KR100521565B1 - 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍량 변화에 대한 온도 변화의 관계를 이용한 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 증발기 표면에 기 설치되어 압축기의 온,오프를 관여하는 제1온도센서와, 증발기 후방의 덕트 내에 기 설치된 제2온도센서를 이용하되, 상기 제2온도센서에서 감지된 전,후온도가 일정온도로 하강시 제1온도센서에 따른 압축기의 온,오프 작동사이클 횟수, 특히 본 발명의 바람직한 구현예에서는 압축기의 오프된 횟수에 따라 기준횟수 이상이면 상기 에어컨필터를 교환하게끔 교환경고등을 점등할 수 있도록 하는 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법{Device for notifying replacement time of airconditioning-filter for automobile and method for controlling thereof}

본 발명은 풍량 변화에 대한 온도 변화의 관계를 이용한 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기 표면에 기 설치되어 압축기의 온,오프를 관여하는 제1온도센서와, 증발기 후방의 덕트 내에 설치된 제2온도센서를 이용하되, 상기 제2온도센서에서 감지된 전,후온도가 일정온도로 하강시 제1온도센서에 따른 압축기의 오프된 횟수에 따라 기준횟수 이상이면 상기 에어컨필터를 교환하게끔 교환경고등을 점등할 수 있도록 하는 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 공조장치에서는 외부로부터 유입된 공기 또는 순환된 실내공기가 블로워에 의해 에어컨 시스템의 증발기로 강제 송출되고, 증발기를 통과한 공기가 도어의 위치에 따라 선택적으로 히터를 통과하면서 운전자가 설정한 조건의 공기상태가 되어 차량 실내로 유입된다.

이러한 구조를 갖는 공조장치에서 외부 공기가 유입될 때 외부 공기에 포함된 오염물질이 그대로 실내에 유입되거나 오염물질이 증발기에서 응축된 습기와 혼합되어 박테리아 또는 곰팡이 등의 서식환경을 제공하는 문제점이 있다.

따라서, 실내에 공기를 순환시키는 공기순환유니트에는 이러한 유입공기를 필터링할 수 있도록 증발기 코어의 전면이나 그 밖의 적절한 위치에 에어컨필터를 장착하고 있다.

즉, 상기 증발기 코어의 전면에 설치된 예로서, 공기흡입구로 유입된 공기는 블로워를 거쳐 에어컨필터를 통과하면서 먼지나 이물질 등의 각종 오염물질들이 차단되고, 이후 증발기를 통과하도록 되어 있는 것이다.

이때, 오염물질은 에어컨필터의 표면에 계속 쌓여가다가 일정시간이 지나면 에어컨필터의 통기성능을 저하시키는 원인이 되므로 주기적인 필터교체가 요구된다.

그러나, 에어컨필터를 주기적으로 교체해야 함에도 불구하고, 일반 운전자들의 경우 에어컨필터의 부착유무조차 모른 상태에서 차량을 운행하는 경우가 대부분인데다가, 공기덕트가 크래쉬 패드의 내측에 장착되어 있으므로 그 오염여부를 쉽게 알 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 에어컨필터의 교환시기를 쉽게 놓치게 되므로 송풍량의 감소에 따른 공조장치의 성능 저하, 에어컨필터의 필터링 성능 저하, 오염된 에어컨필터에서의 악취발생 등의 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 에어컨필터 전후의 오염도를 측정하는 방법, 에어컨필터 전후의 풍량을 측정하는 방법, 에어컨필터가 막혔을 경우 압력형성을 이용해서 알람 스위치를 작동시키는 방법, 에어컨필터에 오리피스를 설치해서 소리가 나게 하는 방법 등을 이용한 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치가 발명되었다.

