KR101490925B1

KR101490925B1 - 차량용 에어컨 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101490925B1
Application number: KR20130101697A
Authority: KR
Inventors: 권정호; 서석원; 공동현; 이창원; 박재현; 권춘규; 황윤호
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-02-06

Abstract

차량용 에어컨 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템은 HVAC 모듈에 일단이 연결되는 제1 연결덕트의 타단에 장착되며, 상기 HVAC 모듈로 차량의 실내외 공기를 선택적으로 송풍하는 제1 블로우 유닛; 상기 HVAC 모듈과 상기 제1 블로우 유닛의 사이에서 상기 제1 연결덕트의 일측에 구비되며, 구동모터의 작동에 의해 회전 가능하게 장착되는 제습 로터; 상기 제1 블로우 유닛과 상기 제습 로터 사이에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터를 선택적으로 개폐하는 제1 개폐도어; 상기 제1 개폐도어에 대응하여 상기 제1 개폐도어의 반대측에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터와 제1 연결덕트의 사이에 형성되는 바이패스 통로를 선택적으로 개폐하는 제2 개폐도어; 및 상기 제1 연결덕트의 외측으로 돌출되는 상기 제습 로터의 양측에 장착되는 제2 연결덕트의 일단에 장착되는 제2 블로우 유닛을 포함한다.

Description

차량용 에어컨 시스템 및 그 제어방법{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE AND CONTROL METHOD IN THE SAME}

본 발명은 차량용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 실내의 제습을 위한 온도와 습도를 제어하여 에어컨 시스템의 작동 소모동력을 줄이고, 증발기로부터 냄새 발생을 미연에 방지하도록 하는 차량용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공기조화장치는 자동차의 실내를 냉난방하기 위한 공조장치인 에어컨 시스템을 포함한다.

이러한 에어컨 시스템은 압축기의 구동에 의하여 토출되는 열교환 매체가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기에 의한 열교환에 의하여 자동차의 실내를 냉방하거나 냉각수를 히터로 유입하여 열교환시킴으로써, 실내를 난방 하도록 구성된다.

즉, 에어컨 시스템은 여름철 냉방모드 시에는 압축기로부터 압축된 고온, 고압의 기상냉매가 응축기를 통하여 응축된 후 리시버 드라이어 및 팽창밸브를 거쳐 증발기에서의 증발을 통하여 실내의 온도 및 습도를 낮추게 된다.

상기 에어컨 시스템에서 상기 증발기는 히터 코어가 구비되어 차량의 주행 중 유입되는 외기를 차량 실내로 유입시키는 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 모듈의 내부에 장착된다.

상기 HVAC 모듈은 최저온도 설정 영역 이외에서는 증발기를 통과한 외기를 온도조절도어에 의해 일부는 히터 코어로 통과시키고, 일부는 히터 코어를 바이패스 시킴으로써, 차량 실내를 설정된 온도로 유지시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 에어컨 시스템에서 상기 HVAC 모듈은 여름철 실내 제습을 위하여 증발기의 온도를 이슬점 온도 이하로 낮춤으로써, 공기중의 수분을 응축시키게 되는 바, 압축기에서 불필요한 소모동력 발생으로 전체적인 연비가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 증발기에서 발생된 응축수는 증발기 상에 세균 번식을 유발시킴으로써, 증발기를 통과하여 실내로 유입되는 외기로부터 냄새가 함께 유입됨에 따라 불쾌한 냄새로 차량의 실내 쾌적성이 악화되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 HVAC 모듈로 유입되는 외기의 온도와 습도를 제어함으로써, 에어컨 작동 소모 동력을 줄여 연비를 향상시키는 동시에, HVAC 모듈에 구비된 증발기에서 응축수 발생을 최소화함에 따라 실내로 유입되는 에어컨 냄새를 줄이도록 하는 차량용 에어컨 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템은 HVAC 모듈에 일단이 연결되는 제1 연결덕트의 타단에 장착되며, 상기 HVAC 모듈로 차량의 실내외 공기를 선택적으로 송풍하는 제1 블로우 유닛; 상기 HVAC 모듈과 상기 제1 블로우 유닛의 사이에서 상기 제1 연결덕트의 일측에 구비되며, 구동모터의 작동에 의해 회전 가능하게 장착되는 제습 로터; 상기 제1 블로우 유닛과 상기 제습 로터 사이에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터를 선택적으로 개폐하는 제1 개폐도어; 상기 제1 개폐도어에 대응하여 상기 제1 개폐도어의 반대측에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터와 제1 연결덕트의 사이에 형성되는 바이패스 통로를 선택적으로 개폐하는 제2 개폐도어; 및 상기 제1 연결덕트의 외측으로 돌출되는 상기 제습 로터의 양측에 장착되는 제2 연결덕트의 일단에 장착되는 제2 블로우 유닛을 포함한다.

