KR101856354B1 - 차량의 실내 공기 개선 장치 - Google Patents

차량의 실내 공기 개선 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101856354B1
KR101856354B1 KR1020160117113A KR20160117113A KR101856354B1 KR 101856354 B1 KR101856354 B1 KR 101856354B1 KR 1020160117113 A KR1020160117113 A KR 1020160117113A KR 20160117113 A KR20160117113 A KR 20160117113A KR 101856354 B1 KR101856354 B1 KR 101856354B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
vehicle
concentration
inflow
fine dust
Prior art date
Application number
KR1020160117113A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180029352A (ko
Inventor
권동호
정대익
임근식
신기영
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160117113A priority Critical patent/KR101856354B1/ko
Priority to US15/375,568 priority patent/US10661637B2/en
Priority to CN201611159936.4A priority patent/CN107813679B/zh
Publication of KR20180029352A publication Critical patent/KR20180029352A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101856354B1 publication Critical patent/KR101856354B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/0071—Electrically conditioning the air, e.g. by ionizing
    • B60H3/0078—Electrically conditioning the air, e.g. by ionizing comprising electric purifying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/08—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary flat electrodes arranged with their flat surfaces parallel to the gas stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/12—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by separation of ionising and collecting stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/32—Transportable units, e.g. for cleaning room air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/36—Controlling flow of gases or vapour
    • B03C3/368—Controlling flow of gases or vapour by other than static mechanical means, e.g. internal ventilator or recycler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B03C3/47—Collecting-electrodes flat, e.g. plates, discs, gratings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/008—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being air quality
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828—Ventilators, e.g. speed control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00835—Damper doors, e.g. position control
    • B60H1/00849—Damper doors, e.g. position control for selectively commanding the induction of outside or inside air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00864—Ventilators and damper doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3207—Control means therefor for minimizing the humidity of the air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
    • B60H3/024—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only dehumidifying the air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/192—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by electrical means, e.g. by applying electrostatic fields or high voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/24—Details of magnetic or electrostatic separation for measuring or calculating parameters, efficiency, etc.
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/30—Details of magnetic or electrostatic separation for use in or with vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H2003/0683—Filtering the quality of the filter or the air being checked
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 실내의 미세먼지를 효율적으로 제거하여 실내 공기질 및 쾌적성을 향상하기 위한 차량의 실내 공기 개선 장치에 관한 것으로서, 기존의 부직포 필터 대신 전기집진필터를 이용하고, 차량 실내의 미세먼지 농도와 차량 실외의 미세먼지 농도 및 차속 정보에 기초하여 차량 실내로의 외기 유입 차단 여부를 판단하고 전기집진필터의 작동 모드를 제어함으로써 차량 실내의 미세먼지를 효율적으로 제거하고 차량 실내의 공기질 및 쾌적성을 향상할 수 있는 차량의 실내 공기 개선 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

차량의 실내 공기 개선 장치 {Interior air improvement device of vehicle}
본 발명은 차량의 실내 공기 개선 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 실내의 미세먼지를 효율적으로 제거하여 실내 공기질 및 쾌적성을 향상하기 위한 차량의 실내 공기 개선 장치에 관한 것이다.
최근 미세먼지의 유해성에 대한 사회적 관심이 증가하면서 자동차 실내의 미세먼지 제거에 관련된 신기술의 필요성이 증가하고 있다.
자동차의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 차량 실내의 오염된 공기를 주기적으로 환기시키지 않는 경우 실내로 유입된 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 실내의 공기오염은 더욱 가중된다.
한편, 자동차에는 차량 실내의 온도, 습도, 공기의 청정도를 쾌적하게 유지시키기 위한 공조장치가 장착되는데, 주행 중에 차량 실내 공기를 환기시키고자 하는 경우 주행풍 또는 블로워에 의해 차량 외부의 공기를 차량 실내로 유입되게 한다.
이러한 공조장치에는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 유입되게 할 때 외부 공기와 함께 실내로 유입되는 먼지를 걸러주기 위한 에어필터가 구비되어 있으며, 상기 에어필터로는 주로 부직포 필터가 사용되고 있다.
상기 부직포 필터는 차량 실내로 유입되는 외부 공기 중에 섞여 있는 먼지를 부직포를 이용하여 물리적으로 걸러내도록 구성된 것으로서, 먼지 제거 성능을 능동적으로 제어하는 것이 불가능하며, 또한 입자 크기가 매우 작은 미세먼지를 걸러내지 못하므로 먼지 제거 성능 및 효율의 한계가 존재한다.
특히, 차량 속도가 증가하여 고속으로 주행하는 경우 외부 공기와 함께 다량의 미세먼지가 실내로 유입되어 먼지 유입량이 증가하게 되므로 기존의 부직포 필터로는 차량 실내로 유입되는 미세먼지를 걸러내기 어려운 문제점이 있다.
