KR20090022458A - 자동차용 송풍 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 송풍 유니트에 관한 것으로서, 송풍 유니트의 스크롤케이스 벽면에 설치된 필름히터를 통해 공기를 가열하고, 이 공기를 차 실내에 공급하여 신속히 난방하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은, 인테이크 도어의 개도에 따라 내기/외기를 유입되도록 하는 인테이크 케이스와; 상기 인테이크 케이스와 연결되며 그 내부에 장착된 송풍팬 및 모터를 통해 유입된 공기를 히터/증발기 유니트로 공급하도록 형성된 스크롤케이스;를 포함하여 이루어지는 자동차용 송풍 유니트(2)에 있어서, 상기 송풍팬을 둘러싼 상기 스크롤 케이스 내부 벽면을 따라 설치되어 인테이크 덕트로 유입된 공기를 예비 가열하도록 한 필름히터와; 상기 필름히터에 인가되는 전원 공급을 조절하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스크롤 케이스의 내부 벽면을 따라 설치된 필름히터로 공기를 예열하여 공급함으로써 겨울철에도 신속히 난방할 수 있으므로, 별도의 보조히터 없이도 시동 초기의 난방 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

송풍 유니트, 스크롤 케이스, 필름히터, 난방

Description

자동차용 송풍 유니트{BLOWER UNIT FOR VEHICLE}

본 발명은, 자동차용 송풍 유니트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 송풍 유니트에서 스크롤 케이스의 내부 벽면을 따라 설치한 필름히터로 공기를 미리 예열하여 공급함으로써, 빠른 시간내에 차 실내를 난방할 수 있는 자동차용 송풍 유니트에 관한 것이다.

통상 겨울철 차량의 난방은, 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진을 일정시간 워밍업시켜 가열된 냉각수가 히터코어를 가열하도록 하고, 히터코어를 통과하면서 가열된 내·외기에 의하여 차 실내를 난방하고 있다.

상기한 차량 난방 방식에 의하면, 차 실내가 난방되기까지 많은 시간이 소요되어 차량 실내가 따뜻해 질 때까지 탑승자가 추위에 떨어야 하는 불편함이 있다.

일반적인 자동차 공조장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 크게 송풍 유니트(2)와, 이 송풍 유니트(2)와 연결되는 히터/증발기 유니트(4)를 포함하여 구성된다.

상기 송풍 유니트(2)는, 위에서 아래로 인테이크 케이스(6), 필터(8), 스크롤 케이스(10), 송풍팬(12), 송풍모터(12-2) 등의 순으로 조립되어 이루어지고, 히터/증발기 유니트(4)는, 위에서 아래로 플래넘 덕트(14), 공조케이스(16), 내부의 에어 믹스도어들, 히터코어, 증발기 등을 포함하고 있다.

상기한 송풍 유니트(2)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 인테이크 케이스(6), 내부의 인테이크 도어(18)들, 하부의 에어 필터(8), 어퍼 스크롤케이스(10-1), 로워 스크롤케이스(10-2), 송풍팬(12-1), 송풍모터(12-2)를 포함하여 구성된다.

상기한 송풍 유니트(2)에 있어서, 내·외기는 인테이크 도어(18)의 개도에 따라 인테이크 케이스(6)로 유입이 된다.

상기 인테이크 케이스(6)로 유입된 공기는, 필터(8)를 거치고 송풍모터(12-2)의 구동에 의하여 회전하는 송풍팬(12-1)에 의하여, 스크롤케이스(10)와 연통되어 있는 히터/증발기 유니트(4)로 유동한다.

상기한 구조의 공조장치에서 겨울철에 차 실내를 난방하기 위해서는, 엔진의 워밍업이 일정시간 이루어져야만 가능한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 공조덕트 내에 소형 PTC 히터를 설치하여 빠른 난방을 시도한 기술이 제안된 바 있으나, 방열량이 충분하지 못하여 급속 난방이 어려우므로 널리 이용되지 못하고 있다.

