KR0151648B1 - 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내온도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차용 FATC-HVAC 시스템의 실내온도 측정방법에 관한 것으로 보다 상세히 설명하자면 FATC-HVAC 시스템에 사용되는 인카센서를 이용한 자동차 실내의 정환한 온도를 측정하기 위하여 블로어를 사용한 동력에 의한 자동차 내기의 흡입방식을 동력을 사용하지 않고 배기기관에서 배출되는 자동차 배기가스의 운동에너지를 이용하여 흡입력을 발생시켜 무등력의 흡입력을 얻어 자동차의 실내 온도를 측정하는 장치로 그 구성은 배기단속도어(11)와 배기관(12)과 노즐(13)과 소닉노즐 흡입관(14)과 역류방지 밸브(15)와 주름돌기(16)로 구성되어진 소닉 노즐 펌프(1)와, 플렉시블관(23)과 공기흡입구(22)와 인카센서(21)로 이루어져 있다.

Description

소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내온도 측정장치

제1도는 본 발명의 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내 온도 측정장치의 사시도이며,

제2도는 본 발명 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내 온도 측정장치의 설치 및 동작을 보인 개략도이며,

제3도는 종래의 인카센서를 이용한 실내온도 측정장치도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 소닉 노즐 펌프 11 : 배기단속도어

12 : 배기관 13 : 노즐

14 : 소닉노즐 흡입관 15 : 역류방지 밸브

16 : 주름돌기 2 : 실온 측정기

21 : 인카센서 22 : 공기 흡입구

본 발명은 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내온도 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하자면 자동차용 공조장치에 장치되는 인카센서를 이용한 자동차 실내공기의 온도를 측정하기 위한 장치로 배관에서 배출되는 자동차 배기가스의 운동에너지를 이용하여 흡입력을 발생시켜 유입되는 자동차의 실내 공기의 온도를 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 사용되는 공조장치인 히터-벤트-에어컨디셔닝 시스템(Heater-Vent-Air Conditioning System : 이하 HVAC 시스템이라 약칭함)은 자동차의 실내공기를 환기시켜주는 벤틸레이터 기능과, 자동차 실내를 시원하게 해주는 카 쿨러 기능 및 자동차 실내를 따뜻하게 해주는 히터 기능을 구비하고 있다.

상기 벤틸레이터(ventilator)는 자동차 실내의 공기를 실외로 불어내는 구멍을 말하는데, 보통 그 장착위치는 인스트루먼트 패널의 양쪽 끝에 있다.

자동차 실내의 공기의 흐름의 이동경로를 살펴보면 라디에이터 그릴에서 덕트를 통하여 유도되며, 리어 필러 부근에서 리어 펜더부에 설치되는 리어 벤틸 레이터를 통해 차 외부로 배출되는 것이 일반적이다.

상기 카 쿨러(car cooler)는 자동차 실내의 냉방장치를 말하는데, 히터와 같이 장착되어 자동차용 에어컨디셔너로 쓰이는 수가 많고, 구동력은 모터로 구동되기에 자동차의 전장품중 가장 전력을 많이 소모하는 부품의 하나이다.

공기중의 수분이 응축기에 부착하므로 제습 기능이 있으며 또한 윈드실드에 성에가 끼면 제거해주는 역활도 한다.

상기 히터(heater)는 자동차 실내의 난방장치를 말한다.

자동차의 실내를 따뜻하게 하는 장치로서 온수식 히터를 사용하고 있는 것은 수냉식 엔진 자동차에 많고, 배기가스의 열을 이용하여 배기식 히터장치를 장착한 자동차는 공냉식 엔진차에 많다.

온수식 히터는 엔진의 냉각수를 순환시켜 열원으로 하며 작은 라디에이터에 블로워(Blower)로 공기를 보내 난기를 얻는다.

