KR101780070B1 - Heating unit of vehicle heating system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 난방에 소비되는 전력을 저감하여 차량의 주행 가능 거리를 길게 함과 동시에 충전 사이클을 길게 하는 것이다. 본 발명에 따르면, 가열 유닛을, 송풍 유로 내에 설치되고, 송풍 공기가 유통 가능한 중공부를 갖고, 송풍 방향 상측 및 하측의 개구를 송풍 공기가 유입 및 유출 가능하며, 마이크로파를 전자차폐 가능한 금속재로 이루어지는 케이스와, 상기 케이스의 중공부 내에 설치된 담지체와, 상기 담지체에 대해 적절한 간격을 두고 다수 배치되고, 양단부가 담지체의 송풍 방향 상측 및 하측에서 개구한 중공부를 갖는 마이크로파 흡수 발열체와, 케이스 내에 설치되고, 각각의 마이크로파 흡수 발열체를 향해 마이크로파를 출력하는 마이크로파 출력 수단으로 구성한다.The present invention reduces electric power consumed by heating the vehicle to lengthen the travelable distance of the vehicle and to lengthen the charge cycle. According to the present invention, there is provided a heating unit comprising: a case which is provided in an air flow passage and has a hollow portion through which blowing air can flow, a blowing air can flow in and out from the upper and lower openings in the blowing direction, A microwave absorbing and heating element having a hollow portion provided in the hollow portion of the case, a plurality of hollow portions provided at appropriate intervals with respect to the holding body and having both ends open at upper and lower sides in the air blowing direction of the holding body; And microwave output means for outputting a microwave toward each of the microwave-absorbing exothermic bodies.
Description
본 발명은 차량용 난방 장치의 가열 유닛, 상세하게는 차량용 공조 유닛 또는 차량 공기 덕트 내에 마이크로파를 흡수하여 발열하는 마이크로파 흡수 발열체를 설치하고, 저소비 전력으로 송풍되는 공기를 가열하는 가열 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heating unit for a vehicle heating apparatus, more particularly, a heating unit for heating air blown at a low power by providing a microwave absorption heating element for heating by absorbing a microwave in a vehicle air conditioning unit or vehicle air duct.
최근에는, 차량의 연비(燃費) 향상을 도모함과 동시에 CO2 가스 배출량을 저감하기 위해, 하이브리드(hybrid) 차량이나 전기 차량이 각종, 개발 제안되고 있다. 이들 차량, 특히 전기 차량에 있어서는, 전동 모터로 차량을 주행 구동할 때에는, 탑재된 전지(배터리)의 전력에 의해 전동 모터를 구동하기 때문에, 전력 소비가 현저하고, 항속(航續) 거리가 짧아지는 문제를 갖고 있다. 이 때문에, 탑재하는 전지 용량을 증대함으로써 항속 거리를 길게 할 수 있는데, 이에 따라 차량 중량이 증대하여 전력의 소비 효율이, 주행 가능 거리(항속 거리)가 짧아짐과 동시에 충전 빈도가 높아지는 문제를 갖고 있다.Recently, a variety of hybrid vehicles and electric vehicles have been proposed to improve the fuel economy of the vehicle and to reduce the CO 2 gas emission amount. In these vehicles, particularly electric vehicles, when driving the vehicle with an electric motor, since the electric motor is driven by the electric power of the mounted battery (battery), power consumption is remarkable and the traveling distance is short I have a problem to lose. Therefore, the vehicle traveling distance can be increased by increasing the battery capacity to be mounted. As a result, the weight of the vehicle is increased and the power consumption efficiency is shortened, and the charging frequency is increased .
이러한 하이브리드 차량이나 전기 차량에 있어서는, 주행이나 주행 시의 안전성을 확보하는 전장기기(電裝機器) 이외의, 예를 들면 차량용 공조 장치에서 소비되는 전력을 최소한으로 하도록 억제할 필요가 있다. 차량용 공조 장치의 소비 전력을 저감하는 기술로서, 예를 들면 하기의 특허문헌 1에 나타내는 차량용 공조 장치가 제안되고 있다.In such a hybrid vehicle or an electric vehicle, it is necessary to restrain, for example, electric power consumed by the vehicle air conditioner other than the electrical equipment that secures safety during traveling and running to a minimum. As a technique for reducing the power consumption of the air conditioner for a vehicle, for example, a vehicle air conditioner shown in Patent Document 1 below has been proposed.
