KR20040094765A - 에어컨디셔닝 팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 자동차의 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템용 팬에 관한 것이며, 상기 팬은 팬 휠(22) 및 상기 팬 휠(22)을 구동하는 모터(24)를 구비한다.

본 발명에 따라 적어도 하나의 이온화 장치(48)가 에어컨디셔닝 시스템에 구성적으로 연결되게 배치된다. 본 발명은 특히 이온화 장치(48)가 에어컨디셔닝 팬 전자 장치(58)에 연결되거나 또는 상기 전자 장치에 통합되는 팬(18)에 관한 것이다.

또한 본 발명은 적어도 하나의 증발기(20), 적어도 하나의 가열 열교환기(heating heat exchanger)(28) 및 적어도 하나의 에어컨디셔닝 팬(18) 및 상기 에어컨디셔닝 팬(18)을 제어하는 전자 회로(58)를 구비한 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템에 관한 것이다.

상기와 같은 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템을 위해, 적어도 하나의 이온 화 장치(48)는 에어컨디셔닝 팬(18)에/또는, 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템의 에어컨디셔닝 팬(18)의 전자 회로(58)에 구성적으로 연결되게 배치된다.

Description

에어컨디셔닝 팬{Climate control system fan}

고급 자동차와 또한 점점 증가하는 추세인 중형 자동차들은 난방 시스템외에도, 일반적으로 그 사이에 에어컨디셔닝 시스템도 갖추고 있다. 상기와 같은 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템은 일반적으로 적어도 하나의 증발기, 적어도 하나의 가열 열교환기 및 에어컨디셔닝 팬을 포함한다. 에어컨디셔닝과 동시에 일어나는 공기의 냉각시 종종 제습(dehumidification)이 일어난다. 이 경우 공기에 있는 습기들은 차가운 표면에서 응축된다. 액상의 응축물이 서서히 전체적으로 방출되는 동안, 소정의 액체막은 상응하는 표면 상에 남아 있는다. 따라서 자동차 에어컨디셔닝 시스템의 증발기는 공급된 공기로부터 일정하게 습도가 침전됨으로 인해, 운반된 공기의 오염물로부터 생긴 진균으로 코팅되며 박테리아가 배양된다. 자동차 정지 상태, 또는 여름 계절 동안 고온으로 인해서 박테리아가 급격히 증가할 수 있다. 이와 같은 박테리아 분해 산물들은 악취를 풍기며 예컨대 자동차 사용자에게알러지와 같은 건강상의 해를 입힌다.

따라서 에어컨디셔닝 시스템 내에 불순물이 유입되는 것을 방지하기 위해 부가적으로 필터가 사용된다. 진균과 박테리아로 인한 피해는 예컨대 독성분이 코팅되거나 열처리를 통해서도 상당 부분 방지될 수 있다. 이와 같은 조치는 침전물 및 이와 동시에 수반되는 악취 발생을 감소시키지만, 이를 완전히 방지할 수는 없으며, 특히 에어컨디셔닝 시스템이 오래되면 더 그러하다. 더욱이 시간이 지나면서 발생하는 응축면의 코팅은 예컨대 증발기와, 유입되어 냉각될 공기 사이의 열전달을 감소시킨다.

DE 199 62 382 A1에는 무엇보다 자동차 분야에서 사용하기 위한 "독특한 냄새를 갖는, 자동화된 산소욕(automatische Sauerstoffdusche mit Duftnote)"이 공지되어 있으며, 여기서 산소와 냄새 물질(scent)은 해당 저장 탱크로부터 나와서 연결 라인을 거쳐 냉각 팬으로 전달되고 냉각 팬은 상기 물질들을 자동차 캐빈 내의 주변 공기들과 섞으므로, 높은 값의 오존 또는 스모그 또는 그 외의 공기 오염 물질로 오염된 호흡 공기는 표준 호흡 공기치로 내려간다.

