KR101550314B1 - 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 에어컨 모듈의 증발기(Evaporator)에 있어서 증발기 수세용 노즐 및 수세용 노즐을 이용한 세척 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기 코어(Evaporator Core) 주변에 수세용 노즐을 구성하고, 이 노즐을 통하여 증발기 코어를 세척하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터(evaporator) 세척 장치는 세척액을 주입하기 위한 주입구와, 세척액을 상기 에바포레이터로 운송하기 위한 관로와, 상기 관로로부터의 세척액을 상기 에바포레이터의 코어(evaporator core)에 분사하기 위한 노즐을 포함한다. 본 발명에 의하면, 노즐을 활용하여 에어컨 에바포레이터 코어에 고온수, 고압수, 세척액, 건조 바람을 직접 분사하므로 에바포레이터 코어에 부착된 먼지, 유해세균, 곰팡이를 효과적으로 세척할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치 및 그 방법 {Apparatus for washing evaporator for vehicle and method thereof}

본 발명은 자동차용 에어컨 모듈의 증발기(Evaporator)에 있어서 증발기 수세용 노즐 및 수세용 노즐을 이용한 세척 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기 코어(Evaporator Core) 주변에 수세용 노즐을 구성하고, 이 노즐을 통하여 증발기 코어를 세척하는 방법에 관한 것이다.

자동차 실내는 태양, 대기, 도로 또는 엔진 등과 같이 외부 및 내부에서 가해지는 여러 가지 열에 의해 실내좌석이나 계기류 등이 뜨거워 지며, 이렇게 차내 공기가 더워지게 되면 에어컨을 가동하게 된다.

자동차용 에어컨시스템은 에어컨 냉매를 압축-응축-팽창-증발시키는 과정을 반복함으로써 난방, 냉방, 제습을 시스템적으로 조절하여 사계절 언제나 차 실내를 쾌적한 상태로 유지하게 해주는 공기조절 시스템인 것이다.

에어컨시스템을 구성하는 주요부품으로는 냉매를 증발시키는 기능을 하는 에바포레이터(Evaporator), 압축하는 컴프레서(Compressor) 그리고 응축하는 컨덴서(Condenser)와 이를 연결하는 파이프와 호스(Pipe & Hose) 등이 있으며, 또한 이를 자동 혹은 수동으로 통제하는 컨트롤러(Controller)와 여러 가지 안전장치가 있다.

에어컨시스템 중 상기한 에바포레이터는 흡입된 공기를 냉각시키는 기능을 하며 그 냉각된 공기는 자동차의 실내로 토출된다.

이때, 에바포레이터에서는 열교환 중에 수분이 생성되고, 공기 중에 떠다니는 곰팡이 포자에 의해 곰팡이가 발생하여 냄새가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 대한민국 공개특허 특2002-0031581호 (2002년05월02일 공개, 발명의 명칭 "에어컨 증발기의 자동 세척장치")에서는 증발기에서 발생한 응축수를 저장하였다가 재분사 하는 방식이나 곰팡이, 유해세균, 각종 유기물이 부착된 증발기에서 발생하는 응축수는 저장고에서도 오염되므로 세척을 하더라도 오염원을 제거하지 못하며 오히려 저장고 오염으로 실내 악취의 원인이 될 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1072180호 (2011년 10월 4일 등록, 발명의 명칭 "자동차 에어컨의 에바포레이터 세척 및 살균방법")에서는, 증발기에 접근하기 쉽도록 분리 가능한 서랍장을 증발기 주변에 배치하고 차량 실내에서 서랍장을 분리하여 증발기에 접근하여 세척하는 방식이나 세척과정이 수작업에 의해 이뤄지므로 작업이 어렵고 서랍장 형성을 위한 차량 설계 및 디자인상 제약이 뒤따른다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0084404호 (2012년07월30일 공개, 발명의 명칭 "차량용 공조장치")에서는, 증발기 후면에 위치한 도어의 종단부에 노즐을 구성하여 세척액을 분사하면서 도어를 동작시켜 증발기를 세척하는 방식이나 펌프, 세척액 저장탱크, 제어부를 차량에 구비하여야 하며, 헹굼 및 건조과정이 없으므로 세척액에 포함된 화학성분이 실내로 유입되어 실내 불쾌감이나 고객 건강에 악영향을 줄 수 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0139536호 (1998년 12월 14일 등록, 고안의 명칭 "라디에이터 오염물 세척장치")에서는, 라디에이터 코어 세척을 방법으로 역시 펌프, 세척액 저장탱크, 제어부를 차량에 구비해야 하므로 에어컨 모듈에 적용 시 상기한 대한민국 공개특허 제10-2012-0084404호과 동일한 문제점이 있다.

