KR100384143B1 - 차량 공조기의 제상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 공조기의 제상 장치에 관한 것으로서, 송풍 팬 및 송풍 모터와 내, 외기 출입구를 갖춘 송풍기부와, 증발기와 배수구를 갖춘 증발기부와, 히터와 공기 배출 덕트 및 제상 노즐을 갖춘 히터부로 조합된 차량용 공조기에 있어서, 소정의 전기적 신호를 입력하여 정, 역회전하는 송풍 모터와, 상기 송풍 모터에 시동 스위치의 차단 후 일정시간 동안 배터리의 전류를 통전시켜 역 방향으로 회전되게 하는 전기적 신호를 출력하는 시간 제어 유닛과, 소정의 시간 주기로 온/오프 동작을 반복하면서 상기 시간 제어 유닛으로부터 송풍 모터로 공급되던 배터리의 전류를 공급 및 차단시킬 수 있도록 하는 시간 단속 수단과, 상기 시간 단속 수단의 동작에 따라 시간 제어 유닛으로 통하는 회로를 개폐시킬 수 있는 복수의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 차량 시동을 끈 후 일정 시간 동안 송풍 모터를 역 방향으로 회전시켜 공조 장치 내부에 남아 있던 습기를 외부로 자동 배출케 함으로써 차량을 재 시동하더라도 차 유리창을 향하여 완전히 건조한 공기를 토출시킬 수 있으므로 초기 시동시의 제상 성능을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 포깅 현상에 따른 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

차량 공조기의 제상 장치{DEFROSTER OF AUTOMOBILE AIR CONDITIONER}

본 발명은 차량 공조기의 제상 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 시동을 끈 후 일정 시간 동안 송풍 모터를 역 방향으로 회전시켜 공조 장치 내부의 습기를 외기로 자동 배출시킴으로써 증발기 표면에 응축되는 물방울을 제거할 수 있도록 하는 차량 공조기의 제상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조 장치는 차 내부의 공간을 온도, 습도, 기류, 공기 청정도 등에 대한 희망하는 조건에 맞춰 인위적으로 조절하기 위한 장치이다. 여기에는 냉, 난방 시스템이 공유되어 있으며, 이를 이용하여 차 실내의 냉, 난방 조절 기능 뿐만 아니라 실내외의 온도차에 따라 차창에 낀 서리나 습기 등을 제거하기 위한 제상 기능도 마련된다.

종래에는, 도 1 에서 나타낸 바와 같이, 차량의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel) 쪽에 송풍기부(10), 증발기부(20), 히터부(30)가 조합되어 공조 시스템을 이루고 있다. 즉, 상기 송풍기부(10)에는 송풍 팬(12) 및 송풍 모터(14)가 구비되고, 내, 외기를 출입시킬 수 있는 내기 출입구(16) 및 외기 출입구(18)가 형성된다. 상기 송풍 모터(14)는 풍량 조절 스위치(52), 모드 전환 스위치(54), 온도 조절 스위치(56)를 구비한 조절부(50)와 전기적으로 접속되고, 상기 조절부(50)는 시동 스위치(60)를 통하여 배터리(70)의 전류를 공급받도록 되어 있다.

상기 증발기부(20)에는 도시 생략된 압축기, 응축기 등과 같은 냉방 장치의 구성 요소들과 연결된 증발기(22)가 구비되고, 상기 증발기(22) 표면에 응축된 물방울을 배출시킬 수 있는 배수구(24)가 형성된다.

상기 히터부(30)에는 난방용 히터(32)가 구비되고, 또한 차 실내의 여러 방향으로 냉, 난방된 공기를 배출시킬 수 있는 공기 배출 덕트(34)가 연결된다. 그리고 차량의 전면 및 측면 유리창(도시 생략) 쪽으로 냉, 난방 공기를 배출시킬 수 있는 제상 노즐(36)이 구비된다. 이러한 여러 통로들 입구에는 원하는 방향으로 풍향을 전환시키기 위한 개폐 밸브(41)(42)(43)(44)(45) 들이 각 각 설치된다.

이와 같이 구비된 종래의 차량 공조기의 제상 장치에서, 운전자가 차 유리창에 생성된 서리나 습기를 제상하기 위하여 조절부(50)에 있는 풍량 조절 스위치(52)를 온(ON) 하여 원하는 단에 맞춘 후, 모드 전환 스위치(54)를 회전시켜 제상 위치로 선택한다. 이에 따라 송풍기부(10)의 송풍 모터(14)가 송풍 팬(12)을 회전시켜 차 내부 공기 또는 외부 공기를 내, 외기 출입구(16)(18)를 통하여 유입시킨 후 증발기부(20)로 강제 이송시킨다.

