JP2009530179A - エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置 - Google Patents

Abstract

本発明はエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置に関するもので、車の運転において、運転者が車の室内で休憩を取るときや、食事等のためにエンジンを停止して短時間車から降りる場合、車の室内の操作スイッチを動作させてエンジン熱で暖められた冷却水を強制循環させることによって車の室内の暖房を行うことができる。
本発明の構成は、エンジンが停止した場合、車両のバッテリーから所定時間電流が供給されて回転力を発生させる本体と、前記本体に収納されて前記本体に冷却水が流入するのを防止する収納部と、前記収納部に挿入されて冷却水を流入し、変化極性に応じて回転し、流入された冷却水を排出する回転子と、一側でエンジンから冷却水を流入し、流入された冷却水を前記回転子に供給し、前記回転子から排出される回転力を有する冷却水を他側に連結されたヒーターに排出する蓋部と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、車の室内用暖房装置に関するもので、より詳細には、エンジンが停止した場合、車両のバッテリーから所定時間通電するように制御し、電流が流れると、回転力を発生させる本体と、前記本体に収納されて前記本体に冷却水が流入するのを防止する収納部と、前記収納部に挿入されて冷却水を流入し、前記本体に電流が流れることによって変化する極性に応じて回転し、流入した冷却水を排出する回転子と、一側でエンジンから冷却水を流入し、流入した冷却水を前記回転子に供給し、前記回転子から排出される回転力を有する冷却水を、他側に連結されたヒーターに排出する蓋部とを含む、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置に関するものである。

一般的に、車両には車の室内を暖かくするための暖房装置が設置されている。このような暖房装置には、エンジンから発生する熱を利用するものと、エンジン以外の熱源を利用するものとがあって、その熱源によって、エンジンの冷却水を利用する温水式と、エンジンの排気熱を利用しないで独立の燃焼器を利用する燃焼式等に分けられる。

前記温水式暖房装置は、水冷式エンジン自動車に多く採用される方式である。これは、エンジンの冷却水を循環させて熱源として利用するものであって、暖められた冷却水をヒーターに送り、そこで送風装置で空気を送って暖気を得る。

先即ち、エンジンの高熱で暖められた冷却水の一部をヒーターに送り込んで空気がヒーターの周りを流動して暖められ、これを送風装置で車の室内に送り込むことによって暖房を行うものである。

しかし、このような従来の車両用温水式暖房装置は、エンジンの動作中に作動するものであって、エンジンを停止させると動作しなくなり、車両運転において、運転者が食事等のために短時間車から降りたり、高速道路で少しの間車内で休憩を取るときにも、車室内の暖房状態を維持するためにエンジンをオフにすることができない。このように、運転中ではないときも継続的にエンジンをかけていることになり、運転者は気楽に車から降りることができず、効率的な時間活用が難しいという問題点があり、燃料の浪費、空回りの不完全燃焼による煤煙の発生、エンジンのガスケット破損、及びエンジンの早期摩耗等をもたらす。また、エンジン起動によって騒音が発生し、車の室内で静かに休憩を取ることが困難であるという問題点もあった。

特に、大型トラックやトレーラのような大型車両の場合は、継続的にエンジンをかけることで上記の問題点による被害がさらに大きくなる。また、このような大型車両の場合、作業場や荷役場での待機時間や運行時間が長く、車の室内で休憩を取ることが多いが、そのとき、車を空回りさせて車室内を暖房したり、或いは、別途の暖房装置を車室内に置いて暖房することが多く、暖房装置による車両バッテリーの使用が多くなってバッテリーが放電されて始動をかけなくなることも発生する。

また、本出願人が出願して登録された従来の特許文献１には、冷却水の管路上に別途の開閉バルブを設けることにより、エンジン停止後にも持続的に車の室内の暖房を維持することができる構成が開示されている。しかし、開閉バルブがエンジンルーム内に配置され手動操作により動作させるもので、動作のためにエンジンルームを開放しなければならないという不便があり、また、冷却水の取出量が不足して車の室内を充分に暖房することができないという問題点があった。他にも、前記暖房装置をエンジンルームに設置する場合、別途の配管が必要になり、構成が複雑になり、取付け及び維持管理が難しい。
韓国実用新案登録第０２６５１１４号

そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、エンジンルーム内に本発明による暖房装置を取り付ける場合、冷却水を取り出すための別途のラインを設置しないで、エンジンからヒータに連通する冷却水ラインの一部を切り取って挿入可能に形成することにより、車の室内を暖房するための充分な冷却水を取
り出すことが可能な設備と、維持管理及び効率性が改善された、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することである。