한편, 시중에 다양한 제품도 출시되고 있으나, 실내 덕트에 분사하는 1회용 제품의 경우에는 에어컨 모듈의 구조상 증발기를 직접적으로 세척할 수 없는 단점이 있고, 연기를 이용한 훈증 제품의 경우에는 화학적 살균으로 곰팡이나 유해세균을 살균할 수는 있지만, 전부 살균할 수 없고, 곰팡이나 유해세균의 사체를 제거할 수 없어 다시 곰팡이나 유해세균이 증식하게 되며, 먼지 등 유해 물질은 제거가 되지 않는 한계가 있다.

대한민국 공개특허 특2002-0031581호 (2002년05월02일 공개, 발명의 명칭 "에어컨 증발기의 자동 세척장치") 대한민국 등록특허 제10-1072180호 (2011년 10월 4일 등록, 발명의 명칭 "자동차 에어컨의 에바포레이터 세척 및 살균방법") 대한민국 공개특허 제10-2012-0084404호 (2012년07월30일 공개, 발명의 명칭 "차량용 공조장치") 대한민국 등록실용신안 제20-0139536호 (1998년 12월 14일 등록, 고안의 명칭 "라디에이터 오염물 세척장치")

이와 같이, 수동세척(손 세척)의 경우 차량 레이아웃(Layout) 구성 및 디자인 구성에 제약조건이 발생하며, 세척 시 실내 오염 문제가 잔존한다.

자동 세척을 위해서는 펌프, 저장탱크, 제어기를 구비해야하므로 차량 원가 상승, 중량 상승, 레이아웃 저하(에어컨 모듈 및 주변 레이아웃이 보다 복잡해짐)로 실차 적용이 어렵다.

자동세척 시 세척액 제거를 위해서는 별도의 헹굼 과정이 필요하나 헹굼을 위한 깨끗한 물을 자동세척구조에서는 확보 및 보관이 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 원가 상승을 최소화하여 자동차 회사로 하여금 에어컨 증발기 세척 기술 적용이 용이하도록 하며, 차량 탑승자(고객)에게 향상된 실내 공기를 제공하고자 하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

자동차 에어컨 에바포레이터(evaporator) 세척 장치로서,

세척액을 주입하기 위한 주입구와,

세척액을 상기 에바포레이터로 운송하기 위한 관로와,

상기 관로로부터의 세척액을 상기 에바포레이터의 코어(evaporator core)에 분사하기 위한 노즐이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치를 제공한다.

본 발명에 있어, 상기 관로 및 상기 노즐은 에바포레이터 코어의 일면 이상에 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 관로에는 노즐을 통해 분사되지 않은 세척액을 회수하기 위한 회수구가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 주입구는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(Cap)이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 회수구는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(Cap)(113)이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 에바포레이터 코어의 하우징 하단에 배수 호스가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기한 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치를 이용하여 자동차의 에어컨 에바포레이터를 세척하는 방법에 있어서,

(a) 상기 주입구에 펌프를 연결한 후 펌프에 의해 승압된 고온수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 코어에 부착된 이물질을 이탈시키거나 이탈시키기 쉬운 상태가 되게 하는 단계;

