KR20070068232A - 자동차 유리의 김 서림 및 성에 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 유리의 성에를 제거하기 위한 장치로, 자동차의 앞 유리를 속이 빈 이중유리로 만들어 이 내부 공기의 습도는 낮추고 포화 수증기압은 높여 상대습도를 낮추고 온도를 높여 성에가 생기지 않도록 하는 장치이다. 현재 단판으로 되어 있는 자동차의 유리를 속이 빈 직육면체로 만들어 이 내부에 도풍관으로 부터의 건조하고 따뜻한 공기를 넣을 수 있도록 하며, 실내/실외 의 온도/습도를 파악해 성에가 생길 수 있는 상황이 되면 자동으로 건조기, 방열기를 통과해 건조하고 따뜻해진 공기를 유리 사이의 빈 공간으로 밀어 넣어 성에를 제거하도록 하며, 겨울철 눈이 내려 유리 위에서 얼어붙은 경우 가열선을 작동시켜 유리위에 붙은 얼음을 효과적으로 녹일 수 있도록 발명한 장치에 관한 것이다.

유리의 성에, 이슬, 얼음 제거 장치

Description

자동차 유리의 성에, 얼음 제거 장치{equipments for defrosting a glass of a car}

도1은 본 발명의 성에 제거 장치가 자동차에 설치된 상태를 나타낸 예시도

도2는 본 발명인 성에 제거 장치의 구성도

도3은 본 발명 중 이중 유리 부분의 실시예를 도시한 사시도

도4는 본 발명 중 이중 유리 부분의 실시예를 도시한 측면도

도5는 가열기, 제습기를 작동시키는 컨트롤러의 논리 흐름도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 앞 외부 유리 , 11 : 앞 내부 유리 , 12 : 10과11 사이의 공간 , 13 : 내부 유리 지지대

20 : 튜브 , 21 : 도풍관

30 : 제습기 , 31 : 물 배출구

40 : 가열기 , 41 : 가열선 , 42 : 방열기 , 43 : 방열기 케이스

50 : 압력 조절용 구멍

60 : 핸들 , 61 : A필러 , 62 : 자동차 지붕 , 63 : 자동차 천정 내장재 , 64 : 본네트

70 : 외부 유리 받침 , 71 : 가열선 전원 연결 구멍 , 72 : 반원모양의 홈( 가열선 배열 위해)

80 : 대시보드 , 81 : 공기 배출구 , 82 : 공기 흡입구

83 : 내부유리 하단부 접합면 , 84 : 외부유리 하단부 접합면

90 : 온도 측정 센서(실내) , 91 : 습도 측정 센서(실내)

92 : 온도 측정 센서(실외) , 93 : 습도 측정 센서(실외)

94 : 온도 측정 센서(이중 유리 사이) , 95 : 습도 측정 센서(이중 유리 사이)

100 : 컨트롤러

110 : 데이터 선

120 : 공기순환 방향

추운 날, 습기가 많은 날 자동차 유리에 이슬이 맺히는데 이때의 온도를 이슬점이라 하며, 유리 표면의 온도에서 대기의 수증기압이 포화수증기압과 같아진 시점으로 상대습도(현재 대기중에 포함되어 있는 수증기의 양과 그 온도에서의 포화 수증기와의 비)가 100%로 되는 시점이다. 따라서 상대습도를 낮추면 이슬이 맺히지 않으며, 상대습도는 대기의 수증기압을 포화수증기압 보다 현저히 낮추거나 포화 수증기압을 높이면 낮아진다. 포화수증기압은 온도에 비례 하므로 결과적으로 유리 표면의 온도를 높여 포화수증기압을 높이고 습기를 제거해 수증기압을 낮추면 상대습도가 낮아져 실내 유리에 성에가 끼지 않는다.

따라서 운전자는 성에가 끼게 되면 디프로스터를 틀어 앞유리의 온도를 높이고 창문을 열어 인체에서 나오는 습기를 제거하거나 에어컨을 틀어 실내온도를 낮춤으로서 실내와 앞유리와의 온도차이를 줄여 유리에 성에가 적게 생기도록 한다. 하지만 이런 방법은 실내 온도와 습기에 영향을 주어 쾌적함을 해치고, 성에로 시야가 좁아진 상태에서 운전자가 버튼을 찾아 조작을 해야 하므로 성에가 운전하는데 상당한 불안요소로 작용할 수 있다.

