KR101428187B1

KR101428187B1 - 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치

Info

Publication number: KR101428187B1
Application number: KR1020120095899A
Authority: KR
Inventors: 차동은
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2014-08-07
Also published as: KR20140028797A

Abstract

본 발명은 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치에 관한 것으로, 열전소자(63, TED)를 이용하여 수납함(51)의 냉온 보관기능을 구현하면서 이와 함께 자연풍을 이용한 건조기능도 함께 갖출 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치{AIR CONDITIONING APPARATUS OF REAR BUMPER STORAGE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전소자(TED; Thermo-Electric Device)를 이용한 리어범퍼 수납함의 냉온 보관기능 및 자연풍을 이용한 건조기능을 갖출 수 있도록 구성된 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치에 관한 기술이다.

최근에 개발되고 있는 차량들은 안정성과 연비는 물론 실용적인 면도 중요과제 중 하나로 고려해서 개발되고 있으며, 그 일환으로 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 여유 공간에 해당하는 리어범퍼(1)의 내부공간을 활용해서 물품을 보관할 수 있는 수납함(2)의 개발이 진행되고 있다.

상기 수납함(2)은 리어범퍼(1)속에 수납된 상태로 커버(3)만을 개폐시켜서 사용할 수 있고, 필요에 따라서는 리어범퍼(1)의 후방으로 인출시켜서 사용할 수 있는 구조로, 종래의 수납함(2)은 단순히 밀폐된 공간만을 갖는 것으로서 온도변환에 상관없는 물품만을 보관할 수 있었다.

도 1에 도시된 도면번호 4는 백빔이다.

그리고, 실용성이 향상된 수납함(11)은 냉온 보관기능이 갖추어진 것으로, 그 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 에어컨 공조기와 연결된 냉풍덕트(21), 히터(22)가 설치된 온풍덕트(23), 상기 냉풍덕트(21)의 일단과 온풍덕트(23)의 일단을 연결되고 수납함(11)과 연결되게 설치된 접속구(24), 상기 접속구(24)내에 구비되어서 냉풍덕트(21)와 온풍덕트(23)의 선택적 개방을 위해 동작하는 밸브(25), 상기 히터(22)와 밸브(25)의 동작을 제어하는 컨트롤러(26)를 포함한 구성으로 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 구조는 냉풍덕트(21)와 온풍덕트(23)가 각각 별도로 구비된 구성으로 부품수 증가, 원가 상승 및 설치공간을 충분히 확보해야 하는 단점이 있다.

또한, 냉장 보관기능을 위해서는 차량의 에어컨이 동작해야 하고, 에어컨의 원활한 동작을 위해서는 차량의 엔진이 동작해야 하는 바, 이에 따라 차량의 동력손실이 크고 연비가 감소하는 단점도 있다.

또한, 냉풍덕트(21)는 에어컨 공조기와 연결된 구성으로 리어범퍼에 있는 수납함(11)까지의 길이가 길며, 이로 인해 초기 냉장 보관기능 선택시 수납함(11)이 냉장 온도에 이르기까지 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 종래의 구조는 냉온 보관기능 이외에 별도로 건조기능이 없는 단점도 있다.

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.

실용신안등록번호 20-0267912호.

