KR0138506Y1 - 자동차의 실내 열교환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 실내 열교환장치에 관한 것으로, 특히 자동차(2)의 후방유리창(8) 상부측에 관통 고정되면서 증발관(11)이 상기 자동차(2)의 폭양측 상부를 따라 내장되고, 연결관(12)에 의해 상기 증발관(11)과 연결되는 응축판(13)이 상기 자동차(2)의 후방측에 외장되어 상기 자동차(2)의 실내온도를 실외로 방출하는 히트파이프(1)와; 상기 히트파이프(1)의 응축판(13) 상부측에 위치하도록 상기 자동차(2)의 후방측에 고정되면서 하면에 단열재(7)가 부착되어 상기 응축판(13)에 직접 전달되는 태양열을 차단하는 가리개(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 열교환장치에 관한 것이다.

Description

자동차의 실내 열교환장치

제1도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치(A)가 장착된 자동차를 나타내는 평면도(a), 측면도(b), 배면도(c).

제2도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 히트파이프를 나타내는 사시도.

제3도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 다른 실시예인 히트파이프가 장착된 자동차를 나타내는 평면도(a), 측면도(b), 배면도(c).

제4도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 다른 실시예인 히트파이프를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 히트파이프 2 : 자동차

6 : 가리개 7 : 단열재

8 : 후방유리창 10 : 히트파이프

10-1 : 핀 11 : 증발관

12 : 연결관 13 : 응축판

본 고안은 자동차의 실내 열교환장치에 관한 것으로, 특히 여름철 자동차 실내의 높은 온도를 히트파이프를 이용하여 실외로 배출함으로써 실내온도를 낮출 수 있고, 이로써 자동차 에어콘의 초기 냉방부하를 줄일 수 있는 자동차의 실내 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 에어콘 가동을 필요로 하는 여름철이나 에어콘을 가동할 정도는 아니더라도 더위를 느끼는 봄과 가을같은 중간기에는 자동차의 외면에 흡수된 태양열의 전도영향으로 자동차의 실내공기가 상승되고, 또한 자동차에 흡수된 열이 실내로 복사되는 현상으로 인하여 실내체감온도가 자동차 외부에서의 체감온도에 비하여 상대적으로 매우 높게 상승되므로써 사람이 처음 탑승시 매우 뜨거운 불쾌감을 느끼게 되며 그와 같은 불쾌감은 자동차 에어콘을 가동하여 인위적으로 자동차 실내온도를 낮추기까지 상당한 시간동안 계속하게 된다.

이와같은, 자동차 실내의 온도상승을 줄여서 승차감을 좋게하고, 뜨겁게 달아오른 실내를 냉각시키기 위하여 자동차 에어콘을 가동시키는데, 이때 에어콘의 과중한 초기부하로 인해 엔진에 무리가 가는 것은 물론 에너지 소비도 크고, 또한 오랜시간동안 자동차에 축열된 열로 인하여 불쾌감을 느끼는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 자동차에 히트 파이프를 부착하여 자동차를 운전하지 않을 때 실내외에 발생하는 온도차를 이용하여 자연적으로 자동차 실내의 온도를 낮추므로써 초기승차감을 향상시키고, 자동차 운전시의 초기 냉각부하와 연속냉각부하를 줄여서 자동차에너지의 소비효율을 높일 수 있는 자동차의 실내 열교환장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 자동차의 후방유리창 상부측에 관통 고정되면서 증발관이 상기 자동차의 폭양측 상부를 따라 내장되고, 연결관에 의해 상기 증발관과 연결되는 응축판이 상기 자동차의 후방측에 외장되어 상기 자동차의 실내온도를 실외로 방출하는 히트파이프와; 상기 히트파이프의 응축판 상부측에 위치하도록 상기 자동차의 후방측에 고정되면서 하면에 단열재가 부착되어 상기 응축판에 직접 전달되는 태양열을 차단하는 가리개로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 열교환장치를 제공한다.

