KR100482624B1 - 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및그 방법 - Google Patents

냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 라디에이터와 콘덴서의 배면에 열을 강제로 식히기 위한 팬 모터를 설치하고, 상기 라디에이터에 설치된 냉각수온 검출센서의 출력신호를 전자제어 유니트에서 입력받아 팬모터의 구동을 제어할 수 있도록 된 자동차의 냉각 시스템에 있어서, 상기 팬 모터와 전자제어 유니트 사이에 인버터 및 정류부를 설치하되, 상기 인버터 및 정류부의 출력단자에는 밧데리를 연결시켜, 자동차의 주행중 냉각수온이 일정 온도 이하이어서 팬 모터의 구동을 정지시켰을시 바람에 의해 돌아가는 상기 팬 모터를 발전기로 이용하여 그로부터 발생되는 교류전압을 인버터 및 정류부를 통해 직류전압으로 정류시켜 밧데리를 충전시킬 수 있도록 하여, 버려지는 팬 회전력을 전기 에너지로 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및 그 방법{Radiator and Condensor fan Motor Controlling Device and Method of Cooling System}
본 발명은 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세히는, 자동차에 설치되어 있는 냉각 시스템의 라디에이터 팬과 콘덴서 팬에서 버려지는 회전운동 에너지를 전기에너지로 변환하여 사용할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 냉각 시스템에서 사용되는 라디에이터는 통상 수냉식 엔진에서 열을 공기 중에 방출하기 위한 장치로, 실린더 블록과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 냉각수를 냉각시키게 되는데, 이는 엔진에서 뜨거워진 냉각수를 방열판에 통과시켜 공기와 접촉하게 하여 냉각시키며, 단위 면적당 발열량이 크며 공기 및 냉각수의 흐름 저항이 적고 가벼우며 견고하다.
이와같은 라디에이터는 보통 자동차 앞쪽에 설치되어 있으며, 바람에 의하여 열을 식히는 구조로 되어 있고, 열전도가 좋은 금속판에 틈새를 두어 겹치게 하고 물이 통하는 튜브를 설치하여 크기비율로 냉각 효율을 높이고 있으며, 금속판을 냉각시키므로써 튜브에 흐르는 물도 냉각된다.
한편, 콘덴서(일명 응축기라고도 함)는 컴프레서에서 공급된 기체 냉매의 열을 대기 중으로 방출시켜 액체 냉매로 만드는 일종의 방열기로서, 내압 45kg/Cm2 정도에 견딜 수 있도록 설계되어지고, 방출열이 많을 수록 좋은데, 컴프레셔에서 보내어진 고온.고압의 냉매는 외기의 온도에 의해 냉각되어 액화된 다음 이시버 드라이어에 보내진다.
그런데, 종래 모든 자동차에서의 라디에이터 팬은 냉각수 온도가 기준온도 보다 높을 때 작동하도록 구성되어 있는데 물론 주행중에는 전자제어 유니트에서 온/오프 제어를 실시하도록 구성돠어 있고, 또 콘덴서 팬은 에어콘 컴프레셔 작동과 연동되어 전자제어 유니트에서 온/오프 제어하는 구성으로 되어 있다.
그러나, 이와같은 구성은 자동차가 주행상에 있는 상태에서 전자제어 유니트에서 라디에이터 팬 또는 콘덴서 팬을 작동 정지시킨 상태에서도 자동차의 전방부로 유입되는 바람에 의해 계속 팬은 회전하는 상태가 된다.
