KR101153263B1

KR101153263B1 - 차량용 공조시스템

Info

Publication number: KR101153263B1
Application number: KR1020090010892A
Authority: KR
Inventors: 변상철; 김용호; 박대근; 이남준
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2012-06-05
Also published as: KR20100091610A

Abstract

본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 에어컨의 컷 오프(Cut-Off) 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 구애받지 않고 높게 설정할 수 있게 구성함으로써, 에어컨의 구동율을 더 저감시킬 수 있고, 이로써, 연비를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 증발기의 온도가 컷 오프 설정 온도 이하일 경우에 에어컨을 컷 오프시키는 컷 오프 수단과, 증발기에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기를 포함하며, 이온발생기는, 음, 양이온을 방출하는 이온모드(Ion Mode)와, 음, 양이온의 방출량을 이온모드에 비해 상대적으로 증가시키는 클린모드(Clean Mode)로 교번 작동되는 차량용 공조시스템에 있어서, 현재 컷 오프 설정 온도를 감지하는 컷 오프 온도 감지수단과, 컷 오프 온도 감지수단으로부터 입력된 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상인지를 비교하는 비교부와, 비교부에서의 비교 결과 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상이면 이온발생기를 클린모드로 제어하여 음,양이온을 증가시키는 제어부를 포함하며; 제어부는, 이온발생기가 이온모드로 제어되는 도중에, 컷 오프 설정 온도 상승에 의해 이온발생기가 클린모드로 변환될 시에, 클린모드 변환시간이 이온모드 제어시간에 포함되도록 제어한다.

Description

차량용 공조시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 에어컨의 컷 오프(Cut-Off) 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 구애받지 않고 높게 설정할 수 있게 구성함으로써, 에어컨의 구동율을 더 저감시킬 수 있고, 이로써, 연비 향상의 효과를 기대할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.

자동차에는 실내를 냉, 난방하기 위한 공조시스템이 설치된다. 이러한 공조시스템은, 여름철에는 냉기를 발생시키고, 겨울철에는 온기를 발생시킨다. 따라서, 차실내의 공기 온도를 항상 쾌적하게 유지시킨다.

한편, 이러한 공조시스템은, 차실내의 온도를 쾌적하게 유지시킴과 동시에 연비를 향상시키는 것이 중요한 과제로 되어 있다. 특히, 최근 들어, 에너지 절감이 절실히 요구되는 추세이므로, 연비를 향상시키는 것이 더욱 중요한 과제로 되어 있다.

연비를 향상시키기 위한 방법으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 에어컨의 컷 오프(Cut-Off) 장치(10)가 있다.

컷 오프 장치(10)는, 증발기 센서(12)로 증발기(3)의 표면온도를 감지한 다 음, 감지된 증발기(3)의 온도가 목표온도 이하이면, 제어부(14)가 "컷 오프 신호"(C)를 출력하여 압축기(5)를 자동으로 컷 오프시키고, 이로써, 에어컨을 자동으로 오프시키는 기술이다.

이러한 컷 오프 장치(10)는, 증발기(3)의 온도가 목표온도에 도달하면, 자동으로 에어컨을 정지시키는 구조이므로, 에어컨의 구동율을 최소화시킨다. 따라서, 공조시스템의 연비를 향상시킨다.

한편, 압축기(5)가 정지되는 증발기(3)의 목표온도, 즉, 컷 오프 온도는, 외부 온도 조건에 따라 가변 조절되도록 구성된다.

이는, 탑승객이 느끼는 최적의 차실내 온도는, 외부 온도에 따라 수시로 변화되기 때문이다. 따라서, 에어컨의 온,오프시점도 외기 온도에 대응하여 가변 조절되게 구성함으로써, 차실내 온도를 외부 온도에 따라 가변시킬 수 있게 하며, 이로써, 차실내의 공기온도를 외부 온도에 관계없이 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 있게 된다.

바람직하기로는, 에어컨의 컷 오프 온도가, 6℃ 이하로 설정되는 것이 좋다. 왜냐하면, 도 2의 실험결과, 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취가 6℃를 기점으로 급속하게 증가하는 것으로 나타났기 때문이며, 이로써, 증발기(3)의 목표온도가 6℃ 보다 더 크게 설정될 경우, 에어컨이 온,오프되는 시점에서 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취가 다량 발생할 우려가 있기 때문이다.

경우에 따라, 컷 오프 온도는, 탑승자의 조작에 의해 가변 설정될 수도 있다. 이러한 경우, 운전석 전방에 설치된 컨트롤러(도시하지 않음)를 통해 컷 오프 온도를 가변 설정한다.

그런데, 이러한 종래의 공조시스템은, 에어컨의 컷 오프 온도를 최대 6℃로 설정할 수 밖에 없으므로, 연비를 개선하는데 한계가 있다는 단점이 있다.