이에 본 발명은 기존의 부직포 필터 대신 전기집진필터를 이용하고, 차량 실내의 미세먼지 농도와 차량 실외의 미세먼지 농도 및 차속 정보에 기초하여 차량 실내로의 외기 유입 차단 여부를 판단하고 전기집진필터의 작동 모드를 제어함으로써 차량 실내의 미세먼지를 효율적으로 제거하고 차량 실내의 공기질 및 쾌적성을 향상할 수 있는 차량의 실내 공기 개선 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차량 실내로의 외기 유입을 제어하는 인테이크 도어를 구비한 공조장치; 공기 중의 미세먼지를 집진하는 전기집진필터; 차량 실내의 미세먼지 농도, 차량 실외의 미세먼지 농도, 및 차속 정보에 기초하여 상기 전기집진필터 및 인테이크 도어의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치를 제공한다.
상기 제어부는 차량 실내의 미세먼지 농도, 차량 실외의 미세먼지 농도, 차속의 순으로 우선순위를 두어 상기 전기집진필터와 인테이크 도어의 작동을 제어하며, 차량 실내의 미세먼지 농도와 차량 실외의 미세먼지 농도를 그 농도값에 따라 복수의 레벨로 구분하여 판단하고, 미세먼지 농도의 레벨이 설정된 레벨 이상이면 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단한다.
구체적으로, 상기 제어부는 차량 실내의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단되는 최저 레벨 이상이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하는 동시에, 전기집진필터에 인가하는 전압을 증가시켜 전기집진필터의 집진 성능을 증대시킨다.
이때 제어부는 인테이크 도어가 외기 유입을 차단하도록 제어한 뒤, 공조장치에 구비된 블로워의 작동 단수를 증가시켜 내기 순환 속도를 상승시키며, 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 외기 유입 차단으로 인한 실내 습도 상승을 방지한다.
아울러, 상기 제어부는 전기집진필터에서 발생하는 오존 농도가 기준농도 이상이면 전기집진필터의 대전부에 인가되는 전압을 증가시키기 이전으로 회복시킨다.
또한, 상기 제어부는 실내 미세먼지 농도의 레벨이 차량 실내로의 외기 유입 차단이 불필요한 것으로 판단되는 레벨이면, 실외 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨 이상인지 여부를 판단하고, 실외 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨이면, 차속이 기준속도 이상인지 여부를 판단한다.
구체적으로, 상기 제어부는 차속이 기준속도 이상이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하고 전기집진필터에 인가하는 전압은 변동없이 유지시키며, 이때 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 외기 유입 차단으로 인한 실내 습도 상승을 방지한다.
또한, 상기 제어부는 차속이 기준속도 미만이면, 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 하는 동시에, 전기집진필터에 인가하는 전압을 증가시켜 전기집진필터의 집진 성능을 증대시킨다.
상기 제어부는 전기집진필터의 인가 전압을 증가시킴으로 인해 전기집진필터에서 발생하는 오존 농도가 기준농도 이상이 되면, 전기집진필터의 대전부에 인가되는 전압을 증가시키기 이전으로 회복시킨다.
한편, 상기 제어부는 차량 실외의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨보다 높은 레벨이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하고 전기집진필터에 인가하는 전압을 변동없이 유지시킨다.
이때, 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 외기 유입 차단으로 인한 실내 습도 상승을 방지하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제어부는 차속이 기준속도 이상일 때, 전기집진필터의 집진 성능에 기초하여 선택적으로 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 하며, 또한 차량 실외의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨보다 높은 레벨일 때, 전기집진필터의 집진 성능에 기초하여 선택적으로 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 함으로써 실내 쾌적성을 향상시키도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 실내 공기 개선 장치에 의하면, 차량 실내 및 실외의 미세먼지 농도 뿐만 아니라 차량 실내로 유입되는 외기 유입량에 영향을 미치는 차속을 고려하여 차량 실내로의 외기 유입 차단 여부를 결정하고 전기집진필터의 작동을 적절하게 제어함으로써 차량 실내의 미세먼지를 효율적으로 제거하고 차량 실내의 공기질 및 쾌적성을 향상할 수 있는 이점이 있다.
특히, 저속 주행을 하는 경우 실내로 유입되는 외기 유입량이 상대적으로 감서됨을 고려하여 차량 실외의 미세먼지 농도가 높은 조건에서도 공조장치에 의한 외기 유입을 차단하지 않고 주행함으로써 차량 실내 쾌적성을 확보할 수 있다.
또한, 차량 실내로의 외기 유입을 차단한 상태로 주행 시 냉방유닛의 구동을 통해 차량 실내 습도가 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 주행중 창문에 습기가 생기는 현상을 방지할 수 있는 이점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 실내 공기 개선 장치의 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명에 따른 전기집진필터의 내부 메커니즘을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량의 실내 공기 개선 과정을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 차량의 실내 공기 개선 과정을 나타낸 흐름도
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 차량의 실내 공기 개선 과정을 나타낸 흐름도
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 실내 공기 개선 장치는 차량 실내의 미세먼지 농도를 검출하는 실내미세먼지감지센서(11)와, 차량 실외의 미세먼지 농도를 검출하는 실외미세먼지감지센서(12)와, 차량 속도를 검출하는 차속센서(13)와, 공기중에 포함되어 있는 미세먼지를 집진하는 전기집진필터(24)와, 상기 실내미세먼지감지센서(11) 및 실외미세먼지감지센서(12)의 신호(미세먼지 농도 정보)와 차속센서(13)의 신호(차속 정보) 등에 기초하여 공조장치(20) 및 전기집진필터(24)의 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함하여 구성된다.
