KR102342345B1 - 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법 - Google Patents

공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 상기 공조 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 공조 장치는 증발기, 상기 증발기에 전달되는 냉매를 압축하는 컴프레서 및 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하거나 또는 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 클러치를 포함하되, 상기 클러치는, 상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하고, 상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적일 수 있다.

Description

공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법{An air conditioner, a vehicle including the same and a method for controlling thereof}
공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 도로나 선로 위를 주행할 수 있는 장치를 의미한다. 차량은, 대체적으로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜의 회전 및 차륜과 지면 사이의 마찰력에 의해 도로나 선로를 이동하면서, 사람이나 물건 등과 같은 피운송체를 목적지까지 운송할 수 있다.
차량은, 예를 들어, 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 또는 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등을 포함할 수 있다.
차량에는 실내 공간에 냉기 또는 온기를 공급하여 실내 공간의 온도를 조절할 수 있는 공기 조화기가 설치될 수 있다. 공기 조화기는, 대체적으로, 컴프레서(compressor, 압축기), 콘덴서(condenser, 응축기), 팽창 밸브 및 열 교환기를 포함할 수 있으며, 컴프레서, 콘덴서, 팽창 밸브 및 열 교환기는, 상호 적어도 하나의 냉매 유로를 통해 연결될 수 있다. 냉매는, 냉매 유로를 따라 컴프레서, 콘덴서, 팽창 밸브 및 열 교환기를 유동하고, 유동하는 냉매의 상태 변화에 따라, 공조 장치는 냉기 또는 온기를 획득할 수 있다. 획득된 냉기 또는 온기는 팬을 통해 차량의 실내 공간에 제공된다.
컴프레서와 연결된 클러치를 적절하게 제어하여 보다 효율적이고 경제적으로 동작 가능한 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법이 제공된다.
공조 장치는, 증발기, 상기 증발기에 전달되는 냉매를 압축하는 컴프레서 및 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하거나 또는 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 클러치를 포함하되, 상기 클러치는, 상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하고, 상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적일 수 있다.
상기 클러치는, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달할 수 있다.
상기 클러치는, 상기 증발기의 온도가 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달할 때까지 동작할 수 있다.
상기 클러치는, 상기 증발기의 온도가 상기 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달한 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단할 수 있다.
상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나는, 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 결정될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 설정 온도가 상대적으로 낮거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 높은 경우, 상기 하한 임계 온도는 상대적으로 낮게 결정되고, 상기 상한 임계 온도는 상대적으로 높게 결정될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 설정 온도가 상대적으로 높거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 낮은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정할 수 있다.
상기 클러치는, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도보다 더 낮은 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단할 수 있다.
상기 컴프레서는, 경사도가 고정된 사판을 포함할 수 있다.
상기 컴프레서는, 경사도가 변경 가능한 사판을 포함하되, 상기 클러치는, 상기 사판의 경사도가 최소일 때, 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도에 따라서 동작할 수 있다.
목표 온도는, 실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도, 상기 증발기의 온도, 설정 온도 및 설정 풍속 중 적어도 하나를 이용하여 결정되고, 상기 클러치는 상기 증발기의 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 상기 컴프레서에 동력을 전달할 수 있다.
차량은, 증발기, 상기 증발기에 전달되는 냉매를 압축하는 컴프레서, 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하거나 또는 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 클러치 및 목표 온도, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하고, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하도록 상기 클러치를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적일 수 있다.
상기 클러치는, 차량이 주행 중인 경우에 한하여 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도에 따라서 동작할 수 있다.
차량은, 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 입력 받는 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
차량은, 실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도 및 상기 증발기의 온도 중 적어도 하나를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하도록 상기 클러치를 제어할 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하는 단계, 증발기의 실측 온도를 획득하는 단계 및 상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 컴프레서와 연결된 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계를 포함하되, 상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적일 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하는 단계는, 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 입력 받는 단계 및 상기 설정 온도 및 상기 목표 온도를 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속을 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나를 결정하는 단계는, 상기 설정 온도가 상대적으로 낮거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 높은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속을 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나를 결정하는 단계는, 상기 설정 온도가 상대적으로 높거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 낮은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도보다 더 낮은 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 컴프레서는, 경사도가 고정된 사판을 포함할 수 있다.
상기 컴프레서는, 경사도가 변경 가능한 사판을 포함할 수 있으며, 공조 장치의 제어 방법은, 상기 사판의 경사도가 최소인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 컴프레서와 연결된 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계는, 상기 사판의 경사도가 최소인 경우에 수행될 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도, 상기 증발기의 온도, 설정 온도 및 설정 풍속 중 적어도 하나를 이용하여 목표 온도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 상기 증발기의 온도가 목표 온도 또는 목표 온도의 근사값에 도달하였는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 상기 증발기의 온도가 상기 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달할 때까지, 상기 클러치가 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
공조 장치의 제어 방법은, 차량이 주행 중인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법에 의하면, 컴프레서와 연결된 클러치를 적절하게 제어함으로써, 공조 장치가 보다 효율적이고 경제적으로 동작하도록 할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.
상술한 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법에 의하면, 클러치의 제어에 따라서 컴프레서가 필요보다 더 동작하는 것을 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 컴프레서의 불필요한 동력 소모를 최소화할 수 있게 하면서도 냉방 성능이 적정으로 유지되는 장점을 얻을 수 있게 된다.
상술한 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법에 의하면, 공조 장치의 컴프레서를 더욱 다양하고 적절하게 제어할 수 있게 되므로, 차량 구동 손실을 축소하여 연비를 개선할 수 있게 되고, 또한 냉방 성능의 변동(fluctuation)을 최소화하게 하는 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 상술한 공조 장치, 상기 공조 장치를 포함하는 차량 및 공조 장치의 제어 방법에 의하면, 사판이 고정된 컴프레서의 경우에도 컴프레서의 동작을 보다 적절하게 제어할 수 있게 되는 효과를 얻을 수도 있다.
도 1은 차량 및 차량에 설치된 공조 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 2는 제어부의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 컴프레서에 대한 도면이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 컴프레서의 동작에 대한 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 공조 장치의 제1 실시예에 따른 제어부, 클러치 및 컴프레서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 컴프레서의 동력 변화의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제1 그래프이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제2 그래프이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 컴프레서에 대한 도면이다.
도 10은 공조 장치의 제2 실시예에 따른 제어부, 클러치 및 컴프레서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제2 실시예에 따른 컴프레서의 동력 변화의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제1 그래프이다.
도 13은 제2 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제2 그래프이다.
도 14는 공조 장치의 제어 방법의 제1 실시예에 대한 흐름도이다.
도 15는 공조 장치의 제어 방법의 제2 실시예에 대한 흐름도이다.
이하 명세서 전체에서 동일 참조 부호는 특별한 사정이 없는 한 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서 사용되는 '부'가 부가된 용어는, 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라 '부'가 하나의 부품으로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 부품들로 구현되는 것도 가능하다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 어떤 부분과 다른 부분에 따라서 물리적 연결을 의미할 수도 있고, 또는 전기적으로 연결된 것을 의미할 수도 있다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분을 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분 이외의 또 다른 부분을 제외하는 것이 아니며, 설계자의 선택에 따라서 또 다른 부분을 더 포함할 수 있음을 의미한다.
