KR100347522B1 - Supplemental heating apparatus for a car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 시동 후, 엔진 냉각수가 더워질 때까지 히터코어로 유입되는 냉각수를 강제로 가열하여 차량의 실내 난방 및 창문 유리의 성애를 조기에 제거할 수 있는 차량용 난방보조장치에 관한 것으로,The present invention relates to a vehicle heating auxiliary apparatus that can remove the deterioration of the interior heating and window glass of the vehicle early by forcibly heating the cooling water flowing into the heater core after the engine start, until the engine coolant is hot,
본 발명은 히터코어의 캡에 저장된 냉각수를 가열할 수 있는 가열수단(전기히터)을 제공함으로써 달성할 수 있는 것으로, 수냉식 엔진냉각 장치에 의하여 엔진을 냉각시킨 온수를 히터코어로 바이패스 시켜 자동차 실내 난방을 실시함에 있어서, 상기 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서; 상기 히터코어의 캡에 저장된 저온의 냉각수가 더워지도록 가열시키는 전기히터; 상기 전기히터와 연동하면서 엔진과 히터코어 사이로 냉각수를 순환시키는 워터펌프; 및 상기 냉각수의 온도에 의해 접점이 ON/OFF 되는 상기 수온센서에 의해 상기 전기히터 및 상기 워터펌프를 제어하는 제어수단을 장착시킨 것을 특징으로 하는 차량용 난방 보조장치로서,The present invention can be achieved by providing a heating means (electric heater) capable of heating the coolant stored in the cap of the heater core, and by passing the hot water cooled by the water-cooled engine cooling device to the heater core to the interior of the vehicle In the heating, the water temperature sensor is installed between the engine and the radiator for detecting the temperature of the cooling water; An electric heater that heats the low-temperature cooling water stored in the cap of the heater core; A water pump circulating coolant between the engine and the heater core while interlocking with the electric heater; And control means for controlling the electric heater and the water pump by the water temperature sensor whose contact is turned on / off by the temperature of the cooling water.
Description
본 발명은 차량용 난방 보조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수냉식 엔진 냉각장치에서 엔진을 냉각시킨 물을 이용하는 차량용 난방장치에 있어서, 히터 코어의 캡에 저장되어 있는 냉각수를 순간적으로 가열시키는 가열수단(전기히터)을 갖는 것을 특징으로 하는 난방 보조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle heating auxiliary apparatus, and more particularly, in a vehicle heating apparatus using water cooled by an engine in a water-cooled engine cooling apparatus, comprising: heating means for instantaneously heating cooling water stored in a cap of a heater core ( Electric heating device).
차량용 난방장치는 고온으로 과열된 엔진 냉각수의 일부를 히터코어로 바이패스 시켜, 여기서 방출하는 열량으로 히터코어의 주변공기를 가열시키고, 이것을 블로어에 의해 자동차의 실내로 송풍하여 난방 효과를 거두는 동시에 열풍의 일부를 프론트나 사이드 유리창쪽으로 불어주어 유리면의 서리를 제거하고, 흐림방지 등의 효과를 거두는데 이용하고 있다.The vehicle heating device bypasses a part of the engine coolant that is overheated to a high temperature to the heater core, and heats the ambient air of the heater core with the amount of heat emitted therefrom, and blows it into the interior of the vehicle by the blower to achieve a heating effect and hot air. A part of the is blown to the front or side glass window to remove the frost on the glass surface and to prevent the blur effect.
히터코어는 엔진을 냉각시킨 고온의 냉각수를 급열원으로 하므로, 엔진시동 직후에는 엔진 냉각수가 더워져 있지 않으므로, 저온상태의 냉각수가 히터코어에 유입되어 열원을 제공할 수 없고, 더욱이 겨울철에는 엔진 시동 후, 상당한 거리를 주행할 때 까지는 엔진 냉각수가 더워져 있지 않아 난방 기능을 거둘 수 없게 되어 유리면에 서리가 끼이게 되며, 전방시야가 흐리게 되고, 한냉한 상태에서 운전을 하여야 하며, 성애의 제거에 어려움이 많아 안전운행에 많은 불편함이 따랐다.Since the heater core uses a high temperature coolant that cools the engine as a rapid heat source, the engine coolant is not hot immediately after the engine is started, and thus the coolant in the low temperature state cannot flow into the heater core to provide a heat source. Afterwards, the engine coolant is not hot until it travels a considerable distance, which prevents the heating function from being heated, causing frost on the glass surface, blurring the front field of vision, and driving in a cold climate. Due to the difficulties, many inconveniences were associated with safe driving.