또한 카 에어컨디셔너(car air conditioner)는 자동차 실내를 쾌적한 상태로 유지하기 위하여 냉·난방이나 환기를 시키는 장치를 말하는데, 근래에는 난방용의 히터와 냉방용의 카 쿨러만 있는 것이 아니라 난방용의 히터와 냉방용의 카 쿨러가 일체로된 HVAC 시스템이 개발되어 상용되고 있다.

에어컨 시스템에 대해서 살펴보면, 라디에어터 전방에 설치되어 자동차속도와 냉각팬에 의해 고온고압 기체 상태의 냉매를 응축시켜 고온고압의 액상냉매로 만드는 응축기와 냉매속에 포함되어 있는 수분을 흡수하여 냉매를 원활하게 공급할 수 있도록 냉매를 저장하는 리시버드라이어와, 냉매를 급속 팽창시켜 저온저압액이 되게 하는 팽창밸브와, 안개상태의 냉매가 기체로 변하는 동안 냉각팬의 작동으로 통과하는 공기중의 열을 빼앗는 에버퍼레이트, 엔진에 의해 V벨트로 구동되어지며 저온저압의 가스냉매를 고온고압의 가스로 만들어 상기 응축기에 보내는 컴프레서로 구성된다.

또한, 최근에는 상기와 같은 HVAC 시스템의 조작패널을 조작하는데 드는 불편을 줄이고자 고급 차종등에 에프에이티씨-에이치브이에이씨(FATC : Full Automatic Temperature Control-HVAC) 시스템이 제공되고 있다.

상기와 같은 장치를 제어하는데는 마이컴을 사용하여 운전자가 요구하는 온도로 차 실내의 온도를 유지하도록 하는 기능을 가지고 있다.

상기 전자동 온도조절 시스템은 각종 센서(incar, ambient, sun, water, humidity sensor등)로 부터 시시각각 변화하는 입력값들을 주기적으로 읽어 이를 바탕으로 마이크로 컴퓨터에서 탑승자가 요구하는 최적의 상태를 구현하고자 이미 내정되어진 콘트롤 로직(Ccontrol logic)을 바탕으로 각종 구동부(blower motor, air mix door, mode door, A/C S/W 등)를 적절하게 구동시켜 쾌적성을 극대화 할 뿐만아니라 콘트롤 패널의 각종 스위치 조작의 극소화로 운전자는 운전에만 정신을 전념할 수 있게 하여 주행의 안전성과 사용자에게는 편의성을 동시에 제공할 수 있는 것이다.

상기와 같은 장치에 적용되는 종래의 인카 센서는 자동차 실내의 인스트루먼트 패널 중앙에 장착되는 오토 에어컨 콘트롤 패널에 설치되는데, 그 장착 위치는 오트 에어컨 콘트롤 패널의 일측에 형성되는 그릴의 내측면에 삽입되어 설치된다.

상기와 같이 설치된 인카센서에 정확한 자동차 실온을 측정하기 위해서 제3도에 도시되어 있는바와 같이 모터로 구동되는 블로워(Blower)를 설치하여 강제로 자동차 실내의 공기를 흡입하여 인카센서로 하여금 보다 정확한 실내 온도를 측정하도록 만들어져 있다.

하지만 상기와 같이 동력에 의해 흡입되는 종래의 측정장치의 문제점으로는 모터로 구동되는 블로워(Blower)를 설치해야 한다는 문제점과, 이와 관련된 자동차 배선의 추가적인 설치 및 블로워(Blower)의 회전에 의한 회전 부위의 온도 증가로 인한 정확한 실온 측정값에 오차가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 모터에 의해 구동되는 블로워(Blower)를 필요치 않는 별도의 구동 장치가 필요 없이 인카센서로 하여금 정확한 실내온도를 측정 할 수 있도록 하는 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 자동차의 배기관에서 촉배변환기를 경유 머플러로 연결된 배기라인에 있어서,

