KR19990020216A

KR19990020216A - Heating device using exhaust gas

Info

Publication number: KR19990020216A
Application number: KR1019970043675A
Authority: KR
Inventors: 이호원
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-03-25

Abstract

본 발명은 연소후에 배기 다기관을 통해 외부로 배출되는 배기가스의 고온의 배기가스 열을 이용하여 실내로 유입되는 공기를 가열함으로써, 초기의 냉시동시에 신속하게 실내를 난방할 수 있는 배기가스를 이용한 난방장치를 제공하기 위한 것으로, 이 난방장치는 외부의 공기가 유입되는 에어 유입구(11)와 유입된 공기를 열교환시킨 다음에 차실내로 공급하는 에어 배출구(12)를 지닌 에어 챔버(10)와, 블로어 모터의 회전에 따라 에어 유입구(11)로 유입된 공기를 에어 배출구(12)쪽으로 불어 내는 블로어(20)와, 고온의 엔진 냉각수가 유입되는 히터 코어(12)와, 배기 다기관(70)을 통해 연소실로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기 파이프(72)에 설치된 보조 코어(80)와, 에어 유입구(11)로 유입된 공기가 에어 배출호스(66)를 통해 보조 코어(80)로 공급되는 보조 배출구(62) 및 이 보조 코어(80)를 지나면서 가열된 공기가 에어 리턴호스(68)를 통해 유입되는 보조 유입구(64)와, 에어 유입구(11)를 통해 유입된 공기를 보조 배출구(62)를 통해 보조 코어(80)로 보내는 제 1위치 및 유입된 공기를 곧바로 에어 배출구(12)로 보내는 제 2위치로 선택적으로 회동하는 보조 밸브(60)로 구성된다.The present invention heats the air flowing into the room by using the high temperature exhaust gas heat of the exhaust gas discharged to the outside through the exhaust manifold after combustion, thereby heating using the exhaust gas that can quickly heat the room during the initial cold start. In order to provide a device, the heating device comprises an air chamber (10) having an air inlet (11) into which outside air is introduced, and an air outlet (12) which heat-exchanges the inlet air and then supplies it into the cabin, As the blower motor rotates, a blower 20 for blowing air introduced into the air inlet 11 toward the air outlet 12, a heater core 12 into which high temperature engine coolant flows, and an exhaust manifold 70 are provided. The auxiliary core 80 installed in the exhaust pipe 72 for discharging the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the outside, and the air introduced into the air inlet 11 to the auxiliary core 80 through the air discharge hose 66Auxiliary outlet 62 for supplying the auxiliary air and the auxiliary inlet 64 through which the heated air passing through the auxiliary core 80 flows through the air return hose 68 and the air introduced through the air inlet 11 And an auxiliary valve 60 that selectively rotates to a second position that directs the incoming air directly to the air outlet 12 and the first position to send to the auxiliary core 80 through the outlet 62.

Description

Heating device using exhaust gas

본 발명은 배기가스를 이용한 난방장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연소후에 배기 다기관을 통해 외부로 배출되는 배기가스의 고온의 배기가스 열을 이용하여 실내로 유입되는 공기를 가열함으로써, 초기의 시동시에 신속하게 실내를 난방할 수 있는 배기가스를 이용한 난방장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus using exhaust gas, and more particularly, by heating the air introduced into the room by using the high temperature exhaust gas heat of the exhaust gas discharged to the outside through the exhaust manifold after combustion. The present invention relates to a heating apparatus using exhaust gas that can quickly heat a room at startup.

일반적으로, 공기 조화장치는 모든 기후조건과 실내환경에 따라 최적의 온도 및 습도를 제공하기 위해 사용하는 것으로, 실내의 온도를 적당하게 유지하는 기능을 하는 냉방 및 난방장치를 비롯하여, 적당한 습도유지를 위해 사용하는 제습 및 가습장치와, 깨끗한 공기를 유지하는 환기장치 등이 포함된다.In general, air conditioners are used to provide optimum temperature and humidity for all climatic conditions and indoor environments, and maintain proper humidity, including air-conditioning and heating systems that function properly to maintain indoor temperatures. It includes dehumidification and humidification device used for the purpose of ventilation, and ventilation device for maintaining clean air.

