KR101417483B1 - 차량용 와셔액 히터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 와셔액 히터장치에 관한 것으로, 유도코일(20)로 전원 인가시 금속파이프(10)가 가열되어서 슬리브(30)내의 와셔액을 예열시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 와셔액 히터장치{WASHER HEATER APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 와셔액 히터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도가열 방식을 이용해서 와셔액을 예열하는 차량용 와셔액 히터장치에 관한 기술이다.

일반적으로 자동차는 와이퍼를 이용하여 윈드실드글래스(wind shield glass)를 닦아서 시야를 확보할 수 있도록 하고 있고, 이때 세척력을 높이기 위해 와셔액을 사용하고 있는 바, 상기 와셔액은 와이퍼의 일측에 마련된 분사노즐에 의해 글래스 상에 분사되도록 구성된다.

추운 겨울철에 와셔액을 사용할 때에는 글래스상에 분사된 와셔액이 결빙되어 오히려 운전자의 시야를 방해하는 경우가 종종 발생하게 되는 바, 이를 예방하기 위해 와셔액을 예열하는 히터장치가 차량에 구비되어 있다.

즉, 종래의 와셔액 히터장치는 도 1에 도시된 바와 같이 인가된 전원으로 가열되는 내부코일(1), 전기적 절연을 위한 충진제(2), 상기 내부코일(1)과 충진제(2)를 감싸고 가열된 내부코일(1)의 열을 전달하는 금속파이프(3), 열교환을 위한 라디에이터(4), 와셔액 저장탱크와 연결된 입구(5a) 및 분사노즐쪽으로 연결된 출구(5b)를 구비한 바디케이스(5)로 구성된다.

미설명 도면번호 6은 내부코일(1)로 전원을 공급하기 위한 전극이다.

따라서, 전극(6)을 통해 내부코일(1)로 전원이 공급되면 상기 내부코일(1)이 직접 가열되어서 뜨거워지고, 가열된 내부코일(1)의 열은 충진제(2)→금속파이프(3)→라디에이터(4)를 거쳐서 바디케이스(5)내에 존재하는 와셔액으로 전달되어서,와셔액이 예열되는 구조이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 히터장치는 전원을 공급받은 내부코일(1)이 직접 가열되어서 뜨거워지는 저항가열 방식으로, 상기 내부코일(1)의 발열온도가 높아서 화재의 위험성이 있는 단점이 있다.

상기 내부코일(1)의 최대 발열온도는 대략 1,100℃로 매우 높으며, 이로 인해 과열로 인한 화재의 위험성을 내포하고 있다.

또한, 종래의 히터장치는 내부코일(1)에서 바디케이스(5)내의 와셔액까지 열전달 경로가 복잡한 단점이 있고, 이로 인해 열전달 손실이 과다하고 이 결과 와셔액의 예열까지 시간이 과다 소요되는 단점이 있다.

또한, 종래의 히터장치는 전력소비가 과다해서 전기차와 같은 친환경 차량에 적용하기가 어려운 단점도 있다.

종래 히터장치의 소비전력은 대략 800W(watt) 정도가 된다.

또한, 종래의 히터장치는 바디케이스(5)가 1개의 챔버로 이루어진 구조이며, 이로 인해 와셔액을 일정온도로 예열시키기까지 시간이 과다하게 소요됨에 따라 동절기시 차가운 와셔액이 분사되는 단점도 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2006-0020274호.

이에 본 발명은, 유도가열 방식을 이용해서 와셔액을 예열할 수 있는 차량용 와셔액 히터장치를 제공함으로써, 코일의 발열온도를 감소시킬 수 있음에 따라 안정성 확보를 도모하고, 와셔액까지 열전달 경로를 줄일 수 있음에 따라 열 효율 개선이 가능하며, 소비전력의 최소화를 도모해서 전기차와 같은 친환경 차량에 적용이 가능하고, 짧은 시간안에 와셔액의 예열을 가능하게 하는데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 와셔액 히터장치는, 내통과 외통을 구비한 금속실린더; 상기 내통과 외통사이의 공간에 권선되어서 전원 인가시 상기 금속실린더를 가열시키는 유도코일; 및 상기 금속실린더가 설치되는 내부공간을 구비하고 와셔액의 유입과 배출을 위해 입구와 출구를 구비한 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 슬리브의 내부공간은 다수개의 격벽에 의해 분리된 분할챔버로 형성되고; 상기 분할챔버는 이웃하는 챔버끼리 통로를 통해 서로 연결되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 분할챔버 중 어느 하나의 챔버에 상기 입구가 구비되고; 상기 입구가 구비되지 않은 나머지 챔버 중 어느 하나에 상기 출구가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 와셔액 히터장치에 의하면, 유도가열 방식을 사용해서 와셔액을 예열시킬 수 있게 됨으로써 코일의 발열온도를 크게 낮출 수 있게 됨에 따라 안정성을 확보할 수 있게 되고, 코일에서 와셔액까지 열전달 경로를 단순화시킬 수 있게 됨에 따라 와셔액을 보다 빨리 예열시킬 수 있게 되며, 소비전력의 감축을 통해 전기차와 같은 친환경 차량에 적용이 가능하며, 동절기에도 항상 고온의 와셔액을 분사할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 와셔액 히터장치의 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 와셔액 히터장치를 절개한 도면,
도 3은 도 2에서 절개부의 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 와셔액 히터장치의 도면에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 와셔액 히터장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 내통(11)과 외통(12)을 구비한 금속실린더(10); 상기 내통(11)과 외통(12)사이의 공간에 권선되어서 전원 인가시 상기 금속실린더(10)를 가열시키는 유도코일(20); 및 상기 금속실린더(10)가 설치되는 내부공간을 구비하고 와셔액의 유입과 배출을 위해 입구(31)와 출구(32)를 구비한 슬리브(30);를 포함한다.