특허문헌 1에 나타내는 차량용 공조 장치는, 차량 공조 유닛 내에 설치되는 가열부재로서 다수의 PTC 서미스터(Positive Temperature Coefficient thermistor)가 배열된 PTC 히터를 사용하고, PTC 히터에 공급 가능한 차량의 잉여 전력을 요구하는 잉여 전력 취득 수단과, PTC 서미스터의 온도에 따라 변화하는 PTC 히터의 소비 전력을 요구하는 소비 전력 취득 수단을 설치하고, 잉여 전력 취득 수단에서 요구한 잉여 전력과 소비 전력 취득 수단에서 요구한 소비 전력에 근거하여 PTC 서미스터를 제어함으로써 난방 시의 소비 전력을 저감하고 있다.The automotive air conditioner shown in Patent Document 1 uses a PTC heater in which a plurality of PTC thermistors are arranged as a heating member installed in a vehicle air conditioning unit and requests a surplus electric power of a vehicle that can be supplied to the PTC heater Power consumption obtaining means for requesting power consumption of the PTC heater that changes in accordance with the temperature of the PTC thermistor is provided and the surplus power required by the surplus power obtaining means and the power consumption demanded by the power consumption obtaining means Based on this, the PTC thermistor is controlled to reduce power consumption during heating.
상기 PTC 히터는, 온도 상승에 따라서 소비 전력이 낮아지는 특성을 갖는 히터인데, 한랭(寒冷) 시나 주행 개시 때 등과 같이 차량의 공조 온도, 따라서 PTC 히터 자체의 온도가 상승하고 있지 않은 조건 하에서는, 여전히 많은 전력을 소비하는 문제를 갖고 있다. 특히 전기 차량에 있어서는, 차량의 주행 구동 에너지의 전부를 전지에 의존하고 있기 때문에, 차량용 공조 장치의 소비 전력이 증대하면, 차량의 주행 거리를 짧게 함과 동시에 충전 사이클을 짧게 하는 문제를 갖고 있다.The PTC heater is a heater having a characteristic in which the power consumption is lowered in accordance with a rise in temperature. However, under the condition that the air conditioning temperature of the vehicle and thus the temperature of the PTC heater itself are not rising, such as during cold weather or at the start of traveling, It consumes a lot of power. Particularly, in an electric vehicle, since all the driving driving energy of the vehicle depends on the battery, if the power consumption of the air conditioner for a vehicle increases, the traveling distance of the vehicle is shortened and the charging cycle is shortened.
본 발명이 해결하고자 하는 문제점은, 차량의 공조, 특히 난방에 필요한 소비 전력이 많아, 차량의 주행 가능 거리를 짧게 함과 동시에 충전 사이클을 짧게 하는 데 있다.A problem to be solved by the present invention is to reduce the travelable distance of the vehicle and shorten the charging cycle because of the large amount of power consumption required for air conditioning, particularly heating, of the vehicle.
본 발명은, 차량 내에 송풍되는 내기(內氣) 및 외기(外氣) 중 적어도 어느 하나의 송풍 공기의 송풍 유로에 설치되고, 송풍 공기를 가온(加溫)하는 차량용 난방 장치에 있어서, 상기 송풍 유로 내에 설치되고, 송풍 공기가 유통 가능한 중공부(中空部)를 갖고, 송풍 방향 상측 및 하측의 개구를 송풍 공기가 유입 및 유출 가능하며, 마이크로파를 전자차폐(電磁遮蔽) 가능한 금속재로 이루어지는 케이스와, 상기 케이스의 중공부 내에 설치되는 담지체와, 상기 담지체에 대해 적절한 간격을 두고 다수 배치되고, 양단부(兩端部)가 담지체의 송풍 방향 상측 및 하측에서 개구한 중공부를 갖는 마이크로파 흡수 발열체와, 케이스 내에 설치되고, 각각의 마이크로파 흡수 발열체를 향해 마이크로파를 출력하는 마이크로파 출력수단을 구비하며, 송풍 공기가 마이크로파 흡수 발열체의 중공부 내를 송풍 방향 상측으로부터 하측으로 유통할 때에, 마이크로파 흡수 발열체에 의한 마이크로파의 흡수에 따른 발열에 의해 송풍 공기를 가열하는 것을 가장 주요한 특징으로 한다.The present invention relates to a vehicle heating apparatus which is installed in an air flow passage of at least one of at least one of indoor air and outdoor air blown into a vehicle and warms the blowing air, A case which is provided in the flow passage and has a hollow portion through which the blowing air can flow and which is capable of blowing air in and out of the upper and lower openings in the blowing direction and is capable of electromagnetic shielding the microwave, A microwave absorbing heat generating element having a hollow portion opened at both sides in the air blowing direction of the supporting body at both ends, the supporting body being provided in the hollow portion of the case; And microwave output means provided in the case for outputting microwaves toward the respective microwave absorbing and heating elements, A hollow portion within the microwave absorbing heat generating element when the distribution to the lower side from the upper air blowing direction, and to heat the air blown by the heat generation due to the absorption of the microwaves by the microwave absorbing heat generating element with the essential characteristics thereof.