또한, 자동차의 경우에는 승차인원에 비해 차실내의 공간이 좁기 때문에 운행조건에 따라서 자주 환기를 시켜야 하며, 특히 눈이나 비가 오는 길을 주행할 때에는 유리창이 흐려지거나 서리가 끼는 것을 방지하여 운전자의 시계를 확보할 수 있도록 냉·난방장치를 적절히 사용하여야 한다.In addition, in the case of cars, the space inside the car is narrower than the occupants, so it is necessary to ventilate according to the driving conditions. Air-conditioning and heating system should be used properly to ensure

이중에서, 냉방장치는 액체가 증발할 때의 주위의 열을 흡수하는 현상을 이용하여 차갑게 냉각된 공기를 실내에 공급함으로써, 실내의 온도를 저하시키는 역할을 한다. 또한, 난방장치는 라디에이터로부터 배출된 냉각수를 히터 코어로 보내 주위의 공기를 고온으로 만든 다음, 차실내로 공급하여 실내의 온도를 높이는 역할을 한다.Among them, the air conditioner serves to lower the temperature of the room by supplying coolly cooled air to the room by utilizing a phenomenon of absorbing ambient heat when the liquid evaporates. In addition, the heating device sends the cooling water discharged from the radiator to the heater core to make the surrounding air at a high temperature, and then supplies the inside of the vehicle to increase the temperature of the room.

도 1은 종래의 차량용 난방장치의 구성을 보인 단면도이다. 대시보드의 내부에 설치된 에어 챔버(10)는 외부의 공기가 유입되는 에어 유입구(11)와 유입된 공기를 열교환시킨 다음에 차실내로 공급하는 에어 배출구(12)를 구비하고 있다. 에어 챔버(10)내에는 블로어 모터의 회전에 따라 공기를 흡입하는 블로어(20)가 장착되어 있으며, 여름철 냉방을 위해 차가운 냉매가 유입되는 증발기(10) 및 겨울철 난방을 위해 고온의 엔진 냉각수가 유입되는 히터 코어(12)가 설치되어 있다. 히터 코어(12)에는 냉각수 공급 파이프(41)와 배출 파이프(42)가 연결되어 있어, 엔진의 냉각수가 이 히터 코어(12)를 순환하게 된다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional vehicle heating apparatus. The air chamber 10 installed inside the dashboard has an air inlet 11 for exchanging air and an air inlet 11 through which external air is introduced, and then supplying the air to the vehicle interior. The air chamber 10 is equipped with a blower 20 that sucks air according to the rotation of the blower motor, an evaporator 10 through which cool refrigerant is introduced for cooling in summer, and high temperature engine coolant for heating in winter. The heater core 12 which becomes is provided. The cooling water supply pipe 41 and the discharge pipe 42 are connected to the heater core 12 so that the cooling water of the engine circulates through the heater core 12.

여름철 냉방시에, 에어 밸브(50)는 가상선으로 도시한 바와 같이 위치하게 되며, 블로어(20)의 작동에 따라 에어 유입구(11)로부터 유입된 외부의 공기는 증발기(30)를 지나면서 차갑게 냉각된 다음, 화살표 ①의 방향을 따라 에어 배출구(12)를 통해 차실내로 공급된다. 반대로, 겨울철 난방시에, 에어 밸브(50)는 실선으로 도시한 바와 같이 위치하게 되며, 블로어(20)의 작동에 따라 에어 유입구(11)로부터 유입된 외부의 공기는 히터 코어(40)를 지나면서 따뜻하게 가열된 다음, 화살표 ②의 방향을 따라 에어 배출구(12)를 통해 차실내로 공급된다.During summer cooling, the air valve 50 is positioned as shown by the phantom line, and the outside air introduced from the air inlet 11 in response to the operation of the blower 20 cools while passing through the evaporator 30. After cooling, it is supplied into the vehicle cabin through the air outlet 12 in the direction of arrow ①. On the contrary, during the heating in winter, the air valve 50 is positioned as shown by the solid line, and the external air introduced from the air inlet 11 in accordance with the operation of the blower 20 passes through the heater core 40. While being warmly heated, it is supplied into the cabin through the air outlet 12 in the direction of arrow ②.