제 1 이나 제 2 등의 용어는 하나의 부분을 다른 부분으로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 특별한 기재가 없는 이상 이들이 순차적인 표현을 의미하는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 13을 참조하여 공조 장치 및 공조 장치가 설치된 차량의 일 실시예에 대해서 설명한다.
도 1은 차량 및 차량에 설치된 공조 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다.
차량(1)은, 어느 하나의 위치에서 다른 위치로 이동 가능하다. 차량(1)은, 예를 들어, 적어도 하나의 차륜(4)의 회전 및 차륜(4)과 지면 사이의 마찰력에 따라 이동 가능하게 마련된다.
차량(1)은, 일 실시예에 의하면, 엔진을 이용하여 화석 연료의 연소에 따른 열 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 변환된 기계적 에너지를 이용하여 차륜(4)의 회전에 필요한 동력을 할 수 있다.
차량(1)은, 다른 실시예에 의하면, 전기 자동차일 수 있다. 전기 자동차는 모터를 이용하여 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 변환된 기계적 에너지를 기초로 차륜(4)의 회전에 필요한 동력을 획득할 수도 있다. 전기 자동차는, 예를 들어, 오직 전기 에너지만을 이용하여 동력을 획득하는 통상적인 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)나, 화석 연료의 연소에 따른 열 에너지와 전기 에너지 양자를 모두 이용하여 동력을 획득하는 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)나, 또는 화석 연료의 연소에 따른 열 에너지와 전기 에너지 양자를 모두 이용하되 외부에서 전기 에너지를 공급받아 내장된 축전지에 충전 가능한 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 차량(1)은, 운전자 및 동승자가 탑승하는 실내 공간(2)과, 실내 공간(2)에 냉기 또는 온기를 제공하는 공조 장치(100) 및 공조 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어부(200)를 포함할 수 있다.
공조 장치(100)는, 일 실시예에 의하면 컴프레서(110), 컴프레서(110)의 동작을 제어하기 위한 클러치(140), 응축기(170) 및 증발기(180)를 포함할 수 있다. 또한, 공조 장치(100)는, 컴프레서(110)와 응축기(170)를 연결하는 제1 유로(112), 응축기(170)와 증발기(180)를 연결하는 제2 유로(172), 증발기(180)와 컴프레서(110)를 연결하는 제3 유로(182)를 더 포함할 수 있다.
컴프레서(110), 제1 유로(112), 응축기(170), 제2 유로(172), 증발기(180) 및 제3 유로(182)는, 냉매가 소정의 방향으로 유동 가능하도록 마련된다.
냉매로는, 플루오르화염화탄화수소(프레온, CFC), 수소 염화 불화 탄소(HCFC) 또는 수소 불화 탄소(HFC), 이산화탄소, 암모니아, 물, 공기, 공비혼합냉매 또는 클로로메틸 등이 채용될 수 있다. 그러나 냉매는 이에 한정되지 않으며 설계자가 선택할 수 있는 다양한 종류의 물질이 냉매로 채용될 수 있다.
컴프레서(110)는, 증발기(180)와 연결된 제3 유로(182)를 통해 저압 기체 상태의 냉매를 공급받고, 공급받은 냉매를 고온 고압의 기체로 변화시킬 수 있다. 고온 고압의 기체는, 제1 유로(112)를 통해 응축기(170)로 전달될 수 있다.
컴프레서(110)는, 예를 들어, 고정 사판식 컴프레서, 내부 가변 사판식 컴프레서 및 외부 가변 사판식 컴프레서 중 적어도 하나를 이용하여 구현 가능하다.
클러치(140)는, 컴프레서(110)와 연결되고, 제어부(200)의 제어에 따라서 엔진(10)의 동력을 컴프레서(110)로 전달하여 컴프레서(110)가 동작하도록 하거나 또는 컴프레서(110)로 전달되는 동력을 차단하여, 컴프레서(110)가 동작을 중단하도록 할 수 있다.
컴프레서(110) 및 클러치(140)의 동작에 대한 자세한 내용은 후술한다.
응축기(170)는, 컴프레서(110)에서 전달된 고온 고압의 기체 상태의 냉매를 냉각하여 액체 상태의 냉매로 액화시킬 수 있다. 실외 열 교환기(111) 내에서 냉매는 액화하면서 열을 외부로 방출하게 되고, 이에 따라 냉매의 온도가 낮아진다. 응축기(170)에서 냉각된 냉매는 제2 유로(172)를 통해 증발기(180)로 전달될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 공조 장치(100)는, 응축기(170)를 냉각시키기 위한 냉각부(171)를 더 포함할 수 있다. 냉각부(171)는 공기를 이용하거나 또는 물을 이용하여 응축기(170)를 냉각시킬 수 있다. 냉각부(17)는 냉각 팬을 더 포함할 수도 있다.
실시예에 따라서, 응축기(170)와 증발기(180) 사이에는 팽창 밸브(미도시) 및 건조기(미도시) 중 적어도 하나가 더 설치되어 있을 수 있다.
팽창 밸브는, 고온, 고압의 액체 상태의 냉매를 팽창시켜, 저온 저압의 기체와 액체가 혼합된 냉매를 배출할 수 있다. 또한 팽창 밸브(160)는, 증발기(180)로 유입되는 냉매의 양을 조절 가능하도록 마련된 것일 수도 있다.
응축기(170)에서 배출된 냉매는 기체 상태의 냉매 및 액체 상태의 냉매를 모두 포함할 수 있다. 건조기는, 기체 상태의 냉매 및 액체 상태의 냉매를 분리하고, 액체 상태의 냉매만을 증발기(180)로 전달할 수 있다.
증발기(180)는, 응축기(170)로부터 냉매를 이용하여 냉기 또는 온기(3)를 배출하도록 마련된다. 증발기(180)는 냉매가 유동하는 유로를 포함할 수 있으며, 유로는 금속이나, 합성 수지의 소재로 형성된 관체를 이용하여 구현될 수 있다. 관체는 복수 회수로 굴곡되어 지그재그의 형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 냉매가 증발기(180)를 통과하는 동안, 냉매는 잠열을 흡수하여 증발하면서 증발기(180) 주변의 공기의 온도를 하락시킨다. 이에 따라 증발기(180) 주변에는 냉기가 생성될 수 있으며, 생성된 냉기는 팬(181)에 의해 실내 공간(2)으로 이동하게 된다. 이에 따라 실내 공간(2)의 온도가 조절될 수 있게 된다.
증발기(180)에서 배출된 냉매는 제3 유로(182)를 통해 컴프레서(110)로 다시 전달된다.
제어부(200)는, 차량(1)에 마련된 각종 부품의 전자적 제어를 수행할 수 있다.
제어부(200)는, 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit)나 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit)이나, 또는 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit) 등을 포함할 수 있다. 중앙 처리 장치, 마이크로 컨트롤러 유닛 또는 전자 제어 장치 등은 하나 또는 둘 이상의 반도체 칩 및 관련 부품을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 중앙 처리 장치, 마이크로 컨트롤러 유닛 또는 전자 제어 장치 등은 내장되거나 또는 사용자에 의해 입력되는 프로그램이나 데이터를 기초로 차량(1)의 각종 동작에 대한 처리를 수행할 수 있다.