이렇게 증발기(22)로 유입된 공기는 증발기(22)의 표면 코어(도시 생략)를 통과하면서 열 교환을 일으켜 차갑고 건조한 공기로 변환되어 히터부(30) 쪽으로 유입된다. 이 때, 증발기(22) 표면에는 열 교환 작용에 의하여 응축된 물방울이 생성되고, 이 응축수는 코어를 타고 내린 뒤 배수구(24)를 통하여 외부로 배출된다.

이 후, 히터부(30)로 유입된 공기는 히터(32)의 표면을 통과하면서 따뜻한 공기로 변한 뒤 제상 노즐(36)을 통하여 차 유리창(도시 생략) 표면 쪽으로 토출되어 서리나 습기를 제거하는 것이다.

그러나, 차 유리창의 서리나 습기를 제거하기 위하여 제상 장치 및 송풍기부(10)를 작동시킬 경우 초기에 제상 노즐(36)에서 토출되는 공기에는 습기가 많이 함유되어 있으므로 앞 유리창에 안개가 끼는 것과 같은 포깅(Fogging) 현상이 빈번하게 발생된다. 이에 따라 운전자의 시야를 가리게 되므로 운전하기가 상당히 불편할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험성이 매우 높은 문제점이 있다. 이러한 원인은 주로 차량의 초기 시동시에만 발생되는데, 증발기(22)의 표면에 배출되지 못하고 남아 있던 물방울이나 습기가 제상 작동을 위하여 풍량 조절 스위치(52)의 초기 작동시에 앞 유리창으로 직접 토출됨으로써 발생되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 시동을 끈 후 일정 시간 동안 송풍 모터를 역 방향으로 회전시켜 공조 장치 내부의 습기를 외기로 자동 배출시킴으로써 증발기 표면에 응축되는 물방울이나 습기를 사전에 제거하여 초기 시동시의 제상 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 차량 공조기의 제상 장치를 제공하는 데 있다.

도 1 은 종래의 실시예에 따른 차량 공조기의 제상 장치의 전체 구성 및 작용 상태를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조기의 제상 장치의 전체 구성 및 작용 상태를 개략적으로 나타낸 단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 송풍기부 120 : 송풍 팬

140 : 송풍 모터 160 : 내기 출입구

180 : 외기 출입구 200 : 증발기부

220 : 증발기 300 : 히터부

320 : 히터 340 : 공기 배출 덕트

360 : 제상 노즐 400 : 풍량 조절 스위치

500 : 시동 스위치 600 : 배터리

700 : 시간 제어 유닛(TCU) 800 : 시간 단속 수단

820 : 밀봉관 840 : 저항체

860 : 접촉판 880 : 스프링

920, 940, 980 : 릴레이

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 공조기의 제상 장치는, 송풍 팬 및 송풍 모터와 내, 외기 출입구를 갖춘 송풍기부와, 증발기와 배수구를 갖춘 증발기부와, 히터와 공기 배출 덕트 및 제상 노즐을 갖춘 히터부로 조합된 차량용 공조기에 있어서, 소정의 전기적 신호를 입력하여 정, 역회전하는 송풍 모터와, 상기 송풍 모터에 시동 스위치의 차단 후 일정시간 동안 배터리의 전류를 통전시켜 역 방향으로 회전되게 하는 전기적 신호를 출력하는 시간 제어 유닛과, 소정의 시간 주기로 온/오프 동작을 반복하면서 상기 시간 제어 유닛으로부터 송풍 모터로 공급되던 배터리의 전류를 공급 및 차단시킬 수 있도록 하는 시간 단속 수단과, 상기 시간 단속 수단의 동작에 따라 시간 제어 유닛으로 통하는 회로를 개폐시킬 수 있는 복수의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 시간 단속 수단은 소정의 가스가 봉입되는 밀봉관과, 상기 밀봉관의 가스를 팽창시킬 수 있도록 전류의 흐름에 따라 가열되는 저항체와, 상기 밀봉관의 가스의 팽창에 따라 배터리의 전류와 통전되는 접촉판과, 상기 접촉판을 탄성 지지하는 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조기의 제상 장치의 전체 구성 및 작용 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