상기 실내미세먼지감지센서(11)는 차량에 설치되어 차량 실내의 미세먼지 농도를 감지할 수 있도록 구성된 것으로서, 감지한 미세먼지 농도 정보를 제어부(30)에 전송한다.
상기 실외미세먼지감지센서(12)는 차량에 설치되어 차량 실외의 미세먼지 농도를 감지할 수 있도록 구성된 것으로서, 감지한 미세먼지 농도 정보를 제어부(30)에 전송한다.
상기 차속센서(13)는 차량에 설치되어 차량의 주행속도를 감지하는 수단으로서, 감지한 차속 정보를 제어부(30)에 전송한다.
전기집진필터(24)는 공기 중에 부유되어 있는 미세먼지 입자가 전기를 띠게 대전시킨 뒤 대전된 미세먼지 입자를 전기력을 이용하여 흡착하는 것으로서, 대전된 미세먼지 입자가 통과하는 공기 중에 전기장을 형성하여 미세먼지 입자를 끌어당겨 집진하도록 구성되며, 예를 들어 도 2에 보듯이 공기 중에 포함되어 있는 미세먼지 입자를 대전시키는 대전부(24a)와 상기 대전부(24a)에 의해 대전된 미세먼지를 전기력을 이용하여 포집하는 집진부(24b)로 구성될 수 있다.
이러한 전기집진필터(24)는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 구동 전압에 따라 먼지 포집 성능 및 효율이 가변되므로, 인가 전압을 조정하여 원하는 수준으로 먼지 포집 성능 및 효율을 제어하는 것이 가능하다.
구체적으로, 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 상승시킴에 따라 전기집진필터(24)의 먼지 포집 효율이 증가하고, 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 하강시킴에 따라 전기집진필터(24)의 먼지 포집 효율이 감소하게 된다.
따라서, 차량 속도에 따라 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가하는 전압을 조정함으로써 차량 실내로 유입되는 미세먼지 농도를 효율적으로 저감시킬 수 있다.
특히 차량 속도에 따라 공조장치(20)를 통해 차량 실내로 유입되는 외기량이 달라지고 그에 따라 차량 실내로 유입되는 미세먼지량도 달라지게 되므로, 차량 속도가 설정된 기준속도 이상인 고속 주행 중에는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 상향 조정하여 상대적으로 고전압을 인가하고, 차량 속도가 상기 기준속도 미만인 저속 주행 중에는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 하향 조정하여 상대적으로 저전압을 인가함으로써, 차량 속도에 따라 달라지는 실내 미세먼지 유입량의 변화에 대응하여 효율적으로 미세먼지를 포집 및 제거할 수 있도록 한다.
상기 전기집진필터(24)는 공조장치(20)의 공기 유동을 위한 내부 유로(혹은 덕트)에 설치되며, 예를 들어 기존의 에어필터 설치 위치에 배치될 수 있고, 주행풍 및/또는 블로워(22)에 의해 공조장치(20) 내로 유입된 공기 중에 부유되어 있는 미세먼지를 포집하게 된다.
다시 말해, 상기 전기집진필터(24)는 공조장치(20)에 유입된 공기 중의 미세먼지가 차량 실내로 토출되기 전에 집진할 수 있도록 공조장치(20)에 설치된다.
상기 공조장치(20)는 차량 실내의 공기조화를 위한 것으로서, 통상 차량 실내의 온도, 습도 등을 적절한 상태로 유지시키고 실내 공기를 환기시키는 등의 기능을 수행할 수 있도록 구성되며, 구체적으로 외기 유입을 위해 공조장치(20)에 마련된 흡기홀(미도시)을 개폐하기 위한 인테이크 도어(21)와, 공기를 흡입하여 토출하기 위한 블로워(22), 및 차량 실내의 공기 냉각을 위한 냉방유닛(23) 등을 구비한다.
상기 인테이크 도어(21)는 외기 유입 여부를 결정 및 제어할 수 있도록 공조장치(20) 내부의 소정 위치에 설치된 것으로서, 이러한 인테이크 도어(21)의 닫힘시 공조장치(20)에 의한 외기 유입이 차단되고, 이때 공조장치(20)는 내기 순환 모드로 작동 가능하다. 그리고 인테이크 도어(21)의 열림시 공조장치(20)에 의한 외기 유입이 가능하고, 이때 공조장치(20)는 외기 유입 모드로 작동 가능하다.
즉, 인테이크 도어(21)를 통해 공조장치(20)의 흡기홀을 개폐함으로써 공조장치(20)의 외기 유입 모드와 내기 순환 모드를 선택적으로 전환시킬 수 있다.
상기 공조장치(20)는 내기 순환 모드로 작동시 인테이크 도어(21)가 닫힌 상태에서 블로워(22)가 동작하게 되며, 이에 의해 차량 실내 공기를 순환시킬 수 있으며, 이때 냉방유닛(23)을 구동시키면 차량 실내의 습도를 감소시켜 창문에 습기가 생기는 현상을 개선할 수 있다.