중앙 처리 장치, 마이크로 컨트롤러 유닛 또는 전자 제어 장치 등은, 설계자의 선택에 따라, 차량(1) 내측의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 장치, 마이크로 컨트롤러 유닛 또는 전자 제어 장치 등은, 기판에 설치되고, 기판은 대시 보드와 엔진 룸 사이의 공간에 장착될 수 있다.
도 2는 제어부의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
제어부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 목표 온도의 결정(202)이나 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도의 결정(204)에 필요한 정보를 수신할 수 있다(201). 예를 들어, 제어부(200)는 목표 온도의 결정(202)에 필요한 정보는 사용자 인터페이스(300) 및 감지부(250) 중 적어도 하나로부터 수신할 수 있고, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도의 결정(204)에 필요한 정보는 사용자 인터페이스(300)의 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305)로부터 수신할 수 있다.
제어부(200)는, 수신된 정보를 이용하여, 증발기(180)의 목표 온도를 결정할 수 있다(202).
예를 들어, 제어부(200)는 사용자가 설정한 설정 온도나, 풍속이나, 컴프레서(110)의 작동 상태를 이용하여 증발기(180)의 목표 온도를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(201)는, 사판 제어기(도 3 및 도 4의 129)의 듀티 값을 더 이용하여 증발기(180)의 목표 온도를 결정할 수도 있다.
증발기(180)의 목표 온도가 결정되면, 제어부(200)는 클러치(140)를 제어하여 증발기(180) 주변의 공기가 목표 온도에 도달할 때까지 컴프레서(110)가 동작하도록 한다(203). 이 경우, 제어부(200)는 컴프레서(110)도 더 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(200)는, 수신된 정보를 이용하여 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수도 있다(204). 하한 임계 온도는 컴프레서(110)의 동작이 중단되는 온도를 의미하고, 상한 임계 온도는 컴프레서(110)가 동작을 개시하는 온도를 의미한다. 상한 임계 온도는 하한 임계 온도보다 더 높게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제어부(200)는, 사용자가 설정한 설정 온도나, 풍속을 기초로 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수 있다.
만약 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높게 설정되면, 제어부(200)는 하한 임계 온도를 상대적으로 더 낮게 설정하고 상한 임계 온도를 상대적으로 더 높게 설정할 수 있다. 반대로 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮게 설정되면, 제어부(200)는 하한 임계 온도를 상대적으로 더 높게 설정하고 상한 임계 온도를 상대적으로 더 낮게 설정할 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들어, 설정 온도가 최저이고 풍속이 최대인 경우, 제어부(200)는 하한 임계 온도는 미리 정의된 범위 내에서 가장 낮게 설정하고 상한 임계 온도는 미리 정해진 범위 내에서 가장 높게 설정할 수 있다. 또한, 설정 온도가 최고이고 풍속이 최저인 경우, 제어부(200)는 하한 임계 온도는 미리 정의된 범위 내에서 가장 높게 설정하고 상한 임계 온도는 미리 정해진 범위 내에서 가장 낮게 설정할 수 있다.
만약 설정 온도 및 풍속이 최고 값 및 최저 값 사이의 임의의 값인 경우, 제어부(200)는 미리 정의된 함수를 이용하여 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(200)는, 설정 온도 및 풍속에 대한 하한 임계 온도의 함수 및 설정 온도 및 풍속에 대한 상한 임계 온도의 함수를 이용하여 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수 있다. 설정 온도 및 풍속에 대한 하한 임계 온도의 함수 및 설정 온도 및 풍속에 대한 상한 임계 온도의 함수 중 적어도 하나는 선형 함수일 수 있다.
다시 말해서, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도는 사용자가 설정한 설정 온도나, 설정 풍속에 따라 가변적일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 하한 임계 온도는 공조 장치(100)의 냉매의 온도 및 압력 변화에 대한 히스테리시스 곡선(hysteresis curve)의 하한으로 정의되고, 상한 임계 온도는 히스테리시스 곡선의 상한으로 정의될 수도 있다.
제어부(200)는, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도의 결정(204)을 증발기(180)의 목표 온도 결정(202) 또는 컴프레서(110)의 제어(203)에 선행하거나, 후행하거나 또는 동시에 수행할 수 있다.
제어부(200)는, 컴프레서(110)가 동작하여 증발기(180) 또는 증발기(180)의 주변 공기의 실측 온도가 목표 온도 또는 목표 온도의 근사값에 도달한 이후, 증발기(180) 또는 증발기(180)의 주변 공기의 실측 온도를 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도와 비교하고(205), 비교 결과를 기초로 클러치(140)를 제어하여 컴프레서(110)가 동작하도록 하거나 또는 동작을 중단하도록 제어할 수 있다(206).
제어부(200)는, 실측 온도와 하한 임계 온도를 비교하고, 만약 실측 온도가 하한 임계 온도에 도달한 경우, 클러치(140)가 컴프레서(110)에 전달되는 동력을 차단하도록 하여, 컴프레서(110)가 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
제어부(200)는, 실측 온도와 상한 임계 온도를 비교하고, 만약 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 클러치(140)가 컴프레서(110)에 동력을 전달하도록 제어하여 컴프레서(110)가 동작하도록 할 수 있다.
상한 임계 온도와 실측 온도의 비교는 하한 임계 온도와 실측 온도의 비교가 수행된 이후에 수행될 수 있다. 다시 말해서, 시간의 경과에 따라 증발기(180) 또는 증발기(180)의 주변 공기의 실측 온도가 증가하여 상한 임계 온도에 도달한 경우에 한하여, 제어부(200)는, 컴프레서(110)가 동작하도록 제어할 수 있다.
제어부(200)는, 상술한 바에 따라 컴프레서(110)에 전달되는 동력이 차단되어 컴프레서(110)가 동작하지 않게 된 이후에, 실측 온도와 상한 임계 온도를 비교하고 비교 결과를 기초로 클러치(140)가 컴프레서(110)에 동력을 전달하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 제어부(200)는 컴프레서(110)의 동작이 중단되면, 동작의 중단에 응하여 실측 온도와 상한 임계 온도 사이의 비교 동작의 수행을 개시할 수 있으며, 이에 따라 컴프레서(110)의 동작이 중단된 이후에 실측 온도에 따라서 컴프레서(110)의 동작 재개 여부가 결정될 수 있게 된다.
제어부(200)는, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 기초로, 반복적으로 클러치(140)가 컴프레서(110)에 동력을 전달하거나 또는 동력 전달을 차단하도록 제어할 수 있으며, 이에 대응하여 컴프레서(110)는 반복적으로 동작하거나 또는 동작을 중단하게 된다.
컴프레서(110)의 종류에 따른 제어부(200)의 상세한 동작은 후술한다.
