KR100398136B1 - 차량용 프리히터 배기시스템 - Google Patents

차량용 프리히터 배기시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 프리히터 배기시스템에 관한 것으로서, 프리히터용 배기구 출구에 소정의 전자식 개폐수단을 설치하고, 이 전자식 개폐수단이 프리히터유닛 가동여부에 따라 배기구 출구를 선택 개폐하도록 하여, 프리히터유닛 미가동시 상기 전자식 개폐수단이 배기구 출구를 자동으로 닫아줌으로써, 배기구 출구를 통한 외부 이물질 유입을 원천적으로 차단할 수 있고, 결국 이물질 유입으로 인한 프리히터유닛의 고장을 방지할 수 있는 차량용 프리히터 배기시스템을 제공하고자 한 것이다.

Description

차량용 프리히터 배기시스템{Exhaust system of pre-heater for vehicle}
본 발명은 차량용 프리히터 배기시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프리히터용 배기구 출구에 소정의 전자식 개폐수단을 설치하고, 이 전자식 개폐수단이 프리히터유닛 가동여부에 따라 배기구 출구를 선택 개폐하도록 하여, 프리히터유닛 미가동시 상기 전자식 개폐수단이 배기구 출구를 자동으로 닫아줌으로써, 배기구 출구를 통한 외부 이물질 유입을 원천적으로 차단할 수 있고, 결국 이물질 유입으로 인한 프리히터유닛의 고장을 방지할 수 있는 차량용 프리히터 배기시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 차량의 실내 난방은 운전자가 차량에 탑승하여 시동을 건 후 어느 정도의 시간이 경과되어야만 가능하다.
이는 차량의 실내 난방을 위한 난방장치가 엔진에서 일정정도 가열된 냉각수를 이용하기 때문이며, 특히, 동절기나 한냉지 등에서 시동 전 냉각수의 온도가 지나치게 낮아져 있는 경우에는 차량의 시동성조차 떨어지게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 버스 등의 상용차에서는 차량의 시동 유무와 상관없이 차량에 탑재된 배터리를 전원으로 하고 연료를 연소시키는 일종의 차량용 보일러로서, 프리히터(pre-heater)가 설치된다.
이러한 프리히터는 차량의 실내공기를 급속히 난방시켜주는 장치로서, 온(on) 작동된 후 차량의 실내 난방과 시동성이 좋아지기 전까지 차량의 냉각수를급속히 가열시켜주고, 시동을 건 후 냉각수의 온도가 엔진 열에 의해 소정 온도로 상승되면 자동 오프(off)되도록 되어 있다.
이하, 상기 프리히터의 작동을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 일반적인 차량용 프리히터의 작동을 위한 회로를 개략적으로 도시한 회로도로서, 운전자가 시동을 걸기 전 배터리스위치(1)와 프리히터스위치(3)를 차례로 온 조작하여 프리히터유닛(10)을 가동시키게 되며, 이때 프리히터유닛(10)은 차량의 냉각수를 급속히 가열시켜준다.
이때, 냉각수의 온도가 소정의 온도에 도달하면 수온센서(9)가 온 작동되어 릴레이스위치(7)를 오프시키고, 이 릴레이스위치(7)가 오프되면 배터리(1)로부터 프리히터유닛(10)으로 공급되는 전원이 차단되므로 프리히터유닛(10)은 자동 오프된다.
여기서, 상기 프리히터유닛(10)은 일정정도의 연료를 유입, 연소시키므로 프리히터유닛(10)의 연소가스 출구부에 연통되게 별도로 설치되는 배기구(12)를 통해 프리히터유닛(10)의 가동시 발생되는 배기가스를 배출시키게 된다.
상기 프리히터유닛은 주로 차량 측면에 장착되며, 이 프리히터유닛을 위한 배기구는 파이프형태로서 통상 그 출구가 지면과 가깝게 노출 설치되고 있다.
