KR101543104B1 - 차량용 제습 장치 - Google Patents

Abstract

차량 공조 덕트의 내부에 마련되고, 냉각면과 발열면이 구비된 열전소자; 상기 열전소자의 냉각면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 흡열핀; 및 상기 열전소자의 발열면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 방열핀;을 포함하고, 상기 흡열핀과 방열핀은 상기 차량 공조 덕트 내부를 유동하는 공기가 상기 흡열핀과 방열핀을 순차적으로 통과하도록 배치되는 차량용 제습 장치가 소개된다.

Description

차량용 제습 장치{Dehumidifier for Vehicle}

본 발명은 차량용 제습 장치에 관한 것으로써, 더 상세하게는 공조장치에서 토출되는 공기의 상대습도를 저감시키는 차량용 제습 장치에 관한 것이다.

차량의 전면 또는 측면 유리는 차량의 외부와 내부에 모두 직접적으로 접촉되는 관계로 겨울과 같이 차량의 내외부의 온도차이가 크게 발생하는 경우 유리의 실내측면에 성에 또는 습기가 발생하게 된다. 이는 외부의 차가운 공기가 유리를 냉각시키고, 냉각된 유리에 접촉되는 따뜻한 실내공기가 급격하게 냉각되면서 온도가 노점온도 이하로 떨어지게 되어 공기중의 수분이 응결되어 유리에 맺히게 되어 발생되는 것으로써, 통상적으로 전면유리에 발생한 성에 또는 습기를 제거하기 위하여 운전자는 에어컨을 가동시켜 전면유리측의 수분을 제거하는 작업을 수행한다.

따라서 차량의 대시보드상에는 전면유리의 하단부 측으로 차량의 공조장치와 연결된 디프로스트 벤트가 마련되어 상기 디프로스트 벤트를 통해 건조한 공기가 전면유리를 향해 토출되도록 하고 있다.

하지만, 상기한 바와 같이 에어컨을 가동시켜 전면유리의 성에 또는 습기를 제거하는 방식은 에어컨의 가동에 차량의 동력이 사용되기 때문에 연비를 악화시키고, 에어컨의 가동을 중단하면 다시 성에 또는 습기가 발생하게 되기 때문에 지속적으로 가동시켜 주어야 하는 문제점이 존재하였다.

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

KR10-1998-0053374A (1998.09.25))

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 공조 덕트 내부에 열전소자와 상기 열전소자와 연결되는 냉각핀 또는 방열핀을 구비하여 상기 공조 덕트 내부를 유동하는 공기를 냉각시킴에 따라 에어컨을 가동하지 않아도 제습을 수행할 수 있는 차량용 제습 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 제습 장치는 차량 공조 덕트의 내부에 마련되고, 냉각면과 발열면이 구비된 열전소자; 상기 열전소자의 냉각면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 흡열핀; 및 상기 열전소자의 발열면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 방열핀;을 포함하고, 상기 흡열핀과 방열핀은 상기 차량 공조 덕트 내부를 유동하는 공기가 상기 흡열핀과 방열핀을 순차적으로 통과하도록 배치될 수 있다.

상기 흡열핀과 방열핀은 각각 상기 공조 덕트의 입구측 방향과 출구측 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

일단부가 상기 냉각면 또는 발열면에 선택적으로 연결되고, 타단부가 상기 흡열핀 또는 상기 방열핀에 선택적으로 연결되며, 일단부와 타단부 사이에서 열 교환이 이루어지는 히트파이프;를 더 포함할 수 있다.

상기 흡열핀은 상기 냉각면에 직접 연결되고, 상기 방열핀은 상기 히트파이프를 매개로 상기 발열면에 연결될 수 있다.

상기 흡열핀은 상기 히트파이프를 매개로 상기 냉각면에 연결되고, 상기 방열핀은 상기 발열면에 직접 연결될 수 있다.

