KR20050029529A - Vehicle embedded heater unit - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/034—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from an electric heating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers

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Abstract

A heater device for vehicle is provided to promptly generate hot wind even if an engine is sufficiently heated, by using a heater coil heating air by using an extra power source together with a heat exchanger connected with a radiator of an engine. A case(2) is embedded in a vehicle, having an air suction port(3) and an air exhaust port(4). A blower(5) is installed between the air suction port and the air exhaust port for transporting air. A heat exchanger(10) is embedded in the case and is connected with a radiator(15) by a pipe(12). A heater coil(20) is installed adjacent to the air exhaust port of the case and has a Nichrome wire(21) connected with a power source(40).

Description

차량용 히터장치{VEHICLE EMBEDDED HEATER UNIT}Heater device for vehicle {VEHICLE EMBEDDED HEATER UNIT}

본 발명은 차량용 히터장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 냉각수를 이용하는 열교환기와 함께 전원을 이용하는 니크롬선을 갖는 히터코일을 케이스의 내부에 설치하여 특히 동절기에 시동을 켠지 얼마되지 않아서 난방을 할 수 있을 정도로 엔진이 충분히 가열되지 않은 경우에도 히터코일을 사용하여 신속히 난방을 가능하게 한 차량용 히터장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heater device for a vehicle, and more particularly, a heater coil having a nichrome wire using a power source together with a heat exchanger using a cooling water of an engine is installed inside a case to be heated in a short time, especially during winter. The present invention relates to a heater device for a vehicle that enables rapid heating using a heater coil even when the engine is not sufficiently heated.

도 2는 종래의 차량용 히터장치의 구성을 대략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 히터장치(50)는 흡입구(52)와 배기구(53)를 갖는 케이스(51), 송풍기(70) 및 엔진(미도시)의 방열을 위한 라디에이터(80)에 연결된 금속판(61) 및 파이프(62)를 갖는 열교환기(60)로 구성된다. 이러한 차량용 히터장치(50)는 엔진으로부터 라디에이터(80)로 전달된 엔진 냉각수(미도시)의 열을 이용하여 공기를 데우는 방식이었다.2 is a view schematically showing a configuration of a conventional vehicle heater apparatus. As shown in FIG. 2, the conventional vehicle heater apparatus 50 includes a radiator 80 for heat dissipation of a case 51 having an inlet 52 and an exhaust port 53, a blower 70, and an engine (not shown). Heat exchanger 60 having a metal plate 61 and a pipe 62 connected thereto. The vehicle heater 50 is a method of warming air using heat of engine coolant (not shown) transferred from the engine to the radiator 80.

이러한 종래의 히터장치(50)는 난방을 위한 주요한 열원으로 엔진의 냉각수를 이용하는 것이었다. 따라서, 엔진의 방열을 위한 라디에이터(80)에 파이프(62)를 연결하여 열교환기(60)를 설치하고 라디에이터(80)에서 가열된 냉각수를 열교환기(60)로 끌어와서 열교환기(60)의 주위의 공기와 열교환을 하여 주위의 공기를 덥히는 방식이었다.This conventional heater device 50 was to use the cooling water of the engine as the main heat source for heating. Therefore, the heat exchanger 60 is installed by connecting the pipe 62 to the radiator 80 for heat dissipation of the engine, and draws the coolant heated in the radiator 80 to the heat exchanger 60 to heat the heat exchanger 60. It exchanged heat with the surrounding air to heat the surrounding air.

그러나, 이러한 종래의 히터장치(50)는 차량의 엔진의 온도가 충분히 높은 경우에는 문제될 것이 없지만, 차량의 시동을 켠지 얼마되지 않은 경우에는 엔진이 아직 충분히 가열되지 않은 상태이므로 충분한 열을 공급받지 못하여 일정한 시간이 지날때까지 추운 상태에서 운전을 해야 하는 불편함이 있었다.However, such a conventional heater device 50 is not a problem when the temperature of the engine of the vehicle is sufficiently high, but if the engine is turned on for a while, the engine is not yet heated enough to receive sufficient heat. It was uncomfortable to drive in a cold state until a certain time passed.