따라서, 종래에는 동절기 및 한냉지에서 눈 및 흙탕물 등 이물질이 배기구 출구에서 일정정도 유입되어 얼어붙거나, 배기구를 통해 프리히터유닛으로 쉽게 유입되었는 바, 이는 프리히터유닛의 고장 원인이 되므로 이에 대한 대처방안이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,프리히터용 배기구 출구에 소정의 전자식 개폐수단을 설치하고, 이 전자식 개폐수단이 프리히터유닛 가동여부에 따라 배기구 출구를 선택 개폐하도록 하여, 프리히터유닛 미가동시 상기 전자식 개폐수단이 배기구 출구를 자동으로 닫아줌으로써, 배기구 출구를 통한 외부 이물질 유입을 원천적으로 차단할 수 있고, 결국 이물질 유입으로 인한 프리히터유닛의 고장을 방지할 수 있는 차량용 프리히터 배기시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 배기시스템이 적용된 차량용 프리히터의 작동을 위한 회로를 개략적으로 도시한 회로도,
도 2a는 본 발명에서 개폐수단의 일 실시예를 나타낸 상세도,
도 2b는 도 2a의 작동상태도,
도 3은 일반적인 차량용 프리히터의 작동을 위한 회로를 개략적으로 도시한 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 배터리 3 : 배터리스위치
5 : 프리히터스위치 7 : 릴레이스위치
9 : 수온센서 10 : 프리히터유닛
12 : 배기구 20 : 전자식 개폐수단
22 : 하우징 24 : 가동부재
25 : 가스유로 26 : 자화수단
29 : 코일 스프링
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 프리히터유닛(10) 가동시 발생되는 배기가스를 차량 외부로 배출시켜주기 위하여 프리히터유닛(10)의 연소가스 출구부에 연통되게 설치된 프리히터용 배기구(12) 출구에 이 출구를 선택 개폐하는 소정의 전자식 개폐수단(20)이 설치되고, 이 전자식 개폐수단(20)이 프리히터유닛(10)의 가동여부에 따라 개폐 작동될 수 있게 프리히터유닛(10)과 동시에 작동전원을 공급받도록 전기 연결되어, 프리히터유닛(10) 가동시 상기 배기구(12) 출구를 열고 프리히터 유닛의 미가동시 상기 배기구(12) 출구를 닫게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 전자식 개폐수단(20)은: 상기 배기구(12) 출구 인근의 통로상에 고정 설치된 하우징(22)과, 이 하우징(22) 내에서 왕복이동 가능하게 설치되고 이동상태에 따라 상기 배기구(12) 통로와 선택적으로 연통되는 가스유로(25)가 형성된 가동부재(24)와, 상기 하우징(22) 내 일측에 설치되고 프리히터용 전원을 공급받아 자화되어 그 자기력으로써 상기 가동부재(24)를 당겨주는 자화수단(26)과, 상기 하우징(22) 내에서 상기 자화수단(26)과 반대쪽으로 설치되고 상기 자화수단(26)의 자기력이 제거되면 그 탄성력으로써 가동부재(24)를 당겨주는 코일 스프링(29)을 포함하여 이루어지고; 상기 가동부재(24)가 상기 자화수단(26)쪽으로 당겨진 상태에서 상기 가스유로(25)와 배기구(12) 통로가 서로 연통되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명의 배기시스템이 적용된 차량용 프리히터의 작동을 위한 회로를 개략적으로 도시한 회로도이고, 도 2a는 본 발명에서 개폐수단의 일 실시예를 나타낸 상세도이며, 도 2b는 도 2a의 작동상태도이다.
이에 도시한 바와 같이, 프리히터유닛(10) 가동시 발생되는 배기가스를 차량 외부로 배출시켜주기 위하여 프리히터유닛(10)의 연소가스 출구부에 연통되게 설치된 프리히터용 배기구(12)의 출구에 소정의 전자식 개폐수단(20)이 설치된다.
이 전자식 개폐수단(20)은 프리히터유닛(10)의 가동여부에 따라 배기구(12) 출구를 선택 개폐 작동하게 되며, 이를 위하여 그 작동전원이, 프리히터유닛(10)과 동일하게, 릴레이스위치(7)를 통해 선택 공급되도록 한다.
즉, 상기 프리히터유닛(10)에 전원이 공급되면 상기 전자식 개폐수단(20)에도 전원이 동시 공급되도록 되어 있는 것이다.
상기 릴레이스위치(7)는 냉각수의 온도상태에 따라 프리히터유닛(10)의 가동전원을 공급 또는 차단시켜주는 기존 설치된 것으로서, 종래기술에서 설명한 바와 같다.
상기 전자식 개폐수단(20)은 전원공급시 배기구(12) 출구를 열게 되고 전원차단시 배기구(12) 출구를 닫게 되는 솔레노이드 밸브로 실시될 수 있고, 상기 도 2a와 2b를 참조하여 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 솔레노이드 밸브는 상기 배기구(12) 출구 인근의 통로상에 고정 설치된 하우징(22)과, 이 하우징(22) 내에서 왕복이동 가능하게 설치되고 이동상태에 따라 상기 배기구(12) 통로와 선택적으로 연통되는 가스유로(25)가 형성된 가동부재(24)와, 상기 하우징(22) 내부 일측에 설치되고 전원공급시 자화되어 그 자기력으로써 상기 가동부재(24)를 당겨주는 자화수단(26)과, 상기 가동부재(24)를 탄성지지하는 코일 스프링(29)을 포함하여 이루어진다.