상기 히트파이프는 제 1 히트파이프와 제 2 히트파이프로 구성되며, 상기 흡열핀은 상기 제 1 히트파이프를 매개로 상기 냉각면에 연결되고, 상기 방열핀은 상기 제 2 히트파이프를 매개로 상기 발열면에 연결될 수 있다.

상기 히트파이프는 패널형상일 수 있다.

상기 공조 덕트는 차량의 디프로스트 덕트일 수 있다.

상기 열전소자는 상기 히트파이프를 매개로 상기 공조 덕트의 내측면에 고정될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 제습 장치에 따르면, 에어컨을 구동하지 않아도 실내 제습이 가능하게 됨으로써 제습 수행시 차량의 연비가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 구조가 간단하여 종래의 차량에도 용이하게 설치가 가능하다.

연비 악화 없이 지속적으로 제습이 가능하므로 차량의 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 구성도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 제습 장치에 대하여 살펴본다.

우선, 도 1의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 분해도로써, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 제습 장치는 차량내 공조 덕트(500)의 내부에 마련되고, 냉각면과 발열면이 구비된 열전소자(100); 상기 열전소자(100)의 냉각면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 흡열핀(200); 및 상기 열전소자(100)의 발열면에 일측이 직접 또는 간접적으로 연결된 방열핀(300);을 포함하고, 상기 흡열핀(200)과 방열핀(300)은 상기 차량내 공조 덕트(500) 내부를 유동하는 공기가 상기 흡열핀(200)과 방열핀(300)을 순차적으로 통과하도록 배치된다.

더 자세하게 설명하자면, 상기 공조 덕트(500)는 히터 및 에바포레이터를 포함하여 운전자의 조작에 따라 실내로 따뜻한 공기 또는 차가운 공기를 토출하는 공조 장치의 출구부와 연결되는 모든 덕트를 포함하며, 여기에는 차량의 디프로스트 노즐, 루프, 플로어 및 탑승자 측으로 토출되도록 마련된 덕트까지 포함된다. 즉, 공조 장치에서 토출되는 공기가 유동하는 어느 덕트이든 본 차량용 제습 장치는 마련될 수 있는 것이다.

본 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에서는 차량내 덕트 중 대시보드 중 전면유리의 하단부 측에 마련된 디프로스트 노즐과 상기 공조장치의 출구부를 연결하는 디프로스트 덕트에 본 차량용 제습 장치가 마련되는 경우에 대해 설명하고자 한다.

한편, 상기 열전소자(100)는 펠티어 소자로써, 기전력이 인가됨에 따라 일측면이 냉각되고 타측면이 발열하게 되어 일측면과 타측면이 서로 상이한 온도를 나타내는 소자이다. 상기 열전소자(100)는 통상적으로 사용되는 소자이므로 자세한 내용은 생략하기로 한다.

상기 열전소자(100)는 별도의 제어부(110)와 연결되어 운전자의 조작 및 전자 제어에 따라 인가되는 전류 또는 전압을 변화시켜 냉각되는 정도를 조절할 수 있고, 이를 통해 제습되는 정도 및 상기 디프로스트 노즐을 통해 토출되는 공기의 온도 또한 조절이 가능하게 됨이 바람직하다.

한편, 상기 흡열핀(200)과 방열핀(300)은 각각 상기 공조 덕트(500)의 입구측 방향과 출구측 방향을 향하도록 배치됨이 바람직한데, 상기 입구측은 상기 공조장치에서 토출된 공기가 유입되는 방향이고, 출구측은 상기 디프로스트 노즐이 위치되는 방향이다.

따라서 상기 공조장치에서 토출된 공기는 상기 공조 덕트(500)를 통과할 때 상기 흡열핀(200)과 방열핀(300)을 순차적으로 지나게 되는데, 상기 흡열핀(200)에서 우선적으로 냉각이 이루어져 공기중의 수분이 응결됨에 따라 공기중의 수분이 감소되고, 이후 방열핀(300)을 통과하면서 공기가 가열됨에 따라 포화 수증기압 또는 포화 수증기량이 증가하게 되어 상기 디프로스트 노즐을 통해 실내로 토출되는 공기의 상대 습도는 낮아지게 되는 것이다.