본 발명의 목적은 엔진 시동 후, 엔진 과열로 냉각수가 더워질 때 까지 히터코어로 유입되는 냉각수를 순간적으로 가열시켜 자동차의 실내 난방을 기하도록 하고, 더운 공기에 의해 유리창의 성애를 조기에 제거할 수 있도록 하는 자동차 난방 보조장치를 제공함에 있는 것이다.An object of the present invention is to instantaneously heat the cooling water flowing into the heater core until the cooling water becomes hot due to engine overheating after the engine is started to allow the indoor heating of the car, and the hot air can be removed early by the hot air. To provide a car heating aid.
이와같은 난방 보조장치는 히터코어의 캡에 저장된 엔진 냉각수를 순간적으로 가열할 수 있는 가열수단을 제공함으로써 이루어질 수 있는 것으로, 본 발명은 수냉식 엔진 냉각장치에 의해 과열된 엔진을 냉각시킨 고온의 냉각수를 히터코어로 바이패스시켜 실내를 따뜻하게 하는 온수식 히터를 사용하는 차량용 공조장치에 있어서, 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서; 상기 히터코어의 탱크에서 저온의 냉각수를 순간적으로 가열시키는 전기히터; 상기 전기히터와 연동하여 엔진과 히터코어 사이에 냉각수를 순환시키는 워터펌프; 상기 수온센서에 의한 냉각수의 온도에 의해 접점이 ON/OFF 되도록 전기히터와 워터펌프를 제어하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하고있다. 여기서 제어수단은 상기 전기히터를 구동시키는 전기히터 릴레이와 워터펌프를 제어하는 워터펌프 릴레이로 이루어지며, 상기 전기히터 릴레이와 이그니션 전원 사이에 전기적으로 연결된 디젤엔진의 예열장치를 포함하는 경우도 있다.Such a heating aid can be achieved by providing a heating means capable of instantaneously heating the engine coolant stored in the cap of the heater core. The present invention provides a high temperature coolant cooling the engine overheated by the water-cooled engine cooler. An air conditioner for a vehicle using a hot water heater that bypasses a heater core to warm a room, comprising: a water temperature sensor installed between an engine and a radiator to detect a temperature of cooling water; An electric heater for instantaneously heating low-temperature cooling water in a tank of the heater core; A water pump circulating with the electric heater to circulate cooling water between the engine and the heater core; Control means for controlling the electric heater and the water pump so that the contact is ON / OFF by the temperature of the coolant by the water temperature sensor. The control means includes an electric heater relay for driving the electric heater and a water pump relay for controlling the water pump, and may include a preheating device of a diesel engine electrically connected between the electric heater relay and the ignition power source.
도 1은 본 발명 차량용 난방 보조장치를 보인 제어회로도.1 is a control circuit diagram showing a heating assistance device for a vehicle of the present invention.