상기 제2 연결덕트는 상기 제습 로터와 상기 제2 블로우 유닛 사이에 구비되며, 상기 제습 로터의 재생 시, 상기 제2 블로우 유닛으로부터 송풍되는 공기를 가열하여 가열된 공기를 상기 제습 로터로 공급하는 재생용 히터코어를 더 포함할 수 있다.

상기 재생용 히터코어는 냉각수라인을 통해 상기 HVAC 모듈을 순환하는 냉각수가 선택적으로 순환되도록 상기 냉각수라인과 연결라인을 통하여 연결될 수 있다.

상기 연결라인은 전환밸브를 통하여 상기 냉각수라인과 상호 연결될 수 있다.

상기 전환밸브는 상기 냉각수라인으로부터 상기 연결라인에 냉각수를 선택적으로 공급하여 상기 재생용 히터코어로 순환시키는 3-Way 밸브로 이루어질 수 있다.

상기 제1 연결덕트는 상기 제1 연결덕트 내부를 통과하는 공기의 습도를 측정하도록 타측에 상기 제습 로터를 사이에 두고 각각 장착되어 제어기와 전기적으로 연결되는 제1, 제2 습도센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2 개폐도어는 상기 제1, 제2 습도센서로부터 출력된 측정값에 따른 상기 제어기의 제어신호에 의해 개폐량이 조절될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템 제어방법은 차량용 에어컨 시스템 제어방법에 있어서, (A) 에어컨 시스템이 작동되면, 목표 증발기 온도와 제1 습도센서의 측정값에 따라 제습모드가 작동되었는지를 판단하는 단계; (B) 제습모드가 작동되지 않은 것으로 판단되면, FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하면서 제어를 종료하는 단계; (C) 제습모드가 작동된 것으로 판단되면, HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경하여 제1 블로우 유닛의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기에 포함된 습기가 제거된 상태로, 상기 HVAC 모듈로 유입되도록 제1, 제2 개폐도어를 개방하고, 제습 로터의 작동과 함께 재생용 히터코어에 냉각수를 공급하는 단계; (D) 상기 제습 로터를 재생하도록 제2 블로우 유닛을 작동시키고, 상기 제1, 제2 개폐도어의 개방량을 제어하고, 제습모드의 작동중지 여부를 판단하는 단계; (E) 제습모드의 작동이 중지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1, 제2 개폐도어를 개방량을 제어하는 단계로 리턴하는 단계; (F) 제습모드의 작동이 중지된 것으로 판단되면, HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경하고, 상기 제1 블로우 유닛의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기가 상기 제습 로터의 통과 없이 상기 HVAC 모듈로 유입되도록 제1 개폐도어를 폐쇄하고, 제습 로터의 작동중지와 함께 재생용 히터코어에 냉각수를 공급 중단 및 제2 블로우 유닛의 작동을 중단시키는 단계; 및 (G) 상기 제1 개폐도어는 폐쇄시킨 상태로, 상기 제2 개폐도어의 개방량을 제어하고, FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하면서 제어를 종료하는 단계를 포함한다.