본 발명은, 차량의 난방에 소비되는 전력을 저감하여 차량의 주행 가능 거리를 길게 함과 동시에 충전 사이클을 길게 할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reduce the electric power consumed for heating the vehicle, thereby increasing the travelable distance of the vehicle and increasing the charging cycle.
도 1은 실시예 1에 따른 차량용 공조 장치의 공조 유닛의 개략을 나타내는 단면 설명도이다.
도 2는 가열 유닛의 단면 설명도이다.
도 3은 히터 코어의 일부 파단 설명도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 가열 작용을 나타내는 설명도이다.
도 5는 실시예 2에 따른 가열 유닛을 일부 파단하여 나타내는 단면 설명도이다.
도 6은 히터 코어의 일부 파단 설명도이다.
도 7은 실시예 2에 따른 가열 작용을 나타내는 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional explanatory view schematically showing an air conditioning unit of a vehicle air conditioner according to a first embodiment. Fig.
2 is a cross-sectional explanatory view of the heating unit.
3 is a partially exploded view of the heater core.
4 is an explanatory view showing a heating action according to the first embodiment.
5 is a cross-sectional explanatory view showing a part of the heating unit according to the second embodiment.
6 is a partial explanatory view of the heater core.
7 is an explanatory view showing a heating action according to the second embodiment.
본 발명은, 내기 및 외기 중 적어도 어느 하나의 송풍 공기가 마이크로파 흡수 발열체의 중공부 내를 유통할 때에, 마이크로파의 흡수에 따라서 발열하는 마이크로파 흡수 발열체에 의해 유통하는 송풍 공기를 가열하는 것을 최선의 실시 형태로 한다.In the present invention, it is best to heat the air blown by the microwave-absorbing and heat-generating body which generates heat in accordance with the absorption of the microwave when the blowing air of at least one of the inside air and the outside air flows through the hollow portion of the microwave- .
<실시예 1>≪ Example 1 >
이하, 본 발명에 따른 차량용 난방 장치를 공조 유닛 내에 배치한 실시예를 나타내는 도면에 따라서 본 발명을 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments in which a vehicle heating apparatus according to the present invention is disposed in an air conditioning unit.
도 1 내지 도 3은, 하이브리드 차량용의 차량용 공조 장치의 예를 나타내고, 차량용 공조 장치를 구성하는 공조 유닛(1)은, 차내의 인스트루먼트 패널의 아래쪽에 배열 설치되고, 도시하지 않은 블로어 팬(blower fan)의 회전에 의해 내외기 전환 도어를 통하여 흡입된 내기 및 외기 중 적어도 어느 하나의 송풍 공기(내기 및 외기의 혼합 공기를 포함함)는, 공기 취입구(取入口, 3)를 통하여 공조 유닛(1) 내에 송풍된다. 공조 유닛(1)에 송풍된 공기는, 증발기(evaporator, 5)를 통과하여 냉각된 후, 에어믹스 도어의 개도(開度)에 따른 비율로 차량용 난방 장치의 가열 유닛(7)을 통과 또는 바이패스하고, 소정 온도의 공조풍으로 생성된다. 이 공조풍은, 취출(吹出) 모터에 대응하여 개폐하는 취출구 도어를 통하여 공조 유닛(1)으로부터 유출하고, 덕트를 지나서 차내로 송풍된다.1 to 3 show an example of a vehicle air conditioner for a hybrid vehicle. The air conditioner unit 1 constituting the air conditioner for a vehicle is arranged below the instrument panel in the vehicle, and a blower fan (not shown) (Including mixed air of the inside air and the outside air) of at least one of the inside air and the outside air sucked through the inside / outside switching door by the rotation of the air conditioner unit 1). The air blown into the air conditioning unit 1 passes through the
또한, 도면에서 부호 9는, 벤트 모드 시에 벤트 취출구로부터 승원(乘員)을 향해 송풍하기 위한 벤트구이고, 11은, 디프로스트 모드(defrost mode) 시에 디프로스트 취출구로부터 윈도우의 내측을 향해 송풍하기 위한 디프로스트구, 13은 풋 모드(foot mode) 시에 풋 취출구로부터 승원의 발을 향해 송풍하기 위한 풋구이다. 또한, 상기한 각 구(口, 9, 11, 13)에 이르는 공조 유닛(1) 내에는, 송풍을 개폐하는 도어가 각각 설치되어 있는데, 도시를 생략한다.