따라서, 이를 기피하기 위해 운전자는 미리 시동을 켜놓은 상태에서 10분 이상을 엔진을 공회전시키는 경우가 빈번하였고, 그 결과 연료의 낭비는 물론이고 불필요한 엔진의 공회전에 의해 배출되는 배기가스는 공해를 가중시키는 원인이 되기도 하였다.Therefore, in order to avoid this, the driver frequently idles the engine for more than 10 minutes with the engine started in advance. As a result, the exhaust gas emitted by unnecessary engine idle as well as fuel waste increases pollution. It was also a cause.

본 발명은 상기한 종래의 차량용 히터장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 난방을 위해 엔진의 냉각수를 이용하는 열교환기와 함께 별도의 전원을 이용하는 히터코일을 형성하여 엔진이 충분히 가열되지 않은 상태에서도 신속히 온풍을 생성할 수 있는 차량용 히터장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems of the conventional vehicle heater apparatus, an object of the present invention is to form a heater coil using a separate power supply with a heat exchanger using a cooling water of the engine for heating the vehicle engine It is to provide a heater device for a vehicle that can quickly generate warm air even when not sufficiently heated.

상기한 본 발명의 목적은 차량에 내장되며 공기 흡입구와 공기 배출구가 형성된 케이스; 상기 케이스의 상기 공기 흡입구와 상기 공기 배출구 사이에 설치되고 공기를 수송하는 송풍기; 상기 케이스에 내장되며 라디에이터와 파이프로 연결된 열교환기; 및 상기 케이스의 상기 공기배출구에 인접하게 설치되며 전원에 연결되는 니크롬선이 형성된 히터코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above is built in the vehicle and the air inlet and the air outlet is formed; A blower installed between the air inlet and the air outlet of the case to transport air; A heat exchanger embedded in the case and connected to a radiator and a pipe; And a heater coil having a nichrome wire connected to the power supply and installed adjacent to the air outlet of the case, wherein the heater coil is formed.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 히터장치는 차량의 시동을 켰을 때에만 상기 니크롬선에 전원을 공급하도록 제어하는 제어기를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, in order to achieve the above object, it is preferable that the vehicle heater apparatus according to the present invention further comprises a controller for controlling to supply power to the nichrome wire only when the vehicle is turned on.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 제어기는 상기 히터코일에 연결된 전원을 소정시간 이후에는 차단하도록 하는 타이머를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in order to achieve the above object, it is preferable that the controller further comprises a timer to cut off the power connected to the heater coil after a predetermined time.

본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 히터장치의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration of the vehicle heater apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 챠량용 히터장치의 구성을 대략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 히터장치(1)는 대략적으로 공기 흡입구(3)와 공기 배출구(4)가 형성된 케이스(2)와 케이스(2)에 내장되는 송풍기(5), 열교환기(10) 및 히터코일(20)과 각각에 전기적으로 연결되는 제어기(30)로 구성된다.1 is a view schematically showing the configuration of a vehicle heater apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a vehicle heater 1 according to the present invention has a case 2 having an air inlet 3 and an air outlet 4 formed therein and a blower 5 embedded in the case 2. , A heat exchanger 10 and a heater coil 20 and a controller 30 electrically connected to each.

케이스(2)의 공기 흡입구(3)는 외부 공기와 소통하도록 대기에 노출되어 있고, 공기 배출구(4)는 차량의 내부로 온풍을 공급할 수 있도록 차량 내부와 소통되어 있다.The air inlet 3 of the case 2 is exposed to the atmosphere to communicate with the outside air, and the air outlet 4 is in communication with the inside of the vehicle to supply warm air to the inside of the vehicle.

케이스(2)의 공기 흡입구(3)의 내측으로 송풍기(5)가 설치되어 있다. 송풍기(5)는 대기로부터 케이스(2)의 내부로 공기를 흡입시키기 위한 것이며, 차지하는 공간을 적게 하기 위해 횡류팬이 적합하지만 축류팬을 사용하는 것도 가능하다.The blower 5 is provided inside the air inlet 3 of the case 2. The blower 5 is for sucking air from the atmosphere into the case 2, and a transverse fan is suitable to reduce the space to be occupied, but an axial fan may be used.