(b) 상기 단계 (a) 이후에, 예를 들어 상기 펌프 또는 별도의 에어컴프레셔를 이용하여 승압된 세척수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 코어를 살균시키면서 유분이 포함된 이물질을 탈리시키는 단계;

(c) 상기 단계 (b) 이후에, 상기 펌프를 이용하여 승압된 정수(정제수)를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 표면에 잔류하는 세척액과 잔류하는 이물질을 함께 제거하는 단계;

(d) 상기 단계 (c) 이후에, 상기 펌프를 이용하여 승압된 고온의 온풍 또는 열풍을 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 잔존 수분을 완전히 건조시켜 곰팡이 및 유해 미생물의 발생 환경을 없애는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 노즐을 활용하여 에어컨 에바포레이터 코어에 고온수, 고압수, 세척액, 건조 바람을 직접 분사하므로 에바포레이터 코어에 부착된 먼지, 유해세균, 곰팡이를 효과적으로 세척할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자(고객) 입장에서는 보다 신뢰도 높은 세척이 가능하며, 자동차 실내 공기 개선을 기대할 수 있다.

자동차 회사 입장에서는 세척 펌프, 세척액 저장 탱크, 제어유닛을 설치하지 않고, 노즐이 구성된 관로만 형성하므로, 기능 구현을 위한 차량의 원가상승을 최소화할 수 있고, 기존에 보유한 차량 외부 세척용 펌프 장비를 활용할 수 있으므로, 에바포레이터 코어 세척 서비스를 제공하기 위해 서비스 운영을 위한 투자비용을 최소화 할 수 있으며, 기존에 없었던 에어컨 에바포레이터 세척 서비스를 제공할 수 있으므로 신규 서비스 운영 수입 발생을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태(단방향 분사)에 따른 에바포레이터 세척 장치가 구비된 에어컨 모듈의 요부를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 에어컨 모듈의 우측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태(순환식 분사)에 따른 에바포레이터 세척 장치가 구비된 에어컨 모듈의 요부를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 에어컨 모듈의 우측면도이다.
도 5는 노즐이 에바포레이터의 전면에 배치될 때의 에어컨 모듈의 요부를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 노즐이 에바포레이터의 후면에 배치될 때의 에어컨 모듈의 요부를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 노즐이 에바포레이터의 전면 및 후면에 동시에 배치될 때의 에어컨 모듈의 요부를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태(순환식 분사)에 따른 에바포레이터 세척 장치가 작동되는 일면 중 에바포레이터의 후면에 노즐을 통한 분사가 이루어지는 모습을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태(순환식 분사)에 따른 에바포레이터 세척 장치가 작동되는 일면 중 에바포레이터의 전면에 노즐을 통한 분사가 이루어지는 모습을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 자동차 에바포레이터 세척 방법을 나타낸 세척 공정도이다.

본 발명을 설명하기 앞서, 도시되지는 않았지만 에바포레이터는 자동차 내부의 조수석 전방에 설치된 인스트루먼트패널(instrument panel)에 설치된 서랍장의 배면에 형성된 안착부에 형성된 삽입이탈공부에 삽입 이탈되도록 설치된 에어필터와, 상기 에어필터에서 이물질이 여과된 공기를 공급 받도록 상기 에어필터의 후방에 설치되어 구성되는 구성요소로 인지되어야 한다. 또한, 에바포레이터의 외측둘레에는 하우징이 설치되고, 상기 에바포레이터에 에어를 공급하는 블로워와 연결되어 구성으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태(단방향 분사)에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치가 구비된 에어컨 모듈의 요부를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치는, 세척액 등의 유체를 주입하기 위한 주입구(110), 상기 주입구(110)로부터의의 세척액 등의 유체를 에바포레이터(100)로 운송하기 위한 관로(120) 및 상기 관로(120)로부터의 세척액 등의 유체를 에바포레이터 코어에 분사하기 위한 노즐(130)을 포함한다.