상기 차량용 난방 장치의 가열 유닛(7)의 케이스(15)는, 송풍 방향의 양단측이 개구(開口)한 원통 또는 각통(角筒) 형상이고, 후술하는 마이크로파를 반사하는 스테인리스, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성된다. 그리고 상기 케이스(15) 내의 송풍 방향 중간부에는, 히터 코어(17)가 송풍 방향에 대해서 직교하도록 배치된다. 상기 히터 코어(17)는, 내부에 냉각수 유로(19)가 되접어진 모양으로 형성되어 냉각수가 유통 가능한 담지체(21)와, 상기 담지체(21)의 내벽 및 냉각수 유로(19)의 격벽(19a)으로 상호 인접하도록 다수 배치되고, 송풍 방향으로 축선을 가지며, 축선 방향 양단이 상기 담지체(21)의 송풍 방향 상면 및 하면에서 개구한 중공부(23a)를 갖는 파이프 모양의 마이크로파 흡수 발열체(23)로 구성된다.The
또한, 히터 코어(17)의 내부에는, 엔진 냉각수가 상기 냉각수 유로(19)를 지나서 순환하고, 한냉(寒冷) 시나 시동 개시 때에는, 후술하는 마이크로파 흡수 발열체(23)의 가열 작용에 의해 가온됨과 동시에 엔진 냉각수의 온도가 상승했을 때에는, 마이크로파 흡수 발열체(23)를 가온하여 유통하는 송풍 공기를 가열시킨다. 또한, 도면 부호 17a는, 냉각수의 취입구이고 17b는 배출구이다.The engine cooling water is circulated in the
상기 담지체(21)는, 예를 들면 마이크로파 대역(2~10GHz)의 마이크로파를 투과하는 투자성(透磁性) 세라믹스, 내열성(耐熱性) 합성 수지 등으로 형성된다. 또한, 마이크로파 흡수 발열체(23)는, 마이크로파 흡수 특성을 갖는, 예를 들면, 페라이트(ferrite), 퍼멀로이(permalloy), 산화 슬래그(slag) 등의 전자파 흡수재에 의해 형성된다. 마이크로파 흡수 발열체(23)는, 담지체(21)와 동일한 소결재(燒結材)이기 때문에, 이들을 일체화한 상태에서 성형하여 소성(燒成)함으로써 제조할 수 있다.The
또한, 마이크로파 흡수 발열체(23)의 전자파 흡수재를 산화 슬래그로 하는 경우에 있어서는, 산화 슬래그의 분말을 세라믹스에 섞어서 소성함으로써 얻을 수 있다. When the electromagnetic wave absorber of the microwave-absorbing
그리고 상기 케이스(15)의 외측에는, 마이크로파 출력 수단의 일부를 구성하는 마이크로파 발진 장치(25)가 장착된다. 또한, 히터 코어(17)의 송풍 방향 상측에 대응한 케이스(15)의 내부에는, 마이크로파 발진 장치(25)에 접속된 마이크로파 출력 수단의 일부를 구성하는 안테나 부재(27)가 장착되고, 마이크로파 발진 장치(25)로부터 발진된 마이크로파를 각각의 마이크로파 흡수 발열체(23)를 향해 출력한다.On the outside of the
상기 마이크로파 발진 장치(25)는, 마이크로파 대역(2~10GHz)의 마이크로파를, 예를 들면 50~100W로 출력하는 레이저 다이오드 및 다단증폭기로 구성되는 반도체 마이크로파 발진기에 의해 구성된다. 마이크로파로서는, 전파법 등에 의해, 공업용, 과학용, 의료용 등의 용도에 할당된, 예를 들면 2.45GHz 대역이 바람직한데, 상기 주파수 및 출력에 한정되는 것은 아니다. 또한, 마이크로파 발진부재로서는, 일반적으로 마그네트론이 알려져 있는데, 본 실시예와 같은 차량에 탑재하는 용도에 있어서는, 진동이나 열 등에 의해 진공관이 파손될 우려가 높기 때문에, 반도체 마이크로파 발진기가 적합하다.The
상기 케이스(15)에 있어서의 송풍 방향 상측 단부 및 하측의 개구부에는, 마이크로파 발진 장치(25)로부터 발신되는 마이크로파의 1/4λ보다 작은 크기로 이루어지는 다수의 개구(29a, 31a)를 갖는 마이크로파 실드부재(29, 31)가, 개구부 전체를 덮도록 장착된다. 상기 마이크로파 실드부재(29, 31)는, 예를 들면 스테인리스, 알루미늄 등의 금속판에 상기한 다수의 개구(29a, 31a)를 펀칭 가공한 구성, 또는 금속 섬유, 합성 수지사에 도전성(導電性) 수지를 피복한 도전재를 상기한 다수의 개구(29a, 31a)를 갖도록 짠 망(網) 구조, 도전성 수지에 의해 상기한 다수의 개구(29a, 31a)를 갖도록 성형한 도전성 수지 시트(판) 등 중 어느 하나여도 좋다.A