상술한 동작(201 내지 206)은 적어도 하나의 프로그램을 이용하여 구현된 것일 수 있으며, 이 경우, 제어부(200)는 저장부(미도시)에 저장된 프로그램을 호출한 후, 상술한 동작(201 내지 206)을 수행하도록 설계된 것일 수도 있고, 또는 상술한 동작(201 내지 206)을 수행하도록 미리 프로그래밍된 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차량(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 감지부(250) 및 사용자 인터페이스(300) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
감지부(250) 및 사용자 인터페이스(300)는, 제어부(200)와 통신 가능하게 마련된다. 이 경우, 감지부(250) 및 사용자 인터페이스(300)는, 통신 케이블을 이용하거나, 및/또는 무선 통신 네트워크를 이용하여 상호 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신 네트워크는, 근거리 통신 네트워크 및 이동 통신 네트워크 중 적어도 하나를 이용하여 구현된 것일 수 있다. 근거리 통신 네트워크는, 예를 들어, 캔(CAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), 지그비(zigbee), 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 및/또는 근거리 장 통신(NFC, Near Field Communication) 등을 이용하여 구현 가능하다. 이동 통신 네트워크는 3GPP, 3GPP2 및/또는 와이맥스 계열 등의 각종 이동 통신 표준을 기반으로 구현된 각종 무선 통신 기술을 이용하여 구현 가능하다.
감지부(250)는, 공조 장치(100)의 동작 제어에 필요한 각종 정보를 감지하여 수집할 수 있다.
감지부(250)는, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 온도 감지부(251), 실외 온도 감지부(253), 실내 습도 감지부(255), 냉매 압력 감지부(257), 증발기 온도 감지부(259) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실내 온도 감지부(251)는, 실내 공간(2)의 온도를 감지 및 측정하고, 감지 및 측정 결과를 제어부(200)로 전기적 신호의 형태로 전송할 수 있다. 실내 온도 감지부(251)는, 실내 공간(2)의 온도를 적절히 측정할 수 있도록 차량(1) 내부에 설치된 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계(thermistor thermometer) 또는 적외선 온도계 등을 이용하여 구현될 수 있다.
실외 온도 감지부(253)는, 차량(1) 외부의 온도를 감지 및 측정하고, 감지 및 측정 결과를 제어부(200)로 전송할 수 있다. 실외 온도 감지부(253)는, 실외의 온도를 측정할 수 있는 적절한 위치, 예를 들어, 차량(1)의 외부 프레임의 외면에 설치된 온도계를 이용하여 구현 가능하다. 실외 온도 감지부(253)는, 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계 또는 적외선 온도계 등을 이용하여 구현 가능하다.
실내 습도 감지부(255)는, 실내 공간(2)의 습도를 감지하고, 감지 결과를 제어부(200)로 전송할 수 있다. 실내 습도 감지부(255)는, 예를 들어, 자기 모발 습도계나, 건습구 습도계를 이용하여 구현 가능하다. 실내 습도 감지부(255)는, 예를 들어, 차량(1)의 실내 공간(2)에 설치될 수 있다.
냉매 압력 감지부(257)는, 공조 장치(100)에서 유동하는 냉매의 압력을 측정할 수 있다. 냉매 압력 감지부(257)는, 컴프레서(110)와 증발기(180) 사이에 설치될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 컴프레서(110)와 제3 유로(182)에 설치될 수 있다. 실시예에 따라서, 냉매 압력 감지부(257)는, 압저항(piezo-resistive) 압력 센서, 정전용량(capacitive) 압력 센서, 압전효과(piezo-electric effect) 압력 센서 중 어느 하나를 이용하여 구현 가능하다. 냉매 압력 감지부(257)의 감지 결과는 제어부(200)로 전달될 수 있다.
증발기 온도 감지부(259)는, 증발기(180) 또는 증발기(180) 주변 공기의 온도를 감지하여, 증발기(180) 또는 증발기(180)의 주변 공기에 대한 실측 온도를 획득할 수 있다. 증발기 온도 감지부(259)는, 증발기(180)와 접하거나 또는 인접하여 설치된 온도 센서를 이용하여 구현 가능하다. 여기서, 온도 센서는, 예를 들어, 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계 또는 적외선 온도계 등을 포함할 수 있다. 증발기 온도 감지부(259)의 감지 결과는 제어부(200)로 전달된다.
사용자 인터페이스(300)는, 운전자나 동승자 등과 같은 사용자로부터 공조 장치(100)의 동작에 관한 명령을 입력 받고, 공조 장치(100)의 동작과 관련된 각종 정보, 예를 들어 목표 온도나 실내 온도 등의 정보를 사용자에게 제공하도록 마련된다.
사용자 인터페이스(300)는, 일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동작 명령 수신부(301)는, 공조 장치(100)의 동작 개시 및 동작 종료에 대한 명령을 수신할 수 있다.
온도 설정부(303)는, 사용자로부터 사용자가 원하는 실내 공간(2)의 목표 온도에 대한 정보를 입력 받을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 온도 설정부(303)는, 단계적으로 실내 공간(2)에 대한 목표 온도, 즉 설정 온도를 입력 받을 수도 있다. 예를 들어, 온도 설정부(303)는, 사용자가 설계자에 의해 정의된 복수의 단계 중 어느 하나의 단계를 선택하면, 선택한 단계에 대응하는 설정 온도를 수신할 수도 있다. 이 경우, 각 단계에 대응하는 설정 온도는 서로 상이할 수 있다. 또한, 온도 설정부(303)는, 설정 온도에 대한 구체적인 수치를 사용자로부터 직접 입력 받을 수도 있다.
공조 장치(100)는, 입력된 목표 온도에 따라서, 실내 공간(2)이 목표 온도 또는 목표 온도에 근사한 값에 도달할 수 있도록 동작할 수 있다.
풍속 설정부(305)는, 실내 공간(2)에 유입되는 공기의 유속(즉, 풍속)에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 일 실시예에 의하면, 풍속 설정부(305)는 풍속을 단계별로 이산적으로 입력 받을 수도 있고, 또는 직접 입력 받을 수도 있다. 또한, 풍속 설정부(305)를 통해 입력되는 풍속은, 설계자에 의해 정의된 최대 풍속 및 최소 풍속 사이의 임의의 값일 수 있다.
풍속 설정부(305)에 의해 사용자가 소정의 풍속을 선택하면, 공조 장치(100)의 팬(181)은 선택된 풍속에 응하여 선택된 풍속에 대응되는 각속도로 회전하고, 냉기 또는 온기(3)를 실내 공간으로 안내한다.
상술한 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305) 중 적어도 하나는 생략 가능하다.
일 실시예에 의하면, 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305)는, 각각 서로 상이한 입력 장치를 이용하여 구현된 것일 수 있다. 이 경우, 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305) 각각은, 예를 들어, 물리 버튼, 조이스틱, 노브, 트랙볼, 트랙패드 및 터치패드 중 어느 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305) 중 적어도 두 개는, 하나의 입력 장치를 이용하여 구현된 것일 수 있다. 예를 들어, 하나의 터치 스크린 또는 터치 패드가 동작 명령 수신부(301), 온도 설정부(303) 및 풍속 설정부(305)의 기능을 모두 수행하도록 마련될 수도 있다. 사용자는 터치 스크린에 표시된 도형, 문자 또는 기타 각종 기호를 터치 조작하여, 공조 장치(100)의 동작 여부, 목표 온도에 대한 구체적인 값, 공기의 유속에 대한 구체적인 값을 입력할 수 있다.
