KR100357792B1 - 자동차의 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 난방장치에 관한 것으로서, 특히 엔진과 히터 코어간의 거리가 멀거나 수두차가 클 경우에도 히터 코어를 거쳐 엔진으로 순환되는 냉각수의 유량을 증대 시킬 수 있도록 함으로써 냉각수의 냉각 효율 향상과 이에따른 난방 효과를 상승시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은, 인렛 파이프를 통해 엔진으로부터 유입되는 냉각수를 블로워로부터 공급되는 에어를 이용하여 히터 코어에서 열 교환을 행하여 냉각시키고 이를 아웃렛 파이프를 통해 엔진으로 유입시키며, 상기 열 교환을 통해 발생된 방출열을 자동차의 내부로 순환시키는 난방장치에 있어서, 상기 인렛 파이프와 아웃렛 파이프 사이의 냉각수 순환경로인 히터 코어에 블로워의 송풍력에 의하여 구동되는 펌핑수단을 마련한 것이다.

Description

자동차의 난방장치 {HEATING SYSTEM OF AN AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차의 난방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진으로 부터 유입된 냉각수를 냉각하고, 열 교환시의 온기를 차 내부로 공급하여 난방을 행하는 온수식 자동차의 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철에 자동차를 주행하는 과정에서 쾌적한 주행 환경을 도모하기 위하여 차실내의 온도를 상승시키고, 또한 윈드 쉴드 글래스나 사이드 글래스상에 결상된 서리 등을 제거하기 위하여 온기를 공급하여야 한다.

도 1에는 온기를 공급하기 위한 일반적인 온수식 난방 시스템을 개략적으로 나타내 보였는 바, 특히 열교환기를 히터 코어 타입을 채용한 것을 예시하였다.

이는, 외부 공기나 실내 공기가 유입될 수 있도록 메인 덕트(main duct;1)가 마련되고, 이 메인 덕트(1)와 연통된채 자동차 내부의 윈드 쉴드 글래스 또는 사이드 글래스등으로 연장되는 복수의 서브 덕트(sub duct;2)가 마련된다.

메인 덕트(1) 상에는 공기를 강제적으로 순환시키는 블로워(blower;3)가 위치되며, 또한 실질적인 온기의 공급을 도모하는 히터 코어(heater core;4)가 위치된다.

이때 히터 코어(4)는 엔진(E)과 연결된채 엔진에서 유입되는 냉각수를 냉각시키는 것과 동시에 냉각시키는 과정에서 즉, 열 교환 과정에서 흡수한 열을 블로워(3)를 통해 유입되는 공기를 가열하여 이를 차 내부로 공급함으로써 실내 온도를 상승시키고 또한 서리 등을 제거하는 기능을 수행하게 되는 것이다.

이러한 히터 코어(4)의 종래 구조를 보면, 도 4에 나타내 보인 바와 같이 냉각수가 내부로 흐르도록 된 복수의 튜브(5)가 마련되며, 이 튜브(5)들 사이에는 열 교환을 행하는 핀(6)이 마련된다.

그리고 튜브(5)들의 상,하단부에는 밀폐된 공간부를 이루어 냉각수의 순환을 도모하기 위한 것으로서, 상,하부 헤더(7,8)가 결합된다.

이때 특히 상부 헤드(7)상에는 엔진과 연통되며, 냉각수가 유입되는 인렛 파이프(7a)와 냉각된 냉각수를 엔진으로 재차 순환시키는 아웃렛 파이프(7b)가 각각 마련된다.

이러한 구조를 갖는 히터 코어(4)는 인렛 파이프(7a)를 통해 유입되고, 아웃렛 파이프(7b)를 통해 엔진으로 유입되도록 냉각수를 순환시키면서, 블로워(3)로 부터 송풍되는 에어와 열 교환을 이루도록 함으로써 냉각수를 냉각시키는 것과 동시에 주변의 공기를 가열시키게 되는 것이다.

