KR0134402Y1 - 자동차의 냉난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차에 전기의 공급만으로서 작동하는 냉·난방소자를 사용함으로써 냉·난방장치가 차지하는 설치공간을 대폭 줄일 수 있도록 하는 자동차의 냉·난방장치에 관한 것이다.

종래에는 난방용으로 냉각수의 열을 이용하고 있는 냉방용으로 엔진의 구동력에 의해 작동되는 콤프레셔를 사용하고 있기 때문에 현재의 시스템을 운용하기 위해서는 다수의 관련 부품 및 파이프, 호오스류 들이 이용되며 이러한 부품을 엔진 룸에 조립하기 위하여 많은 제약 조건을 안고 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 엔진 룸과 차량의 실내간 격벽으로 설치되는 대시패널(30)의 일측에 열전도성이 서로 다른 2개의 금속(32a)(32b)으로 이루어진 냉·난방소자(32)가 장착되고, 상기 냉·난방소자(32)에는 냉/난방조절스위치(34)가 연결되어 있고 자동차 배터리(36)로부터 공급되는 전류를 제어하도록 이루어진 콘트롤유니트(38)가 연결되어 있으며, 상기 냉·난방소자(32)의 실내방향 외측에는 냉온기 송풍통로용의 닥트(40)가 설치되는 한편 상기 닥트(40)의 일측에는 상기 냉·난방소자(32)로 부터의 발생 냉기 또는 온기를 실내로 송풍할 수 있도록 된 팬(42)이 설치되어 냉난방장치의 구현을 위한 구조가 단순화된 고안임.

Description

자동차의 냉난방장치

본 고안은 자동차의 냉난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 배터리에서 공급되는 전기만으로 작동하는 냉난방소자를 사용함으로써 냉난방장치가 차지하는 설치공간을 대폭 줄일 수 있도록 한 자동차의 냉난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 공조장치는 예시도면 제1도에서와 같이 자동차의 대시 보드상에 설치되는 블로워스위치(2)와 풍향스위치(4), 냉/난방조절스위치(6) 그리고 내기/외기선택스위치(8)의 조작에 따라 각 스위치에 부여되어 있는 기능을 수행하게 된다.

이와 같은 스위치들은 제2도에 도시된 바와 같이 공조장치를 구성하고 있는 각 구성요소들의 동작을 제어하게 되는 바, 블로워스위치(2)는 에어닥트(12)내로 유입되어 차량의 실내로 토출되는 공기의 양을 조절하는 블로워모터(10)의 회전 속도를 제어하도록 된 것이고, 풍향스위치(4)는 에어닥트(12)내로 유입되는 외기 또는 내기가 운전자의 하방이나 가슴부위 또는 김서림제거를 위해 유리창측으로 송풍되거나 그들간의 조합된 방향으로 송풍되도록 에어닥트(12)내에 설치되어 있는 콘트롤도어의 개폐를 제어하는 작용을 한다.

또한 냉/난방조명위치(6)는 크게 온풍선택과 냉풍선택으로 나뉘어져 있으며 그의 회전 방향과 각도에 따라 점점 강한 온풍 또는 점점 강한 냉풍이 송출되도록 콘트롤도어의 개폐를 제어하는 작용을 한다.

그리고 내기/외기선택스위치(8)는 에어닥트(12)내로 유입되는 공기의 종류 즉 에어닥트(12)의 공기유입구측에 설치되어 있는 내기/외기선택도어(14)의 개폐를 제어하여 에어닥트(12)내로 유입되는 공기를 차량 외측으로부터 유입시키거나 차량내측에서 순환되는 공기를 유입시키는 작용을 하도록 이루어져 있다.

그리하여 블로워모터(10)의 작동에 따라 에어닥트(12)로 유입되는 내기 또는 외기는 에바포레이터(16)를 통과하면서 낮은 온도로의 열교환이 이루어지고 에어믹스도어(18)의 선택에 따라 히터코아(20)를 통과하거나 또는 히터코아(20)를 통과하지 않고 직접 차량의 실내로 유입되는 작용이 이루어지도록 되어 있다.