차량(1)은, 실시예에 따라서, 엔진(10), 모터(12) 및 전원(14) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
엔진(10)은, 차륜(4)의 회전에 필요한 동력을 획득할 수 있다. 또한, 엔진(10)은, 컴프레서(110)의 동작에 필요한 동력을 획득할 수도 있다. 엔진(10)에 의해 획득된 회전력은, 클러치(140)의 동작에 따라서 컴프레서(110)로 전달되거나 또는 전달되지 않을 수 있다.
모터(12)는, 차량(1)이 전기 자동차인 경우, 차륜(4)의 회전에 필요한 동력을 획득할 수 있으며, 또한 컴프레서(110)의 동작에 필요한 동력을 획득할 수도 있다. 상술한 바와 동일하게, 모터(12)에 의해 획득된 회전력은, 클러치(140)의 동작에 따라서 컴프레서(110)로 전달되거나 또는 전달되지 않을 수 있다.
엔진(10) 및 모터(12) 중 어느 하나는 실시예에 따라 생략 가능하다.
전원(14)은, 차량(1)에 설치된 각 부품에 필요한 전력을 공급한다. 예를 들어, 전원(14)은, 클러치(140)에 전력을 공급하거나 또는 공급하지 않음으로써, 클러치(140)가 컴프레서(110)에 컴프레서(110)의 동작에 필요한 동력을 전달하도록 하거나, 또는 컴프레서(110)에 전달되는 동력을 차단하도록 할 수 있다.
이하 컴프레서(110)가 외부 가변 사판식 컴프레서인 경우에 있어서, 공조 장치(100) 및 제어부(200)의 일 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 제1 실시예에 따른 컴프레서에 대한 도면이고, 도 4는 제1 실시예에 따른 컴프레서의 동작에 대한 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바에 따르면, 제1 실시예에 따른 컴프레서(120)는, 케이스 부재(121), 회동 가능하게 마련된 회전축부재(122), 회전축부재(122)에 결합된 사판(123), 사판(123)을 지지하는 사판 지지부(124), 사판 지지부(124)와 사판 각도 조절 부재(126)를 연결하는 사판 각도 조절 부재 연장부(125), 사판(123)의 경사각을 조절하기 위한 사판 각도 조절 부재(126), 사판(123)의 일부가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 피스톤(127) 및 사판 각도 조절 부재(126)의 회전각을 제어하기 위한 사판 제어기(129)를 포함할 수 있다.
회전축부재(122)는 클러치(140)의 회전축부재(143)와 연결되어, 클러치(140)의 회전축부재(143)의 회동에 대응하여 회동하도록 마련된다.
사판(123)은 회전축부재(122)의 회동에 대응하여 회동하도록 마련된다. 사판(123)은 원판의 형상을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바에 따르면, 사판(123)은 사판(123)의 회전축에 대해 일정한 각도로 기울어져 마련된다. 구체적으로, 사판(123)은 사판(123)의 회전축에 직교하는 평면에 대해 소정의 경사각(θmax, θmin)으로 기울어지도록 마련될 수 있다. 이 경우, 사판(123)의 경사각은 일정한 범위(Δθ) 내에서 조절 가능하게 마련된다.
사판 지지부(124)는, 사판(123)을 지지하며 각도 조절 부재 연장부(125)의 회전을 사판(123)에 전달하여 사판(123)이 일정한 범위(Δθ)의 경사각 내에서 회동하게 한다.
각도 조절 부재 연장부(125)는, 사판 지지부(124)와 연결되고, 사판 각도 조절 부재(126)의 회전 운동에 따라서 일정한 각도 범위 내에서 회동한다.
사판 각도 조절 부재(126)는, 사판 제어기(129)의 제어에 따라 회동하도록 마련된다. 사판 각도 조절 부재(126)는, 예를 들어, 회전축부재와 회전축부재를 회동시키는 원동기를 포함할 수 있다. 원동기는, 사판 제어기(129)를 통해 전달되는 제어 신호에 따라서, 동작하여 회전축부재를 회동시킨다. 회전축부재는, 각도 조절 부재 연장부(125)와 연결되고, 각도 조절 부재 연장부(125)는 회전축부재의 회동에 대응하여 회동한다. 각도 조절 부재 연장부(125)의 회동에 따라, 사판 지지부(124)는 대응하여 이동하게 되고, 이에 응하여 사판(123)도 일정한 범위(Δθ)의 경사각 내에서 회동하게 된다.
사판 제어기(129)는 제어부(200)에서 전달된 제어 신호에 따라서 사판 각도 조절 부재(126)의 원동기에 제어 신호를 전송할 수 있다. 구체적으로, 사판 제어부(129)는, 사판(123)의 경사각이 증가될 필요가 있는 경우에는 제1 회전 방향으로 회전축부재가 회동하도록 원동기를 제어하고, 사판(123)의 경사각이 감소될 필요가 있는 경우에는 제1 회전 방향의 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전축부재가 회동하도록 원동기를 제어할 수 있다.
사판 제어기(129)는, 예를 들어, 전자 제어 밸브(ECV, Electric Control Valve)를 이용하여 구현 가능하다.
피스톤(127)은, 사판(123)의 회동에 따라 소정의 범위 내에서 왕복 운동할 수 있다.
피스톤(127)의 일부에는 사판(123)의 일부가 삽입되는 홈이 형성된다. 홈에는 사판(123)의 일부, 구체적으로 외주면 및 그 주변이 삽입된다. 사판(123)은 소정의 경사각으로 기울어져 있으므로, 사판(123)이 회전축을 따라 회전하면, 홈은 사판(123)의 회전에 대응하여 이동하게 되고, 피스톤(127) 역시 일정한 범위 내에서 이동하게 된다. 여기서, 일정한 범위는, 사판(123)의 경사각에 대응한다.
도 3에는 피스톤(127)이 하나인 일례에 대해 도시되어 있으나, 피스톤(127)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라서, 컴프레서(120)에는 둘 또는 그 이상의 피스톤(127)이 설치되는 것도 가능하다.
피스톤(127)의 왕복 운동 범위는 사판(123)의 경사각의 변화에 대응하여 변화하게 된다.
만약 사판(123)의 경사각이, 도 3에 도시된 바와 같이, 최대 경사각(θmax)인 경우, 사판(123)은 피스톤(127)에 대해 상대적으로 더 많이 기울어지게 되고, 이에 따라서 피스톤(127)은 상대적으로 더 넓은 범위에서 이동하게 된다. 따라서, 컴프레서(120)는 최대 사판 상태로 동작하게 되고, 컴프레서(120)의 냉매 토출량이 최대화된다.
반대로, 사판(123)의 경사각이, 도 4에 도시된 바와 같이, 최소 경사각(θmin)인 경우, 사판(123)은 피스톤(127)에 대해 상대적으로 더 적게 기울어지게 되고, 이에 따라 피스톤(127)은 상대적으로 더 좁은 범위에서 이동하게 된다. 따라서, 컴프레서(120)는 최소 사판 상태로 동작하게 되고, 컴프레서(120)의 냉매 토출량이 최소화된다.