송풍기(5)의 전방에는 열교환기(10)가 설치된다. 열교환기(10)는 열전달을 위한 금속판(11)과 파이프(12)가 금속판(11)의 전면을 포함하도록 파이프(12)가 굽이쳐서 설치된 것이고, 파이프(12)는 케이스(2)의 외부에 위치하는 엔진(미도시)의 방열을 위한 라디에이터(15)와 연결되어 있다.The heat exchanger 10 is installed in front of the blower 5. The heat exchanger 10 is installed by bending the pipe 12 such that the metal plate 11 and the pipe 12 for heat transfer include the front surface of the metal plate 11, and the pipe 12 is outside the case 2. It is connected to the radiator 15 for heat dissipation of the engine (not shown) located.

히터코일(20)은 발열을 위한 니크롬선(21)으로 구성된 것이며 니크롬선(21)은 전원(40)에 연결되어 있다. 니크롬선(21)은 니켈과 크롬을 합금한 전열선으로 고온의 발열을 위해 사용되며, 전기저항은 같은 면적과 같은 길이로 형성된 구리선에 비해 60배 내지 70배의 값을 갖는다.The heater coil 20 is composed of a nichrome wire 21 for heat generation, the nichrome wire 21 is connected to the power source 40. The nichrome wire 21 is a heating wire made by alloying nickel and chromium and used for high temperature heat generation, and the electrical resistance has a value of 60 to 70 times that of the copper wire formed to the same area and the same length.

제어기(30)는 송풍기(5), 라디에이터(15) 및 히터코일(20)과 연결되어 각각을 제어하며, 특히 시동이 켜졌는지를 감지하여 시동이 켜진것을 조건으로 하여 니크롬선(21)으로 전원(40)을 공급하며, 타이머가 내장되어 있어서 히터코일(20)의 작동 후 일정시간이 지나면, 예를 들면 10분 내지 15분, 니크롬선(21)으로의 전원(40)의 공급을 차단한다. 또한, 제어기(30)는 차량내부에 구비된 히터코일 스위치(32)와 연결되어 있다.The controller 30 is connected to the blower 5, the radiator 15, and the heater coil 20 to control each of them. In particular, the controller 30 detects whether the start is turned on and supplies power to the nichrome wire 21 under the condition that the start is turned on. 40, the timer is built-in, after a predetermined time after the operation of the heater coil 20, for example, 10 minutes to 15 minutes, the supply of power 40 to the nichrome wire 21 is cut off. . In addition, the controller 30 is connected to the heater coil switch 32 provided in the vehicle.

전원(40)은 차량에 구비된 배터리(미도시)를 이용하며 다만 배터리에 직접 연결되지는 않는다. 따라서, 상기한 바와 같이 시동이 켜진것을 제어기(30)가 확인한 경우에만 전원(40)이 공급된다.The power source 40 uses a battery (not shown) provided in the vehicle, but is not directly connected to the battery. Therefore, the power supply 40 is supplied only when the controller 30 confirms that the start-up is turned on as described above.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 히터장치의 동작방법 및 작용, 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method, an operation, and an effect of a vehicle heater apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.

우선, 리모콘(리모콘)을 이용하여 원격시동을 하는 경우를 설명한다. 이미 차량의 히터 스위치(31) 및 히터코일 스위치(32)가 켜진 상태에서 리모콘을 이용하여 원격으로 시동을 켜면 제어기(30)가 이를 감지하여 히터코일(20)로 전원(40)을 공급하며 송풍기(5) 및 열교환기(10)가 작동하고 히터코일(20)이 작동된다. 이에 따라 초기에는 히터코일(20)에 의해 데워진 공기가 차량의 내부로 들여보내지고, 나중에는 열교환기(10)에 의해 데워진 공기가 들여보내진다.First, a case of remote start using a remote controller (remote control) will be described. If the heater switch 31 and the heater coil switch 32 of the vehicle are already turned on by using a remote controller, the controller 30 detects this and supplies the power 40 to the heater coil 20 and blows the blower. 5 and the heat exchanger 10 is operated, the heater coil 20 is operated. Accordingly, the air warmed by the heater coil 20 is first introduced into the vehicle, and the air warmed by the heat exchanger 10 is then introduced.