상기 (C) 단계에서는 HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 30℃로 변경할 수 있다.

상기 (F) 단계에서는 HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 6℃로 변경할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템에 의하면, HVAC 모듈로 유입되는 외기의 온도와 습도를 제어함으로써, 에어컨 작동 소모 동력을 줄여 연비를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 에어컨 시스템 작동 시, HVAC 모듈로 유입되는 공기에 포함된 수분을 실시간으로 체크하여 각 개폐도어의 개폐량을 조절함으로써, 제습된 공기를 HVAC 모듈로 유입시켜 HVAC 모듈에 구비된 증발기에서 응축수 발생을 최소화하는 효과가 있다.

그리고 응축수 발생을 최소화함으로써, HVAC 모듈의 증발기를 통과하여 실내로 유입되는 공기로부터 냄새가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있어 실내 쾌적성을 향상시키는 동시에, 차량의 전체적인 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템의 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템의 단계별 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템의 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템(1)은 HVAC 모듈(3)로 유입되는 외기의 온도와 습도를 제어함으로써, 에어컨 작동 소모 동력을 줄여 연비를 향상시키는 동시에, HVAC 모듈(3)에 구비된 증발기에서 응축수 발생을 최소화함에 따라 실내로 유입되는 에어컨 냄새를 줄일 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템(1)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차량의 난방, 냉방, 및 제습모드에 따라 차량의 주행 중 유입되는 외기 또는 차량실내의 내기(내부공기)의 순환을 통해 HVAC 모듈(3)을 이용하여 차량실내의 온도를 조절하기 위해 차량에 설치된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템(1)은 제1 연결덕트(11), 제1 블로우 유닛(13), 제습 로터(15), 제1, 제2 개폐도어(19, 21), 제2 연결덕트(23), 및 제2 블로우 유닛(25)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 연결덕트(11)는 일단이 상기 HVAC 모듈(3)에 일단이 연결된다.

본 실시예에 상기 제1 블로우 유닛(13)은 차량의 실내외 공기를 선택적으로 상기 HVAC 모듈(3)로 송풍하며, 상기 HVAC 모듈(3)의 반대측에서 상기 제1 연결덕트(11)의 타단에 연결된다.

상기 제습 로터(15)는 상기 HVAC 모듈(3)과 상기 제1 블로우 유닛(13)의 사이에서 상기 제1 연결덕트(11)의 일측에 구비되며, 구동모터(17)의 작동에 의해 회전하면서 상기 HVAC 모듈(3)로 공급되는 내, 외기에 포함된 습기를 제거하게 된다.

그리고 상기 제1 개폐도어(19)는 상기 제1 블로우 유닛(13)과 상기 제습 로터(19) 사이에서 상기 제습 로터(15) 측으로 상기 제1 연결덕트(11)에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍된 공기의 제습 필요여부에 따라 상기 제습 로터(15)로 공기를 통과시키도록 상기 제습 로터(15)를 선택적으로 개폐하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제1 개폐도어(21)는 상기 제1 개폐도어(19)에 대응하여 상기 제1 개폐도어(19)의 반대측에서 상기 제1 연결덕트(11)에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터(15)와 제1 연결덕트(11)의 사이에 형성되는 바이패스 통로(12)를 선택적으로 개폐하게 된다.

여기서, 상기 제1 연결덕트(11)는 상기 제1 연결덕트(11) 내부를 통과하는 공기의 습도를 측정하도록 타측에 상기 제습 로터(15)를 사이에 두고 각각 장착되어 제어기(40)와 전기적으로 연결되는 제1, 제2 습도센서(29, 31)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 습도센서(29)는 상기 제1 연결덕트(11) 내부에서 상기 제습 로터(15)와 제1 블로우 유닛(13) 사이의 공기에 포함된 습도를 측정하여 상기 제어기(40)로 그 측정값을 출력하고, 상기 제2 습도센서(31)는 상기 HVAC 모듈(3)과 제습 로터(15) 사이의 공기에 포함된 습도를 측정하여 그 측정값을 상기 제어기(40)로 출력하게 된다.