상기 금속실린더(10)는 유도가열의 원리에 의해 유도코일(20)로 전류가 인가되면 온도가 상승하게 된다.

따라서, 상기 유도코일(20)은 인가된 전원에 의해 자체적으로 발열은 하지 않고, 발열은 상기 금속실린더(10)가 담당하게 된다.

상기 슬리브(30)의 입구(31)는 와셔액 저장탱크와 연결된 구조이고, 상기 슬리브(30)의 출구(32)는 와셔액의 분사노즐과 연결된 구조이다.

한편, 상기 슬리브(30)의 내부공간은 다수개의 격벽(33)에 의해 분리된 분할챔버(34)로 형성되고, 상기 분할챔버(34)는 이웃하는 챔버끼리 통로(35)를 통해 서로 연결되게 형성된다.

그리고, 상기 분할챔버(34) 중 어느 하나의 챔버에 상기 입구(31)가 구비되고, 상기 입구(31)가 구비되지 않은 나머지 챔버 중 어느 하나에 상기 출구(32)가 구비된 구조이다.

따라서, 와셔액 저장탱크에서 입구(31)를 통해 슬리브(30)로 유입된 와셔액은 분할챔버(34)와 통로(35)를 통해 지그재그로 슬리브(30)를 통과한 후 출구(32)로 배출되며, 이 과정에서 분할챔버(34)에 설치된 금속파이프(10)와의 열교환에 의해 급속히 예열된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 와셔액 히터장치는 유도가열 방식을 사용하는 구성으로 전원 인가시 유도코일(20)이 직접 가열되지 않고 대신 금속실린더(10)가 가열되어서 와셔액을 예열시키는 구조로, 상기 유도코일(20)의 최대 발열온도는 대략 250℃가 된다.

따라서, 종래 저항가열 방식을 사용하던 구조에 비해 코일의 발열온도를 크게 낮출 수 있게 됨에 따라 화재의 위험성을 크게 줄일 수 있게 되고, 이를 통해 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래의 히터장치는 코일에서 와셔액까지 열전달 경로가 충진제→금속파이프→라디에이터를 거치는 경로로 복잡하였지만, 본 발명의 히터장치는 코일에서 와셔액까지 열전달 경로가 단순히 금속파이프(10)를 통해서 이루어지는 구조이다.

따라서, 본 발명에 따른 히터장치는 열전달 경로의 단순화를 통해 열전달 손실을 크게 줄일 수 있게 되고, 이를 통해 와셔액의 예열에 걸리는 시간을 크게 단축시킬 수 있어서 와셔액이 빨리 예열되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히터장치의 소비전력은 대략 300W(watt) 정도로 종래의 히터장치에 비해 대략 60%정도 개선할 수 있게 되는 바, 이를 통해 전기차와 같은 친환경 차량에 적용이 가능한 장점도 있다.

또한, 본 발명에 따른 히터장치는 슬리브(30)가 다수의 분할챔버(34)로 이루어지고, 다수의 분할챔버 중 어느 한 챔버에 금속실린더(10)가 설치됨으로써, 와셔액을 보다 빠른 시간내에 예열시킬 수 있게 되고, 이를 통해 동절기에도 항상 고온의 와셔액을 분사할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 금속파이프 11 - 내통
12 - 외통 20 - 유도코일
30 - 슬리브 31 - 입구
32 - 출구 33 - 격벽
34 - 분할챔버 35 - 통로

Claims (3)

1. 삭제
2. 내통(11)과 외통(12)을 구비한 금속실린더(10);
   상기 내통(11)과 외통(12)사이의 공간에 권선되어서 전원 인가시 상기 금속실린더(10)를 가열시키는 유도코일(20); 및
   상기 금속실린더(10)가 설치되는 내부공간을 구비하고 와셔액의 유입과 배출을 위해 입구(31)와 출구(32)를 구비한 슬리브(30)를 포함하고;
   상기 슬리브(30)의 내부공간은 다수개의 격벽(33)에 의해 분리된 분할챔버(34)로 형성되고;
   상기 분할챔버(34)는 이웃하는 챔버끼리 통로(35)를 통해 서로 연결되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 와셔액 히터장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 분할챔버(34) 중 어느 하나의 챔버에 상기 입구(31)가 구비되고;
   상기 입구(31)가 구비되지 않은 나머지 챔버 중 어느 하나에 상기 출구(32)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 와셔액 히터장치.

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