사판(123)의 경사각이 최대 경사각(θmax) 및 최소 경사각(θmin) 사이인 경우에는, 사판(123)의 경사각에 대응하는 범위로 피스톤(127)은 이동하게 되고, 컴프레서(120)는 피스톤(127)의 이동 범위에 대응하여 냉매를 토출하게 된다.
컴프레서(120)는 클러치(140)와 결합되어 마련된다. 실시예에 따라, 컴프레서(120)와 클러치(140)는 일체형으로 구현된 것일 수도 있다.
클러치(140)는, 케이스 부재(141)와, 케이스 부재(141) 내측에 회동 가능하게 마련된 회전축부재(143)와, 회전축부재(143) 주변에 케이스 부재(141)에 고정되어 마련된 코일(145)을 포함할 수 있다.
코일(145)에는 전류, 일례로 교류 전류가 흐르거나 또는 흐르지 않을 수 있으며, 코일(141)에 전류가 흐르는 경우, 흐르는 전류에 대응하는 자기장이 코일(141) 주변에 형성된다.
회전축부재(143)는, 코일(141) 주변에 자기장이 형성되면 형성된 자기장에 따라서 소정의 방향으로 회동하게 된다. 회전축부재(143)는 연장되어 컴프레서(120)의 회전축부재(122)와 연결되며, 회전축부재(143)의 회동에 대응하여 컴프레서(120)의 회전축부재(122) 역시 회동하게 된다. 반대로, 코일(141) 주변에 자기장의 형성이 중단되면, 회전축부재(143)는 회동하지 않으며, 이에 따라 컴프레서(120)의 회전축부재(122) 역시 회동하지 않게 된다.
이에 따라, 컴프레서(120)는 클러치(140)의 코일(145)에 대한 전류의 인가 여부에 따라서 동작하거나 또는 동작을 중단하게 된다.
도 5는 공조 장치의 제1 실시예에 따른 제어부, 클러치 및 컴프레서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바에 의하면, 제어부(200)는, 일 실시예에 있어서, 전 자동 온도 제어기(210, FATC, Full Automatic Temperature Controller) 및 엔진 관리 시스템(220, EMS, Engine Management System)을 포함할 수 있다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 감지부(250) 및 사용자 인터페이스(300) 중 적어도 하나에서 전달된 정보를 기초로 증발기(180)의 목표 온도를 결정할 수 있다.
예를 들어, 전 자동 온도 제어기(210)는, 실내 온도 감지부(251)에 의해 획득된 실내 공간(2)의 온도, 실외 온도 감지부(253)에서 획득된 실외 온도, 실내 습도 감지부(255)에 의해 획득된 실내 공간(2)의 습도, 냉매 압력 감지부(257)에 의해 획득된 냉매의 압력 및 증발기 온도 감지부(259)에 의해 획득된 증발기(180)의 온도 중 적어도 하나를 기초로 증발기(180)의 목표 온도를 설정할 수 있다.
전 자동 온도 제어기(210)는 설정된 목표 온도에 따라서, 컴프레서(120)의 사판 제어기(129)에 제어 신호를 전송하여, 사판(125)의 경사각을 조절하도록 할 수 있다.
예를 들어, 만약 실내 온도와 목표 온도 사이의 차이가 크다면, 전 자동 온도 제어기(210)는 사판(125)의 경사각이 상대적으로 크도록, 제어 신호를 생성하여 사판 제어기(129)로 전송할 수 있다. 이 경우, 사판(125)의 경사각은, 예를 들어, 최대가 될 수도 있다.
만약 실내 온도와 목표 온도 사이의 차이가 작다면, 전 자동 온도 제어기(210)는 사판(125)의 경사각이 상대적으로 작도록 제어 신호를 생성하여 사판 제어기(129)로 전송할 수 있다. 이 경우, 사판(125)의 경사각은, 예를 들어, 최소가 될 수도 있다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 설정된 목표 온도에 따라서, 사판 듀티를 결정하고, 결정된 사판 듀티에 대응하는 제어 신호를 생성하여, 사판 제어기(129)에 전송할 수 있다.
또한, 전 자동 온도 제어기(210)는, 사용자 인터페이스(300)를 통해 입력된 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수 있다.
만약 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우라면, 전 자동 온도 제어기(210)는, 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 설정하고, 상한 임계 온도는 상대적으로 높게 설정한다. 만약 설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우라면, 전 자동 온도 제어기(210)는, 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 설정하고, 상한 임계 온도는 상대적으로 낮게 설정한다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호를 엔진 관리 시스템(220)으로 전송할 수도 있다. 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호는, 케이블을 이용하거나 또는 캔과 같은 무선 통신 기술을 이용하여 전송될 수 있다. 클러치(140)의 동작과 관련된 정보는, 예를 들어, 클러치(140)의 동작 개시/유지 또는 동작 중단에 대한 정보를 포함할 수 있다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 사판(125)의 경사각이 상대적으로 큰 경우에는, 클러치(140)가 동작을 개시하거나 또는 동작을 계속해서 유지하도록 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호를 엔진 관리 시스템(220)으로 전송할 수 있다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 사판(125)의 경사각이 상대적으로 작은 경우에는, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 기초로 클러치(140)의 동작 개시 또는 동작 중단 여부를 결정하고, 결정 결과를 엔진 관리 시스템(220)으로 전송할 수 있다.
엔진 관리 시스템(220)은, 전 자동 온도 제어기(210)로부터 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호를 수신하고, 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호의 수신에 응하여, 클러치(140)에 대한 제어 신호를 생성한다. 생성된 제어 신호는 클러치(140)에 전송된다.
예를 들어, 전 자동 온도 제어기(210)로부터 클러치(140)의 동작 개시/유지 에 대한 정보가 전달되면, 엔진 관리 시스템(220)은 클러치(140)가 동작을 개시하거나 또는 동작을 유지하도록 클러치(140)를 제어하여, 클러치(140)가 컴프레서(120)에 동력을 전달하도록 할 수 있다. 이에 따라, 컴프레서(120)는 동작을 개시 또는 유지하게 된다.
반대로 전 자동 온도 제어기(210)로부터 클러치(140)의 동작 중단에 대한 정보가 전달되면, 엔진 관리 시스템(220)은 클러치(140)의 동작 중단에 대한 제어 신호를 생성하여 클러치(140)로 전달함으로써, 컴프레서(120)가 동작을 중단하도록 한다.
이하 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어에 대해 설명한다.
도 6은 제1 실시예에 따른 컴프레서의 동력 변화의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 제1 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제1 그래프이다. 도 6 및 도 7의 x축은 시간의 변화를 나타내고, 도 6의 y축은 컴프레서(120)의 동력의 크기를 나타낸다. 도 7의 y축은 증발기를 온도를 나타내며, 도 7의 선분은 증발기(180)의 온도 변화를 나타낸다.
설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에는, 전 자동 온도 제어기(210)는 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 설정하고, 상한 임계 온도는 상대적으로 높게 설정한다. 이하 상대적으로 낮게 설정된 하한 임계 온도를 제1 하한 임계 온도(T_11)라 하고, 상대적으로 높게 설정된 상한 임계 온도를 제1 상한 임계 온도(T_21)라 칭한다.
