KR100789510B1 - 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치 - Google Patents

차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양 전지(6)가 장착된 차량 지붕(5a)(5b)의 후방에 위치된 공기 유입 구멍들(8) 그에 연결된 적어도 하나의 공기 유도관(7)을 가진 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 공기 유도관(7)은 차량 지붕(5a)(5b)의 후방 영역(3)에 한정되고 외부 공기(10)를 유입하기 위하여 그 내부에서 적어도 하나의 팬(15)을 가지며, 유입된 공기를 냉각시키기 위한 적어도 하나의 냉각 부재(14)를 가지며, 공기 유도관(7)의 바닥은 차량 후방으로부터 차량 전방(3,1)으로의 방향으로 확장하는 지붕 부분(5b)의 제1 섹션(12)에 의해 형성되어 있고, 공기 유도관(7)의 상면은 차량 전방으로부터 차량 후방(1,3)으로의 방향으로 연장하는 지붕 영역(5a)의 제2 섹션(13)에 의해 형성되어 있다.
차량, 환기, 냉각, 지붕, 공기, 유도관, 팬,

Description

차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치{device for ventilation and cooling a motor vehicle passenger compartment}
본 발명은 태양 전지가 설비된 차량 지붕의 후방에 위치된 공기 유입구들과 그것에 연결된 적어도 하나의 공기 유도관을 가진 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치에 관한 것이다.
종래에는, 차량 주변의 외부 공기는 차량의 내부로 불어 넣어지고, 가열된 내부의 냉각은 외부 온도와 내부 온도 사이의 온도 차이 및 유동하는 공기의 냉각 작용에 의해 수행되도록 되어 있다. 외부로부터 내부로 공기를 공급하거나 그 역으로 내부로부터 외부로 공기를 배출하는 장치들은 DE 40 22 928 C1에 의해 알려져 있고 차량의 지붕 영역을 위한 것이기도 하다. 그것들은 일반적으로 종래의 슬라이딩 루프 커버에 의해 닫혀 질 수 있는 지붕의 도려낸 영역에 위치된 팬으로 구성된다.
DE 39 38 259 C1은 차량에 있어서, 지붕 커버가 접혀질 때 팬이 지붕 커버와 차량 지붕 구멍 프레임 사이의 구멍에서 동작 위치로 필수적으로 이동되도록 된 접히는 지붕 커버를 가진 차량을 개시한다. 이러한 팬은 지붕 측면에 장착된 태양 모듈로 전기적으로 동작 될 수 있다. 승객 실의 환기를 위한 이러한 장치는 마찬가지 로 승객실 내부를 공급된 외부 공기에 의해서만 냉각시키기 위하여 팬에 의해 외부 공기를 승객 실 내부 속으로 공급하는데 이용된다. 그러나, 이러한 외부 공기의 공급은 차량 내부를 기껏해야 50% 정도의 냉각을 얻을 수 있다. 왜냐하면, 외부 공기-특히, 더운 날-는 강열한 가열로 인해 매우 한정된 정도만 가열된 차량 공간의 냉각에 기여하기 때문이다.
특히, 태양 전지가 선택적으로 설비된 유리 지붕들을 사용할 때에는 승객 실의 내부의 보다 많은 가열은 유리 밑을 직접적으로 가열시킴으로써 승객 실 내부의 상부 영역을 가열시키게 된다. 따라서, 외부의 공기를 승객 실 내부 영역의 상층으로 집중시켜 불어 넣는 것이 바람직하다. DE 42 04 785 A1은 차량 내부의 환경 제어를 위한 장치들이 개시되어 있는바, 이 장치는 또한 열교환기를 구비하며, 승객 실 내부로 추가적으로 냉각된 공기를 공급하는 열 교환기가 위치되는 카세트 속으로 불어 넣어지는 외부 공기를 이용하기 위하여, 그 열 교환기는 지붕의 하측 내부에서 차량 지붕의 전체 길이를 지나서 확장하게 된다. 이러한 열 교환기들은 외부 공기의 온도에 의존하는 냉각 용량에 있어서 제한을 받는다. 또한, 이러한 열 교환기들은 지붕에 위치되고 승객실 내부의 높이의 제한을 초래하는 카세트들을 필요로 한다. 더군다나, 카세트와 결합 된 이러한 열 교환기들은 그 제조가 복잡하며 생산 비용이 높은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부 온도가 높더라도 차량의 내부, 바람직하게는 차량의 상부 영역의 유효한 냉각을 허용하고, 그 구조가 간단하며 경제적 생산이 가능하도록 된 차량의 상부 영역 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치를 가능하게 하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 핵심 아이디어는 차량 지붕에 설비된 태양 전지의 후방에 위치된 공기 유입 구멍들을 구비하며, 그에 연결된 적어도 하나의 공기 유도관을 가지며, 이 유도관은 차량 지붕의 후방 영역에 구획되며 외부의 공기를 내부로 유입시키기 위한 적어도 하나의 팬과, 유입된 공기의 냉각을 위한 적어도 하나의 냉각 부재를 가진 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치이다. 본 발명에 따른 구조적 간소화는 공기 유도관의 바닥이 차량 후방으로부터 차량 전방 방향으로 연장하는 지붕 패널의 제1 섹션에 의해 형성되고 공기 유도관의 상부는 차량 전방으로부터 차량 후방 방향으로 연장하는 지붕 패널의 제2 섹션에 의해 형성되는 점에서 얻어진다.
공기 유도관은 차량 지붕의 후방 측 영역에 위치되고, 팬과 냉각 부재는 상기 공기 유도관에 일체화되기 때문에, 본 발명에 따른 차량의 내부의 환기 및 냉각을 위한 장치가 용이하게 구성할 수 있으며, 일면으로는 승객실 내부의 높이를 줄이지 않으며, 다른 한편으로는 펠티어와 같은 냉각 부재에 의해 승객실 내부의 유효한 냉각을 얻을 수 있다. 차량 엔진이 꺼져 있더라도 불필요하게 차량 배터리에 부담을 주지 않고 차량 내부의 유효한 냉각이 가능하도록 이러한 냉각 부재는 태양 전지에 의해 전류를 공급받는 것이 바람직하다.
