KR20200056111A - PTC heater with anti-fogging part - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진 온도가 적정 수준에 도달하지 않더라도 전기 발열에 의하여 차량 내부를 난방할 수 있고, 차량 내부의 앞유리에 김서림을 방지할 수 있는 김서림 방지부를 구비한 PTC 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a PTC heater equipped with an anti-fogging unit capable of heating the inside of a vehicle by electric heating and preventing fogging on a windshield inside the vehicle even when the engine temperature does not reach an appropriate level.
일반적으로 차량 앞유리는 도어가 닫히면 밀폐된 상태를 유지하기 때문에 차량 내외부의 습도 차이로 인하여 김서림이 자주 발생할 수 있다. 이와 같은 상태에서 차량 운행시 김서림에 의해 시야가 가려지므로 김서림을 제거할 수 있는 김서림 제거 장치가 필요할 수 있다.In general, because the windshield of the vehicle remains closed when the door is closed, fogging may occur frequently due to the difference in humidity inside and outside the vehicle. In such a state, since the field of view is obscured by fogging when driving the vehicle, a fogging removing device capable of removing fogging may be required.
본 발명은 냉각수 순환에 의하지 않고 전기 발열에 의하여 차량 내부를 난방할 수 있는 PTC 히터에 김서림 방지부를 구비하여 앞유리의 김서림을 방지할 수 있다. The present invention can prevent the fogging of the windshield by providing a fogging prevention unit on a PTC heater capable of heating the inside of the vehicle by electric heat generation, regardless of cooling water circulation.
본 발명의 PTC 히터는, 차량의 앞유리에 대면되는 벤틸레이터에 바람을 송풍하는 송풍기; 상기 송풍기와 상기 벤틸레이터를 연결하는 덕트; 상기 벤틸레이터 부근에 설치되는 PTC 열원을 구비하는 김서림 방지부; 상기 김서림 방지부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함한다.PTC heater of the present invention, a blower for blowing wind to the ventilator facing the windshield of the vehicle; A duct connecting the blower and the ventilator; An antifogging unit having a PTC heat source installed near the ventilator; A control unit controlling an operation of the anti-fog unit; It includes.
본 발명은 차량 앞유리의 김서림 제거용 PTC 히터에 관한 것으로, 차량 앞유리에 냉풍 및 온풍을 가하는 벤틸레이터 주변에 PTC 열원을 설치한 후, 차량 공조기의 송풍시 PTC 열원을 발열시켜 PTC 히터에 의해 차량 앞유리의 김서림를 효과적으로 제거할 수 있다.The present invention relates to a PTC heater for removing fogging of a vehicle windshield, and after installing a PTC heat source around a ventilator that applies cold air and warm air to the vehicle windshield, the PTC heater is generated by heating the PTC heat source during ventilation of the vehicle air conditioner. It can effectively remove fogging from the windshield of the vehicle.
PTC 히터의 발열 수단인 PTC 열원을 벤틸레이터 주변에 설치하므로 열전도 효율을 극대화시켜 전력 소비를 감소시키는 동시에 김서림를 안정적으로 제거할 수 있다. Since the PTC heat source, which is a heating means of the PTC heater, is installed around the ventilator, the heat conduction efficiency can be maximized to reduce power consumption while stably removing fogging.
본 발명의 PTC 히터는 차량의 생산 라인에서 장착될 수 있음은 물론, 완성된 차량에 추가적으로 장착할 수 있도록 필름 형태로 부착되거나 각종 센서와 일체로 형성될 수 있으며 완제품을 애프터 마켓에서 구입하여 차량에 장착할 수 있다.The PTC heater of the present invention can be mounted on a production line of a vehicle, as well as attached in a film form or integrally formed with various sensors so that it can be additionally mounted on a finished vehicle. Can be mounted.
도 1은 본 발명의 PTC 히터가 장착되는 차량의 내부를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 김서림 방지부를 구비한 PTC 히터의 블록도이다.1 is a schematic view showing the interior of a vehicle equipped with a PTC heater of the present invention.
