KR101013896B1

KR101013896B1 - 차량용 쿨링시스템

Info

Publication number: KR101013896B1
Application number: KR1020070107785A
Authority: KR
Inventors: 윤승현; 연동원; 성낙섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2011-02-14
Also published as: KR20090041969A; US20090107158A1

Abstract

본 발명은 차량용 쿨링시스템에 관한 것으로서, 특히, 물공급을 위한 물탱크를 구비하여 차량의 루프에 장착되는 하우징과, 외기 흐름에 의해 물탱크에서 공급받은 물의 증발이 이루어지는 외기방열핀과, 외기방열핀에서의 증발열을 이용하여 차량 내기와 열교환되는 내기방열핀을 각각 구비하여 하우징에 설치되는 방열유닛 및, 내기 순환을 위해 하우징에 마련되는 순환팬을 포함하는 구성으로, 차량 주행시 발생되는 주행풍과 물의 증발열을 이용하여 차실내의 공기를 냉각시킬 수 있다는 특징이 있다.

물탱크, 순환팬, 방열핀, 방열유닛

Description

차량용 쿨링시스템{Cooling system for vehicles}

본 발명은 차량용 쿨링시스템에 관한 것으로서, 차량 주행시 물의 증발열을 이용하여 차실내를 냉방시키는 차량용 쿨링시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 실내 쾌적한 환경을 위해 냉각 또는 가열된 공기를 실내에 유입하여 실내의 냉, 난방이 이루어지도록 하는 차량용 냉난방장치가 구비된다.

일례에 따른 종래 차량용 냉난방장치는, 온도제어장치를 통해 실내 A/C스위치를 작동시키고, 외부 또는 실내로부터의 공기를 설정하게 되면 블로워가 동작하면서 실내공기나 외부공기를 공기덕트 내에 설치된 냉각 유니트의 증발기 및 히터 유니트의 히터코어 측으로 강제 송풍한다. 이때, 증발기 및 히터코어 측으로 송풍되는 공기는 냉각 또는 가열 상태로 실내에 취출되어 차량 실내에 냉방 또는 난방이 이루어지도록 한다.

그런데 종래 차량용 냉난방장치는, 냉난방을 위해 많은 에너지를 소비하고 있으며, 석유 자원이 고갈되고 환경 규제가 강화되는 추세에 부합하지 못한다는 우려가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량 주행시 물의 증발열을 이용하여 차실내가 냉방되도록 하는 차량용 쿨링시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 물공급을 위한 물탱크를 구비한 하우징이 차량의 루프에 장착되고, 물의 증발열을 이용하여 차실내를 쿨링시키는 방열유닛이 하우징에 설치되며, 내기 순환을 위한 순환팬이 상기 하우징에 마련되는 구성이다. 여기서, 상기 방열유닛은 외기 흐름에 의해 상기 물탱크에서 공급받은 물의 증발이 이루어지는 외기방열핀과, 물의 증발에 따른 상기 외기방열핀에서의 증발열을 이용하여 차량의 내기와 열교환되는 내기방열핀을 각각 구비한다. 상기 방열유닛에는 상기 외기방열핀을 냉각열을 상기 내기방열핀에 전달하는 증발판이 상기 외기방열핀과 외기방열핀 사이에 설치되고, 상기 방열유닛의 상부 내측에는 차량 주행시 외기의 흐름이 이루어지는 외기챔버가 형성되고 상기 방열유닛의 하부 내측에는 차실내 내기와 연통되도록 상기 순환팬에 의해 내기의 흐름이 이루어지는 내기챔버가 형성된다. 상기 하우징에는 외기를 선택적으로 유입시키기 개폐도어가 구비된다.

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본 발명에 의하면, 물의 증발 잠열을 이용하여 차실내의 공기를 냉각시킴으로써, 실내 냉방을 효율적으로 할 수 있다는 이점이 있다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량의 루프(400)에 장착되는 하우징(100)과, 물의 증발열을 이용하여 차실내가 쿨링되도록 상기 하우징(100)에 설치되는 방열유닛(200) 및, 상기 하우징(100)에 구비되어 차량 내기를 순환시키는 순환팬(300)을 포함하는 구성이다.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(100)은, 공기의 흐름이 형성되는 중공의 챔버(140)로, 차량 주행시 외기의 흐름이 이루어지는 외기챔버(140a)를 외부와 연통되는 상부 내측에 형성하고, 상기 순환팬(300)에 의해 내기의 흐름이 이루어지는 내기챔버(140b)를 차실내 내기와 연통되는 하부 내측에 형성한다. 여기서, 상기 순환팬(300)은 구동모터에 의해 작동되는 팬으로, 상기 내기챔버(140b)에 설치되어 차실내의 내기를 순환시킨다.

본 실시예에 따른 하우징(100)은 차량의 루프(400)에 장착되었지만, 이에 한정되어 설치되지는 아니하며, 상기 하우징(100)은 주행시 외기의 원활한 흐름이 가능한 차체의 다양한 위치에 설치될 수 있을 것이다.