이에 본 발명은 상기한 바의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 전자냉난방원리를 이용한 열전소자(TED; Thermo-Electric Device)를 이용하여 수납함의 냉온 보관기능을 구현하고, 특히 자연풍을 이용한 건조기능도 함께 갖출 수 있도록 구성된 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 수납함의 공조장치는, 냉풍덕트와 온풍덕트를 하나의 덕트로 통합할 수 있게 됨에 따라 부품수 감축과 원가 절감 및 설치공간에 따른 설계의 자유도를 높일 수 있게 되고, 엔진 동작에 상관없이 냉온 보관기능을 구현할 수 있게 됨에 따라 차량의 연비 향상에 도움이 되며, 수납함까지의 덕트 길이를 최소화시킬 수 있게 됨에 따라 초기 냉온 보관기능 구현 시간을 크게 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치는, 리어범퍼에 형성된 그릴과 리어범퍼에 위치한 수납함을 연결하도록 설치된 공기덕트; 전극의 극성이 바뀌면 히팅 및 냉각이 이루어지는 소자로 상기 공기덕트내에 설치되어서 공기덕트를 통해 수납함으로 유입되는 공기를 히팅 및 냉각시키는 열전소자(TED); 상기 그릴을 통해서 공기덕트로 유입된 공기가 상기 열전소자를 통과하지 않고 수납함으로 이동할 수 있도록 상기 공기덕트와 연결된 바이패스덕트; 상기 공기덕트에서 바이패스덕트가 분기되는 입구부에 설치되어서 공기의 흐름을 선택할 수 있게 동작하는 덕트밸브; 상기 열전소자의 동작제어와 극성제어 및 상기 덕트밸브의 동작제어 기능을 구비한 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 리어범퍼 그릴과 상기 덕트밸브사이에 위치한 공기덕트내에 설치되어서 상기 컨트롤러에 의해 동작이 제어되는 것으로 상기 공기덕트로 외부공기를 강제로 흡입하는 흡입팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기덕트에 설치되어서 공기속에 포함된 이물질을 걸러주는 필터부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기덕트와 상기 리어범퍼 수납함은 서로 분리 가능하게 구성되고; 상기 수납함에는 상기 공기덕트의 단부가 기밀이 유지되게 삽입되도록 접속구가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 공기덕트와 상기 리어범퍼 수납함은 서로 일체로 연결되게 구성되고; 상기 수납함이 리어범퍼의 후방으로 인출되는 동작을 할 때에 상기 공기덕트의 길이가 가변될 수 있도록 상기 공기덕트는 벨로우즈(bellows)를 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치에 의하면, 덕트의 부품수 감축 및 길이의 최소화를 통해 원가 절감과 상품성 향상을 도모할 수 있게 되고, 특히 차량의 엔진 작동에 상관없이 수납함의 냉온 보관기능이 가능함에 따라 차량의 동력낭비 방지 및 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 냉온 보관기능이 없는 종래의 리어범퍼 수납함의 도면,
도 2는 리어범퍼 수납함의 종래 공조장치를 설명하기 위한 도면,
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 리어범퍼 수납함의 공조장치를 설명하기 위한 도면으로, 도 3은 공기덕트와 수납함이 분리 가능한 구성의 도면이고, 도 4는 공기덕트와 수납함이 일체로 연결된 구성의 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치에 대해 살펴보기로 한다.

차량의 여유 공간에 해당하는 리어범퍼의 내부공간에는 물품을 보관할 수 있는 수납함(51)이 마련되어 있으며, 상기 수납함(51)은 필요에 따라 리어범퍼의 후방으로 인출해서 사용할 수 있는 구조를 갖추고 있다.

상기 수납함(51)의 실용성을 높이기 위해 상기 수납함(51)은 냉온 보관기능 및 건조기능을 갖춘 구성으로, 이를 실현하기 위한 본 발명 리어범퍼 수납함의 공조장치는 도 3에 도시된 바와 같이 리어범퍼에 형성된 그릴(61)과 리어범퍼에 위치한 수납함(51)을 연결하도록 설치된 공기덕트(62); 전극의 극성이 바뀌면 히팅 및 냉각이 이루어지는 소자로 상기 공기덕트(62)내에 설치되어서 공기덕트(62)를 통해 수납함(51)으로 유입되는 공기를 히팅 및 냉각시키는 열전소자(63,TED; Thermo-Electric Device); 상기 그릴(61)을 통해서 공기덕트(62)로 유입된 공기가 상기 열전소자(63)를 통과하지 않고 수납함(51)으로 이동할 수 있도록 상기 공기덕트(62)와 연결된 바이패스덕트(64); 상기 공기덕트(62)에서 바이패스덕트(64)가 분기되는 입구부에 설치되어서 공기의 흐름을 선택할 수 있게 동작하는 덕트밸브(65); 상기 열전소자(63)의 동작제어와 극성제어 및 상기 덕트밸브(65)의 동작제어 기능을 구비한 컨트롤러(66);를 포함하는 구성이다.

여기서, 상기 그릴(61)은 리어범퍼의 측면에 구비된 것으로 차량 주행시 외부공기가 원활히 유입될 수 있도록 형성된 구조이다.