2 is a block diagram of a PTC heater equipped with an anti-fog portion of the present invention.
도 1 및 도 2를 함께 참조하며, 본 발명의 PTC 히터(200)의 구조 및 동작을 설명한다.1 and 2 together, the structure and operation of the
본 발명의 PTC 히터(200)는 송풍기(230), 덕트(220), 김서림 방지부를 포함할 수 있다. The
송풍기(230)는 차량의 앞유리(110)에 대면되는 벤틸레이터(101)에 바람을 송풍한다. 덕트(220)는 송풍기(230)와 벤틸레이터(101)를 연결한다. 김서림 방지부는 벤틸레이터(101) 부근에 설치되는 PTC 열원(210)을 구비할 수 있다. 제어부는 김서림 방지부의 동작을 제어한다.The
차량에는 실내의 각 부위로 냉기와 온기를 선택적으로 공급하기 위한 공조시스템이 구비되는데, 하절기에는 에어컨을 작동시켜 냉기를 공급하고, 동절기에는 히터를 가동하여 온기를 공급한다. The vehicle is provided with an air conditioning system for selectively supplying cold and warmth to each part of the room. In the summer, the air conditioner is operated to supply cold air, and during the winter, a heater is operated to supply warmth.
일반적으로 히터의 작동 방식은 엔진 내부를 순환하며 가열된 냉각수와 송풍기(230)에 의하여 유입된 공기가 상호 열교환이 이루어지면서 차량 실내로 온기를 공급하며 난방을 하는 방식이며, 엔진에 의해 발생되는 열을 이용하는 것이므로 에너지 효율이 높다.In general, the operating method of the heater is a method of circulating the interior of the engine, heating the cooling water and the air introduced by the
그러나 동절기에는 시동 후 엔진이 가열되기까지는 일정 시간이 필요하게 되므로 시동 후 곧바로 난방이 이루어지지 않는다. 따라서 난방을 위하여 엔진이 가열되고 냉각수의 온도가 고온이 될 때까지 주행 전 소정 시간 엔진을 공회전시키게 되는데, 이에 따른 에너지 낭비 및 환경 오염이란 문제가 발생하였다.However, during the winter season, a certain period of time is required until the engine is heated after starting, so heating is not performed immediately after starting. Therefore, the engine is idling for a predetermined time before driving until the engine is heated for heating and the temperature of the cooling water becomes high, resulting in a problem of energy waste and environmental pollution.
이러한 문제를 방지하기 위해 엔진이 가열되는 소정 시간 동안에 별도의 예열용 히터를 이용하여 차량실내를 난방하는 장치가 PTC 히터(200)이다. PTC 히터(200)는 열선 코일을 이용하는 방식과, PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용한 방식이 있다. 본 발명의 PTC 열원(210)은 열선 코일 또는 PTC 소자를 포함할 수 있다.In order to prevent such a problem, the
최근에는 전기자동차를 비롯한 다양한 차종과 사용자의 필요에 따라 고용량의 PTC 열원(210)이 개발되는 추세이다. PTC 열원(210)은 송풍기(230)에 의하여 송풍되는 공기와 열교환이 이루어져 차량의 실내를 난방할 수 있다.Recently, a high-capacity
복수 개의 PTC 열원(210)이 사용될 경우 실내 온도나 난방할 위치에 따라 PTC 열원(210)들을 순차적으로 온/오프시키는 제어부가 채용되어 배터리의 과부하를 방지할 수 있다.When a plurality of
PTC 열원(210)의 온/오프는 제어부를 통한 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어할 수 있다. PWM 방식이란 펄스 변조 방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 듀티비를 변화시켜 제어하는 방식을 말한다. PWM 제어는 듀티비를 조절함으로써 제어값을 조정하게 되며, 이때 펄스 신호의 듀티비가 변함으로써 이 신호의 평균값이 변하게 되고 이러한 평균값을 제어신호값으로 사용하는 것이다.The on / off of the
PTC 열원(210)에는 파워 트랜지스터로부터의 PWM 신호에 따라 조절되는 전류에 의해 사전에 설정된 가열 전력이 발생하며, 이에 따라 실내 온도가 조절될 수 있다.The