本発明の他の目的は、温度チェック部、電圧チェック部及び動作時間チェック部を含む制御ユニットを設けて、バッテリー電圧をチェックし、温度及び動作時間等をチェックすることにより、過多なバッテリーの使用によるバッテリーの放電を防止し、車の室内温度を効率的に管理することができる、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することである。

本発明のまた他の目的は、本発明で使用される蓋部の内部に、冷却水の流体エネルギーを増大させて排出できるように突起を形成し、蓋部の内部半径に差をつけることで、効率性が改善されたエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することである。

本発明のまた他の目的は、エンジンから取り出された冷却水が流入される入水部と、ヒーターに流出させる排水部を、水平面を基準にして上下左右に所定隔離隔させることで、本発明の装置をエンジンルーム内に容易に取り付けることができ、効率性が改善されたエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することである。

本発明のまた他の目的は、エンジンを稼動して冷却水を循環させるのではなく、エンジンが停止した状態で冷却水を循環させることにより、燃料を消費せず、燃料を節減することができる、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することである。

本発明の上記目的は、以下の構成の実施例により達成できる。

本発明の第１実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、エンジンが停止した場合、車両のバッテリーから所定時間電流が供給されて回転力を発生させる本体と、前記本体に収納されて前記本体に冷却水が流入するのを防止する収納部と、前記収納部に挿入されて冷却水を流入し、変化極性に応じて回転し、流入された冷却水を排出する回転子と、一側でエンジンから冷却水を流入し、流入された冷却水を前記回転子に供給し、前記回転子から排出される回転力を有する冷却水を他側に連結されたヒーターに排出する蓋部と、を含むことを特徴とする。

本発明の第２実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第１実施例において、前記本体は、前記回転子の駆動のための駆動部と、前記駆動部を制御するための制御ユニットとを有し、前記収納部は、前記本体に結合されて前記回転子が挿入される収納部本体を含み、前記回転子は、前記駆動部と相互作用して回転運動を可能にする回転子本体と、流入された冷却水を排出するための回転子排水部とを有し、前記蓋部は、エンジンの冷却水が流入する入水部と、前記入水部から入水された冷却水を一時的に保存する冷却水保存部と、前記冷却水保存部の冷却水をヒーターに排出する排水部とを含むことを特徴とする。

本発明の第３実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第２実施例において、前記制御ユニットは、車両バッテリーの動作電圧を周期的にチェックする電圧チェック部と、前記暖房装置の動作時間をチェックする動作時間チェック部と、冷却水の温度をチェックする温度チェック部と、前記電圧チェック部、動作時間チェック部、及び温度チェック部から転送された情報に基づいて装置全般を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

本発明の第４実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第３実施例において、前記収納部本体は、その内部に前記回転子の回転時に回転子本体の中心を維持できるよう固定軸を有し、前記回転子は、前記固定軸と結合する第２挿入孔を含むことを特徴とする。

本発明の第５実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第２実施例において、前記冷却水保存部は、一側に形成された突起をさらに含み、前記突起を起点にして流入された冷却水が前記回転子の回転による回転運動を行う場合、運動時のモーメントを大きくして増大された流体エネルギーを有して排出されるように、円周方向に沿って半径が増加するように形成されることを特徴とする。

本発明の第６実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第２実施例において、前記蓋部は、外部から流入された冷却水を前記回転子に容易に供給することができる誘導突起を有し、前記回転子は、これと対応して冷却水を容易に流入することができる入水突起を有する入水路をさらに含むことを特徴とする。

本発明の第７実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第４実施例において、前記蓋部は、前記第２挿入孔から突出した前記固定軸と結合される結合溝を有する結合突起をさらに含むことを特徴とする。

本発明の第８実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第２実施例において、前記入水部は、前記蓋部の上側から前記排水部と反対方向に所定曲率を有して折曲して側方向に延長形成されることを特徴とする。

本発明の第９実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第２実施例において、前記収納部は、前記本体に挿入される突出面と前記本体の上面に支持される第１結合面と、前記蓋部を支持する第２結合面と、前記蓋部と結合されて前記蓋部と前記収納部の間から冷却水が外部に流出しないように一次封止する第３結合面と、その間を二次封止できるようにパッキング部材を挿入することができるパッキング溝を有するフランジをさらに含むことを特徴とする。