그러나 이와같은 종래 히터코어에 있어서는, 히터 코어(4)를 거쳐 엔진(E)으로 유입되는 냉각수의 유량이 충분하지 못함으로써 냉각 효율의 저하와 충분한 난방 효과를 얻지 못하는 문제점이 야기된다.

이러한 문제점은, 특히 엔진(E)과 히터 코어(4)간의 거리가 멀거나 높이에 따른 수두차가 큰 경우에 더욱 심각하게 대두된다 할 것이다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 엔진과 히터 코어간의 거리가 멀거나 수두차가 클 경우에도 히터 코어를 거쳐 엔진으로 순환되는 냉각수의 유량을 증대 시킬 수 있도록 함으로써 냉각수의 냉각 효율 향상과 이에따른 난방 효과를 상승시킬 수 있는 자동차의 난방장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인렛 파이프를 통해 엔진으로 부터 유입되는 냉각수를 블로워로부터 공급되는 에어를 통해 히터 코어에서 열 교환을 행하여 냉각시키고 이를 아웃렛 파이프를 통해 엔진으로 유입시키며, 상기 열 교환을 통해 발생된 방출열을 자동차의 내부로 순환시키는 난방장치에 있어서, 상기 인렛 파이프와 아웃렛 파이프 사이의 냉각수 순환경로인 히터 코어에 블로워의 송풍력에 의하여 구동되는 펌핑수단을 마련하여 된 것을 그 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 자동차의 난방 시스템을 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 난방장치의 일 실시예를 나타낸 요부 발췌 정단면도.

도 3은 도 2의 개략적 측면도.

도 4는 종래 히터 코어의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

3 : 블로워 10 : 히터 코어 11 : 튜브

12 : 핀 13,14 : 상,하부 헤더 15 : 인렛 파이프

16 : 아웃렛 파이프 20 : 프로펠러 30 : 샤프트

40 : 시일링 부재 50 : 임펠러 E : 엔진

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 자동차의 난방장치에 있어서, 히터 코어 타입을 채용한 것을 예시한 것으로서, 크게 히터 코어(heater core;10)와 펌핑수단으로 대별된다.

히터 코어(10)는, 냉각수가 내부로 흐르도록 된 즉, 냉각수 순환경로를 형성하는 복수의 튜브(11)와, 이 튜브(11)들 사이에 배열 설치되어 블로워(3)로 부터 송풍되는 에어와 열 교환을 촉진하는 핀(12)을 구비한다.

튜브(11)들의 상,하단부에는 밀폐된 공간부를 이루어 냉각수의 순환을 도모하기 위한 상,하부 헤더(13,14)가 결합되는 바, 특히 상부 헤더(13)상에는 엔진(E)과 연통되며, 냉각수가 유입되는 인렛 파이프(15)와, 냉각된 냉각수를 엔진(E)으로 순환시키기 위한 아웃렛 파이프(16)가 마련된다.

펌핑수단은, 인렛 파이프(15)를 통해 유입되고, 핀(12)에 의해 냉각된채 아웃렛 파이프(16)을 통해 엔진(E) 내로 유입되는 냉각수의 순환을 촉진시키기 위하여 마련되는 것으로서, 인렛 파이프(15)와 아웃렛 파이프(16) 사이의 냉각수 순환경로상에 마련되며, 특히 블로워(3)에 의해 송풍되는 에어를 동력원으로 사용한다.

이러한 펌핑수단의 상세한 구조를 보면, 블로워(3)로 부터 송풍되는 에어의송풍 방향과 대응되는 하부 헤더(14)의 외측에는 에어의 송풍에 의해 회전되는 프로펠러(20)가 위치된다.

그리고 이 프로펠러(20)를 회전 가능하게 축 지지하기 위한 것으로서, 샤프트(30)가 마련되는 바, 이 샤프트(30)는 하부 헤더(14)상에 회전 가능하게 베어링 (B)으로 지지된다.

이때 베어링(B)을 통해 샤프트(30)가 지지된 하부 헤더(14)상에는 냉각수의 유출을 방지하기 위한 시일링 부재(40)가 개재된다.