상기 도면에서, 차량의 공조기는 크게 송풍기부(100), 증발기부(200), 히터부(300)가 조합되어 차량의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel) 쪽에 구비된다. 즉, 상기 송풍기부(100)에는 공기의 강제 순환 수단인 송풍 팬(120) 및 송풍 모터(140)가 구비되고, 그 주변에는 내, 외부의 공기를 출입시킬 수 있는 내기 출입구(160) 및 외기 출입구(180)가 구비된다. 상기 증발기부(200)에는 도시 생략된 압축기, 응축기 등과 같은 냉방 장치의 구성 요소들과 연결된 증발기(220)가 구비되고, 그 하부에는 상기 증발기(220) 표면에 응축된 물방울을 배출시킬 수 있는 배수구(240)가 구비된다. 상기 히터부(300)에는 공기의 가열 수단인 히터(Heater)(320)가 구비되고, 그 주변에는 차 실내의 여러 방향으로 냉, 난방된 공기를 배출시킬 수 있는 공기 배출 덕트(Duct)(340)가 연결된다. 그리고 차량의 전면 및 측면 유리창(도시 생략) 쪽으로 냉, 난방 공기를 배출시킬 수 있는 제상 노즐(360)도 구비된다. 이러한 공조기의 일반적인 구성은 종래와 유사하다.

본 실시예의 제상 장치를 구체적으로 살펴보면, 특히 송풍 모터(140)는 소정의 전기적 신호에 따라 정, 역 방향으로 회전할 수 있는 회로 구성을 갖는다. 즉, 상기 송풍 모터(140)는 시동 스위치(500)의 온(ON) 단자(520)와 접속되어 풍량 조절 스위치(400)의 작동과 함께 정 방향으로 회전할 수 있는 하나의 회로 구성을 갖춘다. 반면에 상기 송풍 모터(140)는 시동 스위치(500)의 오프(OFF) 단자(540)와도 상호 접속되어 역 방향으로 회전할 수 있는 다른 회로 구성을 갖고 있다. 이는 차량 초기 시동시의 제상 능력을 향상시키기 위한 보조 회로 구성이다.

이러한 회로 구성의 주요 구성 요소를 설명한다. 부호 700 은 시간 제어 유닛(TCU ; Time Control Unit)을 나타내며, 이는 시동 스위치(500)의 차단(OFF) 접속 후 일정시간 동안 배터리(600)의 전류를 통전시켜 송풍 모터(140)를 역 방향으로 회전되게 하는 전기적 신호를 출력하는 제어부이다.

부호 800 은 시간 단속 수단을 나타낸 것으로서, 이는 소정의 시간 주기로 온/오프 동작을 반복하면서 상기 시간 제어 유닛(700)으로부터 송풍 모터(140)로 공급되던 배터리(600)의 전류를 공급 및 차단시킬 수 있도록 하는 시간 센서이다.즉, 상기 시간 단속 수단(800)은 소정의 가스(G)가 봉입된 밀봉관(820)과, 상기 밀봉관(820)의 가스(G)를 팽창시킬 수 있도록 전류의 흐름에 따라 가열되는 저항체(840)와, 상기 밀봉관(820)의 가스 팽창에 따라 배터리(600)의 전류와 통전되는 접촉판(860)과, 상기 접촉판(860)을 하단에서 탄성 지지하는 스프링(880)으로 이루어진다.

상기 시간 제어 유닛(700)과 시간 단속 수단(800) 사이에는 제 1, 2, 3 릴레이(920)(940)(950)가 직렬로 연결되는데, 이는 시간 단속 수단(800)의 단속 동작에 따라 시간 제어 유닛(700)으로 통하는 회로를 개폐시킬 수 있게 하는 것이다. 즉, 제 1, 2, 3 릴레이(920)(940)(950)는 시동 오프시 시간 제어 유닛(700)으로 통전되는 배터리(600)의 전류를 시간 단속 수단(800)의 저항체(840)에 순차적으로 전달하도록 직렬 연결되지만, 여기서 제 3 릴레이(960)는 이의 코일 연결 단자(962)와 배터리(600)의 직결 단자(620) 사이에 시간 단속 수단(800)의 접촉판(860)이 연결 접속됨에 따라 시간 제어 유닛(700)으로 통하는 회로를 폐쇄하는 역할을 한다.

이와 같이 구비된 본 실시예에 따른 차량 공조기의 제상 장치의 작동 관계를 설명한다.

먼저, 시동 스위치(500)가 온(ON) 상태로 접속되면, 배터리(600)의 전류를 공급받아 풍량 조절 스위치(400)의 작동에 따라 풍량 모터(140)는 정 방향으로 회전하여 공기 배출 덕트(340)나 제상 노즐(360)을 통하여 냉, 난방 공기를 차 실내나 차창 쪽으로 강제 송풍하게 된다.