여기서, 상기 제1, 제2 개폐도어(19, 21)는 상기 제1, 제2 습도센서(29, 31)로부터 출력된 측정값에 따른 상기 제어기(40)의 제어신호에 의해 개폐량이 조절될 수 있다.

즉, 상기 제어기(40)는 상기 제1, 제2 습도센서(29, 31)로부터 출력된 측정값을 기 설정값과 비교하여 공기에 포함된 습도량의 많고 적음을 판단한다.

그런 후, 상기 제어기(40)는 상기 제1 연결덕트(11)의 내부에서 상기 제습 로터(15)를 기준으로 양측 공기에 포함된 습도량에 따라 상기 제1, 제2 개폐도어(29, 31)를 선택적으로 개폐하되, 그 개폐량 조절을 통하여 상기 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되어 바이패스 통로(12)와 제습 로터(15)를 통과하는 공기의 유량을 조절하게 된다.

이에 따라, 상기 HVAC 모듈(3)로 유입되는 공기는 내부에 포함된 습도가 적정 수준으로 조절된 상태로 유입됨으로써, HVAC 모듈(3) 내부에 구비된 증발기에서 불필요한 응축수가 발생되는 것을 미연에 방지하게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제2 연결덕트(23)는 상기 제1 연결덕트(11)의 외측으로 돌출되는 상기 제습 로터(25)의 양측에 장착되어 차량의 외부와 각각 연결된다.

그리고 상기 제2 블로우 유닛(25)은 상기 제2 연결덕트(23)의 일단에 장착되어 상기 제습 로터(15)의 재생 시, 실외공기를 상기 제습 로터(25)에 선택적으로 송풍시키게 된다.

여기서, 상기 제2 연결덕트(23)는 상기 제습 로터(15)와 상기 제2 블로우 유닛(25) 사이에 구비되며, 상기 제습 로터(15)의 재생 시, 상기 제2 블로우 유닛(25)으로부터 송풍되는 공기를 가열하여 가열된 공기를 상기 제습 로터(15)로 공급하는 재생용 히터코어(27)를 더 포함할 수 있다.

이러한 재생용 히터코어(27)는 냉각수라인(50)을 통해 엔진(5)으로부터 상기 HVAC 모듈(3)을 순환하는 냉각수가 선택적으로 순환되도록 상기 냉각수라인(50)과 연결라인(60)을 통하여 연결될 수 있다.

즉, 상기 재생용 히터코어(27)는 전원 공급여부에 따라 작동되는데, 엔진(5)을 냉각하면서 가열된 냉각수를 상기 연결라인(60)을 통해 공급받아 전원공급에 의한 작동과 함께, 엔진(5)의 폐열원을 동시에 사용함으로써, 보다 빠르게 요구 온도로 발열된다.

이에 따라, 상기 재생용 히터코어(27)의 사용 전원량은 감소될 수 있다.

이러한 연결라인(60)은 전환밸브(61)를 통하여 상기 냉각수라인(50)과 상호 연결될 수 있다.

여기서, 상기 전환밸브(61)는 재생용 히터코어(27)가 발열될 경우, 상기 냉각수라인(50)으로부터 상기 연결라인(60)에 냉각수를 선택적으로 공급하여 상기 재생용 히터코어(27)로 순환시키는 3-Way 밸브로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 전환밸브(61)는 3-Way 밸브로 구성됨에 따라, 상기 제습 로터(15)의 재생이 불필요할 경우에는 상기 연결라인(60)을 폐쇄하여 냉각수가 엔진(3)을 순환하면서 가열된 냉각수가 공급되는 것을 방지한다.

반대로, 상기 전환밸브(61)는 제습량이 누적되어 제습 로터(15)의 재생이 요구될 경우, 상기 연결라인(60)을 개방하여 냉각수라인(50)과 상호 연결하게 된다.