그러나, 종래의 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치는 별도의 센서를 설치하거나 장착해야 함으로써, 부품 및 공정이 늘어나서 원가를 상승시키게 되는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 별도의 센서를 설치하거나 장착하지 않고, 증발기 표면과 증발기 후방의 덕트 내에 기 설치된 온도센서를 이용하여 에어컨 작동시 풍량 감소로 인한, 온도변화 주기에 따른 압축기의 온,오프 작동 사이클 횟수를 체크함으로써, 에어컨필터의 교환 시기를 알 수 있는 구조로, 부품 및 공정을 축소할 수 있어 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 운전자가 수시로 에어컨필터의 오염 정도를 확인하지 않고서도 쉽게 필터의 교환 시기를 알 수 있게 되므로 운전자의 공조 성능 불만을 해소할 수 있고, 사후 교체로 인한 실내공기의 오염 및 조기 교체로 인한 비용의 소모를 완전히 방지할 수 있는 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치는 증발기(30) 표면에 설치되어 증발기(30) 표면의 온도를 검출하는 제1온도센서(12)와;

덕트(10) 내에서 공기가 증발기(30)를 지나 각 벤틸레이션 통로(11)로 유입되기 전 위치에 설치되는 제2온도센서(13)와;

차량에 기설치되어 상기 제1 및 제2온도센서(12,13)로부터 입력되는 데이터 신호들을 토대로 설정 기준값 범위를 초과할 경우, 교환경고등(80)에 전기적인 출력신호를 인가하여 작동하도록 제어하는 제어부(70)와;

상기 제어부(70)의 전기적인 출력신호를 인가 받아 에어컨필터(80)의 교환 시기를 알리는 교환경고등(90)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 제어방법은 제1온도센서(12) 및 제2온도센서(13)에 의해 증발기(30) 표면온도의 변화 및 덕트(10) 내의 공기온도의 변화를 감지하되, 상기 제2온도센서(13)에서 감지된 온도가 1℃ 하강하게 될 경우, 상기 제1온도센서(12)에서 감지된 온도가 0.5℃로 하강하는 횟수인 압축기의 오프작동 횟수를 측정하는 제1단계와;

상기 제1단계에서의 온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위 내에 해당하게 될 경우, 상기 공조장치를 그대로 작동되도록 하는 제2단계와;

상기 제1단계에서의 온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위를 초과하여 작동하게 될 경우, 에어컨필터(80)를 교환할 수 있도록 교환경고등(90)을 점등시키는 제3단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 설치상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치에서 각 입출력요소를 보인 블럭도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도면부호 50 및 51은 각각 내외기조절 댐퍼와 그 액츄에이터를, 도면부호 60a 및 60b는 히터코어(40)의 전후로 설치되는 온도조절 댐퍼를, 도면부호 61a 및 61b는 상기 온도조절 댐퍼의 각 액츄에이터를 나타낸다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 외기 또는 내기가 덕트(10)를 통해 유입시 흡열하여 냉기로 만드는 증발기(30)에는 그 증발기(30) 표면의 온도를 검출하는 온도센서인 기 설치된 써미스터(이하, 제1온도센서라 칭함)가 설치되며, 이 제1온도센서(12)는 증발기(30) 표면의 온도를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하게 되는 것으로서, 출력되는 신호가 제어부(70)로 입력될 수 있도록 회로 연결되어 있다.

또한, 덕트(10) 내에서도 공기가 증발기(30)를 지나 각 벤틸레이션 통로(11)로 유입되기 전에 머물게 되는 위치, 즉 증발기(30)의 하류측(증발기 후방)으로 각 벤틸레이션 통로(11)가 분기되는 덕트(10) 내 소정위치에 또 다른 온도센서(이하, 제2온도센서라 칭함)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 제2온도센서(13)는 증발기(30) 이후의 덕트(10) 내 온도를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하게 되는 것으로서, 출력되는 신호가 제어부(70)로 입력된다.

