KR20130012620A - 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리 - Google Patents

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KR20130012620A
KR20130012620A KR1020110073865A KR20110073865A KR20130012620A KR 20130012620 A KR20130012620 A KR 20130012620A KR 1020110073865 A KR1020110073865 A KR 1020110073865A KR 20110073865 A KR20110073865 A KR 20110073865A KR 20130012620 A KR20130012620 A KR 20130012620A
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thin film
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이철헌
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현대자동차주식회사
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

본 발명은 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마일드 하이브리드 차량의 스톱 앤 스타트 시스템을 이용한 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상호 적층 접합되는 외부글래스 및 내부글래스와; 외부 및 내부글래스 사이에 도포되어, 외부 및 내부글래스를 접착하는 투명접착제와; 상기 내부글래스의 외면에 코팅되어 투명접착제와 내부글래스 사이에 위치되는 투명 금속박막과; 상기 투명 금속박막의 상단 및 하단에 도전 가능하게 부착되는 버스바와; 상기 버스바에 전원을 인가하기 위하여 연결되는 커넥터; 로 구성하여, 상기 커넥터를 통하여 버스바 및 투명 금속박막에 마일드 하이브리드 차량의 발전 전압을 직접 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리를 제공한다.

Description

마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리{Wind shield glass for mild hybrid vehicle}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마일드 하이브리드 차량의 스톱 앤 스타트 시스템을 이용한 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리에 관한 것이다.
동절기에 외부 온도가 급강하거나 눈이 많이 내리는 경우, 차량의 앞유리에 성에가 끼이게 되어, 일반적인 차량의 경우에는 주행을 위한 성에 제거 작업을 수작업으로 진행해야 하고, 또는 성에가 많이 끼이지 않은 경우에는 공조장치의 히터열을 이용하여 성에를 제거하고 있다.
고급 차량의 경우, 24V 정도의 고전압에 의하여 발열하는 투명 금속 발열 앞유리를 적용하고 있는데, 이를 위해 12V 배터리 전원을 DC/DC 컨버터를 이용하여 24V 정도까지 승압하여 사용하고 있다.
차량용 앞유리에 적용할 수 있는 발열유리에 대한 종래 기술로서, 한국등록실용 제20-0118896호(1998,03,10)에는 투명성이 양호하고 전도성 이 큰 ITO박막을 자동차의 전방, 후방 및 창문 유리 전체에 부착하고, 그 측면가장자리에 단자를 설치한 발열유리가 개시되어 있고, 일본공개특허 2010-0103041(2010,05,06)에는 투명필름기재의 표면에 투명발열층을 가지는 투명필름히터를 2매의 유리기재 사이에 배치한 자동차용 유리창이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 발열유리들은 모두 제빙 및 제상 시간이 오래 걸리는 단점이 있고, 또한 별도의 DC-DC 컨버터를 이용하여 승압을 해야 하는 등의 단점이 있으며, 또한 시동시 고전압이 소모되는 하이브리드 차량을 위한 전용 발열유리가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 별도의 DC-DC 컨버터의 승압 과정이 필요없이, 마일드 하이브리드 차량의 스톱 앤 스타트 시스템의 고전압(약 27V)을 그대로 인가하여 신속한 발열이 이루어지도록 함으로써, 제상 시간을 크게 단축시킬 수 있는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 상호 적층 접합되는 외부글래스 및 내부글래스와; 외부 및 내부글래스 사이에 도포되어, 외부 및 내부글래스를 접착하는 투명접착제와; 상기 내부글래스의 외면에 코팅되어 투명접착제와 내부글래스 사이에 위치되는 투명 금속박막과; 상기 투명 금속박막의 상단 및 하단에 도전 가능하게 부착되는 버스바와; 상기 버스바에 전원을 인가하기 위하여 연결되는 커넥터; 로 구성하여, 상기 커넥터를 통하여 버스바 및 투명 금속박막에 마일드 하이브리드 차량의 발전 전압을 직접 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리를 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 투명 금속박막은 은(Ag) 박막을 2층으로 코팅한 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부글래스의 내면 테두리와 투명 접착제의 외면 테두리 사이에는 밀봉을 위한 에나멜이 도포되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 커넥터에는 스위치가 연결되고, 이 스위치를 온시키게 되면 마일드 하이브리드 차량의 아이들스탑후 스타트시 구동하는 모터제너레이터의 발전 전압(14~28V)이 커넥터를 통해 버스바로 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 마일드 하이브리드용 아이들 스탑 앤 스타트(Stop & Start) 시스템의 고전압 전원을 투명 발열 앞유리 시스템에 연결시킴으로써, 아키텍쳐 단순화를 실현하는 동시에 겨울철 앞유리 제상/제빙 시간 단축을 통한 운전자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기존에 차량용 공조장치의 히터를 이용하는 간접 가열 방식이 아닌 유리 자체가 발열하는 직접 가열 방식을 채택하여, 제상 시간을 단축하는 동시에 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 주행 중 앞유리 습기의 효율적 제거를 통한 운전자 시인성 향상 및 여름철 태양열 반사를 통한 공조 부하 감소을 통하여 연비 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리를 나타내는 도 1의 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리의 작동 원리를 보여주는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리에 대한 실험예 결과를 설명하는 사진.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
