면이다.
도 26b는 가열 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예의 또 다른 도면이다.
도 27은 냉각 방식에서 온도 제어 시스템의 또 다른 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 28a는 차량 내의 HVAC 시스템의 일 실시 DP를 도시한다.
도 28b는 액체 대 공기(liquid to air) 열전 소자의 일 실시 예를 도시한다.
도 29는 특정 HVAC 시스템 실시 예들을 위한 시간 경과에 대한 가능한 객실 히터 출력 온도들의 그래프를 도시한다.
도 30a-c는 시동 방식 동안에 온도 제어 시스템을 작동하기 위한 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 31a-c는 시동/정지 방식 동안에 온도 제어 시스템을 작동하기 위한 일 실시 예를 개략적으로 도시한다.
The following drawings and related descriptions are provided to illustrate embodiments of the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention.
Figure la shows a schematic structure of one embodiment of a micro-hybrid system.
Figure 1B shows a schematic structure of one embodiment of a micro-hybrid system.
Figure 2 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system that integrates with a thermoelectric device.
Figure 3 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel architecture.
Figure 4 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure in a heating configuration.
Figure 5 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure in a cooling configuration.
Figure 6 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure in a defrost configuration.
Figure 7 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system integrated with a dual channel structure that is repositioned in a defrost configuration or has additional thermoelectric elements.
Figure 8 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure with a blended door.
Figure 9 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure with a blended door.
Figure 10 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system that integrates with a dual channel structure having flow diverting elements.
Figure 11 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure having a plurality of valves.
Figure 12 is a chart associated with an HVAC system incorporating a dual channel structure with a thermionic bithermal thermoelectric device.
Figure 13 schematically illustrates one embodiment of an HVAC system that integrates with a thermo-alternating thermoelectric device.
14 is a chart related to the power configuration of one embodiment of the thermo-alternating thermoelectric element.
Figure 15 schematically illustrates one embodiment of a temperature control system incorporating a thermo-alternating thermoelectric device.
Figure 16 schematically illustrates one embodiment of a thermo-alternating thermoelectric circuit.
Figure 17 schematically illustrates one embodiment of a temperature control system.
Figure 18 schematically shows an embodiment of a temperature control system with detachable thermoelectric elements.
Figure 19 schematically illustrates an embodiment of a temperature control system including a cooling circuit and a heating circuit.
20 is a flowchart related to an embodiment of the temperature control system shown in Fig.
Figure 21 schematically shows an embodiment of a temperature control system in a heating mode.
Figure 22 schematically illustrates an embodiment of a temperature control system in a heating mode.
Figure 23 schematically illustrates an embodiment of a temperature control system in a heating mode.
Figure 24 schematically illustrates one embodiment of a temperature control system in a cooling mode.
Figure 25 schematically illustrates one embodiment of a temperature control system in a cooling mode.
26A is another view of one embodiment of a temperature control system in a heating mode.
Figure 26B is another view of one embodiment of a temperature control system in a heating mode.
Figure 27 schematically shows another embodiment of a temperature control system in a cooling mode.
28A shows an embodiment DP of an HVAC system in a vehicle.
Figure 28B shows an embodiment of a liquid to air thermoelectric device.
Figure 29 shows a graph of possible room heater output temperatures over time for certain HVAC system embodiments.
Figures 30A-C schematically illustrate one embodiment for operating the temperature control system during the startup mode.
Figures 31a-c schematically illustrate one embodiment for operating the temperature control system during the start / stop mode.

여기에 바람직한 특정 실시 예들이 개시되나, 본 발명의 주제는 구체적으로 개시된 실시 예들을 넘어 다른 대안의 실시 예들 및/또는 본 발명의 이용들, 및 변형들과 그것들의 등가물로 확장한다. 따라서, 여기에 개시된 본 발명의 범위는 아래에 설명되는 어떠한 특정 실시 예들에 한정되지 않는다. 예를 들면, 여기에 개시된 어떠한 방법 또는 과정에서, 방법 또는 과정의 행동 또는 작동들은 어떠한 적절한 순서로 실행될 수 있으며 어떠한 특정 개시된 순서에 반드시 한정되는 것은 아니다.While certain preferred embodiments have been disclosed herein, the subject matter of the invention extends beyond the specifically disclosed embodiments to other alternative embodiments and / or uses of the invention, and variations and equivalents thereof. Accordingly, the scope of the invention disclosed herein is not limited to any specific embodiments described below. For example, in any method or process disclosed herein, the acts or acts of a method or process may be performed in any suitable order, and are not necessarily limited to any particular disclosed sequence.

종래 기술과 대비하기 위한 목적으로, 다양한 실시 예들의 특정 양상들과 장점들이 설명된다. 어떠한 특정 실시 예에 의해 그러한 모든 양상과 장점이 달성되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 다양한 실시 예들은 여기에 설명되거나 제안될 수 있는 것과 같은 다른 양상들 또는 장점들을 반드시 달성할 필요 없이, 설명되는 것과 같은 한 가지 장점 또는 장점들의 그룹을 달성하거나 또는 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다. 특정 유체 회로와 밸브 구성들, 특정 온도 제어, 및/또는 유체 회로 구성들의 맥락에서 실시 예들의 일부가 설명되나, 본 발명은 다른 시스템 구성들과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명은 차량과의 사용에 한정되나, 온도 제어를 원하는 다른 환경들에서도 바람직하게 사용될 수 있다.For purposes of comparison with the prior art, certain aspects and advantages of various embodiments are set forth. Not all such aspects and advantages are achieved by any particular embodiment. Thus, for example, it is to be understood that the various embodiments may be practiced or handled in a manner that achieves or optimizes a group of advantages or advantages, such as those described, without necessarily achieving other aspects or advantages, Lt; / RTI > Although some of the embodiments are described in the context of particular fluid circuit and valve configurations, specific temperature control, and / or fluid circuit configurations, it should be understood that the invention can be used with other system configurations. Further, the present invention is limited to use with a vehicle, but can be preferably used in other environments where temperature control is desired.

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "냉각수"는 광범위하고 통상의 의미로 사용되며 예를 들면, 가열 또는 냉각 시스템 내에 열 에너지를 전달하는 유체들을 포함한다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "열 전달 장치"는 광범위하고 통상의 의미로 사용되며 예를 들면, 열교환기, 열 전달 표면, 열 전달 구조체, 매체 사이에 열 에너지를 전달하기 위한 또 다른 장치, 또는 그 러한 장치들의 어떠한 조합을 포함한다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "열 에너지원" 및 "열원"은 광범위하고 통상의 의미로 사용되며 예를 들면, 차량 엔진, 버너, 전자 부품, 가열 소자, 배터리 또는 배터리 팩, 배기 시스템 부품, 에너지를 열 에너지로 전환하는 장치, 또는 그러한 장치들의 어떠한 조합을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 용어 "열 에너지원" 및 "열원"은 예를 들면, 칠러(chiller), 증발기, 또 다른 냉각 부품, 부품들의 조합 등과 같은, 음 에너지원을 언급할 수 있다.As used herein, the term "cooling water" is used in a broad and conventional sense and includes, for example, fluids that transfer thermal energy into a heating or cooling system. As used herein, the term "heat transfer device" is used in a broad and conventional sense and includes, for example, a heat exchanger, a heat transfer surface, a heat transfer structure, another device for transferring heat energy between the media, And any combination of such devices. As used herein, the terms "thermal energy source" and "heat source" are used in a broad and common sense and include, for example, vehicle engines, burners, electronic components, heating elements, batteries or battery packs, To heat energy, or any combination of such devices. In some embodiments, the terms "thermal energy source" and "heat source" may refer to a source of negative energy, such as, for example, a chiller, an evaporator, another cooling component, a combination of components,

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "충분한" 및 "충분하게"는 그것들의 통상의 의미에 따라 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 쾌적 공기와 관련하여 충분한 가열 또는 충분한 열 전달의 맥락에서, 이러한 용어들은 제한 없이, 객실 공기 흐름(또는 공기 스트림)이 승객에 쾌적한 온도로 가열되는 상태(예를 들면, 공기 흐름이 하나 또는 그 이상의 벤트(vent)를 거쳐 객실 내로 가해질 때) 또는 객실 공기 흐름이 임계 온도로 가열되는 상태를 광범위하게 포함한다.As used herein, the terms "sufficient" and "sufficiently" are used broadly in accordance with their ordinary meaning. For example, in the context of sufficient heating or sufficient heat transfer in connection with pleasant air, these terms are intended to include, without limitation, conditions in which the room air flow (or air stream) is heated to a comfortable temperature for the passenger When one or more vents are introduced into the cabin) or the room air stream is heated to the critical temperature.

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "준비된"은 그것의 통상의 의미에 따라 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 열을 제공할 준비가 되어 있는 열원의 맥락에서, 용어는 제한 없이, 열원이 객실 공기 흐름을 충분히 가열할 수 있을 때를 결정하기 위한 하나 또는 그 이상의 기준이 충족되는 상태를 광범위하게 포함한다. 예를 들면, 차량 승객에 또는 차량 승객의 근처에 위치될 때 객실이 쾌적하도록 히터 코어가 공기 흐름에 충분한 열 에너지를 전달할 수 있을 때 열원은 승객 공기 흐름을 충분히 가열할 수 있다. 공기 흐름은 대략 실온일 때, 실온과 동일하거나 또는 실온보다 약간 높을 때, 실온보다 높을 때, 또는 임계 온도와 동일하거나 또는 적절한 임계 온도보다 높거나 또는 동일할 때 쾌적할 수 있다. 적절한 임계 온도는 약 70℉, 72℉, 약 75℉, 실온, 주변 온도에 의존하는 온도, 또는 또 다른 온도일 수 있다. 적절한 임계 온도(또는 지정된 쾌적한 온도)는 약 60℉, 65℉, 약 70℉, 또는 실온보다 크거나 동일할 수 있다. 적절한 임계 온도(또는 지정된 쾌적한 온도)는 주변 온도보다 약 10℉, 20℉, 약 30℉, 또는 약 40℉ 위일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 객실이 차가운 공기 바람을 받지 않는 것과 같이 열원이 공기 흐름을 가열할 수 있을 때 열원은 객실을 가열할 준비가 되어 있다. 일부 실시 예들에서, 여기서 설명되는 것과 같이 쾌적하거나 및/또는 실온으로 공기 흐름을 가열하기 위하여 냉각수 온도를 상승시키기에 충분히 따뜻할(또는 뜨거울) 때 열원은 객실을 가열할 준비가 되어 있다. As used herein, the term "prepared" is used broadly in accordance with its ordinary meaning. For example, in the context of a heat source ready to provide heat, the term broadly encompasses a broad range of conditions in which one or more criteria for determining when a heat source can sufficiently heat a room air flow . For example, a heat source can sufficiently heat the passenger airflow when the heater core can deliver sufficient heat energy to the air flow so that the room is comfortable to the vehicle passenger or near the passenger of the vehicle. The air flow can be pleasant when it is at about room temperature, equal to room temperature, slightly above room temperature, above room temperature, or equal to or greater than or equal to the critical temperature. Suitable threshold temperatures may be about 70 DEG F, 72 DEG F, about 75 DEG F, room temperature, a temperature that depends on ambient temperature, or another temperature. The appropriate critical temperature (or designated comfort temperature) may be greater than or equal to about 60,, 65,, about 70,, or room temperature. A suitable critical temperature (or designated comfort temperature) may be about 10 ℉, 20,, about 30 ℉, or about 40 ℉ above the ambient temperature. In some embodiments, the heat source is ready to heat the room when the heat source is able to heat the air flow, such as when the room is not receiving cold air wind. In some embodiments, the heat source is ready to heat the passenger compartment when it is comfortable enough to warm the airflow (or hot) to raise the cooling water temperature to heat the airflow to room temperature as described herein.

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "승객 공기 채널"은 그것의 통상의 의미로 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 승객 공기 채널은 도관, 파이프, 벤트, 포트, 커넥터, HVAC 시스템, 다른 적절한 구조체 또는 구조체들의 조합을 포함하는, 이를 통하여 쾌적 공기가 흐를 수 있는 부품들을 포함한다.As used herein, the term "passenger air channel" is used broadly in its ordinary sense. For example, passenger air channels include components through which pleasant air can flow, including conduits, pipes, vents, ports, connectors, HVAC systems, and other suitable structures or combinations of structures.

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "열전 소자"는 그것의 통상의 의미에 따라 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 용어는 열전 재료와 통합하고 전기 에너지의 적용 상에서 열 구배에 대항하여 열 에너지를 전달하거나 또는 열전 재료를 가로지른 온도 차이를 기초로 하여 전기 출력을 생산하도록 사용되는 어떠한 장치도 광범위하게 포함한다. 열전 소자는 히터 코어, 증발기, 전기 가열 소자, 열 저장 장치, 열교환기, 또 다른 구조체, 또는 구조체들의 조합과 같은, 다른 온도 제어 소자들과 통합되거나 또는 함께 사용될 수 있다.As used herein, the term "thermoelectric element" is used broadly in accordance with its ordinary meaning. For example, the term encompasses any device that is integrated with a thermoelectric material and is used to produce electrical output based on a temperature difference across a thermoelectric material, or to transfer thermal energy against a thermal gradient on the application of electrical energy . The thermoelectric element may be integrated with or used with other temperature control elements, such as a heater core, an evaporator, an electric heating element, a heat storage device, a heat exchanger, another structure, or a combination of structures.

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "액추에이터"는 그것의 통상의 의미에 따라 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 용어는 유체의 흐름을 제어하도록 사용되는 밸브, 조절기, 및 다른 적절한 구조체 또는 구조체들의 조합과 같은, 유체 제어 장치를 광범위하게 포함한다 As used herein, the term "actuator" is used broadly in accordance with its ordinary meaning. For example, the term broadly encompasses fluid control devices, such as valves, regulators, and other suitable structures or combinations of structures used to control the flow of fluid

여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "제어 장치"는 그것의 통상의 의미에 따라 광범위하게 사용된다. 예를 들면, 용어는 유체 이동, 전기 에너지 전달, 열 에너지, 전달 및/또는 하나 또는 그 이상 중에서의 데이터 통신을 제어하도록 구성되는 장치 또는 시스템을 광범위하게 포함한다. 제어 장치는 시스템의 하나 또는 그 이상의 부품을 제어하는 단일 컨트롤러를 포함할 수 있거나, 또는 시스템의 다양한 부품을 제어하는 하나 이상의 컨트롤러를 포함할 수 있다.As used herein, the term "control device" is used broadly in accordance with its ordinary meaning. For example, the term broadly encompasses devices or systems that are configured to control fluid movement, electrical energy transfer, thermal energy, transfer, and / or data communication among one or more. A control device may include a single controller that controls one or more components of the system, or may include one or more controllers that control various components of the system.

차량 객실의 온도는 또한 일반적으로 쾌적 공기 시스템 또는 온도 제어 시스템으로 불릴 수 있는, HVAC 시스템을 사용하여 제어된다. 가열을 위하여 시스템이 사용될 때, 차량 엔진 또는 다른 적절한 장치가 열원일 수 있다. 열 에너지는 냉각수 회로 또는 다른 유체 회로를 거쳐 열원으로부터 열교환기(예를 들면, 히터 코어와 같은)로 전달될 수 있다. 열교환기는 차량의 객실로 들어가기 전에 열교환기를 가로지르는 공기 흐름으로 열 에너지를 전달할 수 있다. 일부 구성들에서, 차량의 엔진 또는 히터 코어는 히터 코어가 차량 객실 내로 향하는 공기를 충분히 가열할 수 있는 온도에 도달시키기 위하여, 수 분과 같은, 상당한 시간이 걸릴 수 있다. 예를 들면, 플러그-인 하이브리드와 같은 특정 종류의 차량들에서, 엔진은 50 마일과 같은 상당한 거리를 운전할 때까지 시동되지 않을 수도 있다. 히터 코어가 객실이 쾌적하도록 객실 공기 흐름에 충분한 열 에너지를 제공할 수 있는 온도에 도달하였을 때, 히터 코어 및/또는 엔진은 공기 흐름을 가열할 준비가 되어 있다고 말할 수 있다.The temperature of the vehicle cabin is also controlled using an HVAC system, which may be commonly referred to as a comfort air system or a temperature control system. When the system is used for heating, the vehicle engine or other suitable device may be a heat source. The heat energy may be transferred from a heat source to a heat exchanger (such as a heater core) via a cooling water circuit or other fluid circuit. The heat exchanger can deliver thermal energy to the air flow across the heat exchanger before entering the cabin of the vehicle. In some configurations, the engine or heater core of the vehicle may take a considerable amount of time, such as several minutes, to reach a temperature at which the heater core can sufficiently heat the air into the vehicle cabin. For example, in certain types of vehicles, such as plug-in hybrids, the engine may not start up until driving a significant distance, such as 50 miles. It can be said that the heater core and / or the engine is ready to heat the air flow when the heater core reaches a temperature that can provide sufficient heat energy to the room air flow so that the room is comfortable.

냉방은 객실로 들어오는 공기 흐름을 냉각하기 위하여 압축기 기반 냉동 시스템(증발기와 같은 다양한 부품을 포함하는)을 사용하여 달성될 수 있다. 차량 엔진은 냉각 시스템의 부품들에 동력을 공급하기 위한 에너지를 제공할 수 있다(예를 들면, 기계적 또는 전기적 연결을 거쳐). 냉각 시스템의 많은 부품들은 흔히 가열 시스템의 부품들과 분리된다. 예를 들면, 냉각 시스템은 일반적으로 히터 코어와 분리되는 열교환기를 사용하여 객실 공기 흐름에 연결된다.Cooling can be accomplished using a compressor-based refrigeration system (including various components such as evaporators) to cool incoming airflow into the cabin. The vehicle engine may provide energy (e. G., Via mechanical or electrical connection) to power components of the cooling system. Many components of the cooling system are often separated from the components of the heating system. For example, the cooling system is connected to the room airflow using a heat exchanger, which is generally separate from the heater core.

일부 HVAC 시스템은 김 서림을 제거하거나 및/또는 앞 유리(windscreen) 상의 응축액 형성을 방지하기 위하여 가열 방식 동안에 공기로부터 습기가 제거되는, 서리 제거 기능을 제공한다. 일부 시스템들에서, 서리 제거 기능은 이슬점 아래로 공기 온도를 낮추도록 증발기를 통하여 공기를 가함으로써 달성되며, 따라서 습기가 응축되고 제거된다. 증발기는 예를 들면, 2상(two-phase) 공기 압축 사이클에 의해 냉각될 수 있다. 증발기를 통과한 후에, 공기는 객실을 위한 적절한 온도를 달성하도록 히터를 통하여 가해질 수 있다.Some HVAC systems provide a defrost function in which dehumidification is removed from the air during the heating mode in order to remove the seawater and / or prevent condensate formation on the windscreen. In some systems, the defrost function is accomplished by applying air through the evaporator to lower the air temperature below the dew point, so that moisture condenses and is removed. The evaporator can be cooled, for example, by a two-phase air compression cycle. After passing through the evaporator, air can be applied through the heater to achieve a suitable temperature for the room.

도 1a는 차량을 위한 시동-정지 시스템(또는 정지 및 출발 시스템)을 포함하는, 마이크로-하이브리드/마일드(mild)-하이브리드 시스템의 일 실시 예를 도시한다. 마이크로-하이브리드 시스템은 차량의 연료 효율을 증가시키고 공해를 감소시킬 수 있다. "순수" 하이브리드 자동차와 달리, 마이크로-하이브리드 자동차는 차량을 구동하기 위하여 내연기관을 가지며, 반드시 전기 모터를 필요로 하지는 않는다. 내연기관은 예를 들면, 정지 신호에서 차량이 정지되는 동안에서와 같이, 선택된 차량 작동의 상태들에서 정지될 수 있다(일시적으로 정지). 일부 실시 예들에서, 차량은 가역 전기 기계 또는, "스타터(starter)" 방식에서 교류/직류 전환기에 의해 공급되는 내연기관에 결합되는, 스타터-발전기(alternator)를 사용하여 정지 및 출발 방식에서 기능을 할 수 있다.FIG. 1A illustrates one embodiment of a micro-hybrid / mild-hybrid system, including a start-stop system (or stop and start system) for a vehicle. Micro-hybrid systems can increase vehicle fuel efficiency and reduce pollution. Unlike a "pure" hybrid vehicle, a micro-hybrid vehicle has an internal combustion engine to drive the vehicle and does not necessarily require an electric motor. The internal combustion engine may be stopped (temporarily stopped) in the states of the selected vehicle operation, for example, while the vehicle is stopped in the stop signal. In some embodiments, the vehicle is a reversible electric machine or a starter-alternator that is operatively coupled to an internal combustion engine supplied by an alternating current / direct current converter in a "starter" can do.

일부 구현들에서, 정지 및 출발 방식에서의 스타터-발전기의 사용은 차량 자체가 정지될 때 내연기관이 완전히 정지하도록 야기하는 단계 및, 그리고 나서 예를 들면, 재시동 명령으로 해석되는 운전자의 명령 뒤에 내연기관을 재시동하는 단계로 구성될 수 있다. 일반적인 정지 및 출발 상황은 적색 신호등에서의 상황이다. 차량이 신호등에서 정지할 때, 엔진은 자동으로 정지되며, 그리고 나서 신호등이 녹색으로 바뀔 때, 엔진은 운전자에 의해 밟히는 클러치 페달의 시스템 또는 운전자가 차량을 재출발시키는 의미로서 해석되는 어떠한 다른 행동에 의한 검출 뒤에 스타터-발전기를 사용하여 재시동된다. 미리 결정된 특정 조건들 하에서, 엔진은 차량이 정지되기 전에 꺼질 수 있다. 예를 들면, 미리 결정된 조건이 차량이 완전히 정지하거나, 특정 속도 이하로 움직이거나, 및/또는 언덕 아래로 움직이는 것을 나타낼 때, 트랜스미션이 중립으로 이동될 수 있고 엔진은 차량이 궤적을 계속하는 동안에 정지될 수 있다.In some implementations, the use of a starter-generator in the stop and start mode causes the internal combustion engine to stop completely when the vehicle itself is stopped, and then, for example, causes the internal combustion engine And restarting the engine. A typical stop and start situation is in a red traffic light situation. When the vehicle is stopped at the traffic light, the engine is automatically stopped, and then when the traffic light turns green, the engine is stopped by the system of the clutch pedal depressed by the driver, or by any other behavior interpreted as meaning that the driver restarts the vehicle After detection, it is restarted using a starter-generator. Under certain predetermined conditions, the engine can be turned off before the vehicle is stopped. For example, when a predetermined condition indicates that the vehicle is completely stopped, moves below a certain speed, and / or moves down a hill, the transmission may be moved to neutral and the engine may be stopped .

내연기관을 갖는 자동차들은 자동차의 내연기관과 다른 전기 장치를 위한 전기 스타터에 동력을 공급하기 위한 내장형 전기 시스템을 가질 수 있다. 내연기관의 시동 동안에, 스타터 배터리(10a)는 내연기관을 시동하는(예를 들면, 컨트롤러로부터 상응하는 시동 신호에 의해 스위치(12b)가 닫힐 때), 스타터(11a)에 동력을 공급할 수 있다. 스타터 배터리(10a)는 12V(또는 14V) 전기 시스템에 연결되는 종래의 12V(또는 14V) 차량 배터리일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 배터리와 상응하는 전기 시스템의 전압은 예를 들면, 18V까지, 24V까지, 36V까지, 48V까지, 및 50V까지 높을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 배터리(10a)는 고용량 배터리일 수 있다. 내연기관이 시동될 때, 내연기관은 약 14V의 전압을 발생시키고 내장형 전기 시스템을 통하여 자동차 내의 다양한 전기 소비재에 이용가능한 전압을 만드는 발전기(13a)를 구동할 수 있다. 과정에서, 발전기(13a)는 또한 스타터 배터리(10)를 재충전할 수 있다.Automobiles with internal combustion engines may have built-in electrical systems for powering electrical starters for internal combustion engines of automobiles and other electrical devices. During startup of the internal combustion engine, the starter battery 10a can power the starter 11a to start the internal combustion engine (e.g., when the switch 12b is closed by a corresponding start signal from the controller). The starter battery 10a may be a conventional 12V (or 14V) vehicle battery connected to a 12V (or 14V) electrical system. In some embodiments, the voltage of the electrical system corresponding to the battery may be as high as, for example, 18V, up to 24V, up to 36V, up to 48V, and up to 50V. In some embodiments, the battery 10a may be a high capacity battery. When the internal combustion engine is started, the internal combustion engine can generate a voltage of about 14V and drive the generator 13a through the built-in electrical system to make the voltage available to various electric consumer goods in the automobile. In the process, the generator 13a can also recharge the starter battery 10.

일부 실시 예들에서, 마이크로-하이브리드 차량들은 다중 전압 전기 시스템을 가질 수 있다. 예를 들면, 차량은 차량의 전기 소모재(14a, 예를 들면, 종래의 전자장치)에 동력을 제공하기 위하여 저전압 시스템을 가질 수 있다. 계속 예를 들면, 차량은 또한 스타터(11a)에 동력을 제공하기 위하여 고전압 시스템을 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 차량의 저전압 시스템이 또한 스타터(11a)에 동력을 제공할 수 있다.In some embodiments, the micro-hybrid vehicles may have a multi-voltage electrical system. For example, the vehicle may have a low voltage system to provide power to the vehicle's electrical consumable material 14a (e. G., Conventional electronics). Continuing, for example, the vehicle may also have a high voltage system to provide power to the starter 11a. In some embodiments, the vehicle's low voltage system may also provide power to the starter 11a.

일부 실시 예들에서, 스타터(11a)는 내연기관을 시동하는 동안에 정지로부터 초기에 차량을 가속하기 위한 적절한 동력을 가질 수 있다. 예를 들면, 내연기관이 정지된 후에 운전자가 가속을 위하여 차량의 가스 페달을 밟을 때, 스타터는 내연기관이 시동되고 가속을 발휘하고 차량을 앞으로 추진시킬 때까지 정지로부터 차량을 가속하도록 적절한 토크를 제공할 수 있다.In some embodiments, the starter 11a may have adequate power to initially accelerate the vehicle from stopping while starting the internal combustion engine. For example, when the driver depresses the gas pedal of the vehicle for acceleration after the internal combustion engine has been stopped, the starter will generate appropriate torque to accelerate the vehicle from stopping until the internal combustion engine is started, accelerates, .

도 1b는 커패시터(capacitor)를 갖는 차량을 위한 시동-정지 시스템(또는 정지 및 출발 시스템)을 포함하는, 마이크로-하이브리드/마일드-하이브리드 시스템의 일 실시 예를 도시한다. 마이크로-하이브리드 차량(2b)은 트랜스미션을 거쳐 마이크로-하이브리브 차량을 위한 견인력을 제공하기 위한 내연기관(5a)을 가질 수 있다. 통합 스타터-발전기(6b)가 구동 벨트(4b)에 의해 엔진(5b)의 크랭크샤프트의 일 단부에 구동가능하게 연결된다. 엔진(5b)에 구동가능하게 연결하는 다른 수단들이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 실시 예들에서, 스타터 모터 및 발전기는 분리될 수 있다.1B illustrates an embodiment of a micro-hybrid / mild-hybrid system including a start-stop system (or a stationary and start system) for a vehicle having a capacitor. The micro-hybrid vehicle 2b may have an internal combustion engine 5a for providing a traction force for the micro-hybrid vehicle via the transmission. An integrated starter-generator 6b is drivably connected to one end of the crankshaft of the engine 5b by a drive belt 4b. It should be understood that other means of drivingly connecting to the engine 5b may be used. In some embodiments, the starter motor and the generator may be separate.

일 실시 예에서, 통합 스타터-발전기(6b)는 다중-상 교류 전류 장치이며 다중-상 케이블(7b)을 거쳐 인버터(10b)에 연결된다. 통합 스타터-발전기(6b)와 인버터(10b) 사이에 양방향으로 데이터를 전달하기 위하여 제어 리드(control lead, 8b)가 사용되며 이 경우에 있어서 엔진(5b)의 회전 속도를 계산하도록 사용될 수 있는 통합 스타터-발전기(6b)의 회전 속도를 나타내는 신호를 공급한다. 대안으로서, 크랭크샤프트 센서 또는 또 다른 감지 장치를 사용하여 엔진 속도가 직접적으로 측정될 수 있다.In one embodiment, integrated starter-generator 6b is a multi-phase alternating current device and is connected to inverter 10b via multi-phase cable 7b. A control lead 8b is used to transfer data bidirectionally between the integrated starter-generator 6b and the inverter 10b, and in this case an integration which can be used to calculate the rotational speed of the engine 5b And supplies a signal indicative of the rotational speed of the starter-generator 6b. Alternatively, the engine speed can be measured directly using a crankshaft sensor or another sensing device.

커패시터 팩(12b)은 인버터(10b)의 직류 면에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 커패시터 팩(12b)은 10개의 2.7 볼트 커패시터(셀(cell)들로서 언급될 수 있는 전기 이중 층 커패시터들)를 포함하며 따라서 27 볼트의 단자 전압을 갖는다. 커패시터 팩 내에 더 많거나 더 적은 커패시터들이 사용될 수 있으며 팩을 형성하는 커패시터들의 각각의 전압은 2.7 볼트보다 크거나 적을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 실시 예들에서, 고용량 배터리, 고전압 배터리, 및/또는 종래의 배터리는 커패시터 팩(12b)으로 대체될 수 있거나 또는 동시에 작동될 수 있다.The capacitor pack 12b may be connected to the direct current side of the inverter 10b. In one embodiment, the capacitor pack 12b includes ten 2.7 volt capacitors (electrical double layer capacitors, which may be referred to as cells) and thus has a terminal voltage of 27 volts. It is to be understood that more or fewer capacitors may be used in the capacitor pack and that the voltage of each of the capacitors forming the pack may be greater or less than 2.7 volts. In some embodiments, a high capacity battery, a high voltage battery, and / or a conventional battery may be replaced by a capacitor pack 12b or may be operated at the same time.

.커패시터 팩(12b)은 직류/직류 전압 변환기(15b)에 연결될 수 있다. 직류/직류 변환기는 공급 리드(16)들을 거쳐 12 볼트 전원에 연결된다. 12 볼트 전원은 종래의 전기화학 배터리를 포함할 수 있고 마이크로-하이브리드 차량(2b) 상에 장착된 전기 장치들에 동력을 공급하도록 사용된다. 통합 스타터-발전기(6b)는 커패시터를 재충전하기 위하여 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 차량은 커패시터(및/또는 배터리들)를 재충전하기 위한 다른 운동 또는 열 에너지 회수 시스템들을 가질 수 있다. 직류/직류 변환기는 또한 만일 예를 들면, 마이크로-하이브리드 차량(2)이 몇 주 동안 작동되지 않고 커패시터 팩(12b) 내의 충전이 성공적인 시동을 위하여 필요한 미리 결정된 레벨 아래로 누설되면, 12 볼트 전원으로부터 커패시터 팩(12b)을 재충전하도록 사용될 수 있다. 직류/직류 변환기는 이러한 재충전 기능을 실행하기 위하여 12 볼트 이상의 전압을 제공한다. 대안으로서, 12 볼트 전원에 연결되는 종래의 스타터가 사용될 수 있다.. The capacitor pack 12b may be connected to the DC / DC voltage converter 15b. The DC / DC converter is connected to the 12 volt power supply via the supply leads 16. The 12 volt power source may include a conventional electrochemical battery and is used to power electrical devices mounted on the micro-hybrid vehicle 2b. The integrated starter-generator 6b may be electrically connected to recharge the capacitor. In some embodiments, the vehicle may have other motion or heat energy recovery systems for recharging the capacitors (and / or batteries). The dc / dc converters may also be configured to operate from a 12 volt power source if, for example, the micro-hybrid vehicle 2 is not operated for several weeks and the charge in the capacitor pack 12b leaks below a predetermined level required for successful start- May be used to refill the capacitor pack 12b. The DC / DC converter provides a voltage of 12 volts or more to perform this recharging function. Alternatively, a conventional starter connected to a 12 volt power source may be used.

커패시터 컨트롤러(20)는 인버터(10b)와 커패시터 팩(12b) 사이의 전기 흐름을 제어하기 위하여 제어 라인(21b)에 의해 인버터(10b)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 커패시터 컨트롤러(20)는 전압 센서 라인(22b)을 통하여 커패시터 팩(12b)의 단자 전압을 나타내는 커패시터 팩(12b)으로부터의 신호 및 제어 라인(21b)을 거쳐 엔진 속도를 나타내는 신호를 연속적으로 수신한다. 커패시터 컨트롤러(20b)가 인버터(10b)의 일부 또는 파워트레인 컨트롤러와 같은 또 다른 전기 컨트롤러로서 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.The capacitor controller 20 may be operatively connected to the inverter 10b by a control line 21b to control the flow of electrical current between the inverter 10b and the capacitor pack 12b. The capacitor controller 20 continuously receives the signal from the capacitor pack 12b indicating the terminal voltage of the capacitor pack 12b through the voltage sensor line 22b and the signal indicative of the engine speed via the control line 21b . It should be understood that the capacitor controller 20b may be formed as part of the inverter 10b or as another electric controller such as a powertrain controller.

일부 실시 예들에서, 하이브리브 차량 및/또는 플러그-인 하이브리드 차량에 유사한 정지-시동 개념들이 적용될 수 있다. 본 명세서를 통하여, "하이브리드"는 달리 설명되지 않는 한 하이브리드 및 플러그-인 하이브리드 차량 모두에 적용된다. 하이브리드 차량들은 내연기관과 전기 모터 모두에 의해 구동될 수 있다. 여기서 설명되는 온도 제어 시스템들은 연료 효율을 증가시키기 위하여 긴 엔진 정지 시간을 달성하는 동안에 종래의 차량에서와 동일한 특징과 안락성을 제공하기 위하여 하이브리드 차량용 열전 소자를 사용할 수 있다. 최대 효율을 달성하기 위하여, 하이브리드 차량들은 정상적인 공회전 상태 동안에 에너지를 보존하기 위하여 차량의 내연기관 차단을 의미하는, 시동/정지 전략을 사용한다. 이러한 기간 동안에, 차량의 객실 내부에 열적 안락성을 유지하는 것이 여전히 중요하다. 냉각 기후 동안에 객실을 쾌적하게 유지하기 위하여 냉각수는 객실에 열을 제공하기 위하여 여기서 논의되는 것과 같은 히터 코어 및/또는 열전 소자를 통하여 순환될 수 있다. 따뜻한 기후에서, 일부 차량은 공기 조절 시스템의 종래의 벨트 구동식 압축기를 구동하기 위한 내연기관이 구동 없이 객실을 쾌적하게 유지하기 위하여 전동 압축기를 사용한다. 그러나, 전동 압축기는 특정 상황들에서 불충분하고 바람직하지 않을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 여기서 설명되는 온도 제어 시스템들은 냉각을 생산하는 동안에 전동 압축기를 보충하거나 또는 대체할 수 있다.In some embodiments, similar stop-start concepts may be applied to hybrid vehicles and / or plug-in hybrid vehicles. Throughout this specification, "hybrid" applies to both hybrid and plug-in hybrid vehicles, unless otherwise stated. Hybrid vehicles can be driven by both an internal combustion engine and an electric motor. The temperature control systems described herein may use a thermoelectric element for a hybrid vehicle to provide the same features and comfort as in a conventional vehicle while achieving a long engine stop time to increase fuel efficiency. To achieve maximum efficiency, hybrid vehicles use a start / stop strategy, which means internal combustion engine shutdown of the vehicle to conserve energy during normal idle conditions. During this period, it is still important to maintain thermal comfort inside the cabin of the vehicle. In order to keep the room comfortable during the cooling climate, the cooling water can be circulated through the heater core and / or the thermoelectric element as discussed herein to provide heat to the room. In warmer climates, some vehicles use motorized compressors to keep the room comfortable without driving an internal combustion engine to drive a conventional belt-driven compressor in an air conditioning system. However, motor-driven compressors may be insufficient and undesirable in certain circumstances. In some embodiments, the temperature control systems described herein may supplement or replace the motor-compressor while producing refrigeration.

자동차 HVAC 구조체들(종래의 차량들, 마이크로-하이브리드, 및/또는 하이브리드 차량들)은 객실용 가열 및 냉각 시스템의 하나 또는 그 이상의 부를 보충하거나 또는 대체하기 위하여 하나 또는 그 이상의 열전 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 마이크로-하이브리드 및/또는 하이브리드 차량들은 엔진이 꺼진 동안에 종래의 벨트 구동식 펌프를 대체하거나 또는 종래의 벨트 구동식 펌프를 보충하는, 작동 유체 순환을 제공하기 위하여 전동 펌프(예를 들면, 물 펌프)를 구현할 수 있다. 열전 소자에 전기 에너지를 공급함으로써, 열 에너지는 하나 또는 그 이상의 유체 회로 및/또는 열교환기를 거쳐 객실 공기 흐름에 전달될 수 있거나 또는 객실 공기 흐름을 형성할 수 있다. 단독형 히터로서, 열전 소자는 객실과 엔진에 원하는 온도가 도달된 후에도 활성화된 채로 남을 수 있다. 그러한 구성을 사용하는 시스템에 있어서, 일단 차량 엔진이 객실을 가열시키기에 충분한 온도에 도달하면 열전 소자에 적용되는 에너지는 낭비될 수 있는데 그 이유는 엔진으로부터의 폐열이 객실을 가열시키기에 충분하기 때문이다. 그러나, 가열 및 냉각 시스템으로의 열전 소자의 추가는 일반적으로 HVAC 시스템 디자인에 상당한 영향을 미치며, 디자인들은 두 개 또는 그 이상의 열교환기를 포함할 수 있다. 따라서, 부가적인 열교환기 또는 일반적인 HVAC 시스템에서 사용되지 않는 상당한 수의 다른 부품들을 필요로 하지 않고 빠르고 효율적으로 객실을 가열하거나 및/또는 냉각할 수 있는 향상된 온도 제어 시스템을 위한 필요성이 존재한다. 만일 열전 소자들이 다른 서브시스템들에 의해 제공되는 가열 또는 냉각 전력을 증가시킬 수 있고 서리 제거가 필요할 때 HVAC 시스템이 증발기 코어에 의존하는 것을 허용할 수 있으면 시스템은 바람직할 수 있다. Automotive HVAC structures (conventional vehicles, micro-hybrids, and / or hybrid vehicles) may include one or more thermoelectric elements to supplement or replace one or more parts of a room heating and cooling system have. In some embodiments, the micro-hybrid and / or hybrid vehicles may be equipped with an electric pump (e. G., An electric pump) to provide a working fluid circulation that replaces a conventional belt-driven pump or replaces a conventional belt- For example, a water pump). By supplying electrical energy to the thermoelectric elements, the thermal energy may be transferred to the room air stream via one or more fluid circuits and / or heat exchangers, or may form a room air stream. As a stand-alone heater, the thermoelectric element can remain activated after the desired temperature has been reached in the cabin and engine. In a system using such a configuration once the vehicle engine reaches a temperature sufficient to heat the cabin, the energy applied to the thermoelectric elements can be wasted because the waste heat from the engine is sufficient to heat the cabin to be. However, the addition of thermoelectric elements to the heating and cooling system generally has a significant impact on HVAC system design, and designs may include two or more heat exchangers. Thus, there is a need for an improved temperature control system that can quickly and efficiently heat and / or cool a room without the need for an additional heat exchanger or a significant number of other components not used in a typical HVAC system. The system may be desirable if the thermoelectric elements can increase the heating or cooling power provided by other subsystems and allow the HVAC system to rely on the evaporator core when defrosting is needed.

일부 실시 예들은 하나 또는 그 이상의 열전 소자가 단일 소자에서 이중 방식 기능성 또는 다중 방식 기능성을 제공하도록 허용하는 서브시스템들의 최적 어레인지먼트를 제공하는 시스템 구조체를 포함한다. 특정 실시 예들에 의해 구현되는 방식들은 예를 들면, 가열 방식, 냉각 방식, 서리 제거 방식, 시동 가열 방식, 정상 상태(stady-state) 가열 방식, 시동 서리 제거 장식, 정상 상태 서리제거 방식, 정지 차가운 가열 방식, 정지 냉각된 가열 방식(stop cooled heating mode), 정지 따뜻한 가열 방식(stop warm heating mode), 다른 유용한 방식들, 또는 방식들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들은 열전 소자들의 증발기와 히터 코어들의 일련의 배치와 관련된 문제점을 해결하기 위하여 최적화된 열전 HVAC 시스템들 제공하는 시스템 구조체를 갖는다. 일부 실시 예들에서, 쾌적 공기 스트림 내의 서브시스템들의 치를 최적화하기 위하여 하나 또는 그 이상의 블렌드 도어와 함께 제 1 및 제 2 도관이 사용된다.Some embodiments include system structures that provide for optimal arrangement of subsystems that allow one or more thermoelectric elements to provide dual mode functionality or multi-way functionality in a single device. The schemes implemented by specific embodiments may include, for example, a heating system, a cooling system, a defrost system, a startup heating system, a stady-state heating system, a startup frost removal system, A heating mode, a stop cooled heating mode, a stop warm heating mode, other useful modes, or combinations of modes. Some embodiments have system structures that provide optimized thermoelectric HVAC systems to address the problems associated with the sequential placement of evaporators and heater cores of thermoelectric elements. In some embodiments, the first and second conduits are used with one or more blended doors to optimize the value of the subsystems in the comfort air stream.

열전 소자를 갖는 HVAC 시스템은 김 서림을 제거하거나 및/또는 앞 유리 상의 응축액 형성을 방지하기 위하여 가열 방식 동안에 공기로부터 습기가 제거되는, 서리 제거 기능을 제공할 수 있다. 일부 시스템들에서, 서리 제거 기능은 이슬점 아래로 공기 온도를 낮추도록 증발기를 통하여 공기를 가함으로써 달성되며, 따라서 습기가 응축되고 제거된다. 증발기는 예를 들면, 2상 공기 압축 사이클에 의해 냉각될 수 있다. 증발기를 통과한 후에, 공기는 객실을 위한 적절한 온도를 달성하도록 히터(예를 들면, 열전 소자)를 통하여 가해질 수 있다.A HVAC system with a thermoelectric device can provide a defrost function, in which moisture is removed from the air during the heating mode to remove the seaweed and / or prevent condensate formation on the windshield. In some systems, the defrost function is accomplished by applying air through the evaporator to lower the air temperature below the dew point, so that moisture condenses and is removed. The evaporator can be cooled, for example, by a two-phase air compression cycle. After passing through the evaporator, the air may be applied through a heater (e.g., a thermoelectric element) to achieve a suitable temperature for the room.

이제 도 2를 참조하면, 히터 코어(130), 증발기(120), 및 열전 소자(140)를 포함하는 HVAC 시스템의 바람직한 실시 예가 도시된다. HVAC 시스템(100) 중 적어도 일부는 예를 들면, 유체 도관 튜브들과 같은 열 에너지 전달 수단을 거쳐 유체 소통될 수 있다. 배관을 통한 열 에너지 전달을 제어하기 위하여 밸브들(150, 160 및 170)과 같은 제어 장치들이 사용될 수 있다. 컨트롤러는 시스템(100)의 다양한 부품들 및 그것들과 관련된 유체 소통을 제어하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 밸브(160)가 열릴 때, 히터 코어(130)와 열전 소자(140)를 연결하는 열 회로가 존재한다. 공기 조화기(air handling unit, 예를 들면, 팬)는 공기 흐름(110)을 전달하도록 구성되고; 공기 흐름은 증발기(120), 히터 코어(130), 및 열전 소자(140)와 열 소통된다. 열전 소자(140)는 하나 또는 그 이상의 열전소자에 열 에너지가 적용될 때 특정 방향으로 열 에너지를 전달하는 하나 또는 그 이상의 열전소자를 포함할 수 있다. 제 1 극성을 사용하여 전기 에너지가 적용될 때, 열전 소자(140)는 제 1 방향으로 열 에너지를 전달한다. 대안으로서, 제 1 극성 반대편의 제 2 극성의 전기 에너지가 적용될 때, 열 에너지는 제 1 방향 반대편의 제 2 방향으로 열 에너지를 전달한다.Referring now to FIG. 2, there is shown a preferred embodiment of an HVAC system including a heater core 130, an evaporator 120, and a thermoelectric device 140. At least some of the HVAC systems 100 may be in fluid communication via thermal energy transfer means, such as, for example, fluid conduit tubes. Control devices such as valves 150, 160 and 170 may be used to control the transfer of heat energy through the piping. The controller may be configured to control the various components of the system 100 and the fluid communication associated therewith. In the illustrated embodiment, there is a thermal circuit that connects the heater core 130 and the thermoelectric element 140 when the valve 160 is opened. An air handling unit (e.g., a fan) is configured to deliver air flow 110; The airflow is in thermal communication with the evaporator 120, the heater core 130, and the thermoelectric element 140. The thermoelectric element 140 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a particular direction when thermal energy is applied to the one or more thermoelectric elements. When electrical energy is applied using the first polarity, the thermoelectric element 140 transfers thermal energy in a first direction. Alternatively, when electrical energy of a second polarity opposite the first polarity is applied, the thermal energy transfers thermal energy in a second direction opposite the first direction.

