KR100200067B1 - 자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치에 관한 것으로써, 종래에는 난방장치와 냉방장치에 필수적으로 사용되는 송풍기를 사용함에 따라 엔진출력이 저하되고 송풍기 팬의 회전에 의하여 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 송풍 실린더(100)의 일측에는 공기유통로(110)가 형성되고 타측에는 송풍관(120)과 흡입관(130)과 진공 실린더(200)와 연결된 유입관(140)이 형성되며, 송풍 실린더(100)의 피스톤(300)에 연결된 피스톤(300) 로드(310)는 진공 실린더(200)의 피스톤(300)에 연결되어 있어 두 개의 피스톤(300)이 동시에 움직이게 하고, 진공 실린더(200)의 일측 내면에는 스프링(220)이 설치되며 외측에는 흡기 다기관과 연결되는 연결관(210)을 형성하며 연결관(210)의 중간부에는 조절래버(212)를 설치하므로서 엔진이 연소하기 위하여 흡기 다기관이 공기를 흡입할 때 발생되는 진공압을 이용하여 바람을 만들고 이 바람은 난방장치의 따뜻한 공기나 냉방장치의 차가운 공기를 실내로 통하는 덕트로 이동되게 하여 종래 송풍기(20),(70)의 역할을 하도록 하므로서 송풍기(20),(70)로 인한 엔진출력 저하 및 소음을 방지할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치

제1도는 자동차의 일반적인 히터 유니트를 도시한 개략 구성도.

제2도는 자동차의 일반적인 냉매 사이클을 도시한 구성도.

제3도는 본 발명의 구성을 예시한 요부 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 송풍 실린더 110 : 공기유통로

120 : 송풍관 130 : 흡입관

140 : 유입관 200 : 진공 실린더

210 : 연결관 212 : 조절래버

220 : 스프링 300 : 피스톤

310 : 로드

본 발명은 자동차의 공기조화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 자동차의 실내를 난방 또는 냉방시, 히터 유니트나 증발기에서 발생된 온풍 또는 냉풍을 자동차의 실내로 유입하기 위하여 송풍기를 사용하지 않고 흡기 다기관의 흡기 행정시 발생된 진공압을 이용하여 흡기 다기관과 연결한 실린더내에서 피스톤을 운동시켜 발생된 공기압으로 송풍기의 역할을 하도록 하므로서 송풍기의 사용에 따른 엔진출력의 저하를 방지하고 송풍기의 회전에 따른 소음을 더욱 줄일 수 있는 자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 공기조화 장치에는 환기장치, 난방장치, 냉방장치가 있다. 상기 환기장치란 차내의 공기가 승차원의 호흡 등에 의해 오염되면 신선한 공기(외기)를 실내로 끌어들여 차내의 공기와 바꾸어주기 위한 장치를 말하며, 그 종류에는 자연환기 방식과 강제환기 방식이 있는데, 자연환기 방식은 차량이 주행하므로써 생기는 풍압을 이용하여 차내로 외기를 끌어들이는 방식을 말한다. 그리고 강제환기 방식이란 전동 팬 등을 사용하여 강제적으로 외기를 도입하는 것을 말한다.

그리고 난방장치는 구조나 용량으로 나누면 일반 승용차나 소형 트럭에 사용되는 것과 버스나 대형 트럭에 사용되는 것으로 대별되며 열원별로 나누면 엔진 냉각용의 온수를 이용한 온수식과 배기가스의 열을 이용한 배기열식, 그리고 석유연료의 연소열을 이용한 연소식으로 분류된다.

이중 가장 일반적인 온수식 히터에 대해 살펴보면 다음과 같다. 즉, 엔진 냉각용 온수의 일부를 히터 히터 유니트를 이용하여 따뜻한 공기로 변화시킨 후, 송풍기를 사용하여 실내로 보내서 난방함과 동시에 열풍의 일부를 프론트 또는 사이드 글라스로 불어내서 흐림 방지, 서리 방지 등으로 사용하고 있다.

이러한 온수식 히터의 구조는 제1도에 도시한 히터 유니트(10)와 송풍기(20), 그리고 파이프 및 덕트로 구성되어 있는데 히터 유니트(10)는 워터 재킷에서 나온 온수가 히터 유니트(10)내의 가는 파이프를 통과하도록 만들며 각 파이프는 방열 팬이 장치되어 있다. 그리고 방열 팬을 통과하여 따뜻해진 공기는 송풍기(20)에 의해 실내 및 디플로스터 (프론트 글라스 흐림방지)로 보내진다. 한편, 열을 빼앗긴 물은 라디에이터에서 다시 워터펌프를 경유하여 워터 재킷내에서 온수가 되어 다시 히터 유니트(10)로 들어온다.