상기 제어부(70)는 차량에 기설치된 FATC(Full Auto Temperature Controller)의 컴퓨터가 될 수 있으며, 이는 앞서 말한 상기 각 온도센서(12,13) 및 기 설치된 습도센서(미도시), 외기온센서(미도시) 등으로부터 입력되는 전기적인 신호들을 토대로 내외기조절 액츄에이터(51), 온도조절 액츄에이터(61a,61b), 블로워(20) 그리고, 상기 에어컨필터(80)의 교환시기가 되었을 경우, 점등하여 이를 알리는 교환경고등(90)의 작동을 제어하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

에어컨이 작동되어 증발기(30) 표면 온도가 일정온도, 즉 온도 0.5℃일 경우, 압축기(미도시)의 작동을 오프시켜 응축수가 얼지 않도록 하여 아이싱(Icing) 현상이 발생하지 않도록 하고, 시간이 경과하여 증발기(30) 표면 온도가 일정온도, 즉 3℃일 경우, 상기 압축기의 작동을 다시 자동으로 온시켜 작동 가능하도록 되어 있다.

상기 압축기의 온,오프 작동은 온도 변화에 의해 수행되어지며, 이러한 온도 변화의 감지는 제1온도센서(12)에서 이루어지게 된다.

이때, 이러한 압축기의 온,오프 작동 사이클은 덕트(10)를 통해 유입되는 외기 또는 내기의 풍량에 영향을 받게 되나, 그 차이가 아주 미약하여 본 발명의 바람직한 구현예에서는 일정한 작동 사이클로 압축기의 온,오프가 이루어짐이 바람직하다.

한편, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 상기 압축기의 작동 사이클 중, 압축기가 오프될 때의 온도 즉, 온도 0.5℃가 되는 횟수를 검출하여 이루어지게 된다.

한편, 상기 제2온도센서(13)는 덕트(10)를 통해 유입되는 외기 또는 내기의 풍량에 영향을 받게 되고 그로인해 시간에 따라 온도의 변화값이 달라지게 되는데, 예컨대 온도 1℃가 하강하는데 걸리는 시간은 풍량이 증가할수록 짧게 되고, 풍량이 감소할수록 길게 된다.

따라서, 이와 같은 인자들의 관계를 통해 본 발명을 적절하게 구현할 수 있게 되는 바, 에어컨필터(80)의 교환 시기의 설정은 다음과 같은 조건을 통해 이루어지게 된다.

즉, 상기 덕트(10)를 통해 유입되는 냉기의 온도가 1℃ 하강할 시, 압축기가 오프되는 횟수, 즉 증발기(30) 표면 온도가 0.5℃가 되는 횟수를 검출하여 이루어지게 된다.

이때, 이와 같은 온도 변화와 압축기의 오프작동 횟수는 일정한 기준 횟수를 정하여 그보다 횟수가 증가하게 되면, 에어컨필터(80)의 교환을 알리도록 교환경고등(90)을 점등하는데, 단 각 블로워(20)의 단수(1 ~ 4단)에 대해 공조 성능을 만족하는 제2온도센서(13)에서, 온도 1℃가 하강하는 시간을 미리 실험을 통하여 기준 시간을 정하고, 그러한 기준 시간에 대한 일정한 압축기의 오프작동 횟수를 검출하여 기준값을 정하게 되며, 그 기준값을 벗어날 경우, 상기 에어컨필터(80)의 교환을 결정하게 되는데, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 실험을 통해 각 블로워(20)의 단수에서 풍량 감소율이 15% 감소할 시, 이때의 값을 기준값으로 결정하게 된다.

한편, 블로워(20)의 단수가 올라갈 때마다 에어컨 풍량이 증가하여 온도가 하강하게 되는데, 각 단수에 따라서 그 기준값의 결정은 달라지게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 작동원리를 설명하기로 한다.

제1온도센서(12) 및 제2온도센서(13)에서 감지된 증발기(30) 표면온도 및 덕트(10) 내의 공기온도를 측정하게 되는데, 상기 제1온도센서(12)는 제2온도센서(13)와 비교하여 온도변화가 심하며, 시간에 대한 온도변화는 일정한 사이클로 이루어지게 되는 바, 상기 사이클은 압축기의 온,오프 작동에 의해 이루어지게 된다.