도 2는 본 발명 차량용 난방장치의 전체 제어회로도이다.2 is an overall control circuit diagram of the heating device for a vehicle according to the present invention.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10: 엔진 13: 워터재킷10: Engine 13: Water Jacket
15: 라디에이터 16: 서머스탯15: Radiator 16: Thermostat
17: 바이패스관 18: 히터코어17: bypass tube 18: heater core
23: 전기히터 24: 워터펌프23: electric heater 24: water pump
25: 제어부 26: 수온센서25: control unit 26: water temperature sensor
27: 전기히터 릴레이 28: 워터펌프 릴레이27: electric heater relay 28: water pump relay
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의해 설명한다.도 1은 본 발명에 따른 엔진 냉각수를 이용한 난방장치의 전체적인 계통도를 나타낸 것으로, 본 발명은 엔진 냉각장치를 이용하여 차 실내의 난방을 행하는 것으로, 도시된바와 같이 실린더 블록(11)과 실린더 헤드(12) 사이에 형성된 워터재킷(13)으로 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시키고, 여기서 온도가 상승된 냉각수를 워터펌프(14)에 의해 라디에이터(15)로 순환시켜 외부공기에 의해 냉각시킨 후, 다시 엔진으로 순환하게 된다. 또한 워터재킷(13)과 라디에이터(15) 사이에는 서모스탯(16)을 설치하고 엔진 시동 후 냉각수의 온도가 적정수준의 온도로 상승될 때까지 순환통로를 폐쇄시켜 냉각수가 라디에이터(15)로 유입되지 않도록 함으로써 워터재킷(13)내의 수온을 신속하게 상승시킨다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an overall schematic diagram of a heating apparatus using an engine coolant according to the present invention. As shown, the coolant is circulated by the water jacket 13 formed between the cylinder block 11 and the cylinder head 12 to cool the engine, where the coolant whose temperature is elevated is radiated by the water pump 14. It is circulated to (15), cooled by external air, and then circulated back to the engine. In addition, a thermostat 16 is installed between the water jacket 13 and the radiator 15, and after the engine is started, the circulation passage is closed until the temperature of the coolant rises to an appropriate level so that the coolant flows into the radiator 15. By not making it, the water temperature in the water jacket 13 is raised rapidly.
상기 실린더 헤드(12)의 일측에는 차 실내를 난방하기 위한 냉각수 바이패스관(17)이 있어서, 이 바이패스관(17)의 관로상에 히터코어(18)를 설치하여 엔진 냉각수의 일부를 상기 히터코어(18)로 바이패스시켜 가열된 온수가 방출하는 열량을 블로어(도시되지 않음)로 강제 송풍시킴으로써 차 실내에 열풍을 불어넣어주어 실내의 온도를 상승시키게 된다. 따라서 자동차 유리창의 서리 제거와 흐림방지도 효과적으로 수행할 수 있게된다.One side of the cylinder head 12 has a cooling water bypass pipe 17 for heating the vehicle interior, and a heater core 18 is installed on the pipeline of the bypass pipe 17 to partially cool the engine. By bypassing the heater core 18 by forcibly blowing the heat discharged by the heated hot water to a blower (not shown), the hot air is blown into the car interior to increase the temperature of the room. Therefore, it is possible to effectively defrost and prevent blur of the windshield of the car.
히터코어(18)는 냉각수 유입관(19) 및 유출관(20)이 브레이징된 상탱크(21)와, 이 상탱크(21)의 반대쪽에 떨어져 있는 하탱크(22)로 구성되어 있으며, 이 상탱크(21)와 하탱크(22) 사이에 다수개의 튜브가 연통되어 있으며, 이 튜브들 사이에 냉각핀이 교호로 브레이징 되어 있어, 유입관(19)을 통해 유입된 냉각수가 튜브를 통과하면서 열교환 된 후, 유출관(20)을 거쳐 워터펌프(14)에 의해 라디에이터(15)로 유입되는 과정에서 튜브를 통과하면서 방출하는 열량을 블로어에 의하여 차 실내로 송풍시켜 난방을 하게 된다. 특히 본 발명은 상기 히터코어(18)의 상탱크(21) 내부에 외부 전원에 의해 작동하는 전기히터(23)를 가열 수단으로 하고, 이 상탱크(21)내로 냉각수를 유입시키는 바이패스관(17)의 관로상에 워터펌프(24)가 설치되어 있으며, 엔진(10)과 라디에이터(15)사이에 있는 수온센서(26)와 연동하여 냉각수의 온도가 일정수준 이하인 경우에 한해서 워터펌프(24)의 작동이 정지되고, 전기히터(23)가 작동하여 히터코아(18)의 캡에 저장된 냉각수를 순간적으로 가열시킨다.The heater core 18 is composed of an upper tank 21 in which the coolant inlet pipe 19 and the outlet pipe 20 are brazed, and a lower tank 22 spaced apart from the upper tank 21. A plurality of tubes communicate with each other between the upper tank 21 and the lower tank 22, and cooling fins are alternately brazed between the tubes, so that the coolant flowing through the inlet tube 19 passes through the tube. After the heat exchange, the heat discharged while passing through the tube in the process of entering the radiator 15 by the water pump 14 through the outlet pipe 20 is blown by the blower to the car interior is heated. Particularly, the present invention uses an electric heater 23 operated by an external power source inside the upper tank 21 of the heater core 18 as a heating means, and bypass tube for introducing cooling water into the upper tank 21 ( The water pump 24 is installed on the conduit of 17) and the water pump 24 is provided only when the temperature of the cooling water is lower than a predetermined level in conjunction with the water temperature sensor 26 between the engine 10 and the radiator 15. ) Is stopped, the electric heater 23 is operated to instantaneously heat the cooling water stored in the cap of the heater core (18).