또한, 전기 복사식 히터를 설치하여 송풍과 함께 복사열이 복사되도록 하는 기술도 제안된 바 있으나, 이러한 방식에서는 복사열이 반사판에 의하여 한번 꺽인 후 복사됨에 따라 난방 감도가 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 스크롤케이스의 내부 벽면을 따라 필름히터를 설치하여 스크롤케이스로 유입되는 내·외기를 필름히터로 가열하여 공급함으로써 차 실내를 급속히 난방할 수 있는 자동차용 송풍 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스크롤케이스의 변형없이 내부 벽면에 필름히터를 간단히 설치할 수 있는 자동차용 송풍 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필름히터를 이용하여 겨울철 시동 초기에 차 실내의 난방을 보조적으로 수행하는 자동차용 송풍 유니트를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 인테이크 도어의 개도에 따라 내기/외기를 유입되도록 하는 인테이크 케이스와; 상기 인테이크 케이스와 연결되며 그 내부에 장착된 송풍팬 및 모터를 통해 유입된 공기를 히터/증발기 유니트로 공급하도록 형성된 스크롤케이스;를 포함하여 이루어지는 자동차용 송풍 유니트에 있어서, 상기 송풍팬을 둘러싼 상기 스크롤 케이스 내부 벽면을 따라 설치되어 인테이크 덕트로 유입된 공기를 예비 가열하도록 한 필름히터와; 상기 필름히터에 인가되는 전원 공급을 조절하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어장치는, 차실내 온도 감지센서 또는 냉각수 온도 감지센서로부터 감지된 차 실내 온도와 냉각수 온도 중, 적어도 어느 하나가 소정값 이하인 경우 필름히터에 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 필름히터(20)는, 얇은 면 형상인 다수의 전도성 발열체와, 그 양단에 배치된 금속 전극을 절연재로 절연 처리하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 스크롤 케이스의 내부 벽면을 따라 설치된 필름히터로 공기를 간단히 예열한 후 차 실내로 신속히 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스크롤 케이스의 큰 구조 변경없이 필름히터를 간단히 설치하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 겨울철 난방시에 급속히 난방을 할 수 있으므로, 별도의 보조 히터 없이도 시동초기의 난방성능을 획기적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 4는, 본 발명에 따른 자동차용 송풍 유니트를 도시한 분해사시도이고, 도 5는, 도 4에서 자동차용 송풍 유니트를 도시한 측단면도이고, 도 6은, 도 4에서 자동차용 송풍 유니트의 필름히터 제어구성을 도시한 블럭도이고, 도 7은, 본 발명에 따른 자동차용 송풍 유니트의 제어방법을 나타낸 블럭도이다.

본 발명에 따른, 자동차용 송풍 유니트는, 도 4, 5, 6에 도시한 바와 같이, 인테이크 도어(18)의 개도에 따라 내기/외기를 유입되도록 하는 인테이크 케이스(6)와; 상기 인테이크 케이스(6)와 연결되며 그 내부에 장착된 송풍팬(12-1) 및 모터(12-2)를 통해 유입된 공기를 히터/증발기 유니트(4)로 공급하도록 형성된 스크롤케이스(10);를 포함하여 이루어지는 자동차용 송풍 유니트(2)와; 상기 송풍팬(12-1)을 둘러싼 상기 스크롤 케이스(10) 내부 벽면을 따라 설치되어 인테이크 덕트로 유입된 공기를 예비 가열하도록 한 필름히터(20)와; 상기 필름히터(20)에 인가되는 전원 공급을 조절하는 제어장치(22)를 포함하여 이루어진다.

상기한 필름히터(20)는, 면상 발열체의 한 형태로서, PET 등의 얇은 필름에 탄소발열체 혹은 카본 블랙을 도포하거나, 탄소섬유를 사용하여 오염물질 흡착제인 활성탄을 박피한 후 동박(Cu Foil) 또는 은으로 전극을 만들어 라미네이팅 처리한 형태의 히터이다.

즉, 필름히터(20)는, 얇은 면 형태의 특수 전도성 발열체 위에 금속 전극을 양끝에 설치한 후 절연재로 절연 처리한 발열체로서, 탄소 띠 방식, 탄소 박막 방식, 탄소 나노 방식이 있으며, 건물 바닥, 차량용 미러, 원적외선 책상 히터, 액자형 책상 히터, 액자형 면상 발열체, 차량용 열선시트 등에 사용되고 있다.

이러한 필름히터(20)는, 저항선 발열을 하는 기존의 일반 선상발열체(예:전기장판)와는 달리, 패널 전체 면상에 고른 열이 발산되어 열효율이 높아 전력 절감효과 있으며, 탄소를 이용한 제품이므로 전자파 발생이 거의 없다는 장점이 있다.

상기 필름히터(20)는, 얇은 면 형상인 다수의 전도성 발열체(20-1)와, 그 양단에 배치된 금속 전극(20-2)을 절연재로 절연 처리하여 이루어진다.

이러한 상기 필름히터(20)는, 스크롤케이스(10)의 내부 벽면에 접착제 등으 로 부착되는 것이 바람직하다. 그러나 필름히터(20)는, 어퍼ㆍ로워 스크롤케이스(10-1)(10-2) 중 내부 어느 하나의 벽면에만 부착 설치할 수도 있으며, 발열용량에 따라 다양하게 변경 설치할 수 있는 등 어느 특정 설치방법에 한정되지 않는다.

또한, 상기 필름히터(20)는, 스크롤케이스(10)에 고정할 수 있는 접착제 이외에 다양한 고정수단을 사용하여 부착할 수 있다. 또한 필름히터(20)의 전원은 제어장치(22)에 의해 제어되는 자동차 배터리를 이용할 수 있다.

한편, 상기 제어장치(22)는, 시동키(23)에 의한 시동시 필름히터(20)에 인가되는 전원을 제어하고, 차 실내 온도 감지센서(24) 및 냉각수 온도 감지센서(26)의 신호를 판단하여 전원을 단속한다.

공조장치의 작동시나 난방스위치(27)의 조작으로 온(ON) 상태가 되면, 필름히터(20)가 가열되어 발열한다. 상기 필름히터(20)의 발열로 스크롤케이스(10) 내로 유입된 공기는 가열된 후, 히터/증발기 유니트(4)에 의하여 차 실내의 각 위치로 배출되어 탑승자에게 따뜻한 공기를 제공한다. 차 실내로의 가열 공기의 배출은 공조장치의 작동 중에 계속적으로 이루어진다.

또한, 상기 제어장치(22)는, 필름히터(20)에 전원 인가시 에어콘(도시생략)을 내기모드(28)로 자동 전환 제어한다. 그리고 상기 제어장치(22)는, 냉각수 온도 감지센서(26)와 차 실내 온도 감지센서(24)의 신호를 판단하여 냉각수온이 일정 온도이상이라고 판단되면, 이때도 필름히터(20)에 인가되는 전원을 차단한다.

상기한 필름히터(20)의 전원차단은, 엔진이 어느 정도 워밍업이 된 상태에서 차 실내 난방이 이루어져 탑승자가 따뜻하다고 느낄 수 있는 일정 온도에 도달하게 되면 제어장치(22)에 의하여 지속적으로 차단된다.

이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 도 4, 7을 이용하여 상세하게 설명한다.

겨울철에 차량의 초기 시동(S10) 후 공조장치를 작동시키면, 제어장치(22)는 차 실내 온도 감지센서(24) 및 냉각수 온도 감지센서(26)의 신호를 통해 차 실내의 온도와 엔진의 냉각수 온도를 감지(S20) 한다.

이때 차 실내 및 냉각수 온도가 설정된 온도보다 낮으면(S30), 제어장치(22)는 스크롤케이스(10)의 내부 벽면 둘레에 설치된 필름히터(20)가 발열하도록 전원을 인가한다(S40).

이와 동시에 제어장치(22)는, 에어콘을 내기모드(28)로 전환하여(S50) 열손실이 발생하지 않도록 한다.

스크롤케이스(10) 내부의 송풍팬(12-1)의 회전으로 인테이크 케이스(6)의 인테이크 덕트로 유입된 공기는, 필터(8)에서 여과된 후 스크롤케이스(10)로 유입된다.