도면을 참조하여 본 고안의 구성을 설명한다.

일반적으로, 열교환수단으로서의 히트파이프는 증발부와 응축부로 구성되어 있고, 열매체가 내장된 밀폐용기에 장착될 경우 밀폐용기의 내외부 온도차에 따라 증발부의 액체가 밀폐용기내의 열매체온도에 의해 가열되어 증기상태로 응축부에 이동되면 응축부에서 증기를 대기와의 열교환으로 다시 냉각 응축시켜 액체상태로 증발부로 보내게 된다.

이때, 히트파이프는 증발부에서 액채가 증기로 상변화할 때 밀폐용기의 열매체로부터 증발잠열을 빼앗게 되고, 응축부에서 증기가 액체로 상변화할 때 증기의 응축 잠열을 대기로 방열하는 즉, 증발잠열과 응축잠열의 온도차를 이용하여 밀폐용기의 실내온도를 낮추는 열교환작용을 하게 된다.

한편, 본 고안에서는 이러한 히트 파이프를 이용하여 승용차 실내의 높은 온도를 에어콘의 작동없이 자연적으로 대기온도수준으로 낮추고자 하는 것에 그 특징이 있으며 이를 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치(A)가 장착된 자동차를 나타내는 평면도(a), 측면도(b), 배면도(c)이고, 제2도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 히트파이프를 나타내는 사시도,

본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 히트파이프(1)는 자동차의 후방유리창 상부측에 관통 고정되면서 자동차(2)의 외부에 위치하는 응축판(13)이 판형상으로 되어 있어 외기와의 접촉부위가 넓어서 증발되는 열매체의 응축을 용이하도록 하였으며 자동차의 내부의 폭양측 상부모서리를 따라 설치되는 대략 ㄷ자 형상의 증발관(11)이 손잡이로도 사용할 수 있도록 하였고, 응축판(13)과 증발관(11)이 한쌍의 연결관(12)에 의해 연결되어 차체에 결합이 가능하도록 하였다.

여기서, 자동차(2)에서 히트파이프(10)의 설치위치는 외관적인 면이나, 운전자의 시야, 주행시 유체흐름 등을 고려하여 선택된 것으로, 만약 히트파이프를 자동차의 전방측이나 측면 또는 상부에 부착할 경우 자동차의 미관을 해칠 뿐만아니라 운전자의 시야를 방해하게 되고, 자동차 주행시 공기의 흐름을 방해하여 자동차의 흔들림을 유발하게 되며, 더욱이 자동차 주행시 공기와 충돌하는 과정에서 진동이 발생되어 그 고정상태가 와해되면서 그 수명이 단축되는 문제점이 발생된다.

그리고, 히트파이프(1)의 상부측에 위치하도록 자동차(2)의 후방측 상단에 부착 고정되는 가리개(6)는 태양열이 히트파이프에 직접 전달되는 현상을 차단하는 선바이저(Sun Visor)역활을 할 뿐만아니라 자동차 주행시 차체가 유체에 의해 뜨는 현상을 방지하는 에어스포일러(Air Spoiler)역활을 수행하게 된다.

이때, 가리개(6)의 하면에 단열성능이 큰 경량의 단열재(7)를 부착하여 사용할 경우 태양열의 차단효과를 현저히 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 자동차(2)의 표면으로부터 반사되어 히트파이프(10)에 영향을 주는 태양열을 차단하기 위하여 히트파이프의 하부측에 또하나의 가리개를 설치할 수도 있다.

한편, 제3도는 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 다른 실시예인 히트파이프가 장착된 자동차를 나타내는 평면도(a), 측면도(b), 배면도(c)이고, 제4도 본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치중 다른 실시예인 히트파이프를 나타내는 사시도이다.

