KR20120025083A

KR20120025083A - 자동차의 외기온도 감지 장치

Info

Publication number: KR20120025083A
Application number: KR1020100087238A
Authority: KR
Inventors: 서창덕; 김종우
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-03-15

Abstract

본 발명은 자동차의 외기온도 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차가 정지 또는 저속운행일 경우에도 외부 공기를 유입을 유도하여 외기 온도 감지시간을 단축하며, 엔진실의 고열이 외기온도 센서로의 전달을 최소화할 수 있는 자동차의 외기온도 감지 장치에 관한 것이다.
본 발명의 자동차 외기온도 감지 장치는 외부 공기가 유입되는 외기유입구(110)와 상기 외기유입구(110)로 유입된 외부 공기가 배출되는 외기배출구(120)를 가지는 외기유입덕트(100)와; 상기 외기유입덕트(100)에 설치되는 온도감지부(200)를 포함하며, 유입량을 증가시킬 수 있도록 상기 외기유입구(110)의 직경보다 상기 외기배출구(120)의 직경이 작게 형성되는 것이 특징이다.
본 발명의 외기온도센서는 서미스터의 외부에 구비된 외기유입덕트에 의해 자동차가 정지 또는 일정 이하의 주행에서도 외부 공기를 유입하여 외기온도를 정확하고 신속하게 측정할 수 있으므로, 외기온도의 측정시간이 단축되어 쾌적한 실내온도의 도달시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 외기온도 감지 장치{AMBIENT SENSING DEVICE OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 외기온도 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차가 정지 또는 저속운행일 경우에도 외부 공기를 유입을 유도하여 외기 온도 감지시간을 단축하며, 엔진실의 고열이 외기온도 센서로의 전달을 최소화할 수 있는 자동차의 외기온도 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 고급화가 이루어짐에 따라 최근에 보급되고 있는 차량에는 탑승자의 편의성을 향상시켜 주는 장치의 하나로서 자동 에어컨장치(auto air-con system)가 필수적으로 구비되고 있는 실정이다.

이 자동 에어컨장치는 탑승자가 자동차 실내에 장착된 온도조절스위치를 원하는 온도로 셋팅시켜 주게 되면, 자동차에 구비된 일광센서(solar radiation sensor), 외기온도센서(ambient sensor), 내기온도센서(in-car sensor), 수온센서(coolant temperature sensor)등에 의해 검출된 각종 정보가 오토 컨트롤유닛에 내장되어 있는 마이크로프로세서에 전달되게 되고, 이때 오토 컨트롤유닛은 자동차 실내의 온도가 온도조절스위치에 의해 세팅된 온도를 유지하도록 풍량을 자동적으로 조절하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 자동 에어컨장치를 구성하는 각종 센서들 중 외기의 온도를 검출하는데 사용되는 외기온도센서(10)의 구조 및 그 설치위치를 살펴보면 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 이루어진다.

첨부된 도면의 도 1을 참조하면, 외기온도센서(10)는 소정형상을 갖도록 사출성형으로 만들어지는 케이스(11)와, 이 케이스(11)내에 고정되도록 구비되는 서미스터(12;thermistor)와, 이 서미스터(12)와 전기적인 연결이 가능하도록 일단이 상기 케이스(11)내에 고정되도록 구비되는 터미널(13)로 구성된다.

외기온도센서(10)에서 온도를 검출하는 서미스터(12)는 금속 산화물을 소형 소결하고 이 소결된 금속 산화물에 유리를 커버하여 이루어지는 것으로, 이 서미스터(12)에 사용되는 금속 산화물의 저항치는 커서 온도에 따라 그 저항치가 현저히 변화하게 되는데, 서미스터(12)는 이 변화되는 저항을 이용한 것으로 서미스터(12) 부분을 외기온도에 노출시키고 브릿지(bridge)나 정전류 회로에 따라서 서미스터(12)의 저항치를 측정하여 이 저항치를 전기신호로 출력하여 온도를 측정한다. 즉, 자동차가 일정한 속도를 가지고 진행하는 과정에서 유입되는 외부 공기의 흐름 속에 이 서미스터(12)를 노출하여 외기온도를 측정한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 자동차(20)에 설치되는 외기온도센서(10)의 위치는 차량의 구조에 따라 설치위치가 변경될 수도 있으나, 보통 승용차인 경우에는 팬 쉬라우드(Fan Shroud)와 라디에이터(Radiator) 및 콘덴서(Condenser)로 이루어진 열교환기(21)의 전면부 센터 멤버(center member)에 설치되는 것이 보편화되어 있다.

