KR20030042598A - oxygen supply device integrated with the car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 산소공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 승용차와 상용차 등과 같은 차량에 신선한 공기를 제공할 수 있도록 산소를 공급하는 차량용 산소공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle oxygen supply device, and more particularly to a vehicle oxygen supply device for supplying oxygen to provide fresh air to vehicles such as passenger cars and commercial vehicles.
일반적으로 자동차는 외부공기를 실내로 유입시킬 때, 에어필터가 기본적인 이물질을 걸러준다. 이와 같은 에어필터는 비교적 큰 알갱이를 걸러주지만, 미세한 먼지나 작은 알갱이는 에어필터를 통과하여 운전자 및 승객에게 쾌적한 환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다.In general, when a vehicle introduces outside air into the room, an air filter filters out basic foreign matter. Such an air filter filters relatively large grains, but fine dust or small grains pass through the air filter, thereby failing to provide a comfortable environment for drivers and passengers.
또한, 에어컨을 가동할 경우, 공기의 유통이 곤란한 실내에 산소가 적은 공기가 순환되어 운전자 및 승객이 쉽게 피로한 문제점 있으며, 특히 운전자는 피로한 상태가 일정한 시간동안 유지되면 졸음운전을 하게 되는 문제점이 있다.In addition, when operating the air conditioner, there is a problem that the driver and passengers are easily tired because air with little oxygen is circulated in the room where air is difficult to distribute, and in particular, the driver has a problem of drowsy driving if the tired state is maintained for a certain time. .
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 기술은 차량 내에 별도의 공기정화기를 설치하여 가동하거나, 실내의 산소상태를 감지하여 자동으로 환기를 시켜주는 환기시스템을 구성하거나, 직접 산소공급을 위하여 별도의 산소통과 공급라인, 그리고 컨트롤러를 사용하여 차량 내에 산소를 공급하는 방법 등이 사용되어져 왔다. 이러한 장치는 별도의 시스템 장착으로 인한 부가적 부담이 필요할 뿐만 아니라, 자체 산소발생장치의 미부착으로 인한 계속적인 산소공급의 곤란성과 직접 산소통을 부착하는 경우의 유지비 문제 등이 있었다. 최근에는 PSA(pressure swingabsorbtion) 방식에 의한 산소발생기를 직접 차량에 부착하여 압축공기를 만들어 산소를 분리해 냄으로써 차량 내부에 산소를 공급하려는 시도가 시행되고 있다. 그러나, 이러한 시스템 역시 차량과 유기적으로 결합되어 최적의 산소공급장치를 만들지 못하여, 전원에 의해 구동되는 컴프레서와 별도의 컨트롤러, 그리고 공급라인을 구비하여 내구성과 경제성에 있어서 문제를 가지고 있다.In order to solve this problem, the conventional technology operates by installing a separate air purifier in a vehicle, configures a ventilation system to automatically ventilate by detecting an oxygen state in a room, or separate oxygen passage for direct oxygen supply. Supply lines and a method of supplying oxygen into a vehicle using a controller have been used. Such a device not only needs an additional burden due to the installation of a separate system, but also has a problem of continuous supply of oxygen due to the non-attachment of its own oxygen generator and a maintenance cost when attaching an oxygen cylinder directly. Recently, an attempt has been made to supply oxygen to a vehicle by attaching an oxygen generator using a pressure swingabsorbtion (PSA) method directly to the vehicle to separate the oxygen by making compressed air. However, such a system also has a problem in durability and economic efficiency because it is organically coupled with the vehicle and does not make an optimum oxygen supply device, and includes a compressor driven by a power supply, a separate controller, and a supply line.
