KR200334417Y1 - 차량 유리 성애제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전반사를 이용한 차량유리 성애제거장치에 관한 것으로, 유리(100)의 단부 일측에 형성되며 경면처리된 경면처리부(101)와; 상기 경면처리부(101)와 이격형성되고 외부의 전원에 연결되어 발광되는 광원부(110)와; 상기 광원부(110)에서 방사된 방사광을 상기 유리(100)의 경면처리부(101)측으로 안내시켜 경면처리부(101)를 통하여 유리 내부로 입사시키되, 전반사가 일어날 수 있는 임계각 이상으로 입사되도록 안내시키는 광원유도부재(120);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량유리 성애제거 장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 상기 유리의 경면처리부로 입사된 광이 상기 유리의 내부에서 전반사를 일으키면서 광섬유에서와 같은 형상으로 유리 내부를 따라 유동되며 열에너지를 발산시킴에 의해 성애 및 서리를 제거시키는 이점이 있다.

Description

차량 유리 성애제거장치{frost removal device for car window}

본 고안은 차량 유리의 성애 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량유리의 측면에 형성된 미러면을 통하여 광원을 입사시켜 차량유리 내부에서 광을 전반사 유동시킴에 의해, 광에서 발생된 열에너지를 이용하여 성애를 제거시키는차량유리성애장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유리는 겨울철이 되면 내부와 외부의 온도차에 의해 성애가 끼거나 내부에 수분이 응집되는 경우가 발생하게 된다.

특히, 차량 유리의 경우는 성애와 내부 수분에 의해 운전자의 시계를 제한하여 겨울철에 불필요하게 예열을 위해 과하게 공회전을 한다거나 에어컨을 켜서 습기를 제거한다거나 하는 방법을 사용하여 성애 및 내부 습기에 의해 맺히는 수분을 제거해 왔다.

이러한 성애제거장치는 자동차의 경우 투명한 전면 및 측면유리의 경우는 예열된 공조장치를 이용하며, 시야의 제한이 적은 후면유리의 경우 열선의 저항열을 이용한다.

공조장치를 이용한 성애제거장치는 엔진 냉각수 순환 온풍을 외부로 방출하여 전면 및 측면 유리에 설치된 공조분사 유니트로 배출하여 외부성애나 내부수분을 제거하도록 구성된다.

그러나, 상기 종래기술의 경우, 엔진 냉각수 순환 온풍을 방출하여 외부성애나 내부수분을 제거하도록 되어 있는 바, 엔진의 냉각수가 일정온도(Room Temperature) 보다 높아야 성애를 제거 할 수 있고, 이를 위해 겨울철에 불필요하게 예열을 위해 과하게 공회전이 필요하게 되며, 냉각수의 온도를 높이기에 너무 많은 시간이 필요로 한다는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,유리의 측면측으로 광원을 입사시켜, 입사된 광원이 유리내부에서 전반사하는 형태로 진행되면서 열에너지로 변환되면서 유리에 형성된 성애 및 수분을 제거시키는 차량유리 성애 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1 - 본 고안에 따른 전반사 메카니즘을 나타낸 도.

도2 - 차량유리 성애 제거장치의 개략적인 구성을 나타낸 도.

도3 - 유리에서의 광의 전반사 유동형태를 나타낸도.

도4 - 금속코팅층 및 산란스크랫치층이 형성된 유리에서의 광의 유동을 나타낸 개략도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 유리 101 : 경면처리부

110 : 광원부 120 : 광원유도부재

121 : 반사판 122 : 광원유도판

130 : 금속코팅층 140 : 산란스크랫치층

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 유리의 단부 일측에 형성되며 경면처리된 경면처리부와; 상기 경면처리부와 이격형성되고 외부의 전원에 연결되어 발광되는 광원부와; 상기 광원부에서 방사된 방사광을 상기 유리의 경면처리부측으로 안내시켜 경면처리부를 통하여 유리 내부로 입사시키되, 전반사가 일어나는 임계각 이상으로 입사되도록 안내시키는 광원유도부재;를 포함하여 구성되는 차량유리 성애제거 장치.

