KR0116400Y1 - 자동차용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 공기조화장치를 개시한다. 본 고안은 외부공기와의 열교환을 통해 냉각 및 제습시키는 증발기와, 냉각 및 제습된 공기를 선택적으로 히터코어로 전환시키는 댐퍼와, 히터코어를 통과한 공기를 차실내로 공급하는 토출구를 구비한 에어덕트와, 히터코어와 에어덕트의 토출구 사이에 위치되며 초기 시동시 동작되어 히터코어를 통과한 공기를 가열하는 보조 가열수단과, 보조 가열수단을 통과한 가열된 공기를 정화시키는 정화수단을 구비하여 된 것으로서, 보조 가열수단을 통해 초기 시동시 차내부의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있어 특히 동계에 운전자의 빠른 운전을 도모할 수 있으며, 정화수단을 통해서는 차내부로 악취 및 유해가스가 제거된 공기를 공급할 수 있어 쾌적한 운전환경을 도모할 수 있는 이점이 있다. 따라서 이를 채용한 제품 즉, 자동차의 신뢰성을 더 한층 향상시킨 이점이 있다.

Description

자동차용 공기조화장치

제1도는 일반적인 자동차용 공기조화장치의 개념도.

제2도는 본 고안에 따른 공기조화장치의요부발췌 확대 사시도.

제3도는 제올라이트의 3차원망상구조를 보인 확대도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 히터코어 4 : 에어믹스 댐퍼

20 : PTC히터 30 : 제올라이트 세라믹 다공체

40 : 케이싱 60 : 완충부재

60 : (망사형)금속섬유

본 고안은 자동차용 공기조화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초기시동시 차실내의 온도를 신속하게 높일 수 있는 것 뿐만 아니라 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 개선된 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공기조화장치는, 지역 및 계절 그리고 자동차의 주행조건에 따라 항시 차실내의 온도와 습도 및 공기의 흐름등을 적절히 조절함으로써, 운전자가 안락하고 쾌적하게 안정된 운전을 도모하는 장치이다.

제1도에 도시된 바와 같이 일반적인 자동차용 공기조화장치는, 외기 또는 내기를 증발기(1)에서 냉각,제습한 냉풍은 에어믹스 댐퍼(4)의 개도에 의해 일부는 히터코어(3)를 통과하면서 온풍이 되어 에어믹스 댐퍼(40로 들어간다. 또 히터코어(3)를 통과하지 않은 냉풍은 그대로 에어믹스 댐퍼(4)로 들어가 냉풍과 온풍이 서로 혼합 상온의 바람이 되어 각부(예컨데 디프로스트, 중앙, 바닥, 뒤바닥, 옆방향 공기토출구등)로 보내진다.

이때 최대 난방으로 작동할 경우 에어믹스 댐퍼(4)는 아래로 이동하고, 증발기(1)에서 제습된 바람은 모두 히터코어(3)에 의해 따뜻해져서 각부로 보내진다.

한편, 이때 전술한 에어믹스 댐퍼(4)는 조절은 제어부(CPU;5)를 통해 차실내와 차외부의 온도를 내기센서(6) 및 외기센서(7)의 온도를 감지함에 의해 이루어지게 된다.

이를 좀더 자세히 설명하면, 운전자가 온도설정레버(미도시)로 온도를 설정하면 레버위치에 따라 변화는 설정저항과 이와 직렬로 접속된 포텐시오미터(8) 및 내기센서(6), 외기센서(7)의 각 저항에 의해 발생하는 전력을 제어부(5)로 보낸다. 이때 제어부(5)에서는 이 전압의 강도에 따라 2개의 마그네트 밸브중 어느 하나를 단시간 작동시켜 파워서브(9)의 다이어 프램에 걸리는 부력을 변화시켜 에어믹스 댐퍼(4)의 개도를 조정한다. 또 동시에 송풍기(11)의 회전속도 및 히터코어(3)로의 온수밸브의 절환도 작용시킨다. 이때 외기센서(7)는 콘덴서앞에 설치하여 차외 온도변화에 의한 실내온도 변화를 보정하여 내기센서(6)와 함께 적절한 실내온도를 제어하게 된다.