따라서 에어닥트(12)로 유입되는 내기 또는 외기가 에바포레이터(16)를 통과하여 실내로 토출될 때에는 냉기가 유입되고, 히터코아(20)를 통과하여 실내로 토출될 때에는 온기가 유입되게 된다.

이에 사용된 에바포레이터(16)는 주지의 냉동사이클을 이루는 하나의 구성요소로서, 냉동사이클은 냉매가스가 압축기에서 고온·고압의 상태가 되게 하고 응축기에서 냉각팬에 의하여 냉각되어 액화하면 이 액상의 냉매는 팽창밸브에서 팽창함과 동시에 안개 모양으로 되어 증발기 즉 에바포레이터(16)를 거쳐 나오게 되며 이때 주위로부터 열을 흡수하여 다시 가스상태로 되어 압축기로 되돌아 오게 됨으로써 이러한 반복을 하는 중에 에바포레이터(16)에 바람을 보내면 찬바람을 얻을 수 있게 구성되어 주로 엔진 룸내에 설치되는 것으로 그 구조가 복잡할 뿐만 아니라 구성요소도 많고 부피도 커서 엔진 룸내에 조립시 많은 제약을 받고 부피도 많이 차지하게 되며 또한 이러한 냉방장치의 가동시 엔진출력도 저하되는 등의 문제점이 있었다.

또한 난방장치도 엔진에서 혼합기의 연소시 발생되는 고온을 흡수하여 정상 운전 온도로 유지되도록 하는 냉각장치에 있어 상기 고온의 냉각수를 다시 저온의 냉각수로 만들기 위한 냉각수 순환 통로의 일측에 히터코아(20)를 설치하고, 에어닥트(12)에서 유입되는 내기 또는 외기를 이 히터코아(20)로 통과시켜 실내로 송풍함으로써 난방을 유지할 수 있도록 되어 있는바 이 또한 구조가 복잡한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 열전도성이 다른 두 금속을 접합시켜 양단에 전류를 통과시키면 펠티어 효과에 의해 한쪽 금속은 온도가 상승하고 반대쪽 금속은 온도가 하강하게 되는 바 상기한 펠티어 효과를 이용하는 냉·난방소자에 자동차 배터리로부터 공급되는 전류를 흘려 자동차의 냉·난방에 이용하도록 함으로써 엔진 룸내의 구조가 단순화되고 차량의 조립이 단순화될 수 있도록 된 자동차의 냉·난방장치를 제공하고자 함에 고안의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 열전도성이 다른 두 금속을 접합시켜 펠티어 효과에 의해 일측 금속은 온도가 상승하고 타측 금속은 온도가 하강하는 냉·난방소자를 엔진 룸과 차실내 사이에 설치되는 대시패널에 설치하고 상기 냉·난방소자에는 콘트롤유니트를 통해 자동차 배터리의 전원이 공급하도록 설치되어 이루어진 것이다.

제1도는 일반적인 자동차 공조장치의 조절스위치를 설명하기 위한 도면.

제2도는 일반적인 자동차 공조장치의 공기흐름을 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 고안에 따른 냉·난방장치의 구성도.

제4도는 본 고안에 따른 냉·난방소자의 펠티어(Peltier) 효과에 의한 냉·난방작용을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 블로워스위치 4 : 풍향스위치