특히, 본 발명은 히터코어(18)의 상탱크(21)내에 외부 전원에 의해 ON/OFF되는 전기히터(23)를 가열수단으로 하고 있으며, 히터코어(18)의 내부로 유입되는 냉각수의 온도가 일정수준 이하인 경우에는 워터펌프(24)의 작동이 정지되고, 전기히터(23)가 순간적으로 작동하여 히트코어(18)의 냉각수를 가열시키며, 히트코어(18) 내부의 냉각수 온도가 일정수준 이상이 되면 전기히터(23)는 중지되고, 워터펌프(24)가 가동하여 냉각수는 바이패스관(17)을 통해 상탱크(21)로 유입되게 된다.In particular, the present invention uses the electric heater 23 turned on / off by an external power source in the upper tank 21 of the heater core 18 as a heating means, and the temperature of the coolant flowing into the heater core 18. Is below a certain level, the operation of the water pump 24 is stopped, the electric heater 23 is instantaneously operated to heat the cooling water of the heat core 18, the cooling water temperature inside the heat core 18 is a predetermined level If abnormal, the electric heater 23 is stopped, the water pump 24 is operated to cool water is introduced into the upper tank 21 through the bypass pipe (17).
이 전기히터(23)는 특히, 겨울철에 엔진을 시동한 후, 엔진의 과열에 의해 냉각수가 일정수준 이상으로 가열될 때까지 히터코어(18)로 유입되는 냉각수를 순간적으로 가열시켜 자동차의 실내에 따뜻한 공기를 불어 넣어줌과 동시에 그 열풍에 의해 자동차의 유리창에 낀 성애의 제거와 난방을 하도록 한다. 또한 워터펌프(24)는 전기히터(23)와 연동하면서 엔진(10)과 히터코어(18) 사이에서 냉각수를 순환시키게 된다.In particular, the electric heater 23 starts the engine in winter, and instantly heats the coolant flowing into the heater core 18 until the coolant is heated to a predetermined level or higher due to overheating of the engine. In addition to blowing in warm air, the hot air removes and defrosts the windshield of the car. In addition, the water pump 24 circulates the coolant between the engine 10 and the heater core 18 while interlocking with the electric heater 23.
상기 전기히터(23) 및 워터펌프(24)는 별도의 제어부(25)에 의해 자동적으로 제어되는 것으로, 이 제어부(25)는 엔진(10)과 라디에이터(15) 사이의 관로에 설치된 수온센서(26)에 의해 제어되고 이 수온센서(26)는 냉각수의 온도가 적정온도로 상승할 경우, 단락하면서 전기히터(23)나 워터펌프(24)에 인가되는 전원을 차단하게 된다.The electric heater 23 and the water pump 24 is automatically controlled by a separate control unit 25, the control unit 25 is a water temperature sensor installed in the conduit between the engine 10 and the radiator 15 ( 26, the water temperature sensor 26 cuts off the power applied to the electric heater 23 or the water pump 24 while short-circuiting when the temperature of the cooling water rises to an appropriate temperature.