이와같이 자동차의 주행중 전자제어 유니트의 제어를 받는 라디에이터 및 콘덴서 팬이 유입되는 바람에 의해 자동적으로 회전될시 회전 에너지가 발생하게 되는데, 종래 자동차의 냉각 시스템에는 이와같은 회전 에너지를 별도로 이용할 수 있는 어떠한 장치도 구비되어 있지 않아 회전 에너지 자체를 소멸시키는 문제점이 있다.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 라디에이터 및 콘덴서 팬과 밧데리 사이에 전자제어 유니트의 제어를 받는 인버터 및 정류부를 설치하여 자동차의 주행중 냉각이 불필요하므로 인해 전자제어 유니트에서 상기 팬들의 구동을 정지시켰을시 바람에 의해 돌아가는 상기 팬을 플레이밍의 오른손법칙이 적용되는 발전기로 이용(즉, 회전 에너지를 전기에너지로 변화시키는 방식을 이용)하여 그로부터 발생되는 교류전압을 인버터 및 정류부를 통해 직류전압으로 정류시켜 밧데리를 충전시키는데 사용할 수 있는 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 라디에이터와 콘덴서의 배면에 열을 강제로 식히기 위한 팬 모터를 설치하고, 상기 라디에이터에 설치된 냉각수온 검출센서의 출력신호를 전자제어 유니트에서 입력받아 팬모터의 구동을 제어할 수 있도록 된 자동차의 냉각 시스템에 있어서, 상기 팬 모터와 전자제어 유니트 사이에 인버터 및 정류부를 설치하되, 상기 인버터 및 정류부의 출력단자에는 밧데리를 연결시켜, 자동차의 주행중 냉각수온이 일정 온도 이하이어서 팬 모터의 구동을 정지시켰을시 바람에 의해 돌아가는 상기 팬 모터를 발전기로 이용하여 그로부터 발생되는 교류전압을 인버터 및 정류부를 통해 직류전압으로 정류시켜 밧데리를 충전시킬 수 있도록 하므로써 달성할 수 있다.
따라서, 자동차의 주행중 냉각이 불필요하므로 인해 전자제어 유니트에서 상기 팬들의 구동을 정지시켰을시 바람에 의해 돌아가는 상기 팬 모터를 플레이밍의 오른손법칙이 적용되는 발전기로 이용할 수 있어 버려지는 팬 회전력을 전기 에너지로 사용할 수 있는 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 장치는, 라디에이터(1)와 콘덴서(2)의 배면에 전자제어 유니트(5)의 제어를 받아 라디에이터 및 콘덴서에서 발생되는 열을 강제로 식혀주는 팬 모터(3)가 설치되고, 상기 라디에이터(1)에는 냉가수의 온도를 전기적인 신호로 검출하는 냉각수온 검출센서(4)가 설치되며, 상기 냉각수온 검출센서(4)와 팬 모터(3) 사이에는 냉각수의 온도를 검출하여 팬 모터(3)의 구동에 따른 제어신호를 발생시켜 주는 전자제어 유니트(5)가 설치된 구성을 갖는 자동차의 냉각 시스템에 있어서,
상기 팬 모터(3)와 전자제어 유니트(5) 사이에 교류전압을 직류전압으로 정류시켜 주는 인버터 및 정류부(6)를 설치하고, 상기 인버터 및 정류부(6)의 출력단자는 팬과 같이 회전하는 자석에 의해서 코일에 발생된 전원이 밧데리(7)로 공급되도록 연결시킨 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법은, 전자제어 유니트(5)에서 라디에이터(1)에 설치되어 있는 냉각수온 검출센서(4)의 출력신호를 입력받아 냉각수의 현재 온도가 냉각수 유지 기준온도(Ts) 보다 높은지를 계속 검출하는 단계와;
상기에서 검출한 결과 현재 냉각수 온도가 기준온도 보다 높으면 상기 전자 제어 유니트(5)에서 팬 모터(3)를 프레밍의 왼손 법칙이 적용되는 전동기로 작동되도록 하는 단계와;
상기에서 검출한 결과 현재 냉각수의 온도가 기준온도 미만이면 상기 전자제어 유니트(5)에서 인버터 및 정류부(6)를 통해 극성을 변환시켜 팬 모터(3)가 프레밍의 오른손 법칙이 적용되는 발전기로 작동되도록 하여 밧데리(7)를 충전시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 라디에이터(1)와 콘덴서(2)를 식혀주는 팬 모터(3)와 전자제어 유니트(5) 사이에 교류전압을 직류전압으로 정류시켜 주는 인버터 및 정류부(6)를 설치하고, 상기 인버터 및 정류부(6)의 출력단자에는 밧데리(7)를 연결시켜 라디에이터(1)의 온도 즉, 냉각수의 온도에 따라 전자제어 유니트(5)에서 팬 모터(3)의 구동 방향을 결정하여 팬 모터 자체가 전동기 또는 발전기로 구동되도록 하는 것이다.
즉, 상기 전자제어 유니트(5)에서 자동차의 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 라디에이터(1)에 설치되어 있는 냉각수온 검출센서(4)의 출력신호를 입력받아 냉각수의 현재 온도를 검출하여 차량에 따라 서로 다르게 설정되어 있는 냉각수 유지 기준온도(Ts)와 상호 비교하게 된다.