사용자가 차량에 탑승하면 엔진이 시동되어도 냉각수의 온도가 바로 올라가지 않으므로 실내의 난방을 위하여 PTC 스위치를 켜서 PTC 히터(200)를 구동한다. 이를 PTC 모드라 정의한다. When the user boards the vehicle, the temperature of the coolant does not immediately rise even when the engine is started, so the
제어부는, 차량의 내부를 예열하기 위하여 PTC 스위치가 동작되었는지 여부를 감지하고, PTC 스위치가 온 상태일 때 PTC 열원(210) 및 송풍기(230)를 온시켜 차량의 내부를 예열하는 PTC 모드로 동작될 수 있다.The control unit detects whether the PTC switch is operated to preheat the inside of the vehicle, and when the PTC switch is turned on, operates the PTC mode in which the
한편, 차량의 주차시 차량 내부의 습기를 미리 제거하면, 나중에 차량의 운행시 앞유리(110)에 끼는 김서림을 방지할 수 있다. 이를 냉풍 모드로 정의한다. On the other hand, by removing the moisture inside the vehicle in advance when the vehicle is parked, it is possible to prevent fogging on the
제어부는 PTC 스위치의 온오프 여부와 상관없이 차량의 도어 닫힘 여부를 감지한다. 도어가 닫혔을 때, 차량 내외부의 온도 차이가 설정값 이상(즉, 차량 내부의 온도가 외부보다 높아서 차량 내부의 습도가 외부보다 높으면)이면 PTC 열원(210)은 오프시키고 송풍기(230)의 바람만 송풍할 수 있다. 이를 냉풍 모드로 정의한다. The control unit detects whether the vehicle door is closed regardless of whether the PTC switch is on or off. When the door is closed, if the temperature difference between the inside and outside of the vehicle is greater than or equal to the set value (that is, if the temperature inside the vehicle is higher than the outside and the humidity inside the vehicle is higher than the outside), the
냉풍 모드에서 에어컨이 함께 가동될 수도 있다. 냉풍을 차량 내부에 순환시키면 차량 내부의 습기를 미리 제거할 수 있다. 냉풍 모드는 차량의 시동을 끄고 탑승자가 차량에서 내렸을 때, 도어가 닫힌 상태에서 수행되는 것이 바람직하다.The air conditioner may be operated together in the cold air mode. When the cold air is circulated inside the vehicle, moisture inside the vehicle can be removed in advance. The cold air mode is preferably performed when the vehicle is turned off and the occupant gets off the vehicle, the door is closed.
한편, 사용자가 PTC 열원(210)을 온시켜 예열하고자 하지 않더라도 차량 내부의 습기를 제거할 필요가 있다. 이를 열풍 모드라고 정의한다. PTC 스위치의 온오프 여부와 상관없이 차량의 시동 여부에 따라 차량의 시동이 켜져 있으면 PTC 열원(210) 및 송풍기(230)를 온시켜 차량의 내부에 온풍을 송풍한다. 특히 차량의 앞유리(110)에 열풍이 송풍되면 유리창의 김서림이 제거될 수 있다.On the other hand, even if the user does not want to preheat the
제어부는, PTC 스위치의 온오프 여부, 차량의 도어 닫힘 여부, 차량 내외부의 온도 차이를 설정값과 비교한 결과, 차량의 시동 여부 중 적어도 하나에 따라 PTC 모드, 냉풍 모드, 열풍 모드 중 하나의 모드로 PTC 히터(200)를 동작시킬 수 있다.The control unit compares the temperature difference between the inside and outside of the vehicle, whether the PTC switch is on or off, and the vehicle's door is closed, and as a result, one of PTC mode, cold air mode, and hot air mode according to at least one of whether the vehicle is started or not.