本発明の第１０実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第９実施例において、前記蓋部は、前記２結合面と結合される結合面と、前記第３結合面が挿入されて結合されることができる封止溝と、前記パッキング溝を封止することができる封止面と、前記封止面から冷却水が漏れた場合、その冷却水を一時的に保存することができる臨時保存溝を有する蓋フランジをさらに含むことを特徴とする。

本発明の第１１実施例によれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した暖房装置は、第１０実施例において、前記蓋フランジは、その外周面に貫通孔が形成された複数個の第３固定部を有し、前記フランジは、その外周面に貫通孔が形成された複数個の第２固定部を有し、前記本体は、雌ねじが形成された貫通孔を有する複数個の第１固定部を前記本体の外周面に有して、締結具を介して一体に締結されて結合されることを特徴とする。

本発明は、上記の構成により従来技術の問題点を解決することができ、以下の効果を有する。

本発明によれば、エンジンルーム内に暖房装置を取り付ける場合、冷却水を取り出すための別途のラインを設置しないで、エンジンからヒータに連通する冷却水ラインの一部を切り取って挿入可能に形成することにより、車の室内を暖房するための充分な冷却水を取り出すことを可能にした設備、維持管理及び効率性が改善された、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することができる。

本発明によれば、温度チェック部、電圧チェック部及び動作時間チェック部を含む制御ユニットを設けて、バッテリー電圧をチェックし、温度及び動作時間等をチェックすることにより、バッテリーの過度使用によってバッテリーが放電されるのを防止し、車の室内温度を効率的に管理することができる、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することができる。

本発明によれば、冷却水保存部が突起を起点にして円周方向に沿って半径が次第に連続又は不連続に増加するようにして、回転子から排出された冷却水が回転子の回転による回転運動を行う場合、運動時のモーメントを大きくして上記排水部から流出される冷却水の流体エネルギーを増大させて排出することにより、効率性の改善されたエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することができる。

本発明によれば、エンジンから取り出された冷却水が流入される入水部と、ヒーターに流出させる排水部を、水平面を基準にして上下左右に所定隔離隔させることにより、本発明の装置をエンジンルーム内に容易に取り付けることができ、効率性が改善されたエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することができる。

本発明によれば、エンジンを稼動して冷却水を循環させるのではなく、エンジンが停止した状態で冷却水を循環させることにより、燃料を消費せず、燃料を節減することができる、エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を提供することができる。

本発明によれば、本体の駆動部と反対極性を有する回転子が磁力によって強い力で引っ張られて下方に密着することにより、回転子の回転による内部構成の磨耗を防止し、長時間使用することができるという効果がある。

本発明によれば、結合関係において各々の構成間を封止することができ、パッキング部材を挿入してより効果的に封止することができ、一部の冷却水が漏れてもその冷却水を一時的に保存することができる溝が形成されており、冷却水が漏れるのを効率的に防止することができる効果がある。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施例による暖房装置の全体斜視図である。図３は、本発明の一実施例による暖房装置の分解斜視図である。

図２及び図３を参照すれば、本発明によるエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５は、本体１と、収納部２と、回転子３及び蓋部４を含む。

図４は、本発明の一実施例による本体の平面図である。

図３及び図４を参照すれば、前記本体１は、一側が開放され、他側は閉鎖され、所定長さの半径Ｒ１及び半径Ｒ２を有する中空の円筒形状をなしている。また、その内部に駆動部１１、収納部挿入溝１２、制御ユニット１３、電源ライン１４、第１固定部１５を含む。

前記駆動部１１は、以下に説明する永久磁性体の前記回転子３と相互作用してモータとしての機能をすることができるように、巻線１２１及び複数の曲面板１２２を含む。これにより、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５に電源を供給する前記電源ライン１４を介して電流が供給されると、前記駆動部１１の巻線１２１及び複数の曲面板１２２は、通常のモータにおけるステーターとして機能して前記回転子３の回転を可能にする。詳細については、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作関係に関する説明を参照する。

前記収納部挿入溝１２は、前記駆動部１１の複数の曲面板１２２で取り囲まれており、以下に説明する前記収納部２が挿入されるように所定直径の空間として形成される。

図５は、本発明の一実施例による制御ユニットの構成を示したブロック図である。

図４及び図５を参照すれば、前記制御ユニット１３は、前記本体１の下部内側に形成された制御板であって、過多なバッテリーの使用によってバッテリーが放電されるのを防止し、車の室内温度を効率的に管理するため、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を全般的に制御し、電圧チェック部１３１、動作時間チェック部１３２、温度チェック部１３３、制御部１３４を含む。

