KR20020000648A - 자동차 실내 난방용 가열 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 교환기에서 연료를 연소시켜 자동차 실내에 공급할 공기 및/또는 자동차의 엔진의 냉각 순환 루프에 있는 유체를 가열하는 연소 가열 장치(10)가 마련된 자동차 실내 난방용 가열 시스템에 관한 것이다. 연소 가열 장치(10)에는 전기 가열 장치(20)가 통합되어 가열할 공기 또는 유체에 열을 공급한다.

Description

자동차 실내 난방용 가열 시스템{HEATING SYSTEM FOR HEATING THE PASSENGER COMPARTMENT OF A MOTOR VEHICLE}

일반적으로, 연소 가열 장치가 자동차 엔진의 냉각수 순환 루프와의 열 교환에 기초하고 있는 통상의 가열 시스템과 조합되어 자동차 엔진과는 별개로 자동차 실내의 난방을 구현하게 된다. 그 경우, 연소 가열 장치는 자동차 연료 탱크로부터 나오는 연료를 연소시켜 자동차 실내로 유입되는 공기를 직접 가열하든지, 아니면 냉각수 순환 루프의 냉각수를 가열하는데, 후자의 경우에는 가열된 냉각수가 하나 이상의 열 교환기를 경유하여 자동차 실내에 열을 공급하게 된다.

DE 199 02 050 A1에는 전기 가열 장치가 설치된 열 교환기가 공지되어 있다. 전기 가열 장치에 의한 가열은 특히 자동차 엔진이 꺼져 있을 때에는 단지 매우 짧은 시간 동안에만 가능하며, 왜냐하면 그렇게 하지 않을 경우 자동차 배터리에 매우 과중한 부하가 걸려 새로이 자동차 엔진을 시동시키는 것이 위태롭게 되기 때문이다.

DE 198 57 240 A1에는 유체 연료로 작동될 수 있을 뿐만 아니라, 가열 장치의 열 교환기에 통합될 수 있는 가열 코일의 형태의 전기 가열 요소에 의해서도 작동될 수 있는 가열 장치가 공지되어 있다. 이 가열 코일은 조립 시에 미리 고비용으로 자동차 가열 장치 또는 이의 열 교환기 내에 삽입 접촉되어야 한다. 가열 코일의 영역에는 유체 열 운반체가 순환되기 때문에, 가열 코일 뿐만 아니라 이의 접촉부에는 방수 절연체가 마련되어야 한다. 이로 인해, 그러한 형식으로 조합된 가열 장치의 비용이 현저히 높아지게 된다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 자동차 실내 난방용 가열 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연소 가열 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 목적은 가능한 한 융통성이 있게 작동될 수 있고, 그럼에도 불구하고 조립이 간단하고 비용이 낮으며 효율이 우수하고 구조 공간 요구가 적은 연소 가열 장치를 구비한 자동차 가열 시스템을 제공하는 것이다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1에 한정되어 있는 바와 같은 가열 시스템에 의해 달성된다. 전기 가열 장치를 연소 가열 장치에 통합시킴으로써, 연소 가열 장치가 구조 공간 요구, 조립 요건 및 비용을 크게 증가시키는 일없이 실질적으로 더 융통성이 있게 더 높아진 가열 출력으로 작동될 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 구성은 종속 청구항들에 기술되어 있다.

이하, 본 발명을 그 실시예가 개략적으로 도시되어 있는 첨부 도면에 의거하여 예시적으로 더욱 상세히 설명하기로 한다.