또한 상기 공조장치(20)는 외기 유입 모드로 작동시 인테이크 도어(21)가 열린 상태에서 블로워(22)가 동작하게 되며, 이에 의해 외부 공기가 차량 실내로 유입되어 실내 공기를 환기시킬 수 있다.
상기 블로워(22)는 공조장치(20) 내부로 흡입한 공기를 공조장치(20) 외부(차량 실내)로 토출하는 기능을 한다.
한편, 제어부(30)는 실내미세먼지감지센서(11)와 실외미세먼지감지센서(12) 및 차속센서(13)의 신호에 기초하여 전기집진필터(24)를 포함한 공조장치(20)의 작동을 제어할 때, 실내미세먼지감지센서(11)의 신호, 실외미세먼지감지센서(12)의 신호, 차속센서(13)의 신호 순으로 우선순위를 두고 제어한다.
따라서, 제어부(30)는 실내미세먼지감지센서(11)의 신호(실내 미세먼지 농도 정보)가 입력되면 상기 신호에 기초하여 차량 실내의 공기질을 판단하고, 공기질이 나쁨 상태이면 공조장치(20)를 내기 순환 모드로 작동시키는 동시에 전기집진필터(24)를 작동시켜 실내 미세먼지 농도를 감소시키고, 공기질이 나쁨 상태가 아니면 실외미세먼지감지센서(12)의 신호(실외 미세먼지 농도 정보)에 기초하여 차량 실외의 공기질을 판단한다.
제어부(30)는 차량 실외의 공기질이 나쁨 상태가 아니면 차속센서(13)의 신호(차속 정보)에 기초하여 전기집진필터(24)를 포함한 공조장치(20)의 작동을 제어하게 된다.
상기 제어부(30)는 실내미세먼지감지센서(11) 및 실외미세먼지감지센서(12)의 신호 수신시 미세먼지 농도에 따른 공기질을 판단하기 위하여, 미세먼지 농도에 따른 레벨이 설정되어 저장되어 있다.
구체적으로, 상기 제어부(30)에는 차량 실내 및 실외의 미세먼지 농도 값이 적절한 범위로 분류되어 적어도 3개 이상의 레벨로 설정되어 있으며, 따라서 실내미세먼지감지센서(11) 및 실외미세먼지감지센서(12)의 신호에 기초하여 차량 실내 및 실외의 미세먼지 농도 레벨을 판단할 수 있다.
예를 들어, 미세먼지 농도 레벨은 아래 표 1과 같이 농도값의 고저에 따라 구분되어 설정될 수 있다.
Figure 112016088751808-pat00001
위에 표 1에 보듯이, 미세먼지 농도의 레벨은 제1레벨(좋음), 제2레벨(보통), 제3레벨(나쁨), 제4레벨(매우 나쁨) 등으로 구분될 수 있으며, 이때 미세먼지 입자 크기에 따라 각 레벨의 미세먼지 농도 범위가 다르게 설정된다.
예를 들어, 입자 직경이 10㎛ 이하(PM 10)인 미세먼지 농도(㎍/㎥)이 레벨과 입자 직경이 2.5㎛ 이하(PM 2.5)인 미세먼지 농도(㎍/㎥)의 레벨은 해당 미세먼지 농도 범위가 서로 다르게 설정된다.
이때, 제어부(30)에 설정 저장된 미세먼지 농도에 따른 레벨은 차량의 실내 및 실외 환경 등에 따라 적절하게 변경하여 설정될 수 있다.
이러한 제어부(30)는 차량에 기탑재된 제어부 중에 어느 하나일 수 있으며, 예를 들어 공조장치(20)의 제어를 위한 히터컨트롤일 수 있다.
또한, 상기 제어부(30)는 전기집진필터(24)에서 발생하는 오존 농도를 감지하는 오존감지센서(14)의 신호(오존 농도 정보)를 수신하여 전기집진필터(24)의 출력 제어에 적용한다.
여기서, 도 3을 참조하여 상기 제어부(30)가 차량 실내의 공기질을 개선하는 제어 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 3에 보듯이, 차량 시동이 걸린 상태에서 실내미세먼지감지센서(11)와 실외미세먼지감지센서(12)가 온(On) 작동되어 미세먼지 농도 정보를 제어부(30)에 전송하면, 제어부(30)에서는 먼저 실내 미세먼지 농도에 기초하여 차량 실내의 공기질 상태를 판단한다.
여기서, 미세먼지 농도의 레벨 중 제3레벨은 차량 실내로의 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨이고, 제4레벨은 상기 제3레벨보다 높은 레벨로서 제3레벨 대비 차량 실내로의 외기 유입 차단이 더 필요한 최고 레벨이므로, 제어부(30)는 제3레벨 이상부터는 차량 실내로의 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단한다.
즉, 제어부(30)는 미세먼지 농도의 레벨이 설정된 레벨 이상이면 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단한다.