상기 태양 전지는 차량 지붕의 외부에서 공기 유도관 위의 제2 섹션에 설치되므로 태양 전지가 생성하는 전류와 팬이 소모하는 전류 및 냉각 부재가 소모하는 전류 사이의 짧은 전기적 연결 경로를 가능하게 한다.
본질적으로, 차량의 길이 방향으로 뻗어 있는 공기 유도관에서 생성되는 유동 공기는, 후방의 공기 유입 구멍들을 통해 외부 공기가 유입되고, 이러한 과정은 움직이는 차량의 후방에서의 흡입 작용에 의해 뒷받침되도록 되고, 차량의 전방에 면하는 공기 유도관 측에 위치되는 공기 유출 구멍들을 통하는 것과 같이, 차량 내부 속으로 불어 넣어 지는 것이 바람직하다.
상기 팬은 축류형 팬(axial fan)과 레이디얼 팬(radial fan) 모두 또는 다른 상정 가능한 어떤 형태의 팬에 의해 제조될 수 있다.
내부의 유효한 냉각을 위한 유효한 공기 유동을 얻기 위하여, 상기 공기 유입 구멍들, 공기 유출 구멍들 및 공기 유도관은 차량 지붕의 전체 폭을 넘어서 확장될 수 있다. 또한, 이러한 장치는 차량의 외부와 차량의 내부에 시각적으로 유리하게 작용할 수 있다. 한편, 이 장치는 시각적으로 용이하게 그리고 기능적으로 기울어질 수 있는 지붕 커버의 후방 영역에 일체화되거나 스포일러(spoiler)의 추가적 구조물을 위해 일체화될 수 있다.
다른 유용한 실시예들은 종족항으로부터 명백해 질 것이다.
본 발명의 장점과 기능들은 이하의 도면들과 연관된 설명으로부터 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기 및 냉각을 위한 장치를 가진 차량의 주요 부분을 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는 도 1의 공기 유동 경로 부위를 확대 도시한 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...차량 전방 2...전면 유리 3...차량 후방
4...후방 유리 5a,5b...차량 지붕 부분들 6...태양 전지
7...공기 유도관 8...공기 유입 구멍들 9...공기 유출 구멍들
10...외부 공기 11...승객실 내부 속으로 유동하는 공기
12...제1 섹션 13...제2 섹션 14...냉각 부재
15...팬 16...공기 유동
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기 및 냉각을 위한 장치를 가진 차량의 주요 부분을 개략적으로 도시한 측면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치는 차량의 전방(1)을 향하는 전면유리(2)와 차량의 후방(3)을 향하는 후방 유리(4)를 가진다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치는 제1 지붕 패널(5a)과 제2 지붕 패널(5b)을 구비한다. 제1 지붕 패널(5a)은 차량의 전방(1)으로부터 차량의 후방(3)으로 연장하며, 제2 지붕 패널(5b)은 차량의 후방(3)으로부터 전방(1)으로 향하며 그 일단은 제1 지붕 패널(5a)의 하부에 위치된다. 상기 제1 지붕 패널(5a)은 상하로 움직일 수 있도록 제조가능하다. 상기 제1 지붕 패널(5a)과 상기 제2 지붕 패널(5b)은 차량의 후방에 가깝도록 겹쳐지고, 제1 지붕 패널(5a)의 끝단은 제2 지붕 패널(5b)의 상면에 접촉되게 설치되고, 제2 지붕 패널(5b)의 끝단은 제1 지붕 패널(5a)의 하면에 접촉되게 설치된다. 이와 같이, 제1 지붕 패널(5a)과 제2 지붕 패널(5b)이 겹쳐지는 부분이 공기 유도관(7)을 형성한다.
상기 공기 유도관(7)은 다수의 공기 유입 구멍들(8)과 다수의 공기 유출 구멍들(9)을 구비한다. 상기 공기 유입 구멍들(8)은 차량의 후방을 향하는 제1 지붕 패널(5a)의 끝단 부근에 형성되고 외부로부터 공기를 공기 유도관(7) 내부로 유입한다. 상기 공기 유출 구멍들(9)은 차량의 전방(1)을 향하는 제2 지붕 패널(5b)의 끝단 부근에 형성되고 공기 유입 구멍들(8)을 통해 유입된 공기 유도관(7) 내부의 공기를 차량 내부로 불어 넣게 된다. 공기 유입 구멍들(8) 및 공기 유출 구멍들(9)에 의해 구획되는 공기 유도관(7)과 관련된 공기 유동은 화살표 10, 11에 의해 도시되어 있다.
삭제
제1 지붕 패널(5a)과 제2 지붕 패널(5b)의 중첩되는 영역은, 공기 유도관(7)의 바닥으로서 기능하는 제1 섹션(12)과, 공기 유도관(7)의 상부를 형성하는 제2 섹션(13)을 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치에 있어서, 공기 유도관(7) 내부에는 그 속을 통해 흐르는 공기를 냉각하기 위한 냉각 부재(14)와, 공기 유도관(7) 속으로 외부 공기를 유입하기 위한 팬(15)을 더 구비한다. 팬(15)은 축류형 팬을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치는 공기 유도관(7) 위에 위치된 태양 전지(6)를 구비한다. 태양 전지(6)는 제1 지붕 패널(5a) 위에 위치되는 것이 바람직하다. 태양 전지(6)는 팬(15)에 전기적으로 연결되어 팬(15)에 동력을 전달하여 팬(15)을 구동시킨다.
도 2는 도 1의 공기 유동 경로 부위를 확대 도시한 측면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기 유동(16)은 팬(15)의 작동에 의해 이루어지고, 팬(15)의 회전은 외부 공기를 공기 유입 구멍(8)을 통해 공기 유도관(7) 내부로 유입시키게 되고 팬(15)의 회전 운동에 의해 유입된 공기는 냉각 부재(14)를 필수적으로 통과하게 된다. 이러한 방식으로 이루어지는 공기 유도관(7)의 공기 유동에 있어서, 사용자가 요구하는 온도에 적합하도록 냉각 부재(14)의 온도를 설정할 수 있다. 이러한 방법에 의해, 승객실 내부의 온도를 외부 온도보다 낮게 제어할 수 있다.