일부 실시 예들에서, 열 저장 장치(123)는 HVAC 시스템(100)에 결합된다. 도 2에 도시된 것과 같이, 열 저장 장치(123)는 증발기(120)에 결합될 수 있거나 또는 증발기의 일부일 수 있다. 열 저장 장치(123)를 갖는 증발기(120)는 "중량(heavy-weight)" 증발기로 고려될 수 있다. 열 저장 장치(123)가 없는 증발기(120)는 "경량" 증발기로 고려될 수 있다. 경량 증발기와 함께, 열 저장 장치(123)는 HVAC 시스템(100)을 따라 어디든, 예를 들면, 증발기(120), 히터 코어(130), 및/또는 열전 소자(140)의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다. HVAC 시스템(100)은 HVAC 시스템(100)으로 향하는 전력을 열 동력(thermal power)으로 변환할 수 있으며 이러한 열 동력을 열 저장 장치(123) 내에 저장한다. 하나 또는 그 이상의 열전 소자는 전력을 열 동력으로 변환시키도록 사용될 수 있으나 열 동력 변환 장치에 대한 어떤 적절한 전력이 사용될 수 있다. 열 동력을 저장하기 위하여, 열 저장 장치(123)는 왁스(고온 상 변화 재료) 및 물(저온 상 변화 재료)과 같은, 고온 및 저온 상 변화 재료 모두를 포함할 수 있다. HVAC 시스템(100)은 전체 내용이 참조로써 통합되고 본 명세서의 일부로서 고려되어야만 하는 미국특허출원 제 11/184,742에서 더 설명되는 것과 같은, 발전기, 재생식 제동 시스템 발전기, 및/또는 폐열 회수 시스템과 같은 시스템들로부터 이용가능한 전기 에너지를 사용하기 위하여 열 저장 장치(123)를 이용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 압축기 기반 냉동 시스템은 엔진(13)이 구동되고 압축기 기반 냉동 시스템에 동력을 제공하는 동안에 열 저장 장치(123) 내에 열 에너지를 저장하도록 사용될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 엔진이 정지되었을 때, 열 저장 장치(123) 내의 열에너지는 냉각을 제공하는 동안에 엔진이 시동되거나 및/또는 열전 소자(112)가 작동하는 것을 필요로 하지 않고 긴 시간 기간 동안 냉각을 제공하도록 사용될 수 있다. 열 저장 장치(123)는 냉각을 제공하는 동안에 훨씬 더 긴 시간 기간을 제공하기 위하여 여기서 설명되는 것과 같은 열전 소자(112)와 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 엔진이 정지될 때, 열 저장 장치(123)는 초기에 공기 흐름을 냉각할 수 있다. 열 저장 장치(123) 내에 저장된 열 에너지가 공기 흐름에 의해 흡수되었을 때, 열전 소자(112)는 계속해서 공기 흐름을 냉각할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 긴 엔진 정지 시간을 제공하기 위하여 가열 방식들 동안에 동일한 개념들이 열 저장 장치(123)를 사용하는데 적용될 수 있다. 예를 들면, 엔진이 정지될 때, 열 저장 장치(123)는 초기에 공기 흐름을 가열할 수 있다. 열 저장 장치(123) 내에 저장된 열 에너지가 공기 흐름에 전달되었을 때, 열전 소자(112)는 계속해서 공기 흐름을 가열할 수 있다.In some embodiments, the thermal storage device 123 is coupled to the HVAC system 100. 2, the heat storage device 123 may be coupled to the evaporator 120, or it may be part of an evaporator. The evaporator 120 with the heat storage 123 may be considered as a " heavy-weight "evaporator. The evaporator 120 without the heat storage 123 can be considered as a "light" evaporator. Along with the lightweight evaporator, the thermal storage device 123 may be located upstream or downstream of the evaporator 120, the heater core 130, and / or the thermoelectric element 140, anywhere along the HVAC system 100, for example. . The HVAC system 100 may convert the power to the HVAC system 100 into thermal power and store the heat power in the thermal storage device 123. [ One or more thermoelectric elements may be used to convert power to thermal power, but any suitable power for the thermal power converter may be used. To store thermal power, the thermal storage device 123 may include both high temperature and low temperature phase change materials, such as wax (high temperature phase change material) and water (low temperature phase change material). The HVAC system 100 includes a generator, a regenerative braking system generator, and / or a waste heat recovery system, such as that further described in U.S. Patent Application No. 11 / 184,742, the entire content of which is incorporated by reference and should be considered a part of this specification. A thermal storage device 123 may be used to utilize electrical energy available from the same systems. In some embodiments, the compressor-based refrigeration system can be used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the engine 13 is driven and provides power to the compressor-based refrigeration system. When the engine is shut down as described herein, the thermal energy in the thermal storage device 123 is cooled during an extended period of time without the need for the engine to start and / or the thermoelectric element 112 to operate while providing cooling / RTI > The thermal storage device 123 may be used with thermoelectric elements 112 as described herein to provide a much longer time period while providing cooling. For example, when the engine is stopped, the heat storage device 123 may initially cool the air flow. When the thermal energy stored in the thermal storage device 123 is absorbed by the airflow, the thermoelectric element 112 can continue to cool the airflow. In some embodiments, the same concepts may be applied to the use of the thermal storage device 123 during heating schemes to provide a long engine downtime. For example, when the engine is stopped, the heat storage device 123 may initially heat the air flow. When the thermal energy stored in the thermal storage device 123 is transferred to the air flow, the thermoelectric element 112 can continue to heat the air flow.

가열 방식으로 불릴 수 있는, 제 1 방식에서, 히터 코어(130)가 차량 엔진, 개별 연료-연소 엔진, 전기 열 발전기, 또는 다른 열원과 같은, 열 에너지원(도시되지 않음)과 열 소통되는 것을 허용하기 위하여 밸브(150)가 개방된다. 공기 흐름과 증발기(120) 사이에서 전달되는 열 에너지를 최소화하기 위하여 증발기(120)는 열 에너지 싱크와 열 소통되지 않는다. 히터 코어(130)로부터의 열 에너지는 공기 흐름(110)에 전달된다. 공기 흐름에 추가적인 가열을 제공하기 위하여, 열전 소자(140)와 히터 코어(130) 사이의 열 회로를 개방하는, 밸브(160)가 개방될 수 있는데, 이 경우에 있어서 열전 소자(140)는 열 에너지원과 열 소통된다. 전기 에너지는 열 에너지를 공기 흐름(100)에 전달하는 극성에서 열전 소자(140)에 적용된다.(Not shown), such as a vehicle engine, an individual fuel-burning engine, an electrothermal generator, or other heat source, in a first manner, which may be referred to as a heating mode The valve 150 is opened to allow it. The evaporator 120 is not in thermal communication with the thermal energy sink to minimize the heat energy transferred between the air flow and the evaporator 120. Thermal energy from the heater core 130 is transferred to the air stream 110. The valve 160 may be opened to open the thermal circuit between the thermoelectric element 140 and the heater core 130 in order to provide additional heating to the air flow, And is in heat communication with the energy source. The electrical energy is applied to the thermoelectric element 140 at a polarity that transfers thermal energy to the air flow 100.

냉각 방식으로 불릴 수 있는, 제 2 방식에서, 밸브(150 및 160)가 닫히고, 밸브(170)가 개방된다. 따라서, 히터 코어(130)로부터 공기 흐름(110)으로 전달되는 열 에너지를 최소화하기 위하여 히터 코어(130)와 열 에너지원 사이의 유체 흐름이 정지된다. 증발기(120)는 냉각수와 같은 유체가 증발기(120)를 통하여 흐르도록 야기하는, 압축기 기반 냉동 시스템과 같은, 열 에너지 싱크(도시되지 않음)와 유체 소통된다. 증발기(120)는 공기 흐름(11)으로부터 떨어져 열 에너지를 전달한다. 열전 소자(140)는 이제 보조 라디에이터 또는 냉각 시스템과 같은, 밸브(170)를 거쳐 열 에너지 싱크와 유체 소통되고, 공기 흐름(110)으로부터 떨어져 부가적인 열 에너지를 전달하도록 사용될 수 있다. 열전 소자의 극성은 제 1 방식에서 사용된 극성과 반대이다.In a second manner, which may be referred to as cooling, valves 150 and 160 are closed and valve 170 is opened. Accordingly, fluid flow between the heater core 130 and the heat energy source is stopped to minimize the heat energy transferred from the heater core 130 to the air flow 110. The evaporator 120 is in fluid communication with a thermal energy sink (not shown), such as a compressor based refrigeration system, which causes a fluid, such as cooling water, to flow through the evaporator 120. The evaporator 120 transfers thermal energy away from the air flow 11. The thermoelectric element 140 is now in fluid communication with the thermal energy sink via valve 170, such as an auxiliary radiator or cooling system, and can be used to transfer additional thermal energy away from the air flow 110. The polarity of the thermoelectric element is opposite to the polarity used in the first scheme.

서리 제거 방식으로 불릴 수 있는, 제 3 방식에서, 밸브(150)가 개방되고 밸브(170)가 닫힌다. 히터 코어(130)는 열 에너지원과 열 소통된다. 증발기(120)는 열 히트 싱크와 열 소통된다. 공기 흐름(110)에 추가적인 가열을 제공하기 위하여, 밸브(160)는 열전 소자(140)가 열 에너지원과 열 소통되도록 개방될 수 있는데, 이 경우에 있어서 열전 소자(140)는 열 에너지원으로부터 공기 흐름(110) 내로 열 에너지를 전달한다. 제 3 방식은 데미스터(demister)로서 기능을 하는데, 첫 번째로, 공기 흐름(110)이 이슬점 이하로 냉각되고 증발기(120)에 의해 공기를 응결하고 습기를 제거한다. 두 번째로, 공기 흐름(110)은 승객이 쾌적하기에 적절한 온도를 달성하도록 히터 코어(130) 및 만일 원하면, 열전 소자(140)에 의해 가열된다.In a third mode, which may be referred to as a defrosting mode, the valve 150 is opened and the valve 170 is closed. The heater core 130 is in thermal communication with the heat energy source. The evaporator 120 is in thermal communication with the heat sink. In order to provide additional heating to the air flow 110, the valve 160 may be opened such that the thermoelectric element 140 is in thermal communication with a source of heat energy, in which case the thermoelectric element 140 is heated from a source of heat energy And conveys thermal energy into the air flow 110. The third mode acts as a demister, in which the air stream 110 is cooled below the dew point and the air is condensed and dehumidified by the evaporator 120. Second, the air flow 110 is heated by the heater core 130 and, if desired, the thermoelectric element 140 to achieve a temperature suitable for the passenger to be comfortable.

도 3은 객실(도시되지 않음)로 들어오기 전에 공기 흐름(18)이 통과하는 HVAC 시스템(2)의 바람직한 실시 예를 도시한다. HVAC 시스템(2)은 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)를 포함한다. HVAC 시스템(2)의 부품들 중 적어도 일부는 예를 들면 유체 도관 튜브들과 같은, 열 에너지 전달 수단을 거쳐 서로 유체 소통될 수 있다. 컨트롤러는 HVAC 시스템(2)의 다양한 부품 및 그것들과 관련된 유체 소통을 제어하도록 구성될 수 있다. 히터 코어(14)는 일반적으로 차량 엔진, 개별 연료-연소 엔진, 전기 열 발전기, 또는 어떠한 다른 열원과 같은, 열 에너지원과 열 소통될 수 있다. 열원으로부터의 열 에너지는 배관을 통한 냉각수를 거쳐 히터 코어(14)에 전달될 수 있다.Figure 3 shows a preferred embodiment of an HVAC system 2 through which air flow 18 passes before entering a room (not shown). The HVAC system 2 includes a cooling device 12, a heater core 14, and a thermoelectric element 16. At least some of the components of the HVAC system 2 may be in fluid communication with one another via thermal energy transfer means, such as, for example, fluid conduit tubes. The controller can be configured to control the various components of the HVAC system 2 and the fluid communication associated therewith. The heater core 14 may be in thermal communication with a thermal energy source, such as a vehicle engine, an individual fuel-burning engine, an electric heat generator, or any other heat source. The heat energy from the heat source can be transferred to the heater core 14 through the cooling water through the pipe.

증발기 또는 열전 소자와 같은, 냉각 장치(12)는 압축기 기반 냉동 시스템, 응축기(condenser), 또는 어떠한 다른 냉각 시스템과 같은, 열 히트 싱크와 열 소통된다. 열전 소자(16)는 전기 에너지가 적용될 때 특정 방향으로 열 에너지를 전달하는 하나 또는 그 이상의 열전 소자를 포함할 수 있다. 제 1 극성을 사용하여 전기 에너지가 적용될 때, 열전 소자(16)는 제 1 방향으로 열 에너지를 전달한다. 대안으로서, 제 1 극성 반대편의 제 2 극성의 전기 에너지가 적용될 때, 열 에너지는 제 1 방향 반대편의 제 2 방향으로 열 에너지를 전달한다. 열전 소자(16)는 차량 엔진, 개별 연료-연소 엔진, 전기 열 발전기, 또는 어떠한 다른 열원과 같은, 열 에너지원과 열 소통되고 유체 소통될 수 있는 것과 같이 구성된다. 열전 소자(16)는 또한 저온 코어 또는 라디에이터, 압축기 기반 냉동 시스템, 혹은 다른 어떠한 냉각 시스템과 같은, 열 에너지 싱크와 열 소통되고 유체 소통될 수 있는 것과 같이 구성된다. 열전 소자(16)는 가열, 냉각, 또는 서리 제거와 같은, HVAC 시스템(2)의 방식과 관계없이 공기 흐름을 가열하거나 또는 냉각하도록 구성된다.The cooling device 12, such as an evaporator or a thermoelectric element, is in thermal communication with a thermal heat sink, such as a compressor based refrigeration system, a condenser, or any other cooling system. The thermoelectric element 16 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a specific direction when electrical energy is applied. When electrical energy is applied using the first polarity, the thermoelectric element 16 transfers thermal energy in a first direction. Alternatively, when electrical energy of a second polarity opposite the first polarity is applied, the thermal energy transfers thermal energy in a second direction opposite the first direction. The thermoelectric elements 16 are configured such that they can be in thermal communication and fluid communication with a thermal energy source, such as a vehicle engine, an individual fuel-burning engine, an electrothermal generator, or any other heat source. The thermoelectric element 16 is also configured such that it can be in thermal communication and fluid communication with a thermal energy sink, such as a low temperature core or radiator, a compressor based refrigeration system, or any other cooling system. The thermoelectric element 16 is configured to heat or cool the air flow regardless of the manner of the HVAC system 2, such as heating, cooling, or defrosting.

HVAC 시스템(2) 내의 공기 흐름(18)은 하나 또는 그 이상의 채널 또는 도관을 통하여 흐를 수 있다. 일부 실시 예들에서, 파티션(20)에 의해 제 1 채널(4)과 제 2 채널(6)이 분리된다. 특정 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 채널(4, 6)은 도 2에 도시된 것과 같이, 대략 동일한 크기(대략 동일한 높이, 길이, 폭, 및/또는 단면적)이다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 채널(4, 6)은 다른 크기이다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 채널(4, 6)의 폭, 높이, 길이, 및/또는 단면적은 서로 다를 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 채널(4)은 제 2 채널(6)보다 클 수 있다. 다른 실시 예들에서, 제 1 채널(4)은 제 2 채널(6)보다 작을 수 있다. 또 다른 실시 예들에서, 어떠한 수의 채널 또는 도관을 생성하기 위하여 부가적인 파티션들이 사용될 수 있다. 파티션들은 어떤 적절한 재료, 형태, 또는 구성일 수 있다. 파티션들은 부분적으로 또는 완전히 도관들 또는 채널들을 분리하는 역할을 할 수 있으며 구멍들, 갭들, 밸브들, 블렌드 도어들, 다른 적절한 구조체들, 또는 채널들 사이의 유체 소통을 허용하는 구조체들의 조합을 가질 수 있다. 파티션의 적어도 일부는 제 2 채널(6)로부터 제 1채널(4)을 열적으로 절연할 수 있다.The air flow 18 in the HVAC system 2 may flow through one or more channels or conduits. In some embodiments, the first channel (4) and the second channel (6) are separated by the partition (20). In certain embodiments, the first and second channels 4, 6 are approximately the same size (approximately the same height, length, width, and / or cross-sectional area), as shown in FIG. However, in other embodiments, the first and second channels 4, 6 are of different sizes. For example, the width, height, length, and / or cross-sectional area of the first and second channels 4, 6 may be different. In some embodiments, the first channel (4) may be larger than the second channel (6). In other embodiments, the first channel (4) may be smaller than the second channel (6). In still other embodiments, additional partitions may be used to create any number of channels or conduits. The partitions can be any suitable material, shape, or configuration. The partitions may serve to partially or completely separate conduits or channels and may have a combination of holes, gaps, valves, blended doors, other suitable structures, or structures that allow fluid communication between the channels . At least a portion of the partitions may thermally insulate the first channel (4) from the second channel (6).

특정 실시 예들에서, HVAC 시스템(2)은 제 1 및 제 2 채널(4, 6)을 통과하는 공기 흐름을 제어하기 위하여 작동할 수 있도록 구성되는 제 1 이동가능한 소자를 포함한다. 예를 들면, 또한 입구 블렌드 도어로 불릴 수 있는, 제 1 블렌드 도어(8)는 제 1 및 제 2 채널(4, 6)의 상류에(예를 들면, 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 가장 가까이에) 위치될 수 있고 제 1 및 제 2 채널(4, 6)을 통과하는 공기 흐름을 제어하도록 작동될 수 있다. 제 1 블렌드 도어(8)는 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 중 하나 또는 모두를 통한 공기 흐름을 선택적으로 변형하거나, 허용하거나, 방해하거나, 또는 방지할 수 있다. 특정 구성들에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 나머지 채널을 통하여 모든 공기 흐름이 향하는 동안에 채널들 중 하나를 통한 공기 흐름을 방지할 수 있다. 제 1 블렌드 도어(8)는 또한 다양한 양과 비율로 두 채널을 통한 공기 흐름을 허용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 파티션(20)에 결합되고 파티션(20)에 대하여 회전한다. 때때로 제 1 이동가능한 소자는 또한 여기에 개시된 특정 실시 예들과 호환된다.In certain embodiments, the HVAC system 2 includes a first movable element that is configured to be operable to control air flow through the first and second channels 4, 6. For example, the first blend door 8, which may also be referred to as an inlet blend door, is located upstream of the first and second channels 4, 6 (e.g., first and second channels 4, 6 ) And may be actuated to control the air flow through the first and second channels 4, 6. The first blend door 8 can selectively deform, allow, obstruct, or prevent air flow through one or both of the first and second channels 4, 6. In certain configurations, the first blend door 8 can prevent air flow through one of the channels while all air flows are directed through the remaining channels. The first blend door 8 may also allow for air flow through the two channels in various amounts and rates. In some embodiments, the first blend door 8 is coupled to the partition 20 and rotates relative to the partition 20. Sometimes the first movable element is also compatible with the specific embodiments disclosed herein.

제 2 이동가능한 소자(예를 들면, 제 2 블렌드 도어(10))는 냉각 장치(12)로부터의 하류 및 히터 코어(14)와 열전 소자(16)로부터의 상류에 위치될 수 있다. 제 2 이동가능한 소자는 제 1 채널(4)로부터 제 2 채널(6)로 공기를 선택적으로 전환함으로써 제 1 및 제 2 채널(4, 6)을 통과하는 공기 흐름을 제어하도록 작동될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 2 블렌드 도어(10)는 파티션(20)과 결합되고, 유체가 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 사이에서 흐르도록 허용되는 개방 위치 및 유체가 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 사이의 흐름이 실질적으로 방해되거나 또는 방지되는 폐쇄 위치 사이에서 파티션(20)에 대하여 회전한다. 제 1 및 제 2 블렌드 도어(8, 10)는 컨트롤러 또는 개별 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 블렌드 도어(8, 10)는 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 다른 제 2 이동가능한 소자들이 또한 여기에 개시된 특정 실시 예들과 호환될 수 있다.The second movable element (e.g., second blended door 10) may be located downstream from the cooling device 12 and upstream from the heater core 14 and the thermoelectric elements 16. [ The second movable element can be actuated to control air flow through the first and second channels (4, 6) by selectively switching air from the first channel (4) to the second channel (6). In some embodiments, the second blended door 10 is coupled to the partition 20 and has an open position in which fluid is allowed to flow between the first and second channels 4,6, And rotates relative to the partition 20 between closed positions where flow between the channels 4 and 6 is substantially obstructed or prevented. The first and second blended doors 8, 10 can be controlled by a controller or an individual control system. In other embodiments, the first and second blended doors 8, 10 may operate independently of each other. Other second movable elements may also be compatible with the specific embodiments disclosed herein.

도시된 실시 예에서, 냉각 장치(12)는 히터 코어(14)와 열전 소자(16)에서보다 상류에 위치되고 개별 도관 또는 채널 내에 위치된다. 제 1 및 제 2 채널(4, 6)은 HVAC 시스템이 선택적으로 가열하거나, 냉각하거나, 및/또는 서리 제거하도록 사용될 때 제 1 및 제 2 블렌드 도어(8, 10)가 선택적으로 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 사이의 공기 흐름을 향할 수 있는 것과 같이 구성된다.In the illustrated embodiment, the cooling device 12 is located more upstream in the heater core 14 and thermoelectric elements 16 and is located in a separate conduit or channel. The first and second channels 4 and 6 may be configured such that when the HVAC system is used to selectively heat, cool, and / or defrost, the first and second blend doors 8, Is configured to be able to direct air flow between the two channels (4, 6).

일부 실시 예들에서, 하나 또는 그 이상의 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)는 공기 흐름과 열 소통되도록 구성되는 열교환기와 열 소통될 수 있다.In some embodiments, one or more of the cooling device 12, the heater core 14, and the thermoelectric element 16 may be in thermal communication with a heat exchanger configured to be in thermal communication with the air flow.

도 4는 가열 방식으로 불릴 수 있는 제 1 방식으로 구성되는 HVAC 시스템(2)이 바람직한 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 공기 흐름(18)이 제 1 채널(4)로 들어가는 것을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치로 구성되며, 그렇게 함으로써 제 2 채널(6) 내로 모든 공기 흐름(18)을 가한다. 일부 실시 예들에서, 공기 흐름(18)의 일부는 제 1 채널(4)을 통과할 수 있다. 제 2 블렌드 도어(10)는 공기 흐름(18)의 실질적인 부가 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 사이를 통과하도록 허용하지 않는 것과 같이 구성된다. 바람직하게는, 이러한 방식에서, 공기 흐름(18)의 실질적인 부는 냉각 장치(12)를 통과하지 않는다. 이러한 방식에서, 냉각 장치(12)는 냉각수 시스템과 같은 열 에너지 싱크와 열 소통되지 않도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 냉각수와 같은 자원들이 다른 곳에서 더 효율적으로 사용될 수 있다. 부가적으로, 제 2 채널(6)을 통하여 공기 흐름을 향하는 단계 및 냉각 장치(12)를 우회하는 단계는 공기 흐름(18)으로부터 냉각 장치(12) 내로의 열 에너지의 원치 않는 전달을 감소시킨다. 냉각 장치(12)가 열 히트 싱크와 능동적으로 열 소통되지 않을 때도, 냉각 장치(12)는 일반적으로 공기 흐름(18)보다 낮은 온도를 가질 것이며, 따라서 만일 공기 흐름(18)의 뒤따르는 부가 냉각 장치(12)와 열 소통될 수 있다면, 냉각 장치(12)는 가열되기 전에 공기 흐름(18)의 온도를 바람직하지 않게 낮출 수 있다. Fig. 4 shows a preferred embodiment of an HVAC system 2 constructed in a first manner, which may be referred to as heating. The first blend door 8 is configured in such a position as to prevent or block the air flow 18 from entering the first channel 4 so that all air Flow 18 is applied. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. The second blended door 10 is configured such that a substantial portion of the air flow 18 does not allow passage between the first and second channels 4,6. Preferably, in this manner, a substantial portion of the air flow 18 does not pass through the cooling device 12. In this manner, the cooling device 12 can be configured not to be in thermal communication with a thermal energy sink, such as a cooling water system, whereby resources such as cooling water can be used more efficiently elsewhere. Additionally, the step of directing air flow through the second channel 6 and bypassing the cooling device 12 reduces unwanted transfer of heat energy from the air flow 18 into the cooling device 12 . Even when the cooling device 12 is not actively in thermal communication with the heat sink, the cooling device 12 will generally have a lower temperature than the air flow 18, If it can be in thermal communication with the device 12, the cooling device 12 can undesirably lower the temperature of the air flow 18 before it is heated.

제 1 방식에서, 제 2 채널(6)과 유체 소통되는 히터 코어(14)는 차량 엔진과 같은, 열원과 열 소통된다. 열원으로부터 히터 코어(14)로 전달되는 열 에너지는 공기 흐름(18)으로 전달된다. 비록 객실을 가열하기 위하여 따뜻한 히터 코어(14)가 때때로 공기 흐름에 충분한 열 에너지를 공급하나, 열전 소자(16)가 보충 또는 대안의 열 에너지원으로서 사용될 수 있다. 따라서, 열전 소자(16)는 히터 코어(14)가 공기 흐름(18)으로 열 에너지를 전달하는 동안에 추가적 열 에너지를 추가할 수 있다. 열전 소자(16)는 히터 코어(14)와 동일한 열 에너지원 또는 다른 열 에너지원과 열 소통되는 것과 같이 구성될 수 있다. 전기 에너지는 열 에너지를 공기 흐름(18)으로 전달하는 극성을 갖는 열전 소자(16)에 공급된다. 추가적인 가열을 최적화하기 위하여, 열전 소자(16)는 열전 소자(16)의 제 1 열 전달 표면(또는 주 표면, 도시되지 않음) 또는 열전 소자(16)의 제 2 열 전달 표면(또는 폐기 표면, 도시되지 않음) 사이의 온도 차이를 감소시킬 수 있는, 히터 코어(14)의 하류에 위치되는 것이 바람직하며, 그렇게 함으로써 성능 계수를 향상시킨다. 히터 코어(14) 하류의 열전 소자(16)의 위치선정은 또한 엔진과 냉각수 루프가 제 1 방식에서 상대적으로 찰 때 열전 소자(16)로부터 공기 흐름(18)으로 전달된 열 에너지가 상대적으로 찬 히터 코어(14)에 의해 흡수되는 것을 방지하거나 또는 억제할 수 있으며, 따라서 제 1 방식(또는 다른 가열 방식들)에서 공기 흐름(18)으로부터 냉각수 루프 내로의 열 에너지의 전달을 억제한다. 열전 소자(16)는 일반적으로 추가적 가열을 위하여 사용되나, 열원이 히터 코어(14)에 열을 충분하게 공급하지 않을 때, 예를 들면 에너지가 웜업(warmup)될 때, 일차 열원으로서 사용될 수 있다. 결과로서 생기는 공기 흐름(18)은 따라서 바람직한 온도로 가열되고 객실로 향한다.In a first manner, the heater core 14 in fluid communication with the second channel 6 is in thermal communication with a heat source, such as a vehicle engine. The heat energy transferred from the heat source to the heater core 14 is transferred to the air flow 18. Although the warm heater core 14 sometimes provides sufficient heat energy to the air flow to heat the room, the thermoelectric element 16 may be used as a supplemental or alternative heat energy source. Thus, the thermoelectric elements 16 can add additional thermal energy while the heater core 14 transfers thermal energy to the air stream 18. [ The thermoelectric element 16 may be configured to be in thermal communication with the same heat energy source as the heater core 14 or with another heat energy source. The electrical energy is supplied to the thermoelectric element 16 having a polarity for transferring the heat energy to the air stream 18. To optimize additional heating, the thermoelectric elements 16 are disposed on the first heat transfer surface (or the major surface, not shown) of the thermoelectric elements 16 or the second heat transfer surface (Not shown), which is capable of reducing the temperature difference between the heater core 14 and the heater core 14, thereby improving the coefficient of performance. The positioning of the thermoelectric elements 16 downstream of the heater core 14 also ensures that the thermal energy delivered from the thermoelectric elements 16 to the air flow 18 when the engine and coolant loops are relatively cold in the first mode is relatively cold Absorbing by the heater core 14 and thus inhibits the transfer of heat energy from the air stream 18 into the cooling water loop in the first manner (or other heating schemes). The thermoelectric element 16 is typically used for additional heating but may be used as a primary heat source when the heat source does not supply sufficient heat to the heater core 14, for example when energy is warmed up . The resulting air stream 18 is thus heated to the desired temperature and directed into the cabin.

일부 실시 예들에서, 또한 입구 블렌드 도어로 불릴 수 있는, 제 1 블렌드 도어(8)는 공기 흐름(18)의 일부가 객실로 들어오기 전에 가열되도록 제 2 채널(6)을 통하여 공기 흐름(18)의 적어도 일부를 향하도록 구성될 수 있다. 느린 비율로 객실을 가열하기 위하여, 입구 블렌드 도어(8)는 적은 공기 흐름이 제 2 채널(6)을 통과하는 것을 허용하거나 및/또는 많은 공기 흐름이 공기 흐름이 가열되지 않은, 제 1 채널(4)을 통과하는 것을 허용하도록 선택적으로 조정될 수 있다. 가열 비율을 증가시키기 위하여, 블렌드 도어는 많은 공기 흐름이 제 2 채널(6)을 통하여 향하고 적은 공기 흐름이 제 1 채널(4) 내로 허용되도록 선택적으로 조정될 수 있다.In some embodiments, the first blend door 8, which may also be referred to as an inlet blend door, is connected to the air flow 18 through the second channel 6 so that a portion of the air flow 18 is heated before entering the cabin. As shown in FIG. In order to heat the room at a slow rate, the inlet blend door 8 allows a small amount of air flow to pass through the second channel 6 and / or a large number of air flows through the first channel < RTI ID = 0.0 > 4). ≪ / RTI > In order to increase the heating rate, the blended door can be selectively adjusted so that a large number of air streams are directed through the second channel 6 and less air flow is allowed into the first channel 4.

도 5는 냉각 방식으로 불릴 수 있는, 제 2 방식으로 구성되는 HVAC 시스템(2)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 공기 흐름(18)의 적어도 일부(예를 들면, 모든 공기 흐름, 실질적으로 모든 공기 흐름, 또는 실질적으로 공기 흐름의 일부)가 냉각 장치(12)가 작동가능하게 연결되는 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성되며, 따라서 공기 흐름(18)의 일부는 객실로 들어가기 전에 냉각된다. 제 2 블렌드 도어(10)는 공기 흐름(18)의 상당 부분이 제 1 및 제 2 채널(4, 6) 사이를 통과하는 것을 허용하지 않도록 구성된다. 제 1 및 제 2 채널(4, 6)을 통과하는 공기 흐름의 양은 제 1 블렌드 도어(8)의 위치를 선택적으로 변경함으로써 조정될 수 있다.Figure 5 illustrates one embodiment of an HVAC system 2 configured in a second manner, which may be referred to as a cooling mode. In this manner, the first blend door 8 is configured such that at least a portion of the air flow 18 (e.g., all airflow, substantially all of the airflow, or substantially a portion of the airflow) Is directed through a first channel (4) operatively connected, so that a portion of the air flow (18) is cooled before entering the cabin. The second blend door 10 is configured not to allow a substantial portion of the air flow 18 to pass between the first and second channels 4,6. The amount of air flow through the first and second channels 4, 6 can be adjusted by selectively changing the position of the first blend door 8.

제 2 방식에서, 증발기와 같은, 냉각 장치(12)는 예를 들면 보조 라디에이터와 같은, 열 히트 싱크(도시되지 않음)와 열적으로 연결된다. 이러한 방식에서, HVAC 시스템(2)은 공기 흐름(18)으로부터 냉각 장치(12)로 열을 전달함으로써 공기 흐름(18)을 냉각시킨다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(16)는 제 2 채널(6)에서 공기 흐름(18)에 추가적인 냉각을 제공하도록 사용될 수 있다. 열전 소자(16)는 저온 코어 또는 보조 라디에이터와 같은, 열 에너지 싱크(도시되지 않음)와 열 소통되도록 구성될 수 있다. 전기 에너지가 열전 소자(16)가 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하고, 차례로 열 히트 싱크에 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성으로 열전 소자(16)에 공급될 수 있다. 따라서, 열전 소자(16)는 냉각 장치(12)가 공기 흐름(18)을 냉각하는 동안에 공기 흐름(18)으로부터 열 히트 싱크로 열 에너지의 추가적인 전달을 제공할 수 있다. 제 2 방식에서, 히터 코어(14)는 불활성인데, 예를 들면, 히터 코어(14)는 열원(예를 들면, 파워 트레인 냉각수)과 실질적으로 능동적으로 열 소통되지 않는다. 특정 실시 예들에서, 히터 코어(14)의 활성은 밸브 또는 다른 제어 시스템(도시되지 않음)을 사용하여 제어될 수 있으며, 히터 코어(14)는 열원과 작동가능하게 분리될 수 있다.In a second manner, a cooling device 12, such as an evaporator, is thermally coupled to a thermal heat sink (not shown), such as, for example, an auxiliary radiator. In this manner, the HVAC system 2 cools the air flow 18 by transferring heat from the air stream 18 to the cooling device 12. [ In some embodiments, the thermoelectric elements 16 can be used to provide additional cooling to the air flow 18 in the second channel 6. The thermoelectric element 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal energy sink (not shown), such as a low temperature core or an auxiliary radiator. The electrical energy can be supplied to the thermoelectric element 16 with a polarity that causes the thermoelectric element 16 to absorb thermal energy from the air flow and, in turn, to transfer thermal energy to the thermal heat sink. The thermoelectric element 16 can provide additional transfer of thermal energy from the air stream 18 to the thermal heat sink while the cooling device 12 cools the air flow 18. [ In a second manner, the heater core 14 is inert, for example, the heater core 14 is not in substantially active communication with a heat source (e.g., powertrain cooling water). In certain embodiments, the activity of the heater core 14 may be controlled using a valve or other control system (not shown), and the heater core 14 may be operably disconnected from the heat source.

느린 비율로 객실을 냉각시키기 위하여, 제 1 블렌드 도어(8)는 적은 공기 흐름이 제 1 채널(4)을 통과하는 것을 허용하거나 및/또는 많은 공기 흐름(18)이 제 2 채널(6)을 통과하는 것을 허용하도록 선택적으로 조정될 수 있다. 냉각 비율을 증가시키기 위하여 제 1 블렌드 도어(8)는 더 많은 공기 흐름(18)이 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 허용되고 적은 공기 흐름(18)이 제 2 채널(6) 내로 허용되도록 선택적으로 조정될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 실질적으로 공기 흐름(18)이 제 2 채널(6)로 들어오는 것을 방지하거나 또는 차단하도록 위치될 수 있으며, 그렇게 함으로써 제 1 채널(4) 내로 공기 흐름(18)의 실질적으로 적어도 일부 또는 실적으로 모든 공기 흐름을 가한다. 그러한 특정 실시 예들에서, 열전 소자(16)는 공기 흐름(18)과 작동가능하게 분리되며, 그렇지 않으면 열전 소자(16)가 사용할 수 있는 전기 에너지는 다른 곳으로 향할 수 있다.In order to cool the room at a slow rate, the first blend door 8 allows a small amount of air flow to pass through the first channel 4 and / or a number of air flows 18 to flow through the second channel 6 And may be selectively adjusted to allow passage therethrough. The first blend door 8 is configured to allow more air flow 18 to be directed through the first channel 4 and less air flow 18 to be allowed into the second channel 6. [ Can be selectively adjusted. In some embodiments, the first blended door 8 may be positioned to substantially prevent or block the air flow 18 from entering the second channel 6, thereby causing air to flow into the first channel 4 Applies substantially all of the air flow to at least a portion or the performance of the stream (18). In such specific embodiments, the thermoelectric elements 16 are operably separated from the air flow 18, otherwise the electrical energy that the thermoelectric elements 16 can use may be directed elsewhere.

도 6은 서리 제거 방식으로 불릴 수 있는, 제 2 방식으로 구성되는 HVAC 시스템(2)의 바람직한 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 냉각 장치(12)로 제 1 채널(4)을 통하여 공기 흐름(18)의 적어도 일부(예를 들면, 모든 공기 흐름, 실질적으로 모든 공기 흐름, 또는 실질적으로 공기 흐름의 일부)가 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성되며 따라서 공기 흐름(18)으로부터 습기를 제거하기 위하여 공기 흐름(18)이 냉각된다. 이러한 방식에서, 제 2 블렌드 도어(10)는 실질적으로 공기 흐름(18)이 제 1 채널(4)을 계속해서 통과하는 것을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치로 구성되며, 그렇게 함으로써 공기 흐름(18)이 냉각 장치(12)를 통과한 후에 공기 흐름(18)의 적어도 일부가 제 1 채널(4)로부터 제 2 채널(6)로 전환된다.Figure 6 illustrates a preferred embodiment of an HVAC system 2 constructed in a second manner, which may be referred to as a defrosting mode. In this manner, the first blend door 8 is connected to the cooling device 12 via at least a portion of the air flow 18 (e.g., all air flows, substantially all of the air flow, or Substantially a portion of the airflow) is directed through the first channel 4 so that the air flow 18 is cooled to remove moisture from the air flow 18. [ In this manner, the second blended door 10 is configured in such a position that it substantially prevents or blocks the air flow 18 from continuing to pass through the first channel 4, At least a portion of the air flow 18 is switched from the first channel 4 to the second channel 6 after passing through the cooling device 12.

제 3 방식에서, 증발기와 같은, 냉각 장치(12)는 제 1 채널(4)과 유체 소통될 수 있고 예를 들면 보조 라디에이터(도시되지 않음)와 같은, 열 히트 싱크와 열 소통될 수 있다. 이러한 방식에서, HVAC 시스템(2)은 공기 흐름(18)으로부터 냉각 장치(12)로 열을 전달함으로써 공기 흐름(18)을 냉각한다. 일부 실시 예들에서, 냉각 장치(12)는 열전 소자일 수 있다. 냉각 장치(12)가 열전 소자일 때, 전기 에너지는 열전 소자가 공기 흐름(18)으로부터 열을 흡수하고 히트 싱크에 열을 더하는 것과 같이 선택되는 극성으로 열전 소자에 공급된다. 일부 실시 예들에서, 다수의 열전 소자는 HVAC 시스템(2)에 작동가능하게 연결된다. 그러한 실시 예들 중 적어도 일부에서, 각각의 열전 소자 및 각각이 열전 소자의 각각의 열 구역으로 향하는 전기 에너지의 극성은 독립적으로 제어될 수 있다.In a third mode, a cooling device 12, such as an evaporator, may be in fluid communication with the first channel 4 and in thermal communication with a thermal heat sink, such as, for example, an auxiliary radiator (not shown). In this manner, the HVAC system 2 cools the air flow 18 by transferring heat from the air flow 18 to the cooling device 12. [ In some embodiments, the cooling device 12 may be a thermoelectric device. When the cooling device 12 is a thermoelectric element, the electrical energy is supplied to the thermoelectric element with a polarity selected such that the thermoelectric element absorbs heat from the air stream 18 and adds heat to the heat sink. In some embodiments, a plurality of thermoelectric elements is operatively connected to the HVAC system 2. In at least some of such embodiments, the polarity of each thermoelectric element and the electrical energy directed to each thermal zone of the thermoelectric element can be independently controlled.

도 7에 도시된 것과 같은 실시 예에서, 냉각 장치(12) 및 열전 소자(16)는 제 1 채널(4) 내에 위치되는 열전 소자(16)와 분리된 유닛들일 수 있다. 제 3 방식 또는 서리 제거 방식에서, 냉각 장치(12) 및 열전 소자(16)는 제 1 채널(4)과 유체 소통될 수 있다. 전기 에너지는 열전 소자(16)가 공기 흐름(18)으로부터 열 에너지를 흡수하고 히트 싱크에 열 에너지를 더하는 것과 같이 선택되는 극성으로 열전 소자(16)에 공급될 수 있다. 서리 제거 방식에서, 제 1 블렌드 도어(8)는 냉각 장치(12) 및 열전 소자(16)로 공기 흐름(18)의 적어도 일부(예를 들면, 모든 공기 흐름, 실질적으로 모든 공기 흐름, 또는 실질적으로 공기 흐름의 일부)가 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성되며 따라서 공기 흐름(18)으로부터 습기를 제거하기 위하여 공기 흐름(18)이 냉각된다. 이러한 방식에서, 제 2 블렌드 도어(10)는 실질적으로 공기 흐름(18)이 제 1 채널(4)을 계속해서 통과하는 것을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치로 구성되며, 그렇게 함으로써 공기 흐름(18)이 냉각 장치(12)를 통과한 후에 공기 흐름(18)의 적어도 일부가 제 1 채널(4)로부터 제 2 채널(6)로 전환된다. 다른 실시 예들을 위하여 여기서 설명되는 것과 같이, 작동의 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식은 공기 흐름(18)에 열 에너지를 흡수하거나 또는 전달하는데 필요한 것과 같이 열전 소자의 극성을 뒤바꿈으로써 도 7의 실시 예를 위하여 달성될 수 있다. 또한, 다른 실시 예들을 위하여 여기서 설명되는 것과 같이, 작동의 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식을 달성하기 위하여 히터 코어(14)의 하류에 열전 소자가 더해질 수 있다.7, the cooling device 12 and the thermoelectric elements 16 may be separate units from the thermoelectric elements 16 located in the first channel 4. In the embodiment shown in Fig. In the third or defrosting mode, the cooling device 12 and the thermoelectric element 16 may be in fluid communication with the first channel 4. The electrical energy can be supplied to the thermoelectric element 16 with a polarity selected such that the thermoelectric element 16 absorbs thermal energy from the air stream 18 and adds thermal energy to the heat sink. In the defrosting mode, the first blend door 8 is connected to the cooling device 12 and the thermoelectric elements 16 at least a portion of the air flow 18 (e.g., all air flows, substantially all of the air flow, Is directed through first channel 4 so that air flow 18 is cooled to remove moisture from air flow 18. In this manner, the second blended door 10 is configured in such a position that it substantially prevents or blocks the air flow 18 from continuing to pass through the first channel 4, At least a portion of the air flow 18 is switched from the first channel 4 to the second channel 6 after passing through the cooling device 12. As described herein for other embodiments, the first, second, and / or third mode of operation is to reverse the polarity of the thermoelectric element as needed to absorb or transfer thermal energy to the air stream 18 As shown in FIG. In addition, thermoelectric elements can be added downstream of the heater core 14 to achieve the first, second, and / or third mode of operation, as described herein for other embodiments.

다시 도 6을 참조하면, 제 3 방식에서, 히터 코어(14)는 차량 엔진(도시되지 않음)과 같은, 열원과 열 소통된다. 열원으로부터 히터 코어로 전달되는 열 에너지는 공기 흐름(18)에 전달된다. 히터 코어(14)가 일반적으로 객실을 가열하기 위한 충분한 열 에너지를 공급할 수 있더라도, 열전 소자(16)는 추가적인 열원으로서 사용될 수 있다. 따라서, 열전 소자(16)는 히터 코어(14)가 공기 흐름(18)으로 열 에너지를 전달하는 동안에 추가적인 열 에너지를 더할 수 있다. 열전 소자(16)는 엔진(도시되지 않음)과 같은, 열 에너지원과 열 소통되도록 구성될 수 있다. 전기 에너지는 열전 소자가 공기 흐름(18)으로 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성으로 열전 소자(16)에 공급된다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(16)가 히터 코어의 하류에 위치될 때 추가적인 가열의 효율이 증가된다. 이는 열전 소자(16)의 주 표면과 폐기 표면 사이의 온도 차이를 감소시킬 수 있으며, 그렇게 함으로써 성능 계수를 향상시킨다. 열전 소자(16)의 히터 코어(14)의 하류로의 위치선정은 또한 엔진과 냉각수 루프가 제 3 방식에서 상대적으로 차가울 때 열전 소자(16)로부터 공기 흐름(18)으로 전달되는 열 에너지가 상대적으로 찬 히터 코어(14)에 의해 흡수되는 것을 방지하거나 또는 억제할 수 있으며, 따라서 제 3 방식(또는 다른 가열 방식)에서 공기 흐름(18)으로부터 냉각수 루프 내로 열 에너지의 전달을 억제한다. 열전 소자(16)에 도달하기 전에 공기 흐름이 이미 객실을 위한 바람직한 온도로 존재하면, 열전 소자(16)는 분리되고 그 자원들은 다른 곳으로 전환된다.Referring again to Fig. 6, in a third scheme, the heater core 14 is in thermal communication with a heat source, such as a vehicle engine (not shown). The heat energy transferred from the heat source to the heater core is transferred to the air stream 18. Although the heater core 14 can generally supply sufficient heat energy to heat the room, the thermoelectric element 16 can be used as an additional heat source. Thus, the thermoelectric element 16 may add additional thermal energy while the heater core 14 transfers thermal energy to the air stream 18. [ The thermoelectric element 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal energy source, such as an engine (not shown). The electrical energy is supplied to the thermoelectric element 16 with a polarity that causes the thermoelectric element to transfer thermal energy to the air stream 18. In some embodiments, the efficiency of additional heating is increased when the thermoelectric elements 16 are located downstream of the heater core. This can reduce the temperature difference between the main surface of the thermoelectric element 16 and the waste surface, thereby improving the coefficient of performance. The positioning of the thermoelectric elements 16 downstream of the heater core 14 also ensures that the thermal energy transferred from the thermoelectric elements 16 to the air flow 18 when the engine and cooling water loops are relatively cold in the third mode To be absorbed by the cold heater core 14 in the third mode (or other heating mode), thereby suppressing the transfer of heat energy from the air flow 18 into the cooling water loop. If the air flow is already at the desired temperature for the room before reaching the thermoelectric element 16, the thermoelectric elements 16 are separated and their resources are diverted to another.