전 자동 온도 제어기(210)에 의해 목표 온도(T_t)가 설정되면, 전 자동 온도 제어기(210)의 제어에 따라 사판(125)의 경사각은 상대적으로 크게 설정된다. 예를 들어, 사판(125)의 경사각은 최대로 설정될 수 있다.
사판(125)의 경사각이 최대인 상태에서, 클러치(140)는, 전 자동 온도 제어기(210) 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 의해, 제1 기간(p1) 동안 지속적으로 컴프레서(120)에 동력을 전달하게 된다. 이에 대응하여 컴프레서(120)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 기간(p1) 동안, 지속적으로 동작하게 된다. 컴프레서(120)의 동작에 따라서, 증발기(180)의 온도는, 도 7에 도시된 바와 같이, 급격하게 낮아지고, 제1 시점(a1)에서 목표 온도(T_t)와 동일하거나 근사하게 된다.
증발기(180)의 온도가 목표 온도(T_t)와 동일하거나 근사하게 되면, 전 자동 온도 제어기(210)는, 사판 제어기(129)에 제어 신호를 전송하여, 사판(123)의 경사각을 감소시킨다. 이에 따라 컴프레서(120)는 제2 기간(p2) 동안 상대적으로 적은 양의 냉매를 토출하게 되고, 증발기(180)의 온도는 상대적으로 완만하게 감소하게 된다.
사판(123)의 경사각이 작아진 이후, 전 자동 온도 제어기(210)는, 증발기(180)의 실측 온도와 미리 설정된 제1 하한 임계 온도(T_11)를 비교한다. 실측 온도와 제1 하한 임계 온도(T_11)와의 비교는 주기적으로 또는 임의적으로 수행될 수 있다. 제1 하한 임계 온도(T_11)는, 목표 온도(T_t)의 설정과 동시에 또는 목표 온도(T_t)가 설정된 이후에 수행된 것일 수 있다.
증발기(180)의 온도가 제1 하한 임계 온도(T_11)에 도달하면(제2 시점(a2)), 엔진 관리 시스템(220)은, 전 자동 온도 제어기(210)로부터 전달된 정보 또는 제어 신호에 따라서, 클러치(140) 동작 중단에 대한 신호를 생성하고, 이를 클러치(140)로 전달한다. 이에 따라 클러치(140)는 컴프레서(120)로의 동력 전달을 중단하고, 컴프레서(120)의 동작 중단에 따라 냉매의 유동 역시 중단되어, 증발기(180)의 온도는 제3 기간(p3) 동안 점진적으로 증가하게 된다.
클러치(140)가 컴프레서(120)로의 동력 전달을 중단한 이후, 전 자동 온도 제어기(210)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제1 상한 임계 온도(T_21)를 비교한다. 실측 온도와 제1 상한 임계 온도(T_21)와의 비교는 주기적으로 또는 임의적으로 수행될 수 있다.
증발기(180)의 온도가 미리 설정된 제1 상한 임계 온도(T_12)에 도달하면(제3 시점(a3)), 엔진 관리 시스템(220)은, 전 자동 온도 제어기(210)로부터 전달된 정보 또는 제어 신호에 따라서, 클러치(140) 동작 개시에 대한 제어 신호를 생성하고, 이를 클러치(140)로 전달한다.
이에 따라 클러치(140)는 동작을 개시하여 컴프레서(120)로 동력을 전달하고, 컴프레서(120)의 동작에 따라 냉매의 유동이 재개되어, 증발기(180)의 온도는 제4 기간(p4) 동안 점진적으로 감소하게 된다. 이 경우, 사판(123)의 경사각은 상대적으로 작도록 유지되고 있을 수 있으며, 이에 따라 컴프레서(120)에서 토출되는 냉매의 양 역시 상대적으로 작게 유지될 수 있다.
이와 같이 컴프레서(120)가 동작의 개시 및 중단을 반복함으로써, 증발기(180)의 온도는, 도 7에 도시된 바와 같이, 목표 온도(T_t)를 포함하는 범위 내에서 진동하며 변화하게 된다.
상술한 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우 제1 하한 임계 온도(T_11)를 제2 하한 임계 온도(T_12)와 비교하여 상대적으로 낮게 설정하고, 제1 상한 임계 온도(T_21)를 제2 상한 임계 온도(T_22)와 비교하여 상대적으로 높게 설정하는 경우, 히스테리시스 곡선의 상한 및 하한의 폭이 상대적으로 증가하게 된다. 따라서, 컴프레서(120)는 보다 신속하게 다량의 냉기를 실내 공간(2)에 공급할 수 있게 된다.
상술한 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어 과정은, 차량(1)이 주행한 중인 경우에 한하여 수행되도록 마련된 것일 수도 있다. 다시 말해서, 차량(1)의 속도가 0을 초과하는 경우에 한하여, 전 자동 온도 제어기(210)과 엔진 관리 시스템(220)은, 컴프레서(120) 및 클러치(140)를 제1 하한 임계 온도(T_11) 및 제1 상한 임계 온도(T_21)를 기초로 제어하도록 설계될 수도 있다.
이하 설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어에 대해 설명한다.
도 8은 제1 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제2 그래프이다. 도 8의 x축은 시간을, y축은 증발기를 온도를 나타낸다. 도 8의 선분은 증발기(180)의 온도 변화를 나타낸다.
설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우에는 하한 임계 온도는 상대적으로 높은 온도(이하 제2 하한 임계 온도(T_12))로 정의되고, 상한 임계 온도는 상대적으로 낮은 온도(이하 제2 상한 임계 온도(T_22))로 정의된다.
전 자동 온도 제어기(210)에 의해 목표 온도(T_t)가 설정되면, 전 자동 온도 제어기(210) 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 의해, 클러치(140)는 제11 기간(p11) 동안 지속적으로 동작하게 된다. 이 경우, 사판(125)의 경사각은 상대적으로 높게 설정되며, 예를 들어 최대로 설정될 수 있다. 증발기(180)의 온도는, 도 8에 도시된 바와 같이, 급격하게 저하된다.
제11 시점(a11)에서 증발기(180)의 온도가 목표 온도(T_t)에 도달하면, 전 자동 온도 제어기(210)는, 사판 제어기(129)에 제어 신호를 전송하여, 사판(123)의 경사각을 감소시킬 수 있다. 사판(123)의 경사각에 따라 냉매의 유동 속도는 감소하게 되고, 냉매의 유동 속도의 감소에 따라 증발기(180)의 온도는 제12 기간(p12) 동안 상대적으로 완만하게 감소하게 된다.
사판(123)의 경사각이 작아진 이후, 전 자동 온도 제어기(210)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제2 하한 임계 온도(T_12)를 지속적으로 비교한다. 이 경우, 제2 하한 임계 온도(T_12)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 제1 하한 임계 온도(T_11)보다 상대적으로 높게 정의될 수 있다.
만약 증발기(180)의 온도가 제12 시점(a12)에서 미리 설정된 제2 하한 임계 온도(T_12)에 도달하면, 전 자동 온도 제어기(210)로부터 전달된 정보 또는 제어 신호에 따라서, 엔진 관리 시스템(220)은, 클러치 동작 중단 신호를 클러치(140)로 전송하고, 클러치(140)는 동작 중단 신호의 수신에 응하여 컴프레서(120)로의 동력 전달을 중단한다. 이에 따라, 증발기(180)의 온도는 제13 기간(p13) 동안 점진적으로 증가하게 된다.
