KR100405455B1 - 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 관한 것으로, 흡기덕트에 연결되어 필터를 통과한 흡기공기를 차량의 실내로 제공해 주는 블로어 유니트를 포함하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 있어서, 상기 블로어 유니트의 내부에는 엔진 구동으로 발생되는 전원을 공급받아 축냉매를 축냉시켜 주는 축냉기를 구비함으로써, 엔진에서 발생되는 동력을 사용하지 않게 되어 엔진 성능을 향상시켜 주고 뿐만 아니라 연비를 향상시켜 주게 된다.

Description

자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조{Cool-accumulated air conditioner structure for automobile}

본 발명은 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행중 얼터네이터로부터 발생된 전기를 이용하여 축냉효과를 얻는 축냉기를 통해 냉방효과를 얻을 수 있도록 한 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 탑승자를 위한 여러가지 편의시설이 구비되어 있으며, 특히 여름철 쾌적한 실내 공기를 제공하기 위해 에어 컨디션너가 구비되어 있다.

상기 에어 컨디션너는 차량의 외부에서 외기를 실내로 유입시키거나 실내 공기를 순환시키면서 냉기를 공급해 주게 되며, 이때 압축기를 통해 냉매를 재순환시키면서 냉각 효율을 얻게 된다.

특히, 상기 에어 컨디션너는 냉매를 순환시켜 주는 압축기의 구동력을 얻기 위해 이 압축기를 엔진의 크랭크 샤프트에 벨트 등으로 연결시켜 에어 컨디션너 작동 모드의 조작에 의해 선택적으로 구동하도록 구성되어 있다.

그러나, 기존의 에어 컨디션너는 압축기가 엔진에 연결되어 구동하기 때문에 에어 컨디션너 작동시 엔진의 출력이 떨어지게 될 뿐만 아니라 이로 인하여 연료소비량이 많아지게 되어 연비가 떨어지게 되는 문제가 발생하여 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 흡기덕트에 연결되어 필터를 통과한 흡기공기를 차량의 실내로 제공해 주는 블로어 유니트를 포함하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 있어서, 상기 블로어 유니트의 내부에는 엔진 구동으로 발생되는 전원을 공급받아 축냉매를 축냉시켜 주는 축냉기를 구비함으로써, 엔진에서 발생되는 동력을 사용하지 않게 되어 엔진 성능을 향상시켜 주고 뿐만 아니라 연비를 향상시켜 줄 수 있는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 축냉기는 중공의 박스 형태로 형성되어 흡입공기가 유동가능하도록 구성된 방열재와, 상기 방열재의 내부에 서로 마주보는 형태로 설치된 축냉매 전극과, 상기 방열재를 통과하는 흡입공기와 열교환이 이루어지도록 배치된 축냉매 용기로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉기는 얼터네이터로부터 발생된 전원을 이용하여 축냉 효과를 얻는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉기와 블로어 유니트의 블로어 팬은 실내 온도 셋팅값과 에어콘 스위치 그리고 블로어 스위치와 축냉기의 내부 온도를 입력받아 작동 여부를 판단하는 ECU의 제어로 작동되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 축냉식 에어 컨디션너 구조의 전체 구성을 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따르는 축냉기 구조를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따르는 축냉식 에어 컨디션너 구조의 작동 회로를 나타내는 회로도,

도 4는 본 발명에 따르는 축냉식 에어 컨디션너의 작동 상태를 나타내는 플로우 챠트.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 축냉기 11 : 방열재

12 : 축냉매 용기 13 : 축냉매 전극

14 : 온도센서 20 : 얼터네이터

30 : ECU 31 : 에어컨 스위치

32 : 블로어 스위치 33, 34 : 온도 센서

100 : 블로어 유니트 110 : 블로어 팬

111 : 릴레이

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 축냉식 에어 컨디션너 구조의 전체 구성을 나타내는 구성도로, 도면부호 100은 블로어 유니트를, 110은 블로어 팬을 각각 나타낸다.

본 발명은 상기 블로어 유니트(100) 내부에 엔진 구동시 얼터네이터(20)로부터 발생되는 전원을 공급받아 축냉 효과를 내는 축냉기(10)를 장착하고, 이 축냉기(10)가 실내온도 셋팅값과 온도 센서(34) 등에 의해 제공되는 입력받는 ECU(30)의 제어로 작동되도록 구성하여 이루어진 것이다.

이를 실현하기 위해, 상기 블로어 유니트(100)의 내부에 얼터네이터(20)에 의해 전압을 제공받아 작동되는 축냉기(10)를 장착하게 된다.

상기 축냉기(10)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 중공의 박스 형태로 이루어져서 흡입공기가 일측에서 타측으로 유동가능하도록 구성된 방열재(11)와, 내부에 축냉매, 예를 들면 열전냉각소자(thermo electric module)가 채워져 있는 축냉매 용기(12)와, 상기 축냉매측으로 전류를 인가할 수 있는 축냉매 전극(13)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 축냉매 용기(10)에 채워져 있는 축냉매는 일종의 열전냉각소자로서, 이곳에 전류를 흘리면 펠티에 효과(peltier effect)에 의해 한면은 흡열로 인한 냉각현상이, 반대면은 발열현상이 일어나므로 냉각현상이 일어나는 쪽을 이용하여 공기와의 열교환이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 방열재(11)는 열을 방출하는 일종의 방열판으로서 축냉매 용기(12)로부터 발생한 열을 흡수하여 외부로 방출하는 역할을 한다.