차량과 밀접하게 연관됨이 없이 그대로 장착되는 상기와 같은 시스템에 있어서는, 우선 컴프레서가 자동차의 전원에 의하여 구동됨으로써 공기압축력에 그 한계가 있고, 과방전을 유발하여 노상고장의 원인이 될 수 있으며, 전압 불균형, 과전압 혹은 저전압으로 인한 컴프레서 모터의 고장이 발생할 수 있으며, 직류모터의 브러쉬 마모 등에 의한 내구성의 저하여 인하여 경제성 및 신뢰성이 떨어지게 된다. 모든 구성부가 차량과 무관하게 제작되어 부착되어지는 이러한 시스템은 이미 제작되어진 기존 차량에 적용될 수 있는 장점이 있겠으나, 신차에 부착되는 경우에는 그 내구성과 경제성 등에서 불리하여 신규차량 장착에는 적합하지 못하다.In such a system that is mounted as it is without being closely associated with the vehicle, first, the compressor is driven by the power of the vehicle, which has a limitation in the air compression force, may cause overdischarge, and may cause road failure. Compressor motor failure may occur due to voltage imbalance, overvoltage or undervoltage, and economicality and reliability are deteriorated due to deterioration of durability due to brush wear of DC motor. Such a system, in which all components are manufactured and attached regardless of a vehicle, may be applied to an existing vehicle that is already manufactured, but when it is attached to a new vehicle, it is disadvantageous in its durability and economy, and thus is not suitable for installing a new vehicle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 자동차의 실내공간에 깨끗하게 정화된 공기를 제공하여 운전자는 물론 승객에게 쾌적한 환경을 제공하도록 한 차량용 산소공급장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide an oxygen supply device for a vehicle to provide a clean environment to the driver as well as passengers by providing clean air to the interior space of the vehicle, the object is .
또한, 자동차와 분리된 하나의 독립적인 시스템이 아닌 기존의 자동차에 설치되어 있는 에어컨과 그 기능이 결합되거나 미리 설치된 제동장치, 에어완충장치 등의 제어에 사용되는 공기압축기, 공기공급장치, 수분필터, 공기건조기, 에터필터등을 그대로 사용하여 그 제작 단가를 줄이고 기존의 검증된 차량에 설치된 시스템을 사용함으로써 내구성을 보장받는 등 종래의 차량 시스템과 유기적으로 결합된 산소발생기능을 갖는 공기 공급장치를 구현하는 데에 그 목적이 있다.In addition, air compressors, air supply devices, and water filters used to control air conditioners installed in existing cars, combined with pre-installed brakes, air buffers, etc., rather than an independent system separate from the car. Air supply system with oxygen generation function organically combined with conventional vehicle systems, such as using air dryers, ether filters, etc. to reduce the manufacturing cost and guarantee durability by using the system installed in the existing proven vehicle. The purpose is to implement it.
본 발명의 또 다른 목적은 차량 내부의 공기를 오염되지 않은 상태로 정화시키고 차량의 내부를 최적의 산소량이 배합된 공기로 유지하도록 하는 자동조절장치를 구현하는 데에 있어서, 종래의 공조 컨트롤러와 그 기능을 결합하여 경제적인 장치를 구현하는 데에 그 목적이 있다.It is still another object of the present invention to implement a conventional air conditioner controller and an automatic regulating device for purifying the air inside the vehicle to be unpolluted and maintaining the inside of the vehicle as the air having the optimal amount of oxygen. Its purpose is to combine the functions to create an economical device.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 산소공급장치를 나타낸 블록도이고,1 is a block diagram showing an oxygen supply device for a vehicle according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 에어컨을 나타낸 설명도이고,2 is an explanatory diagram showing an air conditioner according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 차량용 산소공급장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이고,3 is a block diagram showing another embodiment of the oxygen supply device for a vehicle according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 엔진으로부터의 동력전달과정을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a power transmission process from the engine according to the present invention.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1, 21 ; 공기정화기3, 23 ; 공기압축기1, 21; Air purifiers 3, 23; Air compressor