도 8에 도시된 것과 같은 일 실시 예에서, HVAC 시스템(2)은 또한 제 1 채널(4)과 제 2 채널(6) 모두의 높이를 가로지르는(스패닝하는) 냉각 장치(12)를 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 실시 예에서, 제 1 블렌드 도어는 제거되고 여기에 설명되는 작동 방식들을 달성하기 위하여 블렌드 도어(10)만이 공기 흐름(18)을 제 1 채널(4) 및/또는 제 2 채널(6)로 전환할 수 있다.제 1 방식 또는 가열 방식에서, 블렌드 도어(10)는 실질적으로 제 1 채널(4) 내로의 공기 흐름을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치로 구성될 수 있으며, 그렇게 함으로써 실질적으로 모든 공기 흐름(18)을 제 2 채널(6) 내로 가한다. 일부 실시 예들에서, 공기 흐름(18)의 일부는 제 1 채널(4)을 통과할 수 있다. 제 1 방식에서, 냉각 장치(12)가 공기 흐름(18)과 유체 소통될 수 있더라도, 냉각 장치(12)는 냉각수 시스템과 같은 열 에너지 싱크와 열 소통되지 않도록 구성될 수 있으며, 그렇게 함으로써 냉각수와 같은 자원들은 다른 곳에서 더 효율적으로 사용될 수 있다. 히터 코어(15)와 열전 소자(16)는 공기 흐름(18)에 열 에너지를 전달하기 위한 가열 방식을 위하여 여기서 설명되는 것과 같이 작동할 수 있다.8, the HVAC system 2 may also be configured to have a cooling device 12 that spans (spans) the height of both the first channel 4 and the second channel 6. In one embodiment, . In this embodiment, the first blended door is removed and only the blended door 10 is moved to the first channel 4 and / or to the second channel 6 to achieve the modes of operation described herein. The blended door 10 can be configured in a position such as to substantially prevent or block air flow into the first channel 4, All the air flow 18 is directed into the second channel 6. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. The cooling device 12 may be configured such that it is not in thermal communication with a thermal energy sink, such as a cooling water system, The same resources can be used more efficiently elsewhere. The heater core 15 and the thermoelectric elements 16 may operate as described herein for the heating scheme for transferring thermal energy to the air stream 18. [

일부 실시 예들에서, 블렌드 도어(10)는 공기 흐름(18)의 적어도 일부가 제 2 채널(6)을 통하여 향하도록 구성될 수 있으며 따라서 공기 흐름의 일부는 객실로 들어오기 전에 가열된다. 느린 비율로 객실을 가열하기 위하여, 블렌드 도어(10)는 적은 공기 흐름(18)이 제 2 채널(6)을 통과하는 것을 허용하거나 및/또는 많은 공기 흐름(18)이 공기 흐름이 가열되지 않은 제 1 채널(4)을 통과하는 것을 허용하도록 선택적으로 조정될 수 있다. 가열 비율을 증가시키기 위하여, 블렌드 도어는 더 많은 공기 흐름이 제 2 채널(6)을 통하여 향하고 적은 공기 흐름이 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 선택적으로 조정될 수 있다.In some embodiments, the blended door 10 may be configured such that at least a portion of the air flow 18 is directed through the second channel 6, such that a portion of the air flow is heated prior to entering the cabin. In order to heat the room at a slow rate, the blend door 10 allows the small air flow 18 to pass through the second channel 6 and / or a large number of air flows 18, May be selectively adjusted to allow passage through the first channel (4). To increase the heating rate, the blend door can be selectively adjusted so that more air flow is directed through the second channel 6 and less air flow is directed through the first channel 4.

도 8에 도시된 것과 같은 실시 예에서, HVAC 시스템(2)은 또한 제 2 방식 또는 냉각 방식에서 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서, 블렌드 도어(10)는 냉각 장치(12)에 의해 냉각된 후에 제 1 채널(4)을 통하여 공기 흐름(18)의 적어도 일부(도 8에서 아래로 돌림으로써 공기 흐름(18) 모두, 실질적으로 모두, 실질적으로 공기 흐름의 일부)를 향하도록 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 채널(4, 6)을 통과하는 공기 흐름(18)의 양은 제 2 채널(6)을 통한 공기 흐름(18)의 일부를 전환하고, 열전 소자(16)가 공기 흐름(18)으로부터 열 에너지를 흡수하고, 차례로 열 히트 싱크로 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성으로 열전 소자(16)에 전기 에너지를 공급함으로써 추가적인 냉각을 더하기 위한 것과 같이 블렌드 도어(10)의 위치를 변경함으로써 선택적으로 조정될 수 있다. 따라서, 열전 소자(16)는 냉각 장치(12)가 공기 흐름(18)을 냉각하는 동안에 공기 흐름(18)으로부터 열 히트 싱크로 열 에너지의 추가적인 전달을 제공할 수 있다. 제 2 방식에서, 히터 코어(14)는 불활성된다.In the embodiment as shown in FIG. 8, the HVAC system 2 may also be configured to operate in a second mode or a cooling mode. In this manner, the blended door 10 is cooled by the cooling device 12 and then cooled at least a portion of the air flow 18 through the first channel 4 , Substantially all, substantially a portion of the air flow). The amount of air flow 18 passing through the first and second channels 4 and 6 switches a portion of the air flow 18 through the second channel 6 and the thermoelectric element 16 is moved by air flow 18 By changing the position of the blend door 10, such as for adding additional cooling by supplying electrical energy to the thermoelectric element 16 with a polarity that causes it to transfer thermal energy to the thermal heat sink in turn Lt; / RTI > The thermoelectric element 16 can provide additional transfer of thermal energy from the air stream 18 to the thermal heat sink while the cooling device 12 cools the air flow 18. [ In the second scheme, the heater core 14 is deactivated.

도 8에 도시된 것과 같은 실시 예에서, HVAC 시스템(2)은 또한 제 3 방식 또는 서리 제거 방식에서 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서, 블렌드 도어(10)는 실질적으로 제 1 채널(4) 내로의 공기 흐름(18)을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치(도 8을 위로 돌림)로 구성된다. 그렇게 함으로써 실질적으로 제 2 채널(6) 내로 모든 공기 흐름(19)을 가한다. 일부 실시 예들에서, 공기 흐름(18)의 일부는 제 1 채널(4)을 통과할 수 있다. 냉각 장치(12)는 공기 흐름(18)으로부터 습기를 제거하기 위하여 공기 흐름(18)이 냉각되도록 활성화된다. 제 3 방식에서, 증발기와 같은, 냉각 장치(12)는 제 1 채널(4)과 유체 소통될 수 있고 예를 들면 보조 라디에이터(도시되지 않음)와 같은, 열 히트 싱크와 열 소통될 수 있다. 이러한 방식에서, HVAC 시스템(2)은 공기 흐름(18)으로부터 냉각 장치(12)로 열을 전달함으로써 공기 흐름(18)을 냉각할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 냉각 장치(12)는 열전 소자일 수 있다. 냉각 장치(12)가 열전 소자일 때, 전기 에너지는 열전 소자가 공기 흐름(18)으로부터 열을 흡수하고 히트 싱크에 열을 더하는 것과 같이 선택되는 극성으로 열전 소자에 공급된다. 일부 실시 예들에서, 다수의 열전 소자는 HVAC 시스템(2)에 작동가능하게 연결된다. 그러한 실시 예들 중 적어도 일부에서, 각각의 열전 소자 및 각각의 열전 소자의 각각의 열 구역으로 향하는 전기 에너지의 극성은 독립적으로 제어될 수 있다.In the embodiment as shown in Figure 8, the HVAC system 2 may also be configured to operate in a third mode or defrost mode. In this manner, the blended door 10 is substantially comprised of a position (turning up in Fig. 8) such as preventing or blocking air flow 18 into the first channel 4. Thereby applying substantially all of the air flow 19 into the second channel 6. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. The cooling device 12 is activated to cool the air flow 18 to remove moisture from the air flow 18. In a third mode, a cooling device 12, such as an evaporator, may be in fluid communication with the first channel 4 and in thermal communication with a thermal heat sink, such as, for example, an auxiliary radiator (not shown). In this manner, the HVAC system 2 can cool the air stream 18 by transferring heat from the air stream 18 to the cooling device 12. [ In some embodiments, the cooling device 12 may be a thermoelectric device. When the cooling device 12 is a thermoelectric element, the electrical energy is supplied to the thermoelectric element with a polarity selected such that the thermoelectric element absorbs heat from the air stream 18 and adds heat to the heat sink. In some embodiments, a plurality of thermoelectric elements is operatively connected to the HVAC system 2. In at least some of such embodiments, the polarity of the electrical energy directed to the respective thermal zone of each thermoelectric element and each thermoelectric element can be independently controlled.

제 3 방식에서, 히터 코어(14)는 차량 엔진(도시되지 않음)과 같은, 열원과 열 소통된다. 열원으로부터 히터 코어로 전달되는 열 에너지는 공기 흐름(18)에 전달된다. 히터 코어(14)가 일반적으로 객실을 가열하기 위한 충분한 열 에너지를 공급할 수 있더라도, 열전 소자(16)는 추가적인 열원으로서 사용될 수 있다. 열전 소자(16)는 엔진(도시되지 않음)과 같은, 열 에너지원과 열 소통되도록 구성될 수 있다. 전기 에너지는 열전 소자가 공기 흐름(18)으로 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성으로 열전 소자(16)에 공급될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(16)가 히터 코어의 하류에 위치될 때 추가적인 가열의 효율이 증가된다. 이는 열전 소자(16)의 주 표면과 폐기 표면 사이의 온도 차이를 감소시킬 수 있으며, 그렇게 함으로써 성능 계수를 향상시킨다. 열전 소자(16)의 히터 코어(14)의 하류로의 위치선정은 또한 엔진과 냉각수 루프가 제 3 방식에서 상대적으로 차가울 때 열전 소자(16)로부터 공기 흐름(18)으로 전달되는 열 에너지가 상대적으로 찬 히터 코어(14)에 의해 흡수되는 것을 방지하거나 또는 억제할 수 있으며, 따라서 제 3 방식(또는 다른 가열 방식)에서 공기 흐름(18)으로부터 냉각수 루프 내로 열 에너지의 전달을 억제한다. 열전 소자(16)에 도달하기 전에 공기 흐름이 이미 객실을 위한 바람직한 온도로 존재하면, 열전 소자(16)는 분리되고 그 자원들은 다른 곳으로 전환된다.In a third scheme, the heater core 14 is in thermal communication with a heat source, such as a vehicle engine (not shown). The heat energy transferred from the heat source to the heater core is transferred to the air stream 18. Although the heater core 14 can generally supply sufficient heat energy to heat the room, the thermoelectric element 16 can be used as an additional heat source. The thermoelectric element 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal energy source, such as an engine (not shown). The electrical energy can be supplied to the thermoelectric element 16 with a polarity that causes the thermoelectric element to transfer thermal energy to the air stream 18. [ In some embodiments, the efficiency of additional heating is increased when the thermoelectric elements 16 are located downstream of the heater core. This can reduce the temperature difference between the main surface of the thermoelectric element 16 and the waste surface, thereby improving the coefficient of performance. The positioning of the thermoelectric elements 16 downstream of the heater core 14 also ensures that the thermal energy transferred from the thermoelectric elements 16 to the air flow 18 when the engine and cooling water loops are relatively cold in the third mode To be absorbed by the cold heater core 14 in the third mode (or other heating mode), thereby suppressing the transfer of heat energy from the air flow 18 into the cooling water loop. If the air flow is already at the desired temperature for the room before reaching the thermoelectric element 16, the thermoelectric elements 16 are separated and their resources are diverted to another.

도 9-11은 제 1 , 제 2, 및/또는 제 3 방식들에서 작동하기 위하여 도 8의 실시 예를 위하여 설명된 것과 같이 공기 흐름(18)을 전환하도록 구성되는 다른 바람직한 실시 예들을 도시한다. 도 9의 실시 예에서, 블렌드 도어(11)는 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)의 하류에 배치된다. 제 1 및 제 3 방식에서, 블렌드 도어(11)는 실질적으로 제 1 채널(4) 내로의 공기 흐름을 방지하거나 또는 차단하는 것과 같은 위치(도 9에서 위로 돌림)로 구성되며, 그렇게 함으로써 실질적으로 모든 공기 흐름을 제 1 채널(4) 내로 가한다. 제 2 방식에서, 블렌드 도어(11)는 냉각 장치(12)에 의해 냉각된 후에 실질적으로 공기 흐름(18)이 적어도 일부(예를 들면, 도 9에서 아래로 돌림으로써 모든 공기 흐름, 실적으로 모두, 또는 실질적으로 공기 흐름의 일부)가 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 블렌드 도어(11)는 공기 흐름(18)의 나머지 부가 제 2 채널(6)을 통하여 향하는 동안에 공기 흐름(18)의 적어도 일부가 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성될 수 있다. 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)는 작동의 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식을 달성하기 위하여 도 3-6을 위하여 여기서 설명된 것과 같이 작동하도록 구성될 수 있다.9-11 illustrate other preferred embodiments configured to switch the air flow 18 as described for the embodiment of FIG. 8 to operate in the first, second, and / or third schemes . In the embodiment of FIG. 9, the blend door 11 is disposed downstream of the cooling device 12, the heater core 14, and the thermoelectric elements 16. In the first and third schemes, the blended door 11 consists essentially of a position (turned up in FIG. 9) such as to prevent or block airflow into the first channel 4, All of the air flows into the first channel (4). In a second manner, the blend door 11 is configured so that substantially all of the airflow 18 after cooling by the cooling device 12 is at least partially (e.g., , Or substantially a portion of the air flow) may be directed through the first channel 4. The blended door 11 is configured such that at least a portion of the air flow 18 is directed through the first channel 4 while the remainder of the air flow 18 is directed through the second channel 6. In some embodiments, . The cooling device 12, the heater core 14 and the thermoelectric element 16 may be configured to operate as described herein for the purposes of Figures 3-6 to achieve the first, second, and / Lt; / RTI >

도 10의 실시 예에서, 흐름 전환 소자(22)는 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식의 작동 체계를 달성하기 위하여 실질적으로 여기서 설명된 도 9의 블렌드 도어(11)와 동일한 방법으로 작동하도록 구성될 수 있다. 흐름 전환 소자(22)는 실질적으로 제 1 채널(4) 또는 제 2 채널(6)을 통한 모든 공기 흐름(18)을 차단하거나, 혹은 공기 흐름(18)의 나머지 부가 제 2 채널(6)을 통하여 향하는 동안에 공기 흐름(18)의 적어도 일부가 제 1 채널(4)을 통하여 향하도록 구성될 수 있다(도 10의 실시 예에서 위로 또는 아래로 돌림). 도 10에 도시된 것과 같이, 흐름 전환 소자(22)는 히터 코어(14)와 열전 소자(16)의 하류에 위치될 수 있다, 일부 실시 예들에서, 흐름 전환 소자(22)는 히터 코어(14)와 열전 소자(16)의 상류에 위치될 수 있다. 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)는 작동의 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식을 달성하기 위하여 도 3-6을 위하여 여기서 설명된 것과 같이 작동하도록 구성될 수 있다.In the embodiment of Figure 10, the flow diverting element 22 is arranged in substantially the same manner as the blend door 11 of Figure 9 described herein to achieve a first, second, and / Lt; / RTI > The flow switching element 22 blocks substantially all of the air flow 18 through the first channel 4 or the second channel 6 or the remainder of the air flow 18 does not flow through the second channel 6 At least a portion of the air flow 18 may be directed through the first channel 4 while being directed through (turning up or down in the embodiment of FIG. 10). 10, the flow switching element 22 may be located downstream of the heater core 14 and the thermoelectric element 16. In some embodiments, the flow switching element 22 may be located downstream of the heater core 14 And the thermoelectric element 16, as shown in Fig. The cooling device 12, the heater core 14 and the thermoelectric element 16 may be configured to operate as described herein for the purposes of Figures 3-6 to achieve the first, second, and / Lt; / RTI >

도 11의 실시 예에서, 각각 냉각 장치(12)의 하류의 제 1 채널 및 제 2 채널 내에 배치되는 제 1 밸브(23) 및 제 2 밸브(24)는 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식의 작동 체계를 달성하기 위하여 실질적으로 여기서 설명된 도 9의 블렌드 도어(11)와 동일한 방법으로 기능적으로 작동하도록 구성될 수 있다. 도 11에 도시된 것과 같이, 제 1 밸브(23) 및 제 2 밸브(24)는 히터 코어(14)와 열전 소자(16)의 하류에 위치될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 밸브(23) 및/또는 제 2 밸브(24)는 히터 코어(14)와 열전 소자(16)의 상류에 위치될 수 있다. 제 1 채널을 통한 모든 또는 실질적으로 모든 공기 흐름(18)을 차단하기 위하여, 제 1 밸브(23)는 제 1 채널(4)을 통한 공기 흐름(18)을 제한하도록 구성될(닫힐) 수 있으며 제 2 밸브(24)는 제 2 채널(6)을 통하여 공기 흐름(18)을 향하도록 구성될(개방될) 수 있다. 제 1 채널을 통한 모든 또는 실질적으로 모든 공기 흐름(18)을 차단하기 위하여, 제 1 밸브(23)는 제 1 채널(4)을 통하여 공기 흐름(18)을 향하도록 구성될(개방될) 수 있으며 제 2 밸브(24)는 제 2 채널(6)을 통한 공기 흐름(18)을 제한하도록 구성될(닫힐) 수 있다. 공기 흐름(18)의 적어도 일부는 제 1 채널을 통하여 향하고 공기 흐름(18)의 나머지 부는 제 2 채널(6)을 통하여 향하도록 하기 위하여, 제 1 밸브(23) 및 제 2 밸브(24)는 밸브 모두가 개방되도록 구성될 수 있거나 또는 밸브들 중 하나가 개방되고 나머지 밸브는 부분적으로만 개방되도록 구성될 수 있다. 냉각 장치(12), 히터 코어(14), 및 열전 소자(16)는 작동의 제 1, 제 2, 및/또는 제 3 방식을 달성하기 위하여 도 3-6을 위하여 여기서 설명된 것과 같이 작동하도록 구성될 수 있다.11, the first valve 23 and the second valve 24, which are disposed in the first channel and the second channel, respectively, downstream of the cooling device 12, are connected to the first, second, and / 3 manner of operation, in substantially the same manner as the blend door 11 of FIG. 9 described herein. The first valve 23 and the second valve 24 may be located downstream of the heater core 14 and the thermoelectric element 16, as shown in Fig. In some embodiments, the first valve 23 and / or the second valve 24 may be located upstream of the heater core 14 and the thermoelectric element 16. The first valve 23 may be configured to close the air flow 18 through the first channel 4 to close all or substantially all of the air flow 18 through the first channel The second valve 24 may be configured (opened) to direct air flow 18 through the second channel 6. The first valve 23 may be configured to be open (to be opened) toward the air flow 18 through the first channel 4, in order to block all or substantially all of the air flow 18 through the first channel. And the second valve 24 may be configured (closed) to limit the air flow 18 through the second channel 6. The first valve 23 and the second valve 24 are positioned such that at least a portion of the air flow 18 is directed through the first channel and the remainder of the air flow 18 is directed through the second channel 6. [ All of the valves may be configured to be open, or one of the valves may be open and the remaining valves may be configured to be partially open. The cooling device 12, the heater core 14 and the thermoelectric element 16 may be configured to operate as described herein for the purposes of Figures 3-6 to achieve the first, second, and / Lt; / RTI >

여기서 설명되는 특정 실시 예들에서, HVAC 시스템의 가열 기능성 및 냉각 기능성은 실질적으로 HVAC 시스템 내의 서로 다른 위치들에 위치될 수 있는 두 개 또는 그 이상의 별개의 서브시스템에 의해 구현된다. 대안의 일부 실시 예들에서, 단일 열전 소자는 증가되는 열 조절, 인간 쾌적성, 및 시스템 효율을 달성하기 위하여 동시에 가열하고 냉각한다. 이는 예를 들면, 쾌적 공기를 동시에 가열하고 냉각시키기 위하여 사용자 선택 전압 극성들로 여기될 수 있는 개별 전기 구역을 갖는 단일 열전 소자를 구성함으로써 달성될 수 있다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 :"양온 교대 열전 소자"는 공기의 원하는 조절을 달성하기 위하여 전기 구역들이 어떠한 적절한 전기적, 기하학적 또는 공간적 구성을 가질 수 있는, 두 개 또는 그 이상의 전기 구역을 갖는 열전 소자로서 광범위하게 언급된다.In certain embodiments described herein, the heating and cooling functionality of the HVAC system is implemented by two or more separate subsystems that can be located at different locations in the HVAC system. In some alternative embodiments, a single thermoelectric element simultaneously heats and cools to achieve increased thermal regulation, human comfort, and system efficiency. This can be accomplished, for example, by constructing a single thermoelectric element with a separate electrical zone that can be excited with user selected voltage polarities to simultaneously heat and cool the comfort air. As used herein, the term "thermo-alternating thermoelectric element" refers to a thermoelectric element having two or more electrical zones in which electrical zones may have any suitable electrical, geometric or spatial configuration to achieve the desired regulation of air ≪ / RTI >

양온 교대 열전 소자들은, 그것들이 공기 대 공기, 액체 대 공기, 또는 액체 대 액체이건 간에, 열전 회로가 복수의 열 구역으로 분할되도록 디자인되고 구성될 수 있다. 열전 소자들은 Bell 등에 의해 설명된 고밀도 장점들을 사용하여 구성될 수 있거나, 또는 종래의 기술(예를 들면, 미국특허 제 6,959,555 및 7,231,772 참조)을 사용하여 구성될 수 있다. Bell 등에 의해 설명된, 새로운 열전 사이클의 장점이 사용되거나 또는 사용되지 않을 수 있다(예를 들면, L.E. Bell의 "Alternate Thermoelectric Thermodynamic Cycles with Improved Power Generation Efficiencies," 22nd Int'l Conf. on Thermoelectrics, Herault, France(2003); 미국특허 제 6,812,395, 및 미국특허출원 공보 제 2004/0261829가 참조되고, 이들 각각은 여기에 참조로써 통합된다).The thermo-electric alternating thermoelectric elements can be designed and configured such that they are divided into a plurality of thermal zones, whether air-to-air, liquid-to-air or liquid to liquid. The thermoelectric elements can be constructed using the high density advantages described by Bell et al., Or can be constructed using conventional techniques (see, for example, U.S. Patent Nos. 6,959,555 and 7,231,772). The advantages of the new thermocycle, as described by Bell et al., May or may not be used (see, for example, LE Bell, "Alternate Thermoelectric Thermodynamic Cycles with Improved Power Generation Efficiencies," 22nd Int'l Conf. On Thermoelectrics, Herault , France (2003), U.S. Patent No. 6,812,395, and U.S. Patent Application Publication No. 2004/0261829, each of which is incorporated herein by reference).

일부 실시 예들에서, 주변 조건들, 표적 객실 내의 기후 조건들, 및 표적 객실 내의 원하는 환경 상태에 따라 전력의 사용을 최적화하기 위하여 컨트롤러 또는 에너지 관리 시스템은 양온 교대 열전 소자를 작동시킨다. 서리 제거 적용에서, 예를 들면, 양온 교대 열전 소자에 대한 전력은 열전 소자가 쾌적 공기를 조절하고 제습하기 위한 전기 에너지를 적절하게 사용하도록 온도와 습도 레벨을 기록하는 센서들에 의해 획득되는 데이터에 따라 관리될 수 있다.In some embodiments, a controller or energy management system operates a thermo-alternating thermoelectric device to optimize the use of electric power in accordance with ambient conditions, climatic conditions in the target room, and desired environmental conditions in the target room. In defrost applications, for example, the power for a thermo-alternating thermoelectric element is based on data obtained by sensors that record temperature and humidity levels such that the thermoelectric element properly uses the electrical energy to regulate and dehumidify the comfortable air Can be managed accordingly.

일부 실시 예들은 두 가지 또는 그 이상의 기능, 예를 들면 냉각, 탈습, 및/또는 가열을 단일 장치에 결합함으로써 차가운 기후 조건 동안에 쾌적 공기를 서리 제거하는데 사용되는 장치의 수를 감소시킨다. 특정 실시 예들은 쾌적 공기를 서리 제거하기 위하여 기후 조건들에 따라 요구(demand) 기반 냉각 전력을 제공함으로써 시스템 효율을 향상시킨다. 일부 실시 예들에서, 냉각 시스템은 요구에 비례하여 냉각 전력을 제공한다.Some embodiments reduce the number of devices used to defrost pleasant air during cold weather conditions by combining two or more functions, such as cooling, dehumidification, and / or heating, into a single device. Certain embodiments improve system efficiency by providing demand-based cooling power according to climatic conditions to defrost pleasant air. In some embodiments, the cooling system provides cooling power in proportion to the demand.

특정 실시 예들은 에너지 효율 방식으로 쾌적 공기 온도를 미세조정하는 능력을 제공함으로써 광범위한 범위의 열 관리 및 제어를 가능하게 한다. 일부 실시 예들은 또한 싱크와 소스 이용에 따라 열교환기 작동 유체 루프를 분리함으로써 단일 장치 내의 열 싱크와 소스들을 바람직하게 이용하는 능력을 제공한다.Certain embodiments provide a broad range of thermal management and control by providing the ability to fine-tune comfort air temperature in an energy efficient manner. Some embodiments also provide the ability to advantageously utilize heat sinks and sources within a single device by separating the heat exchanger working fluid loops according to the use of the sink and the source.

도 12-13에 도시된 바람직한 HVAC 시스템(300)에서, 가열 및 냉각 기능은 제 1 열 구역(308)과 제 2 열 구역(310)을 갖는 통합 또는 실질적으로 인접한 히터-냉각기 서브시스템(306)에서 구현된다. 일부 실시 예들에서, 히터-냉각기 서브시스템(306)은 양온 교대 열전 소자이다. 제 1 열 구역(308) 및 제 2 열 구역(310) 각각은 선택적으로 쾌적 공기 스트림(F5)을 독립적으로 가열하거나 또는 냉각하도록 구성될 수 있다. 또한, 각각의 열 구역(308, 310)은 독립적으로 구성가능한 전기 네트워크 및 작동 유체 네트워크에 의해 지원될 수 있다. 컨트롤러(도시되지 않음)는 복수의 이용가능한 방식 중 하나에서 히터-냉각기 서브시스템(306)을 작동시키기 위하여 전기 네트워크 및 작동 유체 네트워크를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러는 서리 제거, 가열, 또는 냉각 방식이 선택될 때 도 12의 테이블에 도시된 구성들에 따라 HVAC 시스템(300)의 전기 및 작동 유체 네트워크를 조정할 수 있다.In the preferred HVAC system 300 shown in FIGS. 12-13, the heating and cooling functions are performed by an integrated or substantially adjacent heater-cooler subsystem 306 having a first thermal zone 308 and a second thermal zone 310, Lt; / RTI > In some embodiments, the heater-cooler subsystem 306 is a thermo-alternating thermoelectric device. Each of the first heat zone 308 and the second heat zone 310 may optionally be configured to independently heat or cool the comfort air stream F5. In addition, each thermal zone 308, 310 may be supported by an independently configurable electrical network and a working fluid network. A controller (not shown) may be configured to control the electrical network and the working fluid network to operate the heater-cooler subsystem 306 in one of a plurality of available ways. For example, the controller may adjust the electrical and hydraulic fluid network of the HVAC system 300 according to the configurations shown in the table of FIG. 12 when the defrost, heating, or cooling mode is selected.

HVAC 시스템(300)을 위한 작동 방식을 선택하기 위하여 어떤 적절한 기술이 사용될 수 있다. 예를 들면, 작동 방식은 온도, 팬 속도, 벤트 위치 등과 같은, 하나 또는 그 이상의 설정을 선택하기 위하여 운전자에 존재하는 사용자 인터페이스를 거쳐 적어도 부분적으로 선택될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 작동 방식은 적어도 부분적으로 객실 온도와 습도를 측정하기 위한 하나 또는 그 이상의 센서를 모니터하는 컨트롤러에 의해 선택된다. 컨트롤러는 또한 주변 환경 상태들을 검출하는 센서들을 모니터할 수 있다. 컨트롤러는 서리 제거, 가열, 및 냉각 방식 중에서 선택하기 위하여 센서들, 사용자 제어들, 다른 소스들, 또는 소스들의 조합으로부터 수신되는 정보를 사용할 수 있다. 선택된 작동 방식을 기초로 하여, 컨트롤러는 객실에 원하는 특성을 갖는 쾌적 공기를 제공하기 위하여 하나 또는 그 이상의 팬, 전원장치, 밸브, 압축기, 다른 HVAC 시스템 부품들, 또는 HVAC 시스템 부품들의 조합을 작동할 수 있다.Any suitable technique may be used to select the manner of operation for the HVAC system 300. For example, the manner of operation may be selected, at least in part, via a user interface present in the driver to select one or more settings, such as temperature, fan speed, vent position, In some embodiments, the manner of operation is selected, at least in part, by a controller that monitors one or more sensors for measuring room temperature and humidity. The controller can also monitor sensors that detect ambient conditions. The controller may use information received from sensors, user controls, other sources, or a combination of sources to select between defrost, heating, and cooling modes. Based on the selected mode of operation, the controller operates one or more fans, power supplies, valves, compressors, other HVAC system components, or a combination of HVAC system components to provide a pleasant air with the desired characteristics in the cabin .

도 13에 도시된 바람직한 실시 예에서, HVAC 시스템(300)은 공기 채널(302), 공기 흐름(F5)을 공기 채널(302)을 통하여 향하도록 구성되는 팬(304), 공기 채널(302)을 통하여 흐르는 공기 흐름(F5)을 가열하거나, 냉각하거나, 및/또는 서리 제거하도록 구성되는 양온 교대 열전 소자(306), 공기 흐름(F5)을 냉각하도록 구성되는 선택적인 냉각 장치(312), 공기 흐름(F5)을 가열하도록 구성되는 선택적인 가열 장치(314), 전원공급장치(도시되지 않음), 전원공급장치와 양온 교대 열전 소자(306) 사이에 연결되는 전기 접속부(electrical connection, E1-E4), 열원(도시되지 않음), 히트 싱크(도시되지 않음), 양온 교대 열전 소자(306) 및 하나 또는 그 이상의 열원 또는 싱크 사이에 작동 유체를 전달하는 작동 유체 도관(F1-F4), 다른 HVAC 시스템 부품들, 부품들의 다른 적절한 조합을 포함한다. 열원은 예를 들면 파워 트레인 냉각수, 모터 블록, 주 라디에이터, 배기 시스템 부품들, 배터리 팩, 또 다른 적절한 재료, 또는 재료들의 조합과 같은, 자동차에 의해 발생되는 하나 또는 그 이상의 폐열의 저장소를 포함할 수 있다. 히트 싱크는 보조 라디에이터(파워 트레인 냉각수 회로에 연결되지 않은 라디에이터), 열 저장 장치, 또 다른 적절한 재료, 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다.13, the HVAC system 300 includes an air channel 302, a fan 304 configured to direct air flow F5 through the air channel 302, an air channel 302 Temperature alternating thermoelectric element 306 configured to heat, cool, and / or defrost the flowing air flow F5, an optional cooling device 312 configured to cool the air flow F5, (Not shown), an electrical connection (E1-E4) connected between the power supply and the thermo-alternating thermoelectric element 306, an optional heating device 314 configured to heat the heating element F5, (Not shown), a heat sink (not shown), a thermo-alternating thermoelectric element 306 and a working fluid conduit F1-F4 for transferring working fluid between one or more heat sources or sinks, another HVAC system Parts, and other suitable combinations of parts. The heat source may include a reservoir of one or more waste heat generated by the vehicle, such as, for example, powertrain cooling water, a motor block, a main radiator, exhaust system components, a battery pack, another suitable material, . The heat sink may include an auxiliary radiator (a radiator not connected to the power train coolant circuit), a heat storage device, another suitable material, or a combination of materials.

작동의 서리 제거 방식에서, 양온 교대 열전 소자(306)의 제 1 열 구역은 쾌적 공기(F5)를 냉각하고 서리 제거한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 제 1 열 구역(308)에 연결되는 제 1 전기 회로(E1-E2)를 거쳐 제 1 극성(또는 냉각 극성)으로 전력을 제공하도록 야기한다. 컨트롤러는 열전 소자(306)의 제 1 열 구역(308)의 고온 면에 연결되는 제 1 작동 유체 회로(F1-F2)가 예를 들면 보조 라디에이터와 같은, 히트 싱크와 열 소통되도록 야기한다. 열전 소자(306)의 제 1 열 구역(308)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 쾌적 공기(F5)로부터 제 1 작동 유체 회로(F1-F2)로 향하도록 야기한다.In the defrosting mode of operation, the first heat zone of the thermoelectric-thermoelectric element 306 cools and deflates the comfortable air F5. The controller causes the power supply to provide power at the first polarity (or cooling polarity) via the first electrical circuit E1-E2 coupled to the first thermal zone 308. The controller causes the first working fluid circuit F1-F2, which is connected to the hot surface of the first heat zone 308 of the thermoelectric element 306, to be in thermal communication with a heat sink, such as an auxiliary radiator, for example. The polarity of the power provided in the first heat zone 308 of the thermoelectric element 306 causes the thermal energy to flow from the comfortable air F5 to the first working fluid circuit F1-F2.

서리 제거 방식에서, 양온 교대 열전 소자(306)의 제 2 열 구역(310)은 공기가 제 1 열 구역(308)을 통과한 후에 탈습된 쾌적 공기(F5)를 가열한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 제 2 열 구역(310)에 연결되는 제 2 전기 회로(E3-E3)를 거쳐 제 2 극성(또는 가열 극성)으로 전력을 제공하도록 야기한다. 컨트롤러는 열전 소자(306)의 제 2 열 구역(310)의 저온 면에 연결되는 제 2 작동 유체 회로(F3-F4)가 예를 들면 파워 트레인 냉각수와 같은, 열원과 열 소통되도록 야기한다. 열전 소자(306)의 제 2 열 구역(310)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 제 2 작동 유체 회로(F3-F4)로부터 쾌적 공기(F5)로 향하도록 야기한다. 컨트롤러는 쾌적 공기(F5)가 원하는 온도 및/또는 습도에 도달하도록 야기하기 위하여 각각의 열 구역 내의 쾌적 공기(F5)로부터 전달되는 열 에너지를 조절할 수 있다. 쾌적 공기(F5)는 그리고 나서 객실로 향할 수 있다.In the defrosting mode, the second heat zone 310 of the thermoelectric conversion element 306 heats the dehumidified pleasant air F5 after the air has passed through the first heat zone 308. The controller causes the power supply to provide power at a second polarity (or heating polarity) via a second electrical circuit (E3-E3) coupled to the second thermal zone (310). The controller causes the second working fluid circuit F3-F4, which is connected to the low temperature side of the second heat zone 310 of the thermoelectric element 306, to be in thermal communication with a heat source, such as, for example, power train cooling water. The polarity of the power provided in the second thermal zone 310 of the thermoelectric element 306 causes the thermal energy to flow from the second working fluid circuit F3-F4 to the pleasant air F5. The controller can adjust the thermal energy delivered from the comfortable air F5 in each thermal zone to cause the comfortable air F5 to reach the desired temperature and / or humidity. The pleasant air (F5) can then be directed to the room.

작동의 가열 방식이 선택될 때, 양온 교대 열전 소자(306)의 제 1 및 제 2 열 구역(308, 310) 모두 쾌적 공기(F5)를 가열한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 열 구역들(308, 310)에 연결되는 제 1 및 제 2 전기 회로(E1-E4)를 거쳐 가열 극성으로 전력을 제공하도록 야기한다. 컨트롤러는 열전 소자(306)의 저온 면에 연결되는 작동 유체 회로들(F1-F4)이 예를 들면 파워 트레인 냉각수와 같은, 열원과 열 소통되도록 야기한다. 양온 교대 열전 소자(306)의 두 열 구역(308, 310)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 작동 유체 회로들(F1-F4)로부터 쾌적 공기(F5)로 향하도록 야기한다.When the heating mode of operation is selected, both the first and second heat zones 308 and 310 of the thermoelectric conversion element 306 heat the comfortable air F5. The controller causes the power supply to provide power at the heating polarity via the first and second electrical circuits E1-E4 coupled to the thermal zones 308,310. The controller causes the actuating fluid circuits F1-F4, which are connected to the low temperature side of the thermoelectric element 306, to be in thermal communication with a heat source, such as, for example, power train cooling water. The polarity of the power provided to the two heat zones 308 and 310 of the thermoelectric element 306 causes the thermal energy to flow from the working fluid circuits Fl-F4 to the comfortable air F5.

작동의 냉각 방식이 선택될 때, 양온 교대 열전 소자(306)의 제 1 및 제 2 열 구역(308, 310) 모두 쾌적 공기(F5)를 냉각한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 열 구역들(308, 310)에 연결되는 제 1 및 제 2 전기 회로(E1-E4)를 거쳐 냉각 극성으로 전력을 제공하도록 야기한다. 컨트롤러는 열전 소자(306)의 고온 면에 연결되는 작동 유체 회로들(F1-F4)이 예를 들면 보조 라디에이터와 같은, 히트 싱크와 열 소통되도록 야기한다. 양온 교대 열전 소자(306)의 두 열 구역(308, 310)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 쾌적 공기(F5)로부터 작동 유체 회로들(F1-F4)로 향하도록 야기한다.When the cooling mode of operation is selected, both the first and second heat zones 308 and 310 of the thermoelectric conversion element 306 cool the comfortable air F5. The controller causes the power supply to provide power at the cooling polarity through the first and second electrical circuits (El-E4) connected to the thermal zones (308, 310). The controller causes the actuating fluid circuits F1-F4, which are connected to the high temperature side of the thermoelectric element 306, to be in thermal communication with the heat sink, for example an auxiliary radiator. The polarity of the power provided in the two thermal zones 308 and 310 of the thermoelectric element 306 causes the thermal energy to flow from the comfortable air F5 to the working fluid circuits F1-F4.

도 12-13에 도시된 HVAC 시스템(300)은 선택적으로 예를 들면 증발기와 같은 냉각 장치(312), 및 예를 들면 히터 코어와 같은 가열 장치(314)를 포함할 수 있다. 냉각 장치(312) 및 가열 장치(314)는 HVAC 시스템(300)이 특정 방식으로 작동되는 동안에 양온 교대 열전 소자(306)의 냉각, 서리 제거 및 가열 기능 중 하나 또는 그 이상을 보충하거나 또는 대체하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 히터 코어(312)를 통과할 때 파워 트레인 냉각수가 쾌적 공기(F5)를 원하는 온도에 도달하도록 하기 위하여 충분히 고온에 도달하였을 때, 히터 코어(314)는 양온 교대 열전 소자(306) 대신에 쾌적 공기(F5)를 가열하도록 사용될 수 있다. 도 13에 도시된 바람직한 실시 예는 냉각 장치(312) 및/또는 가열 장치(314)가 양온 교대 열전 소자(306)로부터 상류에 위치될 수 있는 것을 나타내나, 냉각 장치(312) 및 가열 장치(3143) 중 적어도 하나는 양온 교대 열전 소자(306)로부터 하류에 위치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 일부 실시 예들에서, HVAC 시스템(300)이 서리 제거 방식으로 작동될 때, 양온 교대 열전 소자(306)의 열 구역들(308, 310) 중 적어도 하나는 열전 소자(306)로부터 하류에 위치되는 가열 장치가 탈습된 공기를 가열하는 동안에 쾌적 공기(F5)를 냉각하거나 또는 탈습하도록 사용될 수 있다.The HVAC system 300 shown in FIGS. 12-13 may optionally include a cooling device 312, such as, for example, an evaporator, and a heating device 314, such as a heater core. The cooling device 312 and the heating device 314 may be configured to supplement or replace one or more of the cooling, defrosting, and heating functions of the thermostatting alternating heating element 306 while the HVAC system 300 is operating in a particular manner Lt; / RTI > For example, when passing through the heater core 312, when the powertrain cooling water has reached a sufficiently high temperature to bring the comfortable air F5 to a desired temperature, the heater core 314 is heated by the thermo-alternating thermoelectric element 306, But instead can be used to heat the comfortable air F5. The preferred embodiment shown in Figure 13 shows that the cooling device 312 and / or the heating device 314 can be located upstream from the thermo-thermoelectric element 306, but the cooling device 312 and the heating device 3143 may be located downstream from the thermostatted thermoelectric element 306. [ For example, in some embodiments, when the HVAC system 300 is operated in a defrosting mode, at least one of the thermal zones 308, 310 of the thermo-alternating thermoelectric element 306 is located downstream from the thermoelectric element 306 Can be used to cool or dehumidify the comfortable air F5 while heating the dehumidified air.

도 14-16에 도시된 히터-냉각기(400)의 바람직한 실시 예에서, 제 1 유체 스트림(F1)은 두 개의 열전 회로 구역(402, 408)을 갖는 양온 교대 열전 소자의 제 1 면 상에 위치되는 두 개의 열교환 구역(404, 410)을 통과한다. 제 2 유체 스트림(F2)은 양온 교대 열전 소자의 제 2 면 상에 위치되는 두 개의 열교환 구역(406, 412)을 통과한다. 제 1 열전 화로 구역(402) 및 제 2 열전 회로 구역(408) 각각은 서로 독립적으로 원하는 방향으로 열 에너지를 선택적으로 전달하도록 구성될 수 있다. 또한 각각이 열전 회로 구역(402, 408)은 구성가능한 전기 회로 경로(E1-E2, E3-E4)에 독립적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러는 복수의 이용가능한 방식 중 하나에서 히터-냉각기(400)를 작동시키기 위하여 전기 네트워크들(E1-E4) 및 유체 스트림들(F1-F2)을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러는 서리 제거, 가열, 또는 냉각 방식이 선택될 때 도 14의 테이블에 도시된 구성들에 따라 히터-냉각기(400)의 전기 네트워크들을 조정할 수 있다.In a preferred embodiment of the heater-cooler 400 shown in FIGS. 14-16, the first fluid stream Fl is located on the first side of the thermo-alternating thermoelectric element having two thermoelectric circuit areas 402, Through the two heat exchange zones 404,410. The second fluid stream F2 passes through two heat exchange zones 406 and 412 located on the second side of the thermo-alternating thermoelectric elements. Each of the first thermoelectric path zone 402 and the second thermoelectric circuit zone 408 may be configured to selectively transmit heat energy in a desired direction independently of each other. Also, each of these thermoelectric circuit areas 402, 408 can be independently connected to configurable electrical circuit paths E1-E2, E3-E4. The controller may be configured to control the electric networks E1-E4 and the fluid streams F1-F2 to operate the heater-cooler 400 in one of a plurality of available ways. For example, the controller may adjust the electrical networks of the heater-cooler 400 according to the configurations shown in the table of FIG. 14 when the defrost, heating, or cooling mode is selected.

히터-냉각기(400)를 위한 작동 방식을 선택하기 위하여 도 12-13에 도시된 HVAC 시스템(300)과 관련하여 이전에 설명된 기술들을 포함하는, 어떤 적절한 기술이 사용될 수 있다.Any suitable technique may be used, including those previously described in connection with the HVAC system 300 shown in Figures 12-13, to select the manner of operation for the heater-cooler 400. [

도 15-16에 도시된 바람직한 실시 예에서, 히터-냉각기(400)는 제 1 열전 회로 구역(402)의 반대편 면들과 열 소통하는 열교환기 구역들(404, 406)의 제 1 쌍을 포함한다. 열교환기 구역들(410, 412)의 제 2 쌍은 제 2 열전 화로 구역(408)의 반대편 면들과 열 소통된다. 제 1 및 제 2 열전 회로 구역(402, 408)은 열교환기 구역들을 통하여 흐르는 유체들을 가열하거나, 냉각하거나, 및/또는 서리 제거하도록 구성된다. 전원공급장치(도시되지 않음)는 독립적인 전기 회로 경로(E1-E2, E3-E4)를 사용하여 각각의 열전 회로 구역들(402, 408)에 전력을 제공할 수 있다. 히터-냉각기는 열전 소자와 열 소통되는 열교환기 구역들(404와 410, 406과 412)을 통하여 유체 스트림들(F1-F2)을 전달하도록 구성되는 유체 도관을 포함할 수 있다. In the preferred embodiment shown in FIGS. 15-16, the heater-cooler 400 includes a first pair of heat exchanger zones 404, 406 in thermal communication with opposite sides of the first thermoelectric circuit zone 402 . A second pair of heat exchanger sections 410, 412 is in thermal communication with the opposite sides of the second thermoelectric furnace section 408. The first and second thermoelectric circuit areas 402, 408 are configured to heat, cool, and / or defrost fluids flowing through the heat exchanger sections. A power supply (not shown) may provide power to each thermoelectric circuit area 402, 408 using independent electrical circuit paths E1-E2, E3-E4. The heater-cooler may include a fluid conduit configured to transfer fluid streams F1-F2 through heat exchanger sections 404 and 410, 406 and 412 in thermal communication with the thermoelectric elements.