前記電圧チェック部１３１は、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作命令信号を受信した場合、バッテリーの電圧をチェックし、その情報を前記制御部１３４に転送し、動作中にもバッテリーの電圧を随時チェックして前記制御部１３４に転送する。

前記動作時間チェック部１３２は、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作時間をチェックし、その情報を前記制御部１３４に転送するが、これは車両バッテリーの過多な消耗を防ぐためである。また、前記動作時間チェック部１３２は、通常、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を１時間程度動作させることが望ましいことや、エンジンをオフにした初期状態には冷却水の温度が高いことを考慮して、ヒーターボタンを押して前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作が始まる時点から３０分以内は、前記回転子５の回転速度を遅くして消耗するバッテリーの量を減らし、３０分以降は、回転子５の回転速度を速くして、冷却水の温度は低くても供給される流量を増加させることによって適切な室内温度を維持できるように構成することが好ましい。

前記温度チェック部１３３は、冷却水の温度を随時チェックし、その情報を前記制御部１３４に転送するようにし、冷却水の温度が３０℃以下の場合は、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５が動作しないように構成することが好ましい。

前記制御部１３４は、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５、電圧チェック部１３１、動作時間チェック部１３２及び温度チェック部１３３を全般的に制御する役割をするマイクロプロセッサであって、前記電圧チェック部１３１から転送されたバッテリーの電圧値が基準電圧と比較して所定レベル以下であれば動作を中止するようになる。ここで、基準電圧は、任意に設定可能であるが、好ましくは、車両の始動に必要な最小限の電圧となる。バッテリーの電圧が基準電圧以下であるときに前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を動作させると、バッテリー電圧が基準電圧以下に低下し、車両の始動をかけることが困難になるので、バッテリー電圧を常にチェックすることが必要である。

前記電源ライン１４は、図３を参照すれば、前記本体１の下部の側壁に連結されており、前記制御ユニット１３が動作命令信号を受信し、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を動作させるための電源を供給するラインである。

前記第１固定部１５は、図４を参照すれば、前記本体１の上端の外周面上に所定間隔離隔されて形成され、長方向にボルトが挿入されて固定されることができるねじ山が形成されたホール１５１を有する複数個の突出固定部であって、以下に説明する前記収納部２、蓋部４、ボルト・ナット等の締結手段により一体に締結され、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を堅固に固定する。

図６は、本発明の一実施例による収納部の全体斜視図である。図７は、本発明の一実施例による収納部の垂直断面図である。

ここで、前記収納部２を図３、図６及び図７を参照して説明すれば、前記収納部２は、収納部本体２１とフランジ２２とを含む。

前記収納部本体２１は、一側は開放され、他側は閉鎖された中空の円筒形状をなしており、その外周面が前記本体１の複数個の曲面板１２２が形成する空間とほぼ同じであるか、小さな直径に形成され、前記本体１の収納部挿入溝１２に挿入され、回転子挿入溝２１１、固定軸突起２１２、固定軸２１３を含む。

前記回転子挿入溝２１１は、前記収納部本体２１の内部に、以下に説明する前記回転子３が挿入されることができる所定の空間を有して形成されている。

前記固定軸突起２１２は、前記回転子挿入溝２１１の下部内側から縮径されて上方に所定長さ延長して形成された円盤形状を有し、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５が動作しない場合、以下に説明する前記回転子３の流動を防止するために、前記回転子３の下部と結合されるように形成される。

前記固定軸２１３は、前記固定軸突起２２２の上面から縮径されて上方に所定長さ延長された円筒形状を有する円筒軸であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作状態で前記回転子３が回転する際に、その中心を維持するように形成される。

前記フランジ２２は、その外周面が前記本体の半径Ｒ２と同じ半径Ｒ４に形成される中空の円盤形状を有しており、その内周面において前記収納部本体２１と連結され、突出面２２１、第１結合面２２２、第２結合面２２３、第３結合面２２４、パッキング溝２２５、第２固定部２２６を含む。

前記突出面２２１は、前記フランジ２２の下面から縮径されて下方に所定長さ延長されて段を形成し、その外周面の半径Ｒ３は、前記本体１の半径Ｒ１と一致するように形成されており、前記収納部２と本体１との結合時、前記突出面２２１の側壁が前記本体１の内周面と接触して結合される。