6 : 냉/난방조절스위치 8 : 내기/외기선택스위치

10 : 블로워모터 12 : 에어닥트

14 : 내기/외기선택도어 16 : 에바포레이터

18 : 에어믹스도어 20 : 히터코아

30 : 대시패널 32 : 냉·난방소자

34 : 냉/난방조절스위치 36 : 자동차 배터리

38 : 콘트롤유니트 40 : 닥트

42 : 팬

이하 본 고안의 구성 및 작용효과에 대하여 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 엔진 룸과 차량의 실내간 격벽으로 설치되는 대시패널(30)의 일측에 열전도성이 서로 다른 2개의 금속(32a)(32b)으로 이루어진 냉·난방소자(32)가 장착되고, 상기 냉·난방소자(32)에는 냉/난방조절스위치(34)가 연결되어 있고 자동차 배터리(36)로부터 공급되는 전류를 제어하도록 콘트롤유니트(38)가 연결되어 있으며, 상기 냉·난방소자(32)의 실내방향 외측에는 냉온기 송풍통로용의 닥트(40)가 설치되는 한편 상기 닥트(40)의 일측에는 상기 냉·난방소자(32)로 부터의 발생 냉기 또는 온기를 실내로 송풍할 수 있도록 된 팬(42)이 설치되어 있는 구조로 되어 있다.

제3도는 본 고안에 따른 냉난방장치의 구성도를 도시한 것이다.

본 고안에 있어 냉기와 온기의 생성원으로 이용되는 냉·난방소자(32)는 펠티어효과를 이용한 것으로 이에 관해서는 예시도면 제4도에 도시되어 있다. 즉, 열전도성이 다른 두 금속(A)(B)을 접합시키고 그 양단에 전류를 통과시키면 한쪽 금속은 온도가 상승하고 반대쪽 금속은 온도가 하강하게 된다. 그리고 전류 방향을 반대로 인가하면 열상승 및 하강현상이 반대로 이루어지게 된다. 따라서 본 고안에서는 위와 같은 펠티어효과를 이용한 냉·난방소자(32)를 냉기나 온기의 생성원으로 이용한 것이며, 난방장치로 이용할 때와는 달리 냉방장치로 이용할 때에는 각각 엔진룸측과 실내측을 향하고 있는 냉·난방소자(32)의 설치방향을 반대로 하면 되는 것이다.

그리고 상기 냉·난방소자(32)의 두 금속(32a)(32b)에 공급되는 전류량을 제어하는 콘트롤유니트(36)는 냉/난방조절스위치(34)의 조작에 따라 자동차 배터리(36)의 출력전원을 제어하여 공급하도록 이루어진 것이다.

한편 냉·난방소자(32)의 주변에는 닥트(40)가 설치되어 있으며, 이는 기존의 에어닥트와 동일한 것으로 냉·난방소자(32)에서 발생되는 냉기 또는 온기를 실내의 하단에서부터 상단까지 선택적으로 공급할 수 있는 통로가 되며, 송풍시에는 송풍용 팬(42)을 작동시켜 풍량을 조절하게 된다. 이때 송풍되는 냉기나 온기는 실내온도조절 뿐만 아니라 종래와 마찬가지로 유리창에 끼이게 되는 서리를 제거할 수 있는 디프로스터 기능도 구비하고 있는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안은 자동차 배터리의 전원만을 이용하는 냉·난방소자를 이용함으로써 엔진 룸내의 공조관련 부품이 불필요해짐에 따라 엔진 룸내의 레이아웃이 용이하게 되고 그에 따른 비용이 절감되며 차량 조립공정이 대폭 감소될뿐만 아니라 에어컨 가동시 엔진출력이 저하되지 않게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 엔진 룸과 차량의 실내간 격벽으로 설치되는 대시패널(30)의 일측에 열전도성이 서로 다른 2개의 금속(32a)(32b)으로 이루어진 냉·난방소자(32)가 장착되어 있고, 상기 냉·난방소자(32)에는 냉/난방조절스위치(34)가 연결되어 있되, 자동차 배터리(36)로부터 공급되는 전류를 제어하도록 콘트롤유니트(38)가 연결되어 있으며, 상기 냉·난방소자(32)의 실내방향 외측에는 냉온기 송풍통로서 닥트(40)가 설치되는 한편 상기 닥트(40)의 일측에는 상기 냉·난방소자(32)로 부터의 발생되는 냉기 또는 온기를 실내로 송풍할 수 있도록 팬(42)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.