한편, 도 1의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 설치모습으로써, 본 발명의 제 1 실시예는 일단부가 상기 발열면에 연결되고 타단부가 상기 방열핀(300)에 연결되며 일단부와 타단부 사이에서 열 교환이 이루어지는 패널 형상의 히트파이프(400)를 더 포함한다.

상기 히트파이프(400)는 내부에 열교환유체를 포함한 것으로써 일단부가 가열 또는 냉각되면 내부의 열교환유체가 상기 히트파이프(400)의 타단부로 이동하여 냉각되거나 가열됨에 따라 다시 일단부로 이동하도록 이루어져 있다. 상기 히트파이프(400)는 종래에 일반적으로 사용되는 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서의 차량용 제습 장치는 상기 히트파이프(400)의 전면이 상기 공조 덕트(500)의 내주면에 고정되고, 상기 히트파이프(400)의 후면 중 일단부에 상기 열전소자(100)가 부착되어 고정되되 가열면이 상기 히트파이프(400)와 접촉되도록 고정되며, 가열면과 대면하는 냉각면에는 흡열핀(200)이 부착되어 공기의 냉각을 수행하고, 상기 히트파이프(400)의 후면 중 타단부에는 상기 방열핀(300)이 부착되어 상기 히트파이프(400)를 통해 전달되는 가열면의 열을 방열시킴으로써 흡열핀(200)을 통과한 냉각된 공기를 가열하도록 되어있다.

상기 히트파이프(400)의 형상은 상기 흡열핀(200) 또는 냉각핀의 크기 및 형상등 다양한 외부조건에 의해 다양한 실시예로서 설계될 수 있고, 각 구성간의 결합은 접착제를 통해 이루어질 수 있으며, 이 외에도 볼팅이나 리벳팅을 통하여서도 결합이 가능하다.

상기 히트파이프(400)를 사용함에 따라 신속한 열 전달이 이루어져 상기 흡열핀(200)에서 냉각된 공기가 상기 방열핀(300)에서 가열되는 것이 가능하게 되며, 상기 히트파이프(400)가 패널 형상으로 이루어져 상기 공조 덕트(500)에 면접촉되되 상기 공조 덕트(500)의 형상에 따라 자유롭게 형성되어 결합될 수 있게됨에 따라 상기 흡열핀(200) 및 방열핀(300)의 안정적인 지지가 가능하고, 상기 방열핀(300)과의 충분한 접촉면적을 확보할 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 구성도로써, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면 차량용 제습 장치는 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖지만, 상기 흡열핀(200)이 상기 히트파이프(400)의 후면 중 일단부에 결합되고, 상기 히트파이프(400)의 후면 중 타단부에는 상기 열전소자(100)의 냉각면이 접촉하도록 결합되며, 상기 열전소자(100)의 가열면에는 상기 방열핀(300)이 접촉되도록 결합될 수 있다.

이 경우, 상기 흡열핀(200)의 크기가 상기 열전소자(100)의 크기에 의해 구애받지 않게 되며, 상기 흡열핀(200)과 상기 히트파이프(400)와의 접촉 면적을 원하는 만큼 증가 또는 감소 시킬 수 있기 때문에 상기 흡열핀(200)과 상기 히트파이프(400) 간의 열 전달 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량용 제습 장치의 구성도로써, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면 차량용 제습 장치는 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성을 갖지만, 제 1 히트파이프(410)와 제 2 히트파이프(420)가 구비되어 각각 상기 방열핀(300)과 흡열핀(200)에 접촉되도록 이루어져 있다.

즉, 상기 제 1 히트파이프(410)는 전면이 상기 공조 덕트(500)의 내측면에 접촉되도록 고정되고, 후면 중 일단부가 상기 방열핀(300)과 접촉되게 결합되며, 후면 중 타단부가 상기 열전소자(100)의 냉각면과 접촉되게 결합된다.