단일의 첨부 도면인 도 1에는 자동차의 연료 탱크로부터 연료를 공급받아 연소 열을 생성하는 연소 가열 장치(10)가 도시되어 있는데, 그와 같이 생성된 연소 열은 자동차 엔진의 냉매 순환 루프의 냉매를 가열하는데 사용된다. 그러한 연소 가열 장치(10)는 냉각액을 반입 채널(14) 및 반출 채널(16)에 의해 서로 역류로 반입 및 반출하는 블록(12)을 열 교환기로서 포함한다. 열 교환기-블록(12)은 열 전도성이 우수한 재료로 이루어지고, 연소 가열 장치(10)의 연소 섹션(18)과 직접 열 접촉되어 있다. 열 교환기-블록(12)의 하측 면에는 열 교환기-블록(12)과 직접 열 접촉된 PTC(Positive Temperature Coefficient; 정온도 계수) 가열 요소(20)가 설치되어 열 교환기 블록을 필요에 따라 가열하며, 이에 의해 열 교환기-블록(12)을 통해 흐르는 냉각액이 연소 섹션(18)과는 별개로 가열될 수 있다. 그를 위해, PTC 가열 요소는 자동차의 차내 전기 시스템으로부터 전기 에너지를 공급받는데, 그 경우에 자동차 배터리의 방전을 방지하기 위해 발전기가 충분한 출력을 낼 때에만 PTC 가열 요소(20)가 전기 에너지를 인출할 수 있도록 배선을 선택하는 것이 바람직하다.

이러한 PTC 가열 요소(20)를 바람직하게는 열 교환기-블록(12)의 벽 표면에 또는 벽 내부에 연소 가열 장치(10)에 통합시킴으로써, 추가의 조립 비용 및 구조 공간 요구를 크게 증가시키는 일없이 종래의 연소 가열 장치의 경우 보다 더 융통성 있게 엔진과는 별개로 엔진의 냉각액을 가열하는 것이 가능하다는 이점이 얻어진다. 즉, 한편으로는 연소 섹션(18)이 꺼져 있을 때에도 전력에 의해 PTC 가열 요소(20)를 작동시킴으로써 냉각액을 가열하는 것이 가능하면서도, 다른 한편으로는 연소 섹션(18)이 작동 중인 경우 보다 더 큰 가열 출력을 가용하게 됨으로써 보조의 전기 가열 요소(20)가 없는 경우 보다 더 신속하게 냉각액을 가열하는 것이 가능하게 된다.

가열 요소(20)를 연소 가열 장치(10) 또는 열 교환기-블록(12)에 통합시킬 경우, 가열 요소(20)는 제조 시에, 예컨대 하우징의 주조 시에 저항 와이어 또는 패널로서 직접 해당 벽에 함께 매립되는 형태로 될 수 있다. 그러한 형태로 된 전기 가열 요소는 손상으로부터 가장 양호하게 보호된다. 서두에 언급된 DE 198 57 240 A1에서와 같이 유체 열 운반체와 직접 접촉되는 일이 없기 때문에, 석회 침착으로 인한 기능 저하가 배제된다. 가열 요소(20)로부터 각각의 벽으로 탁월하게 열이 전달되는 것이 보장된다.

전기 가열 요소(20)를 외부로부터 연소 가열 장치(10) 또는 열 교환기-블록(12)의 벽에 배치할 경우, 전기 가열 요소(20)는 외부를 향하여 단열 층 또는 박막(foil)으로 덮여져서 외부로의 큰 복사 손실을 감수할 필요가 없는 구성으로 되는 것이 바람직하다.

Claims (6)

1. 열 교환기에서 연료를 연소시켜, 자동차 실내에 공급할 공기 및 자동차의 엔진의 냉각 순환 루프에 있는 유체 중 하나 이상을 가열하는 연소 가열 장치(10)를 구비한 자동차 실내 난방용 가열 시스템에 있어서,

   상기 연소 가열 장치(10)의 벽 표면에 또는 벽 내부에 전기 가열 장치(20)가 통합되어 가열할 공기 또는 유체에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동차 실내 난방용 가열 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 연소 가열 장치(10)는 유체를 서로 역류로 반입 및 반출하는 열 교환기-블록(12)을 포함하고, 상기 전기 가열 장치(20)는 열 교환기-블록(12)과 직접 열 접촉되어 상기 열 교환기-블록(12)을 가열하는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 전기 가열 장치(20)는 상기 열 교환기-블록(12)의 외면에 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 전기 가열 장치(20)는 상기 열 교환기-블록(12)의 벽에 통합되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
5. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 가열 장치(20)는 하나 이상의 PTC 가열 요소인 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
6. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 가열 장치(20)는 자동차의 차내 전기 시스템으로부터 급전되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.