도 2는 전기히터(23)와 워터펌프(24)를 제어하기 위한 제어부를 도시한 회로도이다. 도면을 참조하면, 히터코어(18)의 상탱크(21)에 삽입된 전기히터(23)의 일단에 전기히터 릴레이(27) 스위치를 배터리(BAT)와 전기적으로 연결하고, 상기 전기히터 릴레이(27)의 코일에 엔진(10)과 라디에이터(15) 사이의 관로상에 설치된 수온센서(26)를 전기적으로 연결하며, 이 코일의 타측을 이그니션 전원라인(IG)과 전기적으로 연결되어지고 있다. 이 회로에 따르면, 엔진시동과 동시에 이그니션 전원이 전기히터 릴레이(27)에 인가됨과 동시에 릴레이 스위치가 노말크로스되면서 전기히터(23)에 배터리(BAT) 전원을 공급하게 되고, 이로 인하여 전기히터(23)가 발열하면서 히터코어(18)에 저장된 저온의 냉각수를 가열시키게 된다.2 is a circuit diagram showing a control unit for controlling the electric heater 23 and the water pump 24. Referring to the drawings, an electric heater relay 27 switch is electrically connected to a battery BAT at one end of the electric heater 23 inserted into the upper tank 21 of the heater core 18, and the electric heater relay ( The water temperature sensor 26 provided on the conduit between the engine 10 and the radiator 15 is electrically connected to the coil of 27, and the other side of the coil is electrically connected to the ignition power line IG. According to this circuit, the ignition power is applied to the electric heater relay 27 at the same time as the engine is started, and the relay switch is normally crossed to supply the battery BAT power to the electric heater 23, and thus the electric heater 23. ) Heats the low-temperature cooling water stored in the heater core 18.
또한 이그니션 전원라인에는 히터코어(18)의 바이패스관(17)의 관로상에 설치된 수온센서(26)를 워터펌프 릴레이(28)를 통해 전기적으로 연결하고 워터펌프 릴레이(28)의 스위치 접점은 배터리(BAT) 전원과 연결되고 있다.In addition, the ignition power line is electrically connected to the water temperature sensor 26 installed on the pipeline of the bypass pipe 17 of the heater core 18 through the water pump relay 28, and the switch contact of the water pump relay 28 is The battery (BAT) is connected to a power source.
이러한 회로구성에 의하면, 전기히터 릴레이(27)와 워터펌프 릴레이(28)는 상기 수온센서(26)의 ON/OFF 동작에 의해 이그니션 전원이 제어되는 것으로, 엔진시동 후 냉각수가 적정온도로 상승할 때 이 수온센서(26)는 전기적으로 접점이 단락되면서 상기 릴레이(27)(28)에 인가되는 전원을 차단하게 된다.According to this circuit configuration, the ignition power is controlled by the ON / OFF operation of the water temperature sensor 26 in the electric heater relay 27 and the water pump relay 28, so that the coolant may rise to an appropriate temperature after the engine starts. At this time, the water temperature sensor 26 electrically cuts off the power applied to the relays 27 and 28 while the contact is short-circuited.
즉, 겨울철 엔진 시동시 냉각된 상태에서 냉각수는 저온상태이고, 이로 인하여 워터펌프(24)는 도면과 같이 노말크로스 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서 엔진을 시동하게 되면, 이그니션 전원이 전기히터 릴레이(27)와 워터펌프 릴레이(28)에 인가되고 이로 인하여 릴레이(27)(28)의 스위치 접점이 각각 접속되어 전기히터(23)와 워터펌프(24)에 배터리(BAT) 전원을 인가시킴으로써 전기히터(23)가 발열되어 냉각수를 가열시킴과 동시에 워터펌프(24)를 구동시켜 엔진(10)과 히터코어(18) 사이에서 가열된 온수가 순환되게 되고, 이것에 의해 엔진이 과열될 때까지 차 실내로 열풍을 송풍하게 된다.That is, the coolant is a low temperature in the cooled state at the start of the engine in winter, and thus the water pump 24 maintains the normal cross state as shown in the figure. When the engine is started in such a state, the ignition power is applied to the electric heater relay 27 and the water pump relay 28, whereby the switch contacts of the relays 27 and 28 are connected to the electric heater 23, respectively. By applying battery BAT power to the water pump 24, the electric heater 23 generates heat to heat the cooling water, and simultaneously drives the water pump 24 to heat the engine 10 and the heater core 18. The hot water is circulated, thereby blowing hot air into the car interior until the engine overheats.