따라서, 상기 축냉매 용기(12)의 내부에는 축냉매가 충진되어 있고, 이때의 축냉매로 전류가 공급되어 냉각작용을 일으키게 되므로서, 축냉매 용기(12)가 배치되어 있는 방열재(11)의 내부를 통과하는 공기의 온도를 낮춰줄 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 축냉매 용기(12)는 상술한 축냉매를 충진시켜 사용하는 일종의 하우징으로서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 여러 개의 관이 서로 겹쳐진 형태로 제작되며, 그 사이로 흡입 공기가 통과하게 됨에 따라 흡입 공기와의 열교환 효과를 얻게 된다.

이와 같이 이루어진 축냉기(10)는 ECU(30)의 제어를 받아 엔진 구동시 전원을 발생시켜 주는 얼터네이터(20)로부터 전원 공급을 받아 작동하게 된다.

상기 ECU(30)는, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이, 에어컨 스위치(31), 블로어 스위치(32), 축열기(10)의 온도센서(34), 그리고 실내 온도 센서(33)로부터 입력값을 받고 실내 온도의 셋팅값에 따라 선택적으로 축열기(10)나 블로어 팬(110) 또는 이들 모두를 구동시켜 주게 된다.

즉, 상기 ECU(30)는 운전자나 탑승자가 실내 온도를 셋팅하게 되면, 첨부도면 도 3과 4에서 도시한 바와 같이, 각종 입력값을 정리하게 된다.

이때의 각종 입력값들은 현재 차량의 실내온도, 축열기(10)의 온도, 에어콘 스위치(31)와 블로어 스위치(32)의 작동 여부, 그리고 실내 온도의 설정값을 확인하게 된다.

이렇게 각종 입력값을 확인한 ECU(30)는 실내 온도가 설정값(A)보다 높은지 그렇지 않은 지를 판단하여 그 값이 설정값(A) 보다 높지 않으면 에어컨 작동을 결정하는 블로어 팬(110) 구동용 릴레이(111)에 "off"신호를 출력하고, 만일 실내온도가 설정값(A) 보다 높으면 그다음 단계인 에어컨 스위치(31)와 블로어 스위치(32)의 작동 여부를 판단하게 된다.

이 작동 단계에서는 상기 에어컨 스위치(31)와 블로어 스위치(32) 중에서 어느 하나가 작동하지 않으면 에어컨 릴레이(111)를 "off" 시키게 되고, 반대로 이 두개의 스위치(31,32)가 작동중이면 실내 온도의 설정값을 확인하게 된다.

상기 실내 온도 센서(33)로 감지한 실내 온도가 셋팅값(S) 이하이면 릴레이(111)를 "off"시켜 주고, 이와 반대로 셋팅값(S) 이상이면 축냉기(10)의 온도를 감지하게 된다.

마지막으로, 상기 축냉기(10)의 온도센서(34)를 통해 축냉매의 온도가 셋팅값(S)의 온도까지 축냉되었는지를 판단하여 릴레이(111)를 온 또는 오프시켜 주게 된다.

물론, 이러한 작동은 그 에어 컨디션너를 작동한 상태이면 계속 반복하여 그 중간 단계에서 릴레이(111)의 오프 상태, 예를 들어 에어콘 스위치(31)를 오프시키게 되면 더이상의 진행이 이루어지지 않게 된다.

따라서, 상기 에어 컨디션너 구조는 얼터네이터(20)로부터 공급되는 전원을 받아 축냉매를 축냉시키고, 이를 에어 컨디션너의 작동시 축냉 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 흡기덕트에 연결되어 필터를 통과한 흡기공기를 차량의 실내로 제공해 주는 블로어 유니트를 포함하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조에 있어서, 상기 블로어 유니트의 내부에는 엔진 구동으로 발생되는 전원을 공급받아 축냉매를 축냉시켜 주는 축냉기가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조를 제공함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

1) 종래의 압축기와 같이 엔진 구동력을 이용하지 않기 때문에 엔진의 성능을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 엔진의 연료 소비량을 줄여 연비를 향상시켜 주게 된다.

Claims (4)

1. 흡기덕트에 연결되어 필터를 통과한 흡입 공기를 차량의 실내로 제공해주는 블로어 유니트와, 상기 블로어 유니트 내부에 설치되며 흡입 공기와의 열교환을 가능하게 해주는 축냉기를 포함하는 축냉식 에어 컨디션너 구조에 있어서,

   상기 축냉기는 중공의 박스 형태로 형성되어 흡입 공기가 유동가능하도록 구성된 방열재와, 그 내부에 서로 마주보는 형태로 설치된 축냉매 전극과, 상기 축냉매 전극을 통해 전원을 공급받아 방열재 내부를 통과하는 흡입 공기와 열교환이 이루어지도록 배치되면서 축냉매가 채워져 있는 축냉매 용기로 구성되며, 엔진 구동으로 발생되는 전원을 공급받아 축냉매 용기의 냉각작용으로 흡입 공기와의 열교환을 가능하게 한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 축냉기는 얼터네이터로부터 발생된 전원을 공급받아 가동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 축냉기와 블로어 유니트의 블로어 팬은 실내 온도 셋팅값과 에어콘 스위치 그리고 블로어 스위치와 축냉기의 내부 온도를 입력받아 작동 여부를 판단하는 ECU의 제어로 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 축냉식 에어 컨디션너 구조.