5, 25 ; 산소분리기6, 26 ; 에어컨5, 25; Oxygen separators 6, 26; air conditioner
7, 27 ; 산소센서9, 29 ; 솔레노이드밸브(벤트모듈)7, 27; Oxygen sensor 9, 29; Solenoid Valve (Vent Module)
10, 30 ; 컨트롤러11 ; 에어컨케이스10, 30; Controller 11; Air conditioner case
13 ; 산소저장탱크15 ; 에어컨컨트롤러13; Oxygen storage tank 15; Air Conditioning Controller
16 ; 증발기17 ; 송풍팬16; Evaporator 17; Blower fan
24 ; 압력조절기28 ; 자동차에어탱크24; Pressure regulators 28; Automotive Air Tank
31 ; 엔진크랭크 풀리33 ; 공기압축기 컴프레셔 풀리31; Engine crank pulley 33; Air Compressor Pulley
35 ; 라디에이터 팬 풀리37 ; 에어컨 컴프레셔 풀리35; Radiator fan pulley 37; Air conditioning compressor pulley
상기 목적은, 본 발명에 따라, 대기 중의 공기를 흡입하여 이물질을 제거하는 공기정화기와, 상기 정화된 공기를 일정한 비율의 고압으로 압축시키는 공기압축기와, 에어컨 내에 일체형으로 설치되며, 상기 공기압축기에 의한 고압의 압축공기를 질소로부터 분리시키는 산소분리기와, 자동차의 실내 공기로부터 산소비율을 감지하는 산소센서와, 상기 에어컨의 증발기에 위치하며, 상기 산소분리기에 의한 산소가 상기 자동차의 실내로 공급되고 차단되도록 조절하는 솔레노이드밸브와, 시스템 전체의 동작을 위해 제어하며, 상기 산소센서의 산소비율을 인지하여 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 차량용 산소공급장치에 의해 달성된다.According to the present invention, an air purifier for removing foreign matter by inhaling air in the atmosphere, an air compressor for compressing the purified air to a high pressure of a predetermined ratio, and integrally installed in the air conditioner, An oxygen separator for separating high-pressure compressed air from nitrogen, an oxygen sensor for detecting an oxygen ratio from the indoor air of the vehicle, and an evaporator of the air conditioner, and oxygen from the oxygen separator is supplied to the interior of the vehicle. It is achieved by a vehicle oxygen supply device that includes a solenoid valve to be controlled to shut off, and a controller for controlling the operation of the entire system, the controller to control the solenoid valve by recognizing the oxygen ratio of the oxygen sensor.
여기서, 상기 산소분리기는 상기 에어컨 내에 위치하며, 고압의 공기로부터 제오라이트 등의 흡착제를 사용하여 질소만을 흡착시켜 60%이상의 고순도의 산소를 얻는 PSA방식이나, 상기와는 상대적인 저압의 공기로 30%이상의 산소강화공기를 얻는 폴리머를 사용하는 방법 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the oxygen separator is located in the air conditioner, the PSA method of obtaining high purity oxygen of 60% or more by adsorbing only nitrogen using an adsorbent such as zeolite from high-pressure air, but 30% or more of air with low pressure relative to the above. It is preferable to use at least one of the methods of using a polymer for obtaining oxygen-enhanced air.
또한, 상기 산소분리기와 상기 솔레노이드 밸브 사이에는 정화된 압축산소를 일정한 비율로 저장하는 산소저장탱크가 마련되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that an oxygen storage tank is provided between the oxygen separator and the solenoid valve to store the purified compressed oxygen at a constant ratio.
그리고, 상기 공기정화기는 에어필터를 반드시 포함하며, 그 외에 전기집진기, 활성탄 그리고 음이온 발생기 중 어느 하나로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 에어컨에 이미 설치되어 있는 공기정화기를 사용하는 것이 바람직하다. 차량에 사용되는 공기건조기에 상기 공기압축기를 통과한 압축공기를 지나가게 함으로써 수분을 제거하는 것이 바람직하다. 폴리머 등의 분리막을 사용하여 산소를 분리하는 경우에는 수분이 모이는 것이 문제가 될 수 있으므로, 반드시 공기건조기를 통과하게 하는 것이 바람직하다.In addition, the air purifier necessarily includes an air filter, and is preferably composed of any one of an electrostatic precipitator, activated carbon, and an anion generator. It is also preferable to use an air purifier already installed in the air conditioner. It is preferable to remove moisture by passing the compressed air passed through the air compressor to the air dryer used in the vehicle. When oxygen is separated using a separation membrane such as a polymer, it may be a problem to collect moisture, so it is preferable to pass the air dryer.