기존엔 자동차 엔진과 라디에이터에 배관접속된 온수순환관과 온수환류관 사이에 설치된 방열기에 의해 가열된 공기가 도풍관을 거쳐 앞유리 밑에 설치된 디프로스터를 통해 유리에 뿌려지는 구조로, 성에가 생기면 사용자가 버튼을 조작해 방열기에 의해 가열된 공기로 성에를 제거 하게 하는데 이는 자동차 실내 온도에도 영향을 주므로 온도 조절과 습도 조절에 한계가 있다.

이에 본 발명의 특징은 현재 단판으로 되어 있는 앞 유리와 측면 유리를 속이 비고 비교적 밀폐된 이중 구조로 만들어 이 이중유리 사이(12)의 온도와 습도를 조절하여 실내에 영향을 미치지 않도록 하며, 현재 사용하는 자동차 제조 자동화 시스템(앞 유리 부착 부분)을 그대로 사용해 조립 할 수 있도록 하고 최대한 단순하게 설계해 고장을 줄이도록 한 것 이며, 본 발명의 목적은 실내외의 온도와 습도 이중유리 사이(12)의 온도와 습도를 체크해 성에가 낄 수 있는 환경에 근접하게 되면 자동으로 이중유리 사이(12)의 온도와 습도를 조절함으로써 유리의 성에를 제거 해 운전자가 더 이상 유리에 성에가 끼는 것을 신경 쓰지 않도록 한데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 컨트롤러(100)에서 실외 온도/습기 센서(92, 93), 유리 사이 온도/습기 센서(94, 95), 실내 온도/습기 센서(90, 91)의 값을 주기적으로 읽어 성에가 생길 수 있는 환경이 되면 앞 외부 유리(10)와 앞 내부 유리(11)에 성에가 생기지 않도록 상황에 따라 가열기(40), 제습기(30), 방열기(42)를 선택적으로 작동시켜 이중유리 사이(12)의 공기를 건조하고 뜨겁게 만들도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 유리 성에 제거 장치인 것이다

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 실내 온도 측정 센서(90), 실내 습도 측정 센서(91), 실외 온도 측정 센서(92), 실외 습도 측정 센서(93), 이중 유리 사이의 온도 측정 센서(94), 이중 유리 사이의 습도 측정 센서(95)를 체크해서 유리에 성에가 생길 가능성이 높아지면 이중 유리 사이의 공간(12)에 건조하고 따뜻한 공기를 불어 넣어 앞 외부 유리(10)와 앞 내부 유리(11)에 성에가 생기지 않도록 하는 자동차 유리 성에 제거 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 자동차 유리 성에 제거 장치가 자동차에 실시된 예로 본 장치의 각 구성과 공기의 흐름(120)을 살펴 볼 수 있다. 컨트롤러(100)가 실내/실외/이중 유리 사이 의 온도/습도 측정 센서(90~95)를 주기적으로 체크해서 성에가 생길 가능성이 높아 지면 가열선(41)에 전원을 공급해 가열시키고 제습기(30)를 작동시킨다. 제습기(30)를 작동시키면 제습기(30) 내부의 팬과 히터가 작동해 방열 기(42)를 통과해 따뜻해진 공기를 제습기로 흡입해 건조 시키고 더 온도를 높여 이중 유리 사이의 공간(12)에 불어 넣는다. (방열기(42)는 자동차 엔진과 라디에이터에 배관접속된 온수순환관과 온수환류관 사이에 설치된 방열기의 일부를 방열기 케이스(43)에 넣은 것으로 내부에 엔진으로부터 가열된 온수가 공기를 가열시키도록 한 것이다.) 제습기(30)를 통과한 공기는 이중 유리 사이의 공간(12)을 순환해 하단에 있는 공기 배출구(81)로 빠져 나가고 다시 방열기(42)를 통해 가열되고 제습기(30)를 통해 건조 시키는 작업이 반복된다.

도2는 본 발명인 성에 제거 장치의 구성도 이며 ⓐ는(a)와 ⓑ는(b)와 ⓒ는(c)와 튜브로 연결된다. 외부 유리 받침(70)의 앞 뒤에 앞외부유리(10)와 앞내부유리(11)가 붙고 하단에는 통상적으로 대시보드의 디프로스터가 있던 면이 막고 있어, 유리 사이의 공간(12)이 있는, 직육면체가 구성된다. 외부유리받침(70)의 내부 면에 가열선(41)을 고정시켜도 운전자 시야에 잘 보이지 않도록 내부 면이 움푹 파이도록 반원모양의 홈(72)을 내고 이 홈을 따라 가열선(41)을 배치해 고정 시켰으며 왼쪽 하단부에는 반원모양의 홈(72)을 만들지 않아 가열선전원연결구멍(71)을 낼 수 있도록 하였다.