前記第１結合面２２２は、前記突出面２２１の外側に形成された前記フランジ２２の下面であって、その外周面の半径Ｒ４と内周面の半径Ｒ３が各々前記本体１の半径Ｒ２及び半径Ｒ１と一致するように形成されており、前記本体１との結合時に前記収納部２を支持する。

前記第２結合面２２３は、以下に説明する前記蓋部４を支持して結合するように形成された前記フランジ２１の上面である。

前記第３結合面２２４は、前記第２結合面２１３から縮径されて上方に所定長さ延長されて段を形成し、その内周面は、前記収納部本体２１の回転子挿入溝２１１に連結されており、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記蓋部４に挿入されて前記蓋部４と収納部３との間を１次封止することによって、冷却水が外部に流出するのを防止することができる。

前記パッキング溝２２５は、前記第２結合面２２３と第３結合面２２４との間に形成された溝であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記パッキング溝２２５にオーリングのようなパッキング部材を挿入して前記収納部２と蓋部４との間を二次封止することによって、冷却水が外部に流出しないように形成される。

前記第２固定部２２６は、前記フランジ２２の外周面上に所定間隔離隔されて形成されており、上述の第１固定部１５に形成されたホール１５１と一致する直径の貫通孔を有する複数個の固定部として形成される。

図８は、本発明の一実施例による回転子の全体斜視図である。

ここで、前記回転子３を図３及び図８を参照して説明すれば、前記回転子３は、回転子本体３１と、回転子排水部３２と、入水路３３とを含む。

前記回転子本体３１は、内部上側に以下に説明する前記入水路３３を含む中空の円筒形状の永久磁性体で形成され、前記本体１の駆動部１１と相互作用して前記回転子３の回転運動を可能にし、内部下側には第１挿入孔３１１と第２挿入孔３１２とを含む。

前記第１挿入孔３１１は、前記回転子３の下面から縮径されて上方に所定長さ延長して形成された溝であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部本体２２の固定軸突起２１２が挿入されるように形成される。

前記第２挿入孔３１２は、前記第１挿入孔３１１から縮径されて段を形成し、上方に所定長さ延長されており、以下に説明する前記入水路３３と連通するように形成された貫通孔であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部本体２１の固定軸２１３が挿入されて結合される。

前記回転子排水部３２は、前記回転子本体３１の上面から拡径されて上方に所定長さ延長して形成された中空の円盤形状を有しており、回転子排水孔３２１を含む。

前記回転子排水孔３２１は、図８の部分拡大図を参照すれば、前記回転子排水部３２の外周面からその内周面まで所定曲率で弧を成して貫通するように形成され、前記回転子排水部３２の外周面に沿って所定間隔離隔されて複数個形成されており、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作関係において、前記回転子３の回転によって冷却水が前記蓋部４に流出されるようにする冷却水の排出路である。

前記入水路３３は、前記回転子排水部３２の上面から縮径されて下方に所定長さ延長され、前記第２挿入孔３１２と連通するように前記回転子本体３１内部から延長して形成される貫通孔であって、入水突起３３１と排出孔３３２とを含む。

前記入水突起３３１は、前記入水路３３の上面から上方に所定長さ延長されて、前記回転子排水部３２の上面に突出される中空の円筒形状を有しており、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作関係において、前記蓋部４から流入される冷却水が前記入水路３３に流入するように誘導する。これは、前記本体１の駆動部１１と反対極性を有する前記回転子本体３１が磁力によって強い力で引っ張られて、前記収納部２の回転子挿入溝２１１の下面に密着することで、冷却水を前記入水路３３に容易に供給できるようにしたもので、前記回転子３の回転による前記蓋部４と回転子３との接触磨耗を防止するため、前記入水突起３３１が前記蓋部４の下面に接触しないように形成されることが好ましい。

前記排出孔３３２は、前記入水路３３の内周面で前記回転子排水孔３２１と連結されるように形成される貫通孔であって、前記入水路３３から流入される冷却水を前記回転子排水部３２に伝達する。

図９は、本発明の一実施例にによる蓋部の上部を示した全体斜視図である。

図１０は、本発明の一実施例による蓋部の下部を示した全体斜視図である。

図１１は、本発明の一実施例による蓋部の下部平面図である。

ここで、前記蓋部４を図９乃至図１１を参照して説明すれば、前記蓋部４は、一側が開放され、他側は閉鎖されており、蓋フランジ４１、第１の段４２、第２の段４３、入水部４４、排水部４５を含む。