그리고 온수를 순환하는 펌프에는 수량을 조정하거나 사용을 정지하기 위한 밸브가 설치되어 있는데, 덕트는 외기도입용 디플로스터용, 실내 분출용으로 나누어지며 이들을 통과하는 공기량을 조정하거나 변환하거나 할 수 있도록 밸브가 설치되어 있는데, 상기 밸브의 개폐는 운전자석에서 와이어로 할 수 있도록 되어 있다.

또한 냉방장치를 제2도에 의해 살펴보면 다음과 같다. 즉, 냉방을 하는데는 저열원이 필요하지만, 자동차용 냉방장치의 저열원으로는 지크롤 지풀올 메탄이라는 액체가 기화할 때 주위에서 열을 빼앗는 것을 이용하고 있다. 이와 같은 액체를 냉매라고 하는데, 이 냉매는 무해하고 화학적으로 안정되어 있으며, 비교적 가격이 싸고 또 열을 빼앗는 능력이 높은 것이 선택되고 있다.

상기 냉매를 사용하여 연속적으로 저열원을 얻기 위해서는 일단 기화한 냉매를 다시 액화시킬 필요가 있으며 액화 기화를 반복하는 방식을 채용하고 있다. 이것을 증기 압측식 냉매사이클이라고 한다. 즉, 냉매는 콤프레서(30)에 흡입, 압축되어 고온, 고압의 가스상태로 콘덴서(40)에 의해 강제 냉각되어 액화되고, 액화된 냉매는 리시버 앤드 드라이어(50)로 들어가 수분과 먼지를 제거한 다음 팽창 밸브로 흘러간다.

상기 팽창 밸브로 들어간 액화된 냉매는 급격히 팽창되고 저온, 저압의 안개상태의 냉매가 되어 증발기(60)로 들어가며 이때 증발기(60)로 송풍기(70)를 작동시켜 냉풍을 실내로 유입시키는 것이다. 그리고 증발기(60)의 냉매는 증발기(60)의 팬을 통하여 주위 공기의 열을 빼앗아 안개상태의 냉매에서 가스모양의 냉매가 되며 다시 콤프레서(30)로 흡입된다. 이와 같이하여 냉매는 냉매 사이클을 반복하여 순환하고, 냉방작용을 한다.

이러한 구조와 작용을 하는 난방장치와 냉방장치는 공통적으로 송풍기(20),(70)를 구동하여 덕트를 통해 실내로 유입시키고 있는데 상기한 송풍기(20),(70)는 송풍기(20),(710)를 구동하는 모터와 바람을 일으키는 팬으로 구성되어 있으며 상기 팽은 공기의 흐름방식에 따라 축류식과 원심식으로 분류한다. 축류식은 축에 프로펠라 모양의 것이 달린 형식이고, 원심식은 터보 팬, 원통형 팬, 팬 레이디얼이 있으며, 증발기형으로는 원통형 팬을 쓰고 있다. 상기 원통형 팬은 송풍효과가 높기 때문에 소형으로 할 수 있고, 회전수도 낮게 할 수 있어 소음이 작은 특징이 있다.

그런데 종래에는 난방장치와 냉방장치를 작동시키기 위해서는 상기 송풍기(20),(70)를 필수적으로 사용함에 따라 엔진출력이 저하되고 송풍기(20),(70) 팬의 회전에 의하여 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 흡기 다기관의 흡기 행정시 발생된 진공압을 이용하여 흡기 다기관과 연결한 실린더 내에서 피스톤을 왕복시켜 이로 인해 발생된 바람으로 종래 송풍기 역학을 대행하게 하므로서 송풍기 사용에 따른 엔진출력 저하를 방지하고 송풍기의 작동으로 인한 소음을 더욱 줄일 수 있는 자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 송풍 실린더와 진공 실린더로 구분되며 송풍 실린더의 일측에는 공기유통로가 형성되고 타측에는 송풍관과 흡입관 및 진공 실린더와 연결된 유입관이 형성되며, 송풍 실린더의 피스톤에 연결된 로드는 진공 실린더의 피스톤과 함께 연결되있어 두 개의 피스톤이 동시에 움직이게 하고, 진공 실린더의 일측 내면에는 스프링이 설치되며 외측에는 흡기 다기관과 연결되는 연결관을 형성하고 연결관의 중간부에는 조절래버를 설치하므로서 달성되는 것이다.