또한, 상기 제 2 히트파이프(420)는 후면 중 일단부가 상기 방열핀(300)에 접촉되게 결합되고, 전면 중 타단부가 상기 가열면에 접촉되도록 결합되어 통과하는 공기의 가열을 수행한다.

히트파이프(410,420)가 복수개 구비됨에 따라 방열핀(300)과 흡열핀(200)에 맞게 히트파이프(410,420)의 접촉면적을 변화시킬 수 있기 때문에, 상기 가열면과 냉각면에서 각각 상기 방열핀(300)과 흡열핀(200)으로의 열전달 효율이 증대될 수 있는 이점이 있으며, 상기 열전소자(100)의 크기에 구애받지 않고 상기 가열면과 냉각면의 크기를 결정하여 냉각 또는 가열 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 발생한다.

한편, 상기 흡열핀(200)에서 유동하는 공기의 냉각이 이루어지는 관계로 상기 흡열핀(200)에는 수분이 응결하여 물방울이 맺히게 되는데, 이러한 생성된 물방울을 제거해주기 위하여 상기 흡열핀(200)의 하측으로 상기 공조 덕트(500) 내측면에 공조 덕트(500)의 길이방향을 따라 물방울이 흐르는 방향으로 습포지가 마련될 수 있다. 물론, 상기 습포지 외에도 물방울을 배출할 수 있는 다양한 수단들이 사용될 수 있음은 당연하다.

한편, 상기 흡열핀(200)과 방열핀(300)은 일단이 모두 연결된 다수개의 핀으로 구성되어 있으며, 연결된 일단은 돌출된 부분없이 단면이 매끄럽게 되어 상기 냉각면 또는 방열면과의 접촉시 접촉부분에서의 열 전달 효율이 향상될 수 있도록 함이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 제습 장치에 따르면, 에어컨을 구동하지 않아도 실내 제습이 가능하게 됨으로써 제습 수행시 차량의 연비가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 구조가 간단하여 종래의 차량에도 용이하게 설치가 가능하다.

연비 악화 없이 지속적으로 제습이 가능하므로 차량의 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 열전소자 110 : 제어부
200 : 흡열핀 300 : 방열핀
400 : 히트파이프 410 : 제 1 히트파이프
420 : 제 2 히트파이프 500 : 공조 덕트

Claims (9)

1. 차량 공조 덕트의 내부에 마련되고, 냉각면과 발열면이 구비된 열전소자;
   상기 열전소자의 냉각면에 일측이 직접 또는 히트파이프를 매개로 연결된 흡열핀;
   상기 열전소자의 발열면에 일측이 직접 또는 히트파이프를 매개로 연결된 방열핀; 및
   일단부가 상기 냉각면 또는 발열면에 선택적으로 연결되고, 타단부가 상기 흡열핀 또는 상기 방열핀에 선택적으로 연결되며, 일단부와 타단부 사이에서 열 교환이 이루어지는 패널 형상의 히트파이프;를 포함하고,
   상기 흡열핀과 방열핀은 상기 차량 공조 덕트 내부를 유동하는 공기가 상기 흡열핀과 방열핀을 순차적으로 통과하도록 배치되며,
   상기 열전소자는 상기 공조 덕트의 내측면에 평평하게 밀착된 히트파이프를 매개로 상기 공조 덕트의 내측면에 고정된 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡열핀과 방열핀은 각각 상기 공조 덕트의 입구측 방향과 출구측 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡열핀은 상기 냉각면에 직접 연결되고, 상기 방열핀은 상기 히트파이프를 매개로 상기 발열면에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡열핀은 상기 히트파이프를 매개로 상기 냉각면에 연결되고, 상기 방열핀은 상기 발열면에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 히트파이프는 제 1 히트파이프와 제 2 히트파이프로 구성되며, 상기 흡열핀은 상기 제 1 히트파이프를 매개로 상기 냉각면에 연결되고, 상기 방열핀은 상기 제 2 히트파이프를 매개로 상기 발열면에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 공조 덕트는 차량의 디프로스트 덕트인 것을 특징으로 하는 차량용 제습 장치.
9. 삭제

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