작동의 서리 제거 방식에서, 히터-냉각기(400)의 제 1 열전 회로 구역(402)은 주 유체 도관의 제 1 열교환기 구역(404)을 통하여 흐르는 주 유체 스트림(F1)을 냉각한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 제 1 열전 회로 구역(402)에 연결되는 제 1 전기 회로(E1-E2)를 거쳐 제 1 극성(또는 냉각 극성)에서 전력을 제공하도록 야기한다. 작동 유체 도관의 제 1 열교환기 구역(406)을 통하여 흐르는 작동 유체 스트림(F2)은 제 1 열전 회로 구역(402)의 고온 면으로부터 열을 제거한다. 작동 유체 스트림(f2)은 유체 스트림들(F1-F2)이 히터-냉각기(400)를 가로지름에 따라 주 유체 스트림(F1)의 흐름 방향과 반대로 흐를 수 있다. 히터-냉각기(400)의 제 1 열전 회로 구역(402)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 주 유체 스트림(F1)으로부터 작동 유체 스트림(F2)으로 향하도록 야기한다. 일부 실시 예들에서, 작동 유체 스트림(F2)은 예를 들면 보조 라디에이터와 같은, 히트 싱크와 열 소통된다. 대안의 실시 예들에서, 컨트롤러는 서리 제거 방식이 선택될 때 작동 유체 스트림(F2)이 주 유체 스트림(F1)과 함께 표적 객실로 향하도록 야기할 수 있다.In a defrosting mode of operation, a first thermoelectric circuit area 402 of the heater-cooler 400 cools the main fluid stream Fl flowing through the first heat exchanger area 404 of the main fluid conduit. The controller causes the power supply to provide power at a first polarity (or cooling polarity) via a first electrical circuit (E1-E2) coupled to the first thermoelectric circuit area (402). A working fluid stream (F2) flowing through the first heat exchanger section (406) of the working fluid conduit removes heat from the hot side of the first thermoelectric circuit section (402). The working fluid stream f2 may flow in opposition to the flow direction of the main fluid stream Fl as the fluid streams F1-F2 traverse the heater-cooler 400. The polarity of the power provided to the first thermoelectric circuit area 402 of the heater-cooler 400 causes the thermal energy to flow from the main fluid stream Fl to the working fluid stream F2. In some embodiments, the working fluid stream F2 is in thermal communication with a heat sink, such as, for example, an auxiliary radiator. In alternate embodiments, the controller may cause the working fluid stream F2 to be directed to the target chamber with the main fluid stream F1 when the defrosting method is selected.

서리 제거 방식에서, 히터-냉각기(400)의 제 2 열전 회로 구역(408)은 유체가 제 1 열교환기 구역(404)을 통과한 후에 주 유체 스트림(F1)을 가열하고 유체는 주 유체 도관의 제 2 열교환기 구역(410)을 통하여 흐른다. 컨트롤러는 전원공급장치가 제 2 열전 회로 구역(408)에 연결되는 제 2 전기 회로(E3-E4)를 거쳐 제 2 극성(또는 가열 극성)에서 전력을 제공하도록 야기한다. 작동 유체 도관의 제 2 열교환기 구역(412)을 통하여 흐르는 작동 유체 스트림(F2)은 제 2 열전 회로 구역(408)의 저온 면과 열 소통된다. 작동 유체 스트림(F2) 흐름의 방향이 주 표면 스트림(F1) 흐름의 방향과 반대일 때, 작동 유체 스트림(F2)은 작동 유체 도관의 제 1 열교환기 구역(406)으로 흐르기 전에 제 2 열교환기 구역(412)을 통과한다. 히터-냉각기(400)의 제 2 열전 회로 구역(408)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 작동 유체 스트림(F2)으로부터 주 유체 스트림(F1)으로 향하도록 야기한다.In the defrosting mode, the second thermoelectric circuit area 408 of the heater-cooler 400 heats the main fluid stream Fl after the fluid has passed through the first heat exchanger section 404, And flows through the second heat exchanger section 410. The controller causes the power supply to provide power at a second polarity (or heating polarity) via a second electrical circuit (E3-E4) coupled to a second thermoelectric circuit area (408). The working fluid stream F2 flowing through the second heat exchanger section 412 of the working fluid conduit is in thermal communication with the low temperature surface of the second thermoelectric circuit section 408. When the direction of the working fluid stream F2 flow is opposite to the direction of the main surface stream Fl flow, the working fluid stream F2 flows into the first heat exchanger section 406 of the working fluid conduit, And passes through zone 412. The polarity of the power provided to the second thermoelectric circuit area 408 of the heater-cooler 400 causes the thermal energy to flow from the working fluid stream F2 to the main fluid stream Fl.

작동의 가열 방식이 선택될 때, 히터-냉각기(400)의 제 1 및 제 2 열전 회로 구역(402, 408) 중 적어도 하나 또는 모두는 주 유체 도관의 제 1 및 제 2 열교환기 구역(404, 410)을 통하여 흐르는 주 유체 스트림(F1)을 가열한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 열전 회로 구역들(402, 408)에 연결되는 제 1 및 제 2 전기 회로(E1-E4)를 거쳐 가열 극성에서 전력을 제공하도록 야기한다. 제 1 및 제 2 열교환기 구역(406, 412)을 통하여 흐르는 작동 유체 스트림(F2)은 열전 회로 구역들(402, 408)의 저온 면에 열을 전달한다. 일부 실시 예들에서, 컨트롤러는 가열 방식이 선택될 때, 작동 유체 스트림(F2)이 예를 들면 파워 트레인 냉각수와 같은, 열원과 열 소통되도록 야기한다. 히터-냉각기(400)의 제 1 및 제 2 열전 회로 구역(402, 408)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 작동 유체 스트림(F2)으로부터 주 유체 스트림(F1)으로 향하도록 야기할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 두 열전 회로 구역(402, 408)의 활성 없이 주 유체 스트림(F1)이 원하는 온도에 도달할 수 있는 것으로 결정될 때 전력은 열전 회로 구역들(402, 408) 중 하나에만 제공된다.At least one or both of the first and second thermoelectric circuit areas 402, 408 of the heater-cooler 400 are connected to the first and second heat exchanger sections 404, 410). ≪ / RTI > The controller causes the power supply to provide power at the heating polarity via the first and second electrical circuits (El-E4) connected to the thermoelectric circuit areas (402, 408). The working fluid stream F2 flowing through the first and second heat exchanger sections 406 and 412 transfers heat to the low temperature side of the thermoelectric circuit sections 402 and 408. In some embodiments, the controller causes the working fluid stream F2 to be in thermal communication with a heat source, such as, for example, powertrain cooling water, when the heating mode is selected. The polarity of the power provided to the first and second thermoelectric circuit areas 402 and 408 of the heater-cooler 400 can cause the thermal energy to flow from the working fluid stream F2 to the main fluid stream Fl . In some embodiments, power is provided only to one of the thermoelectric circuit areas 402, 408 when it is determined that the main fluid stream Fl can reach the desired temperature without activation of the two thermoelectric circuit areas 402, 408 .

작동의 냉각 방식이 선택될 때, 제 1 및 제 2 열전 회로 구역(402, 408) 모두는 주 유체 도관의 제 1 및 제 2 열교환기 구역(404, 410)을 통하여 흐르는 주 유체 스트림(F1)을 냉각한다. 컨트롤러는 전원공급장치가 열전 회로 구역들(402, 408)에 연결되는 제 1 및 제 2 전기 회로(E1-E4)를 거쳐 냉각 극성에서 전력을 제공하도록 야기한다. 제 1 및 제 2 열교환기 구역(406, 412)을 통하여 흐르는 작동 유체 스트림(F2)은 열전 회로 구역들(402, 408)의 고온 면으로부터 열을 제거한다. 일부 실시 예들에서, 컨트롤러는 냉각 방식이 선택될 때, 작동 유체 스트림(F2)이 예를 들면 보조 라디에이터와 같은, 히트 싱크와 열 소통되도록 야기한다. 히터-냉각기(400)의 제 1 및 제 2 열전 회로 구역(402, 408)에 제공되는 전력의 극성은 열 에너지가 주 유체 스트림(F1)으로부터 작동 유체 스트림(F1)으로 향하도록 야기한다. 일부 실시 예들에서, 두 열전 회로 구역(402, 408)의 활성 없이 주 유체 스트림(F1)이 원하는 온도에 도달할 수 있는 것으로 결정될 때 전력은 열전 회로 구역들(402, 408) 중 하나에만 제공된다.When the cooling mode of operation is selected, both the first and second thermoelectric circuit areas 402 and 408 are filled with the main fluid stream F1 flowing through the first and second heat exchanger sections 404 and 410 of the main fluid conduit, . The controller causes the power supply to provide power at the cooling polarity via the first and second electrical circuits (El-E4) connected to the thermoelectric circuit areas (402, 408). A working fluid stream F2 flowing through the first and second heat exchanger sections 406 and 412 removes heat from the hot surfaces of the thermoelectric circuit areas 402 and 408. In some embodiments, the controller causes the working fluid stream F2 to be in thermal communication with a heat sink, such as, for example, an auxiliary radiator, when the cooling mode is selected. The polarity of the power provided to the first and second thermoelectric circuit areas 402 and 408 of the heater-cooler 400 causes the thermal energy to flow from the main fluid stream Fl to the working fluid stream Fl. In some embodiments, power is provided only to one of the thermoelectric circuit areas 402, 408 when it is determined that the main fluid stream Fl can reach the desired temperature without activation of the two thermoelectric circuit areas 402, 408 .

이제 도 17을 참조하면, 엔진(103, 및/또는 예를 들면 배터리, 전자 장치, 내연기관, 전기 모터, 차량의 배기, 히트 싱크, 위상 변화 재료와 같은 열 저장 시스템, 정 온도 계수 장치와 같은, 열 발생 장치, 및/또는 알려져 있거나 또는 이후에 개발되려는 다른 열 발생 장치), 열전 소자(112), 열 전달 장치(151), 및 승객 공기 채널(19)을 포함하는 온도 제어 시스템이 일 실시 예가 도시된다. 열 전달 장치(151)는 승객 공기 채널(19) 내에 배치된다. 도시된 실시 예에서, 열전 소자(112)는 액체-대-공기 열 전달 장치이다. 따라서, 열전 소자(112)의 적어도 일부가 또한 승객 공기 채널(19) 내에 배치될 수 있다. 승객 공기 채널(19)은 쾌적 공기가 채널(19)을 통과하고 열 전달 장치(151) 및 열전 소자(112)와 열 소통되도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 공기 처리 유닛(예를 들면, 팬)은 공기 흐름을 전달하도록 구성될 수 있다. 시스템의 부품들 중 적어도 일부는 예를 들면 유체 도관 튜브들과 같은 열 에너지 전달 수단을 거쳐 유체 소통될 수 있다. 배관을 통하여 열 에너지 전달을 제어하기 위하여 밸브들(125, 135, 145 및 165)과 같은, 액추에이터들이 사용될 수 있다. 컨트롤러와 같은 제어 장치는 시스템의 다양한 부품들과 그것들과 관련된 유체 소통을 제어하도록 구성될 수 있다.Referring now to FIG. 17, an engine 103 and / or a heat storage system such as a battery, an electronic device, an internal combustion engine, an electric motor, an exhaust of a vehicle, a heat sink, A temperature control system including a thermoelectric device 112, a heat transfer device 151, and a passenger air channel 19 is provided in the form of an integrated circuit (not shown), a heat generating device, and / or another heat generating device that is known or later to be developed. An example is shown. A heat transfer device (151) is disposed in the passenger air channel (19). In the illustrated embodiment, the thermoelectric element 112 is a liquid-to-air heat transfer device. Thus, at least a portion of the thermoelectric element 112 may also be disposed within the passenger air channel 19. [ The passenger air channel 19 can be configured so that pleasant air passes through the channel 19 and is in thermal communication with the heat transfer device 151 and the thermoelectric element 112. In some embodiments, an air processing unit (e.g., a fan) may be configured to deliver air flow. At least some of the components of the system may be in fluid communication via thermal energy transfer means, such as, for example, fluid conduit tubes. Actuators such as valves 125, 135, 145 and 165 may be used to control the transfer of heat energy through the piping. A controller such as a controller may be configured to control the various components of the system and the fluid communication associated therewith.

도시된 실시 예에서, 제 1 방식에서, 밸브들(135 및 145)이 개방되고 밸브들(125 및 165)이 닫힐 때, 열전 소자(112)와 엔진(103) 사이에 열 소통이 존재한다. 회로 라인(111, 131, 및 141)을 포함하는, 제 1 회로 또는 열원 회로에서, 냉각수와 같은 유체가 순환되고 엔진(103)과 열전 소자(112) 사이에 열 에너지가 전달된다. 열전 소자(112)에 제 1 회로와 승객 공기 채널(19) 사이에 열 에너지를 전달하도록 허용하는 특정 극성의 전기 에너지가 제공된다. 제 1 방식에서, 열전 소자(112)는 제 1 회로로부터 승객 공기 채널(19)의 공기 흐름으로 열 에너지를 펌핑한다.In the illustrated embodiment, in the first scheme, there is a thermal communication between the thermoelectric element 112 and the engine 103 when the valves 135 and 145 are open and the valves 125 and 165 are closed. In the first circuit or heat source circuit including the circuit lines 111, 131, and 141, a fluid such as cooling water is circulated and thermal energy is transferred between the engine 103 and the thermoelectric element 112. The thermoelectric element 112 is provided with a specific polarity of electrical energy that allows it to transfer thermal energy between the first circuit and the passenger air channel 19. [ In the first scheme, the thermoelectric element 112 pumps thermal energy from the first circuit into the air flow of the passenger air channel 19. [

제 2 방식에서, 밸브들(135 및 145)이 닫히고 밸브들(125 및 165)이 개방된다. 순환하는 유체는 엔진(103)과 열 전달 장치(151) 사이의 열 소통을 허용한다. 회로 라인들(111, 121, 및 161)을 포함하는 제 2 회로, 또는 바이패스 회로에서, 냉각수와 같은 유체는 순환되고 엔진(103)과 열 전달 장치(151) 사이에 열 에너지가 전달된다. 열전 소자(12)는 우회되고 엔진(103)과 더 이상 열 소통되지 않는다. 이러한 작동 방식에서, 유체 흐름은 열 회로(141) 내에서 정지되고 전기 에너지는 열전 소자(12)에 공급되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 작동의 제 1 방식과 제 2 방식 사이에서 전환될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 저온 코어(도시되지 않음)는 열 회로(111)에 작동가능하게 연결되거나 또는 선택적으로 작동가능하게 연결될 수 있으며 열 전달 장치(151), 열전 소자(112), 및/또는 온도 제어 시스템의 다른 소자들로부터 주변 공기로 열 에너지를 전달하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 작동의 적어도 일부 방식들에서 저온 코어는 엔진(103)과 병렬로 연결되거나 또는 엔진(103)을 대신할 수 있다.In a second manner, valves 135 and 145 are closed and valves 125 and 165 are open. The circulating fluid allows heat communication between the engine 103 and the heat transfer device 151. In a second circuit, or bypass circuit, including circuit lines 111, 121, and 161, fluid such as cooling water is circulated and thermal energy is transferred between the engine 103 and the heat transfer device 151. The thermoelectric element 12 is bypassed and is no longer in thermal communication with the engine 103. In this mode of operation, the fluid flow is stopped in the thermal circuit 141 and no electrical energy is supplied to the thermoelectric element 12. [ In some embodiments, the system may be switched between a first mode of operation and a second mode of operation. In some embodiments, a low temperature core (not shown) may be operatively connected to or alternatively operatively connected to the thermal circuit 111 and may include a heat transfer device 151, a thermoelectric element 112, and / Can be used to transfer thermal energy from other elements of the control system to ambient air. For example, in at least some modes of operation, the low temperature core may be connected in parallel with the engine 103 or may replace the engine 103.

열전 소자(112)는 전기 에너지가 적용될 때 특정 방향으로 열 에너지를 전달하는 하나 또는 그 이상의 열전소자를 포함할 수 있다. 제 1 극성을 사용하여 전기 에너지가 적용될 때, 열전 소자(112)는 제 1 방향 반대편의 제 2 방향으로 열 에너지를 전달한다. 열전 소자(112)의 가열 단부가 승객 공기 채널(19)과 열 소통되도록 시스템을 구성함으로써 제 1 극성의 전기 에너지가 적용될 때 열전 소자(112)는 열 에너지를 승객 공기 채널(19)의 공기 흐름에 전달하도록 구성될 수 있다. 또한, 열전 소자(112)의 냉각 단부는 열전 소자(112)가 엔진이 연결되는 회로로부터 열 에너지를 끌어오도록 하기 위하여 엔진(103)과 열 소통될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제어 시스템(도시되지 않음)은 가열 방식과 냉각 방식 사이를 선택하기 위하여 열전 소자(112)에 적용되는 전기 에너지의 극성을 조절한다. 일부 실시 예들에서, 제어 시스템은 가열 또는 냉각 능력을 선택하기 위하여 열전 소자(112)에 적용되는 전기 에너지의 크기를 조절한다.The thermoelectric element 112 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a particular direction when electrical energy is applied. When electrical energy is applied using the first polarity, thermoelectric element 112 transfers thermal energy in a second direction opposite the first direction. By configuring the system such that the heated end of the thermoelectric element 112 is in thermal communication with the passenger air channel 19, the thermoelectric element 112 can transfer thermal energy to the air stream 19 of the passenger air channel 19 when electrical energy of the first polarity is applied Lt; / RTI > The cooling end of thermoelectric element 112 may also be in thermal communication with engine 103 to allow thermoelement 112 to draw thermal energy from the circuit to which the engine is connected. In some embodiments, a control system (not shown) regulates the polarity of the electrical energy applied to the thermoelectric elements 112 to select between the heating and cooling schemes. In some embodiments, the control system adjusts the magnitude of the electrical energy applied to the thermoelectric elements 112 to select the heating or cooling capability.

도 18은 차량의 객실 내의 온도를 제어하는 방법을 도시한다. 방법은 열교환기를 가로질러 공기를 이동시키는 단계를 포함한다. 공기 흐름은 객실로 들어오기 전에 도관들과 같은 하나 또는 그 이상의 승객 공기 채널을 통하여 이동할 수 있다. 초기에, 제어 시스템은 열전 소자가 열원으로부터 승객 공기 채널로 열 에너지를 펌핑하는, 제 1 방식으로 작동한다. 제어 시스템은 하나 또는 그 이상의 전환 기준이 충족될 때까지 제 1 방식에서 계속 작동한다. 하나 또는 그 이상의 기준이 충족될 때 제어 시스템은 작동의 제 2 방식으로 전환한다. 일 실시 예에서, 제어 시스템은 엔진 또는 다른 열원을 통하여 순환하는 냉각수가 공기 흐름을 가열할 준비가 되었을 때 제 2 방식으로 전환한다. 제 2 방식에서 열 에너지는 엔진 또는 다른 열원으로부터 열교환기로 전달된다. 열전 소자는 우회되고 열원 또는 열교환기와 실질적으로 열 소통되지 않는다. 이러한 구성에서, 냉각수와 같은 유체는 열 에너지 전달이 바이패스 회로 내에서 발생하도록 바이패스 회로를 통하여 흐른다. 시스템은 또한 유체 흐름이 열전 소자를 우회하도록 하기 위하여, 밸브들과 같은 하나 또는 그 이상의 액추에이터를 작동시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 컨트롤러는 작동 방식들 사이를 전화하기 위하여 밸브들을 제어한다. 작동의 제 2 방식에서, 열교환기는 종래의 차량 HVAC 시스템에서의 히터 코어와 거의 동일하게 작용할 수 있다.18 shows a method of controlling the temperature in the passenger compartment of the vehicle. The method includes moving air across the heat exchanger. The airflow can travel through one or more passenger air channels, such as conduits, before entering the cabin. Initially, the control system operates in a first manner, with thermoelectric elements pumping thermal energy from the heat source to the passenger air channels. The control system continues to operate in the first manner until one or more transition criteria are met. The control system switches to the second mode of operation when one or more criteria are met. In one embodiment, the control system switches to the second mode when the cooling water circulating through the engine or other heat source is ready to heat the air flow. In the second mode, the heat energy is transferred from the engine or other heat source to the heat exchanger. The thermoelectric elements are bypassed and are not substantially in thermal communication with the heat source or the heat exchanger. In this configuration, a fluid, such as cooling water, flows through the bypass circuit such that thermal energy transfer occurs in the bypass circuit. The system may also actuate one or more actuators, such as valves, so that fluid flow bypasses the thermoelectric elements. In one embodiment, the controller controls the valves to dial between operating modes. In a second mode of operation, the heat exchanger can act substantially the same as a heater core in a conventional vehicle HVAC system.

작동 방식들을 전환하기 위한 하나 또는 그 이상의 기준은 어떤 적절한 기준일 수 있으며 차량의 특징 또는 온도 파라미터에 한정되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 유체 흐름을 전환하기 위한 기준은: 알고리즘, 사용자 행동 또는 무행동, 열 에너지원의 온도, 유체 온도, 경과된 시간의 양, 및 공기 온도 중 하나 또는 그 이상을 포함한다. 특정 실시 예들에서, 기준은 또한 우선순위에 따라 사용자-지정되거나 또는 사용자-조정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 방식으로부터 제 2 방식으로 전환은 엔진이 임계 온도에 도달할 때 발생한다. 또 다른 실시 예에서, 전환은 유체 회로가 임계 온도에 도달할 때 발생한다. 또 다른 실시 예에서, 전환은 공기 온도가 임계 온도에 도달할 때 발생한다.One or more criteria for switching modes of operation may be any suitable criteria and are not limited to vehicle characteristics or temperature parameters. In some embodiments, the criteria for switching fluid flow include one or more of: an algorithm, user behavior or no action, temperature of a thermal energy source, fluid temperature, amount of elapsed time, and air temperature. In certain embodiments, the criteria may also be user-specified or user-adjusted according to priority. In one embodiment, the transition from the first mode to the second mode occurs when the engine reaches a critical temperature. In another embodiment, the switching occurs when the fluid circuit reaches a critical temperature. In another embodiment, the switching occurs when the air temperature reaches a critical temperature.

도 19를 참조하면, 승객 공기 채널(19) 내의 공기 흐름을 가열하고 냉각하도록 구성될 수 있는 온도 제어 시스템의 일 실시 예가 도시된다. 시스템은 열전 소자(112), 열 전달 장치(151), 저온 코어, 또는 히트 싱크(171), 열 에너지원(181), 및 복수의 액추에이터(125, 135, 145, 165, 175, 185)를 포함한다. 복수의 액추에이터는 여기서 설명되는 것과 같이 회로들을 통한 유체 또는 냉각수 흐름을 제한할 수 있다. 열 전달 장치(151)는 승객 공기 채널(19) 내에 배치된다. 액체-대-공기 실시 예로서 도시된, 열전 소자(112)가 또한 승객 공기 채널(19) 내에 배치될 수 있다. 승객 공기 채널(19)은 공기 흐름이 채널(19)을 통과하고 열 전달 장치(151) 및 열전 소자(112)와 열 소통되도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 공기 처리 유닛(예를 들면, 팬)은 공기 흐름을 전달하도록 구성된다. 시스템은 저온 코어(171)와 적어도 하나의 밸브(175)를 포함하는 히트 싱크 회로(170)를 더 포함한다. 열전 소자(112)는 작동 유체 회로(142)를 거쳐 히트 싱크 회로(170)와 열 소통된다. 시스템은 또한 열 에너지원(181)과 적어도 하나의 밸브(185)를 포함하는 열원 회로(180)를 포함한다. 열전 소자(112)는 작동 유체 회로(142)를 거쳐 열원 회로(180)와 열 소통된다. 일부 실시 예들은 또한 열 전달 장치(151)와 적어도 하나의 밸브(125)를 포함하는 열 전달 회로(121)를 포함한다. 열은 공기 흐름 및 열 전달 장치(151)와 열전 사이(112) 사이에서 전달된다. 일 실시 예에서, 열 에너지원(181)은 자동차 엔진이고 저온 코어(171)는 라디에이터이다. 일부 실시 예들에서, 열 에너지원은 배터리, 전자 장치, 내연기관, 차량의 배기, 히트 싱크, 위상 변화 재료와 같은 열 저장 시스템, 정 온도 계수 장치, 및/또는 알려져 있거나 또는 이후에 개발되려는 어떠한 열 발생 시스템을 포함할 수 있다. 유체가 흐르도록 야기하기 위하여 시스템과 함께 기능을 하도록 구성될 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시 예들에서, 마이크로-하이브리드 및/또는 하이브리드 차량들은 엔진이 정지된 동안에 종래의 벨트 구동식 펌프를 대체하거나 또는 종래의 벨트 구동식 펌프를 교체하는, 작동 유체 순환을 제공하기 위하여 전기 펌프들(예를 들면, 물 펌프들)을 구현할 수 있다. Referring to Fig. 19, an embodiment of a temperature control system that can be configured to heat and cool the air flow in the passenger air channel 19 is shown. The system includes a thermoelectric element 112, a heat transfer device 151, a low temperature core or a heat sink 171, a heat energy source 181, and a plurality of actuators 125, 135, 145, 165, . The plurality of actuators may limit fluid or coolant flow through the circuits as described herein. A heat transfer device (151) is disposed in the passenger air channel (19). A thermoelectric element 112, shown as a liquid-to-air embodiment, may also be disposed in the passenger air channel 19. The passenger air channel 19 is configured such that the air flow passes through the channel 19 and is in thermal communication with the heat transfer device 151 and the thermoelectric element 112. In some embodiments, an air processing unit (e.g., a fan) is configured to deliver air flow. The system further includes a heat sink circuit (170) including a low temperature core (171) and at least one valve (175). The thermoelectric element 112 is in thermal communication with the heat sink circuit 170 via the working fluid circuit 142. The system also includes a heat source circuit (180) including a heat source (181) and at least one valve (185). The thermoelectric element 112 is in thermal communication with the heat source circuit 180 via the working fluid circuit 142. Some embodiments also include a heat transfer circuit (121) including a heat transfer device (151) and at least one valve (125). Heat is transferred between the airflow and heat transfer device 151 and the thermoelectric transfer 112. In one embodiment, the thermal energy source 181 is an automotive engine and the low temperature core 171 is a radiator. In some embodiments, the source of heat energy is selected from the group consisting of a battery, an electronic device, an internal combustion engine, a vehicle exhaust, a heat sink, a heat storage system such as a phase change material, a static temperature coefficient device, and / Generating system. It is contemplated that the system may be configured to function with the system to cause the fluid to flow. In some embodiments, micro-hybrid and / or hybrid vehicles may be used to replace the conventional belt-driven pump or replace the conventional belt-driven pump while the engine is stationary, For example, water pumps).

다음의 설명은 가열과 냉각 모두를 위하여 열전 소자(112)만이 사용될 수 있는 구현 시스템의 다용도성을 나타낸다. 시스템은 가열 또는 냉각 방식이 선택되는지에 따라 냉각수가 열원 회로(180) 또는 히트 싱크 회로(170)를 통하여 흐르도록 야기하는, 밸브들(175 및 185) 중 적어도 하나의 작동에 의해 서로 다른 방식에서 작동하도록 구성될 수 있다. 가열 방식에서, 밸브(185)의 개방과 밸브(175)의 폐쇄는 냉각수가 히트 싱크 회로(170)가 아닌 열원 회로(180)를 통하여 흐르도록 야기한다. 이러한 방식에서, 열전 소자(112)는 제 1 극성에서 작동하며 열원 회로(180)로부터 승객 공기 채널(19)의 공기 흐름으로 열 에너지를 전달하도록 구성된다. 열 전달 장치(151)는 또한 밸브(125)의 개방과 밸브(135)의 폐쇄에 의해 열 전달을 더 향상시키기 위하여 열전 소자(112)와 함께 작동될 수 있다., 일부 실시 예들에서, 열 전달 장치(151)는 이전에 설명된 것과 같이 열전 소자(112) 없이 작동될 수 있다.The following description illustrates the versatility of an implementation system in which only thermoelectric elements 112 can be used for both heating and cooling. The system may be configured to operate in at least one of different ways by operation of at least one of the valves 175 and 185 which causes the cooling water to flow through the heat source circuit 180 or the heat sink circuit 170 depending on whether the heating or cooling mode is selected. Lt; / RTI > In the heating mode, the opening of the valve 185 and the closing of the valve 175 cause the cooling water to flow through the heat source circuit 180, not the heat sink circuit 170. In this manner, the thermoelectric element 112 operates at a first polarity and is configured to transfer thermal energy from the heat source circuitry 180 to the airflow of the passenger air channel 19. [ The heat transfer device 151 may also be operated with the thermoelectric element 112 to further improve heat transfer by opening the valve 125 and closing the valve 135. In some embodiments, Device 151 may be operated without thermoelectric element 112 as previously described.

냉각 방식에서, 밸브(185)의 폐쇄와 밸브(175)의 개방은 냉각수가 열원 회로(180)를 통하지 않고 히트 싱크 회로(170)를 통하여 흐르도록 야기한다. 이러한 방식에서, 열전 소자(112)는 제 1 극성 반대편의, 제 2 극성에서 작동하고, 승객 공기 채널(19)로부터 히트 싱크 회로(170)로 열 에너지를 전달하는데, 이는 공기 흐름으로부터 히트 싱크 회로(170)로 열 에너지를 전달함으로써 공기 흐름의 온도를 낮춘다.In the cooling mode, the closing of the valve 185 and the opening of the valve 175 cause the cooling water to flow through the heat sink circuit 170 without passing through the heat source circuit 180. In this manner, the thermoelectric element 112 operates at a second polarity, opposite the first polarity, and transfers thermal energy from the passenger air channel 19 to the heat sink circuit 170, Lt; RTI ID = 0.0 > 170 < / RTI >

도 20은 가열과 냉각을 위하여 열전 소자를 이용하는, 도 19에 도시된 시스템의 실시 예를 따르는, 온도 제어 시스템을 위한 작동 방법의 또 다른 실시 예를 도시한다. 이러한 실시 예에서, 공기 흐름은 열 전달 장치와 열전 소자를 가로질러 객실 내로 이동한다. 특정 실시 예들에서, 시스템은 냉각수와 같은 유체를 열 전달 장치 및/또는 열전 소자와 열 소통되는, 제 1 회로, 또는 열 전달 회로 내에 순환시킨다. 시스템은 가열 방식 또는 냉각 방식이 선택되는지에 대한 표시를 수신한다. 만일 가열 방식이 선택되면, 시스템은 유체가 열 에너지원과 열 소통되는 열원 회로 내에 흐르도록 야기한다. 가열 방식에서, 열전 소자는 열원 회로와 승객 공기 채널 사이에 열 에너지를 전달한다. 열전 소자의 기능을 보충하거나 또는 대체하기 위하여 열 전달 장치가 또한 사용될 수 있다. 만일 냉각 방식이 선택되면, 시스템은 유체가 저온 코어 및 열전 소자와 열 소통되는 히트 싱크 회로 내에 흐르도록 야기한다. 냉각 방식에서, 열전 소자는 히트 싱크 회로와 승객 공기 채널 사이에 열 에너지를 전달한다. 시스템은 가열 방식 또는 냉각 방식이 선택되는지를 기초로 하여 선택된 극성을 지정하며 선택된 극성의 전기 에너지가 열전 소자에 제공된다. 가열 방식에서, 열전소자가 열원 회로로부터 승객 공기 채널로 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성이 선택된다. 냉각 방식에서, 열전소자가 승객 공기 채널로부터 히트 싱크 회로로 열 에너지를 전달하도록 야기하는 극성이 선택된다.Figure 20 illustrates another embodiment of a method of operation for a temperature control system, in accordance with an embodiment of the system shown in Figure 19, using a thermoelectric element for heating and cooling. In this embodiment, the air flow moves into the room across the heat transfer device and the thermoelectric element. In certain embodiments, the system circulates a fluid, such as cooling water, in a first circuit, or a heat transfer circuit, in thermal communication with the heat transfer device and / or the thermoelectric element. The system receives an indication of whether the heating or cooling method is selected. If the heating mode is selected, the system causes the fluid to flow in the heat source circuit in thermal communication with the heat energy source. In the heating mode, the thermoelectric element transfers thermal energy between the heat source circuit and the passenger air channel. A heat transfer device may also be used to supplement or replace the function of the thermoelectric element. If a cooling scheme is selected, the system causes the fluid to flow in the heat sink circuit, which is in thermal communication with the low temperature core and the thermoelectric element. In the cooling system, the thermoelectric element transfers thermal energy between the heat sink circuit and the passenger air channel. The system specifies a selected polarity based on whether a heating or cooling scheme is selected and electrical energy of a selected polarity is provided to the thermoelectric device. In the heating mode, the polarity which causes the thermoelectric element to transfer thermal energy from the heat source circuit to the passenger air channel is selected. In the cooling mode, the polarity is selected which causes the thermoelectric element to transfer thermal energy from the passenger air channel to the heat sink circuit.

도 19에 도시된 시스템의 실시 예와 관련하여 설명된 것과 같이, 히트 싱크 회로와 작동 유체 회로는 시스템 내의 유체 또는 냉각수의 흐름을 제어하도록 사용될 수 있는 액추에이터들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 시스템은 열원 회로와 관련된 액추에이터를 작동시킴으로써 유체가 히트 싱크 회로를 통하여 흐르도록 야기한다. 또 다른 실시 예에서, 시스템은 히트 싱크 회로와 관련된 액추에이터를 작동시킴으로써 유체를 히트 싱크 회로를 통하여 흐르도록 야기할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 유체가 히트 싱크 회로 내에서 흐르도록 야기하기 위하여 히트 싱크 회로와 관련된 액추에이터가 개방될 수 있고 열원 회로와 관련된 액추에이터가 닫힐 수 있다. 또한 유체 흐름을 용이하도록 하기 위하여 복수의 펌프가 작동 유체 회로, 열원 회로, 및 히트 싱크 회로로 기능을 하도록 구성될 수 있는 것이 고려된다.As described in connection with the embodiment of the system shown in FIG. 19, the heat sink circuit and the working fluid circuit may include actuators that can be used to control the flow of fluid or cooling water in the system. In one embodiment, the system activates an actuator associated with the heat source circuit to cause fluid to flow through the heat sink circuit. In yet another embodiment, the system may cause fluid to flow through the heat sink circuit by actuating an actuator associated with the heat sink circuit. Further, in some embodiments, the actuator associated with the heat sink circuit may be open and the actuator associated with the heat source circuit closed to cause fluid to flow in the heat sink circuit. It is also contemplated that a plurality of pumps may be configured to function as a working fluid circuit, a heat source circuit, and a heat sink circuit to facilitate fluid flow.

도 21은 객실에 온도가 제어된 공기를 제공하도록 사용되는 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 실시 예에서, 시스템(101)은 열전 소자(112), 엔진(13), 열교환기(116)와 같은 열 전달 장치, 및 HVAC 시스템(62)의 일부인 승객 공기 채널(19)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 시스템(101)은 부가적으로 저온 코어(40)를 포함한다. 시스템(101)은 하나 또는 그 이상의 펌프(53), 및 서로 다른 부품들 중에서 냉각수와 같은 유체를 전달하고 서로 다른 부품들 중에서 유체 소통 및/또는 열 소통을 억제(제한)하도록 구성되는 액추에이터들(28, 32, 34, 36, 125, 135, 145, 및 165)을 포함한다. 엔진(13)은 열 에너지원인, 내연기관과 같은 어떠한 형태의 차량 엔진일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 엔진(13)은 배터리, 전자 장치, 차량의 배기, 히트 싱크, 위상 변화 재료와 같은 열 저장 장치, 정 온도 계수 장치와 같은 열 발생 시스템 혹은 알려져 있거나 또는 이후에 개발되려는 어떠한 열 발생 시스템일 수 있다. 시스템(101)은 컨트롤러, 복수의 컨트롤러, 혹은 펌프들, 밸브들, 열원, 열전 소자, 및 시스템(101)의 다른 부품들을 제어하는 기능을 할 수 있는 어떠한 다른 장치에 의해 제어될 수 있다. 부품들, 밸브들 및 펌프들을 제어함으로써, 컨트롤러는 다양한 작동 방식에서 시스템을 작동시킬 수 있다. 컨트롤러는 또한 입력 신호들 또는 명령들에 응답하여 시스템(101)의 방식을 변경할 수 있다.Figure 21 illustrates one embodiment of a temperature control system 101 that is used to provide room temperature controlled air. In this embodiment, system 101 includes a heat transfer device, such as thermoelectric element 112, engine 13, heat exchanger 116, and passenger air channel 19, which is part of HVAC system 62. In some embodiments, the system 101 additionally includes a low temperature core 40. The system 101 includes one or more pumps 53 and actuators (not shown) configured to transfer fluid, such as cooling water, out of the different components and to limit (restrict) fluid communication and / 28, 32, 34, 36, 125, 135, 145, and 165). The engine 13 may be any type of vehicle engine, such as an internal combustion engine, that causes heat energy. In some embodiments, the engine 13 may be a heat generating system such as a battery, an electronic device, a vehicle exhaust, a heat sink, a heat storage device such as a phase change material, a constant temperature coefficient device, or any heat that is known or later to be developed Lt; / RTI > The system 101 may be controlled by a controller, a plurality of controllers, or any other device capable of controlling pumps, valves, heat sources, thermoelectric elements, and other components of the system 101. By controlling components, valves and pumps, the controller can operate the system in a variety of operating modes. The controller may also change the manner of the system 101 in response to input signals or commands.

일 실시 예에서, 액체 냉각수와 같은 유체는 시스템 부품들 중에 열 에너지를 전달하고 하나 또는 그 이상의 펌프에 의해 제어된다. 액체 냉각수는 다양한 부품들과의 유체 소통을 제공하는 튜브들의 시스템을 거쳐 열 에너지를 전달한다. 액추에이터들은 주어진 시간에 어떠한 부품들이 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)와 열 소통되는지를 제어하도록 사용될 수 있다. 대안으로서, 온도 제어 시스템은 부품들 중에서의 열 소통을 제공하기 위하여 다른 재료들 또는 수단들을 사용할 수 있다.In one embodiment, a fluid, such as liquid cooling water, conveys thermal energy among system components and is controlled by one or more pumps. The liquid cooling water transfers heat energy through a system of tubes that provide fluid communication with the various components. The actuators can be used to control which components are in heat communication with heat exchanger 116 and / or thermoelectric elements 112 at any given time. Alternatively, the temperature control system may use other materials or means to provide heat conduction among the components.

이러한 실시 예에서, 시스템(101)은 HVAC 디자인에 대하여 최소한의 영향을 허용하는 단일 열교환기(116)와 단일 열전 소자(112)를 사용하는데 그 이유는 시스템이 부가적인 열교환기의 필요 없이 일반적인 구성을 유지할 수 있기 때문이다. 그러나, 또한 시스템(101)이 복수의 열교환기, 열전 소자, 및/또는 복수의 HVAC 시스템 또는 공기 흐름 채널로 구성될 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시 예들에서, 시스템(101)은 HVAC 디자인에 대한 최소 영향을 위하여 열교환기들과 다른 부품들을 열교환기 내로 결합할 수 있다. 예를 들면, 열교환기(116)와 열전 소자(112)가 단일 열교환기일 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시 예들에서, 작동 유체 회로들은 전체 내용이 참조로써 통합되고 본 명세서의 일부분이 되는, 2010년 5월 18일에 출원된 미국특허출원 제 12/782,569에서 논의되는 것과 같이, 단일 열교환기가 엔진 및 공기 채널(19)로부터 제거되는 열전 소자 모두에 열적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 시스템(101)의 방식에 따라, 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)는 엔진(13)과 열 소통될 수 있다. 또한 시스템(101)의 방식에 따라, 열전 소자는 저온 코어(40)와 열 소통될 수 있다. 가열 방식에서, 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)는 엔진(13)과 열 소통될 수 있다. 냉각 방식에서, 열 전달 장치(116) 및/또는 열전 소자(112)는 저온 코어 또는 라디에이터(40)와 열 소통될 수 있다.In this embodiment, the system 101 uses a single heat exchanger 116 and a single thermoelectric element 112 that allows minimal impact on the HVAC design because the system requires a common configuration As shown in Fig. However, it is also contemplated that the system 101 may be configured with a plurality of heat exchangers, thermoelectric elements, and / or a plurality of HVAC systems or air flow channels. In some embodiments, the system 101 may couple heat exchangers and other components into the heat exchanger for minimal impact on the HVAC design. For example, it is contemplated that heat exchanger 116 and thermoelectric element 112 may be single heat exchangers. In some embodiments, the working fluid circuits may include a single heat exchanger, as discussed in U.S. Patent Application No. 12 / 782,569, filed May 18, 2010, the entire contents of which are incorporated herein by reference and are incorporated herein by reference. Can be arranged to be thermally connected to all of the thermoelectric elements removed from the air channel 19. [ According to the system of system 101, heat exchanger 116 and / or thermoelectric element 112 may be in thermal communication with engine 13. Also, in accordance with the scheme of the system 101, the thermoelectric element can be in thermal communication with the low temperature core 40. In the heating mode, the heat exchanger 116 and / or the thermoelectric element 112 can be in thermal communication with the engine 13. In the cooling mode, the heat transfer device 116 and / or the thermoelectric element 112 may be in thermal communication with the low temperature core or the radiator 40.

또한 공기 흐름이 객실로 들어오기 전에 통과하는 HVAC 시스템(62)의 일 실시 예가 도 21에 도시된다. 이러한 실시 예에서, 열 전달 장치(116)와 열전 소자(112)는 열 에너지를 전달하거나 또는 공기 흐름을 형성하기 위하여 HVAC 시스템(62)과 기능적으로 결합되거나 또는 HVAC 시스템 내에 배치된다. HVAC 시스템(62) 내의 공기 흐름은 파티션(60)에 의해 분리되는 하나 또는 그 이상의 채널(52, 54)을 통하여 흐를 수 있다. 특정 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 채널(52, 54)은 대략 동일한 크기(예를 들면, 대략 동일한 높이, 길이, 폭, 및/또는 단면적)이다. 다른 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 채널(52, 54)은 도 21에 도시된 것과 같이, 서로 다른 크기이다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 채널(52, 54)의 높이, 길이, 폭, 및/또는 단면적은 다를 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 채널은 제 2 채널보다 크다. 또 다른 실시 예들에서, 어떠한 수의 채널 또는 도관을 생성하기 위하여 부가적인 파티션들이 사용될 수 있다. 파티션들은 어떤 적절한 재료, 형태, 또는 구성일 수 있다. 파티션들은 도관들 또는 채널들을 부분적으로 또는 완전히 분리하는 역할을 할 수 있으며 구멍, 갭, 밸브, 블렌드 도어, 채널들 사이에서 유체 소통을 허용하는 다른 적절한 구조체, 또는 구조체들의 조합을 가질 수 있다. 파티션의 적어도 일부는 제 2 채널(54)로부터 제 1 채널(52)을 열적으로 절연할 수 있다.One embodiment of an HVAC system 62 through which air flows before entering the cabin is also shown in FIG. In this embodiment, the heat transfer device 116 and the thermoelectric element 112 are functionally associated with the HVAC system 62 to deliver thermal energy or to form an air flow, or are disposed within the HVAC system. The airflow within the HVAC system 62 may flow through one or more channels 52, 54 separated by a partition 60. In certain embodiments, the first and second channels 52, 54 are about the same size (e.g., about the same height, length, width, and / or cross-sectional area). In other embodiments, the first and second channels 52, 54 are of different sizes, as shown in Fig. For example, the height, length, width, and / or cross-sectional area of the first and second channels 52 and 54 may be different. In some embodiments, the first channel is larger than the second channel. In still other embodiments, additional partitions may be used to create any number of channels or conduits. The partitions can be any suitable material, shape, or configuration. The partitions may serve to partially or completely separate the conduits or channels and may have holes, gaps, valves, blended doors, other suitable structures that allow fluid communication between the channels, or a combination of structures. At least a portion of the partitions may thermally insulate the first channel (52) from the second channel (54).

특정 실시 예들에서, HVAC 시스템(62)은 제 1 및 제 2 채널(52, 54)을 통과하는 공기 흐름을 제어하기 위하여 작동할 수 있도록 구성되는 제 1 이동가능한 소자를 포함한다. 예를 들면, 블렌드 도어(56)는 채널들(52, 54)을 통과하는 공기 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다. 블렌드 도어는 채널들(52, 54)의 입구 가까이에 회전가능하게 결합될 수 있다. 회전에 의해, 블렌드 도어는 채널들(52, 54)을 통한 공기 흐름을 제어할 수 있다. 블렌드 도어는 제 1 및 제 2 채널(52, 54) 중 하나 또는 모두를 통한 공기 흐름을 선택적으로 변형하거나, 허용하거나, 방해하거나, 또는 방지할 수 있다. 바람직하게는, 블렌드 도어(56)는 나머지 채널을 통하여 모든 공기 흐름이 향하는 동안에 채널들 중 하나를 통한 공기 흐름을 공기 흐름을 방지할 수 있다. 블렌드 도어(56)는 또한 다양한 양과 비율로 채널들 모두를 통한 공기 흐름을 허용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 블렌드 도어(56)는 파티션(60)에 결합되고 파티션(60)에 대하여 회전한다. 또한 공기 흐름을 전달하고 공기 흐름의 가열 및/또는 냉각을 향상시키기 위하여 하나 이상의 블렌드 도어가 HVAC 시스템에서 사용될 수 있는 것이 고려된다.In certain embodiments, the HVAC system 62 includes a first movable element that is configured to be operable to control air flow through the first and second channels 52, 54. For example, the blend door 56 may be configured to control air flow through the channels 52, 54. The blend door may be rotatably coupled near the inlet of the channels 52, 54. By rotation, the blend doors can control air flow through the channels 52, 54. The blended doors can selectively deform, allow, obstruct, or prevent air flow through one or both of the first and second channels 52, 54. Preferably, blend door 56 is capable of preventing air flow through one of the channels while all air flow is directed through the remaining channels. The blend doors 56 may also allow for air flow through both channels in varying amounts and rates. In some embodiments, the blend door 56 is coupled to the partition 60 and rotates relative to the partition 60. It is also contemplated that more than one blended door may be used in the HVAC system to deliver air flow and improve heating and / or cooling of the air flow.