이러한 구성을 지닌 종래의 난방장치에서는 추운 겨울철 냉시동시에, 엔진이 워밍업되는 시간 동안에는 냉각수의 온도가 낮기 때문에, 차실내의 난방을 위해서는 5분 내지 10분 정도 기다려야 하므로 불편하며, 성애 등을 신속히 제거할 수 없으므로, 이를 제거하기 위해서는 장시간 기다려야 한다. 또한, 많은 운전자들은 냉각수의 온도가 상승될 때까지 주차장에서 차를 공회전시킴으로써, 불필요하게 연료가 소모되며 환경을 오염시키는 문제가 있다.In the conventional heating apparatus having such a configuration, since the temperature of the cooling water is low during cold winter start-up and the engine warms up, it is inconvenient to wait 5 to 10 minutes for heating in the cabin, and to quickly remove sexual love You cannot wait, so you have to wait a long time to remove it. In addition, many drivers have a problem of unnecessary fuel consumption and environmental pollution by idling the car in the parking lot until the temperature of the coolant is raised.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 연소후에 엔진의 연소실로부터 배출되는 배기가스의 높은 열을 이용하여 공기를 가열시켜 차실내로 공급할 수 있는 배기가스를 이용한 난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a heating apparatus using the exhaust gas that can be supplied to the vehicle interior by heating the air using the high heat of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine after combustion. There is a purpose.

도 1은 종래의 차량용 난방장치의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional vehicle heating apparatus.

도 2는 본 발명의 배기가스를 이용한 난방장치의 구성을 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a heating apparatus using the exhaust gas of the present invention.

도면의주요부분에대한부호의설명Explanation of symbols on the main parts of the drawing

2:에어 챔버 11, 12:에어 유입구, 배출구2: Air chamber 11, 12: Air inlet, outlet

20:블로어 30:증발기20: blower 30: evaporator

40:히터 코어 41, 42:냉각수 공급, 배출파이프40: heater cores 41, 42: cooling water supply, discharge pipe

50:에어 밸브 60:보조 밸브50: air valve 60: auxiliary valve

62, 64:보조 배출, 유입구 66, 68:에어 배출, 리턴호스62, 64: secondary discharge, inlet 66, 68: air discharge, return hose

70:배기 다기관 72:배기 파이프70: exhaust manifold 72: exhaust pipe

80:보조 코어80: secondary core

상기한 본 발명의 목적은 외부의 공기가 유입되는 에어 유입구와 유입된 공기를 열교환시킨 다음에 차실내로 공급하는 에어 배출구를 지닌 에어 챔버와, 블로어 모터의 회전에 따라 에어 유입구로 유입된 공기를 에어 배출구 쪽으로 불어 내는 블로어와, 고온의 엔진 냉각수가 유입되는 히터 코어로 이루어진 난방장치에 있어서, 배기 다기관을 통해 연소실로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기 파이프에 설치된 보조 코어와, 에어 유입구로 유입된 공기가 에어 배출호스를 통해 보조 코어로 공급되는 보조 배출구 및 이 보조 코어를 지나면서 가열된 공기가 에어 리턴호스를 통해 유입되는 보조 유입구와, 에어 유입구를 통해 유입된 공기를 보조 배출구를 통해 보조 코어로 보내는 제 1위치 및 유입된 공기를 곧바로 에어 배출구로 보내는 제 2위치로 선택적으로 회동하는 보조 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스를 이용한 난방장치에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is an air chamber having an air outlet for supplying air into the interior of the vehicle after heat-exchanging the air inlet and the air introduced into the outside, and the air introduced into the air inlet according to the rotation of the blower motor A heating device comprising a blower blown toward an air outlet, and a heater core into which high-temperature engine coolant flows, wherein the auxiliary core is installed in an exhaust pipe for discharging exhaust gas discharged from the combustion chamber to the outside through the exhaust manifold, and the air inlet port. Auxiliary outlet through which the inlet air is supplied to the auxiliary core through the air discharge hose, and an auxiliary inlet through which the heated air passes through the air return hose through the air return hose, and air introduced through the air inlet through the auxiliary outlet. The first position to the auxiliary core and direct air to the air outlet Is accomplished by heating using the exhaust gas, characterized in that an auxiliary valve for selectively rotated in a second position.