前記蓋フランジ４１は、図１０を参照すれば、前記蓋部４の開放された一側から上方に所定長さ延長して形成された中空の円盤形状を有しており、結合面４１１、封止面４１２、封止溝４１３、臨時保存溝４１４、第３固定部４１５を含む。

前記結合面４１１は、図１１を参照すれば、前記本体１の半径Ｒ２と一致する半径Ｒ８に形成された前記蓋フランジ４１の下面であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部２の第２結合面２２３と結合する。

図３及び図１０を参照すれば、前記封止面４１２は、前記結合面４１１から縮径されて上方に所定長さ延長されて前記蓋フランジ４１の下面から突出するように形成され、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部２のパッキング溝２２５と結合されて、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を封止できるように形成される。

前記封止溝４１３は、前記封止面４１２の内周面から下方に所定長さ延長され、その延長面から縮径されて下方に所定長さ延長された段を形成し、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部２の第３結合面２２４が挿入されて前記蓋部４と収納部２を一時的に結合固定し、前記封止溝４１３に形成された段面は、前記第３結合面２２４と接触して、前記蓋部４と収納部２との間を封止することができる。

前記臨時保存溝４１４は、前記結合面４１１の内周面から前記封止面４１２の外周面に沿って所定間隔離隔されて形成される複数個の溝であって、前記封止面４１２から少量の冷却水が流出された場合、その冷却水を一時的に保存するための空間として、冷却水の外部流出を２重に防止するための安全装置である。

前記第３固定部４１５は、前記蓋フランジ４１の外周面上に所定間隔離隔されて形成されており、以下に説明する第１固定部１５に形成されたホール１５１と一致する直径の貫通孔を有する複数個の固定部として形成され、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、ボルトなどの締結具を使用して前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を堅固に結合固定することができる。

前記第１の段４２は、図９を参照すれば、前記蓋フランジ４１の上面から縮径されて上方に所定長さ延長されて形成されており、一側は開放され、他側は閉鎖され、内部に所定の空間を有して形成され、冷却水保存部４２１と排水孔４２２を含む。

前記冷却水保存部４２１は、図９乃至図１１を参照すれば、前記第１の段４２により前記蓋フランジ４１の内部に流入された冷却水を一時的に保存するための空間である。本発明の他の実施例によれば、前記冷却水保存部４２１の排水孔の付近に突起４２１１をさらに備えて突起から中心までの半径Ｒ５とし、該突起を起点にして円周方向に沿って半径が次第に連続的又は不連続的に増加するようにして、排水孔４２２の付近の半径Ｒ７が最大になるようにすることで（つまり、Ｒ７＞Ｒ６＞Ｒ５の順）、前記回転子から排出されて流入する冷却水が回転子の回転によって回転運動を行うときに運動時のモーメントを大きくし、前記排水部に流出される冷却水の流体エネルギーを増大させることができる。

前記排水孔４２２は、前記冷却水保存部４２１の内周面の一側からその内周面に沿って形成された冷却水を流出させるための貫通孔であって、以下に説明する前記蓋部４の排水部４５と連通して冷却水を外部に流出させることができる。

前記第２の段４３は、図９を参照すれば、前記第１の段４２の上面から縮径されて上方に所定長さ延長して形成された中空の円盤形状を有しており、誘導突起４３１と、結合突起４３２と、結合溝４３３とを含む。

前記誘導突起４３１は、図１０を参照すれば、前記第２の段４３の上面から上方に所定長さ延長され、その側壁には所定間隔離隔された複数個の貫通孔が形成されており、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記回転子３の入水路３３に挿入されて冷却水を誘導して、前記入水路３３に供給するための流路である。

前記結合突起４３２は、前記誘導突起４３１の上面から上方に所定長さ延長された円筒形状を有しており、前記誘導突起４３１の端を閉鎖できるように形成される。

前記結合溝４３３は、前記結合突起４３２の上面から縮径されて下方に所定長さ延長されて形成される溝であって、以下に説明する前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係において、前記収納部本体２１の固定軸２１と結合されることができる。

前記入水部４４は、図９を参照すれば、前記第２の段４３の上面から縮径され、上方に所定長さ延長されて形成される中空の円筒形状を有しており、入水孔４４１を含む。また、前記入水部４４は、上方に延長された面から前記蓋フランジ４１と平行を成すように所定曲率を有して側方に折曲して延長形成されることも可能であるが、好ましくは、以下に説明する前記排水部４５と反対方向に延長され、車両に前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を取り付ける際に切り取って連結する冷却水ラインが水平をなしているので、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を容易に設置することができる。