일부 실시 예들에서, 중발기(58)는 객실로 들어오기 전에 공기 흐름으로부터 습기를 제거하기 위하여 공기 흐름의 경로 내의 HVAC 시스템 내에 배치된다. 일부 실시 예들에서, 증발기(58)는 전제 공기 흐름을 조절하기 위하여 채널들(52, 54) 앞에 위치될 수 있다. 다른 실시 예들에서 증발기는 특정 채널 내의 공기 흐름만을 조절하기 위하여 채널들 중 하나 내에 위치될 수 있다. 응축기와 같은 다른 장치들이 또한 객실로 들어오기 전에 공기 흐름을 준비하거나 또는 냉각하도록 사용될 수 있다.In some embodiments, the middle bulb 58 is disposed within the HVAC system in the path of the air flow to remove moisture from the air flow before entering the cabin. In some embodiments, the evaporator 58 may be positioned in front of the channels 52, 54 to regulate the pre-set air flow. In other embodiments, the evaporator may be located within one of the channels to regulate only air flow within a particular channel. Other devices, such as a condenser, can also be used to prepare or cool airflow before entering the cabin.

일부 실시 예들에서, 시스템(101)은 엔진이 웜업하는 동안의 시간의 기간과 상응하는 제 1 방식, 또는 가열 방식(시동 가열 방식); 엔진이 여전히 웜업중이나 공기 흐름을 가열하도록 돕는데 충분히 따뜻한 시간의 기간과 상응하는 제 2 방식, 또는 가열 방식(웜업 엔진 가열 방식" 또는 "웜업 가열 방식" 또는 "추가적인 가열 방식"); 엔진이 충분히 따뜻할 때의 시간의 기간과 상응하는 제 3 방식, 또는 가열 방식("따뜻한 엔진 가열 방식", "따뜻한 가열 방식" 또는 "가열 방식"); 및 객실을 가열하기 위한 제 4 방식("냉각 방식" 또는 "추가적인 냉각 방식")을 포함하는 서로 다른 방식들에서 작동한다. 일부 실시 예들에서, 단일 시스템은 각각의 다양한 방식을 실행할 수 있으나, 또한 본 발명의 실시 예들이 아래에 설명되는 방식들 중 하나만을 실행하도록 구성될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들면, 일 실시 예는 엔진이 웜업하는 동안에 열전 소자로부터 열 에너지를 제공하는 방식만을 실행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시 예는 냉각 방식에서 설명된 것과 같은 냉각만을 제공하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the system 101 may be a first mode, or a heating mode (starting heating mode), corresponding to a period of time during which the engine warms up; (Warm-up engine heating "or" warm-up heating system "or" additional heating system ") corresponding to a period of time sufficient for the engine to warm up or assist in heating the air flow; (A " cooling system "or " heating system ") for heating a room, Including, but not limited to, "additional cooling schemes"). In some embodiments, a single system may perform each of the various schemes, but also embodiments of the present invention may implement only one of the schemes described below For example, in one embodiment, only the manner in which the engine provides thermal energy from the thermoelectric elements during the warm- That may be configured. Another embodiment may be configured to provide only the cooling, such as the one described under cooling.

일부 실시 예들에서, 시스템(101)은 또한 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템들을 위하여 다른 방식들에서 작동할 수 있다. 시스템(101)은 엔진 온도가 떨어지고 냉각수 온도가 상응하게 미리 결정된 제 1 임계치 아래로 떨어질 때(예를 들면, 엔진이 차가워지고 엔진(및/또는 냉각수) 온도가 제 1 온도 임계치 아래로 떨어질 때) 시간의 기간과 상응하는, 제 5 방식, 또는 "정지 차가운 가열 방식"; 엔진 온도가 떨어지고 냉각수 온도가 상응하게 미리 결정된 제 2 임계치 아래로 떨어지나, 공기 흐름을 가열하는데 충분히 따뜻할 때(예를 들면 엔진이 웜업되고 엔진(및/또는 냉각수) 온도가 제 1 온도 임계치와 제 2 온도 임계치 사이일 때) 시간 기간과 상응하는 제 6 방식, 또는 "정지 가열 방식" 또는 "정지 냉각된 가열 방식"; 엔진 온도가 올라가고 냉각수 온도가 상응하게 올라갈 때(예를 들면 엔진이 따뜻하고 엔진(및/또는 냉각수) 온도가 제 2 온도 임계치 위에 존재할 때) 시간 기간과 상응하는 제 7 방식, 또는 "정지 따뜻한 가열 방식";에서 작동할 수 있다. 미리 결정된 제 2 온도 임계치는 공기 흐름에 원하는 양의 가열을 제공하는데 충분한 냉각수의 온도와 상응한다. 일부 실시 예들에서, 단일 시스템은 각각의 다양한 방식을 실행할 수 있으나, 또한 본 발명의 실시 예들은 아래에 설명되는 방식들 중 하나만을 실행하도록 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들면, 일 실시 예는 냉각수 온도가 미리 결정된 제 1 임계치 아래일 때 열전 소자로부터 열 에너지를 제공하는 방식만을 실행할 수 있다. 미리 결정된 제 2 임계치는 공기 흐름에 원하는 양의 가열을 제공하는데 충분한 냉각수의 온도와 상응할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 단일 시스템이 각각의 다양한 방식을 실행할 수 있으나, 또한 본 발명의 실시 예들은 냉각수 온도가 미리 결정된 제 1 임계치 아래일 때 열전 소자로부터 열 에너지를 제공하는 방식만을 실행하도록 구성될 수 있는 것이 고려된다.In some embodiments, the system 101 may also operate in other manners for micro-hybrid or hybrid systems. The system 101 is configured such that when the engine temperature drops and the coolant temperature falls correspondingly below a predetermined first threshold (e.g., when the engine is cold and the engine (and / or coolant) temperature falls below the first temperature threshold) A fifth mode, or "stationary cold heating mode" corresponding to a period of time; When the engine temperature drops and the coolant temperature falls below a corresponding second predetermined threshold but is warm enough to heat the air flow (e.g., when the engine is warmed up and the engine (and / or cooling water) temperature is below the first temperature threshold and the second Temperature threshold), or a "static heating mode" or "static cooled heating mode" A seventh mode corresponding to a time period when the engine temperature rises and the coolant temperature rises correspondingly (for example, when the engine is warm and the engine (and / or coolant) temperature is above the second temperature threshold) "; ≪ / RTI > The predetermined second temperature threshold corresponds to the temperature of the cooling water sufficient to provide the desired amount of heating to the air flow. It is contemplated that, in some embodiments, a single system may perform each of the various schemes, but also embodiments of the present invention may be configured to execute only one of the schemes described below. For example, one embodiment may perform only the manner of providing thermal energy from a thermoelectric element when the coolant temperature is below a predetermined first threshold. The predetermined second threshold may correspond to a temperature of the cooling water sufficient to provide a desired amount of heating to the air flow. In some embodiments, a single system may perform each of a variety of different manners, but embodiments of the present invention may also be configured to perform only a manner of providing thermal energy from a thermoelectric element when the coolant temperature is below a predetermined first threshold .

도 21은 또한 "시동 가열 방식"으로서 언급될 수 있는, 제 1 방식에서의 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 엔진이 웜업되고 객실을 가열하는데 충분한 온도가 아직 도달하지 않은(예를 들면, 엔진 온도가 제 1 온도 임계치 이하인) 동안에 열이 객실에 전달된다. 엔진(13)이 처음 시동될 때, 객실 내의 온도를 충분히 증가시키기 위한 충분한 열이 발생하지 않는다. 차량 엔진은 객실에 쾌적 공기를 제공하는데 필요한 온도를 웜업하는데 몇 분 또는 그 이상 걸릴 수 있다. 이러한 방식에서, 컨트롤러는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 부로부터 공기 채널(54)로 열을 전달하는 연전 소자(112)에 전기 에너지를 제공한다. 작동 유체 회로(30)와 열 회로(141) 내의 액체 냉각수는 엔진(13, 도시되지 않음) 내의 펌프에 의해 회로들을 통하여 이동된다. 대안의 실시 예들에서, 펌프는 엔진(13) 외부에 위치될 수 있다. 밸브(145)는 개방되고 작동 유체 회로(30)는 열 회로(21)를 거쳐 열전 소자(112)와 엔진(13)을 열적으로 연결하는, 열 회로들(131 및 141)을 거쳐 열전 소자(112)와 유체 소통된다. 밸브들(125, 165, 및 36)은 시동 가열 방식 동안에 닫힐 수 있다. 일부 실시 예들에서, 저온 코어(40)는 시동 가열 방식 동안에 필요하지 않은데 그 이유는 객실 내로의 공기 흐름이 가열되기 때문이다.Figure 21 also shows an embodiment of a temperature control system 101 in a first mode, which may also be referred to as a "start-up heating mode ". In this manner, heat is delivered to the cabin while the engine is warmed up and a temperature sufficient to heat the cabin has not yet been reached (e.g., the engine temperature is below the first temperature threshold). When the engine 13 is started for the first time, sufficient heat is not generated to sufficiently increase the temperature in the passenger compartment. The vehicle engine can take a few minutes or more to warm up the temperature required to provide a comfortable air in the room. In this manner, the controller provides electrical energy to the coiled element 112, which generates a thermal gradient and transfers heat from the heating portion of the thermoelectric element 112 to the air channel 54. The liquid cooling water in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuits by the pump in the engine 13 (not shown). In alternate embodiments, the pump may be located external to the engine 13. The valve 145 is opened and the working fluid circuit 30 is connected to the thermoelectric element 112 via the thermal circuits 131 and 141 which thermally connect the thermoelectric element 112 and the engine 13 via the thermal circuit 21. [ 112). Valves 125, 165, and 36 may be closed during the startup heating mode. In some embodiments, the cryogenic core 40 is not needed during the startup heating mode because the air flow into the cabinet is heated.

도 21은 또한 예를 들면, 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 "정지 차가운 가열 방식"으로서 언급될 수 있는, 제 5 방식에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템에서 엔진(13)이 정지될 때, 엔진(13)은 정지된 동안에 냉각될 것이다. 엔진(13)이 냉각됨에 따라, 액체 냉각수 온도는 상응하게 떨어질 것이다. 이러한 방식에서, 엔진(13)의 온도가 떨어지고 객실을 가열하기에 충분하지 않을 때(예를 들면, 엔진 온도가 제 1(또는 제 2) 온도 임계치 아래일 때) 열이 객실에 제공된다. 이러한 방식에서, 컨트롤러는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 부로부터 공기 채널(54)로 열을 전달하는 연전 소자(112)에 전기 에너지를 제공한다. 작동 유체 회로(30) 및 열 회로(141) 내의 액체 냉각수는 엔진(13, 도시되지 않음) 내의 펌프(예를 들면, 전기 펌프)에 의해 회로들을 통하여 이동된다. 대안의 실시 예들에서, 펌프는 엔진(13) 외부에 위치될 수 있다. 밸브(145)는 개방되고 작동 유체 회로(30)는 열 회로(21)를 거쳐 열전 소자(112)와 엔진(13)을 열적으로 연결하는, 열 회로들(131, 141)을 거쳐 열전 소자(112)와 유체 소통된다. 밸브들(125, 165, 및 36)은 정지 냉각 가열 방식 동안에 닫힐 수 있다. 일부 실시 예들에서, 저온 코어(40)는 정지 차가운 가열 방식 동안에 필요하지 않은데 그 이유는 객실 내로의 공기 흐름이 가열되기 때문이다. 따라서, 온도 제어 시스템(101)은 엔진이 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템에서 공기 흐름을 가열하기 위하여 반드시 시동될 필요가 없는 상대적으로 긴 시간 기간을 제공할 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 열전 소자(112)에 의해 제공되는 가열 기능 없이, 예를 들면, 그렇지 않으면 엔진(13)이 차량을 운전하는데 필요하지 않은 동안에 객실을 가열하기 위한 목적으로 엔진(13)은 시동될 필요가 있을 수 있다. 21 also illustrates one embodiment of a temperature control system 101 in a fifth mode, which may be referred to, for example, as a "stationary cold heating mode " in a micro-hybrid or hybrid vehicle. When the engine 13 is stopped in the micro-hybrid or hybrid system, the engine 13 will be cooled while stopped. As the engine 13 is cooled, the liquid coolant temperature will correspondingly drop. In this manner, heat is provided to the passenger compartment when the temperature of the engine 13 drops and is not sufficient to heat the passenger compartment (e.g., when the engine temperature is below the first (or second) temperature threshold). In this manner, the controller provides electrical energy to the coiled element 112, which generates a thermal gradient and transfers heat from the heating portion of the thermoelectric element 112 to the air channel 54. The liquid cooling water in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuits by a pump (for example, an electric pump) in the engine 13 (not shown). In alternate embodiments, the pump may be located external to the engine 13. The valve 145 is opened and the working fluid circuit 30 is connected to the thermoelectric element 112 via the thermal circuits 131 and 141 which thermally connect the thermoelectric element 112 and the engine 13 via the thermal circuit 21 112). The valves 125, 165, and 36 may be closed during the stationary cooling heating mode. In some embodiments, the cryogenic core 40 is not needed during the stationary cold heating mode because the air flow into the cabinet is heated. Thus, the temperature control system 101 can provide a relatively long time period in which the engine need not necessarily be started to heat the air flow in the micro-hybrid or hybrid system. The engine 13 may be started with the heating function provided by the thermoelectric element 112 as described herein, for example, for the purpose of heating the room while the engine 13 is not needed for driving the vehicle, May need to be.

열전 소자(112)는 HVAC 시스템(62) 내에 배치된다. 이러한 방식에서, 열전 소자(112)에 의해 객실로 들어오는 공기 흐름에 전달되는 열 에너지는 엔진(13)과 열 소통되는 냉각수에 전달된다. 일 실시 예에서, 열전 소자(112)는 공기 흐름이 객실로 들어오기 위한 단독의 열 에너지 소스이며 액체 냉각수가 열 회로들을 통하여 순화하더라도 엔진(13)으로부터 어떠한 열 에너지도 받지 않는다. 여전히 시동 가열 방식에서, 일단 엔진이 충분히 따뜻하면, 엔진(13)으로부터의 열 에너지는 또한 작동 유체 회로(30) 내의 냉각수를 가열하도록 사용된다. 따라서, 초기 시동 후에, 객실로 들어오는 공기 흐름은 엔진(13)과 열전 소자(112) 모두로부터 열 에너지를 받을 수 있다.The thermoelectric elements 112 are disposed within the HVAC system 62. In this manner, the thermal energy transferred to the airflow entering the passenger compartment by the thermoelectric element 112 is transferred to the cooling water in thermal communication with the engine 13. In one embodiment, the thermoelectric element 112 is the sole thermal energy source for air flow into the passenger compartment and does not receive any heat energy from the engine 13, even if the liquid cooling water is purified through the heat circuits. In the start-up heating scheme, once the engine is sufficiently warm, the thermal energy from the engine 13 is also used to heat the cooling water in the working fluid circuit 30. Therefore, after the initial start-up, the airflow entering the passenger compartment can receive thermal energy from both the engine 13 and the thermoelectric elements 112.

이러한 실시 예에서, HVAC 시스템(62)은 블렌드 도어(56) 또는 객실로 이르게 하는 서로 다른 채널들(52, 54) 내로 공기 흐름을 향하도록 구성되는 다른 장치를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예에서, 열교환기(116)와 열전 소자(112)는 제 2 채널(54) 내에 위치된다. 시동 가열 방식에서, 블렌드 도어(56)는 공기 흐름의 적어도 일부가 제 2 채널(54)을 통하여 향하도록 위치된다. 대안의 실시 예에서, 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)는 HVAC 시스템(62)의 하나 이상의 채널과 작동가능하게 결합될 수 있거나 또는 채널 내에 위치될 수 있다.In such an embodiment, the HVAC system 62 may include other devices configured to direct air flow into the blend doors 56 or into the different channels 52, 54 leading to the cabin. In this embodiment, the heat exchanger 116 and the thermoelectric element 112 are located in the second channel 54. In the start-up heating mode, the blend door 56 is positioned such that at least a portion of the air flow is directed through the second channel 54. In alternative embodiments, heat exchanger 116 and / or thermoelectric element 112 may be operatively associated with one or more channels of HVAC system 62 or may be located within the channel.

시동 가열 방식 동안에, 시스템(101)은 객실로 들러오기 전에 공기 흐름이 서리 제거를 제공하도록 구성될 수 있다. 증발기(58)는 공기 흐름이 증발기(58)를 통과하도록 증발기(58) 내에 구성될 수 있으며, 그렇게 함으로써 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)에 의해 가열되기 전에 공기 흐름으로부터 냉각하고 습기를 제거한다.During the startup heating system, the system 101 may be configured to provide defrosting of the air flow prior to dropping into the cabin. The evaporator 58 may be configured in the evaporator 58 to allow air flow to pass through the evaporator 58 and thereby cool from the air stream prior to being heated by the heat exchanger 116 and / Remove moisture.

도 22는 또한 "웜업 엔진 가열 방식" 또는 "웜업 가열 방식"으로 언급될 수 있는, 제 2 방식에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 엔진(13)은 공기 흐름에 일부 열을 제공할 수 있는 웜업 온도에 도달하였으나, 시스템(101)을 위한 단독의 열 에너지의 소스가 되기에는 충분히 따뜻하지 않다(예를 들면, 엔진 온도는 제 1 및 제 2 온도 임계치 사이에 존재한다). 이러한 방식에서, 엔진(13)은 열교환기(112) 및 열전 소자(112)와 열 소통된다. 엔진(13)으로부터의 열 에너지는 배관(열 회로들(21, 30, 및 121))을 통한 냉각수를 거쳐 엔진(13) 내의 또는 외부의 펌프(도시되지 않음)에 의해 회로들을 통하여 이동되는, 열교환기(116)로 전달된다. 동시에, 열교환기(116)를 거쳐 엔진(13)으로부터 전해지는 열 에너지를 보충하기 위하여 열 회로(141)를 거쳐 열전 소자(112)를 사용하여 공기 흐름에 전달될 수 있다. 컨트롤러는 열교환기(116), 열전 소자(112), 및 엔진(13) 사이의 유체 소통을 허용하기 위하여 액추에이터들(28, 32, 34, 125 및 145)을 개방하도록(액추에이터들(135 및 165)을 폐쇄) 작동한다. 일부 실시 예들에서, 액추에이터(36)는 라디에이터(40)에 어떠한 냉각수 흐름도 존재하지 않도록 닫힌다. 열 회로(21)를 거쳐 엔진(13)과 열 소통되는 열전 소자(112)로, 열교환기(116)만이 작동되었을 때보다 엔진(13)과 냉각수의 더 많은 이용가능한 열 에너지가 공기 흐름에 전달될 수 있다. 엔진(13)이 웜업됨에 따라, 열교환기는 공기 흐름에 증가적으로 더 많은 열 에너지를 전달할 수 있다. 도 23에 도시된 실시 예들에서 열교환기(116)의 하류에 위치되는 열전 소자(112)로, 열전 소자(112)를 가로질러 흐르는 공기 흐름이 점점 따뜻해짐에 따라 온도 차이는 열전 소자(112)의 제 1 열 전달 표면(또는 주 표면) 및 열전 소자(112)의 제 2 열 전달 표면(또는 폐기 표면) 사이에서 증가한다. 히터 코어(14)의 하류의 열전 소자(16)의 위치선정은 또한 웜업 가열 방식에서 엔진과 냉각수 루프가 상대적으로 차가울 때 열전 소자(16)로부터 공기 흐름(18)으로 전달되는 열 에너지가 상대적으로 찬 히터 코어(14)에 의해 흡수되는 것을 방지하거나 또는 억제할 수 있으며, 따라서 웜업 가열 방식에서 공기 흐름(18)으로부터 냉각수 루프 내로의 열 에너지의 전달을 억제한다. 일부 실시 예들에서, 도 21과 22를 참조하여 설명된 과정에 따른 작동은 또한 조합하여 "시동 가열 방식"으로 고려될 수 있다.22 illustrates one embodiment of a temperature control system 101 in a second manner, which may also be referred to as a " warm-up engine heating mode "or a" warm-up heating mode ". In this manner, the engine 13 has reached a warm-up temperature capable of providing some heat to the airflow, but is not warm enough to become the sole source of heat energy for the system 101 (e.g., The temperature being between the first and second temperature thresholds). In this way, the engine 13 is in thermal communication with the heat exchanger 112 and the thermoelectric element 112. [ The thermal energy from the engine 13 is transferred through the circuits by cooling water through the piping (heat circuits 21, 30 and 121) and by pumps (not shown) And is transferred to the heat exchanger 116. At the same time, the heat transferred from the engine 13 via the heat exchanger 116 can be transferred to the air stream using the thermoelectric element 112 via the heat circuit 141 to supplement the heat energy. The controller is configured to open actuators 28, 32, 34, 125, and 145 to allow fluid communication between heat exchanger 116, thermoelectric element 112, and engine 13 (actuators 135 and 165 ). In some embodiments, the actuator 36 is closed such that no cooling water flow is present in the radiator 40. The more available thermal energy of the engine 13 and the cooling water is delivered to the air flow by the thermoelectric element 112 that is in thermal communication with the engine 13 via the heat circuit 21 than when only the heat exchanger 116 is operated . As the engine 13 warms up, the heat exchanger can deliver increasingly more thermal energy to the air stream. In the embodiments shown in FIG. 23, as the air flow across the thermoelectric element 112 is gradually warmed to the thermoelectric element 112 located downstream of the heat exchanger 116, (Or the main surface) of the thermoelectric element 112 and the second heat transfer surface (or the discard surface) of the thermoelectric element 112. The positioning of the thermoelectric elements 16 downstream of the heater core 14 is also advantageous in that the thermal energy transferred from the thermoelectric elements 16 to the air flow 18 when the engine and cooling water loops are relatively cold in the warm- It is possible to prevent or suppress the absorption by the cold heater core 14, thus suppressing the transfer of heat energy from the air flow 18 into the cooling water loop in the warm-up heating mode. In some embodiments, operation in accordance with the process described with reference to Figures 21 and 22 may also be considered in combination as "start-up heating method ".

도 22는 또한 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 "정지 가열 방식"(또는 "정지 냉각된 가열 방식")으로 언급될 수 있는, 제 6 방식에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 엔진이 정지될 때, 엔진(13)은 정지된 동안에 냉각될 것이다. 엔진(13)이 냉각됨에 따라, 액체 냉각수 온도는 상응하게 떨어질 것이다. 이러한 방식에서, 엔진(13)과 냉각수는 잔류 열 에너지를 사용하여 공기 흐름들에 일부 열을 제공할 수 있으나, 시스템(101)을 위한 단독의 열 에너지의 소스가 되기에는 충분히 따뜻하지 않다(예를 들면, 엔진 온도는 제 1 및 제 2 온도 임계치 사이에 존재한다). 이러한 방식에서, 엔진(13)은 열교환기(112) 및 열전 소자(112)와 열 소통된다. 엔진(13)으로부터의 열 에너지는 배관(열 회로들(21, 30, 및 121))을 통한 냉각수를 거쳐 엔진(13) 내의 또는 외부의 펌프(도시되지 않음)에 의해 회로들을 통하여 이동되는, 열교환기(116)로 전달된다. 동시에, 열교환기(116)를 거쳐 엔진(13)으로부터 전해지는 열 에너지를 보충하기 위하여 열 회로(141)를 거쳐 열전 소자(112)를 사용하여 공기 흐름에 전달될 수 있다. 컨트롤러는 열교환기(116), 열전 소자(112), 및 엔진(13) 사이의 유체 소통을 허용하기 위하여 액추에이터들(28, 32, 34, 125 및 145)을 개방하도록(액추에이터들(135 및 165)을 폐쇄) 작동한다. 일부 실시 예들에서, 액추에이터(36)는 라디에이터(40)에 어떠한 냉각수 흐름도 존재하지 않도록 닫힌다. 열 회로(21)를 거쳐 엔진(13)과 열 소통되는 열전 소자(112)로, 열교환기(116)만이 작동되었을 때보다 엔진(13)과 냉각수의 더 많은 이용가능한 열 에너지가 공기 흐름에 전달될 수 있다. 따라서, 온도 제어 시스템(101)은 엔진이 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템에서 공기 흐름을 가열하기 위하여 반드시 시동될 필요가 없는 상대적으로 긴 시간 기간을 제공할 수 있다. 추가적인 가열 없이(예를 들면, 시스템(101)은 열전 소자(112)를 갖지 않는다), 엔진(13)은 예를 들면, 그렇지 않으면 엔진(13)이 차량을 운전하는데 필요하지 않은 동안에 객실을 가열하기 위한 목적으로 시동될 필요가 있을 수 있다.Figure 22 also shows an embodiment of a temperature control system 101 in a sixth mode, which may be referred to as a "stationary heating mode" (or "stationary cooled heating mode") in a micro-hybrid or hybrid vehicle. When the engine is stopped in the micro-hybrid or hybrid vehicle, the engine 13 will be cooled while stopped. As the engine 13 is cooled, the liquid coolant temperature will correspondingly drop. In this manner, the engine 13 and the cooling water may use some residual heat energy to provide some heat to the air flows, but are not warm enough to be the sole source of heat energy for the system 101 For example, the engine temperature is between the first and second temperature thresholds. In this way, the engine 13 is in thermal communication with the heat exchanger 112 and the thermoelectric element 112. [ The thermal energy from the engine 13 is transferred through the circuits by cooling water through the piping (heat circuits 21, 30 and 121) and by pumps (not shown) And is transferred to the heat exchanger 116. At the same time, the heat transferred from the engine 13 via the heat exchanger 116 can be transferred to the air stream using the thermoelectric element 112 via the heat circuit 141 to supplement the heat energy. The controller is configured to open actuators 28, 32, 34, 125, and 145 to allow fluid communication between heat exchanger 116, thermoelectric element 112, and engine 13 (actuators 135 and 165 ). In some embodiments, the actuator 36 is closed such that no cooling water flow is present in the radiator 40. The more available thermal energy of the engine 13 and the cooling water is delivered to the air flow by the thermoelectric element 112 that is in thermal communication with the engine 13 via the heat circuit 21 than when only the heat exchanger 116 is operated . Thus, the temperature control system 101 can provide a relatively long time period in which the engine need not necessarily be started to heat the air flow in the micro-hybrid or hybrid system. Without additional heating (e.g., system 101 does not have thermoelectric element 112), engine 13 can heat the room, for example, while engine 13 is not needed to drive the vehicle It may need to be started for the purpose of.

도 24는 또한 "따뜻한 엔진 가열 방식", "따뜻한 가열 방식", 또는 "가열 방식"으로 언급될 수 있는, 제 3 방식에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 엔진(13)은 충분한 온도에 도달하였으며 시스템(101)을 위한 단독의 열 에너지 소스이다(예를 들면, 엔진 온도는 제 2 온도 임계치보다 높다). 이러한 방식에서, 엔진(13)은 열교환기(116)와 열 소통된다. 엔진(13)으로부터의 열 에너지는 배관(열 회로들(21, 30, 및 121))을 통한 냉각수를 거쳐 열교환기(116)에 전달된다. 엔진(13) 내의 또는 외부의 펌프(도시되지 않음)는 엔진(13)과 열교환기(116) 사이에 냉각수를 순환시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 열교환기(116)와 엔진(13) 사이의 유체 소통을 허용하기 위하여 액추에이터들(28, 32, 34, 125, 및 135)을 개방하도록(액추에이터들(135 및 145)을 닫도록) 작동한다. 열전 소자(112)의 작동을 멈추기 위하여 열전 소자(112)에 대한 전류는 정지되거나 또는 제한될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 라디에이터(40)에 어떠한 냉각수 흐름도 존재하지 않도록 액추에이터(36)가 닫힌다.24 illustrates one embodiment of a temperature control system 101 in a third manner, which may also be referred to as a "warm engine heating system ", a" warm heating system ", or a "heating system ". In this manner, the engine 13 has reached a sufficient temperature and is the sole source of thermal energy for the system 101 (e.g., the engine temperature is higher than the second temperature threshold). In this way, the engine 13 is in thermal communication with the heat exchanger 116. The heat energy from the engine 13 is transferred to the heat exchanger 116 via the cooling water through the piping (the heat circuits 21, 30, and 121). A pump (not shown) inside or outside the engine 13 may be configured to circulate cooling water between the engine 13 and the heat exchanger 116. [ The controller operates to open actuators 28, 32, 34, 125, and 135 (to close actuators 135 and 145) to allow fluid communication between heat exchanger 116 and engine 13 do. The current to thermoelectric element 112 may be stopped or limited to stop the operation of thermoelement 112. [ In some embodiments, the actuator 36 is closed such that there is no cooling water flow in the radiator 40.

도 23은 또한 예를 들면, 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 "정지 따뜻한 가열 방식"으로 언급될 수 있는, 제 7 방식에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식에서, 엔진은 정지되나, 시스템(101)을 위한 단독의 열 에너지 소스가 되기에 충분한 온도이다(예를 들면, 엔진 온도는 제 2(또는 제 1) 온도 임계치보다 높다). 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템에서 엔진이 정지될 때, 엔진(13)과 냉각수는 초기에 잔류 열 에너지를 가질 것이다. 이러한 방식에서, 엔진(13)은 열교환기(116)와 열 소통된다. 엔진(13)으로부터의 열 에너지는 배관(열 회로들(21, 30, 및 121))을 통한 냉각수를 거쳐 열교환기(116)에 전달된다. 엔진(13) 내의 또는 외부의 펌프(도시되지 않음)는 엔진(13)과 열교환기(116) 사이에 냉각수를 순환시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 열교환기(116)와 엔진(13) 사이의 유체 소통을 허용하기 위하여 액추에이터들(28, 32, 34, 125, 및 135)을 개방하도록(액추에이터들(135 및 145)을 닫도록) 작동한다. 열전 소자(112)의 작동을 멈추기 위하여 열전 소자(112)에 대한 전류는 정지되거나 또는 제한될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 라디에이터(40)에 어떠한 냉각수 흐름도 존재하지 않도록 액추에이터(36)가 닫힌다.23 also illustrates one embodiment of a temperature control system 101 in a seventh fashion, which may be referred to, for example, as a "stationary warm heating mode" in a micro-hybrid or hybrid vehicle. In this manner, the engine is stopped, but is at a temperature sufficient to become the sole thermal energy source for the system 101 (e.g., the engine temperature is higher than the second (or first) temperature threshold). When the engine is stopped in a micro-hybrid or hybrid system, the engine 13 and the cooling water will initially have residual thermal energy. In this way, the engine 13 is in thermal communication with the heat exchanger 116. The heat energy from the engine 13 is transferred to the heat exchanger 116 via the cooling water through the piping (the heat circuits 21, 30, and 121). A pump (not shown) inside or outside the engine 13 may be configured to circulate cooling water between the engine 13 and the heat exchanger 116. [ The controller operates to open actuators 28, 32, 34, 125, and 135 (to close actuators 135 and 145) to allow fluid communication between heat exchanger 116 and engine 13 do. The current to thermoelectric element 112 may be stopped or limited to stop the operation of thermoelement 112. [ In some embodiments, the actuator 36 is closed such that there is no cooling water flow in the radiator 40.

따뜻한 엔진 가열 방식 및/또는 정지 따뜻한 가열 방식에서, 컨트롤러는 열전 소자(112)에 공급되는 전기 에너지를 멈출 수 있다. 엔진(13)이 충분한 온도일 때, 열전 소자(112)는 더 이상 필요하지 않으며 열전 소자(12)에 적용되는 전기 에너지는 보존될 수 있다. In the warm engine heating system and / or the stationary warm heating system, the controller can stop the electric energy supplied to the thermoelectric element 112. When the engine 13 is at a sufficient temperature, the thermoelectric element 112 is no longer needed and the electrical energy applied to the thermoelectric element 12 can be conserved.

액추에이터들의 작동을 제어함으로써, 시스템(101)은 열전 소자(112)를 우회할 수 있고 열교환기(116)를 엔진(13)에 열적으로 연결한다. 이러한 실시 예에서, 승객 공기 채널(19) 내에 다중 열교환기 또는 열교환기의 다중 세트를 갖는 것은 필요하지 않다. 대신에, 시스템(101)은 단일 열교환기 또는 열교환기들의 단일 세트, 및/또는 열전 소자(112) 또는 열전 소자(112)의 단일 세트에 연결되는 동안에 다양한 냉각 및/또는 가열 방식에서 작동할 수 있다.By controlling the operation of the actuators, the system 101 can bypass the thermoelectric elements 112 and thermally couple the heat exchanger 116 to the engine 13. In this embodiment, it is not necessary to have multiple heat exchangers or multiple sets of heat exchangers in the passenger air channel 19. [ Alternatively, the system 101 may operate in a variety of cooling and / or heating schemes while connected to a single set of single heat exchangers or heat exchangers, and / or to a single set of thermoelectric elements 112 or thermoelectric elements 112 have.

블렌드 도어(56)는 공기 흐름이 객실로 들어오기 전에 가열되도록 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)가 위치되는 채널(54)을 통하여 공기 흐름의 적어도 일부를 향하도록 할 수 있다. 느린 비율로 객실을 가열하기 위하여, 블렌드 도어(56)는 더 적은 공기 흐름이 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112) 채널(54)을 통과하는 것을 허용하거나 및/또는 더 많은 공기 흐름이 가열되지 않은 나머지 채널을 통과하는 것을 허용하도록 조정될 수 있다. 가열 비율을 증가시키기 위하여, 블렌드 도어는 더 많은 공기 흐름이 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)를 갖는 채널(54)을 통하여 향하도록 하고 더 적은 공기 흐름이 나머지 채널 내로 허용되도록 조정될 수 있다.The blended door 56 may direct at least a portion of the air flow through the channel 54 where the heat exchanger 116 and / or the thermoelectric element 112 are positioned so that the air flow is heated prior to entering the cabin. The blend door 56 may allow less air flow to pass through the heat exchanger 116 and / or the thermoelectric element 112 channel 54 and / or to allow more air flow To pass through the remaining unheated channels. To increase the heating rate, the blend door is adjusted so that more air flow is directed through channel 54 with heat exchanger 116 and / or thermoelement 112 and less air flow is allowed into the remaining channels .

만일 원하면, 따뜻한 엔진 가열 방식 및/또는 정지 따뜻한 가열 방식 동안에 열 에너지원으로서 열전 소자(112)를 사용하는 것이 또한 가능하다. 따뜻한 엔진이 일반적으로 객실을 가열하기 위하여 열교환기에 충분한 열 에너지를 전달하더라도, 열전 소자(112)는 도 22에 도시된 것과 같이 추가적인 열 에너지원으로서 사용될 수 있다. 시스템(101) 내의 액추에이터들은 엔진(13)과 작동 유체 회로(30)가 열교환기(116) 및 열전 소자(112)와 열 소통되어 위치되도록 구성될 수 있다. 전기 에너지는 객실의 공기 흐름에 열 에너지를 전달하기 위하여 계속해서 열교환기(116)에 공급될 수 있다. 열전 소자(112)로부터의 열 에너지는 추가적인데 그 이유는 엔진(13)이 또한 엔진(13) 내의 또는 외부의 펌프에 의해 이동되는 가열된 냉각수를 거쳐 열교환기(116)에 열을 전달할 수 있기 때문이다.If desired, it is also possible to use thermoelectric element 112 as a heat energy source during warm engine heating and / or stationary warm heating. Although the warm engine generally delivers sufficient heat energy to the heat exchanger to heat the room, the thermoelectric element 112 can be used as an additional source of heat energy, as shown in FIG. The actuators in the system 101 may be configured such that the engine 13 and the working fluid circuit 30 are positioned in thermal communication with the heat exchanger 116 and the thermoelectric element 112. [ Electrical energy may be continuously supplied to the heat exchanger 116 to deliver thermal energy to the airflow of the cabin. The thermal energy from the thermoelectric elements 112 is additional because the engine 13 can also transfer heat to the heat exchanger 116 via the heated coolant water that is also moved by an internal or external pump Because.

엔진 제어 시스템(101)이 따뜻한 엔진 가열 방식일 때, 증발기(58)는 공기 흐름으로부터 습기를 제거하도록 구성될 수 있다. 따라서, 전체 가열 과정 동안에 서리 제거가 가능하다.시동 가열 방식의 구성과 유사하게, 증발기(58)는 열교환기(116) 및/또는 열전 소자(112)에 의해 가열되기 전에, 공기 흐름이 증발기(58)를 통과하도록 HVAC 시스템(62) 내에 위치될 수 있다.When the engine control system 101 is a warm engine heating system, the evaporator 58 may be configured to remove moisture from the air stream. Similar to the configuration of the start-up heating system, the evaporator 58 can be defrosted before being heated by the heat exchanger 116 and / or the thermoelectric element 112, 58 in the HVAC system 62.

도 24는 제 4 방식 또는 "냉각 방식"에서 온도 제어 시스템(101)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식은 종래의, 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 사용될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 이러한 방식에서의 냉각에 의해, 엔진(13)은 객실을 냉각시키는데 필요하지 않을 수 있다. 예를 들면, 벨트 구동식 압축기는 필요한 냉각을 제공하는데 필요하지 않을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 엔진(13)은 냉각 방식 동안에 더 긴 시간 기간 동안 정지된 채로 남아있거나 또는 정지된 채로 남을 수 있다. 개시된 실시 예들은 예를 들면 하이브리드 차량 내의 전기 압축기 시스템에 의해 제공되는 냉각을 교체하거나 또는 보충할 수 있다. 냉각 방식에서, 시스템(101)은 열전 소자(112)를 거쳐 공기 흐름으로부터 저온 코어(40)로 열을 전달함으로써 HVAC 시스템 내의 공기 흐름을 냉각한다. 일 실시 예에서, 밸브들(32, 34, 36, 135, 및 145)이 개방되고, 밸브들(28 및 125)이 닫힌다. 펌프(53)는 냉각수가 작동 유체 회로(30)와 냉각수 회로(50)를 통하여 흐르도록 허용하며, 열전 소자(112)로부터 열 회로(141)를 거쳐 저온 코어(40)로 열 에너지를 전달한다. 저온 코어 또는 라디에이터(40)는 공기 흐름의 냉각에 도움을 주도록 구성된다. 시스템(101)의 일부로서, 히트 싱크 회로 또는 냉각 회로(50)는 열전 소자(112)가 저온 코어 또는 라디에이터(40)와 열 소통되도록 구성된다. 이러한 구성에서 엔진(13)은 냉각수 시스템에 의해 우회되고 열교환기(116) 또는 열전 소자(112)와 열 소통되지 않는다. 따라서, 냉각 회로(50) 및 저온 코어(40)는 효율적인 방식으로 열전 소자(112)로부터 열을 전달한다.Fig. 24 shows an embodiment of the temperature control system 101 in a fourth mode or "cooling mode ". This approach can be used in conventional, micro-hybrid or hybrid vehicles. By cooling in this manner as described herein, the engine 13 may not be needed to cool the room. For example, a belt-driven compressor may not be required to provide the necessary cooling. In some embodiments, the engine 13 may remain stationary or remain stationary for a longer period of time during the cooling mode. The disclosed embodiments may replace or supplement the cooling provided by, for example, an electric compressor system in a hybrid vehicle. In the cooling mode, the system 101 cools the airflow in the HVAC system by transferring heat from the air flow through the thermoelectric element 112 to the cold core 40. In one embodiment, valves 32, 34, 36, 135, and 145 are open and valves 28 and 125 are closed. The pump 53 allows the cooling water to flow through the working fluid circuit 30 and the cooling water circuit 50 and transfers thermal energy from the thermoelectric element 112 to the low temperature core 40 via the heat circuit 141 . The cold core or radiator 40 is configured to assist in cooling the air flow. As part of the system 101, the heat sink circuit or cooling circuit 50 is configured such that the thermoelectric element 112 is in thermal communication with the low temperature core or radiator 40. In this configuration, the engine 13 is bypassed by the cooling water system and is not in heat communication with the heat exchanger 116 or the thermoelectric element 112. Thus, the cooling circuit 50 and the low-temperature core 40 transfer heat from the thermoelectric elements 112 in an efficient manner.

열전 소자(112)는 가열 방식들에서 사용되는 극성과 반대의 극성으로 전기에너지를 받는다. 반대편 극성의 전기 에너지가 열전 소자(112)에 적용될 때, 열 구배의 방향은 역전된다. 승객 공기 채널(19)의 공기 흐름에 열 또는 열 에너지를 전달하는 대신에, 열전 소자(112)는 공기 흐름으로부터 떨어져 열 회로들(30 및 40) 및 궁극적으로 저온 코어(40)와 열 소통되는, 열 회로(141)에 열 에너지를 전달함으로써, 공기 흐름을 냉각한다. 냉각 회로 및/또는 저온 코어(40)는 열 에너지의 더 효율적인 전달을 제공하기 위하여 열전 소자(112)에 근접하게 위치될 수 있다. 바람직하게는, 저온 코어 또는 라디에이터(40)는 열을 소멸시키기 위하여 공기 흐름 또는 또 다른 소스에 노출된다. 공기 흐름이 증발기(58)를 통과할 수 있으나, 증발기 시스템(즉, 압축기 기반 냉동 시스템)은 증발기(58)가 공기 흐름의 열 에너지에 영향을 미치지 않도록(예를 들면, 증발기는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하지 않는다) 불활성화될 수 있다.The thermoelectric element 112 receives electrical energy in a polarity opposite to the polarity used in the heating schemes. When electrical energy of opposite polarity is applied to the thermoelectric element 112, the direction of the thermal gradient is reversed. Instead of transferring heat or thermal energy to the air stream of the passenger air channel 19, the thermoelectric element 112 is separated from the air stream by heat circuits 30 and 40 and ultimately with the low temperature core 40 , And transfers the heat energy to the heat circuit 141 to cool the air flow. The cooling circuitry and / or the cryogenic core 40 may be positioned proximate the thermoelectric elements 112 to provide a more efficient transfer of thermal energy. Preferably, the cryogenic core or radiator 40 is exposed to an airflow or other source to dissipate heat. The evaporator system (i.e., the compressor-based refrigeration system) may be configured such that the evaporator 58 does not affect the thermal energy of the air flow (e.g., Energy is not absorbed) can be inactivated.

일부 실시 예들에서, 냉각 방식 동안에, 증발기(58)는 "추가적인 냉각 방식"을 제공하기 위하여 객실로 들어오기 전에 공기 흐름을 냉각하는 일부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들면 하이브리드 차량에서와 같은, 일부 실시 예들에서, 증발기(58)는 벨트 구동식 압축기를 갖는 압축기 기반 냉동 시스템의 일부분일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 압축기는 전기 압축기일 수 있다. 증발기(58)는 공기 흐름이 증발기를 통과하고 열전 소자(112)에 도달하기 전에 습기를 제거하도록 구성될 수 있다. 또한, 열전 소자(112)는 복수의 채널(52, 54) 중 하나 내에 위치될 수 있다. 블렌드 도어(56)는 공기 흐름이 열전 소자(112)가 위치되는 채널 내로 향하도록 구성될 수 있다. 가열 방식들과 유사하게, 냉각 방식에서 블렌드 도어(56)는 채널들(52, 54)을 통하여 얼마나 많은 공기 흐름이 허용되는지를 조정함으로써 냉각의 비율을 조정할 수 있다. 대안으로서, 열전 소자(112)는 개별 채널들의 사용 없이 전체 공기 흐름으로부터 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 따라서, 열전 소자(112)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하는 증발기(58)와 함께 열 에너지를 흡수함으로써 추가적인 냉각을 제공할 수 있다.In some embodiments, during the cooling mode, the evaporator 58 may be used as part of cooling the air flow before entering the cabin to provide an "additional cooling mode ". In some embodiments, such as, for example, in a hybrid vehicle, the evaporator 58 may be part of a compressor-based refrigeration system having a belt-driven compressor. In some embodiments, the compressor may be an electric compressor. The evaporator 58 may be configured to remove moisture before the air stream passes through the evaporator and reaches the thermoelectric element 112. [ In addition, the thermoelectric element 112 may be located in one of the plurality of channels 52, 54. The blend door 56 may be configured to direct air flow into the channel in which the thermoelement 112 is located. Similar to the heating schemes, in the cooling mode, the blend door 56 can adjust the rate of cooling by adjusting how much air flow is allowed through the channels 52, 54. Alternatively, thermoelectric element 112 may be configured to transfer heat from the entire air stream without the use of discrete channels. Thus, the thermoelectric element 112 can provide additional cooling by absorbing thermal energy with an evaporator 58 that absorbs thermal energy from the air stream.

일부 실시 예들에서, 열 저장 장치(123)는 HVAC 시스템(101)에 결합된다. 도 24에 도시된 것과 같이, 열 저장 장치(123)는 증발기(58)에 결합될 수 있거나 또는 증발기(58)의 일부일 수 있다. 열 저장 장치(123)를 갖는 증발기(58)는 "중량" 증발기로서 고려될 수 있다. "중량" 증발기에 있어서, 열 저장 장치(123)는 도 24에 도시된 것과 같이 증발기(58)와 열 소통될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열 저장 장치(123)는 증발기(58)의 내부에 연결되거나 또는 증발기(58)의 일부일 수 있다. 경량 증발기와 함께, 예를 들면 증발기(58), 열교환기(116), 및/또는 열전 소자(112)의 상류 또는 하류와 같이, HVAC 시스템(101)을 따라 어디든지 위치될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 내연기관이 정지될 때, 열 에너지 저장 장치(123) 내의 열 에너지는 엔진이 시동될 필요 없이 더 긴 시간 기간 동안 냉각을 제공하도록 사용될 수 있다. 열 저장 장치(123) 내에 저장된 열 에너지가 공기 흐름에 의해 흡수되었을 때, 열전 소자(112)는 계속 공기 흐름을 냉각할 수 있다.In some embodiments, the thermal storage device 123 is coupled to the HVAC system 101. 24, the heat storage device 123 may be coupled to the evaporator 58, or it may be part of the evaporator 58. As shown in FIG. Evaporator 58 with heat storage 123 may be considered as a "weight" evaporator. In the "weight" evaporator, the heat storage device 123 may be in thermal communication with the evaporator 58, as shown in FIG. In some embodiments, the heat storage device 123 may be connected to the interior of the evaporator 58 or may be part of the evaporator 58. May be located along with the lightweight evaporator anywhere along the HVAC system 101, such as upstream or downstream of the evaporator 58, the heat exchanger 116, and / or the thermoelectric element 112, for example. When the internal combustion engine is shut down as described herein, the thermal energy in the thermal energy storage device 123 can be used to provide cooling for a longer time period without the need for the engine to be started. When the thermal energy stored in the thermal storage device 123 is absorbed by the air flow, the thermoelectric element 112 can continue to cool the air flow.