그러나 이와같은 종래 자동차용 공기조화장치에 있어서는, 시동시 기관이 정상작동 온도에 도달하기 전에 에어콘 또는 히터를 가동하게 되면, 충분한 온풍을 실내에 공급할 수 없는 문제점이 발생되며, 특히 실내온도가 매우 낮을 경우 차내 온도를 상온으로 승온시키는데 장시간의 시간이 필요료 하여 효율이 떨어지는 문제점이 발생된다. 이와같은 문제점은 특히 동계(同系)에 운전자가 운전을 하기 위해 핸들을 잡는데 있어서 심각하게 대두된다 할 것이다.

또한 초기시동시 차내부로 공급되는 공기중에 악취(惡臭)등이 포함되어 있어 운전자에게 불쾌감을 주는 것은 물론이고, 건강상에 악영향을 끼치는 문제점등도 야기되었다.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초기 시동시 차내부의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있고, 또한 초기 시동시 차내부로 공급되는 공기중의 악취등을 제거할 수 있는 공기조화장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 자동차용 공기조화장치는, 외부공기와의 열교환을 통해 냉각 및 제습시키는 증발기와, 증발기에 의해 냉각 및 제습된 공기를 선택적으로 히터코어로 전환시키는 댐퍼와, 상기 히터코어를 통과한 공기를 차실내로 공급하는 토출구를 구비한 에어덕트를 포함하는 자동차용 공기조화 장치에 있어서, 상기 히터코어와 상기 에어덕트의 토출구 사이에 초기 시동시 동작되어 상기 히터코어를 통과한 공기를 가열하는 보조 가열수단과, 상기 보조 가열수단을 통과한 가열된 공기를 정화시키는 정화수단을 순차 마련하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 고안의 특징적인 구성 및 이에따른 작용효과는 후술하는 첨부된 도면을 참조한 고안의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.

제2도는 본 고안에 따른 공기조화장치의 요부발췌 확대 사시도이고, 제3도는 제올라이트의 3차원망상구조를 보인 확대도이다. 그리고 본 고안은 제1도를 참조하여 설명한다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 공기조화장치는, 외기 또는 내기를 증발기(1)에서 냉각, 제습한 냉풍은 에어믹스 댐퍼(2)의 개도(開道)에 의해 일부는 히터코어(3)를 통과하면서 온풍이 되어 에어믹스 댐퍼(4)로 들어간다. 또 히터코어(3)를 통과하지 않은 냉풍은 그대로 에어믹스 댐퍼(4)로 들어가 냉풍과 온풍이 서로 혼합 상온의 바람이 되어 각부(예컨대 디프로스, 중앙, 바닥, 뒤바닥, 옆방향 공기토출구등)로 보내진다.

한편, 이때 전술한 히터코어(3)와 에어덕트(미도시)즉, 차실내와 연결되는 각부의 토출구 사이에는 본 고안의 특징적인 요소를 갖는 것으로서, 히터코어(3)를 통과한 공기를 가열하는 보조 가열수단과, 이 보조 가열수단을 통과한 가열된 공기중에 포람된 악취 및 수분제거하는 즉, 정화시키는 정화수단이 순차 마련된다.

이때 전술한 보조 가열수단으로써는, PTC히터(20)를 사용함이 바람직하다. 이는 PTC히터(20)는 발열기능(자기발열기능)과 항온유지기능을 갖는PTC 서미스터(Positive Temperature Coefficient thermistor)를 발열체로 내장하고 있는 것이어서, 히터코어(3)를 통과한 공기를 단시간내에 상온으로 상승시킬 수 있기 때문이다. 또한 PTC히터(20)는, 열효율을 좀더 향상시키기 위해 도시된 바와 같이 허니콤구조를 갖도록 함이 더욱 바람직할 것이다.

한편, PTC히터(20)를 통과한 공기를 정화시키기 위한 정화수단으로써는, 산화탄소(CO2) 및 암모니아(NH3)등의 가스를 용이하게 흡입하는 제올라이트 세라믹다공체(30)를 사용함이 바람직하다. 이에 더하여 제3도에 도시된 바와 같이 제올라이트 세라믹 다공체(30)의 내부에는 온도변화 및 악취(惡臭)에 강한 박테리아(50)를 담지(擔持)시키도록 함이 더욱 바람직할 것이다.

이때 전술한 보조 가열수단과 정화수단은 즉, PTC히터(20)와 제올라이트 세라믹 다공체(30)는, 하나의 케이싱(40) 내부에 설치함에 공간활용면에서 바람직한바, 이 케이싱(40)의 양단에는 히터코어(3)를 통과한 공기가 유입되는 유입구(41)와, 각 토출구 즉, 에어덕트(미도시)의 토출구와 연결되는 토출구(42)가 구비된다.