즉, 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취는, 6℃를 기점으로 하여 급속하게 증가되므로, 에어컨의 컷 오프 온도 범위를 6℃ 이상으로 설정할 수 없다. 따라서, 에어컨의 구동율을 저감시키는데도 한계가 있다. 그 결과, 더 이상의 연비 향상을 기대할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 증발기의 곰팡이와 악취가 증가되는 온도시점에 음,양이온 발생량을 대폭적으로 증가시킴으로써, 에어컨의 컷 오프 시에 증발기의 온도가 높아지더라도 증발기의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거 처리할 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 에어컨의 컷 오프 시에 증발기의 온도가 높아지더라도 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거함으로써, 에어컨의 컷 오프 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있도록 하는 차량용 공조시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 에어컨의 컷 오프 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있게 구성함으로써, 에어컨의 구동율을 더 저감시킬 수 있 고, 이로써, 연비 향상의 효과를 기대할 수 있는 차량용 공조시스템를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 증발기의 온도가 컷 오프 설정 온도 이하일 경우에 에어컨을 컷 오프시키는 컷 오프 수단과, 상기 증발기에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서, 현재 컷 오프 설정 온도를 감지하는 컷 오프 온도 감지수단과; 상기 컷 오프 온도 감지수단으로부터 입력된 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상인지를 비교하는 비교부와; 상기 비교부에서의 비교 결과, 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 이온발생기를 제어하여 음,양이온을 증가시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

바람직하게는, 상기 이온발생기는, 음, 양이온을 방출하는 이온모드(Ion Mode)와, 음, 양이온의 방출량을 이온모드에 비해 상대적으로 증가시키는 클린모드(Clean Mode)로 교번 작동되며, 상기 제어부는, 상기 컷 오프 설정 온도가 기준온도 이상일 시에 상기 이온발생기를 클린모드로 제어하고, 상기 컷 오프 설정 온도가 기준온도 미만으로 저하될 시에 상기 이온발생기를 원래의 모드로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 공조시스템에 의하면, 증발기의 곰팡이와 악취가 증가되는 온도시점에 음,양이온 발생량을 대폭적으로 증가시키는 구조이므로, 에어컨 의 컷 오프 시에 증발기의 온도가 높아지더라도 증발기의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거 처리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 에어컨의 컷 오프 시에 증발기의 온도가 높아지더라도 증발기의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거할 수 있으므로, 에어컨의 컷 오프 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 에어컨의 컷 오프 온도를 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있으므로, 압축기의 구동율을 더 저감시킬 수 있다. 따라서, 현저한 연비 향상의 효과를 기대할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 특징부를 나타내는 도면이다. 먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 3을 참조하여 차량용 공조시스템에 대해 간략하게 살펴본다.

공조시스템은, 공조케이스(1)를 구비하며, 공조케이스(1)의 내부통로(1a)에는 증발기(3)가 설치된다.

증발기(3)는 압축기(5)측으로부터 공급되는 저온의 냉매와 내부통로(1a)의 공기를 열교환시킨다. 따라서, 열교환된 저온의 공기가 차실내로 유입될 수 있게 한다.

그리고 공조시스템은, 컷 오프 장치(10)를 구비한다. 컷 오프 장치(10)는 증발기 센서(12)로 증발기(3)의 표면온도를 감지한 다음, 감지된 증발기(3)의 온도가 목표온도 이하이면, 제어부(14)가 "컷 오프 신호"(C)를 출력하여 압축기(5)를 자동으로 컷 오프시킨다. 그 결과, 에어컨을 자동으로 오프시킨다.

여기서, 에어컨이 컷 오프되는 증발기(3)의 목표온도, 즉, 컷 오프 온도는, 외부 온도 조건에 따라 가변 조절되도록 구성된다. 이때, 제어부(14)에는 외기 온도에 대응하는 "컷 오프 온도"가 다양하게 내장되어 있으며, 이들 다양한 "컷 오프 온도"들은 제어부(14)에 내장된 제어로직에 의해 외기 온도에 대응하여 가변 설정된다.

경우에 따라, "컷 오프 온도"는, 탑승자의 조작에 의해 가변 설정될 수도 있다.(이하, 가변 설정되는 "컷 오프 온도"를 "컷 오프 설정 온도"라 칭함).

그리고 공조시스템은, 증발기(3)의 상류측에 설치되는 이온발생기(20)를 구비한다.

이온발생기(20)는, 내부통로(1a)를 향해 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극(22)과 양이온 방전전극(24)을 구비한다.