DE 199 62 382 A1에는, "독특한 냄새를 갖는, 자동화된 산소욕"을 위해 고유의 신선한 공기 팬을 구성하거나, 산소 또는 방향 에센스를 위한 분사 노즐을 에어컨디셔닝 시스템 또는 환기 시스템의 단부, 즉 계기판 뒤의 공기 배출부 앞에 제공하는 것이 제시된다.

DE 199 33 180 A1에는 실내 공기 필터 및 자동차 내에서 사용하기 위해, 공기의 악취를 제거하고 멸균 소독(sterilization)을 위한 장치가 공지되어 있으며,여기서 공기는 유동 방향으로 필터 매체 앞에 배치된 이온화 장치에 의해서, 활성화된 산소 이온 및 오존으로 농축된다. DE 199 33 180 A1에 공지된 장치의 이온화 부품들은 필터 매체에 고정 연결되므로, 필터 매체의 교환시 항상 이온화 부품들까지도 교체되어야 한다.

DE 196 51 403 A1에는 자동차의 캐빈 내의 공기 질을 개선하기 위한 방법 및 장치가 공지되어 있으며, 이 경우 물리적 에어컨디셔닝 장치는, 캐빈 내에 항상 일정한 수의 이온들이 있도록 자동차의 환기 시스템 내에 통합된다. 공기가 오염되고 연기로 채워진 경우 통상적으로 조정된 캐빈 내의 감소된 이온수는 정상적으로 보정된다. DE 196 51 403 A1의 장치에서는 물리적 에어컨디셔닝 장치가 필터와 통합된다.

본 발명의 과제는, 효과는 크지만 구성 용적을 가능한 한 적게 갖는 자동차 에어컨디셔닝 시스템 내에서 악취를 발생시키는 층이 생물학적으로 효력을 갖지 못하게 함으로써 악취 발생을 확실하게 방지, 최소한 분명히 줄어들 수 있게 하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 특히 자동차용 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템을 위한 팬에 관한 것이다. 상기와 같은 팬들은 팬 에어컨디셔닝 상기 팬 에어컨디셔닝 구동하는 전기 모터를 포함하며, 전형적으로 자동차의 에어컨디셔닝 시스템 박스 내에 배치된다.

도 1은 자동차 에어컨디셔닝 시스템의 단순 개략도.

도 2는 에어컨디셔닝 팬 모듈의 개략적 단면도.

도 3은 에어컨디셔닝 팬을 위한 제어 장치의 개략적 평면도.

도 4는 도 3의 에어컨디셔닝 팬-제어 장치의 측면도.

도 5는 에어컨디셔닝 팬과 이온화 장치의 공통의 전자 장치의 블록 회로도.

예컨대 자동차의 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템 내에 필요한 공기 유동을 제공하는 본 발명에 따른 팬은, 팬 휠 및 상기 팬 휠을 구동시키는 모터를 포함한다.

본 발명에 따라 적어도 하나의 이온 발생기 -이하에서는 이온화 장치로 표시-는 에어컨디셔닝 팬에 구성적으로 연결된다. 일반적으로 에어컨디셔닝 시스템 내에서 자동차 에어컨디셔닝 팬의 조립 지점은 공기의 가열 또는 냉각을 위한 열교환기 앞에 있는 신선한 공기-순환 공기-밸브 뒤이다. 이러한 조립 지점은 바람직하게는 이온화 장치에도 적합한데, 상기 장치의 화학적 활성 이온들은, 악취를 일으키는 생물학적 물질에 반응해야 한다. 악취를 일으키는 층을 효과적으로 제거 또는 비활성화시키기 위해, 예컨대 에어컨디셔닝 시스템의 증발기의 가능한한 전체 면들은 이온으로 덮혀져야 한다. 이를 위해 이온들은 공급된 신선한 공기 또는 순환 공기와 적절하게 혼합되어야 한다.