상기 전자제어 유니트(5)에서 비교 판단한 결과 현재 냉각수의 온도가 기준온도 보다 높으면 라디에이터(1) 및 콘센서(4)를 냉각시킬 필요가 있는 상태이므로 상기 전자 제어 유니트(5)에서 인버터 및 정류부(6)에 소정의 제어신호를 발생시켜 팬 모터(3)가 종래와 같이 프레밍의 왼손 법칙이 적용되는 전동기로 작동되도록 한다.
그러나, 상기 전자제어 유니트(5)에서 비교 판단한 결과 현재 냉각수의 온도가 기준온도 미만이면 냉각이 불필요한 상태이므로 상기 전자제어 유니트(5)에서는 종래와 같이 팬 모터 오프신호를 발생시키지 않고 인버터 및 정류부(6)에 극성 변환신호를 출력시켜 주게 되는데, 이때 물론 자동차는 주행중이므로 팬을 계속 도는 상태에 있다.
따라서, 상기 팬 모터(3)가 프레밍의 오른손 법칙이 적용되는 발전기로 작동되도록 하게 되므로, 팬 모터(3) 자체에서 소정의 교류전압이 발생하게 되는데 이 교류전압은 인버터 및 정류부(6)에 의해 정류된 다음 밧데리(7)로 공급되므로 팬 모터에서 발생되는 전압을 통해 밧데리(7)를 충전시킬 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터와 밧데리 사이에 전자제어 유니트의 제어를 받는 인버터 및 정류부를 설치하여 자동차의 주행중 냉각이 불필요할시 통상시 전동기로 작동하는 팬 모터 자체를 플레이밍의 오른손 법칙이 적용되는 발전기로 작동시켜 회전 에너지가 전기에너지로 변환되도록 하므로써, 팬 모터 자체에서 발생되는 교류전압을 이용하여 밧데리를 충전시킬 수 있어 버려지는 팬 모터의 회전 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 라디에이터 2 : 콘덴서
3 : 팬 모터 4 : 냉각수온 검출센서
5 : 전자제어 유니트 6 : 인버터 및 정류부
7 : 밧데리

Claims (2)

  1. 라디에이터(1)와 콘덴서(2)의 배면에 전자제어 유니트(5)의 제어를 받아 라디에이터 및 콘덴서에서 발생되는 열을 강제로 식혀주는 팬 모터(3)가 설치되고, 상기 라디에이터(1)에는 냉가수의 온도를 전기적인 신호로 검출하는 냉각수온 검출센서(4)가 설치되며, 상기 냉각수온 검출센서(4)와 팬 모터(3) 사이에는 냉각수의 온도를 검출하여 팬 모터(3)의 구동에 따른 제어신호를 발생시켜 주는 전자제어 유니트(5)가 설치된 구성을 갖는 자동차의 냉각 시스템에 있어서,
    상기 팬 모터(3)와 전자제어 유니트(5) 사이에 교류전압을 직류전압으로 정류시켜 주는 인버터 및 정류부(6)를 설치하고, 상기 인버터 및 정류부(6)의 출력단자는 팬과 같이 회전하는 자석에 의해서 코일에 발생된 전원이 밧데리(7)로 공급되도록 연결된것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어장치.
  2. 전자제어 유니트(5)에서 라디에이터(1)에 설치되어 있는 냉각수온 검출센서(4)의 출력신호를 입력받아 냉각수의 현재 온도가 냉각수 유지 기준온도(Ts) 보다 높은지를 계속 검출하는 단계와;
    상기에서 검출한 결과 현재 냉각수 온도가 기준온도 보다 높으면 상기 전자 제어 유니트(5)에서 팬 모터(3)를 프레밍의 왼손 법칙이 적용되는 전동기로 작동되도록 하는 단계와;
    상기에서 검출한 결과 현재 냉각수의 온도가 기준온도 미만이면 상기 전자제어 유니트(5)에서 인버터 및 정류부(6)를 통해 극성을 변환시켜 팬 모터(3)가 프레밍의 오른손 법칙이 적용되는 발전기로 작동되도록 하여 밧데리(7)를 충전시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 라디에이터 및 콘덴서 팬 모터 제어방법.
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