본 발명에 따른 배기가스를 이용한 난방장치에 의하면, 냉각수 공급파이프를 통해 엔진으로부터 유입되는 냉각수의 온도가 낮은 경우에도, 배기가스 공급파이프를 통해 유입되는 고온의 배기가스 열을 이용하여 차실내로 공급되는 공기를 가열할 수 있기 때문에, 초기의 냉시동시에도 따뜻한 공기를 공급할 수 있으며, 엔진 공회전에 따른 연료의 소모 및 환경의 오염을 막을 수 있는 이점이 있다.According to the heating apparatus using the exhaust gas according to the present invention, even when the temperature of the cooling water flowing from the engine through the cooling water supply pipe is low, it is supplied into the cabin by using the heat of the high temperature exhaust gas flowing through the exhaust gas supply pipe. Since the air can be heated, it is possible to supply warm air even during the initial cold start, there is an advantage that can prevent the consumption of fuel and environmental pollution due to engine idle.

이하에서는 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스를 이용한 난방장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 2 will be described in detail with respect to the heating apparatus using the exhaust gas according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 배기가스를 이용한 난방장치의 구성을 보인 단면도로, 도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the heating apparatus using the exhaust gas of the present invention, the same parts as the conventional structure described in Figure 1 are denoted by the same reference numerals.

도시한 바와 같이, 배기가스를 이용한 본 발명의 난방장치는 개략적으로, 배기가스가 배출되는 배기 파이프에 보조 코어(80)를 내장한 다음에, 에어 챔버(10)에 보조 밸브(60)에 의해 선택적으로 개방되는 보조 배출구(62)를 장착함으로써, 겨울철 냉시동시에는 보조 배출구(62)를 열어 에어 유입구(11)로 유입된 공기를 에어 배출호스(66)를 통해 보조 코어(80)로 보내게 되며, 보조 코어(80)에서 가열된 공기는 에어 리턴호스(68)를 통해 보조 유입구(64)로 유입된 후에 차실내로 공급되는 구성을 지닌다.As shown, the heating apparatus of the present invention using the exhaust gas is roughly embedded with the auxiliary core 80 in the exhaust pipe from which the exhaust gas is discharged, and then by the auxiliary valve 60 in the air chamber 10. By installing the auxiliary outlet 62 which is selectively opened, during the cold start in winter, the auxiliary outlet 62 is opened to send air introduced into the air inlet 11 to the auxiliary core 80 through the air discharge hose 66. The air heated in the auxiliary core 80 is introduced into the auxiliary inlet 64 through the air return hose 68 and then supplied into the vehicle interior.

여기에서, 보조 코어(80)는 배기 다기관(70)을 통해 연소실로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기 파이프(72)에 설치되어 있다. 경우에 따라서는 배기 다기관(70)내에 장착할 수도 있다. 보조 배출구(62)는 보조 밸브(60)의 개방에 따라 에어 유입구(11)로 유입된 공기를 에어 배출호스(66)를 통해 상기 보조 코어(80)로 공급하는 역할을 하며, 보조 코어(80)를 지나면서 가열된 공기는 에어 리턴호스(68)를 통해 보조 유입구(64)로 유입된다.Here, the auxiliary core 80 is provided in the exhaust pipe 72 which discharges the exhaust gas discharged from the combustion chamber through the exhaust manifold 70 to the outside. In some cases, it may be mounted in the exhaust manifold 70. The auxiliary outlet 62 serves to supply the air introduced into the air inlet 11 according to the opening of the auxiliary valve 60 to the auxiliary core 80 through the air discharge hose 66, and the auxiliary core 80. The heated air is passed through the air return hose (68) to the auxiliary inlet (64).

보조 밸브(60)는 에어 유입구(11)를 통해 유입된 공기를 상기한 보조 배출구(62)를 통해 보조 코어(80)로 보내는 제 1위치 및 유입된 공기를 곧바로 상기 에어 배출구(12)로 보내는 제 2위치로 선택적으로 회동하게 된다. 즉, 냉시동시에 에어 밸브(50)는 실선으로 도시한 바와 같이 위치함과 동시에, 보조 밸브(60)역시, 실선으로 도시한 제 1위치에 위치하게 되어 유입된 공기를 보조 코어(80)로 보내는 한편, 워밍업 후나 냉방시에 보조 밸브(60)는 가상선으로 도시한 바와 같은 제 2위치에 위치하게 됨으로써, 보조 밸브(60)로 공급되는 공기를 차단하게 된다.The auxiliary valve 60 directs the air introduced through the air inlet 11 to the auxiliary core 80 through the above-described auxiliary outlet 62 and directly sends the introduced air to the air outlet 12. It is selectively rotated to the second position. That is, at the time of cold start, the air valve 50 is positioned as shown by the solid line, and the auxiliary valve 60 is also located at the first position shown by the solid line to send the introduced air to the auxiliary core 80. On the other hand, after warming up or during cooling, the auxiliary valve 60 is located at the second position as shown by the virtual line, thereby blocking the air supplied to the auxiliary valve 60.

이러한 구성을 지닌 본 발명의 난방장치가 장착된 차량에 있어서, 추운 겨울철의 초기 냉시동시에, 운전자는 차실내의 난방을 위해 히터 스위치를 조작하여 에어 밸브(50)를 실선으로 위치시킨 상태에서 블로어(20)를 작동시킨다. 블로어(20)의 작동에 따라 에어 유입구(11)로부터 유입된 외부의 공기는 보조 배출구(62)를 통해 보조 코어(60)로 공급되어 가열된 다음, 에어 리턴호스(68)와 에어 배출구(12)를 통해 차실내로 공급된다.In the vehicle equipped with the heating apparatus of the present invention having such a configuration, at the initial cold start of the cold winter, the driver operates the heater switch for heating in the vehicle room and positions the air valve 50 in a solid line. Activate 20). According to the operation of the blower 20, external air introduced from the air inlet 11 is supplied to the auxiliary core 60 through the auxiliary outlet 62 and heated, and then the air return hose 68 and the air outlet 12 It is supplied into the cabin through

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 냉각수 공급파이프를 통해 엔진으로부터 유입되는 냉각수의 온도가 낮은 경우에도, 배기가스 공급파이프를 통해 유입되는 고온의 배기가스 열을 이용하여 차실내로 공급되는 공기를 가열할 수 있기 때문에, 초기의 냉시동시에도 따뜻한 공기를 공급할 수 있으며, 엔진 공회전에 따른 연료의 소모 및 환경의 오염을 막을 수 있는 효과를 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention described above, even when the temperature of the cooling water flowing from the engine through the cooling water supply pipe is low, it is possible to heat the air supplied into the cabin using the high temperature exhaust gas heat flowing through the exhaust gas supply pipe. Since it is possible to supply the warm air even during the initial cold start, it is possible to provide an effect that can prevent the consumption of fuel and pollution of the environment due to engine idle.

Claims

An air chamber 10 having an air inlet 11 through which external air is introduced and an air outlet 12 for heat-exchanging the introduced air and then supplying it into the cabin, and the air inlet 11 as the blower motor rotates In the heating device composed of a blower 20 for blowing air introduced into the air toward the air outlet 12, and a heater core 12 into which high-temperature engine coolant flows.

An auxiliary core 80 installed in an exhaust pipe 72 for discharging the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the outside through the exhaust manifold 70;

The air introduced through the air inlet 11 is supplied to the auxiliary core 80 through the air discharge hose 66 to the auxiliary core 80 and the air heated while passing through the auxiliary core 80 is the air return hose. An auxiliary inlet (64) introduced through the (68),

Optionally, a first position for sending the air introduced through the air inlet (11) to the auxiliary core (80) through the auxiliary outlet (62) and a second position for directing the introduced air directly to the air outlet (12) Heating device using an exhaust gas, characterized in that it comprises an auxiliary valve (60) rotated to.