음이온 및 양이온 방전전극(22, 24)은, 고전압 펄스를 내부통로(1a)의 공기 중에 직접 방사하여 음이온과 양이온을 각각 발생시킨다. 따라서, 발생된 음,양이온 입자가 증발기(3)에 서식하는 세균과 곰팡이와 악취를 제균 및 탈취 처리할 수 있게 한다.

한편, 이온발생기(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 클린모드(Clean Mode)와 이온모드(Ion Mode)로 번갈아가며 교번적으로 제어된다.

클린모드는 음,양이온의 발생량을 증가시켜 실내 공기의 살균효과를 증대시키기 위한 모드로서 음,양이온의 수가 대략 동등한 모드이다.

이온모드는 클린모드에 비해 음,양이온의 발생량을 감소시켜 실내로 배출되는 양이온의 양을 줄이기 위한 모드로서 음이온의 수가 양이온보다 많은 모드이다. 일반적으로, 클린모드와 이온모드가 일정시간 간격을 가지고 교번적으로 작동한다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 특징부를 도 3을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 공조시스템은, 현재의 에어컨 "컷 오프 설정 온도"를 감지하는 컷 오프 온도 감지수단(30)을 구비한다.

컷 오프 온도 감지수단(30)은, "컷 오프 설정 온도"가 가변 설정되는 상기 컷 오프 장치(10)를 포함한다.

컷 오프 장치(10)는, 제어로직 또는 탑승자의 조작에 의해 "컷 오프 설정 온도"가 가변 설정되면, 설정된 "컷 오프 설정 온도"를 기준으로 하여 에어컨의 컷 오프를 제어하는 장치로서, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 항상 설정되어 있는 상태이다. 따라서, 현재의 "컷 오프 설정 온도"를 항상 표시하며, 이로써, 현재의 "컷 오프 설정 온도"를 감지할 수 있게 한다.

그리고 본 발명의 공조시스템은, 컨트롤러(40)를 구비한다. 컨트롤러(40)는, 마이크로 프로세서와 구동회로를 갖추고 있는 것으로, 비교부(42)와 제어부(44)를 구비한다.

비교부(42)는, 컷 오프 온도 감지수단(30)으로부터 현재 "컷 오프 설정 온도"가 입력되면, 입력된 현재 "컷 오프 설정 온도"가 미리 내장된 기준온도(이하, "기준온도"라 약칭함) 이상인가를 비교한다.

제어부(44)는, 비교부(42)에서의 비교 결과, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 이상이면, 에어컨이 컷 오프 될 경우에 증발기(3)의 곰팡이와 악취가 증가하는 것으로 판단하여 이온발생기(20)를 제어한다. 특히, 음,양이온이 대폭적으로 증가되도록 제어한다.

따라서, 대폭적으로 증가된 이온발생기(20)의 음,양이온으로 하여금 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거 처리할 수 있게 한다. 특히, 증가된 음,양이온으로 하여금 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거할 수 있게 함으로써, 에어컨이 컷 오프 된 이후에도 곰팡이 냄새와 악취가 발생되지 않게 한다.

그 결과, 에어컨의 "컷 오프 설정 온도"가, 곰팡이와 악취의 증가가 왕성한 온도보다 더 높게 설정되더라도 곰팡이 냄새와 악취가 발생되지 않게 한다. 이로써, 에어컨의 "컷 오프 설정 온도"를 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있도록 한다.

한편, 비교부(42)에 내장된 기준온도는, 6℃로 설정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취가 6℃ 이상일 경우 급속하게 증가되기 때문이다.

따라서, 비교부(42)의 기준온도를 6℃로 설정함으로써, 현재의 "컷 오프 설 정 온도"가 6℃ 이상일 경우에도, 이온발생기(20)의 음,양이온을 대폭적으로 증가시켜 곰팡이 냄새와 악취의 증가를 원천적으로 차단할 수 있게 한다.

그 결과, 에어컨의 "컷 오프 설정 온도"를 6℃ 이상으로 설정해도 곰팡이 냄새와 악취의 발생을 억제 할 수 있게 된다. 이로써, 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취에 관계없이 에어컨의 "컷 오프 설정 온도"를 높게 설정할 수 있다.

이 밖에도, 제어부(44)는, 비교부(42)에서의 비교결과, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 이상일 경우, 상기 이온발생기(20)를 "클린모드"로 제어하는 것이 바람직하다. 이는, "클린모드"시에도 다량의 음,양이온이 발생되기 때문이며, 이로써, 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 처리할 수 있기 때문이다.

그리고 제어부(44)는, 비교부(42)에서의 비교결과, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 이상일 경우, 이온발생기(20)가 오프(OFF)되어 있으면, 오프된 이온발생기(20)를 온(ON)시킨 다음, "클린모드"로 제어하도록 구성된다.