이에 따라, 엔진(5)을 냉각하면서 과열된 냉각수는 연결라인(60)을 통해 재생용 히터코어(27)로 순환됨으로써, 재생용 히터코어(27)에 가열된 냉각수의 폐열원을 공급하게 되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템(1)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 상기 제어기(40)는 상기 제1, 제2 습도센서(29, 31)를 통해 제습 로터(15)를 기준으로 제1 연결덕트(11) 내부 양측 공기에 각각 포함된 습도가 일정수준이라고 판단되면, 도 2에서 도시한 바와 같이, 제1 개폐도어(19)는 폐쇄된 상태를 유지하여 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되는 공기가 제습 로터(15)를 통과하는 것을 방지하게 된다.

동시에, 상기 제2 개폐도어(21)는 상기 제어기(40)의 제어신호에 의해 개방되어 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되는 공기를 HVAC 모듈(3)로 유입시키게 된다.

이와는 반대로, 상기 제어기(40)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 제1, 제2 습도센서(29, 31)를 통해 제습 로터(15)를 기준으로 제1 연결덕트(11) 내부 양측 공기에 각각 포함된 습도량의 차이가 많을 경우, 제2 개폐도어(21)를 폐쇄하여 바이패스 통로(12)로 공기가 유입되는 것을 방지한다.

동시에, 상기 제어기(40)는 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되는 공기가 제습 로터(15)를 통과하도록 제1 개폐도어(19)를 개방하게 된다.

이에 따라, 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되는 공기는 제습 로터(15)를 통과하면서 내부에 포함된 습기가 제거된 상태로, HVAC 모듈(3)과 제습 로터(15) 사이로 유입되며, HVAC 모듈(3)과 제습 로터(15) 사이의 공기와 함께 혼합되어 요구수준의 습기를 포함한 상태로 HVAC 모듈(3)로 유입된다.

그리고 상기 제어기(40)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 제습 로터(15)를 기준으로 제1 연결덕트(11)의 내부에서 양측 공기에 포함된 습도량 차이가 일정수준일 경우, 제1 블로우 유닛(13)으로부터 송풍되는 공기의 일정량은 제습 로터(15)를 통과하고, 일정량은 바이패스 통로(12)를 통해 그대로 유입되도록 제1, 제2 개폐도어(19, 21)를 모두 개방하거나, 일정량만 개방함으로써, 제1 연결덕트(11) 내부 공기의 습도량을 조절하게 된다.

한편, 여기서, 상기 제습 로터(15)의 재생이 필요할 경우에는 상기 전환밸브(61)가 작동하여 냉각수라인(50)과 연결라인(60)을 상호 연결시킴으로써, 엔진(3)을 통과한 가열된 냉각수를 재생용 히터코어(27)로 유입시켜 전원공급과 함께 빠르게 가열시키게 된다.

이에 따라, 제2 블로우 유닛(25)으로부터 송풍된 차량 외부공기는 엔진(3)의 폐열원과 전원공급에 의해 빠르게 가열된 재생용 히터코어(27)를 통과하면서 가열된 상태로 제습 로터(15)에 공급됨으로써, 제습 로터(15)의 재생이 이루어지게 된다.

이와 같이 구성되는 차량용 에어컨 시스템(1)의 제어방법은 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템 제어방법은 에어컨 시스템이 작동되면(S1), 목표 증발기 온도와 제1 습도센서(29)의 측정값에 따라 제습모드가 작동되었는지를 판단한다(S2).

상기에서 제습모드가 작동되지 않은 것으로 판단되면, 즉, 조건을 만족하지 않으면, FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하고(S13), 제어를 종료한다.

반면, 제습모드가 작동된 것으로 판단되면, HVAC 모듈(3)에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경하여 제1 블로우 유닛(13)의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기에 포함된 습기가 제거된 상태로, 상기 HVAC 모듈(3)로 유입되도록 제1, 제2 개폐도어(19, 21)를 개방하고, 구동모터의 작동을 통해 제습 로터(15)의 작동시키고(S4), 재생용 히터코어(27)에 냉각수를 공급시킨다(S5).