상기 열전소자(63,TED)는 열전모듈의 전자냉난방원리를 이용한 소자이며, 전극의 극성이 바뀌면 히팅 및 냉각이 이루어지고, 이때 통과하는 공기에 의해 냉기와 온기가 발생되는 것으로, 실용신안등록번호 20-0369478호를 통해 소개된 바 있기에 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 열전소자(63)와 덕트밸브(65)의 제어를 위해 상기 컨트롤러(66)로 입력되는 신호는 이용자에 의한 스위치신호인 것을 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 리어범퍼 수납함의 공조장치는 상기 리어범퍼 그릴(61)과 상기 덕트밸브(65)사이에 위치한 공기덕트(62)내에 설치되어서 상기 컨트롤러(66)에 의해 동작이 제어되는 것으로 상기 공기덕트(62)로 외부공기를 강제로 흡입하는 흡입팬(67); 및 상기 공기덕트(62)에 설치되어서 공기속에 포함된 이물질을 걸러주는 필터부재(68)를 더 포함한다.

여기서, 상기 흡입팬(67)은 모터의 동력으로 회전하는 구성이며, 상기 모터로 인가되는 전원은 상기 컨트롤러(66)에 의해 제어되는 바, 이에 따라 상기 흡입팬(67)의 온(ON) 및 오프(OFF) 동작이 상기 컨트롤러(66)에 의해 제어되는 구성이 된다.

그리고, 공기속에 포함된 이물질은 흡입팬(67) 및 열전소자(63)에 나쁜 영향을 주지 않도록 하기 위해 흡입팬(67) 및 열전소자(63)에 전달되기 전에 걸러지는 것이 바람직한 바, 이를 위해 상기 필터부재(68)는 흡입팬(67)의 전방부에 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공기덕트(62)와 상기 리어범퍼 수납함(51)은 도 3과 같이 서로 분리 가능한 구성이 될 수 있는 바, 이럴 경우 상기 수납함(51)에는 상기 공기덕트(62)의 단부가 삽입되는 접속구(69)가 마련된다.

도 3(A)와 같이 수납함(51)이 리어범퍼속에 수납된 상태인 경우 공기덕트(62)의 단부는 접속구(69)를 관통한 상태이고, 이때 공기덕트(62)와 접속구(69)는 기밀을 유지하고 있는 상태이다.

도 3(B)와 같이 수납함(51)이 리어범퍼 후방으로 인출된 상태에서는 공기덕트(62)와 접속구(69)가 서로 분리된 상태가 된다.

다른 예로, 상기 공기덕트(62)와 상기 리어범퍼 수납함(51)은 도 4와 같이 서로 일체로 연결된 구성이 될 수 있는 바, 이럴 경우 상기 공기덕트(62)는 길이 가변이 가능한 벨로우즈(62a, bellows)를 포함한 구성이 된다.

즉, 도 4(A)와 같이 수납함(51)이 리어범퍼속에 수납된 상태인 경우 벨로우즈(62a)는 최대로 수축된 상태를 유지하게 되고, 도 4(B)와 같이 수납함(51)이 리어범퍼 후방으로 인출된 상태일 때 공기덕트(62)의 길이 확장을 위해 상기 벨로우즈(62a)는 길이가 늘어난 상태가 되는 것이다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

리어범퍼 수납함(51)을 냉온 보관기능으로 사용하고자 할 경우 이용자의 스위치 조작에 의해 컨트롤러(66)는 열전소자(63)와 덕트밸브(65)의 동작을 제어하게 된다.

즉, 열전소자(63)로 전원을 공급해서 열전소자(63)를 동작시키고, 덕트밸브(64)를 이용해서 바이패스덕트(64)를 밀폐시키며, 이와 더불어 흡입팬(67)을 작동시키게 되는 바, 이에 따라 리어범퍼의 그릴(61)을 통해 흡입된 공기는 공기덕트(62)를 통해 리어범퍼 수납함(51)으로 공급된다.

이때, 열전소자(63)로 공급되는 전극의 극성에 의해 열전소자(63)가 히팅이 되면, 상기 열전소자(63)를 통과하는 공기의 온도가 상승함에 따라 리어범퍼 수납함(51)으로는 온풍이 토출되고, 이로 인해 수납함(51)은 온장고의 보관기능을 수행하게 된다.