한편, 전술한 프로펠러(20)를 축 지지하고 있는 샤프트(30) 상에는 즉, 하부 헤더(14)의 내측 중간 부분에는 프로펠러(20)의 회전에 의해 샤프트(30)와 함께 회전되며, 인렛 파이프(15)를 통해 공급되는 냉각수를 아웃렛 파이프(16)로 강제적으로 펌핑시키는 임펠러(50)가 축지지된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은, 인렛 파이프(15)로 부터 냉각수가 유입되어 튜브(11)를 통과하면서 튜브(11) 사이의 핀(12)과 블로워(3)로 부터 송풍되는 에어와의 열 교환을 통해 냉각된채 아웃렛 파이프(16)를 통해 엔진(E)내로 순환되어진다.

이때 냉각수의 순환과정에서, 특히 하부 헤더(14)상에 마련된 펌핑수단에 의해 아웃렛 파이프(16)로 순환되는 냉각수의 순환이 촉진되어 유량을 증대시킬 수 있게 됨으로써 좀더 효과적인 냉각수의 냉각과 이에 따른 난방 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 하부 헤더(14)의 외측에는 블로워(3)로 부터 송풍되는 에어에 의해 회전되는 프로펠러(20)가 마련되어 있고, 이 프로펠러(20)를회전 가능하게 축 지지하고 있는 샤프트(30)상에는 즉, 하부 헤더(14)의 내측 중간 부분에는 샤프트(30)와 함께 회전되는 임펠러(50)가 마련되어 있다.

따라서 프로펠러(20)와 샤프트(30)가 회전될 때 임펠러(50)가 함께 회전되면서, 인렛 파이프(15)를 통해 공급되는 냉각수를 아웃렛 파이프(16)를 향해 강제적으로 펌핑시키게 되어 결과적으로 아웃렛 파이프(16)로 순환되는 냉각수 순환을 촉진하여 유량을 증대시키게 되는 것은 물론이고, 방열량을 많게 할 수 있게된다.

이상과 같이 본 발명은, 히터 코어의 하부 헤더상에 마련되며, 블로워로 부터 송풍되는 에어에 의해 회전되는 프로펠러와, 이 프로펠러의 회전을 통해 함께 회전되는 임펠러를 통해 인렛 파이프로 부터 공급되는 냉각수를 아웃렛 파이프를 향해 강제적으로 펌핑시킬 수 있게된다.

따라서 냉각수의 유량을 증대시킬 수 있게 됨으로써 냉각수의 냉각 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 난방 효율을 향상시킬 수 있게되어 히터 코어와 엔진 사이의 거리가 멀고 상호간의 높은 수두차를 갖고 있는 자동차에의 냉각수의 냉각 효율 저하와 난방 효율의 저하를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 인렛 파이프를 통해 엔진으로 부터 유입되는 냉각수를 블로워로부터 공급되는 에어를 통해 히터 코어와 열 교환을 행하여 냉각시키고 이를 아웃렛 파이프를 통해 엔진으로 유입시키는 열 교환을 통해 발생된 방출열을 자동차의 내부로 순환시키는 난방장치에 있어서,

   상기 인렛 파이프와 아웃렛 파이프 사이의 냉각수 순환경로인 히터 코어에 블로워의 송풍력에 의하여 구동되는 펌핑수단을 마련하여 된 것을 특징으로 하는 자동차의 난방장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 펌핑수단은, 상기 블로워로 부터 공급되는 에어의 송풍방향과 대응되는 순환경로의 외측에 위치되는 프로펠러와; 상기 프로펠러를 축 지지하며, 순환경로상에 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되는 샤프트와; 상기 하부 헤더의 내면에 위치된채 샤프트에 축 지지되며, 인렛 파이프를 통과한 냉각수를 아웃렛 파이프로 강제 펌핑시키는 임펠러;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 난방장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 샤프트와 순환경로의 결합 부위에는 냉각수의 유출을 방지하기 위한 시일링 부재가 더 개재되는 것을 특징으로 하는 자동차의 난방장치.