마일드 하이브리 차량은 아이들 스탑 앤 스타트(아이들 스탑 앤 고(Stop & Go)라고도 함) 시스템을 채택하고 있으며, 이는 차량이 정차시 엔진을 끄고, 다시 출발할 경우 자동으로 엔진을 구동시키는 장치로서, 연비 향상을 주목적으로 하고 있다.
즉, 마일드 하이브리드 차량에는 차량의 정차시 엔진의 시동을 자동으로 오프시켜서 연료 소모를 줄이고, 차량의 출발시에는 모터제너레이터에 의하여 엔진이 시동되어 차량의 원활한 출발이 가능하도록 하는 아이들스탑 앤 스타트 시스템이 포함되어 있다.
상기 마일드 하이브리드의 기본 구성은 알터네이터와 스타트 모터의 기능을 하는 모터제너레이터(MG: MOTOR AND GENERATOR)를 기존의 알터네이터 자리에 장착하여, MG로 하여금 ASG(AUTO STOP AND GO) 기능 구현시 스타팅, 제너레이팅(GENERATING), 및 가혹 조건시 어시스팅(ASSISTING) 등의 기능을 구현하는 구조로 되어 있어, 순수한 하드 타입의 하이브리드와는 차별되는 구조를 가지고 있다.
이러한 마일드 하이브리드 차량의 동력 배분 구조를 보면, 엔진은 모터제너레이터에 의하여 시동되어 구동륜으로 동력을 전달하고, 엔진에 연결된 모터제너레이터가 엔진과 함께 구동 발전을 하여 배터리에 전기적 에너지를 저장할 수 있도록 되어 있다.
이때, 상기 모터제너레이터는 24V의 발전 전압을 출력하는 일종의 발전기 역할을 하게 되는데, 모터제너레이터에서 생산된 24V 전압의 전기에너지는 인버터에서 보다 고압으로 승압되어 고전압 배터리에 충전된다.
본 발명은 상기와 같은 마일드 하이브리드용 아이들 스탑 앤 스타트 시스템의 고전압 전원을 투명 발열 앞유리 시스템에 연결시킴으로써, 겨울철 앞유리 제상/제빙 시간을 단축하여 운전자 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 첨부한 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 마일드 하이브리드 차량의 윈드쉴드 글래스를 투명 발열 유리로 채택하고, 이 투명 발열 유리를 발열을 위한 전압을 공급받기 위하여 아이들 스탑 앤 스타트 시스템의 고전압 전원과 연결시킨다.
상기 투명 발열 유리는 상호 적층 접합되는 외부글래스(10) 및 내부글래스(20), 그리고 외부 및 내부글래스(10,20) 사이에 배열되는 접착 및 발열수단 등을 포함하여 구성된다.
상기 접착수단은 외부 및 내부글래스(10,20) 사이에 도포되어, 외부 및 내부글래스(10,20)를 접착하기 위한 투명접착제(12)로서, 폴리비닐 알코올에 부틸 알데히드를 반응시켜서 만든 투명 접착제인 폴리비닐 부티랄(PVB, polyvinyl butyral) 필름을 사용한다.
이때, 상기 외부글래스(10)의 내면 테두리와 투명 접착제(12)의 외면 테두리 사이에는 습기 등이 침투되는 것을 밀봉하는 에나멜(22)이 더 도포된다.
상기 발열수단으로서, 내부글래스(20)의 외면에 은(Ag) 박막을 2층으로 코팅시킨 투명 금속박막(14)이 코팅되어, 투명접착제(12)와 내부글래스(20) 사이에 위치하게 되고, 또한 투명 금속박막(14)의 상단 및 하단에는 버스바(16)가 도전 가능하게 부착된다.
또한, 상기 버스바(16)에는 전원을 인가하기 위한 연결수단으로서, 커넥터(18)가 연결된다.
특히, 상기 커넥터(18)에는 마일드 하이브리드 차량의 모터제너레이터(26)가 연결되어, 발전 전압을 버스바(16) 및 투명 금속박막(14)에 직접 공급할 수 있도록 한다.
보다 상세하게는, 상기 커넥터(18)에는 스위치(24)가 연결되고, 스위치(24)에는 모터제너레이터(26)에서 발전된 전기에너지가 배터리로 충전되는 라인을 연결함으로써, 스위치(24)를 온시키게 되면 마일드 하이브리드 차량의 아이들스탑후 스타트시 구동하는 모터제너레이터(26)의 발전 전압(14~28V)이 커넥터(18)를 통해 버스바(16)로 공급되도록 한다.
따라서, 차량의 앞유리에 성에가 끼인 경우, 차량의 시동에 따른 엔진이 구동되는 동시에 모터제너레이터(26)의 발전 구동이 이루어지는 바, 이때 상기 스위치(24)를 온시키면 모터제너레이터(26)에서 발전된 전기에너지(14~24V)가 커넥터(18)를 통해 버스바(16)로 공급되고, 버스바(16)와 도전 가능하게 접촉되어 있는 투명 금속박막(14)이 발열을 하게 됨으로써, 앞유리에 끼인 성에가 신속하게 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예로서, -20℃ 환경에서 앞유리에 성에가 끼이게 한 후, 모터제너레이터(26)에서 발전된 전기에너지(27V)를 커넥터(18)를 통해 버스바(16)로 공급하여 투명 금속박막(14)을 발열시켰다.
즉, 투명 금속박막(14)의 저항이 1.2Ω이므로, 전압을 27V로 인가하였고, 이에 발열을 위한 전력[(27V×27V)/1.2Ω=607.5W]을 10분 동안 투명 금속박막(14)에 공급하여 발열시켰는 바, 그 결과 첨부한 도 4의 우측 사진에서 보듯이 앞유리에 끼인 성에가 거의 제거되는 것을 알 수 있었다.
반면, 일반 차량의 시동과 함께 공조장치의 히터를 가동하고, 히터의 열을 25분동안 앞유리쪽으로 유도한 결과, 첨부한 도 4의 좌측 사진에서 보듯이 앞유리의 하단부에 끼인 성에만이 제거됨을 알 수 있었다.
이와 같이, 본 발명은 마일드 하이브리드용 아이들 스탑 앤 스타트 시스템의 고전압 전원을 투명 발열 유리에 연결시킴으로써, 겨울철 앞유리 제상/제빙 시간 단축을 통한 운전자 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
10 : 외부글래스
20 : 내부글래스
12 : 투명접착제
14 : 투명 금속박막
16 : 버스바
18 : 커넥터
20 : 내부글래스
22 : 에나멜
24 : 스위치
26 : 모터제너레이터