열 저장 장치(123)는 다용도성을 제공하기 위하여 제 1 또는 제 2 채널(52, 54) 내에 위치될 수 있다. 예를 들면, 열 저장 장치(123)는 제 1 채널(52) 내에 위치될 수 있다. 엔진(13)이 차단되고 증발기(58)가 더 이상 작동되지 않을 때, 블렌드 도어(56)는 열 저장 장치(123)가 엔진(13)의 시동이 꺼진 초기 기간 동안에 냉각을 제공하도록 공기 흐름의 모두 또는 실질적인 부분이 제 1 채널(52)을 통하여 향하도록 지향될 수 있다. 열 저장 장치(123) 내에 저장된 열 에너지가 팽창되었을 때, 블렌드 도어(56)는 여기서 설명되는 것과 같이 열전 소자(112)가 공기 흐름을 냉각하도록 공기 흐름의 모두 또는 실질적인 부분이 제 2 채널(54)을 통하여 향하도록 지향될 수 있다.The thermal storage device 123 may be located within the first or second channel 52, 54 to provide versatility. For example, the thermal storage device 123 may be located within the first channel 52. When the engine 13 is shut off and the evaporator 58 is no longer operating, the blend door 56 is opened to allow the heat storage 123 to cool the engine 13 to provide cooling during the initial period when the engine 13 is turned off. All or a substantial portion may be directed through the first channel 52. When thermal energy stored in the thermal storage device 123 has been inflated, the blend door 56 may be configured such that all or a substantial portion of the airflow is directed to the second channel 54 Lt; / RTI >

HVAC 시스템(101)은 HVAC 시스템(101)으로 향하는 전력을 열 동력으로 전환시키고 이러한 열 동력을 열 저장 장치(123) 내에 저장할 수 있다. 전기 에너지를 열 동력으로 변환시키기 위하여 하나 또는 그 이상의 열전 소자가 사용될 수 있으나, 전력을 열 동력으로 전환시키는 어떤 적절한 장치가 사용될 수도 있다. 열 동력을 저장하기 위하여, 열 저장 장치(123)는 왁스(고온 위상 변화 재료) 및 물(저온 위상 변화 재료)과 같은, 고온 및 저온 위상 변화 재료 모두를 포함할 수 있다. HVAC 시스템(101)은 여기에 전제가 참조로써 통합되고 본 명세서의 일부분으로서 고려되어야만 하는, 2005년 7월 19일에 출원된 미국특허출원 제 11/184,742에 더 설명되는 것과 같이, 교류 발전기, 회생 제동 시스템 발전기, 및/또는 폐열 회수 시스템과 같은 시스템들로부터 이용가능한 전기 에너지를 사용하기 위하여 열 저장 장치(123)를 사용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 압축기 기반 냉동 시스템은 내연기관이 구동되고 압축기 기반 냉동 시스템에 전력을 제공하는 동안에 열 저장 장치(123) 내에 열 에너지를 저장하도록 사용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 긴 엔진 정지 시간을 제공하기 위하여 열 방식들 동안에 열 저장 장치(123)를 사용하도록 동일한 개념들이 적용될 수 있다.The HVAC system 101 may convert the power directed to the HVAC system 101 into thermal power and store this thermal power in the thermal storage device 123. [ One or more thermoelectric elements may be used to convert electrical energy into thermal power, but any suitable device that converts power to heat may be used. To store thermal power, the thermal storage device 123 may include both high temperature and low temperature phase change materials, such as wax (high temperature phase change material) and water (low temperature phase change material). The HVAC system 101 is described in more detail in U.S. Patent Application No. 11 / 184,742, filed July 19, 2005, which is incorporated herein by reference in its entirety and should be considered as part of this specification. A braking system generator, and / or a waste heat recovery system may be used to utilize the electrical energy available from the system. In some embodiments, the compressor-based refrigeration system can be used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the internal combustion engine is driven and provides power to the compressor-based refrigeration system. In some embodiments, the same concepts may be applied to use the thermal storage device 123 during thermal schemes to provide a long engine downtime.

도 25는 차량의 객실을 냉각하도록 사용될 수 있는 온도 제어 시스템의 대안의 실시 예를 도시한다. 이러한 실시 예에서, 공기 흐름은 열교환기(116) 또는 열전 소자(112)의 사용 없이 닫힐 수 있다. 모든 밸브는 닫힐 수 있으며 모든 펌프가 꺼진다. 이러한 실시 예에서, 도 25는 여전히 작동중일 수 있는 하나의 열 회로가 HVAC 시스템(62) 및 온도 제어 시스템(101)과 관계가 없을 수 있는, 개별 온도 제어들(93)에 의해 제어되는 라디에이터 회로(90) 내의 냉각 유체를 순환시키기 위하여 엔진(15) 내부의 펌프를 이용하는 라디에이터 회로(90)라는 것을 도시한다. 액추에이터들(28 및 29)이 닫힌다. 일 실시 예에서, 라디에이터(17)는 저온 코어(40)와 개별 부품이다. 이러한 방식에서, 어떠한 전기 에너지도 열전 소자(112)에 적용되지 않으며, 엔진(15)으로부터 열교환기로의 열 에너지 전달도 존재하지 않는다. 열 전달원으로서 열교환기를 사용하는 대신에, 공기 흐름이 채널(52) 내로 향하고 그리고 나서 객실 내로 향한다. 일 실시 예에서, 블렌드 도어(56)는 객실로 들어오기 전에 공기 흐름이 열교환기(116)를 통과하지 않도록 하기 위하여 실질적으로 모든 공기 흐름이 채널(52) 내로 향하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 공기 흐름은 채널(52) 내로 들어오기 전에 증발기(58)를 통과할 수 있다. 대안으로서, 증발기(58)가 공기 흐름이 통과하는 채널(52) 내에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 공기 흐름은 HVAC 시스템(101)에 어떠한 열 전달을 제공하는 시스템 없이 냉각된다.Figure 25 shows an alternative embodiment of a temperature control system that may be used to cool a passenger cabin. In this embodiment, the air flow can be closed without the use of heat exchanger 116 or thermoelectric element 112. All valves can be closed and all pumps turned off. In this embodiment, Fig. 25 shows a radiator circuit < RTI ID = 0.0 > circuit < / RTI > controlled by separate temperature controls 93, (90) that uses a pump inside the engine (15) to circulate the cooling fluid within the engine (90). Actuators 28 and 29 are closed. In one embodiment, the radiator 17 is a separate component from the low temperature core 40. In this way, no electrical energy is applied to the thermoelectric element 112 and no thermal energy transfer from the engine 15 to the heat exchanger is present. Instead of using a heat exchanger as a heat transfer source, the air flow is directed into the channel 52 and then into the cabin. In one embodiment, the blend door 56 is configured to direct substantially all of the airflow into the channel 52 so that airflow does not pass through the heat exchanger 116 before entering the cabin. In some embodiments, the airflow may pass through the evaporator 58 before entering the channel 52. Alternatively, an evaporator 58 may be located in the channel 52 through which the air flow passes. In this manner, the air flow is cooled without a system providing any heat transfer to the HVAC system 101.

도 26a는 두 가지 작동 방식: 가열 방식 또는 냉각 방식으로 단순화된 제어 전략을 갖는 대안의 실시 예를 도시한다. 도 26a는 또한 가열 방식, 추가적인 가열 방식, 및/또는 정지 가열 방식으로 언급될 수 있는, 제 1 방식에서 온도 제어 시스템(102)의 일 실시 예를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 도 26a에 도시된 실시 예의 가열 방식은 위의 도 21-23을 위하여 설명된, 시동 가열 방식, 웜업 엔진 가열 방식, 및/또는 따뜻한 엔진 방식뿐만 아니라(도 26a에 도시된 조합 실시 예는 시동 가열 방식으로 고려될 수 있다), 정지 차가운 가열 방식, 정지 가열 방식, 및/또는 정지 따뜻한 가열 방식을 결합한다.Fig. 26A shows an alternative embodiment with a simplified control strategy in two operating modes: heating mode or cooling mode. Figure 26A also illustrates one embodiment of a temperature control system 102 in a first mode, which may be referred to as a heating mode, an additional heating mode, and / or a stationary heating mode. In some embodiments, the heating method of the embodiment shown in FIG. 26A is not limited to the starting heating method, the warming up engine heating method, and / or the warm engine method described above for FIGS. 21-23 The embodiment may be considered as a start-up heating system), a stationary cold heating system, a stationary heating system, and / or a stationary warm heating system.

위에 설명된 것과 같이, 엔진(15)이 처음 시동될 때, 객실 내의 온도를 충분히 증가시키기 위한 충분한 열을 발생시키지 않을 수 있다. 가열 방식에서, 엔진(15)이 초기에 웜업되고 객실을 가열시키기에 충분한 온도에 도달하지 않은 동안에 열이 객실에 제공된다. 컨트롤러는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 채널(54)에 열을 전달하는 열전 소자(112)에 전기 에너지를 제공한다. 펌프(55)는 액체 냉각수를 작동 유체 회로(30)와 라디에이터 회로(90) 내로 이동시킨다. 라디에이터 회로(90) 및 열 컨트롤러(93)는 엔진(30)이 차갑도록 유지시키는데, 이는 온도 제어 시스템과는 관계가 없다. 액추에이터(31)는 작동 유체 회로(30)와 라디에이터 회로(90) 모두를 동시에 개방할 수 있다. 밸브(93)는 라디에이터 회로(90)를 통한 유체 흐름을 제어할 수 있다. 작동 유체 회로(30)는 열교환기(116) 및 열전 소자(112)와 유체 소통된다. 액추에이터(32)는 작동 유체 회로(30)를 가열 방식 동안에 다시 엔진(15)에 이르게 하는 열 회로(37)와 연결한다. 일부 실시 예들에서, 가열 방식 동안에 저온 코어(40)는 필요하지 않은데 그 이유는 객실 내로의 공기 흐름이 가열되기 때문이다. 따라서, 액추에이터(32)는 보조 열교환기 또는 저온 코어(40)로의 액체 냉각수 흐름을 닫는다. As described above, when the engine 15 is first started, it may not generate sufficient heat to sufficiently increase the temperature in the passenger compartment. In the heating mode, heat is provided to the room while the engine 15 is initially warmed up and the temperature is not sufficient to heat the room. The controller provides electrical energy to the thermoelectric elements 112 that generate thermal gradients and transfer heat from the heated ends of the thermoelectric elements 112 to the air channels 54. The pump 55 moves the liquid cooling water into the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90. The radiator circuit 90 and the thermal controller 93 keep the engine 30 cool, which is independent of the temperature control system. The actuator 31 can simultaneously open both the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90. Valve 93 may control fluid flow through radiator circuit 90. The working fluid circuit 30 is in fluid communication with the heat exchanger 116 and the thermoelectric element 112. The actuator 32 connects the working fluid circuit 30 with the heat circuit 37 which leads to the engine 15 again during the heating mode. In some embodiments, the low temperature core 40 is not needed during the heating mode because the air flow into the cabinet is heated. Thus, the actuator 32 closes the liquid cooling water flow to the auxiliary heat exchanger or the low temperature core 40.

또한 여기서 설명되는 것과 같이, 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 엔진(13)이 정지될 때, 엔진(13)은 정지된 동안에 냉각될 것이다. 엔진(13)이 냉각됨에 따라, 액체 냉각수는 상응하게 온도가 떨어질 것이다. 정지 차가운 가열 방식 및/또는 정지 가열 방식에서, 엔진(13)의 온도가 덜어지고 객실을 가열시키기에 충분하지 않을 때 열이 객실에 제공된다. 컨트롤러는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 단부로부터 공기 채널(54)에 열을 전달하는 열전 소자(112)에 전기 에너지를 제공한다. 작동 유체 회로(30)와 열 회로(141) 내의 액체 냉각수는 엔진(13) 내의 펌프(도시되지 않음, 예를 들면, 전기 펌프)에 의해 회로들을 통하여 이동된다. 작동 유체 회로(30)와 열 회로(141) 내의 액체 냉각수는 엔진(13) 내의 펌프(도시되지 않음)에 의해 회로들을 통하여 이동된다. 대안의 실시 예들에서, 펌프는 엔진(13) 외부에 위치될 수 있다. 밸브(145)는 개방되고 작동 유체 회로(30)는 열 회로(21)를 거쳐 열전 소자(112)와 엔진(13)을 열적으로 연결하는, 열 회로들(131 및 141)을 거쳐 열전 소자(112)와 유체 소통된다. 정지 차가운 가열 방식 가열 방식 동안에 밸브들(125, 165, 및 36)은 닫힐 수 있다. 일부 실시 예들에서, 저온 코어(40)는 정지 차가운 가열 방식 또는 가열 방식 동안에 필요하지 않은데 그 이유는 객실 내로의 공기 흐름이 가열되기 때문이다, 따라서, 온도 제어 시스템(102)은 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템에서 공기 흐름을 가열하기 위하여 시동될 필요가 없는, 상대적으로 긴 시간 기간을 제공할 수 있다. 열전 소자(112)에 의해 제공되는 가열 없이, 엔진(13)은 그렇지 않으면 엔진이 필요하지 않은, 예를 들면 차량을 구동하는 동안에 객실을 가열하기 위한 목적으로 시동될 필요가 있을 수 있다.Also as described herein, when the engine 13 is stopped in a micro-hybrid or hybrid vehicle, the engine 13 will be cooled while stopped. As the engine 13 is cooled, the liquid cooling water will correspondingly fall in temperature. In the stationary cold heating system and / or the stationary heating system, heat is provided to the room when the temperature of the engine 13 is reduced and not enough to heat the room. The controller provides electrical energy to the thermoelectric elements 112 that generate heat gradients and transfer heat from the ends of the thermoelements 112 to the air channels 54. The liquid cooling water in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuits by a pump (not shown, for example, an electric pump) in the engine 13. The liquid cooling water in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuits by a pump (not shown) in the engine 13. [ In alternate embodiments, the pump may be located external to the engine 13. The valve 145 is opened and the working fluid circuit 30 is connected to the thermoelectric element 112 via the thermal circuits 131 and 141 which thermally connect the thermoelectric element 112 and the engine 13 via the thermal circuit 21. [ 112). The valves 125, 165, and 36 may be closed during the stationary cold heating type heating mode. In some embodiments, the low temperature core 40 is not needed during the stationary cold heating or heating mode, since the air flow into the cabinet is heated. Thus, the temperature control system 102 may be a micro-hybrid or hybrid It can provide a relatively long time period that does not need to be started to heat the air flow in the system. Without heating provided by the thermoelectric element 112, the engine 13 may need to be started for the purpose of heating the room while driving the vehicle, for example, which otherwise would not require an engine.

도 26b는 엔진(15)이 정지된 동안에 마이크로-하이브리드 또는 하이브리드 시스템을 위한 가열 방식에서 단순화된 제어 전략을 갖는 대안의 실시 예를 도시한다. 예를 들면 정지 차가운 가열 방식, 정지 가열 방식, 및/또는 정지 따뜻한 가열 방식 동안에서와 같이, 엔진(15) 냉각이 필요하지 않을 때, 라디에이터 회로(90)를 통한 흐름이 제한될 수 있다. 열 회로(93)를 통한 냉각수 흐름을 제한하기 위하여, 그리고 하이크로-하이브리드 또는 하이브리드 차량에서 엔진이 정지될 때, 밸브(93)가 닫힐 수 있다. 엔진이 정지된 동안에 냉각수가 라디에이터(17)를 통하여 흐르는 것을 방지함으로써, 주변으로의 잔류 열의 손실이 경감될 수 있다. 컨트롤러는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 단부로부터 공기 채널(54)에 열을 전달하는 열전 소자(112)에 전기 에너지를 제공한다. 펌프(55, 예를 들면, 전기 펌프)는 액체 냉각수를 작동 유체 회로(30)와 라디에이터 회로(90) 내로 이동시킨다. 액추에이터(31)는 작동 유체 회로(30)를 개방할 수 있다. 작동 유체 회로(30)는 열교환기(116) 및 열전 소자(112)와 유체 소통된다. 액추에이터(32)는 엔진(15)과 냉각수의 잔류 열을 흡수하기 위하여 가열 동안에 엔진(15)에 다시 이르게 하는 열 회로(37)에 작동 유체 회로(30)를 연결한다. 엔진이 정지된 동안에 엔진(15)과 냉각수의 잔류 열이 떨어짐에 따라, 열전 소자(112)는 엔진(15)이 상대적으로 긴 시간 기간 동안에 정지된 채로 남아있는 것을 허용하도록 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 채널로 계속 열을 전달할 수 있다.Fig. 26 (b) shows an alternative embodiment with a simplified control strategy in a heating mode for a micro-hybrid or hybrid system while the engine 15 is stationary. The flow through the radiator circuit 90 may be limited when cooling of the engine 15 is not required, such as during a stationary cold heating mode, a stationary heating mode, and / or a stationary warm heating mode, for example. In order to limit the flow of cooling water through the heat circuit 93 and when the engine is stopped in a hybrid-hybrid or hybrid vehicle, the valve 93 may be closed. By preventing the cooling water from flowing through the radiator 17 while the engine is stopped, loss of residual heat to the surroundings can be reduced. The controller provides electrical energy to the thermoelectric elements 112 that generate heat gradients and transfer heat from the ends of the thermoelements 112 to the air channels 54. A pump 55 (e.g., an electric pump) moves the liquid cooling water into the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90. The actuator 31 can open the working fluid circuit 30. [ The working fluid circuit 30 is in fluid communication with the heat exchanger 116 and the thermoelectric element 112. The actuator 32 connects the working fluid circuit 30 to the heat circuit 37 which again leads to the engine 15 during heating to absorb the residual heat of the engine 15 and cooling water. As the residual heat of the engine 15 and the coolant falls off while the engine is stopped, the thermoelectric element 112 is brought into contact with the thermoelectric element 112 to allow the engine 15 to remain stationary for a relatively long period of time. Heat can be continuously transferred from the heating end to the air channel.

열교환기(116) 및 열전 소자(112)는 HVAC 시스템(62) 내에 배치된다. 이러한 방식으로, 열전 소자(112)에 의해 객실로 들어오는 공기 흐름에 전달되는 열 에너지는 엔진(15)과 열 소통되는 냉각수에 전달된다. 엔진(15)이 웜업될 때, 열전 소자(112)는 객실로 들어오는 공기 흐름의 단독 또는 전체가 열 에너지원일 수 있다. 엔진(15)이 여전히 웜업되는 동안에 비록 냉각수가 열교환기(116)와 엔진(15)을 포함하는 열 회로들을 통하여 순화하더라도, 엔진(15)으로부터의 열 에너지는 거의 제거되지 않는다.Heat exchanger 116 and thermoelectric element 112 are disposed within HVAC system 62. In this manner, the thermal energy transferred to the airflow entering the passenger compartment by the thermoelectric element 112 is transferred to the cooling water in thermal communication with the engine 15. [ When the engine 15 is warmed up, the thermoelectric element 112 may be a single or all of the air flow entering the cabin may be a source of heat energy. The thermal energy from the engine 15 is hardly removed even if the cooling water is purified through the heat exchanger 116 and the heat circuits including the engine 15 while the engine 15 is still warmed up.

일부 실시 예들에서, 열전 소자(116)의 일부는 열교환기(112)의 일부 일부일 수 있으며, 이는 시스템(102)을 더 단순화한다. 그러한 특정 실시 예들에서, 온도 제어 시스템(102)은 하나 또는 그 이상의 액추에이터, 바이패스 밸브(31), 및/또는 하나 또는 그 이상의 선택기 밸브(32)를 작동시킴으로써 가열과 냉각 방식 사이를 전환할 수 있다. 그러한 특정 실시 예들에서, 온도 제어 시스템(102)은 두 개 또는 수 개의 액추에이터를 사용하여 가열과 냉각 방식 사이를 전환하도록 구성된다. 바이패스 밸브(31)는 작동 유체 회로(30)가 우회되는지를 제어할 수 있다. 선택기 밸브(32, 밸브(31)와 함께)는 액체 냉각수가 엔진(15)과 열 소통되는지 또는 액체 냉각수가 보조 열교환기(40)와 열 소통되는지를 제어할 수 있다.In some embodiments, a portion of the thermoelectric element 116 may be part of the heat exchanger 112, which further simplifies the system 102. In such specific embodiments, the temperature control system 102 can switch between heating and cooling modes by operating one or more actuators, a bypass valve 31, and / or one or more selector valves 32 have. In such specific embodiments, the temperature control system 102 is configured to switch between heating and cooling schemes using two or several actuators. The bypass valve 31 can control whether the working fluid circuit 30 is bypassed. The selector valve 32 (together with the valve 31) can control whether the liquid cooling water is in thermal communication with the engine 15 or the liquid cooling water is in communication with the auxiliary heat exchanger 40.

일단 엔진이 충분히 따뜻하면, 엔진(15)으로부터의 열 에너지는 작동 유체 회로(30) 내의 냉각수를 가열하도록 사용된다. 엔진(15)이 냉각수에 충분한 열을 제공할 때, 열교환기(116)는 또한 작동 유체 회로(30) 내의 가열된 냉각수로부터 공기 흐름으로 열 에너지를 전달함으로써 채널(54) 내의 공기 흐름을 가열하기 시작한다. 따라서, 객실로 들어오는 공기 흐름은 일단 엔진(15)이 따뜻해지면 엔진(15)과 열전 소자(112) 모두로부터 열 에너지를 받는다. 일 실시 예에서, 냉각수는 시동부터 엔진(15)이 완전히 따뜻할 때까지 열교환기(116)와 열전 소자(112) 모두를 통하여 흐를 수 있다. 시동 동안에, 열교환기(116)는 공기 흐름에 어떠한 열 에너지도 전달되지 않는데 그 이유는 엔진(15) 및 그 결과로서 열교환기(116)를 통하여 흐르는 냉각수가 상대적으로 차갑기 때문이다. 일단 엔진(15)이 따뜻해지면, 엔진(15)은 작동 유체 회로(30)와 열교환기(116)를 거쳐 공기 채널(19)과 열 소통되는 단독 열원일 수 있다. 컨트롤러는 냉각수가 열전 소자(112)를 통하여 계속 흐르더라도 또한 열전 소자(112)에 공급되는 전기 에너지를 중단시킬 수 있다. 엔진(15)이 충분한 온도일 때, 열전 소자(112)는 차단될 수 있으며, 열전 소자(112)에 공급되는 전기 에너지는 보존될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 컨트롤러는 추가적인 가열을 제공하기 위하여 적절히 열전 소자(112)에 전기 에너지를 계속 공급할 수 있다.Once the engine is sufficiently warm, the thermal energy from the engine 15 is used to heat the cooling water in the working fluid circuit 30. [ When the engine 15 provides sufficient heat for the cooling water, the heat exchanger 116 also conveys the heat energy from the heated cooling water in the working fluid circuit 30 to the air stream to heat the air flow in the channel 54 Start. Thus, the airflow entering the cabinets receives thermal energy from both the engine 15 and the thermoelectric elements 112 once the engine 15 is warmed. In one embodiment, the cooling water can flow through both the heat exchanger 116 and the thermoelectric elements 112 from startup to the time when the engine 15 is completely warm. During start-up, the heat exchanger 116 does not transfer any heat energy to the air flow because the coolant flowing through the engine 15 and consequently the heat exchanger 116 is relatively cool. Once the engine 15 is warmed up, the engine 15 may be the sole heat source in thermal communication with the air channel 19 via the working fluid circuit 30 and the heat exchanger 116. The controller can interrupt the electrical energy supplied to the thermoelectric element 112 even if the cooling water continues to flow through the thermoelectric element 112. [ When the engine 15 is at a sufficient temperature, the thermoelectric element 112 can be shut off and the electric energy supplied to the thermoelectric element 112 can be conserved. In some embodiments, the controller may continue to supply electrical energy to thermoelectric element 112 as appropriate to provide additional heating.

도 27은 단순화된 제어 전략을 갖는 대안의 실시 예들 도시한다. 도 27은 또한 "냉각 방식"으로서 언급될 수 있는, 제 2 방식에서 온도 제어 시스템(102)의 일 실시 예를 도시한다. 이러한 방식은 종래의, 마이크로-하이브리드, 또는 하이브리드 차량에서 사용될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 이러한 방식에서의 냉각에 의해, 엔진(13)은 객실을 냉각시키는데 필요하지 않을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 엔진(13)은 냉각 방식 동안에 긴 시간 기간 동안 정지된 채로 남아 있거나 또는 정지된 채로 남을 수 있다. 개시된 실시 예들은 예를 들면 하이브리드 차량 내의 전기 압축기 시스템에 의해 제공되는 냉각을 대체하거나 또는 보충할 수 있다. 냉각 방식에서, 시스템(102)은 열전 소자(112)를 거쳐 공기 흐름으로부터 저온 코어(40)로 열을 전달함으로써 HVAC 시스템(62) 내의 공기 흐름을 냉각한다. 액추에이터(31)는 열교환기(116)로의 작동 유체 회로(30)를 통한 냉각수 흐름을 선택적으로 닫는다. 라디에이터 회로(90) 및 열 컨트롤러(93)는 시스템(102)과는 독립적일 수 있는, 펌프(55)를 거쳐 엔진(13)이 차갑도록 유지시킨다. 펌프(53)는 열전 소자(112)로부터 저온 코어(40)로 열 에너지를 전달하는 냉각 회로(50)를 통한 냉각수 흐름을 허용한다. 저온 코어 또는 보조 열교환기(40)는 공기 흐름을 냉각하는데 도움을 주도록 구성된다. 시스템(102)의 일부로서, 히트 싱크 회로 또는 냉각 회로(50)는 열전 소자(112)가 저온 코어(40)와 열 소통되도록 구성된다. 이러한 구성에서 엔진(15)은 냉각수 시스템에 의해 우회되고 열교환기(116) 또는 열전 소자(112)와 열 소통되지 않는다. 따라서, 냉각 회로(50) 및 보조 열교환기(40)는 효율적인 방식으로 열전 소자(112)로부터 열을 전달한다.Figure 27 illustrates alternative embodiments with a simplified control strategy. 27 illustrates one embodiment of a temperature control system 102 in a second manner, which may also be referred to as a "cooling mode ". This approach can be used in conventional, micro-hybrid, or hybrid vehicles. By cooling in this manner as described herein, the engine 13 may not be needed to cool the room. In some embodiments, the engine 13 may remain stationary or remain stationary for a long period of time during the cooling mode. The disclosed embodiments may replace or supplement cooling provided by, for example, an electric compressor system in a hybrid vehicle. In the cooling mode, the system 102 cools the airflow in the HVAC system 62 by transferring heat from the air flow through the thermoelectric element 112 to the cold core 40. The actuator 31 selectively closes the cooling water flow through the working fluid circuit 30 to the heat exchanger 116. The radiator circuit 90 and the thermal controller 93 keep the engine 13 cool by way of the pump 55 which may be independent of the system 102. [ The pump 53 allows cooling water flow through the cooling circuit 50 that transfers thermal energy from the thermoelectric element 112 to the low temperature core 40. The cold core or the auxiliary heat exchanger (40) is configured to help cool the air flow. As part of the system 102, the heat sink circuit or cooling circuit 50 is configured such that the thermoelectric element 112 is in thermal communication with the low temperature core 40. In this configuration, the engine 15 is bypassed by the cooling water system and is not in heat communication with the heat exchanger 116 or the thermoelectric element 112. Thus, the cooling circuit 50 and the auxiliary heat exchanger 40 transfer heat from the thermoelectric elements 112 in an efficient manner.

열전 소자(112)는 가열 방식들에서 사용되는 극성과 반대의 극성으로 전기 에너지를 받는다. 반대편 극성의 전기 에너지가 열전 소자(112)에 적용될 때, 열 구배의 방향은 역전된다.승객 공기 채널(19)의 공기 흐름에 열 또는 열 에너지를 제공하는 대신에, 열전 소자(112)는 공기 흐름으로부터 떨어져 보조 열교환기(40)와 열 소통되는, 열 회로(141)에 열 에너지를 전달함으로써, 공기 흐름을 냉각한다. 냉각 회로(50)와 보조 열교환기(40)는 열 에너지의 더 효율적인 전달을 제공하기 위하여 열전 소자(112)에 근접하게 위치될 수 있다. 바람직하게는, 저온 코어 또는 보조 열교환기(40)는 공기 흐름 또는 열을 소멸시키는 다른 소스에 노출된다. 공기 흐름이 증발기(58)를 통과하는 동안에, 증발기 시스템(즉, 냉장 사이클 시스템)은 증발기(58)가 실질적으로 공기 흐름의 열 에너지에 영향을 미치지 않는(예를 들면, 증발기가 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하지 않는) 것과 같이 불활성화될 수 있다.The thermoelectric element 112 receives electrical energy in a polarity opposite to the polarity used in the heating schemes. Instead of providing heat or thermal energy to the air flow of the passenger air channel 19, the thermoelectric element 112 may be in the form of air By passing thermal energy away from the flow to the heat circuit 141, which is in thermal communication with the auxiliary heat exchanger 40, it cools the air flow. The cooling circuit 50 and the auxiliary heat exchanger 40 may be positioned proximate the thermoelectric elements 112 to provide a more efficient transfer of thermal energy. Preferably, the cryogenic core or ancillary heat exchanger 40 is exposed to an air stream or other source of heat dissipation. While the airflow is passing through the evaporator 58, the evaporator system (i.e., the refrigeration cycle system) is configured such that the evaporator 58 does not substantially affect the thermal energy of the airflow (e.g., And does not absorb energy).

일부 실시 예들에서, 냉각 방식 동안에, 증발기(58)는 객실로 들어오기 전에 적어도 부분적으로 또는 완전하게 쾌적 공기를 냉각하도록 사용될 수 있다. 예를 들면 하이브리드 차량에서와 같은, 일부 실시 예들에서, 증발기(58)는 전기 압축기를 갖는 압축기 기반 냉동 시스템의 일부분일 수 있다. 증발기(58)는 공기 흐름이 증발기를 통과하고 열전 소자(112)에 도달하기 전에 습기를 제거하도록 구성될 수 있다. 또한, 열전 소자(112)는 복수의 채널(52, 54) 중 하나 내에 위치될 수 있다. 블렌드 도어(56)는 공기 흐름이 열전 소자(112)가 위치되는 채널(54) 내로 선택적으로 향하거나 또는 쾌적 공기를 열전 소자(112)를 우회하는 채널(52) 내로 향하도록 구성될 수 있다. 가열 방식들과 유사하게, 냉각 방식에서, 블렌드 도어(56)는 채널들(52, 54)을 통하여 얼마나 많은 공기 흐름이 허용되는지를 조정함으로써 냉각의 비율을 조정할 수 있다. 대안으로서, 열전 소자(112)는 개별 채널들의 사용 없이 전체 공기 흐름으로부터 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 따라서, 열전 소자(112)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하는 증발기(58)와 함께 열 에너지를 흡수함으로써 추가적인 냉각을 제공할 수 있다.In some embodiments, during the cooling mode, the evaporator 58 may be used to at least partially or completely cool the comfort air before entering the cabin. In some embodiments, such as, for example, in a hybrid vehicle, the evaporator 58 may be part of a compressor-based refrigeration system having an electric compressor. The evaporator 58 may be configured to remove moisture before the air stream passes through the evaporator and reaches the thermoelectric element 112. [ In addition, the thermoelectric element 112 may be located in one of the plurality of channels 52, 54. The blend door 56 may be configured to direct air flow selectively into the channel 54 where the thermoelement 112 is located or into the channel 52 that bypasses the thermoelement 112 with pleasant air. Similar to the heating schemes, in the cooling mode, the blend door 56 can adjust the rate of cooling by adjusting how much air flow is allowed through the channels 52, Alternatively, thermoelectric element 112 may be configured to transfer heat from the entire air stream without the use of discrete channels. Thus, the thermoelectric element 112 can provide additional cooling by absorbing thermal energy with an evaporator 58 that absorbs thermal energy from the air stream.

일부 실시 예들에서, 열 저장 장치(123)는 HVAC 시스템(102)에 결합된다. 도 27에 도시된 것과 같이, 열 저장 장치(123)는 증발기(58)에 결합될 수 있거나 또는 증발기(58)의 일부일 수 있다. 경량 증발기와 함께, 예를 들면 증발기(58), 열교환기(116), 및/또는 열전 소자(112)의 상류 또는 하류와 같이, HVAC 시스템(101)을 따라 어디든지 위치될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 냉각 방식 동안에, 서로 다른 배치들을 제공하기 위하여 열 저장 장치(123)는 제 1 또는 제 2 채널(52, 54) 내에 위치될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 내연기관이 구동되고 압축기 기반 냉동 시스템에 전력을 제공하는 동안에 열 저장 장치(123) 내에 열 에너지를 저장하기 위하여 압축기 기반 냉동 시스템이 사용될 수 있다. 여기서 설명되는 것과 같이 내연기관이 정지될 때, 열 에너지 저장 장치(123) 내의 열 에너지는 엔진이 시동될 필요 없이 더 긴 시간 기간 동안 냉각을 제공하도록 사용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 긴 엔진 정지 시간을 제공하기 위하여 가열 방식들 동안에 동일한 개념들이 열 저장 장치(123)를 사용하는데 적용될 수 있다.In some embodiments, thermal storage device 123 is coupled to HVAC system 102. 27, the heat storage device 123 may be coupled to the evaporator 58 or may be part of the evaporator 58. [ May be located along with the lightweight evaporator anywhere along the HVAC system 101, such as upstream or downstream of the evaporator 58, the heat exchanger 116, and / or the thermoelectric element 112, for example. During the cooling mode as described herein, the heat storage device 123 may be located within the first or second channel 52, 54 to provide different arrangements. In some embodiments, a compressor-based refrigeration system may be used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the internal combustion engine is driven and provides power to the compressor-based refrigeration system. When the internal combustion engine is shut down as described herein, the thermal energy in the thermal energy storage device 123 can be used to provide cooling for a longer time period without the need for the engine to be started. In some embodiments, the same concepts may be applied to the use of the thermal storage device 123 during heating schemes to provide a long engine downtime.

도 26a-b 및 27의 실시 예들에서, HVAC 시스템(62)은 블렌드 도어(56) 또는 객실로 이르게 하는 서로 다른 채널(52, 54) 내로 공기 흐름을 향하도록 구성되는 다른 장치를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 블렌드 도어(56), 및 열교환기(116)와 열전 소자(112)의 위치는 가열 또는 냉각의 비율들을 변경하기 위하여 위의 도 21-25의 실시 예들을 위하여 설명된 것과 같이 유사한 설정으로 구성될 수 있다. 또한, 가열 또는 냉각 동안에 위의 도 21-25의 실시 예들을 위하여 설명된 것과 같이 증발기(58) 및 서리 제거가 또한 제공될 수 있다.In the embodiments of Figures 26A-B and 27, the HVAC system 62 may include other devices configured to direct air flow into the blend doors 56 or into different channels 52, 54 leading to the cabin . In these embodiments, the position of the blend door 56, and the heat exchanger 116 and thermoelectric element 112 may be adjusted as described for the embodiments of FIGS. 21-25 above to change the rates of heating or cooling Can be configured with similar settings. Also, during heating or cooling, evaporator 58 and defrosting may also be provided, as described for the embodiments of Figs. 21-25 above.

도 28a는 HVAC 시스템(62)의 바람직한 실시 예를 도시한다. HVAC 시스템(62)은 승객 공기 채널(19), 공기 펌프(57), 증발기(58), 열교환기(116), 및 열전 소자(112)를 포함한다. 공기 팬(57)은 공기 흐름 화살표(118)에 의해 나타낸 것과 같이 승객 공기 채널(19)을 통한 공기 흐름(118)을 끌어당긴다. 일 실시 예에서, 공기 흐름(118)은 앞 유리, 상부 및/또는 하부 벤트를 통하여 객실에 도달하기 위하여 증발기(58)를 통과하고, 그리고 나서 열교환기(116)를 통과하며, 마지막으로 열전 소자(112)를 통과한다. 승객 공기 채널(19),증발기(58), 열교환기(116), 및 열전 소자(112)는 도 2-31c에 도시된 실시 예들 및 여기서 설명되는 실시 예들과 관련하여 설명된 것과 같이 기능을 할 수 있다.Figure 28A shows a preferred embodiment of an HVAC system 62. [ The HVAC system 62 includes a passenger air channel 19, an air pump 57, an evaporator 58, a heat exchanger 116, and a thermoelectric element 112. The air fan 57 draws the air flow 118 through the passenger air channel 19 as shown by the air flow arrow 118. In one embodiment, the air stream 118 passes through the evaporator 58 to reach the room through the windshield, top and / or bottom vent, then through the heat exchanger 116, (112). The passenger air channel 19, the evaporator 58, the heat exchanger 116 and the thermoelectric element 112 function as described in connection with the embodiments shown in Figures 2-31C and the embodiments described herein. .

도 28b는 액체 대 공기 열전 소자(112)와 관련하여 위에 설명된 어떠한 실시 예들에서도 사용될 수 있는 바람직한 열전 소자(112)를 도시한다. 위에 설명된 도 28a의 실시 예는 작동 유체(122)와 쾌적 공기(118) 사이에서 개별적으로 또는 조합하여 열 에너지를 전달할 수 있는 4개의 액체 대 공기 열전 소자 유닛(112)을 갖는다. 도 28b는 바람직한 열전 소자 유닛(112)의 일부 기능 소자들을 도시한 부분 단면도이다. 일부 실시 예들에서, 시스템 컨트롤러는 전기 연결부(117)를 거쳐 열전 소자(112)에 제 1 극성으로 전력을 공급한다. 액체 냉각수(122)는 냉각수 회로 인터페이스(141)를 거쳐 열전 소자(112)로 들어간다. 열전 소자(112)는 모세관들 또는 튜브들(119) 및 하나 또는 그 이상의 공기-면 열교환기(113) 사이에 배치되는 열전소자들(114)과 실질적으로 열 소통되는 액체 냉각수(122)를 전달하기 위한 모세관들 또는 튜브들(19)을 포함한다. 열전 소자(112)가 공기 흐름(118)을 가열하는지 또는 냉각하는지에 따라, 열전소자들(114)은 냉각수로부터 열 에너지를 빼내거나 또는 냉각수 내로 에너지를 침착시킨다.Figure 28B shows a preferred thermoelectric element 112 that may be used in any of the embodiments described above with respect to the liquid-to-air thermoelectric element 112. [ The embodiment of Fig. 28a described above has four liquid-to-air thermoelectric element units 112 capable of transferring thermal energy individually or in combination between the working fluid 122 and the comfortable air 118. Fig. 28B is a partial cross-sectional view showing some functional elements of a preferable thermoelectric element unit 112. Fig. In some embodiments, the system controller powers thermoelectric element 112 via electrical connection 117 at a first polarity. The liquid cooling water 122 enters the thermoelectric element 112 via the cooling water circuit interface 141. Thermoelectric element 112 conveys liquid cooling water 122 that is in thermal communication with thermoelectric elements 114 disposed between capillaries or tubes 119 and one or more air- Or capillaries or tubes (19) for use. Depending on whether the thermoelectric element 112 heats or cools the air stream 118, the thermoelectric elements 114 draw thermal energy from the cooling water or deposit energy into the cooling water.

일부 가열 방식 구성들에서, 열전소자들(114)은 냉각수 회로 인터페이스(141)를 거쳐 공급되는 액체 냉각수로부터 쾌적 공기(119) 내로 열 에너지를 펌핑한다. 열전 소자(112)는 쾌적 공기(118) 가열을 용이하게 하는 열전소자들(114) 내로의 열 에너지 전달의 방향을 야기하는, 전기 연결부(117)를 거쳐 제 1 극성으로 전류를 받는다. 열 전도성 재료(115)가 모세관들 또는 튜브들(119)을 통하여 흐르는 액체 냉각수 및 열전소자들(114) 사이에 열 에너지를 전달할 수 있다. 열전소자들(114)은 전도성 재료(115)의 일 면 또는 양면 상에 위치될 수 있다. 열전소자들(114)은 전도성 재료(115) 및 또한 전도성 재료(115)의 일 면 또는 양면 상에 위치될 수 있는, 공기-면 열교환기(113) 사이에 열 에너지를 펌핑한다. 공기-면 열교환기(113)는 핀(fin)들 혹은 열교환기(113) 주위를 흐르거나 및/또는 열교환기(113)를 통하여 흐르는 쾌적 공기(118)에 열 에너지를 전달하기 위한 다른 적절한 구조체들을 포함할 수 있다.In some heating scheme configurations, the thermoelectric elements 114 pump thermal energy from the liquid cooling water supplied via the cooling water circuit interface 141 into the comfort air 119. The thermoelectric element 112 is subjected to a first polarity current through an electrical connection 117 which causes the direction of thermal energy transfer into the thermoelectric elements 114 facilitating the heating of the comfortable air 118. The thermally conductive material 115 may transfer thermal energy between the liquid cooling water and the thermoelectric elements 114 flowing through the capillaries or tubes 119. The thermoelectric elements 114 may be located on one side or both sides of the conductive material 115. The thermoelectric elements 114 pumped thermal energy between the air-surface heat exchanger 113, which may be located on one side or both sides of the conductive material 115 and also the conductive material 115. The air-surface heat exchanger 113 may include other suitable structures for flowing heat around the fins or heat exchanger 113 and / or the cool air 118 flowing through the heat exchanger 113 Lt; / RTI >

일부 냉각 방식 구성들에서, 열전소자들(114)은 쾌적 공기(118)로부터 액체 냉각수(122) 내로 열 에너지를 펌핑한다. 열전 소자(112)는 쾌적 공기(118) 냉각을 용이하게 하는 열전소자들(114) 내로의 열 에너지 전달의 방향을 야기하는, 전기 연결부(117)를 거쳐 가열 방식에서 사용되는 제 1 극성 반대편의 제 2 극성으로 전류를 받는다. 공기-면 열교환기(113)는 쾌적 공기(118)를 열전소자들(114)의 제 1 표면과 실질적으로 열 소통되도록 위치시킨다. 열전 소자들(114)은 전도성 재료(115) 내로 열 에너지를 펌핑한다. 전도성 재료(115)는 액체 냉각수(122)를 열전소자들(114)의 제 2 표면과 실질적으로 열 소통되도록 위치시키며, 이는 열 에너지가 액체 냉각수(122) 내로 쉽게 들어가도록 허용한다.In some cooling scheme configurations, the thermoelectric elements 114 pump thermal energy from the comfort air 118 into the liquid cooling water 122. [ The thermoelectric element 112 is electrically connected to the first polarity opposite to the first polarity used in the heating scheme via the electrical connection 117, which causes the direction of thermal energy transfer into the thermoelectric elements 114, And receives a current of a second polarity. The air-surface heat exchanger (113) places the comfortable air (118) in substantial thermal communication with the first surface of the thermoelectric elements (114). The thermoelectric elements 114 pump the thermal energy into the conductive material 115. The conductive material 115 places the liquid cooling water 122 in a substantially thermal communication with the second surface of the thermoelectric elements 114, which allows thermal energy to easily enter the liquid cooling water 122.

도 29는 디젤 엔진을 갖는 차량에서 사용될 수 있는 특정 온도 제어 시스템 실시 예들을 위하여 시간 기간에 따른 가능한 객실 히터 출력 온도들을 도시한 그래프이다. 그래프는 기준선(baseline) 30분 기간에 대한 공기 온도 프로파일(501), 30분 기간에 대한 전기적 정 온도 계수 히터 공기 온도 프로파일(502), 및 30분 기간에 대한 열전 소자 공기 온도 프로파일(503)을 도시한다. 기준선(501)은 엔진이 냉각수 회로를 거쳐 유일한 열원일 때 가능한 공기 온도 추이 곡선을 나타낸다. 기준선 프로파일(501)을 위하여, 객실 공기는 냉각수 회로를 통하여 엔진에 연결되는 열교환기를 통과하는 동안에 가열된다. 정 온도 계수 프로파일(502)은 객실 공기가 냉각수 회로 열교환기뿐만 아니라 1㎾ 정 온도 계수 히터에 의해 가열될 때 가능한 공기 온도 추이 곡선을 나타낸다. 열전 프로파일(503)은 객실 공기가 냉각수 회로 열교환기뿐만 아니라 60W 전력 공급을 갖는 액체 대 공기 열전 소자에 의해 가열될 때 가능한 공기 온도 추이 곡선을 나타낸다. 열전 소자에 의해 제공되는 열은 부분적으로는 열 에너지로의 전기 에너지의 전환으로부터 및 부분적으로 냉각수 회로로부터 올 수 있다.29 is a graph showing possible room heater output temperatures over time for specific temperature control system embodiments that may be used in a vehicle having a diesel engine. The graph includes an air temperature profile 501 for a baseline 30 minute period, an electrical constant temperature coefficient heater air temperature profile 502 for a 30 minute period, and a thermoelement air temperature profile 503 for a 30 minute period Respectively. The reference line 501 represents a possible air temperature transition curve when the engine is the only heat source via the cooling water circuit. For the baseline profile 501, the room air is heated while passing through a heat exchanger connected to the engine through a cooling water circuit. The constant temperature coefficient profile 502 represents a possible air temperature transition curve when room air is heated by a 1 kW constant temperature coefficient heater as well as a cooling water circuit heat exchanger. The thermoelectric profile 503 represents a possible air temperature transition curve when room air is heated by a liquid-to-air thermoelectric device having a 60W power supply as well as a cooling water circuit heat exchanger. The heat provided by the thermoelectric element can come in part from the conversion of electrical energy into thermal energy and partly from the cooling water circuit.