PTC 모드, 냉풍 모드, 열풍 모드 중 해당 모드에 따라 PTC 열원(210) 및 송풍기(230)의 동작이 결정될 수 있다.The operation of the
차량 내외부의 온도 차이를 설정값과 비교하기 위하여 온도 센서부가 마련될 수 있다. 온도 센서부는 차량에 원래 설치된 센서를 이용하거나 PTC 열원(210)과 함께 일체로 마련될 수 있다. 온도 센서부는 차량의 내부 및 외부의 온도 차이를 측정한다.A temperature sensor unit may be provided to compare the temperature difference inside and outside the vehicle with a set value. The temperature sensor unit may use a sensor originally installed in the vehicle or may be integrally provided with the
차량의 도어 닫힘 여부를 측정하기 위하여, 도어 센서부가 마련될 수 있다. 도어 센서부는 차량에 원래 설치된 것 또는 PTC 열원(210)과 함께 일체로 마련될 수 있다. 도어 센서부는 차량의 도어의 닫힘 여부를 감지할 수 있다.In order to measure whether the vehicle is closed, a door sensor unit may be provided. The door sensor unit may be provided integrally with the
제어부는 온도 센서부로부터 차량 내부 및 외부의 온도 차이를 입력받을 수 있다. 제어부는 도어 센서부로부터 도어의 닫힘 여부를 입력받을 수 있다. 제어부는 도어가 닫히고 차량 내부의 온도가 외부보다 높으면 PTC 열원(210)은 오프시키고 송풍기(230)를 온시켜 벤틸레이터(101)에 냉풍을 송풍할 수 있다. 이는 냉풍 모드에 해당한다.The control unit may receive a difference in temperature inside and outside the vehicle from the temperature sensor unit. The control unit may receive input of whether the door is closed from the door sensor unit. When the door is closed and the temperature inside the vehicle is higher than the outside, the controller may turn off the
차량의 시동 여부를 측정하기 위하여 시동 센서부가 마련될 수 있다. 시동 센서부는 차량의 엔진이 시동되었는지 여부를 감지한다. 시동 센서부는 차량에 원래 설치된 스마트 키 등을 이용할 수 있고 PTC 열원(210)과 함께 일체로 마련될 수 있다. 제어부는 시동 센서부로부터 차량의 엔진이 시동되었음을 입력받고, PTC 열원(210) 및 송풍기(230)를 온시켜 벤틸레이터(101)에 온풍을 송풍하는 열풍 모드를 구동할 수 있다.A start sensor unit may be provided to measure whether the vehicle starts. The starting sensor unit detects whether the engine of the vehicle is started. The starting sensor unit may use a smart key or the like originally installed in the vehicle, and may be integrally provided with the
사용자가 애프터 마켓에서 본 발명의 PTC 열원(210)을 구입하여 완성차에 장착할 수 있다. 이때 PTC 열원(210)은 벤틸레이터(101)가 개구되는 차량의 대쉬 보드(100) 표면에 장착될 수 있다. The user can purchase the
착탈 가능한 타입의 PTC 열원(210)은 필름 형태가 될 수 있으며, 제어부 및 온도 센서부가 일체로 형성될 수 있다. 도어 센서부 또는 시동 센서부는 차량의 OBD 정보를 블루투스 등으로 입력받는 단말기 형태가 될 수 있으며, 착탈 가능한 타입의 PTC 열원(210)에 통신부가 일체로 형성되거나, PTC 열원(210)과 별도의 동글이 타입이 될 수 있다. The detachable
착탈 방식의 PTC 열원(210)에 전원 공급은 보조 배터리 연결, 무선 충전 방식, 자동차 시거잭 연결 등 다양한 방식이 가능하다.The power supply to the detachable
100...대쉬 보드
101...벤틸레이터
110...앞유리
200...PTC 히터
210...PTC 열원
220...덕트
230...송풍기100 ...
110 ...
210 ...