상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 구동력을 발생하는 엔진을 구비한 차량용 산소공급장치에 있어서, 별도로 설치되거나 에어컨 내에 설치된, 대기 중의 공기를 흡입하여 이 물질을 제거하는 공기정화기와, 상기 엔진에 설치된 상기 정화된 공기를 일정한 비율의 고압으로 압축시키는 공기압축기와, 차량에 설치되어 있는 공기건조기와, 에어컨 내에 일체형으로 설치되며, 상기 공기압축기에 의한 고압의 압축공기를 질소로부터 분리시키는 산소분리기와, 자동차의 에어탱크의 압력을 맞추기 위하여 고압의 압축공기에 의하여 상기 산소분리기에 부하가 걸리면 상기 압축공기를 바이패스시키는 압력조절기와, 자동차의 실내 공기로부터 산소비율을 감지하는 산소센서와, 상기 에어컨의 증발기에 위치하며, 상기 산소분리기에 의한 산소가 상기 자동차의 실내로 공급되고 차단되도록 조절하는 솔레노이드밸브와,시스템 전체의 동작을 위해 제어하며, 상기 산소센서의 산소비율을 인지하여 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 공조장치 일체형 컨트롤러를 포함하는 차량용 산소공급장치에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle oxygen supply device having an engine for generating a driving force, the air purifier for removing the substance by inhaling air in the atmosphere, which is installed separately or installed in an air conditioner, An air compressor for compressing the purified air installed in the engine to a high pressure at a constant ratio, an air dryer installed in the vehicle, and an oxygen unit that is integrally installed in the air conditioner and that separates the high pressure compressed air by the air compressor from nitrogen. A separator, a pressure regulator for bypassing the compressed air when a load is applied to the oxygen separator by high pressure compressed air to match the pressure of the air tank of the vehicle, an oxygen sensor for detecting an oxygen ratio from the indoor air of the vehicle, Located in the evaporator of the air conditioner, the oxygen by the oxygen separator is In the vehicle oxygen supply device including a solenoid valve to be controlled to be supplied to the interior of the vehicle and shut off, and an air conditioner integrated controller for controlling the solenoid valve by controlling for operation of the entire system and recognizing the oxygen ratio of the oxygen sensor. Is achieved.
산소분리기를 통과하여 산소가 분리된 나머지 공기를 차량의 에어탱크로 보내기 위해 공기압축기에서 발생된 압축공기는 압력조절기를 통과한 후 상기 조절기에 의하여 일정한 압력차를 유지하게 된다. 압력조절기의 기본적인 동작은, 차량의 공기압축기에서 나온 압축공기의 압력과 압력조절기 후단에 연결된 에어탱크의 압력 차이가 규정값 이하가 되면(즉, 에어탱크의 공기압력이 규정값이 되면) 공기압축기는 더 이상 공기압축을 수행하지 않을 것이므로, 저장된 산소탱크의 산소를 소모하다가 산소탱크의 압력이 일정값 아래로 떨어지면, 압력조절기는 압축공기를 외부로 배출하여(차량의 에어라인에는 규정압력이 존재하여 압축공기는 필요 없는 상태) 다시 산소를 생산하여 산소탱크에 저장하게 된다. 이 경우에는 산소가 분리된 나머지 공기는 차량의 에어탱크로 공급되지 않으며 외부로 배출된다.Compressed air generated in the air compressor to pass the oxygen separator through the oxygen separator to the air tank of the vehicle to maintain a constant pressure difference by the regulator after passing through the pressure regulator. The basic operation of the pressure regulator is that if the pressure difference between the pressure of the compressed air from the vehicle's air compressor and the pressure of the air tank connected to the rear end of the pressure regulator is less than the specified value (that is, the air pressure of the air tank becomes the specified value), the air compressor Will no longer perform air compression, so when the oxygen tank pressure drops below a certain value while the oxygen tank consumes oxygen, the pressure regulator discharges compressed air to the outside (there is a specified pressure in the vehicle's air line). Compressed air is produced again and stored in the oxygen tank. In this case, the remaining air from which oxygen is separated is not supplied to the vehicle's air tank and is discharged to the outside.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 산소공급장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 차량용 산소공급장치를 나타낸 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어컨 일체형 산소공급장치의 실시예를 나타낸 설명도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 산소공급장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 엔진으로부터의 동력전달과정을 나타낸 단면도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a vehicle oxygen supply apparatus according to the present invention. 1 is a schematic block diagram showing an oxygen supply device for a vehicle according to the present invention, Figure 2 is an explanatory view showing an embodiment of the air conditioner integrated oxygen supply device according to the present invention, Figure 3 is a vehicle oxygen supply according to the present invention 4 is a block diagram showing another embodiment of the apparatus, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a power transmission process from an engine according to the present invention.