상기 자화수단(26)은 전자석과 같은 코일(27)이 감겨진 철심(28)으로 실시될 수 있고, 이 코일(27)에 상기 릴레이스위치(7)를 통과한 전원이 공급될 수 있도록 와이어로써 전기 연결된다.
상기 자화수단(26)은 전원공급여부에 따라 선택적으로 자화되고, 상기 가동부재(24)가 자화수단(26)의 자화시 형성된 자기력에 의해 당겨지도록 되어 있는 바, 상기 가동부재(24)는 자기력에 의해 당겨질 수 있는 스틸을 재질로 하여 제조되어야 함이 당연할 것이다.
또한, 상기 코일 스프링(29)은 하우징(22) 내부에서 자화수단(26)과는 반대쪽에 설치되고, 상기 자화수단(26)의 자기력이 제거되면 그 탄성력으로써 가동부재(24)를 당겨주어 원복시킨다.
이하, 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 배터리의 전원이 배터리스위치, 프리히터스위치 및 릴레이스위치를 통해 프리히터유닛에 공급되면, 이 프리히터유닛의 가동이 시작되면서 상기 자화수단에도 동시에 전원이 공급된다.
상기 자화수단이 전원을 공급받아 자화되면, 이 자화수단은 코일 스프링의 장력을 극복하여 가동부재를 당기게 되는 바, 이때 가동부재의 가스유로와 배기구 통로가 상호간 연통되어 배기구가 열리게 되고, 프리히터유닛으로부터 발생된 배기가스가 차량 외부로 배출된다.
다음으로, 냉각수 온도가 소정의 온도에 도달되면, 릴레이스위치가 오프되는 바, 프리히터유닛 및 자화수단으로 공급되던 전원이 자동 차단된다.
따라서, 프리히터유닛의 가동이 중단되고, 전자식 개폐수단에서는 자화수단의 자기력이 제거되면서 상기 코일 스프링이 그 탄성력으로써 가동부재를 당기게 된다.
결국, 프리히터유닛의 가동 중단시에는 가동부재가 원복되면서 프리히터유닛의 배출통로가 닫히게 되는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 프리히터 배기시스템에 의하면, 프리히터용 배기구 출구에 소정의 전자식 개폐수단을 설치하고, 이 전자식 개폐수단이 프리히터유닛 가동여부에 따라 배기구 출구를 선택 개폐하도록 하여, 프리히터유닛 미가동시 상기 전자식 개폐수단이 배기구 출구를 자동으로 닫아줌으로써, 배기구 출구를 통한 외부 이물질 유입을 원천적으로 차단할 수 있고, 결국 이물질 유입으로 인한 프리히터유닛의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 프리히터유닛(10) 가동시 발생되는 배기가스를 차량 외부로 배출시켜주기 위하여 프리히터유닛(10)의 연소가스 출구부에 연통되게 설치된 프리히터용 배기구(12) 출구에 이 출구를 선택 개폐하는 소정의 전자식 개폐수단(20)이 설치되고, 이 전자식 개폐수단(20)이 프리히터유닛(10)의 가동여부에 따라 개폐 작동될 수 있게 프리히터유닛(10)과 동시에 작동전원을 공급받도록 전기 연결되어, 프리히터유닛(10) 가동시 상기 배기구(12) 출구를 열고 프리히터 유닛의 미가동시 상기 배기구(12) 출구를 닫게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 프리히터 배기시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자식 개폐수단(20)은: 상기 배기구(12) 출구 인근의 통로상에 고정 설치된 하우징(22)과, 이 하우징(22) 내에서 왕복이동 가능하게 설치되고 이동상태에 따라 상기 배기구(12) 통로와 선택적으로 연통되는 가스유로(25)가 형성된 가동부재(24)와, 상기 하우징(22) 내 일측에 설치되고 프리히터용 전원을 공급받아 자화되어 그 자기력으로써 상기 가동부재(24)를 당겨주는 자화수단(26)과, 상기 하우징(22) 내에서 상기 자화수단(26)과 반대쪽으로 설치되고 상기 자화수단(26)의 자기력이 제거되면 그 탄성력으로써 가동부재(24)를 당겨주는 코일 스프링(29)을 포함하여 이루어지고; 상기 가동부재(24)가 상기 자화수단(26)쪽으로 당겨진 상태에서 상기 가스유로(25)와 배기구(12) 통로가 서로연통되는 것을 특징으로 하는 차량용 프리히터 배기시스템.
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