또한, 상기 마이크로파 발진 장치(25)는, 각각의 취출구 근방이나, 가열 유닛(7)의 송풍 방향 하측에 설치된 온도 센서(도시하지 않음)에 의해 검지된 공기의 온도에 의해 ON-OFF 제어되고, 미리 설정된 온도의 공기를 송출하도록 제어된다. 또한, 상기 케이스(15) 및 마이크로파 실드부재(29, 31)는, 전기적으로 설치되어 있다.The
다음에, 상기와 같이 구성된 차량용 난방 장치의 가열 유닛(7)에 의한 송풍 공기의 가열 작용을 설명한다.Next, the heating action of the blowing air by the
한냉 시나 엔진의 시동 개시 때에 스타터가 ON 조작되어 엔진이 시동되면, 차량용 공조 장치의 작동 스위치가 ON되어 있는 경우에는, 블로어 팬을 회전 구동하여 공조 유닛(1) 내에서 송풍 공기가, 증발기(5) 및 가열 유닛(7) 내에 있어서의 히터 코어(17)의 마이크로파 흡수 발열체(23) 내를 통과하여 유통하도록 송풍시킴과 동시에 마이크로파 발진 장치(25)를 ON 작동하여 안테나부재(27)로부터 각각의 마이크로파 흡수 발열체(23)를 향해 마이크로파를 출력시킨다.When the starter is turned ON and the engine is started at the start of the engine or when the operation switch of the vehicle air conditioner is ON, the blower fan is driven to rotate so as to blow air in the air conditioning unit 1 to the
이 때, 마이크로파 흡수 발열체(23)는, 담지체(21)를 투과한 마이크로파나 직접, 출력된 마이크로파를, 그 자계(磁界) 손실, 전계(電界) 손실에 의해 열에너지로 변환하여 흡수함으로써 발열하고, 중공부(23a) 내를 유통하는 송풍 공기를 가열시킨다(도 4 참조).At this time, the microwave-absorbing
또한, 안테나부재(27)로부터 케이스(15) 내에 출력되는 마이크로파는, 대부분이 케이스(15) 내를 반사하면서 마이크로파 흡수 발열체(23)에 흡수되어 열에너지로 변환되는데, 케이스(15) 내에 마이크로파의 일부가 개구부측을 향하도록 반사되는데, 마이크로파는, 개구부에 설치된 각 마이크로파 실드부재(29, 31)의 개구부(29a, 31a)에 대해 통과 불가능하기 때문에, 외부로의 누출이 규제된다. 이에 따라 차량에 탑재된 전자기기에 대한 마이크로파의 전파 장해를 방지하고 있다. 또한, 발열한 마이크로파 흡수 발열체(23)는, 송풍 공기를 가열할 뿐만 아니라, 열에너지의 일부에 의해 냉각수 유로(19)를 유통하는 냉각수를 가열시킨다. Most of the microwave output from the
그리고 냉각수의 온도가 송풍 공기를 가온 가능한 온도까지 상승했을 때, 또는 가열 유닛(7)에 의해 가열되어 차량 실내로 취출되는 송풍 공기가 미리 설정된 온도로 가온되었을 때, 마이크로파 발진 장치(25)를 OFF 작동하여 가열 유닛(7)에 의한 송풍 공기의 가열을 정지시킨다. 한편, 송풍되는 송풍 공기의 온도가 설정 온도 이하로 되었을 때에는, 마이크로파 발진 장치(25)를 다시, ON 작동하여 가열 유닛(7)에 의해 송풍 공기를 가온시킨다.When the temperature of the cooling water rises to a temperature where the blowing air can be heated, or when the blowing air heated by the
마이크로파 발진 장치(25)로부터 출력되는 마이크로파에 의한 마이크로파 흡수 발열체(23)의 온도 상승을 표 1에 나타낸다. 이 예에서는, 마이크로파 발진 장치의 출력을 100W, 마이크로파의 파장을 2.45GHz로 한다.Table 1 shows the temperature rise of the microwave-absorbing and heat generating
출력시간(초)
Output time (seconds)
마이크로파 흡수 발열체 온도(℃)
Microwave Absorption Heating Element Temperature (℃)