여기서, 상기 HVAC 모듈(3)에 포함된 증발기 제어가능 최대온도는 30℃로 변경할 수 있다.

그런 후, 상기 제습 로터(15)를 재생하도록 제2 블로우 유닛(25)을 작동시키고(S6), 상기 제1, 제2 개폐도어(19, 21)의 개방량을 제어한 후(S7), 제습모드의 작동중지 여부를 판단한다(S8).

여기서, 상기 재생용 히터코어(27)는 전환밸브(61)의 개방을 통해 엔진을 순환하면서 가열된 냉각수가 유입될 수 있다.

상기 (S8) 단계에서, 제습모드의 작동이 중지되지 않은 것으로 판단되면, 즉, 조건을 만족하지 않으면, 상기 제1, 제2 개폐도어(19, 21)를 개방량을 제어하는 단계(S7)로 리턴한다.

반면에, 제습모드의 작동이 중지된 것으로 판단되면, 즉, 조건을 만족하면, HVAC 모듈(3)에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경한다(S9).

여기서, HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도는 6℃로 변경할 수 있다.

그런 후, 상기 제1 블로우 유닛(13)의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기가 상기 제습 로터(15)의 통과 없이 상기 HVAC 모듈(3)로 유입되도록 제1 개폐도어(19)를 폐쇄함과 동시에, 제습 로터의 작동을 중지한다(S10).

그리고 전환밸브(61)를 폐쇄하여 재생용 히터코어(27)에 냉각수를 공급 중단하고(S11), 그리고 제2 블로우 유닛(12)의 작동을 중단시킨다(S12).

그런 후, 상기 제1 개폐도어(19)는 폐쇄시킨 상태로, 상기 제2 개폐도어(21)의 개방량을 제어하고(S13), FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하면서 제어를 종료한다(S14).

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어컨 시스템(1)을 적용하면, 제습을 위한 잠열부하를 제습 로터(15)를 이용해 처리함에 따라 HVAC 모듈(3)로 유입되는 공기의 온도와 습도를 제어함으로써, 에어컨 작동 소모 동력을 줄여 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 에어컨 시스템(1) 작동 시, 제1, 제2 습도센서(29, 31)를 통하여 HVAC 모듈(3)로 유입되는 공기에 포함된 수분을 실시간으로 체크하여 각 개폐도어(19, 21)의 개폐량을 조절함으로써, 항상 일정수준의 수분을 갖는 공기를 HVAC 모듈(3)로 유입시켜 HVAC 모듈(3)에 구비된 증발기에서 응축수 발생을 최소화할 수 있다.

그리고 증발기에서 응축수 발생을 최소화함으로써, HVAC 모듈(3)을 통과하여 실내로 유입되는 공기로부터 냄새가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있어 실내 쾌적성을 향상시키는 동시에, 차량의 전체적인 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 에어컨 시스템 3 : HVAC 모듈
5 : 엔진 11 : 제1 연결덕트
13 : 제1 블로우 유닛 15 : 제습 로터
17 : 구동모터 19 : 제1 개폐도어
21 : 제2 개폐도어 23 : 제2 연결덕트
25 : 제2 블로우 유닛 27 : 재생용 히터코어
29 : 제1 습도센서 31 : 제2 습도센서
40 : 제어기 50 : 냉각수라인
60 : 연결라인 61 : 전환밸브