도 29의 그래프가 도시하는 것과 같이, 기준선(501) 공기 객실 온도는 동일한 공기 객실 온도에 도달하지 않을 뿐만 아니라 시간에 따른 온도의 얕은 상승추세를 갖는다. 얕은 상승추세는 내부 객실 온도가 느린 비율로 증가하는 것을 의미한다. 전기 저항 히터로의 정 온도 계수 곡선(502)은 온도의 가파른 상승추세를 가질 뿐만 아니라 기준선(501)과 비교하여 높은 최종 온도에 도달한다. 이는 쾌적한 승객 차량 환경을 빨리 달성하는데 바람직하다. 그래프는 또한 열전 소자 곡선(503)이 정 온도 계수 곡선(502)과 비교할 때 거의 동등한 온도에 대한 상승추세의 가파름뿐만 아니라 거의 동등한 최종 온도를 갖는다는 것을 나타낸다. 그러나, 열전 소자의 사용은 전기 저항 히터들과 비교하여 더 적은 전력 소비를 야기할 수 있다. 따라서, 객실 공기 온도뿐만 아니라 최종 온도에서의 실질적으로 동일한 증가 비율은 전력을 덜 요구하는 동안에 차량 HVAC 시스템의 일부로서 열전 소자 대 전기 저항 히터를 사용함으로써 달성될 수 있다.As shown in the graph of FIG. 29, the baseline 501 air room temperature does not reach the same air room temperature but also has a shallow upward trend in temperature over time. A shallow upward trend means that the internal room temperature increases at a slow rate. The constant temperature coefficient curve 502 to the electrical resistance heater not only has a steep upward trend in temperature, but also reaches a higher final temperature compared to the baseline 501. This is desirable for achieving a comfortable passenger vehicle environment quickly. The graph also shows that the thermoelectric element curve 503 has a nearly equal final temperature as well as a steepness of the upward trend for temperature that is nearly equal when compared to the constant temperature coefficient curve 502. [ However, the use of thermoelectric elements can result in less power consumption compared to electrical resistance heaters. Thus, the room air temperature as well as substantially the same rate of increase at the final temperature can be achieved by using a thermoelectric-element-resistive heater as part of a vehicle HVAC system while requiring less power.

도 30a-c 및 31a-c는 시간에 따른 엔진의 다양한 열 상태에서 엔진의 시동 및/또는 엔진의 시동/정지 동안에 가열, 냉각, 및 서리 제거 방식에서 온도 제어 시스템의 일 실시 예의 작동을 나타내는 개략도를 도시한다. 엔진의 상태 및 가열, 냉각, 또는 서리 제거 방식을 고려할 때, 온도 제어 시스템은 여기서 설명되는 것과 같이 서로 다른 방식들(예를 들면, 시동 가열 방식 및 종지 냉각 가열 방식)에서 작동하는 것으로 고려될 수 있다. 개략도는 작동 동안에 HVAC 부품들의 정확한 맞물림과 분리 시간 기간을 나타내지 않는 근사치의 도면들이다. 수평 작동 선들은 설명되는 HVAC 부품의 온(on) 또는 오프(off) 상태 혹은 일반적인 부품의 작동을 나타낸다(즉, 공기 흐름 또는 공기 스트림에 열 에너지를 전달하거나 또는 공기 흐름 또는 공기 스트림에 열 에너지를 흡수하는). 작동 선에서의 단계 상승(step up)은 여기서 설명되는 것과 같이 부품의 작동의 전환을 나타낼 수 있다(예를 들면, 부품은 켜지거나, 맞물리거나, 및/또는 열 에너지를 저장하였다). 작동 선에서의 단계 하강(step down)은 여기서 설명되는 것과 같이 부품의 작동의 전환을 나타낼 수 있다(예를 들면, 부품은 꺼지거나, 분리되거나, 및/또는 열 에너지를 소모하였다). 평평하거나 또는 직선의 수평 작동은 일반적으로 부품의 일정한 작동을 나타낼 수 있다. 여기서 설명되는 작동들은 종래 차량, 마이크로-하이브리드 차량, 하이브리드 차량, 및/또는 플러그-인 차량에 적용될 수 있다. 예를 들면, 전기 압축기가 없는 하이브리드 및 플러그-인 하이브리드 차량을 위하여, 시동 정지 엔진 작동들은 하이브리드 및 플러그-인 하이브리드 차량(뿐만 아니라 종래 차량 및 마이크로-하이브리드 차량)에 일반적인 시동 정지 작동 동안에 적용될 수 있다.Figures 30A-C and 31A-C are schematic diagrams illustrating the operation of one embodiment of a temperature control system in a heating, cooling, and defrosting mode during engine start-up and / or engine start / stop in various heat states of the engine over time / RTI > Considering the state of the engine and the manner of heating, cooling, or defrosting, the temperature control system can be considered to operate in different manners (e.g., the start-up heating system and the cascade cooling heating system) have. The schematic is an approximate drawing that does not show the exact engagement and separation time periods of the HVAC components during operation. Horizontal actuation lines represent the on or off state of the HVAC component described or the operation of typical components (ie, conveying thermal energy to the airflow or air stream, or heat energy to the airflow or air stream) Absorbing). A step up in the operating line may indicate a change in operation of the part as described herein (e.g., the part is turned on, engaged, and / or stored thermal energy). A step down in the operating line may indicate a change in operation of the part as described herein (e.g., the part is turned off, disconnected, and / or consumed thermal energy). Horizontal operation of a flat or straight line can generally indicate a constant operation of the part. The operations described herein may be applied to conventional vehicles, micro-hybrid vehicles, hybrid vehicles, and / or plug-in vehicles. For example, for hybrid and plug-in hybrid vehicles without electric compressors, the start-stop engine operations can be applied during hybrid start-stop operations common to hybrid and plug-in hybrid vehicles (as well as conventional and micro-hybrid vehicles) .

도 30a는 엔진의 시동 동안에(예를 들면, 차량이 구동되지 않았고 엔진이 차가운 상태에서 시동되는) 가열 방식에서의 온도 제어 시스템 작동을 도시한다. 도 30a의 가열 방식 동안에, 증발기(58)는 작동하지 않거나 및/또는 증발기(58)가 가열 동안에 작동하지 않는 것을(예를 들면, 증발기는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하지 않는다) 나타내는 작동 선(3018)에 의해 도시된 것과 같이 우회될 수 있다. 도 30a의 가열 방식에서, 엔진이 웜업되고 여전히 차가운 동안에, 즉 차가운 엔진 상태(3010) 동안에, 예를 들면 여기서 설명되고 특히, 도 21에 참조되고 작동 선(3020)에 의해 도시된, 열교환기(116)는 엔진으로부터 열적으로 분리된다. 엔진은 처음 시동될 때, 객실 내의 온도를 충분하게 증가시키는데 충분한 열을 발생시키지 않는다. 차량 엔진은 쾌적 공기를 객실로 제공하기 위하여 필요한 온도로 웜업하는데 수 분 또는 그 이상이 걸린다. 열전 소자(112)는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 작동 선(3024a)에 의해 도시된 것과 같이, 열전 소자(112)는 상태(3010) 동안에 객실로 들어오는 공기 흐름을 위한 단독의 열 에너지원일 수 있다. 만일 온도 제어 시스템에 공기 흐름을 가열하기 위한 열 에너지를 저장할 수 있는 가열 열전 저장장치(thermoelectric storage, TSD, 123a)가 구비될 때, 열전 저장장치(123a, 예를 들면, 열교환기(116)에 열적으로 연결되거나 또는 그 일부일 수 있는 열전 저장장치는))는 처음에는 차갑고 작동 선(3022a)에 의해 나타낸 것과 같이 열 에너지를 저장하지 않거나 또는 최소 열 에너지를 저장한다(엔진이 차갑기 때문에).30A shows the operation of the temperature control system in the heating mode during start-up of the engine (for example, when the vehicle is not driven and the engine is started in a cold state). 30A, the evaporator 58 does not operate and / or does not operate during heating (e. G., The evaporator does not absorb thermal energy from the air stream) 3018). ≪ / RTI > In the heating mode of FIG. 30A, the engine is warmed up and still cold, i. E. During the cold engine condition 3010, a heat exchanger (not shown) 116 are thermally isolated from the engine. When the engine is started for the first time, it does not generate sufficient heat to sufficiently increase the temperature in the passenger compartment. The vehicle engine takes a few minutes or more to warm up to the required temperature to provide pleasant air into the room. The thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to generate a thermal gradient and to transfer heat from the end of the thermoelectric element 112 to the air stream. Thermoelement 112 may be the sole source of heat energy for air flow into the room during state 3010, as shown by actuation line 3024a. When a thermoelectric storage (TSD, 123a) capable of storing thermal energy for heating the air flow is provided in the temperature control system, the temperature of the thermoelectric storage 123a, for example, heat exchanger 116 Thermally connected or otherwise thermally coupled) may initially be cold and do not store or store the minimum thermal energy, as indicated by operating line 3022a (because the engine is cold).

엔진이 여전히 웜업되나, 차갑지 않은 동안에, 즉 웜업 엔진 상태(3012) 동안에, 엔진으로부터의 열 에너지는 여기서 설명되고 특히, 도 21을 참조하여 설명된 것과 같이 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있다. 도 30a의 가열 방식 동안에 상태(3012)에서, 엔진은 공기 흐름에 일부 열을 제공할 수 있으나, 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 되기에는 충분히 따뜻하지 않은, 웜업 온도에 도달하였다. 그러나, 초기 시동 후에, 객실로 들어오는 공기 흐름은 엔진과 열전 소자(112) 모두로부터 열 에너지를 받을 수 있다. 작동 선(3020)에서의 단계 하강에 의해 나타낸 것과 같이, 엔진은 여기서 설명되고 특히, 도 22에 참조된 것과 같이 공기 흐름을 가열하기 위하여 열교환기(116)와 열 소통된다. 동시에, 열교환기(116)를 거쳐 엔진으로부터 전달되는 열 에너지를 보충하기 위하여 열전 소자(112)를 사용하여 더 많은 열 에너지가 공기 흐름에 전달될 수 있다. 따라서, 열전 소자(112)는 상태(3012)에서의 작동 선(3024a)에 의해 나타낸 것과 같이 작동인 채로 남을 수 있다. 또한, 열전 저장장치(123a)는 상태(3012)에서 위쪽으로 경사진 작동 선(3022a)에 의해 나타낸 것과 같이, 엔진이 웜업됨에 따라 열 에너지를 저장하기 시작한다.While the engine is still warmed up, but not cool, i.e., during the warmup engine state 3012, the thermal energy from the engine can be used to heat the coolant in the working fluid circuits as described herein and in particular with reference to FIG. have. During state 3012 during the heating scheme of Figure 30A, the engine has reached a warm-up temperature, which may provide some heat to the air flow, but not warm enough to become the sole source of heat energy for the system. However, after the initial start-up, the airflow entering the cabin can receive thermal energy from both the engine and the thermoelectric elements 112. As shown by the step down in the actuation line 3020, the engine is described herein and in particular is in thermal communication with the heat exchanger 116 to heat the air flow as referenced in FIG. At the same time, more heat energy can be transferred to the air stream using the thermoelectric element 112 to supplement the thermal energy delivered from the engine via the heat exchanger 116. Thus, the thermoelectric element 112 may remain operative as indicated by the actuation line 3024a in state 3012. [ The thermoelectric storage device 123a also begins to store thermal energy as the engine warms up, as indicated by the operating line 3022a, which slopes upwards in state 3012. [

엔진이 웜업되었을 때, 즉 따뜻한 엔진 상태(3014)일 때, 엔진으로부터의 열 에너지는 도 30a의 가열 방식 동안에 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있다. 상태(3014)에서, 엔진은 충분한 온도에 도달하였으며 특히, 도 23을 참조하여 여기서 설명된 것과 같이 시스템을 위한 단독의 열 에너지원일 수 있다. 작동 선(3020)에 의해 표시된 것과 같이, 열교환기(116)는 공기 채널 내의 공기 흐름을 위한 단독 열원이 될 수 있다. 열전 소자(112)는 작동 선(3024a)에서의 단계 하강에 의해 표시된 것과 같이 더 이상 공기 흐름을 가열하지 않도록 분리될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(112)는 맞물린 채로 남을 수 있고 점선의 작동 선(3024b)에 의해 표시된 것과 같이 추가적인 가열을 제공할 수 있다. 엔진이 웜업되었을 때, 열전 저장장치(123a)는 여기서 설명되고 상태(3014)에서 수평을 유지하는 작동 선(3022a)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 가열 방식에서 사용되기 위한 용량으로 열 에너지를 저장할 수 있다.When the engine is warmed up, i.e., in the warm engine state 3014, the thermal energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits during the heating mode of FIG. 30A. In state 3014, the engine has reached a sufficient temperature, and in particular can be the sole source of heat energy for the system as described herein with reference to FIG. As indicated by actuation line 3020, heat exchanger 116 may be the sole heat source for air flow in the air channel. The thermoelectric element 112 can be separated such that it no longer heats the air flow as indicated by the step down in the actuation line 3024a. In some embodiments, the thermoelectric elements 112 may remain engaged and provide additional heating, as indicated by the dotted line 3024b. When the engine is warmed up, the thermoelectric storage device 123a may store thermal energy at a capacity for use in other heating schemes, as illustrated by operating lines 3022a, which are described herein and remain horizontal in state 3014 .

도 30b는 엔진의 시동 동안에 냉각 방식에서 온도 제어 시스템 작동을 도시한다. 냉각 방식 동안에, 작동 선(3018)에 의해 도시된 것과 같이 증발기(58)는 작동되고 맞물린다(예를 들면, 증발기(58)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수한다). 도 30b의 냉각 방식에서, 열교환기(116)는 예를 들면, 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히, 도 24를 참조하고(예를 들면, 열교환기(116)는 냉각 방식에서 우회된다) 작동 선(3020)에 의해 도시된 것과 같이 엔진으로부터 분리될 수 있다. 초기에 예를 들면, 상태(3010)에서 엔진이 방금 시동될 때 객실이 뜨거운 동안에(더운 날에), 추가적인 냉각이 필요할 수 있다. 열전 소자(112)는 작동 선(3024a)에 의해 도시된 것과 같이 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 만일 온도 제어 시스템에 공기 흐름을 냉각하도록 열 에너지를 저장할 수 있는 냉각 열전 저장장치(123b, 예를 들면 증발기(58)에 연결되거나 또는 증발기(58)의 일부인 열전 저장장치)가 구비되면, 열전 저장장치(123b)는 초기에 주변 온도로 존재하나, 증발기(58) 작동과 함께 엔진 시동에서 냉각 용량을 저장하고 시동 상에서 거의 즉시 냉각 용량을 제공하기 시작한다. 차가운 엔진 상태(3010)에서, 열전 저장장치(123b)는 위쪽으로 경사진 작동 선(3022b)에 의해 표시된 것과 같이 냉각 용량을 저장하기 시작할 수 있다.30B shows the operation of the temperature control system in the cooling mode during start-up of the engine. During the cooling mode, the evaporator 58 is actuated and engaged (e.g., the evaporator 58 absorbs heat energy from the air flow) as shown by the operating line 3018. 30B, the heat exchanger 116 may be connected to the outlet of the heat exchanger 116, for example, as described herein and in particular with reference to FIG. 24 (e.g., the heat exchanger 116 is bypassed in the cooling mode) May be disconnected from the engine as shown by the engine < RTI ID = 0.0 > 3020. < / RTI > Initially, for example, in state 3010, additional cooling may be required while the room is hot (on a hot day) when the engine is just started. Thermoelement 112 can receive electrical energy (current) to generate a thermal gradient as shown by actuation line 3024a and to transfer heat from the heated end of thermoelement 112 to the air stream. If a temperature control system is provided with a cooling thermoelectric storage device 123b that is capable of storing thermal energy to cool the air flow, such as a thermoelectric storage device that is connected to the evaporator 58 or that is part of the evaporator 58, The device 123b initially resides at ambient temperature, but with cooling of the evaporator 58 stores the cooling capacity at engine startup and begins to provide cooling capacity almost immediately on startup. In the cold engine condition 3010, the thermoelectric device 123b may begin to store the cooling capacity as indicated by the upwardly sloped operating line 3022b.

엔진이 여전히 웜업되나 차갑지 않은 동안에, 즉 웜업 엔진 상태(3012) 동안에, 열교환기(116)는 작동 선(3020)에 의해 나타낸 것과 같이 도 30b의 냉각 방식 동안에 공기 흐름을 가열하지 않도록 분리된 채로 남는다. 웜업 엔진 상태(3012)에서, 초기 시동 후에, 객실로 들어오는 공기 흐름은 단지 증발기(58)에 의해 냉각될 수 없으며, 작동 선(3018)은 증발기(58)가 상태(3012)에서 맞물린 채로 남아있는 것을 나타낸다. 작동 선(3024a)에서의 단계 하강에 의해 표시된 것과 같이, 열전 소자(112)에 대한 전력은 분리될 수 있으며 열전 소자(112)는 공기 흐름의 냉각을 중단한다. 그러나 추가적인 냉각이 필요할 수 있으며, 열전 소자(112)는 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히, 도 24를 참조하고 작동 선(3024b)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 냉각을 제공하기 위하여 전기 에너지(전류)를 계속해서 받을 수 있다. 또한, 열전 저장장치(123b)는 여기서 설명되고 상태(3012)에서 레벨을 유지하는 작동 선(3022b)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 냉각 방식들에서 사용되도록 하기 위하여 그것의 용량으로 또는 거의 그것의 용량으로 냉각 용량을 저장할 수 있다.During the warm up engine condition 3012, the heat exchanger 116 remains separated so as not to heat the air flow during the cooling mode of FIG. 30b, as indicated by the operating line 3020, while the engine is still warmed up or cold . In the warm-up engine state 3012, after the initial start-up, the airflow entering the cabin can not be cooled only by the evaporator 58, and the operating line 3018 is closed when the evaporator 58 remains engaged in the state 3012 . As indicated by the step down in actuation line 3024a, the power to thermoelectric element 112 can be isolated and thermoelectric element 112 stops cooling the air flow. However, additional cooling may be required and thermoelectric element 112 may be used to provide electrical energy (current < RTI ID = 0.0 > ) Can continue to receive. In addition, the thermoelectric storage device 123b can be used as it is described herein and to be used in other cooling schemes, as indicated by the operating line 3022b, which maintains a level in state 3012, The cooling capacity can be saved.

엔진이 웜업되었을 때, 즉 따뜻한 엔진 상태(3014)일 때, 열교환기(116)는 작동 선(3020)에 의해 나타낸 것과 같이 도 30b의 냉각 방식 동안에 공기 흐름을 가열하지 않도록 분리된 채로 남는다. 상태(3014)에서, 객실로 들어오는 공기 흐름은 단지 증발기(58)에 의해 냉각될 수 있으며, 작동 선(3018)은 증발기(58)가 상태(3014)에서 맞물린 채로 남아있는 것을 나타낸다. 작동 선(3024a)에 의해 표시된 것과 같이, 열전 소자(112)에 대한 전력은 분리된 채로 남을 수 있으며 열전 소자(112)는 공기 흐름을 냉각하지 않는다. 그러나 추가적인 냉각이 필요할 수 있으며, 열전 소자(112)는 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히, 도 24를 참조하고 작동 선(3024b)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 냉각을 제공하기 위하여 전기 에너지(전류)를 계속해서 받을 수 있다. 또한, 열전 저장장치(123b)는 여기서 설명되고 상태(3012)에서 레벨을 유지하는 작동 선(3022b)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 냉각 방식들에서 사용되도록 하기 위하여 그것의 용량으로 또는 거의 그것의 용량으로 냉각 용량을 저장할 수 있다.When the engine is warmed up, i.e., in the warm engine state 3014, the heat exchanger 116 remains separated so as not to heat the air flow during the cooling mode of Figure 30b, as indicated by the operating line 3020. [ In state 3014, the airflow entering the cabin can only be cooled by the evaporator 58, and the operating line 3018 indicates that the evaporator 58 remains engaged in state 3014. As indicated by the actuation line 3024a, the power for the thermoelectric element 112 may remain isolated and the thermoelectric element 112 does not cool the air flow. However, additional cooling may be required and thermoelectric element 112 may be used to provide electrical energy (current < RTI ID = 0.0 > ) Can continue to receive. In addition, the thermoelectric storage device 123b can be used as it is described herein and to be used in other cooling schemes, as indicated by the operating line 3022b, which maintains a level in state 3012, The cooling capacity can be saved.

도 30c는 엔진의 시동 동안에 서리 제거 방식에서의 온도 제어 시스템 작동을 도시한다. 도 30c의 서리 제거 방식 동안에, 작동 선(3018)에 의해 도시된 것과 같이 증발기(58)가 작동되고 맞물린다(예를 들면, 증발기(58)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수한다). 엔진이 웜업되고 여전히 차가운 상태 동안에, 즉 차가운 엔진 상태(3010) 동안에, 열교환기(116)는 예를 들면, 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히, 도 21을 참조하고 작동 선(3020)에 의해 도시된 것과 같이, 엔진으로부터 열적으로 분리된다. 엔진이 처음 시동될 때, 엔진은 공기 흐름의 온도를 충분히 증가시키는데 충분한 열을 발생시키지 않는다. 열전 소자(112)는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 서리 제거 방식을 위한 작동 선(3024a)에 의해 도 30c에 도시된 것과 같이, 열전 소자(112)는 상태(3010)에서 객실에 들어오는 공기 흐름을 위한 단독의 열원일 수 있다. 만일 온도 제어 시스템에 공기 흐름을 가열하도록 열 에너지를 저장할 수 있는 열전 저장장치(123a, 예를 들면 증발기(58)에 열적으로 연결되거나 또는 증발기(58)의 일부인 열전 저장장치)가 구비되면, 열전 저장장치(123a)는 작동 선(3022a)에 의해 표시되는 것과 같이 초기에 차갑고 열 에너지를 저장하지 않거나 또는 최소 열 에너지를 저장한다(엔진이 차갑기 때문에). 만일 온도 제어 시스템에 공기 흐름을 냉각하도록 열 에너지를 저장할 수 있는 냉각 열전 저장장치(123b, 예를 들면 증발기(58)에 연결되거나 또는 증발기(58)의 일부인 열전 저장장치)가 구비되면, 열전 저장장치(123b)는 초기에 주변 온도로 존재하나 증발기(58) 작동과 함께 엔진 시동에서 냉각 용량을 저장하고 시동 상에서 거의 즉시 냉각 용량을 제공하기 시작한다. 차가운 엔진 상태(3010)에서, 열전 저장장치(123b)는 위쪽으로 경사진 작동 선(3022b)에 의해 표시된 것과 같이 냉각 용량을 저장하기 시작할 수 있다.30C shows the operation of the temperature control system in the defrosting mode during start-up of the engine. 30c, the evaporator 58 is actuated and engaged (e.g., the evaporator 58 absorbs heat energy from the air stream), as shown by the operating line 3018. In this way, The heat exchanger 116 is connected to the heat exchanger 116 as shown here, for example, as described herein, and in particular, with reference to FIG. 21 and with the operating line 3020, during the cold engine state 3010, And is thermally isolated from the engine. When the engine is first started, the engine does not generate sufficient heat to sufficiently increase the temperature of the air flow. The thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to generate a thermal gradient and transfer heat from the heated end of the thermoelectric element 112 to the air stream. The thermoelectric element 112 may be the sole heat source for the airflow entering the room in the state 3010, as shown in Figure 30C by the operating line 3024a for the defrosting mode. If a thermoelectric storage device 123a (e.g., thermally coupled to the evaporator 58 or a thermoelectric storage device that is part of the evaporator 58) capable of storing thermal energy to heat the air flow to the temperature control system is provided, The storage device 123a initially is cold and does not store heat energy or stores the minimum heat energy as indicated by the operating line 3022a (because the engine is cold). If a temperature control system is provided with a cooling thermoelectric storage device 123b that is capable of storing thermal energy to cool the air flow, such as a thermoelectric storage device that is connected to the evaporator 58 or that is part of the evaporator 58, Apparatus 123b initially resides at ambient temperature but with the operation of evaporator 58 stores the cooling capacity at engine startup and begins to provide cooling capacity almost immediately on startup. In the cold engine condition 3010, the thermoelectric device 123b may begin to store the cooling capacity as indicated by the upwardly sloped operating line 3022b.

엔진이 여전히 웜업되나, 차갑지 않은 동안에, 즉 웜업 엔진 상태(3012) 동안에, 엔진으로부터의 열 에너지는 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있다. 상태(3012)에서, 엔진은 공기 흐름에 일부 열을 제공할 수 있으나, 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 되기에는 충분히 따뜻하지 않은, 웜업 온도에 도달하였다. 그러나, 초기 시동 후에, 객실로 들어오는 공기 흐름은 엔진과 열전 소자(112) 모두로부터 열 에너지를 받을 수 있다. 작동 선(3020)에서의 단계 변화에 의해 표시된 것과 같이, 엔진은 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히, 도 22를 참조하여 공기 흐름을 가열하기 위하여 열교환기(116)와 열 소통된다. 동시에, 열교환기(116)를 거쳐 엔진으로부터 전달되는 열 에너지를 보충하기 위하여 열전 소자(112)를 사용하여 더 많은 열 에너지가 공기 흐름에 전달될 수 있는데 그 이유는 도 30의 서리 제거 방식에서 증발기(58)에 의해 냉각된 후에 공기가 가열되기 때문이다. 따라서, 열전 소자(112)는 작동 선(3024a)에 의해 나타낸 것과 같이 맞물린 채로 남을 수 있다. 열전 저장장치(123a)는 상태(3012)에서 위쪽으로 경사진 작동 선(3022a)에 의해 나타낸 것과 같이, 엔진이 웜업됨에 따라 열 에너지를 저장하기 시작한다. 냉각 열전 저장장치(123b)는 여기서 설명되고 상태(3012)에서 레벨을 유지하는 작동 선(3022b)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 냉각 방식들에서 사용되도록 하기 위하여 그것의 용량으로 또는 거의 그것의 용량으로 냉각 용량을 저장할 수 있다.While the engine is still warmed up, but not cool, i.e. during the warmup engine state 3012, the thermal energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits. In state 3012, the engine has reached the warm-up temperature, which may provide some heat to the air flow, but not warm enough to become the sole source of heat energy for the system. However, after the initial start-up, the airflow entering the cabin can receive thermal energy from both the engine and the thermoelectric elements 112. As indicated by the step change in the operating line 3020, the engine is in thermal communication with the heat exchanger 116 to heat the air flow, as described herein, and in particular with reference to FIG. At the same time, more heat energy can be transferred to the air stream using the thermoelectric element 112 to supplement the thermal energy delivered from the engine via the heat exchanger 116, Since the air is heated after being cooled by the heat exchanger 58. Thus, thermoelectric element 112 may remain engaged as shown by actuation line 3024a. The thermoelectric storage device 123a begins to store thermal energy as the engine warms up, as indicated by the operating line 3022a, which is tilted upwards in state 3012. [ Cooling thermoelectric storage device 123b may be cooled to its capacity or near its capacity to be used in other cooling schemes, as illustrated by operating line 3022b, Capacity can be saved.

엔진이 웜업되었을 때, 즉 따뜻한 엔진 방식(3014)일 때, 엔진으로부터의 열 에너지는 도 30c의 서리 제거 방식에서 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있다. 상태(3014)에서, 엔진은 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히 도 23을 참조하여 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 도기에 충분한 온도에 도달하였다. 작동 선(3020)에 의해 표시된 것과 같이, 열교환기(116)는 공기 채널 내의 공기 흐름을 위한 단독 열원이 될 수 있다. 열전 소자(112)는 작동 선(3024a)에서의 단계 하강에 의해 표시된 것과 같이 더 이상 공기 흐름을 가열하지 않도록 분리될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(112)는 점선의 작동 선(3022a)에 의해 표시된 것과 같이 맞물린 채로 남을 수 있고 추가적인 가열을 제공할 수 있다. 엔진이 따뜻해짐에 따라, 가열 열전 저장장치(123a)는 여기서 설명되고 상태(3014)에서 레벨을 유지하는 작동 선(3022a)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 가열 방식들에서 사용되도록 하기 위하여 그것의 용량으로 또는 거의 그것의 용량으로 열 에너지를 저장할 수 있다. 냉각 열전 저장장치(123b)는 여기서 설명되고 상태(3014)에서 레벨을 유지하는 작동 선(3022b)에 의해 나타낸 것과 같이 다른 냉각 방식들에서 사용되도록 하기 위하여 그것의 용량으로 또는 거의 그것의 용량으로 냉각 용량을 저장할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 도 30c를 참조하여 설명된 서리 제거 과정(상태들(3010, 3012, 3014)을 포함하는)은 "시동 서리 제거 방식"으로서 언급될 수 있다.When the engine is warmed up, that is, when it is warm engine system 3014, the thermal energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits in the defrosting scheme of FIG. 30c. In state 3014, the engine has reached a temperature sufficient for the pottery, as described herein, and in particular with reference to Fig. 23, the sole source of thermal energy for the system. As indicated by actuation line 3020, heat exchanger 116 may be the sole heat source for air flow in the air channel. The thermoelectric element 112 can be separated such that it no longer heats the air flow as indicated by the step down in the actuation line 3024a. In some embodiments, the thermoelectric elements 112 may remain engaged and provide additional heating as indicated by the dotted line 3022a. As the engine is warmed up, the heating thermoelectric storage device 123a is charged to its capacity to be used in other heating schemes as illustrated herein and illustrated by operating line 3022a, which maintains a level in state 3014 Or it can store thermal energy at nearly its capacity. Cooling thermoelectric storage device 123b may be cooled to its capacity or near its capacity to be used in other cooling schemes, as illustrated by operating line 3022b, Capacity can be saved. In some embodiments, the defrost process (including the states 3010, 3012, and 3014) described with reference to Figure 30C may be referred to as a "starter defrost scheme."

도 31a는 시스템을 시작/정지시키기 위한 엔진의 정지 동안에 가열 방식에서의 온도 제어 시스템 작동을 도시한다(예를 들면 마이크로-하이브리드 시스템에서 여기서 설명되는 것과 같이 예를 들면, 엔진이 작동되었고 따뜻하나, 정지된). 도 31a의 가열 방식 동안에, 증발기(58)는 작동되지 않거나 및/또는 증발기(58)가 가열 동안에 맞물리지 않는 것을 나타내는 작동 선(3118)에 의해 도시된 것과 같이 우회될 수 있다(예를 들면, 증발기는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하지 않는다). 엔진이 따뜻해짐에 따라, 따뜻한 엔진(또는 정지 따뜻한) 방식(3110)에서, 엔진으로부터의 열에너지는 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있다. 상태(3110)에서, 비록 엔진이 정지되더라도, 엔진과 냉각수는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 23을 참조하여 시스템을 위하여 계속해서 단독의 열 에너지원이 되기에 충분한 잔류 열을 가질 수 있다. 작동 선(3120)에 의해 표시된 것과 같이, 열교환기(116)는 공기 채널 내의 공기 흐름을 위한 단독 열원일 수 있다. 열전 소자(112)는 작동 선(3124a)에 의해 표시된 것과 같이 전기 에너지(전류)를 받지 않으며 공기 흐름을 가열하지 않는다. 만일 추가적인 가열이 필요하면, 열전 소자(112)는 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 만일 가열 열전 저장장치(123a)가 제공되면, 열교환기(116)가 엔진과 냉각수로부터 공기 흐름으로 여전히 잔류 열 에너지를 전달함에 따라, 열전 저장장치(123a)는 작동 선(3122a)에 의해 표시된 것과 같이 엔진이 작동되고 따뜻해졌을 때의 시간 기간으로부터 그것의 저장된 열 에너지를 보유할 수 있다.Figure 31A shows the operation of the temperature control system in the heating mode during engine shutdown to start / stop the system (e.g., as described herein in a micro-hybrid system, Stopped). 31A, the evaporator 58 may not be activated and / or may be bypassed as shown by the operating line 3118, which indicates that the evaporator 58 is not engaged during heating (e.g., Does not absorb thermal energy from the air flow). As the engine is warmed, in the warm engine (or still warm) mode 3110, the thermal energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits. In state 3110, even if the engine is shut down, the engine and cooling water may have sufficient residual heat to become the only source of heat energy for the system, as described herein, and in particular with reference to FIG. As indicated by actuation line 3120, heat exchanger 116 may be the sole heat source for air flow within the air channel. Thermoelectric element 112 does not receive electrical energy (current) and does not heat the air flow as indicated by actuation line 3124a. If additional heating is required, thermoelectric element 112 generates electrical energy (current) to generate heat gradients as indicated by actuation line 3124b and heat transfer from the heated end of thermoelectric element 112 to the air stream, . If the heating thermo-electric storage device 123a is provided, the thermoelectric storage device 123a is connected to the thermoelectric storage device 123a as indicated by the operating line 3122a It can retain its stored thermal energy from the time period when the engine is operating and warmed up.

엔진이 냉각되었으나 따뜻할 때(웜업), 즉 냉각된 엔진(또는 정지 냉각된) 상태(3112)일 때, 엔진으로부터의 열 에너지는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 21을 참조하여 여전히 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있으나, 엔진은 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 되기에 충분히 따뜻하지 않을 수 있다. 도 31a의 가열 방식에서, 상태(3112)에서의 가열 열전 저장장치(123a)는 저장된 열 에너지를 공기 흐름에 전달하도록 사용될 수 있다. 저장된 열 에너지를 전달하는 열전 저장장치(123a)는 감소 경사 중간-상태(3112)를 갖는 작동 선(3122a)에 의해 표시된 것과 같이 상태(3112) 동안에 시간에 따라 점진적으로 발생하거나, 또는 특정 시간 지점에서 발생할 수 있다. 일부 잔류 열을 전달하는 냉각된 엔진(및 냉각수) 및 저장된 열 에너지를 전달하는 열전 저장장치(123a)로, 공기 흐름은 열전 소자(112)의 사용 없이 충분히 가열될 수 있다. 따라서, 열전 저장장치(123a)와 함께, 열전 소자(112)로의 전기 에너지의 공급은 지연될 수 있으며 엔진이 정지되는 동안에 전기 에너지(전류)는 보존된다. 그러나, 만일 추가적인 가열이 필요하면, 열전 소자(112)는 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 열 에너지를 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다.When the engine is cooled but is warmed up (i.e., in a cooled engine (or still cooled) state 3112), the heat energy from the engine is still < RTI ID = The engine may not be warm enough to become the sole source of heat energy for the system. 31A, the heating thermoelectric storage device 123a in state 3112 can be used to transfer the stored thermal energy to the air stream. The thermoelectric storage device 123a that carries the stored thermal energy may either progressively occur over time during state 3112 as indicated by an actuation line 3122a with a decreasing slope mid- Lt; / RTI > With the cooled engine (and cooling water) carrying some residual heat and the thermoelectric storage device 123a carrying the stored thermal energy, the air flow can be sufficiently heated without the use of the thermoelectric elements 112. [ Thus, along with the thermoelectric storage device 123a, the supply of electrical energy to the thermoelectric element 112 can be delayed and the electrical energy (current) is preserved while the engine is stopped. However, if additional heating is required, thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream as indicated by actuation line 3124b.

엔진이 냉각되었고 이제 차가울 때, 즉 차가운 엔진(또는 정지 차가운) 상태(3114)일 때, 예를 들면, 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 도 21을 참조하고 작동 선(3120)에 의해 도시된 것과 같이 엔진에 열적으로 연결되는 열교환기(116)는 우회된다. 객실로 들어오는 공기 흐름은 여전히 열전 저장장치(123a)로부터 일부 열 에너지를 받을 수 있으나, 열전 저장장치(123a)는 상태(3114)에서의 감소 후에 레벨을 유지하는 작동 선(3124a)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름을 위한 단독 열원이 되기에 충분한 에너지를 갖지 않는다. 열전 소자(112)는 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 가열 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받는다. 작동 선(3124a)에 의해 도 31a에 도시된 것과 같이, 열전 소자(112)는 상태(3114) 동안에 시간 기간에 따라 객실로 들어오는 공기 흐름을 위한 단독의 열 에너지원이 될 수 있다(예를 들면, 엔진(및 냉각수)으로부터의 잔류 열 및 열전 저장장치(123a)로부터 저장된 열은 소멸되었다). 방식(3114) 후에, 엔진은 차가운 엔진 상태(3116) 방식으로의 시스템 전이 때문에 차갑다. 방식(3116)에서, 차가운 엔진은 다시 시동된다. 온도 제어 시스템은 차가운 엔진이 시동되고 가열을 원할 때를 위하여 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히 도 30a를 참조하여 유사하게 작동할 수 있다.When the engine is cooled and is now cold, that is, in a cold engine (or cool cold) condition 3114, it may be used, for example, as described herein, and as shown by operating line 3120 The heat exchanger 116, which is thermally coupled to the engine, is bypassed. The incoming airflow to the cabin may still receive some thermal energy from the thermoelectric storage device 123a but the thermoelectric storage device 123a is shown by the operating line 3124a that maintains the level after the reduction in state 3114 Nor does it have enough energy to become the sole heat source for air flow. The thermoelectric element 112 receives electrical energy (current) to generate a thermal gradient and transfer heat from the heated end of the thermoelectric element 112 to the air stream. 31A, the thermoelectric element 112 may be the sole source of heat energy for the airflow entering the room during the time period during the state 3114 (e.g., , The residual heat from the engine (and cooling water), and the heat stored from the thermoelectric storage device 123a). After the scheme 3114, the engine is cold due to the system transition in the cold engine condition 3116 manner. In scheme 3116, the cold engine is restarted. The temperature control system may operate similarly as described herein and particularly with reference to Figure 30a for when the cold engine is started and wants to heat.

도 31b는 시스템을 시작/정지시키기 위한 엔진의 정지 동안에 냉각 방식에서의 온도 제어 시스템 작동을 도시한다(예를 들면 마이크로-하이브리드 시스템에서 여기서 설명되는 것과 같이 예를 들면, 엔진이 작동되었고 따뜻하나, 정지된). 상태(3110)에서 도 31b의 냉각 방식 동안에, 작동 선(3118)에 의해 도시된 것과 같이 증발기(58)는 작동되고 맞물린다(예를 들면, 증발기(58)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수한다). 비록 따뜻한 엔진(또는 정지 따뜻한) 방식(3110)에서 엔진이 꺼지더라도, 증발기(58)와 냉각수는 엔진이 작동되고 예를 들면, 압축기 기반 냉동 시스템을 구동할 때로부터 일부 잔류 냉각 용량을 가질 수 있다. 열교환기(116)는 예를 들면, 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 24를 참조하고(예를 들면, 열교환기(116)는 냉각 방식에서 우회된다) 작동 선(3120)에 의해 도시된 것과 같이 엔진으로부터 열적으로 분리될 수 있다. 작동 선(3124a)에 의해 표시된 것과 같이, 열전 소자(112)에 대한 전력은 분리될 수 있고 열전 소자(112)는 증발기(58)가 충분한 냉각을 제공할 때 공기 흐름을 냉각하지 않는다. 그러나, 추가적인 냉각이 필요할 수 있으며 열전 소자(112)는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 24를 참조하고 작동 선(3124b)에 의해 나타낸 것과 같이 공기 흐름에 냉각을 제공하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 만일 냉각 열전 저장장치(123b)가 제공되면, 증발기(58)가 잔류 냉각 용량으로 여전히 공기 흐름을 냉각함에 따라, 열전 저장장치(123b)는 실질적으로 작동 선(3122b)에 의해 표시된 것과 같이 증발기(58)가 작동되었을 때부터 저장된 열 에너지를 보유한다.Fig. 31B shows the operation of the temperature control system in the cooling mode during engine stoppage to start / stop the system (e.g., as described herein in a micro-hybrid system, for example, Stopped). 31B, the evaporator 58 is actuated and engaged (e.g., the evaporator 58 absorbs thermal energy from the air flow) as shown by the operating line 3118 ). Although the engine is turned off in a warm engine (or still warm) mode 3110, the evaporator 58 and cooling water may have some residual cooling capacity from when the engine is running and, for example, driving a compressor-based refrigeration system . The heat exchanger 116 may be, for example, as described herein, and in particular with reference to FIG. 24 (e.g., the heat exchanger 116 is bypassed in a cooling fashion) Can be thermally separated from the engine as well. As indicated by the actuation line 3124a, the power to the thermoelectric element 112 can be isolated and the thermoelectric element 112 does not cool the air flow when the evaporator 58 provides sufficient cooling. However, additional cooling may be required and the thermoelectric element 112 may be electrically powered (current) to provide cooling to the air flow, as described herein and particularly as shown by Figure 24 and by operating line 3124b, . If the cooling thermoelectric storage device 123b is provided, as the evaporator 58 still cools the air flow to the residual cooling capacity, the thermoelectric storage device 123b is substantially in contact with the evaporator (as indicated by the operating line 3122b) 58) is activated.

엔진이 냉각되었으나, 여전히 따뜻할 때, 즉 냉각된 엔진(또는 정지 냉각) 상태(3112)일 때, 열교환기(116)는 작동 선(3120)에 의해 나타낸 것과 같이 도 31b의 냉각 방식 동안에 공기 흐름을 가열하지 않도록 분리된 채로 남는다. 증발기(58)와 냉각수는 그것이 잔류 냉각 용량을 소모하였고 여기서 설명되는 것과 같이 작동 선(3118)에서의 단계 하강에 의해 표시된 것과 같이 분리되거나 또는 우회된다. 상태(3112)에서의 냉각 열전 저장장치(123b)는 공기 흐름에 저장된 냉각 용량을 전달하도록 사용될 수 있다. 저장된 열 에너지를 전달하는 열전 저장장치(123a)는 감소 경사 중간-상태(3112)를 갖는 작동 선(3122b)에 의해 표시된 것과 같이 상태(3112) 동안에 시간에 따라 점진적으로 발생하거나, 또는 특정 시간 지점에서 발생할 수 있다. 초기에, 열전 저장장치(123b)는 열전 소자(112)의 사용 없이 공기 흐름을 냉각하기 위한 충분히 저장된 냉각 용량을 가질 수 있다. 따라서, 열전 저장장치(123a)와 함께, 열전 소자(112)로의 전기 에너지의 공급은 지연될 수 있으며 엔진이 정지되는 동안에 전기 에너지(전류)는 보존된다. 열전 저장장치(123b)의 저장된 냉각 용량이 소모됨에 따라, 열전 소자(112)는 필요한 레벨의 냉각을 제공하도록 맞물릴 수 있다. 열전 소자(112)는 작동 선(3124a)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 열 에너지를 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 열전 소자로의 동력 공급은 단계 변화 중간-방식(3112)을 갖는 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 방식(3112)에서 언제든지 발생할 수 있다.When the engine is cooled but is still warm, i.e., in a cooled engine (or idle cooling) condition 3112, the heat exchanger 116 will provide air flow during the cooling mode of FIG. 31B, It remains separated so as not to be heated. The evaporator 58 and the cooling water are either separated or bypassed as indicated by the step down at the operating line 3118 as it consumes the residual cooling capacity and is described herein. Cooling thermoelectric storage device 123b in state 3112 can be used to deliver the cooling capacity stored in the air flow. The thermoelectric storage device 123a that carries the stored thermal energy may either progressively occur over time during state 3112 as indicated by an actuation line 3122b with a decreasing slope mid- Lt; / RTI > Initially, the thermoelectric storage device 123b may have a sufficiently stored cooling capacity to cool the air flow without the use of the thermoelectric element 112. [ Thus, along with the thermoelectric storage device 123a, the supply of electrical energy to the thermoelectric element 112 can be delayed and the electrical energy (current) is preserved while the engine is stopped. As the stored cooling capacity of the thermoelectric storage device 123b is consumed, the thermoelectric elements 112 can be engaged to provide the required level of cooling. The thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream as indicated by the actuation line 3124a. The power supply to the thermoelectric element can occur at any time in scheme 3112 as indicated by the actuation line 3124b with the step-change mid-way 3112. [

엔진이 냉각되었고 이제 차가울 때, 즉 차가운 엔진(정지 차가운) 상태(3114)일 때, 열교환기(116)는 작동 선(3120)에 의해 나타낸 것과 같이 도 31b의 냉각 방식 동안에 분리된 채로 남을 수 있다. 증발기(58)와 열전 저장장치(123b)가 더 이상 냉각(저장된 냉각 용량으로부터 또는 그 외로부터)을 제공하지 않음에 따라, 열전 소자(112)는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 24를 참조하고 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 냉각을 제공하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(112)는 방식(3114)에서 공기 흐름을 위한 단독의 냉각원이 될 수 있다. 방식(3116)에서, 차가운 엔진이 다시 시동된다. 온도 제어 시스템은 차가운 엔진이 시동되고 냉각을 원할 때를 위하여 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히 도 30b를 참조하여, 유사하게 작동할 수 있다.When the engine is cooled and is now cold, that is, in a cold engine (stationary cold) condition 3114, the heat exchanger 116 may remain separated during the cooling mode of FIG. 31B as shown by the operating line 3120 . As the evaporator 58 and the thermoelectric storage device 123b no longer provide cooling (from the stored cooling capacity or otherwise), the thermoelectric elements 112 can be used as described herein, (Current) to provide cooling to the air flow as indicated by actuation line 3124b. In some embodiments, the thermoelectric element 112 may be the sole cooling source for air flow in the system 3114. In scheme 3116, the cold engine is restarted. The temperature control system may operate similarly as described herein, and particularly with reference to Figure 30b, for when a cold engine is desired to be started and cooled.