230 ... blower
Claims (5)
상기 송풍기와 상기 벤틸레이터를 연결하는 덕트;
상기 벤틸레이터 부근에 설치되는 PTC 열원을 구비하는 김서림 방지부;
상기 김서림 방지부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하는 PTC 히터.
A blower for blowing wind to the ventilator facing the windshield of the vehicle;
A duct connecting the blower and the ventilator;
A fogging prevention unit having a PTC heat source installed near the ventilator;
A control unit controlling an operation of the anti-fog unit; PTC heater comprising a.
차량의 내부 및 외부의 온도 차이를 측정하는 온도 센서부;
차량의 도어의 닫힘 여부를 감지하는 도어 센서부; 를 포함하며,
상기 제어부는 상기 온도 센서부로부터 차량 내부 및 외부의 온도 차이를 입력받고, 상기 도어 센서부로부터 상기 도어의 닫힘 여부를 인지하며, 상기 도어가 닫히고 상기 차량 내부의 온도가 외부보다 높으면 상기 PTC 열원은 오프하고 상기 송풍기를 온시켜 상기 벤틸레이터에 냉풍을 송풍하는 PTC 히터.
According to claim 1,
Temperature sensor unit for measuring the temperature difference between the interior and exterior of the vehicle;
A door sensor unit detecting whether the door of the vehicle is closed; It includes,
The controller receives the temperature difference inside and outside the vehicle from the temperature sensor unit, recognizes whether the door is closed from the door sensor unit, and if the door is closed and the temperature inside the vehicle is higher than the outside, the PTC heat source is A PTC heater that turns off and turns on the blower to blow cold air to the ventilator.
차량의 엔진이 시동되었는지 여부를 감지하는 시동 센서부; 를 포함하며,
상기 제어부는 상기 시동 센서부로부터 차량의 엔진이 시동되었음을 인식하면, 상기 PTC 열원 및 상기 송풍기를 온시켜 상기 벤틸레이터에 온풍을 송풍하는 PTC 히터.
According to claim 1,
A starting sensor unit that detects whether the engine of the vehicle is started; It includes,
The control unit recognizes that the engine of the vehicle has been started from the start sensor unit, and turns on the PTC heat source and the blower to blow warm air to the ventilator.
상기 PTC 열원은 상기 벤틸레이터가 개구되는 상기 차량의 대쉬 보드 표면에 장착되는 PTC 히터.
According to claim 1,
The PTC heat source is a PTC heater mounted on the dashboard surface of the vehicle in which the ventilator is opened.
상기 제어부는, 상기 차량의 내부를 예열하기 위하여 PTC 스위치가 동작되었는지 여부를 감지하고,
상기 PTC 스위치가 온 상태일 때 상기 PTC 열원 및 상기 송풍기를 온시켜 상기 차량의 내부를 예열하는 PTC 모드,
상기 PTC 스위치의 온오프 여부와 상관없이 상기 차량의 도어 닫힘 여부 및 상기 차량 내외부의 온도 차이가 설정값 이상인지 여부에 따라 상기 PTC 열원은 오프시키고 상기 송풍기의 바람만 송풍하는 냉풍 모드,
상기 PTC 스위치의 온오프 여부와 상관없이 상기 차량의 시동 여부에 따라 상기 PTC 열원 및 상기 송풍기를 온시켜 온풍을 송풍하는 열풍 모드 중 어느 하나로 동작되는 PTC 히터.According to claim 1,
The control unit detects whether a PTC switch is operated to preheat the inside of the vehicle,
PTC mode for preheating the inside of the vehicle by turning on the PTC heat source and the blower when the PTC switch is turned on,
Cold air mode in which the PTC heat source is turned off and only the wind of the blower is blown according to whether the vehicle is closed or not and whether the temperature difference between the inside and outside of the vehicle is greater than or equal to a set value, regardless of whether the PTC switch is on or off.
A PTC heater operated in any one of a hot air mode in which the PTC heat source and the blower are turned on to blow warm air regardless of whether the PTC switch is turned on or off.
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Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |