KR102120641B1 - 차량용 공조장치의 제어 방법 - Google Patents

차량용 공조장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 정화 단계(S10); 청소 여부 판단 단계(S20) 및 청소 단계(S30)를 포함하여 공조케이스(300)의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기(410)를 살균 및 탈취하며, 촉매부(120)를 청소함으로써 살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 정화 단계(S10)는 자외선(UV) 광을 조사하는 LED(111)와, 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으켜 과산소 라디칼을 발생시키는 촉매부(120)를 포함하는 광촉매 장치(100) 및 송풍부(200)가 작동되며, 상기 청소 여부 판단 단계(S20)는 상기 광촉매 장치(100)의 LED(111)가 오프되면, 광촉매 장치(100)의 이물질 제거가 필요한지 판단하고, 상기 청소 단계(S30)는 상기 청소 여부 판단 단계(S20)에서 촉매부(120)의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면, 송풍부(200)를 설정시간 동안 작동한다. 즉, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 촉매부(120)의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면 송풍부(200)를 통해 공기를 강제 송풍하여 청소를 수행함으로써 지속적으로 광촉매 장치(100)의 공기 정화 효과를 기대할 수 있다. 특히, 본 발명은 공조케이스(300)의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기(410)를 살균 및 탈취하며, 촉매부(120)를 청소함으로써 살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있다.

Description

차량용 공조장치의 제어 방법{CONTROL METHOD OF AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면 송풍부를 통해 공기를 강제 송풍하여 청소를 수행함으로써 지속적으로 광촉매 장치의 공기 정화 효과를 기대할 수 있는 차량용 공조장치 제어 방법에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
한편, 차량 보급률이 계속 증가될 뿐만 아니라 사용자가 차량 내부에 있는 시간도 늘어나고 있어 차량 내부의 쾌적성 유지를 위한 연구가 계속되고 있다. 그러나 차량의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 도심의 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 차량 실내의 오염은 더욱 가중됨에 따라, 최근에는 차량의 실내 공기를 정화시키는 차량용 공기정화장치가 개발되어 있다.
일 예로서, 선 출원된 일본 등록특허공보 제2549032호(1997.05.30)에는 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치가 개시된바 있다. 도 1은 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치는 제1케이스(20)에 외기 흡입구(21)와 내기 흡입구(22)가 구비되며, 외기 흡입구(21)와 내기 흡입구(22)를 선택적으로 개폐하는 인테이크 도어(23)가 회동 가능하게 구비된다. 인테이크 도어(23)의 회동 축에는 액추에이터(30)가 연결되어 제어 수단(31)에 의해 제어된다. 인테이크 도어(23)의 하류 측에는 내,외기 흡입구(21)(22)로부터 도입된 공기를 하류 측으로 송풍하기 위한 송풍기(25)가 설치되고, 송풍기(25)는 팬(32)과 상기 팬(32)을 회전시키는 모터(33)로 구성된다. 상기 송풍기(25)의 하류 측에는 증발기(26)가 내설되어 이를 통과하는 공기와 열교환 함으로써 공기를 냉각시킨다. 증발기(26)의 하류 측의 공기 통로(28)에는 장파장 빛의 조사에 의해 활성 산소를 발생시키는 광촉매 필터(27)가 설치된다. 상기 광촉매 필터(27)는 자외선 램프(29)의 조사에 의해 활성 산소를 발생해, 이 활성 산소가 악취를 일으키는 물질을 극 저농도의 피산화성 화합물까지 산화 분해한다. 상기 자외선 램프(29)는 증발기(26)와 광촉매 필터(27)의 사이에 배치된다. 광촉매 필터(27)의 하류 측에는 유동 공기 중에 포함되는 오존을 제거하기 위한 금속촉매 필터(34)가 설치된다. 미설명된 부호 35는 온도 센서이고, 36은 악취 레벨을 센싱하는 센서이며, 37은 팬 스위치이고, 24는 공기 토출구이다.
하지만, 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치는 광촉매의 광원으로 사용되는 자외선 램프(29)가 내부에 수은을 함유한 것으로서, 수은이 인체에 유해하고 여러 환경적 요건에 의해 차량에 적용할 수 없다는 문제점이 있었다. 아울러, 광촉매 필터(27)는 증발기(26)의 하류 측에 설치되어 증발기(26)에서 발생되는 악취를 흡착하여 탈취시킴에 따라, 먼지량 과다 시 풍량 저하로 필터를 교체하여야 하는 문제점이 있었다.
또한, 광촉매 필터에 먼지 등의 이물질이 부착될 경우, 공기 정화 효과가 저하될 수밖에 없는 문제점이 있다.
일본 등록특허공보 제2549032호(1997.05.30)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면 송풍부를 통해 공기를 강제 송풍하여 청소를 수행함으로써 지속적으로 광촉매 장치의 공기 정화 효과를 기대할 수 있는 차량용 공조장치 제어 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취하며, 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 차량용 공조장치 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 정화 단계; 청소 여부 판단 단계 및 청소 단계를 포함하여 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취하며, 촉매부를 청소함으로써 살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 정화 단계는 자외선(UV) 광을 조사하는 LED와, 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으켜 과산소 라디칼을 발생시키는 촉매부를 포함하는 광촉매 장치 및 송풍부가 작동되며, 상기 청소 여부 판단 단계는 상기 광촉매 장치의 LED가 오프되면, 광촉매 장치의 이물질 제거가 필요한지 판단하고, 상기 청소 단계는 상기 청소 여부 판단 단계에서 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면, 송풍부를 설정시간 동안 작동한다. 즉, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면 송풍부를 통해 공기를 강제 송풍하여 청소를 수행함으로써 지속적으로 광촉매 장치의 공기 정화 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.
상기 정화 단계는 상기 광촉매 장치의 LED 및 송풍부가 주기적으로 작동할 수 있다.
이 때, 상기 청소 여부 판단 단계는 상기 광촉매 장치가 최초 작동된 후 기준시간을 초과하면 광촉매 장치의 이물질 제거가 필요하다고 판단하거나, 광촉매 장치가 부착된 차량 주행거리가 기준거리를 초과하면 광촉매 장치의 이물질 제거가 필요하다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 차량용 공조장치 제어 방법은 차량 시동이 오프 상태인지 확인하는 시동 오프 확인 단계를 더 포함하며, 상기 청소 단계는 상기 청소 여부 판단 단계에서 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되는 것과 함께 상기 시동 오프 확인 단계에서 차량 시동이 오프 상태인지 확인되면 수행됨으로써, 탑승객의 쾌적성을 저해하지 않는 상태에서 촉매부를 청소할 수 있다.
또, 상기 청소 단계는 디프로스트 도어가 디프로스트 벤트를 개방하거나 플로어 도어가 플로어 벤트를 개방하는 모드 전환 단계와, 상기 송풍부를 설정시간 동안 작동하는 송풍부 작동 단계와, 디프로스트 도어 또는 플로어 도어의 위치를 이전 상태로 복귀시키는 모드 복귀 단계를 포함하여, 공기의 정압이 최대인 모드로 전환함에 따라 촉매부를 효과적으로 청소할 수 있다.
본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면 송풍부를 통해 공기를 강제 송풍하여 청소를 수행함으로써 지속적으로 광촉매 장치의 공기 정화 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취하며, 촉매부를 청소함으로써 살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 다른 단계도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 차량용 공조장치 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 광촉매 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 광촉매 장치(촉매부)를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 다른 단계도.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 청소 단계를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 또 다른 단계도.
도 10 및 도 11은 각각 모드 전환 단계가 수행된 상태의 공조 케이스 단면도.
이하 상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 다른 단계도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 차량용 공조장치(1000) 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 광촉매 장치(100)를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 광촉매 장치(100)(촉매부(120))를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 다른 단계도이고, 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 청소 단계(S30)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은, 정화 단계(S10), 청소 여부 판단 단계(S20), 그리고 청소 단계(S30)를 포함한다. 이에 앞서, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법이 적용되는 차량용 공조장치(1000)를 먼저 설명한다.
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상기 차량용 공조장치(1000)는 광촉매 장치(100), 송풍부(200), 공조케이스, 증발기(410) 및 히터코어(420)를 포함한다. 상기 광촉매 장치(100)는, 도 4에 도시한 바와 같이, LED(111)와 촉매부(120)를 포함한다. 상기 LED(111)는 자외선(UV) 광을 조사하는 수단으로서, 기판(112)에 고정될 수 있으며, 본 발명에서 LED(111) 및 기판(112)을 광원부(110)로 정의한다.
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상기 촉매부(120)는 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으켜 과산소 라디칼을 발생시키며, 발생된 과산소 라디칼을 상기 공조케이스(300)의 내부의 공기 유로로 공급하는 부분이다. 여기서 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 촉매부(120)는 담지체(121)와 코팅층(122)을 포함할 수 있다. 담지체(121)는 그물망 구조로 공기가 유동 가능한 형태를 가지며, 코팅층(122)은 액상화된 촉매를 상기 담지체(121)에 코팅하여 담지되는 부분으로서, 이때 상기 코팅층(122)은 조촉매와 산성 첨가제를 첨가하여 겔 형태로 액상화한 것을 이용할 수 있다.
상기 송풍부(200)는 공조 케이스 내부로 공기를 송풍하는 장치로서, 공기를 송풍하기 위한 팬을 포함한다. 더욱 상세하게, 상기 송풍부(200)는 유입덕트(210), 내외기 전환도어(220), 팬 및 송풍케이스(240)를 포함할 수 있다. 상기 유입덕트(210)는 내기 유입구(211) 및 외기 유입구(212)를 포함한다. 상기 내기 유입구(211)는 차량 내부와 연통되어 내기가 유입되며, 상기 외기 유입구(212)는 차량 외부와 연통되어 외기가 유입된다.
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상기 내외기 전환도어(220)는 상기 유입덕트(210) 내부에 구비되어 상기 내기 유입구(211) 및 외기 유입구(212)를 개폐한다. 상기 내외기 전환도어(220)는 차량 탑승객의 설정에 따라 작동되어 외기 또는 내기가 선택적으로 유입되도록 제어한다. 그리고 팬은 내기 또는 외기를 강제 송풍한다.
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상기 송풍케이스(240)는 일측이 상기 유입덕트(210)와 연결되고 타측이 공조케이스(300)의 입구측과 연결되는 부분으로서, 내부에 팬이 구비된다. 더욱 상세하게, 상기 송풍케이스(240)는 상기 유입덕트(210)와 연결되어 상기 팬이 안착되는 팬안착부와, 상기 팬안착부의 둘레로부터 연장되어 공조케이스(300)의 입구측과 연결되는 연결부를 포함한다.
상기 공조케이스(300)는 공기유입구와 송풍케이스(240)가 연결되어 공기가 유입되며 내부에는 증발기(410) 및 히터코어(420)가 구비되어 본 발명의 차량용 송풍장치를 통해 공급되는 공기를 냉각하거나 가열하고, 복수개의 벤트(310)들을 통해 차량 실내로 공급된다. 이때 일반적으로, 상기 증발기(410)는 차가운 냉매가 유동되어 공기를 냉각하며, 상기 히터코어(420)는 가열된 냉각수가 유동되어 공기를 가열한다.
그리고 공조케이스(300)는 내부에 증발기(410)를 통과한 공기가 히터코어(420)를 통과하는 정도를 결정하는 온도조절도어(320)가 구비된다. 다시 말해, 상기 온도조절도어(320)는 증발기(410)를 통과한 공기가 전량 히터코어(420)를 통과하는 온기통로와, 히터코어(420)를 통과하지 않는 냉기통로의 개도를 조절한다. 또한, 상기 공조케이스(300)는 상기 증발기(410) 및 히터코어(420)에 의해 온도 조절된 공기가 차량 실내로 토출되는 벤트(310)가 형성된다.
도 3, 도 10, 그리고 도 11에 도시한 바와 같이, 이러한 벤트(310)는 페이스 벤트(312)(Face Vent), 디프로스트 벤트(311)(Defrost Vent), 및 플로어 벤트(313)(Floor Vent)를 포함한다. 상기 페이스 벤트(312)는 차량 실내의 전측(앞좌석)으로 공기를 토출하는 부분이며, 상기 디프로스트 벤트(311)는 차량 실내의 차창 쪽으로 공기를 토출하는 부분이고, 상기 플로어 벤트(313)는 차량 실내의 앞좌석 바닥 쪽으로 공기를 토출하는 부분이며, 상기 페이스 벤트(312), 디프로스트 벤트(311), 및 플로어 벤트(313)는 각각의 모드도어[310d(311d, 312d, 313d)]를 통해 개도가 조절된다.
본 발명의 정화방법에서, 정화 단계(S10)는 광촉매 장치(100) 및 송풍부(200)가 작동되어 공조케이스(300)의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기(410)를 살균 및 탈취하는 단계이다. 이때 정화 단계(S10)는 상기 광촉매 장치(100)의 LED(111) 및 송풍부(200)가 주기적으로 작동하여 수행될 수 있다.
그리고 청소 여부 판단 단계(S20)는 상기 광촉매 장치(100)의 LED(111)가 오프되면, 촉매부(120)의 이물질 제거가 필요한지 판단하는 단계이다. 상기 청소 여부 판단 단계(S20)는 상기 광촉매 장치(100)가 최초 작동된 후의 시간(정화시간)이 설정된 기준시간을 초과(S21)하거나, 차량 주행거리가 설정된 기준거리를 초과(S22)하면 광촉매 장치(100)의 이물질 제거가 필요하다고 판단할 수 있다.
상기 청소 단계(S30)는 상기 청소 여부 판단 단계(S20)에서 촉매부(120)의 이물질 제거가 필요하다고 판단되면, 송풍부(200)를 설정 시간 동안 작동하는 단계이다. 이러한 청소 단계(S30)를 통해, 송풍부(200)를 통해 공기를 강제 송풍하여 지속적으로 광촉매 장치(100)의 공기 정화 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.
여기서 청소 단계(S30)는, 모드 전환 단계(S31), 송풍부 작동 단계(S32) 및 모드 복귀 단계(S33)를 포함할 수 있다. 상기 모드 전환 단계(S31)는 디프로스트 도어(311d)가 디프로스트 벤트(311)를 개방하거나 플로어 도어(313d)가 플로어 벤트(313)를 개방하는 단계이다. 상기 모드 전환 단계(S31)는 상기 디프로스트 도어(311d)가 디프로스트 벤트(311)를 개방하거나 플로어 도어(313d)가 플로어 벤트(313)를 개방하는 경우, 상기 송풍부(200)에 의해 송풍되는 공기의 정압이 최대이므로, 상기 송풍부 작동 단계(S32)에 의한 청소 효과를 보다 높일 수 있도록 하는 단계이다.
도 8에, 상기 디프로스트 도어(311d)가 디프로스트 벤트(311)를 개방하는 상태를 나타내었으며, 도 9에 상기 플로어 도어(313d)가 플로어 벤트(313)를 개방하는 상태를 나타내었다. 그리고 송풍부 작동 단계(S32)는 상기 송풍부(200)를 설정시간 동안 작동하는 단계이다. 그리고 모드 복귀 단계(S33)는 모드 전환 단계(S31) 이전의 상태로 상기 디프로스트 도어(311d) 또는 플로어 도어(313d)의 위치를 복귀시키는 단계이다.
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도 10 및 도 11은 각각 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법을 나타낸 또 다른 단계도이다. 상기 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 상기 차량용 공조장치 제어 방법은 차량 시동이 오프 상태인지 확인하는 시동 오프 확인 단계(S40)를 더 포함하며, 상기 청소 단계(S30)는 상기 청소 여부 판단 단계(S20)에서 촉매부(120)의 이물질 제거가 필요하다고 판단되는 것과 함께 상기 시동 오프 확인 단계(S40)에서 차량 시동이 오프 상태인지 확인되면 수행될 수 있다.
즉, 본 발명의 차량용 공조장치 제어 방법은 차량 시동이 오프된 상태에서 상기 송풍부(200)의 작동이 수행되는 것으로서, 청소 단계(S30)가 수행됨에 따른 탑승객의 쾌적성을 저하하는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 시동 오프 확인 단계(S40)는 도 8에 도시한 것과 같이, 상기 청소 여부 판단 단계(S20) 이전에 수행되거나, 상기 청소 여부 판단 단계(S20) 이후에 수행될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
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100 : 광촉매 장치
110 : 광원부
111 : LED 112 : 기판
120 : 촉매부
121 : 담지체 122 : 코팅층
200 : 송풍부
210 : 유입덕트
211 : 내기 유입구 212 : 외기 유입구
220 : 내외기 전환도어
230 : 팬
240 : 송풍케이스
300 : 공조케이스
310 : 벤트 310d : 모드도어
(311 : 디프로스트 벤트 311d : 디프로스트 도어
312 : 페이스 벤트 312d : 페이스 도어
313 : 플로어 벤트 313d : 플로어 도어)
320 : 온도조절도어
410 : 증발기
420 : 히터코어
1000 : 차량용 공조장치
S10 ~ S40 : 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어 방법의 각 단계

Claims (6)

  1. 자외선(UV) 광을 조사하는 LED와, 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으켜 과산소 라디칼을 발생시키는 촉매부를 포함하는 광촉매 장치 및 송풍부가 작동되는 정화 단계;
    상기 광촉매 장치의 LED가 오프되면, 촉매부의 이물질 제거가 필요한지 판단하는 청소 여부 판단 단계;
    차량 시동이 오프 상태인지 확인하는 시동 오프 확인 단계; 그리고
    상기 청소 여부 판단 단계에서 촉매부의 이물질 제거가 필요하다고 판단되고, 시동 오프 확인 단계에서 차량 시동이 오프 상태인지 확인되면, 송풍부를 설정시간 동안 작동하는 청소 단계를 포함하고;
    상기 청소 단계는, 디프로스트 도어가 디프로스트 벤트를 개방하거나 플로어 도어가 플로어 벤트를 개방하는 모드 전환 단계와, 상기 송풍부를 설정시간 동안 작동하는 송풍부 작동 단계와, 디프로스트 도어 또는 플로어 도어의 위치를 이전 상태로 복귀시키는 모드 복귀 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청소 여부 판단 단계는 상기 광촉매 장치가 최초 작동된 후 기준시간을 초과하면 광촉매 장치의 이물질 제거가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 청소 여부 판단 단계는 광촉매 장치가 부착된 차량 주행거리가 기준거리를 초과하면 광촉매 장치의 이물질 제거가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정화 단계는
    상기 광촉매 장치의 LED 및 송풍부가 주기적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치 제어 방법.
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