상기와 같이 마이크로파 흡수 발열체(23)의 중공부(23a) 내를 유통하는 송풍 공기는, 마이크로파에 의해 발열하는 마이크로파 흡수 발열체(23)에 의해 약 1분간 75℃로 가열되었다.As described above, the blowing air circulating in the
본 실시예는, 송풍 공기를 가열하는 수단으로서 저출력의 마이크로파를 흡수하여 발열하는 마이크로파 흡수 발열체(23)를 사용하여 송풍 공기를 원하는 온도로 가열할 수 있기 때문에, 난방에 필요한 전기의 소비량을 저감할 수 있다.In the present embodiment, as the means for heating the blowing air, the blowing air can be heated to a desired temperature by using the microwave-absorbing and heat generating
<실시예 2>≪ Example 2 >
도 5 및 도 6은, 전기 차량용 또는 공냉(空冷) 엔진을 탑재한 하이브리드 차량에 적합한 차량용 공조 장치의 예를 나타내고, 가열 유닛(51)의 히터 코어(53)를 이하와 같이 구성한 점에서만, 다른 구성에 대해서는, 실시예 1과 동일하기 때문에, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.5 and 6 show an example of a vehicle air conditioner suitable for a hybrid vehicle equipped with an electric vehicle or an air-cooled engine. Only the
가열 유닛(51)의 케이스(15)에는, 히터 코어(53)가 송풍 방향 중간부에 있어서 송풍 방향에 대해서 직교하도록 배치된다. 상기 히터 코어(53)의 담지체(55)는, 투자성 세라믹스, 내열성 합성 수지재 등이고, 케이스(15)의 공간부를 폐쇄 가능한 크기의 판자 모양으로 이루어진다. 상기 담지체(55)에는, 송풍 방향에 축선을 가지며, 중심부에 중공부(57a)를 갖는 다수의 마이크로파 흡수 발열체(57)가 세로방향 및 가로방향으로 소정의 간격을 두고 설치된다. 상기 마이크로파 흡수 발열체(57)는, 페라이트, 퍼말로이 등의 전자파 흡수부재로, 파이프 모양으로 형성된다.In the
또한, 도시하는 마이크로파 흡수 발열체(57)는, 그 축선 방향단이 담지체(55)의 송풍 방향 상면 및 하면에 일치하는 구성으로 했는데, 축선 방향의 각 단부(端部)를 담지체(55)의 각 면으로부터 돌출하는 구성으로 해도 좋다.The microwave absorbing
다음에, 상기와 같이 구성된 차량용 난방 장치의 가열 유닛(53)에 의한 공기의 가열 작용을 설명한다. Next, the heating action of the air by the
한냉 시나 엔진의 시동 개시 때에 스타터가 ON 조작되어 엔진이 시동되면, 차량용 공조 장치의 작동 스위치가 ON되어 있는 경우에는, 블로어 팬을 회전 구동하여 공조 유닛(50) 내에서 송풍 공기가, 증발기(5) 및 가열 유닛(51) 내에 있어서의 히터 코어(53)의 마이크로파 흡수 발열체(57) 내를 통과하여 유통하도록 송풍시킴과 동시에 마이크로파 발진 장치(25)를 ON 작동하여 안테나부재(27)로부터 각각의 마이크로파 흡수 발열체(57)를 향해 마이크로파를 출력시킨다.When the starter is turned ON and the engine is started at the start of the engine or when the operation switch of the vehicle air conditioner is ON, the blower fan is driven to rotate so that the blowing air in the air conditioning unit (50) And the microwave absorbing
이 때, 마이크로파 흡수 발열체(57)는, 출력된 마이크로파를, 그 자계 손실, 전계 손실에 의해 열에너지 변환하여 흡수함으로써 발열하고, 중공부(57a) 내를 유통하는 송풍 공기를 가열시킨다(도 7 참조).At this time, the microwave absorbing
