KR20090042407A - 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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안용귀
김승환
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예동희
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Abstract

본 발명은 차량용 히터코어의 보조발열장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 일정거리 이격되어 설치되는 제 1헤더탱크 및 제 2헤더탱크와; 상기 제 1헤더탱크 및 제 2헤더탱크 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브와; 상기 튜브 사이에 구비되는 방열핀과; 상기 제 1헤더탱크 또는 제 2헤더탱크에 냉각수가 유·출입되도록 형성된 입구 파이프와 출구 파이프; 및 상기 입구 파이프의 외부에 구비된 발열수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
히터코어, 냉각수, 보조난방, 보조발열, 히팅케이블

Description

차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법{PRE-HEATER UNIT AND THE CONTROL METHOD OF HEATER CORE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법으로서, 더욱 상세하게는 히터코어로 냉각수가 유입되는 입구 파이프 또는 히터코어로부터 냉각수가 배출되는 출구 파이프에 발열수단이 구비됨에 따라 차량내 보조난방의 역할 뿐만 아니라 엔진의 신속한 온도 상승이 가능한 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 실내를 난방하기 위한 난방시스템이 설치되어 있다. 차량 실내의 난방을 목적으로 하는 상기 난방시스템은 엔진의 주위를 따라 흐르면서 가열된 냉각수가 히터코어를 거쳐 다시금 엔진으로 복귀되는 과정에서 블로어 유닛의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍공기를 온기상태로 하여 차량 실내로 토출시킴으로써 차량 실내를 난방한다.
도 1은 종래의 히터코어를 나타낸 것이고, 도 2는 일반적인 차량의 냉각수 유통을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 상기 히터코어는 제 1헤더탱크(110) 및 제 2헤더탱크(120)와, 상기 제 1헤더탱크(110) 및 제 2헤더탱크120) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브(130)와 상기 튜브(130) 사이에 구비되는 방열핀(140)과, 상기 제 1헤더탱크(110) 또는 제 2헤더탱크(120)에 형성되고 냉각수가 유입되는 입구 파이프(150)와 상기 냉각수가 배출되는 출구 파이프(160)로 구성되어 있다.
상기와 같은 구조의 히터코어(100)는, 제 1헤더탱크(110)의 일측에 형성된 입구 파이프(150)를 통해 엔진(105)으로부터 가열된 고온의 냉각수가 유입되고 이렇게 유입된 고온의 냉각수는 상기 튜브(130)를 통해 이동하며, 상기 방열핀(140)과 블로워 유닛(106)을 통해 공급되는 외부공기와 열교환을 거친 후 상기 출구 파이프(150)를 통해 다시금 엔진(105)으로 배출되는 구조로 되어 있다.
이러한 구조로 이루어진 차량의 난방시스템은 엔진이 가동된 후 상기 엔진(105)의 주위를 흐르는 냉각수가 충분히 가열된 상태에서 자동차 실내를 난방하는 것이나, 동절기에는 엔진과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진(105)의 열이 일정온도 이상으로 상승되기 까지는 장시간이 소요되고, 또 근래의 엔진은 그 성능이 크게 향상되어서 시동 초기에 냉각수의 가열시간이 길어지게 되어 엔진 가동 후 초기 난방의 효과를 기대할 수 없다는 문제점이 발생하였다.
또한, 엔진 가동 초기에 상기 엔진의 온도가 적정온도 이상 상승하는데 소요되는 시간이 길어지고 그로 인해 연료의 불완전 연소가 발생됨에 따라 배기가스의 배출이 증가된다는 문제점이 발생하였다.
이에 덧붙여 하이브리드 차량에 있어서, 위와 같은 문제로 인해 엔진 가동 후 초기에 냉각수의 온도가 상승하지 못함에 따라 엔진 또한 적정온도 이상 가열되지 못하여 아이들-스탑(idle-stop) 기능이 작동되지 못하고 그로 인해 연비에 악영향을 끼친다는 문제점이 추가적으로 발생하였다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수가 유통되는 입·출구 파이프에 구비된 발열수단에 의해 냉각수가 가열되어 차량 내부의 보조난방 및 엔진의 예열이 용이한 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진이 예열됨에 따라 배기가스의 배출량 감소 및 하이브리드카에 아이들-스탑(idle-stop) 기능의 신속한 작동이 가능하도록 하여 연비가 향상된 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 히터코어의 보조난방장치는 일정거리 이격되어 설치되는 제 1헤더탱크 및 제 2헤더탱크와; 상기 제 1헤더탱크 및 제 2헤더탱크 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브와; 상기 튜브 사이에 구비되는 방열핀과; 상기 제 1헤더탱크 또는 제 2헤더탱크에 냉각수가 유·출입되도록 형성된 입구 파이프와 출구 파이프; 및 상기 입구 파이프의 외부에 구비된 발열수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출구 파이프의 외부에 발열수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발열수단은 정온전선, 히팅케이블, 전열선, 필름히터 및 니크 롬선 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 히터코어의 보조난방장치 제어방법은, 배터리에 구비된 전압센서에 의해 배터리의 전압을 측정하는 전압측정단계(S1); 입구 파이프 또는 출구 파이프에 구비된 수온 감지센서에 의해 냉각수 온도를 측정하는 수온 측정단계(S2); 배터리의 전압이 기준전압 이상이고, 냉각수의 온도가 기준온도 이하일 경우 발열수단에 전원을 공급하는 전원공급단계(S3); 상기 발열수단에 의해 냉각수가 가열되는 냉각수 가열단계(S4); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 시동 초기에 발열수단에 의해 냉각수가 가열됨으로써 차량 실내의 신속한 난방이 가능할 뿐만 아니라, 냉각수가 가열됨에 따라 엔진이 적정온도로 예열되어 엔진 내부에 연료가 연소하는데 적합한 환경이 조성되어 배기가스의 배출량이 감소되고, 하이브리드 차량의 경우 엔진이 적정온도 이상 가열되어 아이들 스탑 기능이 빠르게 작동함에 따라 연비가 향상된다는 특유의 작용효과가 있다.
상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치는 일정거리 이격되어 설치되는 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20)와, 상기 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브(30)와 상기 튜브(30) 사이에 구비되는 방열핀(40)과, 상기 제 1헤더탱크(10) 또는 제 2헤더탱크(20)에 형성되고 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)와 상기 냉각수가 배출되는 출구 파이프(60)와, 상기 입구 파이프(50)에 구비된 발열수단(70)으로 구성되어 있다.
상기 발열수단(70)은 엔진 초기 구동시 저온상태의 냉각수를 가열함으로서 신속하게 난방이 이루어지도록 하는 것으로 차량에 실내에 난방을 담당하는 히터코 어로 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)에 구비된다.
상기 히터코어에 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)에 발열수단(70)이 구비됨에 따라 엔진 초기 구동시 충분히 가열되지 않은 냉각수가 상기 발열수단(70)을 통해 가열된 다음 상기 히터코어에 유입됨에 따라 엔진의 초기 구동시에도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다.
상기 발열수단(70)은 입구 파이프(50)의 내부에 구비될 수도 있고, 외부에 구비될 수도 있으며, 내·외부 모두에 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 히터코어의 제작 편의성을 감안하여 외부에 구비됨이 바람직하다.
상기 발열수단(70)은 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 상기 발열수단(70)은 정온전선, 히팅케이블, 전열선, 필름히터 및 니크롬선 중 선택되는 어느 하나로 이루어져 상기 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이때 상기 발열수단(70)은 전술한 바와 같이 상기 발전기(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 발전기(미도시)로부터 발전된 전원을 공급받아 발열하게 되나, 상기 발전기(미도시)는 엔진이 구동하는 동안에만 전원을 공급할 수 있기 때문에 상기 발열수단(70)은 배터리(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 배터리(미도시)로부터 전원을 인가받도록 함이 보다 바람직하다.
이처럼 엔진의 초기 구동시 충분히 가열되지 못한 냉각수가 상기 발열수단(70)에 의해 가열됨에 따라 엔진의 초기 구동시에도 신속하고 충분한 난방효과를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치의 다른 실시예는 일정거리 이격되어 설치되는 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20)와, 상기 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브(30)와 상기 튜브(30) 사이에 구비되는 방열핀(40)과, 상기 제 1헤더탱크(10) 또는 제 2헤더탱크(20)에 형성되고 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)와 상기 냉각수가 배출되는 출구 파이프(60)와, 상기 입구 파이프(50) 및 출구 파이프(60)에 구비된 발열수단(70)으로 구성되어 있다.
상기 발열수단(70)은 엔진 초기 구동시 저온상태의 냉각수를 가열함으로서 신속하게 난방이 이루어지도록 함과 아울러, 냉각된 엔진을 예열하여 연료의 불완전연소가 발생되지 않도록 하고, 하이브리드 차량의 경우 아이들-스탑(idle-stop) 기능이 보다 빠르게 적용되도록 하는 것으로 차량에 실내에 난방을 담당하는 히터코어로 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)와 상기 히터코어로부터 엔진으로 냉각수가 배출되는 상기 출구 파이프(60)에 각각 구비된다.
상기 히터코어에 냉각수가 유입되는 입구 파이프(50)와 상기 히터코어로부터 엔진으로 냉각수가 배출되는 출구 파이프(60)에 각각 발열수단(70)이 구비됨에 따라 엔진 초기 구동시 충분히 가열되지 않은 냉각수가 상기 발열수단(70)을 통해 가열된 다음 상기 히터코어에 유입됨에 따라 엔진의 초기 구동시에도 충분한 난방효과를 기대할 수 있으며, 엔진 초기 구동시 충분히 가열되지 않은 냉각수가 상기 발 열수단(70)을 통해 가열된 다음 다시금 상기 엔진에 유입됨에 따라 엔진의 예열효과를 기대할 수 있다.
상기 발열수단(70)은 입·출구 파이프(50, 60)의 내부에 구비될 수도 있고, 외부에 구비될 수도 있으며, 내·외부 모두에 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 히터코어의 제작 편의성을 감안하여 외부에 구비됨이 바람직하다.
상기 발열수단(70)은 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 상기 발열수단(70)은 정온전선, 히팅케이블, 전열선, 필름히터 및 니크롬선 중 선택되는 어느 하나로 이루어져 상기 배터리(미도시) 또는 발전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이때 상기 발열수단(70)은 전술한 바와 같이 상기 발전기(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 발전기(미도시)로부터 발전된 전원을 공급받아 발열하게 되나, 상기 발전기(미도시)는 엔진이 구동하는 동안에만 전원을 공급할 수 있기 때문에 상기 발열수단(70)은 배터리와 전기적으로 연결되어 상기 배터리(미도시)로부터 전원을 인가받도록 함이 보다 바람직하다.
이처럼 엔진의 초기 구동시 충분히 가열되지 못한 냉각수가 상기 발열수단(70)에 의해 가열됨에 따라 신속하고 충분한 난방효과를 얻을 수 있으며, 또한 상기 발열수단(70)에 의해 가열된 냉각수가 상기 엔진에 공급됨에 따라 엔진의 초기 구동시 상기 엔진이 빠르게 예열되어 엔진의 냉각으로 인해 연료가 불완전연소되는 현상이 줄어들어 배기가스의 발생량이 감소되며, 하이브리드카의 경우 엔진의 적정온도 가열된 후에 작동되는 아이들-스탑(idle-stop) 기능이 보다 바르게 작동 될 수 있어 연비형상에 좋은 영향을 가져온다.
상기 발열수단(70)은 전술한 바와 같이 상기 입구 파이프(50)와 출구 파이프(60)에 모두 구비될 수 있으며, 상기 입구 파이프(50) 또는 출구 파이프(60)에 선택적으로 구비될 수 도 있다.