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 제3도는 본 발명의 일 실시예를 보인 요부 측단면도로써 이에 도시한 바와 같이 송풍 실린더(100)와 진공 실린더(200)로 구분되며 송풍 실린더(100)의 일측에는 공기유통로(110)가 형성되고, 타측에는 송풍관(120)과 흡입관(130) 및 진공 실린더(200)와 연결된 유입관(140)이 형성되며, 송풍 실린더(100)의 피스톤(300)에 연결된 로드(310)는 진공 실린더(200)의 피스톤(300)과 함께 연결되있어 두 개의 피스톤(300)이 동시에 움직이게 되고, 진공 실린더(200)의 일측 내면에는 스프링(220)이 설치되며 외측에는 흡기 다기관(도면중 미도시)과 연결되는 연결과(210)을 형성하고 연결관(210)의 중간부에는 조절래버(212)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 것이다.

도면중 미설명 부호 (102)는 송풍 실린더(100)의 제 1 공간부이고 (104)는 제 2 공간부이다.

이와 같이 형성된 본 발명은 엔진의 연소를 위하여 흡기 다기관이 공기를 순간적으로 흡입하면서 진공압이 생기게 되고 이에 따라 연결관(210)에 연결된 진공 실린더(200)의 피스톤(300)이 연결관(210)쪽으로 압축되면서 피스톤(300)의 로드(310)에 연결된 송풍 실린더(100)의 피스톤(300)도 연동됨과 동시에 송풍 실린더(100)의 제 2 공간부(104)에 있던 공기가 송풍관(120)으로 배출되는 것이다. 이때 제 1 공간부(102)에는 공기유통로(110)공기가 유입되어 제 1 공간부(102)가 진공상태로 되는 것을 방지해준다.

또한 제 2 공간부(104)의 있던 일부 공기는 유입관(140)을 통해 진공 실린터(200)로 들어가게 되고 이에 따라 피스톤(300)에 의한 진공상태를 해제시켜 주게 되는 것이다. 즉, 진공 실린더(200)의 피스톤(300)이 진공압에 의해 압축되면서 연결관(210) 내면에 설치된 스프링(220)을 압압하고 있다가 유입관(140)에 의해 이동된 공기가 진공 실린더(200)에 유입되면서 진공이 해제 되고 피스톤(300)은 스프링(220)의 탄발력에 의해 다시 원상복귀 되는 것이다.

이때 진공 실린더(200)의 피스톤(300)이 원상복귀 되면서 상기 피스톤(300)에 연결된 송풍 실린더(100)의 피스톤(300)을 밀어주게 되고 이에 따라 흡입관(130)으로 공기를 흡입하여 제 2 공간부(140)에 공기를 공급하게 되는 것이다. 따라서 흡기 다기관이 연소를 위하여 공기를 흡입할 때 마다 상기와 같은 동작들이 순식간에 일어나게 되고 송풍관(120)에서는 공기가 계속 불어지게 되는 것이다. 그리고 송풍관(120)이나 흡입관(130), 그리고 유입관(140)의 양측에는 각각 일방향 밸브(도면중 미도시)를 설치하여야 한다. 또한 연결관(210)에 설치된 조절래버(212)를 조절함에 따라 진공압을 변화시켜 송풍관(120)을 통해 나오는 바람의 양을 조절할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명은 흡기 다기관이 엔진의 연소를 위하여 공기를 흡입하는 과정에서 발생된 진공압을 이용하여 바람을 만들어내고 이 바람은 난방장치나 냉방장치에서 만들어진 따뜻한 공기나 차가운 공기를 실내로 유입되는 덕트로 이동되게 하므로서 별도의 송풍기(20),(70)를 설치하지 않고 자동차의 공조장치를 사용할 수 있게 하므로서 송풍기(20),(70)의 사용으로 인한 엔진출력의 저하를 방지하고 소음을 더욱 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 엔진이 연소하기 위하여 흡기 다기관이 공기를 흡입할 때 발생되는 진공압을 이용하여 바람을 만들고 이 바람은 난방장치의 따뜻한 공기나 냉방장치의 차가운 공기를 실내로 통하는 덕트로 이동되게 하여 종래 송풍기의 역학을 하도록 하므로서 송풍기로 인한 엔진출력 저하 및 소음을 방지할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 송풍 실린더(100)와 진공 실린더(200)로 구분되며 송풍 실린더(100)의 일축에는 공기유통로(110)가 형성되고 타측에는 송풍관(120)과 흡입관(130) 및 진공 실린더(200)와 연결된 유입관(140)이 형성되며, 송풍 실린더(100)의 피스톤(300)에 연결된 로드(310)는 진공 실린더(200)의 피스톤(300)과 함께 연결되있어 두 개의 피스톤(300)이 동시에 움직이게 하고, 진공 실린더(200)의 일측의 내면에는 스프링(220)이 설치되며 외측에는 흡기 다기관과 연결되는 연결관(210)을 형성하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡입공기를 이용한 송풍장치.
2. 제1항에 있어서 연결관(210)의 중간에는 조절래버(212)를 설치하여 진공압을 조절하도록 하므로서 송풍관(120)으로 배출되는 바람의 양을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.