여기서, 상기 제2온도센서(13)에서 감지된 온도가 1℃ 하강하게 될 경우, 상기 제1온도센서(12)에서 감지된 온도가 0.5℃로 하강한 횟수, 즉 압축기의 오프작동 횟수를 측정한다.

이때, 증발기(30) 표면온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위 내에 해당하게 되면 상기 공조장치를 그대로 작동되도록 하고, 상기 증발기(30) 표면온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위를 초과하여 작동하게 되면, 적정 풍량의 공급이 이루어지지 않는다고 판단하여 교환경고등(90)을 점등시켜 에어컨필터(80)를 교환하도록 한다.

따라서, 본 발명은 에어컨 작동에 따른 덕트(10) 내 온도의 변화와 일정한 압축기의 온,오프 작동 신호를 이용하여 적정 풍량의 공급이 이루어지지 않을 경우, 교환경고등(90)을 점등할 수 있도록 하는 새로운 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치 및 그 제어방법은 별도의 센서를 설치하거나 장착하지 않고, 기존 차량에 장착되어 있는 온도센서를 이용하여 에어컨 작동시 풍량 감소로 인한, 온도변화 주기에 따른 압축기의 온,오프 작동 사이클 횟수를 체크함으로써, 에어컨필터의 교환 시기를 알 수 있는 구조로 부품 및 공정을 축소할 수 있어 원가를 절감할 수 있다.

또한, 운전자가 수시로 에어컨필터의 오염 정도를 확인하지 않고서도 쉽게 필터의 교환 시기를 알 수 있게 되므로 운전자의 공조 성능 불만을 해소할 수 있고, 사후 교체로 인한 실내공기의 오염 및 조기 교체로 인한 비용의 소모를 완전히 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 설치상태도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치에서 각 입출력요소를 보인 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 덕트 11 : 벤틸레이션 통로

12 : 제1온도센서 13 : 제2온도센서

20 : 블로워 30 : 증발기

40 : 히터코어 50 : 내외기조절 댐퍼

51 : 내외기조절 액츄에이터 60a, 60b : 온도조절 댐퍼

61a,61b : 온도조절 액츄에이터 70 : 제어부

80 : 에어컨필터 90 : 교환경고등

Claims (2)

1. 증발기(30) 표면에 설치되어 증발기(30) 표면의 온도를 검출하는 제1온도센서(12)와;

   덕트(10) 내에서 공기가 증발기(30)를 지나 각 벤틸레이션 통로(11)로 유입되기 전 위치에 설치되는 제2온도센서(13)와;

   차량에 기설치되어 상기 제1 및 제2온도센서(12,13)로부터 입력되는 데이터 신호들을 토대로 설정 기준값 범위를 초과할 경우, 교환경고등(80)에 전기적인 출력신호를 인가하여 작동하도록 제어하는 제어부(70)와;

   상기 제어부(70)의 전기적인 출력신호를 인가 받아 에어컨필터(80)의 교환 시기를 알리는 교환경고등(90)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨필터의 교환알림장치.
2. 제1온도센서(12) 및 제2온도센서(13)에 의해 증발기(30) 표면온도의 변화 및 덕트(10) 내의 공기온도의 변화를 감지하되, 상기 제2온도센서(13)에서 감지된 온도가 1℃ 하강하게 될 경우, 상기 제1온도센서(12)에서 감지된 온도가 0.5℃로 하강하는 횟수인 압축기의 오프작동 횟수를 측정하는 제1단계와;

   상기 제1단계에서의 온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위 내에 해당하게 될 경우, 상기 공조장치를 그대로 작동되도록 하는 제2단계와;

   상기 제1단계에서의 온도가 0.5℃로 하강한 횟수가 설정 기준값과 비교하여 기준값의 범위 이상으로 작동하게 될 경우, 에어컨필터(80)를 교환할 수 있도록 교환경고등(90)을 점등시키는 제3단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨필터의 교환시기 알림장치의 제어방법.