기존배기관의 하방쪽으로 끝단에 노즐이 형성되어 있는 별도의 배기관을 연결하되 기존의 배기관과 선택적으로 개폐할 수 있도록 두 배기관의 분기점에 배기단속도어를 설치하며, 배기관의 외부를 감싸는 소닉노즐흡입관을 설치하고, 이 소닉노즐흡입관의 입구는 자동차 실내의 외기에 개방된 실온 측정기의 일측면과 연결시키고, 소닉노즐흡입관의 출구는 상기 촉매변환기에 연동시키며, 이 소닉노즐흡입관의 내부에는 배기관보다 앞쪽인 하강기류발생장치쪽으로 다수의 주름돌기를 설치하여 배기 소음을 감쇄시키고 배기관의 노즐측에는 다수의 역류방지밸브를 설치하여 배기 가스가 역류하는 것을 방지시킨 소닉노즐펌프와;

상기 소닉노즐펌프와 일측면이 연결되고 다른 일측면은 공기를 흡입할수 있도록 다수의 공기 흡입구가 형성되어 있으며, 내부에는 유입된 공기의 온도를 측정하는 인카센서를 가진 실온 측정기로 구성되는 것을 특징으로 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내온도 측정장치를 제공함으로써 달성된다.

상기의 본 발명을 첨부 도면에 따라 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내 온도 측정장치의 사시도이며, 제2도는 본 발명 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내 온도 측정장치의 설치 및 동작을 보인 개략도를 도시하고 있는데, 본 발명은 자동차의 배기관에서 촉배변환기를 경유 머플러로 연결된 배기라인에 있어서, 기존 배기관의 하방쪽으로 끝단에 노즐(13)이 형성되어 있는 별도의 배기관(12)을 연결하되 기존의 배기관과 선택적으로 개폐할 수 있도록 두 배기관의 분기점에 배기단속도어(11)를 설치하며, 배기관(12)의 외부를 감싸는 소닉노즐흡입관(14)을 설치하고, 이 소닉노즐흡입관(14)의 입구는 자동차 실내의 외기에 개방된 실온 측정기(2)의 일측면과 연결시키고, 소닉노즐흡입관(14)의 출구는 상기 촉매 변환기에 연동시키며, 이 소닉노즐흡입관(14)의 내부에는 배기관(12)보다 앞쪽인 하강기류발생장치(1)쪽으로 다수의 주름돌기(16)를 설치하여 배기 소음을 감쇄시키고 배기관(12)의 노즐(13)측에는 다수의 역류방지밸브(15)를 설치하여 배기 가스가 역류하는 것을 방지시킨 소닉노즐펌프(1)와;

상기 소닉노즐펌프(1)와 일측면이 연결되고 다른 일측면은 공기를 흡입할 수 있도록 다수의 공기 흡입구(22)가 형성되어 있으며, 내부에는 유입된 공기의 온도를 측정하는 인카센서(21)를 가진 실온 측정기(2)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 에어클리너를 통과한 공기가 트로틀밸브에서 연료와 혼합한 후 흡기 매니폴드를 통해 각 실린더블럭에 있는 실린더로 유입된 후 흡기, 압축, 폭발, 배기행정을 거친 후 배기가스는 배기 매니 폴드를 통해 모아진 후 배기관을 통한 후 촉매 변환기를 거치고 그 다음 머플러를 통과한 후 외기로 배출되는 일반적인 계통 구조도를 보여주는데, 이러한 계통에 별도의 장치인 본 발명의 자동차 배기관을 이용한 소닉 노즐 펌프(1)가 배기 매니폴드와 촉매변환기 사이에 설치되어 있다.

소닉 노즐 펌프는 배기단속도어(11)와 배기관(12)과 노즐(13)과 소닉노즐흡입관(14)과 역류방지 밸브(15)와 주름돌기(16)로 구성되어 있는데, 배기단속도어(11)를 조작하여 일반적인 배기 계통으로 사용하거나 본 발명의 소닉 노즐 펌프(1)로 사용할 수 있도록 전환 할 수 있어 운전자의 필요에 따라 선택 할 수 있다.