본 고안에 따른 자동차의 실내 열교환장치는 다수의 히트파이프(10)가 약간 상향되도록 하여 일렬로 이격 배치된 상태로 자동차(2)의 후방측유리창(8)의 상부측에 관통 고정되어 있다.

이때, 열전도효율을 높이기 위하여 그 외주면에 각각 다수의 핀(Fin)(10-1)이 부착되는 히트파이프(10)는 그 응축부가 차체 외부에 위치하면서 그 증발부가 차체내부에 위치하도록 설치된다.

물론 제1도와 같이 단열재(7)가 부착된 가리개(6)를 설치하여 사용할 수 있으며, 또한 자동차표면으로부터 반사되는 태양열의 영향을 차단하기 위하여 하부에도 가리개를 설치할 수 있다.

이하, 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안에 따른 열교환장치가 부착된 자동차(2)는 태양열(3)의 복사, 대류, 전도에 의해 그 실내온도가 실외온도보다 상승되면 자동차 내측공기와 외측공기와의 온도차가 크게 발생한다.

이때, 태양열에 의해 뜨거워진 자동차(2)의 실내공기가 상승되면서 증발관(11)을 가열시키면 증발관의 액체가 증기로 상변화하면서 자동차의 실내공기로부터 증발잠열을 빼앗아 자동차의 실내온도를 냉각시키게 되며, 증발관(11)의 증기는 연결관(12)을 거쳐 응축판(13)에 이르러 대기로 응축잠열을 배출한 후, 액체로 상변화되어 다시 연결관을 통해 증발관으로 회수된다.

이러한 히트파이프(10)의 증발관(11)과 응축판(13)의 열교환 작용에 의해 자동차의 실내온도는 대기온도 수준으로 냉각되고, 더욱이 응축관(13)을 태양열로부터 차단하는 가리개(6)는 응축관의 방열기능을 한층 강화시키는 역할을 하게 된다.

그리고, 히트파이프(1)의 작동효율을 높게하기 위하여 실내측의 증발부위에 기존의 배터리나 태양광발전 전기를 동력으로 하는 냉각팬을 설치하여 실내공기를 히트파이프(1)를 향하여 강제순환시킴으로서 효율을 높게 할 수도 있을 것이다.

또한, 자동차(2)의 외측은 자연상태의 공기와 접촉하고 있음으로 공기의 유동이 활발하여 실내측에 비하여 열전달이 유리하며, 자동차가 운전되고 있는 경우에는 자동차의 이동에 따른 공기의 유동이 크게 되어 성능이 더욱 좋게 된다.

이와 같이 본 고안은 히트파이프를 설치하여 자동차 실내의 온도상승을 줄여서 승차감을 좋게 하고, 뜨겁게 달아오른 실내를 냉각시키기 위하여 가동시키는 자동차 에어콘의 초기부하는 물론 운전중 자동차 실내온도를 낮추기 위하여 연속가동하는 자동차 에어콘의 부하를 낮게 해줌으로서 자동차에 소요되는 에너지도 줄이기 위한 매우 유용한 고안이다.

본 고안의 적용은 앞에 설명된 냉방부하를 줄이는 목적으로 인간을 수송하는 자동차는 물론 채소, 육류와 같은 농수산품 및 공산품 등을 수송하는 자동차에 적용도 가능하다.

Claims (1)

1. 자동차(2)의 후방유리창(8) 상부측에 관통 고정되면서 증발관(11)이 상기 자동차(2)의 폭양측 상부를 따라 내장되고, 연결관(12)에 의해 상기 증발관(11)과 연결되는 응축판(13)이 상기 자동차(2)의 후방측에 외장되어 상기 자동차(2)의 실내온도를 실외로 방출하는 히트파이프(1)와; 상기 히트파이프(1)의 응축판(13) 상부측에 위치하도록 상기 자동차(2)의 후방측에 고정되면서 하면에 단열재(7)가 부착되어 상기 응축판(13)에 직접 전달되는 태양열을 차단하는 가리개(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 열교환장치.