본 산소공급장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 차량 내에 설치되어실내의 공기를 정화하는 것은 물론 산소비율을 향상시키는 것으로서, 대기 중의 공기를 흡입하여 미세 먼지 및 중금속 등을 포함한 각종 이 물질을 제거하는 공기정화기(1)와, 상기 정화된 공기를 일정한 비율의 고압으로 압축시키는 공기압축기(3)와, 자동차의 에어컨(6) 내에 일체형으로 설치되며, 상기 공기압축기(3)에 의한 고압의 압축공기로부터 질소를 분리시켜 고순도의 산소를 발생시키는 산소분리기(5)와, 자동차의 실내 공기로부터 산소비율을 감지하는 산소센서(7)와, 상기 에어컨(6)의 증발기에 위치하며, 상기 산소분리기(5)에 의한 산소가 상기 자동차의 실내로 공급되고 차단되도록 조절하는 솔레노이드밸브(9)와, 시스템 전체의 동작을 위해 제어하며, 상기 산소센서(7)의 산소비율을 인지하고 상기 솔레노이드밸브(9)를 제어하여 상기 자동차의 실내에 공기 중 산소함량을 최적으로 조절하는 컨트롤러(10)를 가지고 있다. 이 때, 상기 공기정화기(1)는 기본적으로 에어필터로 구성되며, 필요에 따라 전기집진기, 활성탄 그리고 음이온 발생기 등을 추가하여 구성된다. 이러한 공기정화기(1)는 종래에 이미 설치된 차량용 에어컨의 공기정화기를 그대로 사용할 수 있다. 상기 공기압축기(3)는 그 구동원이 별도의 전원에 있는 것이 아니라 엔진의 동력을 사용하여 구동되게 된다.As shown in FIG. 1, the oxygen supply device is installed in a vehicle of an automobile to purify the air in the room as well as to improve the oxygen ratio. The oxygen supply device inhales the air in the air and contains various dusts including fine dust and heavy metals. The air purifier (1) for removing the air, the air compressor (3) for compressing the purified air at a high pressure of a certain ratio, and integrally installed in the air conditioner (6) of the vehicle, the high pressure by the air compressor (3) Oxygen separator (5) for generating high purity oxygen by separating nitrogen from the compressed air of the oxygen, oxygen sensor (7) for detecting the oxygen ratio from the indoor air of the vehicle, and located in the evaporator of the air conditioner (6), The solenoid valve 9 for adjusting the oxygen by the oxygen separator 5 is supplied to the interior of the vehicle and shut off, and controls for operation of the entire system, and the oxygen sensor ( Recognizing the oxygen ratio of 7) and controlling the solenoid valve (9) has a controller 10 for optimally adjusting the oxygen content of the air in the interior of the vehicle. At this time, the air purifier (1) is basically composed of an air filter, it is configured by adding an electrostatic precipitator, activated carbon and anion generator as necessary. The air purifier 1 can be used as it is, the air purifier of a vehicle air conditioner already installed in the prior art. The air compressor (3) is driven by the power of the engine, the drive source is not in a separate power source.
상기 산소분리기(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 에어컨 케이스(11) 내에 일체형으로 설치되어 있으며, 고압의 공기로부터 제오라이트 등의 흡착제를 사용하여 질소를 흡착시켜 60%이상의 고순도의 산소를 얻는 장치나, 상대적인 저압의 공기로 폴리머 등을 사용하여 30%이상의 산소강화공기를 얻는 장치 중 적어도 어느 하나로 구성되어 있다. 또한, 상기 산소분리기(5)와 상기 솔레노이드밸브(9)(또는벤트모듈) 사이에는 정화된 압축산소를 일정한 비율로 저장하는 산소저장탱크(13)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 솔레노이드밸브(9)는 산소공급노즐(14)이 마련되어 있으며, 공조장치 컨트롤러(15)에 의해 동작된다.As shown in FIG. 2, the oxygen separator 5 is integrally installed in the air conditioner case 11 and absorbs nitrogen with high purity of 60% or more by adsorbing nitrogen using an adsorbent such as zeolite from high pressure air. At least one of the apparatus for obtaining and the apparatus for obtaining oxygen-enhanced air of 30% or more by using a polymer or the like with relatively low pressure air. In addition, an oxygen storage tank 13 is provided between the oxygen separator 5 and the solenoid valve 9 (or the vent module) to store the purified compressed oxygen at a constant ratio. Here, the solenoid valve 9 is provided with an oxygen supply nozzle 14, and is operated by the air conditioner controller 15.