다음으로, 시동키를 사용하여 수동으로 시동을 하는 경우를 설명한다. 시동키를 사용하여 시동을 켠 후 차안의 히터 스위치(31)와 히터코일 스위치(32)를 켜면 하여 송풍기(5), 열교환기(10) 및 히터코일(20)이 작동한다. 차량으로 더운 공기가 유입되는 과정은 원격시동의 경우와 같다.Next, a case of manually starting using the ignition key will be described. After turning on the engine using the ignition key, the heater switch 31 and the heater coil switch 32 in the car are turned on to operate the blower 5, the heat exchanger 10, and the heater coil 20. The hot air flow into the vehicle is the same as for remote start.

상기한 두 경우 모두에 있어서, 시동을 켠지 대략 10분이 지나면, 엔진이 충분히 가열되어 열교환기(10)만으로도 충분한 열을 공급할 수 있으므로, 타이머가 내장된 제어기(30)가 히터코일(20)로의 전원(40)의 공급을 차단한다.In both of the above cases, approximately 10 minutes after the start-up, the engine is sufficiently heated to supply sufficient heat to the heat exchanger 10 alone, so that the controller 30 with a built-in timer supplies power to the heater coil 20. The supply of 40 is cut off.

제어기(30)가 시동이 켜진 경우에만 히터코일(20)로 전원(40)을 공급하도록 한 것은 시동이 꺼진 상태에서 히터코일(20)이 작동하여 차량의 배터리가 모두 방전되는 것을 방지하기 위함이다.The controller 30 supplies the power supply 40 to the heater coil 20 only when the ignition is turned on to prevent the heater coil 20 from being discharged and the battery of the vehicle being discharged while the ignition is turned off. .

히터코일(20)이 작동된 후 일정시간이 지나면 히터코일(20)로의 전원(40)의 공급이 차단되도록 한 것은, 엔진이 작동된 후 약 10분이 경과하면 엔진의 온도가 충분히 높아져서 라디에이터(15)에 연결된 열교환기(10)만에 의해서도 충분히 공기를 데울 수 있으므로 불필요한 배터리의 소모를 피하기 위한 것이다.After a certain time after the operation of the heater coil 20, the supply of the power 40 to the heater coil 20 is cut off. After about 10 minutes after the engine is operated, the temperature of the engine is sufficiently high so that the radiator 15 Only by the heat exchanger (10) connected to the heat can be enough to avoid unnecessary battery consumption.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 히터코일 스위치를 수동으로 하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 원격에서 조작이 가능한 리모콘 방식을 함께 적용하는 것도 가능하다.In the preferred embodiment of the present invention, the heater coil switch is made manually, but the present invention is not limited thereto, and it is also possible to apply a remote control method that can be remotely operated.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 타이머가 제어기에 포함되는 구성을 채택하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 타이머와 제어기를 분리하여 별도의 구성으로 하는 것도 가능하다.In the preferred embodiment of the present invention, the timer is adopted to include the controller, but the present invention is not limited thereto, and the timer and the controller may be separated from each other.

본 발명의 차량용 히터장치의 타이머는 별도로 구성된 것을 채택하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 차량의 뒷 유리의 서리제거용 열선을 제어하는 타이머를 동시에 이용하도록 구성하는 것도 가능하다.Although the timer of the vehicle heater apparatus of the present invention adopts a separate configuration, the present invention is not limited thereto, and the timer may be configured to simultaneously use a timer for controlling a heating wire for defrosting the rear glass of the vehicle.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 히터장치에 따르면 엔진의 라디에이터에 연결된 열교환기와 함께 별도의 전원을 이용하여 공기를 데우는 히터코일에 의하여 온풍을 생성할 수 있으므로 추운 겨울에 엔진이 충분히 가열되지 않은 상태에서도 신속히 난방을 할 수 있는 효과가 있다.According to the heater device for a vehicle according to the preferred embodiment of the present invention having the above-described configuration, the engine may be cold in winter because it may generate warm air by a heater coil that heats air by using a separate power source together with a heat exchanger connected to the radiator of the engine. There is an effect that can be quickly heated even if not heated enough.