前記入水孔４４１は、前記入水部４４に形成された貫通孔であって、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５に冷却水を流入させる流路である。

前記排水部４５は、前記蓋フランジ４１から側方に所定長さ延長して形成された中空の円筒形状を有しており、前記第１の段４２に形成された排水孔４２２に連結されて冷却水を流出させるための流路である。

一方、本発明の他の実施例によれば、図示されていないが、前記蓋部４は、前記第１の段４２と第２の段４３を備えず、前記蓋フランジ４１の内部に前記第１の段４２と第２の段４３が有する構成を含むことができるようにし、前記蓋フランジ４１の外部に段を備えない形態を有することも可能である。

以下では、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の結合関係を図３を参照して詳しく説明する。

前記収納部１の収納部本体２１を前記本体１の収納部挿入溝１２に挿入し、この場合、前記収納部１のフランジ２２に具備された前記第１結合面２２２（図７参照）が前記本体１の上面に支持されるようにし、前記本体１の半径Ｒ１と一致する直径に形成された前記フランジ２２の突出面２２１（図７参照）が前記本体１に挿入されて任意に固定される。

前記回転子３の回転子本体３１を前記収納部２の収納部本体２１に具備された前記回転子挿入溝２１１に挿入し、この場合、前記回転子本体３１の第１挿入孔３１１（図８参照）を前記収納部本体２１の固定軸突起２１２（図６参照）に、前記回転子本体３１の第２挿入孔３１２（図５参照）を前記収納部本体２１の固定軸２１３（図６参照）に挿入して結合する。

前記収納部２のフランジ２２に具備された第３結合面２２４を前記蓋部４の封止溝４１３（図１０参照）に挿入されるように結合し、この場合、前記蓋部４の第２の段４３に形成された誘導突起４３１（図１０参照）が前記回転子３の入水路３３に挿入されて、前記第２の段４３の結合溝４３３（図１０参照）と前記収納部２の収納部本体２１に形成された固定軸２１３と結合する。

前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５は、図２に示したように一時的に結合される。

前記本体１の第１固定部１５、前記収納部２の第２固定部２２６及び前記蓋部４の第３固定部４１５に形成されたホールに、図示されていないが、ボルト等の締結具を使用して締結することによって、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を堅固に固定することができる。

以下では、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５の動作状態を添付図を参照して説明する。

図１２は、本発明のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置の使用状態を示した概略図である。

図１２を参照すれば、エンジン１０１動作時には、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５が動作せず、ウォーターポンプ１０３の動作により単純に冷却水の流出通路としての機能をするようになる。

エンジン１０１停止時の動作関係を図３、図４及び図１２を参照して説明すれば、前記本体１の制御ユニット１３によって制御され、車両のバッテリーから電流が供給されて、前記本体１の駆動部１１に具備された巻線１２１に電流が流れるようになり、これによって前記駆動部１１は磁性を示すようになり、これと反対極性の前記回転子本体３１が前記駆動部１１の磁性に反応して、変化極性に応じて前記回転子３が回転する。

前記回転子３の回転によって前記エンジン１０１から冷却水が吹出されて、前記蓋部４の入水部４４を介して冷却水が流入し、この冷却水は、前記蓋部４の第２の段４３に形成された前記誘導突起４３１を介して前記回転子３の入水路３３に供給される。

前記回転子３の入水路３３に流入された冷却水は、前記排出孔３３２を介して流出され、前記回転子排水部３２を通過して再び前記蓋部４の第１の段４２に形成された前記冷却水保存部４２１に供給される。

前記冷却水保存部４２１に供給された冷却水は、前記回転子３による回転力を有して流入され、前記回転子３の継続的な回転と、前記冷却水保存部４２１の突起４２１１によって増大された流体エネルギーを有して、強い油圧で前記蓋部４の排水部４５から排出されてヒーター１０５に供給される。

前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５は、上述の制御ユニット１３によって制御され、所定時間駆動される。