상기 주입구(110)는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(cap)(111)이 구비된다.

에바포레이터(100)를 세척하고자 하는 경우에는, 우선 상기한 캡(111)을 제거하고, 캡(111)이 제거된 주입구(110)에 펌프(도시되어 있지 않음)를 연결한다. 이러한 펌프는 후술되는 바와 같이 세척액 뿐만 아니라 그 전단계로서 승압된 고온수를 분사하는 데에도 이용된다. 더 나아가서는 이러한 펌프는 정수 및 고온의 온풍 또는 열풍을 분사하는 데에도 이용될 수 있다.

펌프에 의해 예를 들어 세척액 등의 유체가 상기 주입구(110)를 통해 고압 및/또는 승온 상태로 주입되고. 상기 주입구(110)를 통해 주입된 세척액 등의 유체는 관로(120)를 따라 고압으로 이송된다. 이러한 관로(120)의 재질에는 제한은 없으며 고압 및 고온의 온도를 견딜 수 있는 재질이면 족하다. 하나의 예로서 금속 재질의 관로(120)가 사용될 수 있다.

상기 관로(120)로부터의 세척액 등의 유체는 에바포레이터의 코어에 형성되어 있는 노즐(130)을 통해 상기 에바포레이터의 코어 방향으로 분사된다. 상기 노즐(130)에는 다수의 분사공이 에바포레이터의 코어 방향으로 형성된다. 이러한 분사 모습은 도 8 및 도 9에 예시적으로 도시되어 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태(순환식 분사)에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치가 구비된 에어컨 모듈의 요부를 나타낸다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치는, 상기한 실시 형태와 같이, 세척액 등의 유체를 주입하기 위한 주입구(110), 상기 주입구(110)로부터의의 세척액 등의 유체를 에바포레이터(100)로 운송하기 위한 관로(120) 및 상기 관로(120)로부터의 세척액 등의 유체를 에바포레이터 코어에 분사하기 위한 노즐(130)을 포함한다.

이외에도, 본 발명의 다른 바람직한 실시 형태(순환식 분사)에 따른 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치는 상기 노즐(130)로부터 다시 펌프(도시되어 있지 않음)로 순환되게 하는 회수구(112)를 포함한다.

상기 주입구(110)와 상기 회수구(112)는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(cap)(111, 113)이 각각 구비된다.

에바포레이터(100)를 세척하고자 하는 경우에는, 우선 상기한 캡(111, 113)을 제거하고, 캡(111, 113)이 제거된 주입구(110) 및 회수구(112)에 펌프(도시되어 있지 않음)를 연결한다. 이러한 펌프는 후술되는 바와 같이 세척액 뿐만 아니라 그 전단계로서 승압된 고온수를 분사하는 데에도 이용된다. 더 나아가서는 이러한 펌프는 정수 및 고온의 온풍 또는 열풍을 분사하는 데에도 이용될 수 있다.

펌프에 의해 예를 들어 세척액 등의 유체가 상기 주입구(110)를 통해 고압 및/또는 승온 상태로 주입되고. 상기 주입구(110)를 통해 주입된 세척액 등의 유체는 관로(120)를 따라 고압으로 이송된다. 이러한 관로(120)의 재질에는 제한은 없으며 고압 및 고온의 온도를 견딜 수 있는 재질이면 족하다. 하나의 예로서 금속 재질의 관로(120)가 사용될 수 있다.

상기 관로(120)로부터의 세척액 등의 유체는 에바포레이터의 코어에 형성되어 있는 노즐(130)을 통해 상기 에바포레이터의 코어 방향으로 분사된다. 상기 노즐(130)에는 다수의 분사공이 에바포레이터의 코어 방향으로 형성된다.

이때, 본 실시 형태에서는, 노즐(130)을 통해 분사되지 못한 세척액 등의 유체가 회수구(112)를 통해 다시 펌프로 회수된다.

도 5 내지 도 7에는 노즐(130)이 설치되는 다양한 예가 제시되어 있다. 특히, 도 5는 노즐이 에바포레이터의 전면에 배치되는 경우이고, 도 6은 노즐이 에바포레이터의 후면에 배치되는 경우이며, 도 7은 노즐이 에바포레이터의 전면 및 후면에 동시에 배치되는 경우를 예시적으로 보여주고 있다.

또한, 본 발명은 도 10에 도시된 바와 같이 상기한 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치를 이용한 에바포레이터 세척 방법에 관한 것이다.

먼저, 도 10을 참조하면, 상기 주입구에 펌프를 연결한다. 펌프에 의해 승압된 고온수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사한다. 이에 의해, 상기 에바포레이터의 코어에 부착된 이물질이 이탈시키거나 이탈되지 못한 이물질은 이탈되게 쉬운 상태가 된다.

그런 다음, 상기 펌프를 이용하여 승압된 세척수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사한다. 이에 의해, 상기 에바포레이터의 코어가 살균되며, 유분이 포함된 이물질은 탈리된다.

이어서, 상기 펌프를 이용하여 승압된 정수(정제수)를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사한다. 이에 의해, 상기 에바포레이터의 표면에 잔류하는 세척액과 잔류하는 이물질이 함께 제거된다.

마지막으로, 다시 상기 펌프를 이용하여 승압된 고온의 온풍 또는 열풍을 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사한다. 이에 의해, 잔존 수분이 완전히 건조되어 곰팡이 및 유해 미생물이 번식할 수 있는 환경이 완전히 제거된다. 이때에는, 차량에 설치되어 있는 블로워를 이용할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 에바포레이터
101 : 배수 호스
110 : 주입구
111 : 주입구 캡
112 : 회수구
113 : 회수구 캡
120 : 관로
130 : 노즐

Claims (7)

1. 세척액을 주입하기 위한 주입구(110)와, 세척액을 상기 에바포레이터(100)로 운송하기 위한 관로(120)와, 상기 관로(120)로부터의 세척액을 상기 에바포레이터의 코어(evaporator core)에 분사하기 위한 노즐(130)이 구비된 자동차 에어컨 에바포레이터 세척 장치를 이용하여 자동차의 에어컨 에바포레이터를 세척하는 방법에 있어서,
   (a) 상기 주입구에 펌프를 연결한 후 펌프에 의해 승압된 고온수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 코어에 부착된 이물질을 이탈시키거나 이탈시키기 쉬운 상태가 되게 하는 단계;
   (b) 상기 단계 (a) 이후에, 상기 펌프를 이용하여 승압된 세척수를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 코어를 살균시키면서 유분이 포함된 이물질을 탈리시키는 단계;
   (c) 상기 단계 (b) 이후에, 상기 펌프를 이용하여 승압된 정수(정제수)를 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 상기 에바포레이터의 표면에 잔류하는 세척액과 잔류하는 이물질을 함께 제거하는 단계;
   (d) 상기 단계 (c) 이후에, 승압된 고온의 온풍 또는 열풍을 상기 노즐을 통해 상기 에바포레이터의 코어에 직접 분사하여 잔존 수분을 완전히 건조시켜 곰팡이 및 유해 미생물의 발생 환경을 없애는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 관로(120) 및 상기 노즐(130)은 에바포레이터 코어의 일면 이상에 배치된 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 관로(120)에는 노즐(130)을 통해 분사되지 않은 세척액을 회수하기 위한 회수구(112)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 주입구(110)는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(Cap)(111)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 회수구(112)는 차량 주행 중 이물질 유입을 방지하기 위한 캡(Cap)(113)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 에바포레이터 코어의 하우징 하단에 배수 호스(101)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 에바포레이터 세척 방법.
7. 삭제

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