Claims (4)

  1. 상호 적층 접합되는 외부글래스(10) 및 내부글래스(20)와;
    외부 및 내부글래스(10,20) 사이에 도포되어, 외부 및 내부글래스(10,20)를 접착하는 투명접착제(12)와;
    상기 내부글래스(20)의 외면에 코팅되어 투명접착제(12)와 내부글래스(20) 사이에 위치되는 투명 금속박막(14)과;
    상기 투명 금속박막(14)의 상단 및 하단에 도전 가능하게 부착되는 버스바(16)와;
    상기 버스바(16)에 전원을 인가하기 위하여 연결되는 커넥터(18);
    로 구성하여, 상기 커넥터(18)를 통하여 버스바(16) 및 투명 금속박막(14)에 마일드 하이브리드 차량의 발전 전압을 직접 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 금속박막은 은(Ag) 박막을 2층으로 코팅한 것임을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부글래스(10)의 내면 테두리와 투명 접착제(12)의 외면 테두리 사이에는 밀봉을 위한 에나멜(22)이 도포되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 커넥터(18)에는 스위치(24)가 연결되고, 이 스위치를 온시키게 되면 마일드 하이브리드 차량의 아이들스탑후 스타트시 구동하는 모터제너레이터(26)의 발전 전압(14~28V)이 커넥터(18)를 통해 버스바(16)로 공급되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량용 투명 발열 유리.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104209893A (zh) * 2014-06-26 2014-12-17 福耀玻璃(湖北)有限公司 深弯带孔汽车玻璃附件粘结定位工装
CN105539368A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 上海烯旺信息科技有限公司 一种基于石墨烯技术的发热挡风玻璃系统
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