제어부(30)는 차량 실내의 미세먼지 농도에 따른 공기질이 제3레벨(나쁨) 이상이면 공조장치를 내기 순환 모드로 진입시켜 외기 유입을 차단하는 동시에 전기집진필터(24)의 출력(집진 성능)을 증대시켜 차량 실내의 공기 중에 포함되어 있는 미세먼지를 더 높은 효율로 집진할 수 있도록 한다.
공조장치(20)는 내기 순환 모드에 진입시 인테이크 도어(21)가 외기 유입을 위한 흡기홀을 닫아 내기 모드로 전환된 상태에서 블로워(22)에 의해 차량 실내 공기를 순환시키게 되는데, 이때 블로워(22)의 작동 단수를 상승시켜 공기 유속(즉, 내기 순환 속도)을 높임으로써 전기집진필터(24)를 통과하는 공기량을 증가시켜 상대적으로 미세먼지를 신속하게 제거할 수 있도록 한다.
이때 먼저 인테이크 도어(21)를 완전히 닫아 외기 유입을 차단한 뒤 블로워(22)의 작동 단수를 높이는 것이 바람직하다.
이렇게 공조장치(20)가 내기 순환 모드에 진입 시 냉방유닛(23)을 작동시켜 차량 실내 온도를 하강시킴으로써 외기 유입 차단으로 인해 실내 습도가 상승하는 것을 방지한다.
즉, 인테이크 도어(21)를 완전히 닫아 외기 유입을 차단하는 경우 차량 실내 습도가 상승하게 되므로 냉방유닛(23)을 작동시켜 습도 상승을 저감한다.
아울러, 냉방유닛(23)을 작동시키면 냉방유닛(23) 내부에 구비된 열교환기의 잡열에 의해 생성되는 수분으로 인해 냉방유닛을 통과하는 공기 중의 먼지 제거가 가능하고 실내 쾌적성이 향상되는 이점이 있다.
상기 전기집진필터(24)는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 구동 전압을 상승시켜 고전압을 인가함으로써 집진 성능을 증대하며, 이에 따라 전기집진필터(24)에서 발생하는 오존 농도가 증가하여 기준농도 이상이 되면 상기 대전부(24a)에 인가되는 전압을 이전 상태로 감소시켜 저전압을 인가함으로써 전기집진필터(24)의 출력(집진 성능)을 이전 모드로 전환시켜 증가하기 이전으로 회복시킨다.
여기서, 상기 기준농도는 전기집진필터(24)의 오존 발생량이 과다하여 오존 발생을 완화/감소시키는 것이 필요한 것으로 판단되는 농도 값으로서 설정된다.
이렇게 전기집진필터(24)의 집진 성능을 제어함으로써 실내 미세먼지 제거 효율을 증대할 수 있으며, 이에 따라 이후 공조장치(20)가 내기 순환 모드에 진입하는 빈도를 줄일 수 있다.
통상 공조장치(20)는 차량 실내의 공기질 향상을 위해 내기 순환 모드에 진입하는 것을 지양하므로 내기 순환 모드로의 진입을 최소화하는 것이 바람직하다.
이후, 다시 차량 실내의 미세먼지 농도에 기초하여 차량 실내의 외기 유입 차단이 필요한지 판단하는 과정을 반복하고, 판단 결과에 따라 앞서 설명한 바와 같은 제어 과정이 반복될 수 있다.
한편, 상기 제어부(30)는 실내 미세먼지 농도에 기초하여 차량 실내의 공기질 상태를 판단한 결과, 실내 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 불필요한 제2레벨(보통) 이하이면 실외 미세먼지 농도에 기초하여 공조장치(20)와 전기집진필터(24)의 작동을 제어한다.
실외 미세먼지 농도의 레벨이 제3레벨 미만 즉, 제2레벨 이하이면 인테이크 도어(21)와 블로워(22) 및 냉방유닛(23)은 이전 모드를 변동없이 유지하도록 제어되고, 전기집진필터(24) 역시 이전 모드를 변동없이 유지하도록 제어된다.
다시 말해, 실외 미세먼지 농도 레벨이 공조장치(20)의 외기 유입 차단이 불필요한 제1레벨 또는 제2레벨이면, 인테이크 도어(21)와 블로워(22) 및 냉방유닛(23), 전기집진필터(24)는 실외 미세먼지 농도 레벨을 기준으로 실외 공기질을 판단하기 이전의 모드를 유지하도록 제어된다.
예를 들어, 인테이크 도어(21)가 공조장치(20)의 흡기홀을 개방한 외기 모드이면 외기 모드를 유지하고, 전기집진필터(24)는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압이 동일하게 유지됨으로써 집진 성능이 유지된다.
그리고, 실내 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 불필요한 것으로 판단되는 레벨이고, 상기 실외 미세먼지 농도 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 제3레벨이면, 차속 정보에 기초하여 공조장치(20) 및 전기집진필터(24)의 작동을 제어하는데, 이때 차량 속도가 설정된 기준차속 이상이면 고속 주행 중인 것으로 판단하고 공조장치(20)를 내기 순환 모드에 진입시킨다.