모든 공기 분기들이 검출되도록, 이온화 장치 역시 신선한 공기-순환 공기 밸브 뒤, 즉 에어컨디셔닝 시스템의 공기 유동으로 볼 때는 증발기 앞에 배치되어야 한다. 이온화 장치에 대한 상기와 같은 조립 지점은 바람직하게는 이온화 장치가 에어컨디셔닝 팬 자체에 구성적으로 연결될 때 실현될 수 있다. 더욱이 에어컨디셔닝 팬은 흡인된 공기를 화학적 활성 이온들과 바람직하게 완전히 혼합한다.

다른 청구항에 기재된 조치들을 통해 제 1 항에 제시된 팬의 바람직한 개선예 및 또 다른 실시예가 가능하다.

본 발명에 따른 팬의 특히 바람직한 실시예에서 이온화 장치는 에어컨디셔닝 팬을 작동하기 위한 전자 회로에 구성적으로 연결된다. 에어컨디셔닝 팬 전자 장치는 전자 장치 모듈의 전력 손실을 열 방출하기 위한 냉각 바디에 의해 통상적으로 증발기에 대한 공기 유동에 직접 노출된다. 따라서 에어컨디셔닝 전자 장치는 예컨대 팬 휠 하부에서 바로, 또는 공기 속도가 가장 높은 지점에서 공기 유동에 노출된다.

바람직한 방법으로 이온화 장치는 예컨대 에어컨디셔닝 하우징 전자 장치의 냉각 바디 상에 배치되거나 상기와 같은 냉각 바디 바로 근처에 배치될 수 있다. 냉각 바디는 에어컨디셔닝 팬의 모터 홀더 내에 재차 조립되며, 이 경우 냉각 바디의 냉각 핀은 이온화 장치와 함께, 팬 휠 하부에 위치한다. 이로써 이온화 장치는 에어컨디셔닝 팬 전자 장치의 냉각 바디로부터의 열 방출을 돕는, 스쳐 지나가는 공기에 의해, 배출된 이온들이 휩쓸려 가도록 에어컨디셔닝 팬 전자 장치 내에 통합된다.

특히 바람직한 방법으로 에어컨디셔닝 팬 전자 장치의 냉각 바디 내에 또는 상기 바디 상에 있는 이온화 장치의 구성은, 냉각 바디 구조에서의 공기의 심한 난류로 인해 이온들이 공기 유동 내에서 균일하게 분포되도록 한다.

공기 유동 내에, 상기 반응성 이온의 균일한 분포는 예컨대 증발기의 전체 면을 이온으로 균일하게 덮고 생물학적 층을 효과적으로 비활성화하기 위해서 필요하다.

바람직하게 에어컨디셔닝 팬 전자 장치는 이온화 장치를 작동하기 위한 전체적인 인프라 구조를 제공한다. 따라서 에어컨디셔닝 팬 전자 장치 내에는, 가교 결합, 전류 및 전압 공급부 및 디지털 신호 처리 장치가 제공되므로, 이온화 장치의 제어, 모니터링, 조절 및 진단 장치들은 에어컨디셔닝 팬을 제어하기 위한 전자 장치 장치 내에 기술적으로 단순하게 구성될 수 있다. 따라서 예컨대 에어컨디셔닝 전자 장치가 클록 제어된 경우 이미 제공된 전자 필터는 예컨대 자동차의 보오드 회로망을 이온화 장치의 클록 주파수에 대해서 보호한다.

이로써 예컨대 에어컨디셔닝 팬을 제어하기 위한 전자 장치 구성은 단순하고 바람직한 방법으로, 자동차의 에어컨디셔닝 시스템 내에 악취 발생을 분명히 줄이는 이온화 장치 둘레에서 확장될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 팬의 바람직한 실시예 내에서 이온화 장치는 그 전자 제어부 및 에어컨디셔닝 팬 전자 장치와 함께 공통의 하우징 내에 장치될 수 있다. 전자 방해 효과를 방지하기 위해, 분리된 그러나 서로 연결된 하우징들 또는 하우징 부분들 내에 2 개의 전자 장치 부분들이 배치된 구성도 물론 고려할 수 있다.