이후 엔진이 과열되면서 적정온도로 상승하게 되면, 엔진(10)과 라디에이터(15) 사이에 설치된 서머스탯(16)이 냉각수의 압력에 의해 열리면서 냉각수를 순환시키게 되고, 이로 인하여 수온센서(26)는 라디에이터(15)로 흐르는 고온의 냉각수에 의해 접점이 오픈된다. 이와같이 엔진의 과열에 의해 냉각수의 온도가 상승되면 수온센서(26)가 오픈되면서 전기히터 릴레이(27)와 워터펌프 릴레이(28)에 인가된 전원이 차단됨과 동시에 상기 전기히터(23) 및 워터펌프(24)는 전기적으로 단락되어 정지하게 된다.Then, when the engine is overheated and rises to an appropriate temperature, the thermostat 16 installed between the engine 10 and the radiator 15 is opened by the pressure of the coolant to circulate the coolant, and thus the water temperature sensor 26 is The contact is opened by the high temperature cooling water flowing to the radiator 15. In this way, when the temperature of the coolant rises due to overheating of the engine, the water temperature sensor 26 is opened and the power applied to the electric heater relay 27 and the water pump relay 28 is cut off, and at the same time, the electric heater 23 and the water pump 24 is electrically shorted and stopped.
그 다음은 엔진에 설치된 워터펌프(14)에 위해 냉각수가 엔진(10)과 라디에이터(15) 사이를 순환하면서 그중 일부의 고온 냉각수가 히터코어(18)쪽으로 바이패스 되는 것으로, 즉 엔진과열에 의해 상승한 냉각수에 의해 차 실내를 난방시킴과 동시에 창유리의 흐림이나 성애를 제거하게 된다.Next, the cooling water circulates between the engine 10 and the radiator 15 for the water pump 14 installed in the engine, and some of the high temperature cooling water is bypassed toward the heater core 18, that is, by the engine overheating. The elevated coolant heats the interior of the car and removes any blur or stray glass from the window.
도면중 미설명 부호 29는 예열 스위치이고, 30은 표시램프이며, 디젤 엔진이 탑재된 상용차나 버스 등에 상기한 난방 보조장치를 적용할 수 있는 것으로, 이그니션 전원과 전기히터 릴레이(28) 사이에 예열 스위치를 두어 겨울철 엔진 시동시 냉각수를 가열하여 자동차의 실내 난방을 가능케 하고 있다.In the figure, reference numeral 29 denotes a preheating switch, 30 denotes a display lamp, and the above-described heating auxiliary apparatus can be applied to a commercial vehicle or a bus equipped with a diesel engine, and is preheated between the ignition power source and the electric heater relay 28. A switch is used to heat the coolant at engine start-up in winter to allow the car to heat up.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 히터코어의 상탱크에 전기히터를 설치하고 엔진에서 히터코어로 순환하는 바이패스관에 워터펌프를 설치함과 동시에 엔진과 라디에이터 사이에 수온센서를 설치한 구성으로, 겨울철 엔진 냉각시 엔진과열에 의해 냉각수가 적정온도로 상승될 때까지 전기히터에 이해 강제적으로 냉각수를 급속 가열시켜 차 실내의 난방을 기함과 동시에 창유리의 성애제거 및 흐림방지를 기할 수 있게된다.As described above, the present invention has a configuration in which an electric heater is installed in the upper tank of the heater core and a water pump is installed in the bypass pipe circulating from the engine to the heater core and a water temperature sensor is installed between the engine and the radiator. In the winter, when the engine is cooled, the electric water is forced to heat up rapidly by forcibly heating the coolant until the coolant rises to an appropriate temperature due to the engine overheating.
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