제습기(30)에는 여러 종류가 있지만 공통적으로 팬과 히터가 내부에 장착되 있으므로 제습기(30)를 작동 시키면 팬이 작동해 공기 순환이 발생하고 히터가 작동해 온도가 상승된다. 제습 방법 중에 공기의 온도를 냉각시키는 방법도 있으므로 제습기의 종류에 따라 발열기와 제습기의 순서를 조정해야 하며 여기서는 히터와 흡습제를 사용하는 제습기를 기준으로 하여 발열기를 제습기보다 먼저 두어 효율을 높였다. 제습과정에서 발생한 물은 물배출구(31)을 통해 외부로 배출 된다.

제습기(30)의 팬이 작동하면 방열기(42)에 의해 가열된 공기가 제습기(30)안으로 유입되고 건조하고 뜨거워진 공기는 공기 흡입구(82)를 통해 유리사이의 공간(12)으로 방출 되 앞외부유리(10)와 앞내부유리(11) 표면에 성에가 생기지 않는 환경으로 만든다. 하지만 앞유리(10,11)의 가장자리는 상대적으로 온도가 낮아 성에가 생길 수 있는데 이를 방지하기 위해 가열선(41)을 외부유리받침(70)에 도2와 같이 설치 하였다. 유리사이의공간(12)에 있는 공기는 공기배출구(81)와 튜브(21)을 통해 다시 방열기(42)쪽으로 순환되며 이 튜브(21)안 내부에 이중유리사이의 온도측정센서(94)와 이중유리사이의 습도측정센서(95)를 설치했다.

압력조절구멍(50)은 내부의 공기가 온도에 따라 수축되고 팽창되면서 압력이 변하므로 이중유리사이(12)와 도풍관(21) 등 내부의 압력을 대기압으로 맞추기 위한 구멍이다.

ⓐ, ⓑ를 ⓒ에 직접 연결시켜 구조를 보다 단순하게 만들어 유리사이(12)에 제습기(30)를 넣는 구조로 만들 수도 있다.

도3은 본 발명인 이중 유리 부분의 실시예를 도시한 사시도로 앞외부유리(10), 앞내부유리(11) 와 외부유리받침(70)이 자동차 샤시의 A필러(61)사이에 장착되는 순서를 보이기 위한 것이다. 현 자동화 시스템을 그대로 이용하기 위해 발명된 구조로, 앞내부유리(11)와 외부유리받침(70)은 가열선(41)이 다 장착된 상태로 모듈화 된 부품으로 만들고 이 모듈화된 부품의 앞내부유리(11)의 테두리를 내부유리지지대(12)와 내부유리하단부접합면(83)에 부착시키고 앞외부유리(10)를 외부유 리받침(70)과 외부유리하단부접합면(84)에 부착시킨다. 내부유리지지대(12)는 자동차지붕(62)의 앞부분과 A필러(61)에 걸쳐 직각으로 되어 있어 유리를 받칠 수 있게 되어있다.

도4는 본 발명인 이중 유리 부분의 실시예를 도시한 측면도로 앞외부유리(10)와 앞내부유리(11)를 외부유리받침(70)과 내부유리하단부접합면(83), 외부유리 하단부접합면(84)에 부착시켜 두 유리 사이에 공간을 만들 수 있음을 보여준다.

도5는 가열기(40), 제습기(30)를 작동시키는 컨트롤러의 논리 흐름도이다. 시동이 걸리면 다음과 같은 논리순서로 제습기(30), 가열기(40)를 작동 시킨다.

① 앞외부유리(11)안쪽의 표면 온도를 구하는데 이 온도는 외부 온도와 이중유리사이(12) 온도의 평균값으로 간주한다.

② ①에서 구한 앞외부유리(11)안쪽 표면온도에서의 포화수증기압을 아래의 포화수증기압표(표1)를 통해 산출한다.

③ 이중유리사이의습도측정센서(95)에서 읽은 이중유리사이(12)의 수증기압을 ②에서 산출한 포화수증기압 으로 나누고 100을 곱해 상대습도(%)를 구해 일정 % 이상이면 ⑥번으로, 이하면 ④번으로 간다.

④ 이중유리사이의 온도에 5℃ 더한 값이 실내온도 이상이면 ⑤번으로가 가열기(40)와 제습기(30)를 멈추고 이하면 ⑥번으로가 가열기(40)와 제습기(30)를 작동시킨다.

⑤ 가열기와 제습기를 중지 시키고 다시 ①번으로 간다.