특히 응축된 물과의 상호 작용에 의해, 생물학적 활성 물질을 줄이기 위해서는 산소 이온, 특히 오존이 적합하다.

하나의 이온화 장치가 구성적으로 연결되어 통합된, 본 발명에 따른 팬에 의해 바람직하게는 자동차용 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템이 실현될 수 있으며 상기 시스템은 자동차 실내의 악취 발생을 분명히 줄인다.

상기 이온화 장치가 에어컨디셔닝 팬 전자 장치와 본 발명에 따라 통합됨으로써 바람직하게는 상기 시스템을 위한 구성 공간, 무게 및 구성 소자 비용이 절약된다. 본 발명에 따른 팬은 화학적 활성 이온들과 공기를 특히 양호하게 완전 혼합하므로, 이들은 생물학적으로 작용하는 악취 발생 물질의 효력을 상당 부분을 없앨 수 있다. 이온화 장치와 에어컨디셔닝 팬 전자 장치가 동일한 전기 시스템에 속하기 때문에, 부분 시스템들의 데이터들은 공통되므로 단순하게 처리될 수 있다.

도면에는 본 발명에 따른 장치의 실시예가 도시되며 이는 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다. 도면, 상세한 설명 및 청구항들은 많은 특징들을 통합한다. 당업자는 상기 특징들을 개별 파악하거나 또는 의미 있는 또 다른 결합 형태로 통합할 것이다.

도 1은 자동차의 난방 및 에어컨디셔닝 시스템의 원리적인 구성을 도시한다. 에어컨디셔닝 박스의 공기 채널(10)에 의해 신선한 공기 또는 순환 공기가 선택적으로 흡인된다. 공기의 종류를 선택하기 위해서 신선한 공기-순환 공기 밸브(12)가 사용되며 상기 밸브는 자동차 사용자에 의해서 수동으로 작동될 수 있거나 또는 상응하게 자동화된 제어부에 의해서 조정될 수 있다. 신선한 공기-순환 공기 밸브(12)를 통해서 선택된, 신선한 공기 채널(14) 또는 순환 공기 채널(16)로부터의 공기는 팬(18)을 통해 흡인되며 뒤따르는 증발기(20)를 거쳐 제공된다.

자세히 도시되지 않은 냉각 순환계에 연결된 증발기는 팬(18)에 의해 공급된 공기량을 설정된 값으로 냉각시킨다. 에어컨디셔닝과 동반되는 공기의 냉각시, 제습 또한 발생한다. 이 경우 공기에 있던 습기들은 예컨대 증발기의 하우징 표면과 같은 차가운 표면에서 응축된다. 액상의 응축물이 서서히 전체적으로 방출되는 동안 소정의 액체막은 해당 표면에 남아 있는다.

도 1의 실시예에서 단지 개략적으로 도시된 팬(18)은 팬 휠(22), 상기 팬 휠(22)을 구동하는 모터(24) 및, 팬을 제어 및 조절하기 위한 전자 회로를 포함하며 상기 회로는 도 1에서 그 절반은 도시되지 않는다.

화살표 방향(26)으로 공기 채널(10)을 관류하는 공기는 선택적으로 가열 열교환기(28)에 의해 안내될 수 있다. 가열 열교환기(28)를 통해 흐르는, 팬(18)에 의해 공급된 공기량은 가열 밸브(30)에 의해 조정될 수 있다. 상기의 방식으로, 자동차 내부에 도달한 공기의 온도는 차가운 공기 또는 따뜻한 공기 성분이 혼합됨으로써 변할 수 있다.

공기 채널(10)에 공급된 일정량의 공기가 증발기(20)의 차가운 표면에서 응축됨으로써, 증발기(20)의 하우징 상에는 습도가 침전된다. 이 경우 상기의 습도 침전은 공급된 공기로부터의 오염물을 증발기 하우징 상에 적층시킨다. 이런 오염물들은 불쾌한 악취를 발생시키며 경우에 따라서는 건강에 해를 입히므로 방지된다.