여기서, 상기 광원유도부재는, 상기 광원부의 외표면을 일부감싸는 형태로 형성된 반사판과; 상기 광원부에서 발생된 광 및 반사판에서 반사된 광을 유리의 경면처리부측으로 안내시키는 광원유도판;으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유리의 내부면에는 금속코팅층이 형성되고, 외부면에는 산란스크랫치층이 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 유리의 경면처리부로 입사된 광이 상기 유리의 내부에서 전반사를 일으키면서 광섬유에서와 같은 형상으로 유리 내부를 따라 유동되며 열에너지를 발산시킴에 의해 성애 및 서리를 제거시키는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 고안에 따른 전반사 메카니즘을 나타낸 도이고, 도2는 차량유리 성애 제거장치의 개략적인 구성을 나타낸 도이고, 도3은 유리에서의 광의 전반사 유동형태를 나타낸도이며, 도4는 금속코팅층 및 산란스크랫치층이 형성된 유리에서의 광의 유동을 나타낸 개략도이다.

본 고안은 광섬유의 이론을 토대로 유리의 측면을 투과한 광에너지가 유리 내부에서 전반사를 하면서 외부로 발산 되지 않고 유리 내부의 구조물, 조성물, 불순물과 작용하면서 열에너지로 바뀌어 성애 및 응집된 수분을 제거하는 구성이다.

먼저, 실시예를 설명하기 전에 본 고안의 이론적 배경이 되는 전반사에 대해서 간단히 설명하기로 한다.

도1에서와 같이, 빛이 다른 매질을 지나가게 되면 굴절을 일으키게 된다. 그러나 두 매질의 종류와 빛의 입사각에 따라 빛이 굴절하지 않고 모두 반사하는 경우가 있는데 이 각도를 임계각(Critical Angle)이라고 한다.

밀도가 낮은 매질에서 밀도가 높은 매질로 빛을 입사시킬 때 점차로 입사각을 증가시키면 특정한 각 이상이 되었을 때 빛이 전반사(Total Internal Reflection)를 일으키게 됨을 볼 수 있는데, 이 때의 각을 임계각 (Critical Angle)이라 한다. 즉, 임계각 보다 큰 입사각으로 빛이 들어오면 빛이 경계부에서 모두 반사를 하게 된다.

광원 s에서 나온 빛이 다양한 입사각을 가지고 공기-유리의 경계면을 통과할 때 a부터 d까지는 굴절을 하게 된다. 하지만 e를 지나게 될 때는 더 이상 굴절을 하지 않고 f부터 g까지는 입사각이 임계각을 넘어서게 되므로 모두 전반사가 일어나게 됨에 착안하여 유리의 측면에서 에너지를 가진 광 등을 조사할 경우 임계각보다 큰 각도를 가지게 광원유도부재을 설치하고 전반사가 일어나게 하면 광 등에서 발생한 에너지는 밀도가 높은 매질 내에서만 전반사 현상을 일으켜 진행하게 된다.

예를 들어 임계각을 구하기 위하여 매질 1에서의 입사각을 임계각으로, 매질 2에서의 굴절각을 90도로 가정하고 굴절의 법칙 (Snell's law)을 적용하여 보면 다음과 같은 식을 생각할 수 있다.

따라서 임계각은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

상대 굴절률이 주어졌을 때의 입사각을 계산한 결과는 공기-유리의 경우 상대 굴절률이 1.50정도 이므로 대략 임계각이 42도 정도임을 알 수 있다.

위의 계산결과를 적용하여 광원 유도판을 이용 42도 보다 큰 각으로 광 등 의 에너지원을 입사시켰을 때 원하는 매질(유리 등)의 내부에서 과이 전반사를 일으키면서 구조물, 조성물, 불순물과 작용하면서 열에너지로 바뀌게 되는데 이 열에너지에 의해서 성애 및 응집된 수분을 제거하게 된다.

본 고안에 따른 차량유리 성애제거장치는 크게 유리(100)의 일측단부에 형성된 경면처리부(101)와, 광원부(110)와, 광원유도부재(120)로 구성된다.

도2에서, 상기 경면처리부(101)는 상기 유리(100)의 단부부분에 형성되는 것으로 유리의 단부부분을 거울면과 같이 매끄럽게 처리한 부분으로 이 부분을 통하여 후술하는 광원부(110)의 광이 유리면 내부로 입사된다.

상기 광원부(110)는 상기 유리(100)의 경면처리부(101)로 부터 소정 이격되어 형성되며, 외부의 전원과 연결되어 빛을 방사하게 되며 방사된 빛이 후술하는 광원유도부재(120)의 안내를 받아 상기 경면처리부(101)를 통하여 유리 내부로 입사된다. 여기서 상기 광원부(110)에는 타이머 또는 온도센서 등을 연결하여 광원의 발광을 제어하게 구성할 수 있다.

상기 광원유도부재(120)는 크게 반사판(121) 및 광원유도판(122)으로 구성된다.