상기 스크롤케이스(10)내로 유입된 공기는, 발열하는 필름히터(20)에 의하여 1차 적으로 가열된 후, 송풍팬(12-1)의 송풍으로 스크롤케이스(10)를 따라 히터/증발기 유니트(4)까지 유동한다.

상기한 히터/증발기 유니트(4)내의 공기는, 공조 덕트(도시생략)를 통해 공급되는 차 실내의 온도를 상승시키고, 다시 송풍 유니트(2)로 재순환이 된 후 필 름히터(20)에 의하여 2차로 다시 가열된다.

상기 송풍 유니트(2)로 다시 유입되어 필름히터(20)에 의해 가열된 공기는, 내기 순환경로를 따라 순환됨으로써 차 실내의 난방이 빠르게 이루어지게 된다.

이후, 냉각수 온도 감지센서(26) 및 차 실내 온도 감지센서(24)의 신호에 의하여 냉각수 및 차 실내가 적정 온도에 도달한 것으로 판단이 되면, 상기 제어장치(22)는 필름히터(20)에 인가되는 전원을 차단한다.(S60)

상기 필름히터(20)에 인가된 전원이 차단된 이후에는, 통상의 공조장치에 의해 차량의 난방이 이루어진다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 겨울철 차량 난방시 엔진의 워밍업시기 동안 냉각수 온도와 차 실내 온도를 계속 체크하면서 필름히터(20)로 공기를 가열하여 차 실내에 공급함으로써 운전 초기에 미흡한 난방을 신속히 확보할 수가 있다.

본 발명은, 송풍 유니트의 스크롤 케이스를 크게 변경하지 않고서도 간단히 설치하여 겨울철 탑승 후 시동 초기에서 신속한 난방이 가능하므로 자동차 공조장치분야에 널리 이용될 수 있다.

도 1은, 겨울철 차량의 난방이 이루어지는 순서를 개략적으로 도시한 블럭도.

도 2는, 종래 자동차의 공조장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은, 도 2의 공조장치에서 송풍 유니트를 분해 도시한 사시도.

도 4는, 본 발명에 따른 자동차용 송풍 유니트를 도시한 분해사시도.

도 5는, 도 4에서 자동차용 송풍 유니트를 도시한 측단면도.

도 6은, 도 4에서 자동차용 송풍 유니트에 설치된 필름히터의 제어구성을 도시한 블럭도.

도 7은, 본 발명에 따른 자동차용 송풍 유니트의 제어방법을 나타낸 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2:송풍 유니트(Blower Unit)

10:스크롤케이스(Scroll Case)

20:필름히터(Film Heater)

22:제어장치

23:시동키

24:차 실내 온도 감지센서

26:냉각수 온도 감지센서

28:내기모드

Claims (3)

1. 인테이크 도어(18)의 개도에 따라 내기/외기를 유입되도록 하는 인테이크 케이스(6)와; 상기 인테이크 케이스(6)와 연결되며 그 내부에 장착된 송풍팬(12-1) 및 모터(12-2)를 통해 유입된 공기를 히터/증발기 유니트(4)로 공급하도록 형성된 스크롤케이스(10);를 포함하여 이루어지는 자동차용 송풍 유니트(2)에 있어서,

   상기 송풍팬(12-1)을 둘러싼 상기 스크롤 케이스(10) 내부 벽면을 따라 설치되어 인테이크 덕트로 유입된 공기를 예비 가열하도록 한 필름히터(20)와;

   상기 필름히터(20)에 인가되는 전원 공급을 조절하는 제어장치(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍 유니트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어장치(22)는, 차 실내 온도 감지센서(24) 또는 냉각수 온도 감지센서(26)로 감지된 차 실내온도와 냉각수 온도 중 적어도 어느 하나가 소정값 이하인 경우 필름히터(20)에 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍 유니트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름히터(20)는, 얇은 면 형상인 다수의 전도성 발열체(20-1)와, 그 양단에 배치된 금속 전극(20-2)을 절연재로 절연 처리하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 송풍 유니트.

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