여기서, 상기 기준차속은 차량이 고속으로 주행함으로 인해 실내 먼지 유입량이 과다하다고 판단되는 차속 값으로서 설정된다.
차량 속도가 높을수록 공조장치(20)의 흡기홀을 통해 차량 실내로 유입되는 미세먼지량이 상대적으로 증가하게 되므로, 공조장치(20)를 내기 순환 모드에 진입시켜 외기 유입을 차단한다.
다만, 실외 미세먼지 농도는 나쁨 상태(제3레벨)이나 실내 미세먼지 농도는 보통 상태(제2레벨) 이하이므로, 인테이크 도어(21)는 내기 모드로 전환시켜 공조장치(20)의 흡기홀을 폐쇄하도록 제어하고, 블로워(22)는 이전 모드(즉, 이전 작동 단수)를 유지하도록 제어한다.
이때에도 실내 습도 상승을 방지하기 위해 냉방유닛(23)을 온(On) 작동시키며, 전기집진필터(24)는 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 변동없이 유지시켜 이전 작동 모드를 유지하도록 제어한다.
또한, 실내 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 불필요한 것으로 판단되는 레벨이고, 상기 실외 미세먼지 농도 레벨이 제3레벨이되 차속이 상기 기준차속 미만이면, 실외 미세먼지 농도가 높은 상태이기는 하나 외기 유입이 상대적으로 적게 발생하는 저속 주행 중인 것으로 판단되므로, 공조장치(20)를 외기 유입 모드로 작동시키고 전기집진필터(24)의 인가 전압을 고전압으로 상승시켜 집진 성능을 강화한다.
이때 인테이크 도어(21)를 외기 모드로 작동시켜 공조장치(20)를 통해 외기 유입이 가능하도록 하고, 블로워(22)와 냉방유닛(23)은 이전 모드를 변동없이 유지하도록 제어한다.
그리고, 상기 전기집진필터(24)의 대전부(24a)와 집진부(24b)에 인가되는 전압을 상승시킴에 따른 오존 농도의 변화를 감지하고, 오존 농도가 기준농도(K) 이상으로 증가하면 대전부(24a)의 인가 전압만 상승시키기 이전 수준으로 복귀시킨다.
이때 집진부(24b)의 인가 전압은 상승시킨 상태로 유지하고 대전부(24a)의 인가 전압만 회복시킴으로써 전기집진필터(24)의 집진 성능이 감소하거나 이전 모드(오존 농도가 기준농도에 도달하기 전)로 회복되는 것을 가능한 저감시킨다.
마지막으로, 실내 미세먼지 농도 레벨은 제2레벨 이하이나 실외 미세먼지 농도 레벨이 최고 레벨인 제4레벨이면, 다시 말해 실내 공기질은 양호하나 실외 공기질이 매우 악화된 상태이면, 공조장치(20)는 내기 순환 모드에 진입하도록 제어하고, 전기집진필터(24)는 이전 출력(집진 성능)을 유지하도록 제어한다.
구체적으로, 인테이크 도어(21)는 내기 모드로 작동하도록 제어하고, 블로워(22)는 이전 작동 단수를 유지하도록 제어하고, 전기집진필터(24)는 대전부(24a)와 집진부(24b)의 인가 전압을 변동 없이 유지시켜 동일한 출력(집진 성능)을 유지하도록 제어한다.
이때 외기 유입 차단에 따른 실내 습도 상승을 방지할 수 있도록 냉방유닛(23)을 작동시킨다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 공조장치(20)는 차량 실내의 공기질 향상을 위해 외기 유입이 차단되는 내기 순환 모드에 진입하는 것을 지양한다.
따라서, 전기집진필터(24)의 집진 성능에 기초하여 내기 순환 모드로의 진입을 최소화하도록 공조장치(20)의 작동을 제어함이 가능하다. 즉, 전기집진필터(24)의 집진 성능에 따라 도 4 및 도 5와 같이 공조장치(20) 및 전기집진필터(24)의 작동을 제어하는 것이 가능하다.
앞서 설명한 제어 방식이 일반 전기집진필터를 이용한 실내 공기 개선 방법이라고 하면, 도 4는 일반 전기집진필터 대비 효율이 높은 고효율 전기집진필터를 이용한 실내 공기 개선 방법을 나타낸 것이고, 도 5는 일반 전기집진필터 및 고효율 전기집진필터 대비 효율이 높은 극효율 전기집진필터를 이용한 실내 공기 개선 방법을 나타낸 것이다.
먼저, 집진 성능이 일반 전기집진필터 대비 높은 고효율 전기집진필터인 경우, 도 4에 보듯이 실내 미세먼지 농도가 제2레벨 이하이고 실외 미세먼지 농도가 제3레벨이고 차속이 기준속도 이상일 때, 공조장치(20)가 외기 유입 모드로 작동하도록 제어될 수 있다.