한편, 공기압축기(3) 후단에 차량 내에 공기건조기(미도시)가 설치되어 있는 경우 압축공기는 공기건조기를 통과하게 되며, 공조장치인 에어컨은 압축기(미도시)와 응축기(미도시)와, 증발기(16)와, 송풍팬(17)으로 구성되어 있어, 송풍팬(17)에 의해서 에어컨과 동시에 작동하여 냉기와 함께 산소가 자동차의 실내에 공급될 수도 있다. 또한, 히터(미도시)를 사용하여 가열된 공기와 함께 산소가 공급되는 것도 가능하다.On the other hand, if an air dryer (not shown) is installed in the vehicle at the rear of the air compressor (3), the compressed air passes through the air dryer, and the air conditioner, which is an air conditioner, includes a compressor (not shown) and a condenser (not shown), It is composed of an evaporator 16 and a blower fan 17 so that the blower fan 17 may operate simultaneously with the air conditioner and oxygen may be supplied to the interior of the vehicle together with the cool air. It is also possible to supply oxygen with air heated using a heater (not shown).
그리고, 본 발명의 다른 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 구동력을 발생하는 엔진(미도시)을 구비하고 있으며, 상기 엔진의 구동력에 의해 대기 중의 공기를 흡입하여 미세먼지 및 중금속 등을 포함한 각종 이물질을 제거하는 공기정화기(21)와, 상기 엔진의 구동력에 의해 상기 정화된 공기를 일정한 비율의 고압으로 압축시키는 공기압축기(23)와, 에어컨 내에 일체형으로 설치되며, 상기 공기압축기(23)에 의한 고압의 압축공기로부터 질소를 분리시켜 60%이상의 고순도의 산소를 발생시키는 산소분리기(25)와, 상기 고압의 압축공기에 의하여 상기 산소분리기(25)에 부하가 걸리면 압축공기가 상기 산소발생기를 통과하여 산소발생작용을 가능하게 해주는 압력조절기(24)와, 자동차의 실내 공기로부터 산소비율을 감지하는 산소센서(27)와, 상기 에어컨(26)의 증발기에 위치하며, 상기 산소분리기(25)에 의한 산소가 상기 자동차의 실내로 공급되고 차단되도록 조절하는 솔레노이드밸브(29)와, 시스템 전체의 동작을 위해 제어하며, 상기 산소센서의 산소비율을 인지하여 상기 솔레노이드밸브(29)를 제어하여 상기 자동차의 실내에 공기 중 산소함량을 최적으로 조절하는 컨트롤러(30)를 가지고 있다. 상기 압력조절기(24)에는 바이패스된 압축공기를 저장하여 필요시 인출하여 사용할 수 있는 자동차에어탱크(28)가 연결되어 있다. 상기 에어탱크(28)로는 산소가 제거된 공기가 동시에 연결될 수 있다. 그 외의 다른 구성요소들은 전술한 내용과 동일하다.In addition, another embodiment of the present invention is provided with an engine (not shown) for generating a driving force, as shown in Figure 3, by inhaling air in the air by the driving force of the engine, including fine dust and heavy metals, etc. An air purifier 21 for removing various foreign matters, an air compressor 23 for compressing the purified air by a high pressure at a constant ratio by the driving force of the engine, and an air compressor 23 are integrally installed in the air conditioner. Oxygen separator 25 for generating high purity oxygen of more than 60% by separating nitrogen from the high-pressure compressed air by the compressed air, and when the load is applied to the oxygen separator 25 by the high-pressure compressed air compressed air is the oxygen generator A pressure regulator 24 for allowing oxygen generation to pass through, an oxygen sensor 27 for detecting an oxygen ratio from the indoor air of the vehicle, and the air conditioner 26. Located in the evaporator of, the solenoid valve 29 for adjusting the oxygen supplied by the oxygen separator 25 is supplied to the interior of the vehicle and shut off, and controls for the operation of the entire system, the oxygen ratio of the oxygen sensor Recognizing and controlling the solenoid valve 29 has a controller 30 for optimally adjusting the oxygen content of the air in the interior of the vehicle. The pressure regulator 24 is connected to the vehicle air tank 28 that can be used to store the compressed air bypassed and withdrawn if necessary. The air from which oxygen is removed may be simultaneously connected to the air tank 28. Other components are the same as described above.