그리고 제어부(44)는, 비교부(42)에서의 비교결과, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 미만으로 저하되면, 곰팡이 냄새와 악취의 증가가 적어진 것으로 판단하여 이온발생기(20)를 원래의 모드 상태로 복귀시키도록 구성된다. 이때, 원래의 상태가 "오프모드"이면, "오프모드"로 복귀시킨다. 반면에, 원래의 상태가 "이온모드"이면, "이온모드"로 복귀시킨다.

또한, 제어부(44)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 이온발생기(20)가 "이온모드"로 제어되는 과정에서, "컷 오프 설정 온도" 상승에 의해 이온발생기(20)가 "클린모드"(A)로 변환될 경우, "컷 오프 설정 온도" 상승에 의한 이온발생기(20)의 " 클린모드"변환시간이 "이온모드" 제어시간에 포함되도록 제어한다. 이는, 전체적인 이온모드 및 클린모드의 변환 사이클에 영향을 주지 않게 하기 위함이다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 공조시스템의 제어방법을 도 3과 도 5를 참고하여 설명한다.

먼저, 공조시스템이 온(ON)된 상태에서(S101), 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 이상인지를 판단한다(S103).

판단 결과, 기준온도 이상이면, 이온발생기(20)를 "클린모드"로 제어한다(S105). 그러면, 이온발생기(20)는 "클린모드"로 변환되면서 음,양이온의 발생량을 대폭적으로 증가시킨다. 그 결과, 증발기(3)에 서식하는 세균과 곰팡이와 악취를 효율좋게 제거 처리한다.

한편, 현재의 "컷 오프 설정 온도"가 기준온도 미만으로 저하되면, 이온발생기(20)를 원래모드 제어한다(S107). 이때, 원래의 상태가 "오프모드" 이면, "오프모드"로 복귀시킨다. 반면에, 원래의 상태가 "이온모드"이면, "이온모드"로 복귀시킨다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조시스템에 의하면, 증발기(3)의 곰팡이와 악취가 증가되는 온도시점에 음,양이온 발생량을 대폭적으로 증가시키는 구조이므로, 에어컨의 컷 오프 시에 증발기(3)의 온도가 높아지더라도 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거 처리할 수 있다.

또한, 에어컨의 컷 오프 시에 증발기(3)의 온도가 높아지더라도 증발기(3)의 곰팡이 냄새와 악취를 효율좋게 제거할 수 있으므로, 에어컨의 컷 오프 온도를 곰 팡이 냄새와 악취에 관계없이 높게 설정할 수 있다. 따라서, 압축기(5)의 구동율을 더 저감시킬 수 있다. 그 결과, 연비 향상의 효과를 기대할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도 1은 종래의 차량용 공조시스템을 나타내는 도면,

도 2는 에어컨 컷 오프 온도 별 증발기의 악취 정도를 나타내는 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 구성을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 이온발생기가 클린모드와 이온모드로 교번 제어되는 것을 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 공조케이스 1a: 내부통로

3: 증발기 5: 압축기

10: 컷 오프(Cut-Off) 장치 12: 증발기 센서

14: 제어부 20: 이온발생기

30: 컷 오프 온도 감지수단 40: 컨트롤러(Controller)

42: 비교부 44: 제어부

Claims

증발기(3)의 온도가 컷 오프 설정 온도 이하일 경우에 에어컨을 컷 오프시키는 컷 오프 수단과, 상기 증발기(3)에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기(20)를 포함하며, 상기 이온발생기(20)는, 음, 양이온을 방출하는 이온모드(Ion Mode)와, 음, 양이온의 방출량을 이온모드에 비해 상대적으로 증가시키는 클린모드(Clean Mode)로 교번 작동되는 차량용 공조시스템에 있어서,

현재 컷 오프 설정 온도를 감지하는 컷 오프 온도 감지수단(30)과, 상기 컷 오프 온도 감지수단(30)으로부터 입력된 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상인지를 비교하는 비교부(42)와, 상기 비교부(42)에서의 비교 결과 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상이면 상기 이온발생기(20)를 클린모드로 제어하여 음,양이온을 증가시키는 제어부(44)를 포함하며;

상기 제어부(44)는,

상기 이온발생기(20)가 이온모드로 제어되는 도중에, 상기 컷 오프 설정 온도 상승에 의해 상기 이온발생기(20)가 클린모드로 변환될 시에, 상기 클린모드 변환시간이 상기 이온모드 제어시간에 포함되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제어부(44)는, 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 이상일 시에 상기 이온발생기(20)를 클린모드로 제어하되, 상기 컷 오프 설정 온도가 기준 온도 미만으로 저하될 시에 상기 이온발생기(20)를 원래의 모드로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
삭제
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비교부(42)에 내장된 기준온도는,

상기 증발기(3)의 곰팡이와 악취가 증가하는 온도이며, 상기 온도는 6℃인 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.