이는 실외 미세먼지 농도가 차량 실내의 외기 유입 차단이 필요한 수준으로 높아 악화된 상태이기는 하나, 실내 미세먼지 농도가 양호하고 전기집진필터의 성능이 높아서 공조장치(20)를 통해 외기가 유입되더라도 실내 미세먼지 농도를 양호하게 유지하고 실내 공기질이 악화되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
다음, 집진 성능이 일반 전기집진필터 대비 매우 높은 극효율 전기집진필터인 경우, 도 5에 보듯이 실내 미세먼지 농도가 제2레벨 이하이고 실외 미세먼지 농도가 제3레벨이고 차속이 기준속도 이상일 때, 상기와 같이 공조장치(20)가 외기 유입 모드로 작동하도록 제어될 수 있으며, 또한 실내 미세먼지 농도가 제2레벨 이하이고 실외 미세먼지 농도가 최고 레벨인 제4레벨일 때에도, 공조장치(20)가 외기 유입 모드로 작동하도록 제어될 수 있다.
이는 실외 미세먼지 농도가 차량 실내로의 외기 유입 차단이 매우 필요한 수준으로 높아 극히 악화된 상태이기는 하나, 실내 미세먼지 농도가 양호하고 전기집진필터의 성능이 매우 높아서 공조장치(20)를 통해 유입되는 공기 중의 미세먼지를 대부분 제거할 수 있어 외기 유입으로 인해 실내 공기질이 악화되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
상기와 같이 전기집진필터(24)의 성능에 따라 공조장치(20)를 외기 유입 모드로 작동시키는 경우, 냉방유닛(23)은 이전 모드를 유지하도록 제어된다.
이와 같이, 전기집진필터(24)의 성능이 고효율 및 극효율을 만족하는 수준이고 실내 미세먼지 농도가 양호한 수준이면, 공조장치(20)의 작동 모드를 외기 유입 모드로 선택 제어하는 것이 가능하며, 이에 따라 실내 공기를 더욱 쾌적하게 개선할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
11 : 실내미세먼지감지센서 12 : 실외미세먼지감지센서
13 : 차속센서 14 : 오존감지센서
20 : 공조장치 21 : 인테이크 도어
22 : 블로워 23 : 냉방유닛
24 : 전기집진필터 24a : 대전부
24b : 집진부 30 : 제어부

Claims (17)

  1. 차량 실내로의 외기 유입을 제어하는 인테이크 도어를 구비한 공조장치;
    공기 중의 미세먼지를 집진하는 전기집진필터;
    차량 실내의 미세먼지 농도, 차량 실외의 미세먼지 농도, 및 차속 정보에 기초하여 상기 전기집진필터 및 인테이크 도어의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 차량 실내의 미세먼지 농도와 차량 실외의 미세먼지 농도를 그 농도값에 따라 복수의 레벨로 구분하여 판단하고, 미세먼지 농도의 레벨이 설정된 레벨 이상이면 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단하며,
    실내 미세먼지 농도의 레벨이 차량 실내로의 외기 유입 차단이 불필요한 레벨이면, 실외 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨 이상인지 여부를 판단하고, 실외 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨이면, 차속이 기준속도 이상인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차량 실내의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 것으로 판단되는 최저 레벨 이상이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하는 동시에, 전기집진필터에 인가하는 전압을 증가시켜 전기집진필터의 집진 성능을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 인테이크 도어가 외기 유입을 차단하도록 제어한 뒤, 공조장치에 구비된 블로워의 작동 단수를 증가시켜 내기 순환 속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단할 때, 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 실내 습도 상승을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 전기집진필터에서 발생하는 오존 농도가 기준농도 이상이면 전기집진필터의 대전부에 인가되는 전압을 증가시키기 이전으로 회복시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차속이 기준속도 이상이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하고 전기집진필터에 인가하는 전압은 변동없이 유지시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단할 때, 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 실내 습도 상승을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차속이 기준속도 미만이면, 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 하는 동시에, 전기집진필터에 인가하는 전압을 증가시켜 전기집진필터의 집진 성능을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 전기집진필터에서 발생하는 오존 농도가 기준농도 이상이면 전기집진필터의 대전부에 인가되는 전압을 증가시키기 이전으로 회복시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차량 실외의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨보다 높은 레벨이면, 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단하고 전기집진필터에 인가하는 전압을 변동없이 유지시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는 인테이크 도어를 내기 모드로 작동시켜 외기 유입을 차단할 때, 공조장치에 구비된 냉방유닛을 작동시켜 실내 습도 상승을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차속이 기준속도 이상일 때, 전기집진필터의 집진 성능에 기초하여 선택적으로 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 차량 실외의 미세먼지 농도의 레벨이 외기 유입 차단이 필요한 최저 레벨보다 높은 레벨일 때, 전기집진필터의 집진 성능에 기초하여 선택적으로 인테이크 도어를 외기 모드로 작동시켜 외기 유입을 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기집진필터는 공조장치로 유입된 공기 중의 미세먼지가 차량 실내로 토출되기 전에 집진할 수 있도록 공조장치에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 개선 장치.