그리고 가열 유닛(51)에 의해 가열되어 차량 실내로 취출되는 송풍 공기가 미리 설정된 온도로 가온되었을 때에는, 상기 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 마이크로파 발진 장치(25)를 OFF 제어하여 가열 유닛(51)에 의한 송풍 공기의 가열을 정지시키는 한편, 반대로 송풍되는 송풍 공기의 온도가 설정 온도 이하로 되었을 때에는, 마이크로파 발진 장치(25)를 다시, ON 작동하여 가열 유닛(51)에 의해 송풍 공기를 가온시킨다.When the blowing air heated by the
실시예 1 및 2의 설명에서는, 가열 유닛을 공조 유닛 내에 수용하는 구성으로 했는데, 본 발명에 있어서의 가열 유닛의 장착 개소는, 이에 한정되는 것은 아니고, 차량 내에 송풍 공기를 송풍하는 송풍 덕트의 일부에 설치하는 구성이어도 좋다.In the description of Embodiments 1 and 2, the heating unit is housed in the air conditioning unit. However, the mounting position of the heating unit in the present invention is not limited to this, and a part of the air blowing duct As shown in Fig.
상기 설명에 있어서, 담지체(21, 55)를 투자성 세라믹스재 또는 내열성 합성 수지재로서 설명했는데, 본 발명의 담지체로서는, 스테인리스재, 알루미늄재로 판자 모양의 금속재여도 좋다. 담지체를 금속판으로 구성하는 경우에 있어서는, 담지체에 각 마이크로파 흡수 발열체가 각각 삽입되는 장착공(孔)을 설치하여 각 마이크로파 흡수 발열체의 단부를 고정하고, 그 대부분을 마이크로파 출력 수단측으로 돌출시킨다.In the above description, the
이에 따라 마이크로파 흡수 발열체는, 직접 출력되는 마이크로파나 케이스 내부나 담지체에 의해 반사한 마이크로파를 흡수하여 발열하고, 중공부 내를 유통하는 송풍 공기를 가열시킨다.As a result, the microwave-absorbing heat generating body absorbs the microwave directly outputted or the microwave reflected by the inside of the case or the supporting body, generates heat, and heats the blowing air flowing in the hollow portion.
또한, 금속제의 담지체에 대해서, 마이크로파 흡수 발열체를, 각 단부가 송풍 방향 상측 및 하측으로 각각 돌출하도록 장착되는 경우, 즉 담지체의 장착공에 대해 마이크로파 흡수 발열체의 축선 방향 중간부를 삽입하여 각 단부가 송풍 방향의 상측 및 하측으로 돌출하도록 장착하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에 있어서는, 담지체의 송풍 방향 상측 및 하측의 양측에 마이크로파 출력 수단을 설치하고, 각각의 측으로 돌출한 마이크로파 흡수 발열체에 마이크로파를 흡수시켜서 중공부 내를 유통하는 송풍 공기를 가열하면 좋다.When the microwave absorbing heat generating element is mounted so as to protrude upward and downward in the air blowing direction, that is, when the axially middle portion of the microwave absorbing heat generating element is inserted into the mounting hole of the carrier, May be mounted so as to protrude upward and downward in the air blowing direction. In this case, the microwave output means may be provided on both sides of the upper and lower sides in the air blowing direction of the carrier, and microwave is absorbed by the microwave absorbing and heating element protruded to each side, and the blowing air circulating in the hollow portion may be heated.