도 31c는 시스템을 시작/정지시키기 위한 엔진의 정지 동안에 서리 제거 방식에서의 온도 제어 시스템 작동을 도시한다(예를 들면 마이크로-하이브리드 시스템에서 여기서 설명되는 것과 같이 예를 들면, 엔진이 작동되었고 따뜻하나, 정지된). 상태(3110)에서의 서리 제거 방식 동안에, 작동 선(3118)에 의해 도시된 것과 같이 증발기는 작동하고 맞물린다(예를 들면, 증발기(58)는 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수한다). 비록 따뜻한 엔진(또는 정지 엔진) 방식(3110)에서 엔진이 꺼지더라도, 증발기(58)와 냉각수는 엔진이 작동되고 구동되고 예를 들면, 압축기 기반 냉동 시스템을 구동하였을 때부터 일부 잔류 냉각 용량을 가질 수 있다. 방식(3110)에서 엔진이 따뜻해짐에 따라, 엔진으로부터의 열 에너지는 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열시키도록 사용될 수 있다. 상태(3110)에서, 비록 엔진이 정지되나, 엔진과 냉각수는 여기서 설명되는 것과 같이,그리고 특히 도 23을 참조하여 계속해서 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 되기에 충분한 잔류 열을 갖는다. 작동 선(3120)에 의해 표시된 것과 같이, 열교환기(116)는 공기 채널 내의 공기 흐름을 위한 단독의 열원일 수 있다. 만일 필요한 레벨의 서리 제거를 제공하기 위하여 추가적인 가열이 필요하면, 열전 소자(112)는 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 열 구배를 발생시키고 열전 소자(112)의 단부로부터 공기 흐름으로 열을 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 만일 가열 열전 저장장치(123a)가 제공되면, 열교환기(116)는 엔진과 냉각수로부터 공기 흐름으로 여전히 잔류 열 에너지를 전달함에 따라, 열전 저장장치(123a)는 실질적으로 작동 선(3122a)에 의해 표시된 것과 같이 엔진이 작동되고 따뜻해졌을 때부터 저장된 열 에너지를 보유한다. 만일 냉각 열전 저장장치(123b)가 제공되면, 증발기(58)와 냉각수가 잔류 냉각 용량으로 여전히 공기 흐름을 냉각함에 따라, 열전 저장장치(123b)는 실질적으로 작동 선(3122b)에 의해 표시된 것과 같이 증발기(58)가 작동되었을 때부터 저장된 열 에너지를 보유한다.Fig. 31C shows the operation of the temperature control system in the defrosting mode during stoppage of the engine to start / stop the system (for example in a micro-hybrid system, as described herein, , Stopped). During the defrost mode in state 3110, the evaporator is actuated and engaged (e.g., the evaporator 58 absorbs heat energy from the air stream) as shown by the operating line 3118. Although the engine is turned off in the warm engine (or stall engine) mode 3110, the evaporator 58 and the cooling water may have some residual cooling capacity from when the engine is operated and driven, e.g., . As the engine warms up in scheme 3110, the thermal energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits. In state 3110, even though the engine is shut down, the engine and cooling water continue to have a residual heat sufficient to become the sole source of heat energy for the system, as described herein, and in particular with reference to FIG. As indicated by actuation line 3120, heat exchanger 116 may be the sole source of heat for air flow in the air channel. If additional heating is required to provide the required level of defrosting, the thermoelectric element 112 will generate a thermal gradient as indicated by the actuation line 3124b and heat it from the end of the thermoelectric element 112 to the air stream (Electric current) for transmission. If the heating thermoelectric storage device 123a is provided, as the heat exchanger 116 still conveys the residual thermal energy from the engine and the cooling water to the air stream, the thermoelectric storage device 123a is substantially driven by the operating line 3122a As shown, the engine retains the stored thermal energy from when it is activated and warmed. If the cooling thermoelectric storage device 123b is provided, as the evaporator 58 and the cooling water still cools the air flow to the residual cooling capacity, the thermoelectric storage device 123b is substantially as shown by the operating line 3122b And retains the stored thermal energy from when the evaporator 58 was activated.

엔진이 냉각되었으나, 여전히 따뜻할 때, 즉 냉각된 엔진(또는 정지 냉각) 상태(3112)일 때, 증발기(58)와 냉각수는 그것들의 나머지 냉각 능력을 소비하고 여기서 설명되는 것과 같이 작동 선(3118)의 단계 하강에 의해 표시된 것과 같이 분리되거나 또는 우회된다. 상태(3112)에서의 냉각 열전 저장장치(123b)는 저장된 냉각 용량을 공기 흐름에 전달하도록 사용될 수 있다. 저장된 열 에너지를 전달하는 열전 저장장치(123b)는 감소 경사 중간-상태(3112)를 갖는 작동 선(3122b)에 의해 표시된 것과 같이 상태(3112) 동안에 시간에 따라 점진적으로 발생하거나, 또는 특정 시간 지점에서 발생할 수 있다. 초기에, 열전 저장장치(123b)는 서리 제거를 제공하기 위한 열전 소자(112)의 사용 없이 공기 흐름을 냉각하기 위한 충분히 저장된 냉각 용량을 갖는다. 엔진으로부터의 열 에너지는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히 도 21을 참조하여 작동 유체 회로들 내의 냉각수를 가열하도록 사용될 수 있으나, 엔진은 방식(3112)에서 서리 제거 동안에 시스템을 위한 단독의 열 에너지원이 되기에는 충분하지 않다. 상태(3112)에서의 가열 열전 저장장치(123a)는 저장된 열 에너지를 공기 흐름에 전달하도록 사용될 수 있다. 저장된 열 에너지를 전달하는 열전 저장장치(123a)는 감소 경사 중간-상태(3112)를 갖는 작동 선(3122a)에 의해 표시된 것과 같이 상태(3112) 동안에 시간에 따라 점진적으로 발생하거나, 또는 특정 시간 지점에서 발생할 수 있다. 냉각된 엔진(및 냉각수)이 일부 잔류 열을 전달하고 열전 저장장치(123a)가 저장된 열 에너지를 전달할 때, 공기 흐름은 열전 소자(112)의 사용 없이 충분히 가열될 수 있다. 따라서, 열전 저장장치(123a)와 함께, 열전 소자(112)로의 전기 에너지의 공급은 지연될 수 있으며 엔진이 정지되는 동안에 전기 에너지(전류)는 보존된다. 그러나, 만일 추가적인 가열이 필요하면, 열전 소자(112)는 작동 선(3124b)에 의해 표시된 것과 같이 공기 흐름에 열 에너지를 전달하도록 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 열전 저장장치(123b)의 저장된 냉각 용량 및 열전 저장장치(123a)의 저장된 가열 용량이 소모되기 때문에, 열전 소자(112)는 필요한 레벨의 냉각 또는 가열을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(112)는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히, 도 21을 참조하여 공기 흐름에 열 에너지를 전달하기 위하여 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열전 소자(112)는 여기서 설명되는 것과 같이, 그리고 특히, 도 24를 참조하여 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하기 위하여 반대편 극성에서 전기 에너지(전류)를 받을 수 있다. 열전 소자(112)가 냉각 또는 가열하든지 간에, 공기는 도 30c의 서리 제거 방식 동안에 서리 제거를 달성하기 위한 특정 작동 지점뿐만 아니라 공기 채널 내의 열전 소자(112)의 위치에서 시스템이 무엇이 필요한지에 따라 온도 제어 시스템의 컨트롤러에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 열전 저장장치(123b)의 냉각 또는 열전 저장장치(123a)의 가열은 상태(3112) 동안에 더 많은 저장된 열 용량을 가질 수 있으며 저장된 열 용량의 부족을 보상하거나 또는 완전히 소비된 저장된 열 에너지를 보상하기 위하여 열전 소자(112)에 동력이 제공될 수 있다. 작동 선(3124a) 중간 상태(3112)에서의 설정에 의해 나타낸 것과 같이 상태(3112)에서 언제든지 열전 소자(112)로의 동력 공급이 발생할 수 있다.When the engine is cooled but is still warm, i.e., in a cooled engine (or idle cooling) condition 3112, the evaporator 58 and the cooling water consume the remaining cooling capacity of them and the operating line 3118, Lt; / RTI > as indicated by the step-down of step < RTI ID = 0.0 > The cooling thermoelectric storage device 123b in state 3112 can be used to transfer the stored cooling capacity to the air flow. The thermoelectric storage device 123b that carries the stored thermal energy may either progressively occur over time during state 3112 as indicated by operating line 3122b with reduced ramp mid-state 3112, Lt; / RTI > Initially, thermoelectric storage device 123b has a sufficiently stored cooling capacity to cool the air flow without the use of thermoelectric element 112 to provide defrosting. The heat energy from the engine can be used to heat the cooling water in the working fluid circuits, as described herein, and in particular with reference to Figure 21, It is not enough to become. The heating thermoelectric storage device 123a in state 3112 can be used to transfer the stored thermal energy to the air stream. The thermoelectric storage device 123a that carries the stored thermal energy may either progressively occur over time during state 3112 as indicated by an actuation line 3122a with a decreasing slope mid- Lt; / RTI > When the cooled engine (and cooling water) transfers some residual heat and the thermoelectric storage device 123a transfers the stored thermal energy, the air flow can be sufficiently heated without the use of the thermoelectric element 112. [ Thus, along with the thermoelectric storage device 123a, the supply of electrical energy to the thermoelectric element 112 can be delayed and the electrical energy (current) is preserved while the engine is stopped. However, if additional heating is required, thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream as indicated by actuation line 3124b. Because the stored cooling capacity of the thermoelectric storage device 123b and the stored heating capacity of the thermoelectric storage device 123a are consumed, the thermoelectric element 112 can provide the required level of cooling or heating. In some embodiments, thermoelectric element 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream, as described herein, and in particular with reference to FIG. In some embodiments, thermoelectric element 112 can receive electrical energy (current) at opposite polarities to absorb thermal energy from the air stream, as described herein, and in particular with reference to FIG. Regardless of whether the thermoelectric element 112 is cooled or heated, the air can be heated to a certain temperature depending on what the system needs at the location of the thermoelectric element 112 in the air channel, as well as the specific operating point for achieving defrosting during the defrosting method of FIG. Can be determined by the controller of the control system. For example, cooling of thermoelectric storage device 123b or heating of thermoelectric storage device 123a may have more stored heat capacity during state 3112 and may compensate for the lack of stored heat capacity, The thermoelectric element 112 may be powered to compensate for the energy. Power supply to thermoelectric element 112 may occur at any time in state 3112, as indicated by setting in intermediate line 3112 of operating line 3124a.

엔진이 냉각되었고 이제 차가울 때, 즉, 차가운 엔진(또는 정지 냉각) 상태(3114)일 때, 온도 제어 시스템은 상태(3012) 동안에 여기서 설명된 것과 같이 당분간 계속 작동할 수 있으며, 열전 저장장치(123a)는 나머지 열 용량을 소비한다. 일부 실시 예들에서, 열전 저장장치들이 저장된 열 용량을 소모하였을 때 서리 제거를 제공하기 위하여 여기서 설명된 것과 같이 공기 채널들 내의 서로 다른 위치들에 두 개의 열전 소자가 제공될 수 있다. 예를 들면, 제 1 열전 소자는 공기 흐름이 공기 채널에 들어옴에 따라 공기 흐름을 냉각(건조)할 수 있다. 제 2 열전 소자는 서리 제거를 달성하기 위하여 공기 흐름이 공기 채널을 통과함에 따라 공기 흐름을 가열할 수 있다. 방식(3116)에서, 차가운 엔진이 다시 시동된다. 온도 제어 시스템은 차가운 엔진이 시동되고 서리 제거를 원할 때를 위하여 여기서 설명된 것과 같이, 그리고 특히, 도 30c를 참조하여 유사하게 작동할 수 있다. When the engine is cooled and is now cold, i.e., in a cold engine (or freeze) state 3114, the temperature control system may continue to operate for the time being described herein during state 3012, ) Consumes the remaining heat capacity. In some embodiments, two thermoelectric elements may be provided at different locations within the air channels, as described herein, to provide defrost when the thermoelectric storage devices consume the stored heat capacity. For example, the first thermoelectric element can cool (dry) the air flow as it enters the air channel. The second thermoelectric element can heat the air flow as it passes through the air channel to achieve defrosting. In scheme 3116, the cold engine is restarted. The temperature control system may operate similarly as described herein, and more particularly, with reference to Figure 30C, for when a cold engine is desired to start and defrost.

본 명세서를 통하여 "일부 실시 예들", "특정 실시 예들", 또는 "일 실시 예"에 대한 참조는 실시 예와 함께 설명되는 특정 특징, 구조체 또는 특성이 적어도 일부 실시 예들에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서를 통하여 다양한 구에서의 구들 "일부 실시 예들에서" 또는 "일 실시 예에서"의 표현은 반드시 동일한 실시 예를 모두 언급하는 것은 아니며 동일하거나 또는 다른 실시 예들 중 하나 또는 그 이상을 언급할 수 있다. 게다가, 특정 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 또는 그 이상의 실시 예에서 통상의 지식을 가진 자들에 자명할 수 있는 것과 같이, 어떤 적절한 조합으로 결합될 수 있다.Reference throughout this specification to "some embodiments," " specific embodiments, "or" one embodiment " means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least some of the embodiments. Thus, the phrases "in some embodiments" or "in one embodiment" in the various phrases throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment and refer to one or more of the same or other embodiments can do. In addition, certain features, structures, or characteristics may be combined in any suitable combination, such as may be apparent to one of ordinary skill in the art in one or more embodiments.

설명의 목적을 위하여, 일부 실시 예들은 차량, 항공기, 기차, 버스, 트럭, 하이브리드 차량, 전기 차량, 배, 혹은 인간 또는 물건의 다른 수송장치의 객실에 쾌적 공기를 제공하는 맥락에서 설명되었다. 여기에 개시된 실시 예들은 설명된 특정 문맥 또는 설정에 한정되지 않으며 적어도 일부 실시 예들은 가정, 사무실, 산업 공간, 및 다른 빌딩들 또는 공간들에 쾌적 공기를 제공하도록 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한 작동 일부 실시 예들은 장비의 온도의 관리에서와 같은, 온도가 제어된 유체들이 바람직하게 사용될 수 있는 다른 맥락에서도 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.For purposes of explanation, some embodiments have been described in the context of providing a comfortable air in a room of a vehicle, aircraft, train, bus, truck, hybrid vehicle, electric vehicle, boat, or other transport of human or object. It should be understood that the embodiments disclosed herein are not limited to the specific context or setting described, and that at least some embodiments may be used to provide pleasant air to homes, offices, industrial spaces, and other buildings or spaces. It should also be understood that some embodiments of operation may also be used in other contexts in which temperature controlled fluids may be advantageously used, such as in the management of equipment temperatures.

본 발명에서 사용되는 것과 같이, 용어들 "포함하는(comprising, including)", "갖는(having)" 등은 동의어이며 확장 가능한 방식으로 다 포함하는 것으로 사용되며 부가적인 소자, 특징, 행동, 작동 등을 배제하지 않는다. 또한, 용어 "또는"은 예를 들면, 소자들의 목록을 연결하도록 사용될 때, 용어 "또는"이 목록 내의 소자들 중 하나, 일부, 또는 모두를 의미하도록 광의의 뜻으로(및 협의의 뜻이 아닌) 사용된다.As used herein, the terms " comprising, "" having "," having ", and the like are used interchangeably and synonymously and include additional elements, features, behaviors, . Also, the term "or" when used to link a list of elements, for example, is intended to mean either " ).

유사하게, 위의 실시 예들의 설명에서, 다양한 특징들이 때때로 본 발명을 단순화하고 다양한 본 발명의 양상 중 하나 또는 그 이상의 이해에 도움을 주는 목적으로 단일 실시 예, 도면, 또는 그것들의 설명에서 함께 분류된 것을 이해하여야 한다. 그러나, 본 발명의 이러한 방법은 어떠한 청구항도 청구항에서 명확히 인용되는 것보다 더 많은 특징을 필요로 하는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 본 발명의 양상들은 이전에 설명된 어떠한 단일 실시 예의 모든 특징보다 더 적은 조합으로 존재한다.Similarly, in the description of the embodiments above, various features are sometimes grouped together in a single embodiment, figure, or illustration for the purpose of simplifying the invention and aiding in the understanding of one or more aspects of the various aspects of the invention . However, this method of the present invention should not be construed as reflecting any intention that any claim should require more features than is expressly recited in the claims. Rather, aspects of the present invention exist in fewer than all features of any single embodiment previously described.

여기에 개시된 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예들의 맥락에서 설명되었으나, 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명이 구체적으로 개시된 실시 예들을 넘어 본 발명의 다른 대안의 실시 예들 및/또는 이용들, 및 그것들의 명백한 변형들과 등가물들로 확장할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 여기에 개시된 본 발명의 범위는 위에 설명된 특정 실시 예들에 의해 한정되어서는 안 되는 것으로 의도된다.
While the invention disclosed herein has been described in the context of certain preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is capable of other alternative embodiments and / or uses of the invention beyond the specifically disclosed embodiments, It will be understood that the invention can be extended to obvious variations and equivalents thereof. Accordingly, it is intended that the scope of the invention disclosed herein should not be limited by the specific embodiments described above.

2 : HVAC 시스템
2b : 마이크로-하이브리드 차량
4 : 제 1 채널
4b : 구동 벨트
5a : 내연기관
5b : 엔진
6 : 제 2 채널
6b : 통합 스타터-발전기
7b : 다중-상 케이블
8 : 제 1 블렌드 도어
8b : 제어 리드
10 : 제 2 블렌드 도어
10a : 스타터 배터리
10b : 인버터
11 : 블렌드 도어
11a : 스타터
12 : 냉각 장치
12b : 커패시터 팩
13 : 엔진
13a : 발전기
14 : 히터 코어
14a : 전기 소모재
15 : 엔진
15b : 직류/직류 전압 변환기
16 : 열전 소자
17 : 라디에이터
18 : 공기 흐름
19 : 승객 공기 채널
20 : 커패시터 컨트롤러
21 : 열 회로
22 : 흐름 전환 소자
21b : 제어 라인
22b : 전압 센서 라인
23 : 제 1 밸브
24 : 제 2 밸브
28, 32, 34, 36 : 액추에이터
30 : 작동 유체 회로
31 : 열 회로
32 : 액추에이터
37 : 열 회로
40 : 저온 코어
50 : 냉각 회로
52 : 제 1 채널
53 : 펌프
54 : 제 2 채널
56 : 블렌드 도어
58 : 중발기
60 : 파티션
62 : HVAC 시스템
90 : 라디에이터 회로
93 : 열 컨트롤러
100, 101, 102 : HVAC 시스템
103 : 엔진
110 : 공기 흐름
111 : 회로 라인
112 : 열전 소자
113 : 공기-면 열교환기
114 : 열전소자
117 : 전기 연결부
118 : 쾌적 공기
119 : 튜브
120 : 증발기
121 : 열 회로
122 : 액체 냉각수
123 : 열 저장 장치
125 : 밸브
130 : 히터 코어
131 : 회로 라인
135 : 밸브
140 : 열전 소자
141 : 회로 라인
142 : 작동 유체 회로
145, 150, 160, 165, 170 : 밸브
151 : 열 전달 장치
161 : 회로 라인
165 : 액추에이터
170 : 히트 싱크
171 : 저온 코어
172 : 히트 싱크
180 : 열원 회로
181 : 열 에너지원
175, 185 : 액추에이터
300 : HVAC 시스템
302 : 공기 채널
304 : 팬
306 : 히터-냉각기 서브시스템
308 : 제 1 열 구역
310 : 제 2 열 구역
312 : 냉각 장치
314 : 가열 장치
400 : 히터-냉각기
402 : 열전 회로 구역
404 : 열교환 구역
406 : 열교환 구역
408 : 열전 회로 구역
410 : 열교환 구역
412 : 열교환 구역
501 : 기준선 프로파일
502 : 정 온도 계수 프로파일
2: HVAC system
2b: Micro-hybrid vehicle
4: First channel
4b: drive belt
5a: Internal combustion engine
5b: engine
6: Second channel
6b: Integrated starters - generators
7b: Multi-phase cable
8: First blend door
8b: Control lead
10: Second blend door
10a: Starter battery
10b: Inverter
11: Blend door
11a: Starter
12: Cooling unit
12b: Capacitor Pack
13: engine
13a: generator
14: heater core
14a: Electrical consumption material
15: engine
15b: DC / DC voltage converter
16: thermoelectric element
17: Radiator
18: Air flow
19: passenger air channel
20: Capacitor controller
21: Thermal circuit
22: Flow switching element
21b: control line
22b: voltage sensor line
23: first valve
24: Second valve
28, 32, 34, 36: actuators
30: working fluid circuit
31: Thermal circuit
32: Actuator
37: Thermal circuit
40: low temperature core
50: cooling circuit
52: First channel
53: Pump
54: Second channel
56: Blend door
58: Heavy shooter
60: Partition
62: HVAC system
90: Radiator circuit
93: Thermal controller
100, 101, 102: HVAC system
103: engine
110: air flow
111: circuit line
112: thermoelectric element
113: air-surface heat exchanger
114: thermoelectric element
117: Electrical connection
118: Pleasant air
119: Tube
120: Evaporator
121: Thermal circuit
122: liquid cooling water
123: Thermal Storage
125: Valve
130: heater core
131: circuit line
135: Valve
140: thermoelectric element
141: circuit line
142: working fluid circuit
145, 150, 160, 165, 170: valves
151: Heat transfer device
161: Circuit line
165: Actuator
170: Heatsink
171: Low temperature core
172: Heatsink
180: heat source circuit
181: Thermal energy source
175, 185: Actuator
300: HVAC system
302: air channel
304: Fan
306: heater-cooler subsystem
308: First column zone
310: 2nd column zone
312: cooling device
314: Heating device
400: heater-cooler
402: thermoelectric circuit area
404: Heat exchange zone
406: Heat exchange zone
408: thermoelectric circuit area
410: Heat exchange zone
412: Heat exchange zone
501: Baseline profile
502: constant temperature coefficient profile

Claims (19)

차량의 내연기관의 정지 동안에 상기 차량의 객실을 가열하거나, 냉각하거나, 및/또는 서리 제거하기 위한 온도 제어 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 엔진 블록 냉각수 도관을 포함하는 엔진 냉각수 회로를 구비하되, 상기 엔진 블록 도관은 상기 차량의 상기 내연기관과 열 소통되는, 엔진 냉각수 회로;
상기 차량의 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 상기 엔진 블록 냉각수 도관과 유체 소통되는 히터 코어;
폐기 표면 및 주 표면을 갖는 열전 소자;
상기 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 상기 열전 소자의 상기 주 표면과 열 소통되는 추가적인 열교환기;
상기 열전 소자의 상기 폐기 표면에 연결되는 폐기 열교환기를 구비하되, 상기 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 회로에 연결되고, 상기 액체 상 작동 유체는 열원 또는 히트 싱크와 유체 소통되는, 폐기 열교환기; 및
복수의 작동 방식에서 상기 온도 제어 시스템을 작동하도록 구성되는 컨트롤러를 구비하되, 상기 복수의 작동 방식은 상기 열전 소자에 전류가 공급되지 않고 상기 내연기관이 정지된 동안에 상기 내연기관의 잔류 열이 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 정지 가열 방식 및 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받고 상기 내연기관이 정지된 동안에 상기 폐기 표면으로부터 상기 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 정지 차가운 가열 방식을 포함하는, 컨트롤러;를 포함하며,
상기 정지 차가운 가열 방식에서, 상기 내연기관이 상기 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적한 온도로 상기 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기 흐름에 상기 열을 제공하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
CLAIMS 1. A temperature control system for heating, cooling, and / or defrosting a passenger compartment of a vehicle during a stop of an internal combustion engine of the vehicle, the system comprising:
An engine cooling water circuit comprising an engine block cooling water conduit configured to deliver cooling water therein, the engine block conduit being in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle;
A heater core disposed within the comfort air channel of the vehicle and in fluid communication with the engine block chilled water conduit;
A thermoelectric element having a waste surface and a major surface;
An additional heat exchanger disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the major surface of the thermoelectric element;
Wherein the waste heat exchanger is connected to a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid and wherein the liquid phase working fluid is in fluid communication with a heat source or a heat sink, group; And
Wherein the plurality of operating modes is a mode in which no residual current is supplied to the thermoelectric element and the residual heat of the internal combustion engine is maintained in the comfortable state while the internal combustion engine is stopped, A thermostatic element adapted to receive the current supplied at a first polarity and to deliver thermal energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is stationary, Said controller comprising a stationary cold heating system configured to heat the substrate,
Characterized in that, in the stationary cold heating mode, the thermoelectric element provides the heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine can not heat the comfortable air flow to a designated comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element Temperature control system.
제 1항에 있어서, 상기 정지 차가운 가열 방식에서, 상기 온도 제어 시스템은 특정 객실 온도로 상기 차량의 상기 객실을 가열하는 동안에 상기 정지 가열 방식에서 상기 내연기관을 정지시키는 것보다 상기 내연기관의 더 긴 정지 시간을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein, in the static cold heating mode, the temperature control system is further adapted to stop the internal combustion engine in the stationary heating mode while heating the room of the vehicle to a specific room temperature, Wherein the temperature control system is configured to allow a stop time.
제 1항에 있어서, 상기 정지 차가운 가열 방식은 상기 열전 소자가 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는 상기 내연기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
2. The temperature control system according to claim 1, wherein the stationary cold heating system includes the internal combustion engine configured to heat the comfortable air flow while the thermoelectric element receives a current supplied at a first polarity.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 작동 방식은 제 2 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 상기 주 표면으로부터 상기 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기 흐름을 냉각하도록 구성되는, 추가적인 냉각 방식을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
2. The method of claim 1 wherein the plurality of operating modes is configured to cool the comfort air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving a current supplied at a second polarity, Wherein the temperature control system further comprises a cooling system.
제 1항에 있어서, 상기 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 열 저장 장치를 더 포함하며, 상기 열 저장 장치는 열 에너지를 저장하도록 구성되고 상기 공기 흐름으로부터 열 에너지를 전달하거나 또는 상기 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수하는 것 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
The apparatus of claim 1, further comprising a thermal storage device disposed within the comfort air channel, the thermal storage device being configured to store thermal energy and to transfer thermal energy from or to the airflow And absorbing at least one of the atmospheric air and the atmospheric air.
제 5항에 있어서, 상기 쾌적 공기 채널 내에 배치되는 벨트 구동식 냉장 시스템의 증발기 코어를 더 포함하며, 상기 열 저장 장치가 상기 증발기 코어에 연결되며, 상기 열 저장 장치는 상기 내연기관이 작동중일 때 냉각 방식 또는 서리 제거 방식 중 적어도 하나 동안에 냉각 용량을 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
6. The system of claim 5, further comprising an evaporator core of a belt-driven refrigeration system disposed in the comfort air channel, wherein the heat storage device is connected to the evaporator core, wherein the heat storage device is operable when the internal combustion engine is operating And to store the cooling capacity during at least one of a cooling mode or a defrosting mode.
제 6항에 있어서, 상기 복수의 작동 방식은 저장된 냉각 용량을 사용하여 상기 공기 흐름으로부터 열 에너지를 흡수함으로써 상기 열 저장 장치가 상기 쾌적 공기 흐름을 냉각하도록 구성되고 상기 제 1 극성에서 공급되는 전류를 받는 동안에 상기 폐기 표면으로부터 상기 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는, 제 1 정지 서리 제거 방식을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
7. The method of claim 6 wherein the plurality of operating modes is configured to absorb thermal energy from the air stream using stored cooling capacity so that the heat storage device is configured to cool the comfort air flow and to deliver current supplied at the first polarity Further comprising a first stop frost removing system in which the thermoelectric element is configured to heat the pleasant air flow by transferring thermal energy from the waste surface to the main surface during receiving.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가적인 열교환기는 상기 온도 제어 시스템이 작동중일 때 상기 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 상기 히터 코어로부터 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
8. A heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the additional heat exchanger is located downstream from the heater core in relation to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation Temperature control system.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열전 소자의 상기 폐기 표면은 상기 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
8. A temperature control system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the waste surface of the thermoelectric element is in thermal communication with the engine block cooling water conduit.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열원은 배터리, 전자 장치, 버너, 또는 상기 차량의 배기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
8. The temperature control system according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat source is at least one of a battery, an electronic device, a burner, or exhaust of the vehicle.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 제 1 도관 및 제 1 바이패스 도관을 포함하며, 상기 제 1 도관은 상기 히터 코어와 유체 소통되고, 상기 제 1 바이패스 도관은 상기 제 1 도관 주위의 상기 냉각수의 흐름을 우회하도록 구성되며, 상기 정지 차가운 가열 방식은 상기 제 1 도관을 통한 상기 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 상기 제 1 바이패스 도관을 통한 상기 냉각수의 흐름을 향하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
8. A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the fluid circuit comprises a first conduit and a first bypass conduit configured to transfer cooling water therein, the first conduit being in fluid communication with the heater core Wherein the first bypass conduit is configured to bypass the flow of cooling water around the first conduit, the stall cooling method comprising: limiting the flow of the cooling water through the first conduit; And directing the flow of cooling water through the conduit.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 회로는 그 안에 냉각수를 전달하도록 구성되는 제 2 도관 및 제 2 바이패스 도관을 포함하며, 상기 제 2 도관은 상기 추가적인 열교환기와 유체 소통되고, 상기 제 2 바이패스 도관은 상기 제 2 도관 주위의 상기 냉각수의 흐름을 우회하도록 구성되며, 상기 정지 가열 방식은 상기 제 2 도관을 통한 상기 냉각수의 흐름을 제한하는 단계 및 상기 제 2 바이패스 도관을 통한 상기 냉각수의 흐름을 향하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
9. The system of any one of claims 1 to 7, wherein the fluid circuit includes a second conduit and a second bypass conduit configured to transfer cooling water therein, the second conduit being in fluid communication with the additional heat exchanger Wherein the second bypass conduit is configured to bypass the flow of cooling water around the second conduit, wherein the stationary heating mode limits flow of the cooling water through the second conduit, So as to direct the flow of the cooling water through the cooling system.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 작동 방식은 상기 열전 소자가 제 2 극성에서 전류를 받는 동안에 상기 주 표면으로부터 상기 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 쾌적 공기 흐름을 냉각하도록 구성되고 상기 내연기관이 상기 내연기관이 지정된 쾌적한 온도로 상기 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 있는 동안에 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되는, 제 2 정지 서리 제거 방식을 더 포함하며, 상기 추가적인 열교환기는 상기 온도 제어 시스템이 작동중일 때 상기 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 상기 히터 코어로부터 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of operating modes cools the comfort air stream by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while the thermoelectric element is receiving current at a second polarity And wherein the internal combustion engine is configured to heat the comfort air flow while the internal combustion engine is able to heat the comfort air flow to a designated comfortable temperature, wherein the additional heat exchanger Wherein the temperature control system is located upstream from the heater core in relation to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation.
차량의 내연기관의 정지 동안에 상기 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
쾌적 공기 채널을 통하여 공기 흐름을 향하도록 하는 단계;
엔진 냉각수 회로를 통하여 냉각수를 향하도록 하는 단계를 구비하되, 상기 엔진 냉각수 회로는 상기 차량의 상기 내연기관과 열 소통되는 엔진 블록 냉각수 도관을 포함하며;
상기 쾌적 공기 채널 내에 배치되고 상기 엔진 블록 냉각수 도관과 열 소통되는 히터 코어를 통하여 상기 공기 흐름을 향하도록 하는 단계;
열전 소자와 열 소통되는 열교환기를 통하여 상기 공기 흐름을 향하도록 하는 단계를 구비하되, 상기 열전 소자는 주 표면과 폐기 표면을 가지며, 상기 주 표면은 상기 추가적인 열교환기와 열 소통되고 상기 폐기 표면은 폐기 열교환기에 연결되며, 상기 폐기 열교환기는 액체 상 작동 유체를 포함하는 유체 회로에 연결되고, 상기 액체 상 작동 유체는 열원 또는 히트 싱크와 유체 소통되며; 및
정지 차가운 가열 방식에서, 상기 내연기관이 정지된 동안에 상기 폐기 표면으로부터 상기 주 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기를 가열하도록 상기 열전 소자에 제 1 극성에서의 전류를 공급하는 단계;를 포함하며,
상기 정지 차가운 가열 방식에서, 상기 내연기관이 상기 열전 소자에 의해 제공되는 열 없이 지정된 쾌적한 온도로 상기 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 없는 동안에 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기 흐름에 상기 열을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
CLAIMS 1. A method for controlling a temperature of a passenger compartment of a vehicle during stoppage of an internal combustion engine of the vehicle,
Directing the air flow through the comfort air channel;
And directing cooling water through the engine cooling water circuit, wherein the engine cooling water circuit includes an engine block cooling water conduit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle;
Directing the air flow through a heater core disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the engine block chilled water conduit;
Directing the air flow through a heat exchanger in thermal communication with the thermoelectric element, the thermoelectric element having a main surface and a waste surface, the main surface being in thermal communication with the additional heat exchanger, Wherein the waste heat exchanger is connected to a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid, wherein the liquid phase working fluid is in fluid communication with a heat source or a heat sink; And
In a stationary cold heating mode, supplying the current at the first polarity to the thermoelectric element such that the thermoelectric element heats the comfortable air by transferring thermal energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is stationary ≪ / RTI >
Characterized in that, in the stationary cold heating mode, the thermoelectric element provides the heat to the comfortable air flow while the internal combustion engine can not heat the comfortable air flow to a designated comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric element Wherein the temperature of the passenger compartment of the vehicle is controlled.
제 14항에 있어서, 상기 추가적인 열교환기는 상기 공기 흐름이 흐르는 동안에 상기 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 상기 히터 코어로부터 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
15. The method of claim 14, wherein the additional heat exchanger is located downstream from the heater core in relation to the direction of the pleasant air flow in the comfort air channel while the air flow is flowing .
제 14항에 있어서, 정지 가열 방식에서, 상기 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하며, 상기 내연기관은 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되고, 성기 온도 제어 시스템은 상기 정지 차가운 가열 방식에서, 특정 객실 온도로 상기 차량의 상기 객실을 가열하는 동안에 상기 정지 가열 방식에서 상기 내연기관을 정지시키는 것보다 상기 내연기관의 더 긴 정지 시간을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
15. The method of claim 14, further comprising the step of: supplying current to the thermoelectric device in a stationary heating mode, wherein the internal combustion engine is configured to heat the comfortable air flow, And is configured to allow a longer stopping time of the internal combustion engine than to stop the internal combustion engine in the stopping heating mode while heating the room of the vehicle to a specific room temperature. How to control.
제 14항에 있어서, 추가적인 냉각 방식에서, 상기 주 표면으로부터 상기 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 쾌적 공기 흐름을 냉각하기 위하여 상기 열전 소자를 위한 제 2 극성에서 상기 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
15. The method of claim 14, further comprising: in an additional cooling mode, supplying current to the thermoelectric element at a second polarity for the thermoelectric element to cool the comfort air stream by transferring thermal energy from the major surface to the waste surface Further comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI >
제 17항에 있어서, 상기 열전 소자의 상기 폐열 전달 표면 및 상기 내연기관 사이의 열 소통을 억제하기 위하여 상기 엔진 블록 냉각수 도관을 통한 상기 냉각수의 흐름을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
18. The method of claim 17, further comprising restricting the flow of the cooling water through the engine block cooling water conduit to inhibit heat communication between the waste heat transfer surface of the thermoelectric element and the internal combustion engine. To control the temperature of the room.
제 14항 내지 18항 중 어느 한 항에 있어서, 정지 서리 제거 방식에서, 상기 주 표면으로부터 상기 폐기 표면으로 열 에너지를 전달함으로써 상기 열전 소자가 상기 쾌적 공기를 냉각하도록 제 2 극성에서 상기 열전 소자에 전류를 공급하는 단계를 더 포함하고 상기 내연기관은 지정된 쾌적한 온도로 상기 쾌적 공기 흐름을 가열할 수 있는 동안에 상기 쾌적 공기 흐름을 가열하도록 구성되며, 상기 추가적인 열교환기는 상기 공기 흐름이 흐르는 동안에 상기 쾌적 공기 채널 내의 쾌적 공기 흐름의 방향과 관련하여 상기 히터 코어로부터 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 객실의 온도를 제어하는 방법.
A method according to any one of claims 14-18, wherein in the stop frost removal method, thermal energy is transferred from the main surface to the waste surface so that the thermoelectric element is cooled to the thermoelectric element Wherein the internal combustion engine is configured to heat the comfortable air flow while it is able to heat the comfortable air flow to a specified comfortable temperature and the additional heat exchanger is configured to heat the comfortable air Wherein the heater core is located upstream from the heater core in relation to the direction of the pleasant air flow in the channel.
KR1020147030452A 2012-04-04 2013-03-29 Temperature control systems with thermoelectric devices Ceased KR20140143816A (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261620350P 2012-04-04 2012-04-04
US61/620,350 2012-04-04
US13/802,201 2013-03-13
US13/802,050 US9447994B2 (en) 2008-10-23 2013-03-13 Temperature control systems with thermoelectric devices
US13/802,050 2013-03-13
US13/802,201 US20130192272A1 (en) 2008-10-23 2013-03-13 Temperature control systems with thermoelectric devices
PCT/US2013/034690 WO2013151903A1 (en) 2012-04-04 2013-03-29 Temperature control systems with thermoelectric devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140143816A true KR20140143816A (en) 2014-12-17

Family

ID=49300960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147030452A Ceased KR20140143816A (en) 2012-04-04 2013-03-29 Temperature control systems with thermoelectric devices

Country Status (5)

Country Link
JP (3) JP6219365B2 (en)
KR (1) KR20140143816A (en)
CN (2) CN106427477B (en)
DE (1) DE112013001908T5 (en)
WO (1) WO2013151903A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131324A (en) * 2010-09-24 2013-12-03 에피스템 리미티드 Thermal cycler
KR20200059582A (en) 2018-11-21 2020-05-29 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module
KR20200083413A (en) 2020-06-29 2020-07-08 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module
KR20210049770A (en) 2020-06-29 2021-05-06 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module
US11217841B2 (en) 2015-06-17 2022-01-04 Hyundai Motor Company System and method for thermally managing battery

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7743614B2 (en) 2005-04-08 2010-06-29 Bsst Llc Thermoelectric-based heating and cooling system
WO2008148042A2 (en) 2007-05-25 2008-12-04 Bsst Llc System and method for distributed thermoelectric heating and colling
US9555686B2 (en) 2008-10-23 2017-01-31 Gentherm Incorporated Temperature control systems with thermoelectric devices
CN102576232B (en) 2009-05-18 2015-05-06 Bsst有限责任公司 Temperature control system with thermoelectric device
WO2015088424A2 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Conflux Ab Arrangement and method for controlling an electric current
CN112644247A (en) 2014-12-19 2021-04-13 詹思姆公司 Thermal conditioning system and method for a vehicle area
DE102015208800A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Mahle International Gmbh Vehicle air conditioning system and operating method
WO2017065847A1 (en) 2015-10-14 2017-04-20 Gentherm Incorporated Systems and methods for controlling thermal conditioning of vehicle regions
US11459110B2 (en) * 2016-04-22 2022-10-04 Hamilton Sunstrand Corporation Environmental control system utilizing two pass secondary heat exchanger and cabin pressure assist
US10556481B2 (en) * 2017-06-26 2020-02-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for providing heating and cooling to a vehicle cabin of autonomous vehicles
JP6642526B2 (en) * 2017-07-10 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 Control unit for heat exchange system
CN107449130B (en) * 2017-08-04 2023-08-29 广东美芝制冷设备有限公司 Air conditioning system and vehicle with same
FR3077375B1 (en) * 2018-01-31 2020-01-17 Valeo Systemes Thermiques METHOD FOR HEAT TREATING A COCKPIT AND AN ELECTRICAL STORAGE DEVICE OF A MOTOR VEHICLE
US11472264B2 (en) * 2018-03-07 2022-10-18 Gogoro Inc. Apparatuses for controlling environmental conditions and associated methods
JP7608337B2 (en) * 2018-11-30 2025-01-06 ジェンサーム インコーポレイテッド Thermoelectric regulation system and method
WO2021016399A1 (en) * 2019-07-22 2021-01-28 Reza Monazami Thermal management device and system
US11550374B2 (en) 2020-03-17 2023-01-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Device temperature control based on a threshold operating temperature determined for the device based on a weather data, a device model, and a mapping table
CN111439089A (en) * 2020-05-06 2020-07-24 应雪汽车科技(常熟)有限公司 Temperature control governing system in electric motor car
CN112046253B (en) * 2020-07-20 2022-04-22 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 Dehumidification device, thermal management system and dehumidification method for vehicle
CN111895674B (en) * 2020-07-22 2025-04-08 昆明友邦制冷设备有限公司 High-low temperature refrigeration system and control method thereof
GB2604106A (en) * 2021-02-18 2022-08-31 Bombardier Transp Gmbh Operating a vehicle on an electrified route and without being supplied with electric energy from a route
CN115122861A (en) * 2021-03-25 2022-09-30 上海汽车集团股份有限公司 Control method and control system of a heat exchange device
CN113173052B (en) * 2021-04-06 2022-10-25 侯静霞 Automobile air supply device and automobile
US20250229780A1 (en) * 2021-10-22 2025-07-17 Atieva, Inc. Performing static heating of electric motor based on vehicle inclination

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537521A (en) * 1991-08-01 1993-02-12 Nec Corp Data transmitter
JPH0537621U (en) * 1991-10-30 1993-05-21 五六 渡辺 Rolling mechanism for continuous pressure absorption
JPH0537521U (en) * 1991-10-30 1993-05-21 株式会社高岳製作所 Heat storage heating system for automobiles
KR100727870B1 (en) * 2001-01-02 2007-06-14 한라공조주식회사 Auxiliary cooling and heating system for vehicle and its control method
JP4605188B2 (en) * 2002-05-29 2011-01-05 株式会社デンソー Air conditioner for vehicles
US7779639B2 (en) * 2006-08-02 2010-08-24 Bsst Llc HVAC system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
US8931299B2 (en) * 2008-02-14 2015-01-13 GM Global Technology Operations LLC Air conditioning system having integrated chiller and thermal storage
EP2349753B1 (en) * 2008-10-23 2016-11-23 Gentherm Incorporated Multi-mode hvac system with thermoelectric device
JP2010125997A (en) * 2008-11-27 2010-06-10 Calsonic Kansei Corp Vehicular air conditioner
CN102576232B (en) * 2009-05-18 2015-05-06 Bsst有限责任公司 Temperature control system with thermoelectric device
JP2011001048A (en) * 2009-05-19 2011-01-06 Toyota Industries Corp Air-conditioning system for vehicle
KR20110013876A (en) * 2009-08-04 2011-02-10 신민호 Vehicle fuel saving / air conditioning system
JP5407944B2 (en) * 2009-11-25 2014-02-05 株式会社デンソー Air conditioner for vehicles
DE102010052019A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Denso Corporation, Kariya-City Air conditioning for vehicle
JP2011152855A (en) * 2010-01-27 2011-08-11 Denso Corp Air-conditioning control device for vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131324A (en) * 2010-09-24 2013-12-03 에피스템 리미티드 Thermal cycler
US11217841B2 (en) 2015-06-17 2022-01-04 Hyundai Motor Company System and method for thermally managing battery
KR20200059582A (en) 2018-11-21 2020-05-29 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module
KR20200083413A (en) 2020-06-29 2020-07-08 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module
KR20210049770A (en) 2020-06-29 2021-05-06 주식회사 사이어트 (SYATT Co.,Ltd.) An Apparatus for Controlling a Temperature of a Thermoelement Module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019142502A (en) 2019-08-29
CN106427477A (en) 2017-02-22
CN104334380A (en) 2015-02-04
WO2013151903A1 (en) 2013-10-10
JP6219365B2 (en) 2017-10-25
JP2015512357A (en) 2015-04-27
CN106427477B (en) 2019-06-04
DE112013001908T5 (en) 2014-12-24
JP2018012498A (en) 2018-01-25
CN104334380B (en) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9447994B2 (en) Temperature control systems with thermoelectric devices
KR20140143816A (en) Temperature control systems with thermoelectric devices
US9555686B2 (en) Temperature control systems with thermoelectric devices
US20130192272A1 (en) Temperature control systems with thermoelectric devices
US11203249B2 (en) Temperature control system with thermoelectric device
EP2349753B1 (en) Multi-mode hvac system with thermoelectric device
US7975757B2 (en) Vehicle HVAC and RESS thermal management
EP2301777B1 (en) Method for controlling the passenger compartment temperature of an electrically operated vehicle and air-conditioning system
JP5868988B2 (en) Thermal adjustment device for drivetrain and vehicle passenger compartment
KR20190137682A (en) Heat flow management device and method for operating a heat flow management device
US20090249807A1 (en) HVAC and Battery Thermal Management for a Vehicle
US20090249802A1 (en) Vehicle HVAC and Battery Thermal Management
US20100293966A1 (en) Vehicle air conditioner
CN105922839B (en) HVAC system for electric vehicle with extended driving distance
CN107867143B (en) Method for transferring thermal energy to air distributed to a vehicle passenger compartment
JP2008290485A (en) Cold accumulation system for vehicle
CN118219813A (en) Vehicle cooling device

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20141029

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20171212

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20190417

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20190627

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20190417

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I