도 5는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치 제어방법을 나타낸 순서도로써, 본 발명의 차량용 히터코어는 배터리에 구비된 전압센서(80)에 의해 배터리의 전압을 측정하는 전압측정단계(S1)와, 입구 파이프(50) 또는 출구 파이프(60)에 구비된 수온 감지센서(81)에 의해 냉각수 온도를 측정하는 수온 측정단계(S2)와, 배터리(미도시)의 전압이 기준전압 이상이고, 냉각수의 온도가 기준온도 이하일 경우 발열수단(70)에 전원을 공급하는 전원공급단계(S3), 그리고 상기 발열수단(70)에 의해 냉각수가 가열되는 냉각수 가열단계(S4)를 통해 제어된다.
상기 전압측정단계(S1)는 배터리(미도시)의 전압을 측정하는 단계로서, 상기 배터리(미도시)에 구비된 전압센서(80)에 의해 상기 배터리(미도시)의 전압을 측정한다.
상기 수온측정단계(S2)는 냉각수의 온도를 측정하는 단계로서, 상기 입구 파이프(50) 또는 출구 파이프(60)에 구비된 수온 감지센서(81)에 의해 냉각수의 온도를 측정한다.
상기 전원공급단계(S3)에서는 상기 전압측정단계(S1)를 통해 측정된 배터리 (미도시)의 전압이 기준전압 이상이고, 상기 수온측정단계(S2)를 통해 측정된 냉각수의 온도가 기준온도 이하일 경우 즉, 상기 발열수단(70)에 공급되는 전기에너지의 양이 충분하고, 냉각수의 온도가 낮아 난방이나 엔진의 예열에 적합하지 못하다고 판단되었을 경우 상기 발열수단(70)에 전원이 공급되고 그로 인해 냉각수가 가열된다.
이렇게 가열된 냉각수는 엔진의 초기 구동시 차량내 난방효과의 향상은 물론, 엔진의 연소효율의 향상과 하이브리드 차량의 경우 아이들-스탑(idle-stop) 기능의 빠른 적용으로 연비향상이 가능해진다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래의 차량용 히터코어를 나타낸 사시도.
도 2는 일반적인 차량의 냉각수 유통을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 차량용 히터코어의 보조발열장치 제어방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 제 1헤더탱크 20: 제 2헤더탱크
30: 튜브 40: 방열핀
50: 입구 파이프 60: 출구 파이프
70: 발열수단 80: 수온센서

Claims (4)

  1. 일정거리 이격되어 설치되는 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20)와;
    상기 제 1헤더탱크(10) 및 제 2헤더탱크(20) 사이에 끼워져 고정되며 냉각수유로를 형성하는 다수개의 튜브(30)와;
    상기 튜브(30) 사이에 구비되는 방열핀(40)과;
    상기 제 1헤더탱크(10) 또는 제 2헤더탱크(20)에 냉각수가 유·출입되도록 형성된 입구 파이프(50)와 출구 파이프(60); 및
    상기 입구 파이프(50)의 외부에 구비된 발열수단(70)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조발열장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출구 파이프(60)의 외부에 발열수단(70)이 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조발열장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발열수단(70)은 정온전선, 히팅케이블, 전열선, 필름히터 및 니크롬선 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조발열장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 선택되는 어느 한 항에 의한 차량용 히터코어의 보조발열장치를 제어하는 차량용 히터코어의 보조발열장치 제어방법에 있어서,
    배터리에 구비된 전압센서(미도시)에 의해 배터리(미도시)의 전압을 측정하는 전압측정단계(S1);
    입구 파이프(50) 또는 출구 파이프(60)에 구비된 수온 감지센서(80)에 의해 냉각수 온도를 측정하는 수온 측정단계(S2);
    배터리(미도시)의 전압이 기준전압 이상이고, 냉각수의 온도가 기준온도 이하일 경우 발열수단(70)에 전원을 공급하는 전원공급단계(S3);
    상기 발열수단(70)에 의해 냉각수가 가열되는 냉각수 가열단계(S4);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터코어의 보조발열장치 제어방법.
KR1020070108146A 2007-10-26 2007-10-26 차량용 히터코어의 보조난방장치 및 이의 제어방법 KR20090042407A (ko)

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CN109624658B (zh) * 2017-10-05 2022-04-19 埃贝斯佩歇气候控制系统有限公司 燃料连接单元
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