소닉 노즐 펌프(1)로 사용시에는 배기단속도어(11)를 조절하여 일반적인 배기관을 막으면 된다.

이러한 조작을 하게 되면 배기가스는 본 발명의 배기관(12)으로 통하게 되고 배기관(12)의 끝단에 있는 노즐(13)을 통한후 소닉노즐 흡입관(14)을 통한 후 촉매변환기를 거친 후 머플로로 배기 가스가 이동된다.

이때 배기 가스가 실온측정기(2)와 개방구조로 연결된 소닉노즐 흡입관(14)에 역류하는 것을 방지하기 위해 촉매 변환기 쪽 소닉노즐 흡입관(14)에 역류방지 밸브(15)를 설치하였고, 실온측정기(2)와 개방 구조로 연결된 소닉노즐 흡입관(14) 쪽에는 주름돌기(16)를 설치하여 소음을 줄일 수 있도록 하였다.

상기와 같이 된 본 발명은 고온 고압의 가스가 노즐을 통과하면서 노즐의 시작부에서 아음속으로 이동하면서 압력이 하강하기 시작하여 노즐 출구쪽 속도는 음속으로 되어 출구에서의 압력은 최저압이 된다.

이러한 작용으로 인하여 노즐 출구 부위에 저압 영역이 형성되고 배기 가스의 운동 방향은 촉매 변환기 쪽이므로 그 반대의 실온측정기(2) 방향으로는 흡기작용을 하게 된다.

이러한 흡기 작용은 제1도에 도시되어 있듯이 소닉노즐 흡입관(14)을 통해 연결된 실온측정기(2) 부분에 강력한 흡기 작용을 하여 공기의 급속한 이동을 통한 실내의 공기를 공기흡입구(22)를 통하여 인카센서(21) 부근에 유입시켜 주어 정확한 실온을 측정할 수 있도록 하여준다.

상기와 같은 본 발명은 자동차 실내의 공기를 흡입시켜 자동차 실내의 유동 순환 기능을 가져와 이로부터 인카센서에 정확한 자동차 실내의 공기를 제공하여 별도의 흡입장치가 없이도 센서로 하여금 자동차 실내의 온도를 보다 정확한 측정을 하여 FATC-HVAC 시스템의 실내온도 측정시 오차를 감소시키게 하고, 머플러로 유입되는 고온 고압인 배기가스의 운동 에너지를 급감 시킴으로 인한 자동차 배기시 소음감소등을 가져오는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자동차의 배기관에서 촉배변환기를 경유 머플러로 연결된 배기라인에 있어서, 기존 배기관의 하방쪽으로 끝단에 노즐(13)이 형성되어 있는 별도의 배기관(12)을 연결하되 기존의 배기관과 선택적으로 개폐할 수 있도록 두 배기관의 분기점에 배기단속도어(11)를 설치하며, 배기관(12)의 외부를 감싸는 소닉노즐흡입관(14)을 설치하고, 이 소닉노즐흡입관(14)의 입구는 자동차 실내의 외기에 개방된 실온 측정기(2)의 일측면과 연결시키고, 소닉노즐흡입관(14)의 출구는 상기 촉매변환기에 연동시키며, 이 소닉노즐흡입관(14)의 내부에는 배기관(12)보다 앞쪽인 하강기류발생장치(1)쪽으로 다수의 주름돌기(16)를 설치하여 배기 소음을 감쇄시키고 배기관(12)의 노즐(13)측에는 다수의 역류방지밸브(15)를 설치하여 배기 가스가 역류하는 것을 방지시킨 소닉노즐펌프(1)와; 상기 소닉노즐펌프(1)와 일측면이 연결되고 다른 일측면은 공기를 흡입할 수 있도록 다수의 공기 흡입구(22)가 형성되어 있으며, 내부에는 유입된 공기의 온도를 측정하는 인카센서(21)를 가진 실온 측정기(2)로 구성되는 것을 특징으로 소닉 노즐 제트 펌프를 이용한 자동차 실내온도 측정장치.