상기 엔진의 구동력에 의하여 차량 각 부분의 에어구동 장치에 고압을 공급하는 공기압축기를 본 장치의 공기압축기로 사용할 수 있으며, 이 경우에는 산소가 어느 정도 제거된 공기가 에어탱크에 공급되므로, 에어구동장치의 부식방지에도 바람직하다. 또한, 공기건조기가 설치되어 있는 경우에 공기압축기를 통과한 압축공기를 공기건조기에 통과시킴으로써 수분으로 인한 문제발생 또한 제거시킬 수 있다.An air compressor for supplying a high pressure to the air driving device of each part of the vehicle by the driving force of the engine can be used as the air compressor of the device, in which case air is removed from the oxygen to some extent, the air driving It is also desirable to prevent corrosion of the device. In addition, when an air dryer is installed, a problem caused by moisture can also be eliminated by passing the compressed air passing through the air compressor through the air dryer.
상기 공기압축기(3)는 엔진에 의하여 구동되는 별도의 압축기로 설치되는 구성예의 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진의 크랭크풀리(31)에 의해서 공기압축기 풀리(33)로 구동되며, 그 밖의 라디에이터팬 풀리(35)와, 에어컨컴프레셔 풀리(37) 등이 같이 구동된다.The air compressor 3 is driven by the air compressor pulley 33 by the crank pulley 31 of the engine, as shown in Figure 4 in the case of the configuration installed as a separate compressor driven by the engine, The other radiator fan pulley 35 and the air conditioner compressor pulley 37 are driven together.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 에어컨 일체형 차량용 산소공급장치는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 우선, 에어컨에 설치된 공기정화기(1,21)에 의하여 외부의 공기가 에어필터, 전기집진기, 활성탄 그리고 음이온 발생기 등에 의해 정화되고, 정화된 공기는 차량의 엔진에 의하여 구동되는 공기압축기(3,23)를 통과하게된다. 이 때, 이러한 공기압축기(3,23)는 에어컨과 일체형으로 구성된 별도의 컴프레서를 이용하거나, 엔진에 직접 구비된 차량의 에어구동 장치를 작동하기 위한 공기압축기(3,23)를 사용한다.In the oxygen supply device for an air conditioner integrated vehicle according to the present invention as described above, first, as shown in FIGS. 1 and 3, external air is supplied to the air filter, the electrostatic precipitator, the activated carbon and the air purifiers 1 and 21 installed in the air conditioner. Purified by an anion generator or the like, the purified air passes through the air compressors 3 and 23 driven by the engine of the vehicle. In this case, the air compressors 3 and 23 use separate compressors integrally formed with the air conditioner, or use air compressors 3 and 23 for operating the air driving device of the vehicle directly provided in the engine.
이와 같이 압축된 공기는 공기건조기를 통과할 수도 있으며, 상술한 바와 같은 동일한 방법으로 산소분리기(5,25)에 의하여 공기로부터 질소가 제거되고, 산소가 분리되어 진다. 이어 발생된 산소강화 공기는 산소저장탱크(13)에 저장되어 솔레노이드밸브(9,29)로 공급하도록 한다.The compressed air may pass through the air dryer, and nitrogen is removed from the air by the oxygen separators 5 and 25 in the same manner as described above, and oxygen is separated. Subsequently, the generated oxygen-enhanced air is stored in the oxygen storage tank 13 to supply the solenoid valves 9 and 29.