한편, 전술한 보조 가열수단 즉, PTC히터(20) 및 정화수단인 제올라이트 세라믹 다공체(30)는 외부의 충격에 의해 매우 취약(脆弱)한 바, 이를 보호하기 위하여 케이싱(40)의 내벽면과 PTC히터(20) 및 제올라이트 세라믹 다공체(30)의 외측면 사이에는 외부로 부터의 충격을 흡수할 수 있는 완충부재(60)를 개재함이 바람직하다.

그리고 이 완충부재(60)로써는, 열팽창계수 차이를 보상할 수 있고, 또한 기계적 충격 및 진동의 흡수가 매우 용이한 망사형 금속섬유(60')를 사용함이 바람직할 것이다.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 자동차용 공기조화장치에 의하면, 자동차의 시동과 함께 보조 가열수단 즉, PTC히터(20)에는 전원이 공급되게 된다. 따라서 히터코어(3)를 통과한 공기가 자기발열기능과 향온유지기능이 매우 우수한 PTC히터(20)를 통과하면서 그 온도가 상승된채 케이싱(40) 내를 따라 정화수단을 향해 흐르게 된다.

그리고 정화수단 즉, 제올라이트 세라믹 다공체(30)를 통과하면서, 이 제올라이트 세라믹 다공체(30)의 자체 특성에 의해 산화탄소(CO2) 및 암모니아(NH3)등의 가스등이 용이하게 제거되게 되고 이에 더하여, 그자체내에 담지된 박테리아에 의해 악취 및 습기가 제거되게 됨으로써, 결과적으로 이 정화된 공기는 토출구(42)를 통해 차실내로 공급되게 되는 것이다.

따라서 차실내의 온도를 급격히 상승시킬 수 있는 것은 물론이고, 특히 에어덕트의 토출구를 핸들부위측에 마련할 경우 동계에 운전자가 좀더 빠르게 운전가능한 상태의 환경을 만들 수 있게 되는 것이다.

한편, 이때 전술한 PTC히터(20)에 의해 차내부의 온도가 어느정도 유지되게 되는 시점에서는 제어부(5)에서 내기센서(6)를 통해 이를 감지하게 되고 동시에 PTC히터(20)로 공급되는 전원을 차단하게 된다.

이때 PTC히터(20)의 전원을 차단하여도 일정시간동안 항온유지기능에 의해 히터코어(3)를 통과한 공기의 온도를 상승시키는 효과를 발휘하게 된다. 따라서 그만큼 열효율을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차용 공기조화장치에 의하면, 보조 가열수단을 통해 차내부의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있어 특히 동계에 운전자의 빠른 운전을 도모할 수 있으며, 정화수단을 통해서는 차내부로 악취 및 유해가스가 제거된 공기르 공급할 수 있어 쾌적한 운전환경을 도모할 수 있는 이점이 있다 따라서 이를 채용한 제품 즉, 자동차의 신뢰성을 더 한층 향상시킨 이점이 있다.

Claims (6)

1. 외부공기와의 열교환을 통해 냉각 및 제습시키는 증발기와, 증발기에 의해 냉각 및 제습된 공기로 선택적으로 히터코어로 전환시키는 댐퍼와, 상기 히터코어를 통과한 공기를 차실내로 공급하는 토출구를 구비한 에어덕트를 포함하는 자동차용 공기조화장치에 있어서, 상기 히터코어와 상기 에어덕트의 토출구 사이에 초기 시동시 동작되어 상기 히터코어를 통과한 공기로 가열하는 보조 가열수단과, 상기 보조 가열수단을 통과한 가열된 공기를 정화시키는 정화수단을 순차 마련하여 된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보조 가열수단은, 허니콤구조를 갖는 PTC히터인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 정화수단은, 그 내부에 박테리아가 담지된 제올라이트 세락믹 다공체인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 보조 가열수단과 상기 정화수단은, 그 양단에 히터 코어를 통과한 공기가 유입되는 유입구와, 각 에어덕트의 토출구와 연결되는 토출구를 갖는 하나의 케이싱 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 케이싱의 내벽면과 상기 보조 가열수단 및 정화수단 사이에 완충부재를 개재하여 외부로부터의 충격을 흡수하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 완충부재는, 망사형 금속섬유인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치