Claims (10)

  1. 차량의 전방(1)으로부터 후방(3)으로 확장되는 제1 지붕 패널(5a);
    상기 차량의 후방(3)으로부터 전방(1)으로 확장되며, 그 일 부분이 상기 제1 지붕 패널(5b)의 아래에 위치되도록 그 끝단이 상기 제1 지붕 패널(5a)의 하면에 접촉되게 설치되고, 상기 제1 지붕 패널(5a)의 끝단이 그 상면에 접촉되게 설치된 제2 지붕 패널;
    상기 차량의 후방을 향하도록 상기 제1 지붕 패널(5a)의 끝단 부근에 형성된 공기 유입 구멍(8) 및 상기 차량의 전방을 향하도록 상기 제2 지붕 패널(5b)의 끝단 부근에 형성된 공기 유출 구멍(9)을 가지며, 상기 차량의 후방 영역에 위치되도록 상기 제1 지붕 패널(5a)과 상기 제2 지붕 패널(5b)이 겹치는 부분에 의해 형성된 공기 유도관(7);
    외부 공기를 상기 공기 유도관(7) 내부로 유입하기 위해 상기 공기 유도관(7) 내부에 회전 가능하게 설치된 팬(15); 및
    동력을 전달할 수 있도록 상기 팬(15)에 전기적으로 연결되며, 상기 차량의 상면에 설치된 태양 전지(6);를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지(6)는 상기 공기 유도관(7)의 상면에 위치되도록 상기 제1 지붕 패널(5a)의 상면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공기 유도관(7)은 상기 차량의 길이 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 팬(15)은 축류형(axial) 팬인 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 팬(15)은 레이디얼(radial) 팬인 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공기 유입 구멍(8), 상기 공기 유출 구멍(9), 및 상기 공기 유도관(7)은 상기 차량의 전체 폭을 초과하도록 차량의 폭방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공기 유도관(7)의 내부에 설치된 냉각 부재(14)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉각 부재(14)는 펠티어(Peltier) 냉각 부재인 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 태양 전지(6)는 상기 냉각 부재(14)에 전력을 공급할 수 있도록 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 승객실을 환기 및 냉각시키기 위한 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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