상기 하우징(100)에는 상기 방열유닛(200)에 물공급을 위한 물탱크(110)가 마련된다. 상기 물탱크(110)는 방열유닛(200) 특히 방열유닛(200)의 외기방열핀(210)에 물을 공급하여 상기 외기방열핀(210)에서 물의 증발이 이루어지도록 한다.

여기서, 상기 방열유닛(200)에 대한 물탱크(110)의 물공급은 상기 물탱크(110)를 상기 방열유닛(200)의 상부에 배치함으로써 물의 중력을 이용할 수 있고, 별도의 펌프를 구비함으로써 펌프의 펌프력을 이용할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템의 방열유닛을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템을 통한 에너지 흐름을 나타낸 도면이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열유닛(200)은 상기 물탱크(110)에서 공급된 물의 증발시키고, 물의 증발시 발생된 증발열을 이용하여 차실내의 쿨링이 이루어지도록 하는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 방열유닛(200)은 외기 흐름에 의해 상기 물탱크(110)에서 공급받은 물의 증발이 이루어지는 외기방열핀(210)과, 상기 외기방열핀(210)에서의 증발열을 이용하여 차량의 내기와 열교환되는 내기방열핀(220) 및, 상기 외기방열핀(210)과 외기방열핀(210) 사이에 배치되어 상기 외기방열핀(210)에서의 증발열을 상기 내기방열핀(220)에 전달하는 증발판(230)으로 구성된다.

즉, 상기 외기방열핀(210)은 상기 증발판(230)의 상부에 배치되는 복수의 방열핀 형태를 가지며, 차량 주행시 외기의 흐름이 이루어지는 하우징(100)의 외기챔버(140a)에 배치된다. 따라서, 외기의 주행풍에 의해 외기방열핀(210)의 물이 증발되면 해당 증발열이 증발판(230)을 통해 내기방열핀(220)으로 전달될 수 있다. 이때, 고온 저습한 외기는 상기 방열유닛(200)을 통과하면서 고온 다습한 외기로 바뀌게 된다.

상기 내기방열핀(220)은 상기 증발판(230)의 하부에 배치되는 복수의 방열핀 형태를 가지며, 차실내 내기의 흐름이 이루어지는 하우징(100)의 내기챔버(140b)에 배치된다. 이로써, 물의 증발에 의해 발생된 증발열이 상기 증발판(230)을 통해 내기방열핀(220)에 전달되면, 내기방열핀(220)은 상기 내기챔버(140b)를 유동하는 공 기를 쿨링시킴으로써 차실내의 냉방이 이루어지도록 할 수 있다.

여기서, 상기 증발판(230)은 상기 외기방열핀(210)에서 열교환된 에너지를 상기 내기방열핀(220)으로 전달하는바, 이를 위해 알루미늄, 구리 철 등의 열전도가 유리한 재질이 사용되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 하우징(100)에는 유입되는 외기를 개폐하기 위한 개폐도어(130)가 구비될 수 있다. 상기 개폐도어(130)는 차량 주행시 외기가 유입되는 하우징(100)의 유입구에 회동가능하게 설치된다. 이러한 개폐도어(130)는 본 발명에 따른 쿨링시스템의 작동시 하우징(100)을 개방하여 하우징(100) 내측으로 외기를 유입시키고, 비작동시 하우징(100)을 폐쇄하여 하우징(100) 내측으로의 외기 유입을 방지하는 역할을 한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템을 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템의 방열유닛을 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 쿨링시스템을 통한 에너지 흐름을 도시한 흐름도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100 :하우징 110 :물탱크

200 :방열유닛 210 :외기방열핀

220 :내기방열핀 230 :증발판

300 :순환팬

Claims

물공급을 위한 물탱크(110)를 구비하여 차량의 루프(400)에 장착되는 하우징(100)과, 외기 흐름에 의해 상기 물탱크(110)에서 공급받은 물의 증발이 이루어지는 외기방열핀(210)과, 상기 외기방열핀(210)에서의 증발열을 이용하여 차량 내기와 열교환되는 내기방열핀(220)을 각각 구비하여 상기 하우징(100)에 설치되는 방열유닛(200), 및 내기 순환을 위해 상기 하우징(100)에 마련되는 순환팬(300)을 포함하고,

상기 방열유닛(200)에는 상기 외기방열핀(210)에서의 증발열을 상기 내기방열핀(220)에 전달하는 증발판(230)이 상기 외기방열핀(210)과 외기방열핀(210) 사이에 설치되고, 상기 방열유닛(200)의 상부 내측에는 차량 주행시 외기의 흐름이 이루어지는 외기챔버(140a)가 형성되고 상기 방열유닛(200)의 하부 내측에는 차실내 내기와 연통되도록 상기 순환팬(300)에 의해 내기의 흐름이 이루어지는 내기챔버(140b)가 형성되고, 상기 하우징(100)에는 외기를 선택적으로 유입시키기 위한 개폐도어(130)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링시스템.
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