Claims

HVAC 모듈에 일단이 연결되는 제1 연결덕트의 타단에 장착되며, 상기 HVAC 모듈로 차량의 실내외 공기를 선택적으로 송풍하는 제1 블로우 유닛;
상기 HVAC 모듈과 상기 제1 블로우 유닛의 사이에서 상기 제1 연결덕트의 일측에 구비되며, 구동모터의 작동에 의해 회전 가능하게 장착되는 제습 로터;
상기 제1 블로우 유닛과 상기 제습 로터 사이에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터를 선택적으로 개폐하는 제1 개폐도어;
상기 제1 개폐도어에 대응하여 상기 제1 개폐도어의 반대측에서 상기 제1 연결덕트에 일단이 힌지 연결되며, 상기 제습 로터와 제1 연결덕트의 사이에 형성되는 바이패스 통로를 선택적으로 개폐하는 제2 개폐도어; 및
상기 제1 연결덕트의 외측으로 돌출되는 상기 제습 로터의 양측에 장착되는 제2 연결덕트의 일단에 장착되는 제2 블로우 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 연결덕트는
상기 제습 로터와 상기 제2 블로우 유닛 사이에 구비되며, 상기 제습 로터의 재생 시, 상기 제2 블로우 유닛으로부터 송풍되는 공기를 가열하여 가열된 공기를 상기 제습 로터로 공급하는 재생용 히터코어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제2항에 있어서,
상기 재생용 히터코어는
냉각수라인을 통해 상기 HVAC 모듈을 순환하는 냉각수가 선택적으로 순환되도록 상기 냉각수라인과 연결라인을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제3항에 있어서,
상기 연결라인은
전환밸브를 통하여 상기 냉각수라인과 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제4항에 있어서,
상기 전환밸브는
상기 냉각수라인으로부터 상기 연결라인에 냉각수를 선택적으로 공급하여 상기 재생용 히터코어로 순환시키는 3-Way 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 연결덕트는
상기 제1 연결덕트 내부를 통과하는 공기의 습도를 측정하도록 타측에 상기 제습 로터를 사이에 두고 각각 장착되어 제어기와 전기적으로 연결되는 제1, 제2 습도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1, 제2 개폐도어는
상기 제1, 제2 습도센서로부터 출력된 측정값에 따른 상기 제어기의 제어신호에 의해 개폐량이 조절되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템.
차량용 에어컨 시스템 제어방법에 있어서,
(A) 에어컨 시스템이 작동되면, 목표 증발기 온도와 제1 습도센서의 측정값에 따라 제습모드가 작동되었는지를 판단하는 단계;
(B) 제습모드가 작동되지 않은 것으로 판단되면, FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하면서 제어를 종료하는 단계;
(C) 제습모드가 작동된 것으로 판단되면, HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경하여 제1 블로우 유닛의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기에 포함된 습기가 제거된 상태로, 상기 HVAC 모듈로 유입되도록 제1, 제2 개폐도어를 개방하고, 제습 로터의 작동과 함께 재생용 히터코어에 냉각수를 공급하는 단계;
(D) 상기 제습 로터를 재생하도록 제2 블로우 유닛을 작동시키고, 상기 제1, 제2 개폐도어의 개방량을 제어하고, 제습모드의 작동중지 여부를 판단하는 단계;
(E) 제습모드의 작동이 중지되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1, 제2 개폐도어를 개방량을 제어하는 단계로 리턴하는 단계;
(F) 제습모드의 작동이 중지된 것으로 판단되면, HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 변경하고, 상기 제1 블로우 유닛의 작동을 통해 공급되는 차량의 실내외 공기가 상기 제습 로터의 통과 없이 상기 HVAC 모듈로 유입되도록 제1 개폐도어를 폐쇄하고, 제습 로터의 작동중지와 함께 재생용 히터코어에 냉각수를 공급 중단 및 제2 블로우 유닛의 작동을 중단시키는 단계; 및
(G) 상기 제1 개폐도어는 폐쇄시킨 상태로, 상기 제2 개폐도어의 개방량을 제어하고, FATC 온도제어를 통해 사용자의 설정온도에 따라 냉방 또는 난방모드를 수행하면서 제어를 종료하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템 제어방법.
제8항에 있어서,
상기 (C) 단계에서는
HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 30℃로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템 제어방법.
제8항에 있어서,
상기 (F) 단계에서는
HVAC 모듈에 포함된 증발기 제어가능 최대온도를 6℃로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템 제어방법.