도 2는 본 발명에 따른 에어컨디셔닝 팬(18)의 원리적 구성을 도시한다. 공급할 공기는 팬(18)의 중심 개구(32)를 통해서 흡인되고 팬 휠(34)을 통해서 가속화되어 공급된다. 가속화된 공기는 예컨대 팬(18)의 하우징(36) 내에 통합될 수 있는 제어 장치를 통해 편향되며 접선의 개구(48)를 통해 에어컨디셔닝 팬(18)으로부터 빠져나온다. 팬 휠(34)은 도 2에 도시되지 않은 전기 모터의 샤프트(40)에 의해서 구동된다.

상기 에어컨디셔닝 팬(18)은 팬 조절기(42)에 의해서 제어된다. 팬 조절기(42)는 제어 전자 장치 및, 팬 조절기(42)의 파워 전자 장치의 열손실을 방출하기 위한 냉각 핀(44)을 갖는 다양한 냉각 바디(43)를 포함한다. 팬 조절기(42)는 냉각 바디(43)의 냉각 핀(44)이, 팬(18)에 의해 공급된 공기 유동 내로 돌출하도록, 본 발명에 따른 팬(18)의 하우징(36)에 형성된다. 상기의 방식으로 팬 조절기(42)의 전자 장치 모듈은 효과적으로 냉각될 수 있다.

도 2의 실시예에 따라 본 발명에 따른 팬(18)은 팬 조절기(42)를 포함하며, 상기 조절기의 하우징(46)에는 부가적으로 이온화 장치(48)가 장치된다. 이온화 장치(48)는 화살표 방향(50)으로 스쳐가는, 에어컨디셔닝 시스템 내의 공기에 하우징(46)의 개구(52)를 통해 접한다.

도 3은 팬 조절기(42) 및 이온화 장치(48)가 통합된 하우징(46)의 평면도를 도시한다. 이온화 장치(48)용 하우징(46) 내에 제공된 개구(52)는 접촉 방지 및 전자적 적합성(electromagnetic compatibility)을 위해, 보호 격자(54)에 의해 커버된다. 도 4의 팬 조절기(42)의 측면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 마찬가지로 팬 조절기(42)의 하우징(46) 내에 통합된 고전압 발생기(56) 내에서 이온화 장치(48)를 위한 고전압이 발생한다. 도 4에 더 자세히 도시된 바와 같이, 하우징(46)은 한편으로는 에어컨디셔닝 팬(18)의 팬 조절기(42)용 전자 장치(58)를 포함하며 다른 한편으로는 고전압 발생기(56)와 함께 이온화 장치(48)를 포함한다. 이온화 장치(48)가 하우징(46) 내에 통합되거나 팬 조절기(42)의 전자 장치 내에 바로 통합됨으로써 도 2에 도시된 팬 조절기(42)의 바람직한 구성은 이온화 장치를위해서도 바람직하게 사용될 수 있다.

팬 조절기(42)의 조립 지점에 있어서, 냉각을 위해 팬 전력 조절기의 전자 장치 주위로 공기를 유동시키는 것이 중요하다. 하우징(46)의 공기 유동 및 이와 동시에 일어나는 팬 전자 장치의 냉각 바디(43)의 냉각 핀(44)에서의 공기 와류는 이온화 장치로부터 방사된 입자들을 스쳐 지나가는 공기와 잘 혼합하므로, 화학적 활성 이온들은 공기 유동 내에서 전체적으로 균일하게 분포되며 이로써 불순물로 덮힌 난방 및 에어컨디셔닝 시스템의 증발기(20)의 표면도 균일하게 이온화으로 덮힌다.