이러한 설치위치에 따라 자동차가 일정한 속도 이상으로 주행하는 과정에서는 외부의 공기가 유입되기 쉽고 서미스터는 자연적으로 이 외부 공기에 노출되어 외기온도를 측정할 수 있는 상태가 된다.

그런데, 이와 같이 설치된 외기온도센서(10)의 서미스터는 자동차가 일정한 속도 이상으로 주행하는 과정에서의 외기온도의 측정은 비교적 정확하게 이루어질 수 있으나, 자동차가 정지하여 있거나 일정속도 이하로 주행시에는 외부 공기의 유입이 적어서 실제 외기온도를 측정하는데 시간이 많이 소요된다.

이에 더하여, 자동차가 정지시에는 엔진에서 발생된 고열이 서미스터(12)에 전달되며, 이 서미스터(12)는 전달된 고열을 외기온도로 검출하고 이 검출된 외기온도를 오토 컨트롤유닛(도면에 미표시)에 내장되어 있는 마이크로프로세서에 전달되게 되는데, 이때 오토 컨트롤유닛은 자동차 실내의 온도가 온도조절스위치에 의해 세팅된 온도를 유지하도록 풍량을 자동적으로 급가동하게 되어, 결국 자동차 내부의 온도가 탑승자가 세팅한 원하는 온도로 조절하는데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 발생된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 특허공개공보 제2005-0006339호(자동차의 외기온도센서)에는 서미스터의 크기에 비해 케이스의 두께가 너무 두껍게 형성되지 않도록 케이스의 형상을 변경함으로써 이를 해결하고자 하였다.

상기의 특허를 첨부된 도면의 도 2에 도시하였으며, 이를 좀 더 자세히 설명한다.

상기의 자동차 외기온도센서는 서미스터(53)의 크기는 변화되지 않으면서 상기 서미스터(53)가 구비되는 케이스(51)의 선단부 직경(D)은 상기 서미스터(53) 헤드(H2)의 직경에 대해 2배의 치수를 갖는 크기로 형성되고, 상기 서미스터(53)의 무게중심(M2)으로부터 상기 케이스(51)의 선단부까지의 길이(L2)는 상기 서미스터(53) 헤드(H2)의 직경에 대해 1.7배 정도의 치수를 갖는 크기로 형성되어져, 온도검출 시간이 단축하고자 하였다.

그렇지만, 상기의 자동차 외기온도센서도 자동차가 일정속도 이하의 주행 중이거나 정지시에 외부 공기의 유입을 유도하여 외기온도를 측정하는 시간을 줄이거나 엔진의 고열이 서미스터에 전달되는 문제점을 해소할 수 있는 근본적인 해결방안이 될 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로, 자동차의 주행 속도에 구애받지 않고 외기온도를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 자동차의 외기온도센서를 제공한 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자동차 엔진으로 발생되는 고열이 서미스터로의 유입을 최소화하는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 외부 공기가 유입되는 외기유입구(110)와 상기 외기유입구(110)로 유입된 외부 공기가 배출되는 외기배출구(120)를 가지는 외기유입덕트(100)와; 상기 외기유입덕트(100)에 설치되는 온도감지부(200)를 포함하며, 유입량을 증가시킬 수 있도록 상기 외기유입구(110)의 직경보다 상기 외기배출구(120)의 직경이 작게 형성되는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 외기온도센서는 서미스터의 외부에 구비된 외기유입덕트에 의해 자동차가 정지 또는 일정 이하의 주행에서도 외부 공기를 유입하여 외기온도를 정확하고 신속하게 측정할 수 있으므로, 외기온도의 측정시간이 단축되어 쾌적한 실내온도의 도달시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 자동차의 엔진에서 발생된 고열을 효과적으로 차단하여 고열에 의해 발생될 수 있는 자동 에어컨장치의 과부하를 방지함으로써 엔진의 분당회전수를 안정화시킬 수 있으며, 이에 따라 연료의 소비를 절감할 수 효과가 있다.