KR1020160117113A 2016-09-12 2016-09-12 차량의 실내 공기 개선 장치 KR101856354B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117113A KR101856354B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 차량의 실내 공기 개선 장치
US15/375,568 US10661637B2 (en) 2016-09-12 2016-12-12 Apparatus for improving vehicle internal air
CN201611159936.4A CN107813679B (zh) 2016-09-12 2016-12-15 用于改善车辆内部空气的设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117113A KR101856354B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 차량의 실내 공기 개선 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180029352A KR20180029352A (ko) 2018-03-21
KR101856354B1 true KR101856354B1 (ko) 2018-05-09

Family

ID=61559643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160117113A KR101856354B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 차량의 실내 공기 개선 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10661637B2 (ko)
KR (1) KR101856354B1 (ko)
CN (1) CN107813679B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210122536A (ko) 2020-04-01 2021-10-12 현대자동차주식회사 차량 외부 미세먼지 측정 장치 및 차량 흡기 시스템

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170071013A (ko) * 2015-12-15 2017-06-23 현대자동차주식회사 자동차의 공기 청정 시스템 및 방법
US10525791B2 (en) * 2017-03-28 2020-01-07 International Business Machines Corporation Intelligent in-vehicle air-quality control
CN108621750A (zh) * 2018-05-04 2018-10-09 石倩芸 一种便于提取ubi信息的车载空气净化***
JP7147263B2 (ja) * 2018-05-16 2022-10-05 三菱電機株式会社 換気装置及び換気システム
DE102019108207A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Luftfiltervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer solchen
DE102020203314A1 (de) 2020-03-16 2021-09-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Luftreinigungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
KR102430045B1 (ko) * 2020-07-29 2022-08-08 주식회사 엔아이티코리아 전기 집진 모듈을 포함하는 레일 이동 차량
DE102021102517B4 (de) * 2021-02-03 2022-12-08 Carl Freudenberg Kg Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Lüftungsanlage für Luft in einem Innenraum
US20220371604A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods to protect health of occupants of a vehicle
DE102022102953B3 (de) * 2022-02-09 2023-03-02 Audi Aktiengesellschaft Belüftungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Belüftungseinrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200221965Y1 (ko) * 2000-12-07 2001-04-16 한국브이디오한라주식회사 공기정화 기능을 갖는 자동차의 공기특성 제어 시스템
KR100658277B1 (ko) * 2004-10-09 2006-12-14 한국델파이주식회사 가스센서를 이용한 차량 외기오염 제어 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746903B4 (de) * 1996-10-25 2006-12-14 Denso Corp., Kariya Klimaanlage für ein Fahrzeug
US20050031503A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-10 Fox Michael T. Air ionization control
US7857892B2 (en) * 2004-08-11 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Air pollution sensor system
EP1778510A1 (en) * 2004-08-11 2007-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Air pollution sensor system
KR20090108215A (ko) 2008-04-11 2009-10-15 한라공조주식회사 자동차용 공기조화장치 및 그 제어 방법
KR20160099311A (ko) 2015-02-12 2016-08-22 한온시스템 주식회사 차량용 전기집진 시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200221965Y1 (ko) * 2000-12-07 2001-04-16 한국브이디오한라주식회사 공기정화 기능을 갖는 자동차의 공기특성 제어 시스템
KR100658277B1 (ko) * 2004-10-09 2006-12-14 한국델파이주식회사 가스센서를 이용한 차량 외기오염 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210122536A (ko) 2020-04-01 2021-10-12 현대자동차주식회사 차량 외부 미세먼지 측정 장치 및 차량 흡기 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US10661637B2 (en) 2020-05-26
KR20180029352A (ko) 2018-03-21
CN107813679B (zh) 2021-10-19
CN107813679A (zh) 2018-03-20
US20180072136A1 (en) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101856354B1 (ko) 차량의 실내 공기 개선 장치
KR101808116B1 (ko) 공기청정 시스템
KR101824148B1 (ko) 환기장치
KR20170048789A (ko) 차량용 미세먼지 자동 제거 장치
KR101888496B1 (ko) 사물인터넷 기반의 공기청정 환풍기 시스템
KR20170071013A (ko) 자동차의 공기 청정 시스템 및 방법
KR101542430B1 (ko) 에너지절감형 바닥공조시스템
WO2019107162A1 (ja) 空気浄化装置および空気浄化装置を備えた熱交換形換気装置
JP2019148342A (ja) 空気浄化装置およびこれを備えた熱交換形換気装置
KR100623526B1 (ko) 폐열회수 환기장치 및 환기 제어 방법
KR101808120B1 (ko) 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템
KR20220014312A (ko) 실내 환경 제어 시스템 및 그 동작방법
JP2005348997A (ja) 車両用シート装置
KR20200089197A (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
KR20130013725A (ko) 차량의 윈도우 자동 습기 제거를 위한 공조 제어 방법
CN104515276B (zh) 空气净化器
JP2007290577A (ja) 空気調和機
JP6482885B2 (ja) 建物の空調換気システム
KR101827165B1 (ko) 차량의 실내 공기 오염 저감 장치
JP2007326500A (ja) 車両用空調装置
JP4049461B2 (ja) インテークドア制御装置
JP2019104312A (ja) 空調装置
KR100845836B1 (ko) 환기장치 및 환기장치의 운영방법
CN109489173B (zh) 换气***
KR100531084B1 (ko) 공기청정시스템 및 그 운전방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant