KR19990026430U - 자동차의 난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 난방시스템에 관한 것으로서, 자동차의 배기장치에 있어서, 상기 배기장치의 프론트머플러(8) 상단에 고정되어 그 일측이 차실내로 진입된 히트파이프(30)를 구비하고, 상기 프론트머플러(8) 전후의 배기파이프(4)에 그 양단이 연통되게 연결되며, 일측에는 프론트머플러(8)를 대신하는 보조머플러(34)가 형성된 보조파이프(32)를 구비하고, 상기 배기파이프(4)의 내부 일측에는 배기파이프(4)와 보조파이프(32)의 관로를 개폐가능케 하는 개폐밸브(36)가 회동가능하게 구비되며, 차실내에 구비된 스위치(42)의 접점이 온/오프(ON/OFF)됨에 따라 ECU(40)에 의해 정회전 또는 역회전되어 상기 개폐밸브(36)를 회동가능하게 하는 스텝모터(38)를 포함하여 이루어짐으로써 배기파이프로 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 리어시트측에 최적의 난방효과를 얻을 수 있도록 된 유용한 것이다.

Description

자동차의 난방시스템

본 고안은 자동차의 난방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 배기파이프로 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 자동차 리어시트측의 난방효과를 얻고자 하는 자동차의 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 구비된 에어콘시스템은 냉,난방장치를 겸하고 있는 바, 상기 에어컨시스템은 냉매의 상변화로 인해 차실내로 유입되는 유입경로를 통과하는 공기의 열을 빼앗아 차실내의 차가운 공기를 공급하도록 하는 것이며, 또한 상기 에어컨 시스템의 공기유동경로에 히터를 설치하여 따뜻한 공기를 공급하기도 하는 것이다.

이러한 자동차의 냉,난방장치는 여름철에 운전자가 에어컨/히터 선택모드를 에어컨으로 선택하여 조절하면, 차실내로 압송되는 공기가 히터코어를 통과하지 않고, 냉매가 작용하는 증발기코어를 지나 차가워진 공기를 차실내의 인스트루먼트패널에 구비된 센터노즐과 아우터노즐을 통해 유입되게 한다.

또한, 겨울철에는 운전자가 차실내에 구비된 에어컨/히터 선택모드를 히터로 선택하여 조절하면, 차실내로 압송되는 공기가 냉매가 작용하지 않는 증발기코어를 지나 히터코어를 통과하게 되면서 뜨거워지게 되고, 상기와 같이 뜨거워진 공기는 차실내의 전방에 구비된 인스트루먼트패널의 센터노즐과 아우터노즐을 통해 유입되게 된다.

그러나, 이와 같이 이루어진 종래의 자동차 냉,난방장치는 상기 냉,난방장치에 의한 냉풍이나 온풍이 차실내의 전방에 구비된 인스트루먼트패널의 센터노즐과 아우터노즐을 통해 차실내 전방으로 토출되어 소정시간이 흐른 후에야 차실내 전체로 퍼지게 되는데, 이는 특히 겨울철의 난방모드시 리어시트측에 탑승한 탑승자는 인스트루먼트패널의 노즐로부터 배출되는 온풍에 의한 난방의 혜택을 별로 받지 못하게 되며, 그로 인해 리어시트측의 탑승자는 발이나 다리부위에 심하게 추위를 느끼게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 겨울철에 자동차의 엔진으로부터 배출되어 배기파이프를 통해 대기로 방출되는 고온의 배기가스폐열을 이용하여 리어시트측에 최적의 난방효과를 얻을 수 있도록 한 자동차의 난방시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 구성은 자동차의 배기장치에 있어서, 상기 배기장치의 프론트머플러 상단에 고정되어 그 일측이 차실내로 진입된 히트파이프를 구비하고, 상기 프론트머플러 전후의 배기파이프에 그 양단이 연통되게 연결되며, 일측에는 프론트머플러를 대신하는 보조머플러가 형성된 보조파이프를 구비하고, 상기 배기파이프의 내부 일측에는 배기파이프와 보조파이프의 관로를 개폐가능케 하는 개폐밸브가 회동가능하게 구비되며, 차실내에 구비된 스위치의 접점이 온/오프(ON/OFF)됨에 따라 ECU에 의해 정회전 또는 역회전되어 개폐밸브를 회동가능하게 하는 스텝모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 난방시스템을 도시한 개략적인 구성도

도 2는 본 고안에 따른 자동차 난방시스템의 장착상태를 도시한 도면

도 3은 본 고안에 따른 자동차 난방시스템의 블록도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 배기다기관 4: 배기파이프

6: 촉매컨버터 8: 프론트머플러

10: 리어머플러 30: 히트파이프(Heat Pipe)

32: 보조파이프 34: 보조머플러

36: 개폐밸브 38: 스텝모터

40: ECU 42: 스위치

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1은 본 고안에 따른 자동차의 난방시스템을 도시한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 자동차 난방시스템의 장착상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 고안에 따른 자동차 난방시스템의 블록도이다.

먼저, 본 고안을 설명하기에 앞서 본 고안의 이해를 돕기 위하여 히트파이프를 간략히 설명한다.

상기 히트파이프는 용기의 내면에 모세관현상을 일으킬 수 있는 구조물로서, 윅(Wick)이 구비되어 있으며, 상기 윅의 내부공간은 작동유체로 채워져 있다.

상기 히트파이프는 증발부, 단열부, 응축부로 나누어 이루어지며, 그 작동은 열이 증발부에 가해지면 외벽을 통해 전도되어 액체상태의 작동유체로 전달되고, 액체-증기의 경계면에서 증발이 일어나, 경계면이 오목하게 낮아지면서 메니스커스(Meniscus)의 곡률반경이 작아진다. 증발부에서 증발된 작동유체는 그 온도가 응축부의 증기보다 높으므로 온도차에 의해 유발되는 압력구배에 의해 응축부쪽으로 이동한다. 한편, 응축부에서는 벽외부에 존재하는 냉각원으로 열을 방출한 증기가 응축하여 액체상태로 된다. 이때, 응축부에서는 액체-증기면이 높아지면서 메니스커스(Meniscus)의 곡률반경이 커진다. 증발부와 응축부간 액체-증기 경계면에서의 곡률반경 차이가 액체의 표면장력에 의해 모세관압력을 유발하여 액체상태의 작동유체를 응축부에서 증발부로 귀환(Return)시키는 구동력(Driving force)으로 작용하므로 작동유체의 순환이 이루어지게 된다.

그리하여, 상기 히트파이프는 연속적으로 일어나는 작동유체의 증발과 응축에 의해 액체-증기간 상변화시의 큰 잠열을 이용함으로써 높은 열전도성을 얻는다.

도시된 바와 같이, 자동차의 배기장치에 있어서, 상기 배기장치의 프론트머플러(8) 상단에 고정되어 그 일측이 차실내로 진입된 히트파이프(30)를 구비한다.

또한, 상기 히트파이프(30)는 그 일측이 플로워패널(미도시)에 소정의 고정수단을 통해 고정되게 된다.

상기 프론트머플러(8) 전후의 배기파이프(4)에 보조파이프(32)의 양끝단이 연통되게 연결되며, 상기 보조파이프(32)의 일측에는 프론트머플러(8)의 역할 즉, 상기 프론트머플러(8)와 동일한 기능을 수행하게 되는 보조머플러(34)가 형성된다.

또한, 상기 배기파이프(4)의 내부 일측에는 배기파이프(4)와 보조파이프(32)의 관로를 개폐가능케 하는 개폐밸브(36)가 회동가능하게 구비된다.

상기 개폐밸브(36)는 차실내에 구비된 스위치(42)의 접점이 온/오프(ON/OFF)됨에 따라 ECU(40)의 제어신호에 의해 정회전 또는 역회전되는 스텝모터(38)에 의해 회동가능하게 구비된다.

여기서, 도면중 미설명 부호 "2"는 배기다기관을 도시한 것이고, "6"은 배기가스중의 유해물질을 정화시키는 촉매컨버터를 도시한 것이며, "10"은 리어머플러를 도시한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 자동차의 난방시스템은 겨울철에 주행중인 자동차의 리어시트측에 탑승한 탑승자에게 보다 나은 난방을 제공할 시는 차실내에 구비된 스위치(42)를 눌러 접점 온(ON)되게 한다.

그러면, 상기 ECU(40)가 스텝모터(38)를 정회전 또는 역회전하도록 제어하여 보조파이프(32)의 관로는 차단시키면서 배기파이프(4)의 관로를 개방되게 한다. 따라서, 엔진의 연소실로부터 배출되는 고온의 배기가스는 배기다기관(2)을 통해 배기파이프(4)로 유입되어 프론트머플러(8)를 통과하게 된다.

이때, 상기 고온의 배기가스가 프론트머플러(8)를 지날 시는 배기가스의 높은 온도에 의해 프론트머플러(8) 상단에 고정되어 그 일단의 응축부가 차실내의 리어시트측으로 진입된 히트파이프(30)가 가열되어 히트파이프(30)내의 작동유체가 증발되고, 다시 응축되면서 그 열을 차실내로 방열하게 되므로 차실내의 리어시트측은 난방이 이루어지게 된다.

그리고, 난방장치가 불필요한 여름철에는 차실내에 구비된 스위치(42)의 접점을 오프(OFF)시키면 상기 ECU(40)가 스텝모터(38)를 제어하여 배기파이프(4)의 관로는 차단하면서 보조파이프(32)의 관로를 개방되게 한다.

그러면, 상기 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스가 보조파이프(32)로 유입되고, 상기 보조파이프(32)에 구비된 보조머플러(34)를 지나 후방의 배기파이프(4)로 유입되어 리어머플러(10)를 통해 대기로 배출되게 된다.

그러므로, 여름철에는 배기가스가 배기파이프(4)를 통하지 못하고, 보조파이프(32)를 지나게 되므로 불필요한 난방을 억제할 수 있게 된다.

그리고, 상기 보조머플러(34)는 기존의 프론트머플러(8)와 동일한 작동을 하게 되며, 여름철이나 겨울철에 관계없이 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 배기파이프(4)의 선단에 구비된 촉매컨버터(6)에 의해 배기가스 중에 섞여 있는 유해물질이 정화되게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 고안의 자동차의 난방시스템은 배기파이프로 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 리어시트측에 최적의 난방효과를 얻을 수 있도록 된 유용한 것이다.

Claims (1)

1. 자동차의 배기장치에 있어서,

   상기 배기장치의 프론트머플러(8) 상단에 고정되어 그 일측이 차실내로 진입된 히트파이프(30)를 구비하고, 상기 프론트머플러(8) 전후의 배기파이프(4)에 그 양단이 연통되게 연결되며, 일측에는 프론트머플러(8)를 대신하는 보조머플러(34)가 형성된 보조파이프(32)를 구비하고, 상기 배기파이프(4)의 내부 일측에는 배기파이프(4)와 보조파이프(32)의 관로를 개폐가능케 하는 개폐밸브(36)가 회동가능하게 구비되며, 차실내에 구비된 스위치(42)의 접점이 온/오프(ON/OFF)됨에 따라 ECU(40)에 의해 정회전 또는 역회전되어 상기 개폐밸브(36)를 회동가능하게 하는 스텝모터(38)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 난방시스템.