도 1은 외기온도센서의 구조,
도 2는 자동차에 구비되는 외기온도센서의 설치위치,
도 3은 본 발명에 따른 외기온도센서의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 외기온도센서의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 외기온도센서의 분해 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 외기온도센서의 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성 및 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

첨부된 도면의 도 3은 본 발명에 따른 외기온도 센서의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 외기온도 센서의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 외기온도 센서의 분해 사시도이다.

첨부된 도면의 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 외기온도센서는 크게 외기유입덕트, 서미스터 및 팬을 포함하여 이루어진다.

외기유입덕트(100)는 외부 공기의 유입을 유도하고 엔진으로부터의 고열을 차단하는 것으로서, 외부 공기가 유입되는 외기유입구(110)와 상기 외기유입구(110)로 유입된 외부 공기가 배출되는 외기배출구(120)가 구비되며, 그 형상은 원통형으로 이루어질 수 있다.

그러나 외기유입구(110)로의 유입되는 외부 공기의 양을 증가시키고, 유입된 외부 공기의 배출을 용이하게 하기 위해 상기 외기배출구(120) 직경은 상기 외기유입덕트(100)의 외기유입구(110)의 직경보다 작게 형성하도록 구성될 수 있다.

또는, 이 외기유입덕트(100)는 깔때기(funnel) 형상으로 이루어질 수 있다.

외기유입덕트(100)에는 그 내부에 서미스터(210)가 구비되는 온도감지부(200)가 설치된다.

이러한 외기유입덕트(100)에 의해서 자동차가 일정속도 이하로의 주행 중에도 외기유입구(110)로의 외부 공기의 유입을 유도하여 외기유입덕트(100) 내부로의 외부 공기의 유입량이 많아지게 되며, 이에 의해 서미스터(210)에 접촉하는 외부 공기가 많아지게 되어 외기온도를 더욱 정확히 측정할 수 있다.

따라서 자동차 외부의 온도와 외기유입덕트(100)의 외기유입구(110)로 유입되는 공기의 온도 차이가 현저히 감소되어 서미스터에 의한 외기온도의 측정시간이 단축될 수 있다.

또한, 자동차의 엔진에서 발생된 고열은 이 외기유입덕트(100)의 외벽에서 대부분 차단되어 자동차의 고열이 서미스터(210)에 직접 전달을 방지할 수 있다.

상기와 같은 외기유입덕트(100)는 자동차의 주행시 외기 온도를 유입하기 용이하게 하기 위하여 자동차 전면부의 센터 멤버에 설치될 수 있다.

첨부된 도면의 도 3 내지 도 5에 도시된 온도감지부(200)는 외기유입덕트(100)의 상부에 설치되어 상기 외기유입덕트(100)의 내부에 구비된 서미스터(210)와 전기적 연결을 용이하게 하기 위해 터미널(220)의 설치방향이 서미스터(210)와 직각방향으로 설치되도록 하여 온도감지부(200)의 형상이 "ㄱ"자형을 이루고 있으나, 첨부된 도면의 도 6과 같이 외기유입덕트(100)에 설치되는 온도감지부(200)가 상기 외기유입덕트(200)의 측면에 설치되도록 구성한다면 "ㅡ"자형으로도 구성될 수 있다.

서미스터(210)는 상기 온도감지부(200)의 내부유로 상에 구비되어 상기 외기유입덕트(100) 내부로 유입되는 외기의 온도를 센싱하는 것으로, 이 서미스터(210)의 구성은 금속 산화물을 소형 소결하고 이 소결된 금속 산화물에 유리를 커버하여 이루어진다.