그리고, 열전소자(63)로 공급되는 전극의 극성을 바꾸어서 열전소자(63)가 냉각이 되면, 상기 열전소자(63)를 통과하는 공기의 온도가 하강함에 따라 리어범퍼 수납함(51)으로는 냉풍이 토출되고, 이로 인해 수납함(51)은 냉장고의 보관기능을 수행하게 된다.

한편, 리어범퍼 수납함(51)으로 자연풍을 공급해서 건조기능으로 사용하고 자 할 경우에는, 열전소자(63)로 공급되는 전원을 차단해서 동작을 종료하고, 덕트밸브(64)를 이용해서 공기덕트(62)를 밀폐시키며, 이와 더불어 흡입팬(67)을 작동시키게 되는 바, 이에 따라 리어범퍼의 그릴(61)을 통해 흡입된 공기는 바이패스덕트(64)를 통해 리어범퍼 수납함(51)으로 공급된다.

따라서, 리어범퍼 수납함(51)에는 냉풍이나 온풍이 아닌 자연풍이 공급됨에 따라 자연풍에 의한 건조기능을 수행할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 리어범퍼 수납함 공조장치는 종래와 같이 냉풍덕트와 온풍덕트를 각각 별도로 구성하지 않고 하나의 공기덕트(62)를 사용하는 구성으로, 이를 통해 덕트 부품수의 감축 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기덕트(62)는 리어범퍼에 구비된 그릴(61)에서 리어범퍼속에 위치한 수납함(51)까지 연결한 구성이므로 덕트의 길이를 최소화할 수 있는 장점이 있고, 이를 통해 수납함(51)의 초기 냉온 보관기능 구현 시간을 크게 단축시킬 수 있게 됨으로써 상품성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 공기덕트(62)의 길이 최소화로 인해 덕트의 설치할 때에 공간상의 제약을 덜 받게 됨에 따라 설계의 자유도를 높일 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 차량의 엔진 작동에 상관없이 열전소자(63)와 흡입팬(67) 등에 전원만 공급되면 수납함(51)의 냉온 보관기능이 가능한 구성으로, 차량의 불필요한 동력손실을 줄일 수 있게 되고, 이를 통해 연비를 향상시킬 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.

61 - 그릴 51 - 수납함
62 - 공기덕트 62a - 벨로우즈
63 - 열전소자 64 - 바이패스덕트
65 - 덕트밸브 66 - 컨트롤러
67 - 흡입팬 68 - 필터부재
69 - 접속구

Claims

리어범퍼에 형성된 그릴(61)과 리어범퍼에 위치한 수납함(51)을 연결하도록 설치된 공기덕트(62);
전극의 극성이 바뀌면 히팅 및 냉각이 이루어지는 소자로 상기 공기덕트(62)내에 설치되어서 공기덕트(62)를 통해 수납함(51)으로 유입되는 공기를 히팅 및 냉각시키는 열전소자(63,TED);
상기 그릴(61)을 통해서 공기덕트(62)로 유입된 공기가 상기 열전소자(63)를 통과하지 않고 수납함(51)으로 이동할 수 있도록 상기 공기덕트(62)와 연결된 바이패스덕트(64);
상기 공기덕트(62)에서 바이패스덕트(64)가 분기되는 입구부에 설치되어서 공기의 흐름을 선택할 수 있게 동작하는 덕트밸브(65);
상기 열전소자(63)의 동작제어와 극성제어 및 상기 덕트밸브(65)의 동작제어 기능을 구비한 컨트롤러(66);를 포함하며,
상기 공기덕트(62)와 상기 리어범퍼 수납함(51)은 서로 일체로 연결되게 구성되고;
상기 수납함(51)이 리어범퍼의 후방으로 인출되는 동작을 할 때에 상기 공기덕트(62)의 길이가 가변될 수 있도록 상기 공기덕트(62)는 벨로우즈(62a, bellows)를 포함하는 구성인 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리어범퍼 그릴(61)과 상기 덕트밸브(65)사이에 위치한 공기덕트(62)내에 설치되어서 상기 컨트롤러(66)에 의해 동작이 제어되는 것으로 상기 공기덕트(62)로 외부공기를 강제로 흡입하는 흡입팬(67)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공기덕트(62)에 설치되어서 공기속에 포함된 이물질을 걸러주는 필터부재(68)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어범퍼 수납함의 공조장치.
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