상기에서 설명한 가열 유닛은, 주로 하이브리드 차량 및 전기 차량의 난방 장치에 사용하는 것으로서 설명했는데, 그 이외의 엔진을 탑재한 차량에 있어서도, 엔진의 냉각수를 열원(熱源)으로 하는 히터 코어의 송풍 방향 상측 또는 하측에 본 발명에 따른 가열 유닛을 배치하고, 냉각수 온도가 상승할 때까지의 사이에 송풍 공기를 가열하는 보조 가열 유닛으로서도 사용할 수 있다.The above-described heating unit has been mainly described for use in a heating apparatus for a hybrid vehicle and an electric vehicle. Even in a vehicle equipped with an engine other than the above, the heater core having the cooling water of the engine as a heat source, Alternatively, the heating unit according to the present invention may be disposed on the lower side and used as an auxiliary heating unit for heating the blowing air until the temperature of the cooling water rises.
1 : 공조 유닛 3 : 공기 취입구
7, 51 : 가열 유닛 15 : 케이스
17, 53 : 히터 코어 19 : 냉각수 유로
21, 55 : 담지체 23, 57 : 마이크로파 흡수 발열체
25 : 마이크로파 발진 장치 27 : 안테나부재
29, 31 : 마이크로파 실드부재1: air conditioning unit 3: air intake port
7, 51: Heating unit 15: Case
17, 53: heater core 19: cooling water flow path
21, 55:
25: microwave oscillation device 27: antenna member
29, 31: a microwave shield member
Claims (11)
상기 송풍 유로 내에 설치되고, 송풍 방향 상측 및 하측에 송풍 공기를 유입 및 유출시키기 위한 각각의 개구가 설치됨과 동시에 내부에 중공부를 가지며, 마이크로파를 전자차폐 가능한 금속재로 이루어지는 케이스와,
상기 케이스의 중공부 내의 송풍 방향의 중앙부에서 송풍 방향과 직교하는 방향으로 평면상에 연장 돌출하여 송풍 통로를 차단하도록 설치되는 담지체와,
상기 담지체에 대해 적절한 간격을 두는 한편, 송풍 방향으로 축선을 가지고 설치되고, 축선 방향 양단부가 개구한 중공부를 가진 다수의 마이크로파 흡수 발열체와,
케이스 체외에 설치되고, 마이크로파를 발신하는 마이크로파 발진 수단과,
케이스 내에 설치되고, 각각의 마이크로파 흡수 발열체에 마이크로파를 출력하는 안테나 수단
을 구비하고,
케이스의 송풍 방향 상측의 개구로부터 도입된 송풍 공기가 마이크로파 흡수 발열체의 중공부 내를 통과할 때, 안테나 수단으로부터 출력되는 마이크로파를 흡수하여 발열하는 마이크로파 흡수 발열체에 의해 통과하는 송풍 공기를 가열하여 케이스의 송풍 방향의 하측 개구에서 유출시키는 차량용 난방 장치의 가열 유닛.1. A heating unit for a vehicle heating apparatus installed in an air flow passage of at least one of at least one of an internal air and an outside air introduced into a vehicle and heating the blowing air,
A case which is provided in the airflow passage and has respective openings for blowing air in and out from the upper and lower sides in the air blowing direction and having a hollow portion therein and made of a metal material capable of electronically shielding microwaves,
A support body provided so as to protrude from the central portion of the hollow portion of the case in the air blowing direction to extend in a plane perpendicular to the air blowing direction to block the air passage,
A plurality of microwave absorbing and heating elements each having a hollow portion provided at an appropriate interval with respect to the supporting body and provided with an axis in the air blowing direction and having both axial end portions opened,
A microwave oscillation means provided outside the case for emitting microwaves,
And an antenna means provided in the case for outputting a microwave to each of the microwave-
And,
Heating the blowing air passing through the hollow portion of the microwave absorbing and heat generating element by the microwave absorbing and heating element which absorbs the microwave outputted from the antenna means and generates heat when the blowing air introduced from the opening on the upper side in the blowing direction of the case passes through the hollow portion of the microwave absorbing and heating element, The heating unit of the vehicle heating device flows out from the lower opening of the air blowing direction.
11. The heating unit of a heating apparatus for a vehicle according to claim 10, wherein the microwave shield member has a plurality of openings whose inner diameters are equal to or less than 1/4 wavelength of microwave.
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KR1020110032827A KR101780070B1 (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Heating unit of vehicle heating system |
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JP2008145067A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Koohan:Kk | Heating panel unit and heating method |
-
2011
- 2011-04-08 KR KR1020110032827A patent/KR101780070B1/en active IP Right Grant
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JP2008145067A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Koohan:Kk | Heating panel unit and heating method |
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