서미스터(210)에 사용되는 금속 산화물의 저항치는 커서 온도에 따라 그 저항치가 현저히 변화하게 되는데, 이 서미스터(210)는 상기의 변화되는 저항을 이용한 것으로 서미스터(210) 부분을 외부 공기에 노출시키고 브릿지(bridge)나 정전류 회로(도면에 미표시)에서 이 저항치를 측정하여 외기온도를 측정한다. 따라서 브릿지(bridge)나 정전류 회로로 상기 서미스터(210)의 저항치를 전기신호로 출력하기 위해 상기 서미스터(210)와 전기적으로 연결되며 상기 온도감지부(200)내에 고정되는 터미널(220)이 구비된다.

터미널(220)은 상기의 설명과 같이 서미스터(210)와 브릿지(bridge, 혹은 정전류 회로)와의 연결을 용이하게 하는 것으로, 브릿지에서 서미스터(210)의 저항치를 측정하기 위한 전선(도면에 미표시)에 연결된다.

팬(300)은 외기유입덕트(100)의 내부 외기 유로상에 구비되어 외기유입덕트(100)의 외기유입구(110)로부터 유입되는 외부 공기에 의해서 자연 회전하는 것으로, 상기 외기유입구(110) 및 상기 외기배출구(120) 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.

즉, 팬(300)은 유입된 외부 공기에 의해서 회전하므로, 외기유입덕트(100)의 외기유입구(110)로부터 유입된 외부 공기가 더욱 자연스럽게 배출될 수 있으며, 이에 따라 자동차의 정지시에 자연적으로 발생된 바람 등에 의해 적은 양의 공기가 유입되어도 유입된 외부 공기가 외기배출구(120)로 배출되어 외기온도를 측정할 수 있다.

이에 더하여, 이 팬(300)이 구비됨에 따라 정지된 자동차의 엔진으로부터 발생된 고열이 외기배출구(120) 측으로 유입을 차단하는 역할도 수행하는 것으로, 외기유입덕트(100)의 내부 온도가 자동차 엔진의 고열에 높아지는 것을 방지한다.

그리고 이 팬(300)은 자동차의 엔진으로부터 독립되어 구동되는 것으로, 자동차 엔진에 부하를 주지 않으면서, 주행시에는 열교환기 측으로 강한 바람을 송풍하여 열교환의 효율을 높이는 효과도 발생된다.

또한, 자동차의 엔진에서 발생된 고열이 서미스터로 전달됨을 최소화하여 자동차 엔진에서 발생된 고열에 의해 자동 에어컨장치의 과부하를 방지함으로써 엔진의 분당회전수를 안정화시킬 수 있으며, 이에 따라 연료의 소비를 절감할 수 효과가 있다.

100 : 외기유입덕트 110 : 외기유입구
120 : 외기배출구 200 : 온도감지부
210 : 서미스터 220 : 터미널
300 : 팬

Claims

자동차의 외부 공기의 온도를 실시간으로 감지하기 위한 차량용 외기온도 감지 장치에 있어서,
외부 공기가 유입되는 외기유입구(110)와 상기 외기유입구(110)로 유입된 외부 공기가 배출되는 외기배출구(120)를 가지는 외기유입덕트(100)와;
상기 외기유입덕트(100)에 설치되는 온도감지부(200)를 포함하며,
유입량을 증가시킬 수 있도록 상기 외기유입구(110)의 직경보다 상기 외기배출구(120)의 직경이 작게 형성됨을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 온도감지부(200)는 상기 외기유입구(110)로 유입된 외부 공기의 온도를 감지하는 서미스터(210) 및
상기 온도감지부(200)에 구비되며, 상기 서미스터(210)와 전기적으로 연결되고 상기 온도감지부(200)에 고정되도록 설치되는 터미널(220);
로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 외기유입덕트(100)는 깔때기 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외기유입구(110) 및 상기 외기배출구(120) 중 적어도 어느 하나에 설치되는 팬(300)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 팬(300)은 상기 외부 공기에 의해 자연 회전되는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 외기유입덕트(100)는 자동차 전면부의 센터 멤버에 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 외기온도 감지 장치.