운전자가 시동 스위치(500)를 오프(OFF) 상태로 접속하면, 배터리(600)의 전류는 시간 제어 유닛(700)으로 통전되고, 이 시간 제어 유닛(700)은 일정 시간, 예를 들어 약 30 분 ~ 1 시간 정도의 긴 시간 동안만 제 1 릴레이(920)로 통전시킨다. 제 2 릴레이(940)는 제 1 릴레이(920)로부터 통전된 전류를 제 3 릴레이(960)를 통하여 시간 단속 수단(800)으로 이송시킨다. 시간 단속 수단(800)은 이송된 전류를 저항체(840)를 거쳐 송풍 모터(140)를 통전시켜 역 방향으로 회전케 하므로 공조기 내부의 공기를 화살표 방향과 같이 외기 출입구(180)를 통하여 차량 외부로 강제 배출시킨다. 따라서, 증발기(220) 표면에 배수되지 않고 남아 있던 응축수나 습기는 건조되거나 배출된다.

시간 단속 수단(800)은 짧은 시간, 예를 들어 5 ~ 10 초의 주기로 온/오프(ON/OFF) 동작을 반복하여 전류를 공급하거나 차단하는 역할을 하므로 저항체(840)가 전류 공급에 따라 가열되면, 밀봉관(820) 내부에 봉입된 가스(G)가 팽창된다. 이러한 가스 팽창 작용에 의하여 접촉판(860)이 아래로 밀려 내려와 배터리 직결 단자(620)에 접속되어 배터리 (600)의 전류를 제 3 릴레이(960)로 이송시키게 된다. 이 때 제 3 릴레이(960) 내부의 코일을 자화시켜 전자 제어 유닛(700)으로부터 송풍 모터(140)로 공급되는 전원 접속을 차단시키게 된다. 이에 따라 송풍 모터(140)의 역회전 동작이 정지된다. 이러한 차단 동작은 배터리(600)의 전류 소모를 최소화시키기 위함이다.

이 후, 시간 단속 수단(800)의 저항체(840)로의 전류 공급이 차단됨에 따라 저항체(840)는 발열될 수 없고, 이로 인하여 봉입 가스(G)도 수축하여 접촉판(860)을 스프링(880)의 복원력에 의하여 배터리 단자(620)로부터 떨어지게 한다. 따라서, 시간 제어 유닛(700)으로부터의 배터리(600) 전류는 송풍 모터(140)에 다시 전달되어 상기 모터(140)의 역회전 동작이 재개된다.

이러한 송풍 모터(140)의 역회전 동작이 반복 작동되면 증발기(220) 표면의 응축수나 습기는 완전히 제거시킬 수 있게 된다. 물론, 시간 제어 유닛(700)은 일정시간 동안 동작된 후 배터리(600)로부터의 전류 공급을 완전히 차단시킨다.

상술한 본 발명에 의하면, 차량 시동을 끈 후 일정 시간 동안 송풍 모터를 역 방향으로 회전시켜 공조 장치 내부에 남아 있던 습기를 외부로 자동 배출케 함으로써 차량을 재 시동하더라도 차 유리창을 향하여 완전히 건조한 공기를 토출시킬 수 있으므로 초기 시동시의 제상 성능을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 포깅 현상에 따른 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 송풍 팬 및 송풍 모터와 내, 외기 출입구를 갖춘 송풍기부와, 증발기와 배수구를 갖춘 증발기부와, 히터와 공기 배출 덕트 및 제상 노즐을 갖춘 히터부로 조합된 차량용 공조기에 있어서,

   소정의 전기적 신호를 입력하여 정, 역회전하는 송풍 모터와,

   상기 송풍 모터에 시동 스위치의 차단 후 일정시간 동안 배터리의 전류를 통전시켜 역 방향으로 회전되게 하는 전기적 신호를 출력하는 시간 제어 유닛과,

   소정의 가스가 봉입된 밀봉관과, 상기 밀봉관의 가스를 팽창시킬 수 있도록 전류의 흐름에 따라 가열되는 저항체와, 상기 밀봉관의 가스의 팽창에 따라 배터리의 전류와 통전되는 접촉판과, 상기 접촉판을 탄성 지지하는 스프링으로 형성되어, 소정의 시간 주기로 온/오프 동작을 반복하면서 상기 시간 제어 유닛으로부터 송풍 모터로 공급되던 배터리의 전류를 공급 및 차단시킬 수 있도록 하는 시간 단속 수단과,

   상기 시간 단속 수단의 동작에 따라 시간 제어 유닛으로 통하는 회로를 개폐시킬 수 있는 복수의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조기의 제상 장치.
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