따라서, 차량에 탑승하기 전에 차량 내부의 공기를 덥히기 위해 엔진을 공회전시킬 필요가 없으므로 연료의 절감은 물론이고 배기가스의 배출을 감소시킬 수 있어서 대기환경에도 친화적인 장점이 있다.Therefore, it is not necessary to idle the engine to warm the air inside the vehicle before boarding the vehicle, so it is possible to reduce the emission of the exhaust gas as well as the fuel, which is friendly to the atmospheric environment.

본 발명에 따른 차량용 히터장치의 히터코일은 차량의 시동이 켜져있을 경우에만 전원이 공급되도록 제어되므로, 시동이 꺼져 있을 때에도 히터코일이 작동한 결과 배터리가 모두 방전되어 시동을 걸 수 없게 되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Since the heater coil of the vehicle heater apparatus according to the present invention is controlled to supply power only when the vehicle is turned on, the heater coil operates even when the vehicle is turned off, thereby preventing the battery from being discharged as a result of starting the heater coil. It can work.

또한, 본 발명에 따른 차량용 히터장치의 제어기는 작동을 시작한 후 일정시간이 지나면 히터코일로의 전원의 공급이 차단되도록 하는 타이머를 포함하고 있으므로, 엔진이 충분히 가열된 이후에는 히터코일의 작동이 중지되고 열교환기에 의해 차량의 난방이 수행되므로 배터리에 최소한의 부담만을 주게 되어 효과적이다.In addition, the controller of the vehicle heater apparatus according to the present invention includes a timer to stop the supply of power to the heater coil after a certain time after starting the operation, the heater coil is stopped after the engine is sufficiently heated. And the heating of the vehicle is performed by the heat exchanger is effective to give a minimum burden on the battery.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 챠량용 히터장치의 구성을 대략적으로 나타낸 도면이고,1 is a view schematically showing the configuration of a vehicle heater apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 종래의 차량용 히터장치의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of a conventional vehicle heater apparatus.

* 주요 도면 부호의 설명 *Explanation of the Main References

1: 차량용 히터장치 2: 케이스1: car heater 2: case

3: 공기 흡입구 4: 공기 배출구3: air inlet 4: air outlet

5: 송풍기 10: 열교환기5: blower 10: heat exchanger

11: 금속판 12: 파이프11: metal plate 12: pipe

15: 라디에이터 20: 히터코일15: radiator 20: heater coil

21: 니크롬선 30: 제어기21: nichrome wire 30: controller

40: 전원40: power

Claims (3)

차량에 내장되며 공기 흡입구(3)와 공기 배출구(4)가 형성된 케이스(2);A case 2 embedded in the vehicle and having an air inlet 3 and an air outlet 4 formed therein; 상기 케이스(2)의 상기 공기 흡입구(3)와 상기 공기 배출구(4) 사이에 설치되고 공기를 수송하는 송풍기(5);A blower (5) installed between the air inlet (3) and the air outlet (4) of the case (2) for transporting air; 상기 케이스(2)에 내장되며 라디에이터(15)와 파이프(12)로 연결된 열교환기(10); 및A heat exchanger (10) embedded in the case (2) and connected by a radiator (15) and a pipe (12); And 상기 케이스(2)의 상기 공기 배출구(4)에 인접하게 설치되며 전원(40)에 연결되는 니크롬선(21)이 형성된 히터코일(20)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터장치.The heater device for a vehicle, characterized in that it comprises a heater coil (20) is provided adjacent to the air outlet (4) of the case (2) and the nichrome wire 21 is connected to the power source (40). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 차량의 시동을 켰을 때에만 상기 니크롬선(21)에 전원(40)을 공급하도록 제어하는 제어기(30)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터장치.The heater device for a vehicle, characterized in that it further comprises a controller (30) for controlling to supply the power (40) to the nichrome wire (21) only when the vehicle is turned on. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제어기(30)는 소정시간 이후에는 상기 히터코일(20)로의 상기 전원(40)의 공급을 차단하기 위해 타이머를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터장치.The controller 30 further comprises a timer for interrupting the supply of the power supply 40 to the heater coil 20 after a predetermined time.
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