以下では、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を車両に設置する位置について説明する。

図１及び図１２を参照すれば、前記エンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５は、車両１００の内部が従来のエンジン１０１、ウォーターポンプ１０３、ラジエータ１０２、サーモスタット１０４、ヒーター１０５で構成された暖房装置において、前記エンジン１０１とヒーター１０５との間を連結する冷却水ラインを切り取って、本発明によるエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置５を連結して設置することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の一実施例によるエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置を示す斜視図である。 本発明の一実施例による暖房装置の全体斜視図である。 本発明の一実施例による暖房装置の分解斜視図である。 本発明の一実施例による本体の平面図である。 本発明の一実施例による制御ユニットの構成を示したブロック図である。 本発明の一実施例による収納部の全体斜視図である。 本発明の一実施例による収納部の垂直断面図である。 本発明の一実施例による回転子の全体斜視図である。 本発明の一実施例による蓋部の上部を示した全体斜視図である。 本発明の一実施例による蓋部の下部を示した全体斜視図である。 本発明の一実施例による蓋部の下部平面図である。 本発明のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置の使用状態を示した概略図である。

Claims (11)

1. エンジンが停止した場合、車両のバッテリーから所定時間電流が供給されて回転力を発生させる本体と、
   前記本体に収納されて前記本体に冷却水が流入するのを防止する収納部と、
   前記収納部に挿入されて冷却水を流入し、変化極性に応じて回転し、流入された冷却水を排出する回転子と、
   一側でエンジンから冷却水を流入し、流入された冷却水を前記回転子に供給し、前記回転子から排出される回転力を有する冷却水を他側に連結されたヒーターに排出する蓋部と、を含むエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
2. 前記本体は、前記回転子の駆動のための駆動部と、前記駆動部を制御するための制御ユニットとを有し、
   前記収納部は、前記本体に結合されて前記回転子が挿入される収納部本体を含み、
   前記回転子は、前記駆動部と相互作用して回転運動を可能にする回転子本体と、流入された冷却水を排出するための回転子排水部とを有し、
   前記蓋部は、エンジンの冷却水が流入する入水部と、前記入水部から入水された冷却水を一時的に保存する冷却水保存部と、前記冷却水保存部の冷却水をヒーターに排出する排水部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
3. 前記制御ユニットは、車両バッテリーの動作電圧を周期的にチェックする電圧チェック部と、
   前記暖房装置の動作時間をチェックする動作時間チェック部と、
   冷却水の温度をチェックする温度チェック部と、
   前記電圧チェック部、動作時間チェック部、及び温度チェック部から転送された情報に基づいて装置全般を制御する制御部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
4. 前記収納部本体は、その内部に前記回転子の回転時に回転子本体の中心を維持できるよう固定軸を有し、前記回転子は、前記固定軸と結合する第２挿入孔を含むことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
5. 前記冷却水保存部は、一側に形成された突起をさらに含み、前記突起を起点にして流入された冷却水が前記回転子の回転による回転運動を行う場合、運動時のモーメントを大きくして増大された流体エネルギーを有して排出されるように、円周方向に沿って半径が増加するように形成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
6. 前記蓋部は、外部から流入された冷却水を前記回転子に容易に供給することができる誘導突起を有し、前記回転子は、これと対応して冷却水を容易に流入することができる入水突起を有する入水路をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
7. 前記蓋部は、前記第２挿入孔から突出した前記固定軸と結合される結合溝を有する結合突起をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
8. 前記入水部は、前記蓋部の上側から前記排水部と反対方向に所定曲率を有して折曲して側方向に延長形成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
9. 前記収納部は、前記本体に挿入される突出面と前記本体の上面に支持される第１結合面と、
   前記蓋部を支持する第２結合面と、
   前記蓋部と結合されて前記蓋部と前記収納部の間から冷却水が外部に流出しないように一次封止する第３結合面と、
   その間を二次封止できるようにパッキング部材を挿入することができるパッキング溝を有するフランジをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
10. 前記蓋部は、前記２結合面と結合される結合面と、
    前記第３結合面が挿入されて結合されることができる封止溝と、
    前記パッキング溝を封止することができる封止面と、
    前記封止面から冷却水が漏れた場合、その冷却水を一時的に保存することができる臨時保存溝を有する蓋フランジをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。
11. 前記蓋フランジは、その外周面に貫通孔が形成された複数個の第３固定部を有し、前記フランジは、その外周面に貫通孔が形成された複数個の第２固定部を有し、前記本体は、雌ねじが形成された貫通孔を有する複数個の第１固定部を前記本体の外周面に有して、締結具を介して一体に締結されて結合されることを特徴とする請求項１０に記載のエンジンの廃熱を利用した車の室内用暖房装置。

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