도 5는 통합된 팬 조절기 및 이온화 전자 장치의 블록 회로도를 도시한다. 에어컨디셔닝 팬(18)용 제어 시스템의 신호 처리 전자 장치(60)는 바람직하게 팬 조절기(42)의 제어 및 조절을 위해서, 또한 이로써 팬의 모터(24)를 위해서 뿐만 아니라 이온화 장치(48)를 위해서도 사용된다. 나머지 자동차 전자 장치에 대한 신호 처리 전자 장치(60)의 접속은 인터페이스(62)를 통해 이루어진다. 상기 인터페이스 또는 연결부(64, 66)들에 의해 이온화 전자 장치(56)와, 에어컨디셔닝 팬을 제어하기 위한 전자 장치(58)는 그 제어 신호를 수신한다. 이 경우 특수한 전자 장치(56 또는 58)는 공지된 방식으로 이온화 장치(48) 또는 에어컨디셔닝 팬 모터(24)를 제어한다.

도 5에 도시된 에어컨디셔닝 팬의 공통의 제어부에는 예컨대 소정의 온도 임계 밖에서 이온화 장치의 제어 및 활성화를 개시하는 또 다른 센서 신호들이 통합될 수 있다. 또한 화학적 센서가 악취 발생을 검출해내서 이온화 장치를 활성화시킬 수도 있다.

이를 위해서는 단지 적합한 센서들과 신호 처리 장치가 필요하며 신호들이 제어부에 커플링되기만 하면 된다.

본 발명에 따른 장치는 도면에 도시된 실시예에만 국한되지 않는다.

특히 본 발명에 따른 장치는 자동차 내에서의 사용에만 제한되지 않는다.

본 발명은 산소 이온의 사용으로만 제한되지 않는다.

본 발명은 또한 생물학적 물질 또는 그 부산물의 비활성화에만 국한되지 않는다. 특히 본 발명에 따른 장치는 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템의 공기의 질을 일반적으로 개선하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 팬 휠(22) 및 상기 팬 휠(22)을 구동하는 모터(24)를 구비한, 자동차용 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템용 팬에 있어서,

   적어도 하나의 이온화 장치(48)는 팬(18)과 구조적으로 연결된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 팬.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이온화 장치(48)는, 이온화 장치(48)로부터 배출된 입자들이 팬(18)에 의해서 움직이는 공기에 동반되도록 팬(18)에 연결되는 것을 특징으로 하는 팬.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이온화 장치(48)는 팬(18)을 작동하기 위한 전자 회로 장치(58)와 구조적으로 연결된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 팬.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 팬(18)을 작동하기 위한 전자 회로 장치(58)와 이온화 장치(48)를 작동하기 위한 회로 장치(56)는 하나의 하우징(46) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 팬.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 이온화 장치(48)는 팬(18)을 작동하기위한 전자 회로 장치(58)의 냉각 바디(43) 상에 또는 상기 냉각 바디(43)에 배치되는 것을 특징으로 하는 팬.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 전자 회로 장치(58, 56)는, 적어도 하나의 냉각 바디(43)가 팬(18)에 의해서 움직이는 공기를 통해 냉각되도록, 팬(18)에 통합되는 것을 특징으로 하는 팬.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온화 장치(48)의 전기 에너지 공급부는 전류 또는 전압 공급부 및/또는, 팬(18)을 작동하기 위한 전자 회로 장치(58)의 디지털 신호 처리부에 연결되는 것을 특징으로 하는 팬.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 회로(58)는 팬(18) 및/또는 이온화 장치(48)를 작동하기 위해 클록 제어되는 것을 특징으로 하는 팬.
9. 적어도 하나의 증발기(20), 적어도 하나의 가열 열교환기(28) 및 적어도 하나의 에어컨디셔닝 팬(18), 그리고 적어도 하나의 에어컨디셔닝 팬(18)을 제어하는 전자 회로 장치(58)를 구비한, 특히 자동차용 난방 및/또는 에어컨디셔닝 시스템에 있어서,

   이온화 장치(48)가 적어도 하나의 에어컨디셔닝 팬(18) 및/또는 전자 회로장치(58)와 구조적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온화 장치(48)는 산소 이온, 특히 오존을 발생시켜 방출하는 것을 특징으로 하는 장치.