그리고, 상기 산소분리기(5, 25)와 병렬로 연결된 압력조절장치(24)는 자동차 에어탱크(28)와 압축공기입력단 사이의 압력을 조절한다. 산소저장탱크(13)에 저장된 공기는 솔레노이드밸브(9,29)에 의해 조절되어, 에어컨 벤트 모듈에 의해 직접 연결되어 팬에 의하여 차내로 직접 공급되어 진다. 산소가 상당히 제거된 공기는 자동차에어탱크(28)에 저장되어지며 자동차의 각 에어구동 장치와 연결되는 에어라인과 연결된다.In addition, the pressure regulator 24 connected in parallel with the oxygen separators 5 and 25 adjusts the pressure between the vehicle air tank 28 and the compressed air input stage. The air stored in the oxygen storage tank 13 is controlled by the solenoid valves 9 and 29, and is directly connected by the air conditioning vent module and supplied directly into the vehicle by the fan. The oxygen-depleted air is stored in the automobile air tank 28 and connected to an air line which is connected to each air driving device of the vehicle.
여기서 컨트롤러(10,30)는 실내에 설치된 산소센서(7,27)로부터 차내의 산소비율을 수신하여 이를 인지하고, 이에 기초하여 차량의 실내의 최적의 산소비율을 형성하도록 조절한다. 사용자 및 생산자가 미리 설정하는 기준산소비율과 실제산소비율을 비교하여 항상 기준산소비율이 유지되도록 상기 솔레노이드밸브(19,29)와 상기 벤트모듈을 제어한다. 이 때, 기준산소비율은 차량에 자동적으로 공급되는 산소강화 공기를 통하여 차량 내부가 대략 산소농도 21~25% 정도로 유지되는 것을 말한다. 상기 컨트롤러(10,30)는 산소공급장치를 위해 별도로 마련되는 것이 아니라, 기존의 공조 컨트롤러(10,30)와 일체형으로 구성된다. 종래의 공조 컨트롤러(10,30)에 단지 산소공급스위치를 부가함으로써 산소만 독립적으로 공급되거나, 냉기나 가열된 공기와 동시에 공급되도록 제어된다.Herein, the controllers 10 and 30 receive the oxygen ratio in the vehicle from the oxygen sensors 7 and 27 installed in the room and recognize the oxygen ratio in the vehicle, and adjust the controller 10 and 30 to form an optimum oxygen ratio in the interior of the vehicle. The solenoid valves 19 and 29 and the vent module are controlled to maintain the reference oxygen ratio at all times by comparing the reference oxygen ratio and the actual oxygen ratio preset by the user and the producer. At this time, the reference oxygen ratio means that the inside of the vehicle is maintained at an oxygen concentration of approximately 21 to 25% through oxygen-enhanced air that is automatically supplied to the vehicle. The controllers 10 and 30 are not provided separately for the oxygen supply device, but are integrated with the existing air conditioning controllers 10 and 30. By adding only an oxygen supply switch to the conventional air conditioning controllers 10 and 30, only oxygen is supplied independently or controlled to be supplied simultaneously with cold air or heated air.
본 발명은 자동차에 실내공간에 깨끗하게 정화된 공기를 제공하여 운전자는 물론 승객에게 쾌적한 환경을 제공하기 때문에 운전자의 졸음으로 인한 사고를 방지하여 안전성을 향상시키고, 승객의 피로도를 경감시켜 보다 편안한 여행을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a comfortable environment to the driver as well as the passenger by providing clean air to the interior space of the car to prevent accidents caused by the drowsiness of the driver to improve safety, reduce the fatigue of the passenger to make a more comfortable journey There is an effect that can be provided.
또한, 차량에 사용되는 압축공기를 사용하여 산소를 발생함으로써 고가의 공기압축기가 필요없고, 압축기에 전원을 사용하지 않음으로써 배터리 수명단축, 과방전, 발전기 수명단축 등이 발생하지 않는 효과가 있다.In addition, by using the compressed air used in the vehicle to generate oxygen, there is no need for an expensive air compressor, and by not using a power supply to the compressor, there is an effect that the battery life, overdischarge, generator life, and the like are not generated.
그리고, 차량 일체형으로 구성된 본 발명은 기존의 장치를 거의 그대로 사용함으로써 경제성은 물론 차량 내의 적은 공간 사용과 무게 감소효과, 내구성 증대를 기대할 수 있으며, 차량의 에어라인에 산소가 감소된 공기를 공급하는 경우에는 부가적인 부식방지의 효과가 있다.In addition, the present invention configured as an integrated vehicle can expect economical efficiency as well as use less space in the vehicle, reduce weight, and increase durability by using the existing apparatus almost as it is, and supply oxygen-reduced air to the airline of the vehicle. In this case, there is an additional corrosion protection effect.
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