상기 반사판(121)은 상기 광원부(110)의 외부 일부를 감싸는 형태로 형성되어 광원부(110)에서 방사된 빛을 상기 유리(100)에 형성된 경면처리부(101)측으로 반사시킨다.

상기 광원유도판(122)은 상기 광원부(110)와 상기 광원부(110)사이에 프리즘 등의 형태로 형성되어, 상기 광원부(110)에서 방사된 광과 상기 반사판(121)에서 반사된 광을 상기 유리의 경면처리부(101)를 통하여 유리 내부로 입사시키되, 유리와 공기의 경계면측으로 입사되는 입사각이 임계각 이상이 되도록 광을 굴절시켜 입사시키게 된다. 여기서 상기 광원유도판(122)은 프리즘이 아니더라도 광원부(110)에서 발생된 빛을 소정으로 굴절시키는 장치이면 어느것이라도 무방하며 본 고안의 범주에 속한다.

여기서 광원부(110)에서 발산된 유리의 단부(모서리) 처리 방법에 따라 측면부에서 부터의 열에너지 발생과 매질 내부에서의 열에너지 발생 등을 조절 할 수가 있다.

도3에서, 유리(100)의 경면처리부(101)를 제외한 나머지 부분을 경면처리 하고 반사막을 형성하게 되면, 경면처리부(101)를 통하여 입사되고 유리 내부를 유동한 광이 단부부분에서 재반사되어 통상 유리내부에서 열에너지가 발생하게 된다.

경면처리부(101)를 제외한 나머지 부분에 대해 경면처리를 하지않고 일반연마처리를 하게 되면, 경면처리부(101)를 통하여 입사되고 유리 내부를 유동한 광이 단부부분에서 산란되어 단부부분에서 부터 열이 발생하게 된다.

그리고 필요에 따라서는 상기 유리의 내,외표면에 코팅층을 형성시킬 수 있는 바, 도4에서와 같이, 상기 유리의 내부면에는 금속코팅층(131)을 형성시키고, 외부면에는 산란스크랫치층(140)을 형성시키게 되는 바, 상기 광원부(110)에서 방사되어 경면처리부(101)를 통하여 입사된 광은 상기 금속팅층측(130)에서는 전반사를 하게 되고, 산란스크렛치층(140)측에서는 일부가 산란을 하게되는 바, 차량의 외부에서는 내부를 투시하기가 쉽지 않지만 내부에서는 외부를 용이하게 투시 할 수 있게 된다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

광원부(110)에서 방사된 빛은 상기 광원유도판(122)을 통과하면서 굴절되어 상기 경면처리부(101)를 통하여 임계각 이상이 되도록 상기 유리 내부로 입사된다.상기 유리(100) 내부로 입사된 광은 유리와 공기의 경계면에서 전반사되는 과정을 거치면서 유리내부 전체로 유동된다. 이 과정에서 구조물, 조성물, 불순물과 작용하면서 열에너지로 바뀌거나 유리의 단부부분에서 열에너지로 바뀜에 의해 유리에 생긴 성애 및 서리를 단시간 내에 제거하게 된다.

상기의 구성에 의한 본 고안은 상기 유리의 경면처리부로 입사된 광이 상기 유리의 내부에서 전반사를 일으키면서 광섬유에서와 같은 형상으로 유리 내부를 따라 유동되며 열에너지를 발산시킴에 의해 성애 및 서리를 단시간 내에 효율적으로 제거시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 유리(100)의 단부 일측에 형성되며 경면처리된 경면처리부(101)와;

   상기 경면처리부(101)와 이격형성되고 외부의 전원에 연결되어 발광되는 광원부(110)와;

   상기 광원부(110)에서 방사된 방사광을 상기 유리(100)의 경면처리부(101)측으로 안내시켜 경면처리부(101)를 통하여 유리 내부로 입사시키되, 전반사가 일어날 수 있는 임계각 이상으로 입사되도록 안내시키는 광원유도부재(120);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량유리 성애제거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광원유도부재(120)는,

   상기 광원부(110)의 외표면을 일부감싸는 형태로 형성된 반사판(121)과;

   상기 광원부(110)에서 발생된 광 및 반사판(121)에서 반사된 광을 유리의 경면처리부(101)측으로 안내시키는 광원유도판(122);으로 구성됨을 특징으로 하는 차량유리 성애제거장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리(110)의 내부면에는 금속코팅층(130)이 형성되고, 외부면에는 산란스크랫치층(140)이 형성됨을 특징으로 하는 차량유리 성애제거장치.