⑥ 가열기와 제습기를 작동 시키고 다시 ①번으로 간다. 단, 가열기와 제습 기를 동시에 작동 시키면 방열기(42)의 열이 미치지 않는 공기배출구(81) 와 제습기(30) 사이의 차가운 공기가 실내온도의 영향으로 비교적 따뜻했던 이중유리사이(12)로 밀려들어와 순간 성에가 생기는 경우가 발생하므로 가열기를 먼저 작동시켜 이중유리사이(12)의 온도를 높이고 제습기의 팬을 낮은 속도부터 천천히 작동시켜 높아진 이중유리사이(12)의 공기와 천천히 섞여 도풍관(21)내부의 차가운 공기에 의해 순간 성에가 생기는 것을 방지한다.

이 외에도 안전 장치 등에 대한 부가적인 논리도도 있지만 프로그램의 코어 부분은 위와 같은 논리도를 따른다.

* ITS-90에 의한 포화수증기압표 에는 +99°∼-99° 까지 있지만 여기에는 0°∼-9°만 나열했다.

본 발명에 의한 제습기(30)와 가열기(40)를 작동시키는 방법은 2가지 이며 한가지는 위에서 언급했듯이 운전자가 신경 쓰지 않아도 자동으로 작동하는 것이며 다른 하나는 실내에 버튼을 달아 운전자가 버튼을 누를 때 작동하는 방법이다. 이 버튼은 2단계로 작동하며 1단계는 성에를 제거하기 위한 것이며 2단계는 눈이 내려 유리에 얼음이 얼은 경우 가열기를 최대로 작동시켜 단시간에 유리의 얼음을 녹이기 위한 것이다.

운전자의 시야를 확보하기 위한 유리를 이중유리로 만들어 이중유리사이(12) 공기의 습도와 온도를 조절해 성에가 생기지 않도록 하므로 승객이 타고 있는 실내의 쾌적성을 해치지 않으므로 겨울철 건조한 자동차 실내에 가습기를 설치 할 수 있다.

온도/습도 센서(90∼95)와 포화수증기압표(표1)를 이용해 성에가 생길 수 있는 상황을 예측해 자동으로 작동하므로 더 이상 운전자가 성에에 대해 신경을 쓰지 않아도 되며 같은 장치를 그대로 사용해 겨울철 내린 눈이 유리 위에서 얼었을 때도 빠르게 제거 할 수 있다.

본 발명은 측면 유리에도 적용가능하며, 현재 앞 유리는 사고 시 파편이나 외부 침입 등 이물질이 실내로 들어오지 못하도록 쉽게 뚫리지 않는 유리를 사용하고 측면 유리는 사고 시 신체가 측면 유리에 부닥쳐도 충격을 흡수 하도록 잘 깨지는 유리를 사용하였는데, 본 발명인 이중유리를 적용하면 내부는 충격흡수용 유리를 사용하며 외부는 쉽게 뚫리지 않는 유리를 사용한다면 내부/외부 유리의 역할분담이 가능해져 기능적으로 더 우수해진다.

Claims (3)

1. 자동차 유리의 성에를 제거하기 위한 장치를 구성함에 있어서 내부유리지지대(13)과 내부유리하단부접합면(83)에 앞내부유리(11)를 외부유리받침(70)과 외부유리하단부접합면(84)에 앞외부유리(10)를 고정시켜 이중유리구조가 되게 하며 이렇게 만들어진 이중유리사이의 공간(12)에 컨트롤러(100)에 미리 입력된 프로그램에 따라 성에가 생길 수 있는 환경이 되면 방열기(42)와 제습기(30)를 거쳐 가열되고 건조해진 공기를 순환시켜 성에가 생기지 않도록 하며 새로 발명된 외부유리받침(70)에 설치된 가열선(41)으로 앞유리(10,11) 가장자리에 생기는 성에를 방지하며 압력조절구멍(50)을 만들어 공기의 온도 변화에 따른 팽창/수축에 대비하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 유리 성에 및 얼음 제거 장치.
2. 청구항1에 있어서 실내 온도/습도 측정 센서(90,91), 실외 온도/습도 측정센서(92,93), 이중 유리 사이의 온도/습도 측정 센서(94,95)의 값을 수시로 읽어 도5의 ①, ②, ③, ④번의 과정을 거쳐 자동으로 성에 발생 가능성 여부를 알 수 있는 컨트롤러의 논리도.
3. 청구항1의 외부 유리 받침(70)에 있어서 현재 자동차 앞 유리를 장착하는 제조 공정을 그대로 사용하고 앞 내부 유리(11)와 앞 외부 유리(12)의 사이 공간을 만들기 위해 발명되었으며 가열선 전원 연결 구멍(71), 반원모양의 홈(72), 가열선 (41)을 특징으로 하는 외부 유리 받침(70).

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