전 자동 온도 제어기(210)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제2 상한 임계 온도(T_22)를 비교한다. 실측 온도와 제2 상한 임계 온도(T_22)와의 비교는, 클러치(140)가 컴프레서(120)로의 동력 전달을 중단한 이후에 수행될 수도 있다. 이 경우, 제2 상한 임계 온도(T_22)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 상한 임계 온도, 즉 제1 상한 임계 온도(T_22)보다 상대적으로 낮게 설정된 것일 수 있다.
증발기(180)의 온도가 제13 시점(a13)에서 미리 설정된 제2 상한 임계 온도(T_22)에 도달하면, 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 따라 클러치(140)는 동작을 재개하고, 컴프레서(120)로의 동력 전달은 재개된다. 따라서, 증발기(180)의 온도는 제14 기간(p14) 동안 점진적으로 감소하게 된다. 이 경우, 컴프레서(120)의 사판(125)의 경사각은 상대적으로 작은 상태, 일례로 최소 상태를 유지하고 있을 수 있다.
컴프레서(120)는 상술한 동작의 개시 및 중단을 계속해서 반복할 수 있으며, 이에 따라 증발기(180)의 온도는, 도 8에 도시된 바와 같이, 목표 온도(T_t)에 근사하여 변화하게 된다.
상술한 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우 제2 하한 임계 온도(T_12)를 상대적으로 높게 설정하고, 제2 상한 임계 온도(T_22)를 상대적으로 낮게 설정하는 경우, 히스테리시스 곡선의 상한 및 하한의 폭이 상대적으로 축소되게 된다. 그러므로, 컴프레서(120)의 소비 동력은 상대적으로 감소하게 되고, 차량(1)의 에너지 소비 효율, 예를 들어 연비가 향상될 수 있게 된다.
설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어 과정은, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어 과정과 동일하게, 차량(1)이 주행한 중인 경우에 한하여 수행되도록 설계될 수도 있다.
이하 컴프레서(110)가 고정 사판식 컴프레서인 경우에 있어서, 공조 장치(100) 및 제어부(200)의 일 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 컴프레서에 대한 도면이다.
도 9에 도시된 바에 따르면, 제2 실시예에 따른 컴프레서(130)는, 케이스 부재(131), 회동 가능하게 마련된 회전축부재(132), 회전축부재(132)에 결합된 사판(133) 및 사판(133)의 일부가 삽입될 수 있는 홈이 형성된 적어도 하나의 피스톤(135, 136)를 포함할 수 있다.
회전축부재(132)는 클러치(140)의 회전축부재(143)와 연결되어, 클러치(140)의 회전축부재(143)의 회동에 대응하여 회동할 수 있다.
회전축부재(132)에는 사판 지지부(134) 및 사판(133)이 고정 설치된다. 사판 지지부(134) 및 사판(133)은 회전축부재(122)의 회동에 대응하여 회동하도록 마련된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 사판(133)은 사판(133)의 회전축에 대해 소정의 경사각으로 기울어져 마련될 수 있으며, 이 경우 사판(133)의 경사각은 고정되어 가변 불가능한 것일 수 있다. 사판(123)은, 원판의 형상을 가질 수 있다.
피스톤(135, 136)은, 사판(133)의 회동에 따라 소정의 범위 내에서 왕복 운동할 수 있다. 피스톤(135, 136)의 일부에는 홈이 형성될 수 있으며, 홈에는 사판(133)의 일부, 구체적으로 외주면 및 그 주변이 삽입될 수 있다. 상술한 바와 같이, 사판(133)은 소정의 경사각으로 기울어져 있으므로, 사판(133)이 회전축을 따라 회전하면, 각각의 피스톤(135, 136)의 홈은 사판(123)의 회전에 대응하여 이동하게 된다. 이에 따라서, 피스톤(135, 136) 역시 일정한 범위 내에서 이동 가능하다.
상술한 바와 동일하게, 클러치(140)는, 컴프레서(120)와 결합되어 마련될 수 있다.
클러치(140)는, 케이스 부재(141)와, 케이스 부재(141) 내측에 회동 가능하게 마련된 회전축부재(143)와, 회전축부재(143) 주변에 케이스 부재(141)에 고정되어 마련되고 전류의 흐름에 따라 자기장을 생성하는 코일(145)을 포함할 수 있다.
회전축부재(143)는, 코일(141) 주변에 자기장이 형성되면 형성된 자기장에 따라서 소정의 방향으로 회동하고, 반대로, 코일(141) 주변에 자기장의 형성이 중단되면, 회전축부재(143)는 회동하지 않는다. 이에 따라 클러치(140)의 회전축부재(143)와 연결된 컴프레서(120)의 회전축부재(122)는, 회전축부재(143)의 회동 여부에 따라서 회동하거나, 또는 회동하지 않게 된다.
이런 과정에 따라서, 컴프레서(130)의 동작 여부는, 클러치(140)의 코일(145)에 대한 전류의 인가 여부에 의해 제어될 수 있게 된다.
도 10은 공조 장치의 제2 실시예에 따른 제어부, 클러치 및 컴프레서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바에 의하면, 제어부(200)는, 일 실시예에 있어서, 수동 온도 제어기(230, MTC, Full Automatic Temperature Controller) 및 엔진 관리 시스템(220, EMS, Engine Management System)을 포함할 수 있다.
수동 온도 제어기(230)는, 사용자 인터페이스(300) 에서 전달된 정보를 기초로 클러치(140)의 동작 여부를 결정할 수 있다. 실시예에 따라서, 수동 온도 제어기(230)는, 컴프레서(130)의 동작 여부나 동작 상태를 더 이용하여 클러치(140)의 동작 여부를 결정할 수 있다.
클러치(140)의 동작 여부에 대한 정보 또는 이에 대응하는 제어 신호는 엔진 관리 시스템(220)으로 전송될 수 있다. 클러치(140)의 동작 여부에 대한 정보 또는 이에 대응하는 제어 신호는 케이블을 이용하여 또는 캔과 같은 무선 통신 기술을 이용하여 전송 가능하다.
수동 온도 제어기(230)를 이용하는 경우, 증발기(180)의 목표 온도는 설계자의 선택에 따라서 고정된 것일 수 있다.
또한, 수동 온도 제어기(230)는, 사용자 인터페이스(300)를 통해 입력된 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정할 수 있다.
상술한 바와 동일하게, 수동 온도 제어기(230)는, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우라면, 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 설정하고, 상한 임계 온도는 상대적으로 높게 설정할 수 있으며, 설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우라면, 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 설정하고, 상한 임계 온도는 상대적으로 낮게 설정할 수 있다.
엔진 관리 시스템(220)은, 상술한 바와 같이, 수동 온도 제어기(230)로부터 클러치(140)의 동작과 관련된 정보 또는 제어 신호를 수신하고, 이에 응하여 클러치(140)에 대한 제어 신호를 생성하고, 제어 신호를 클러치(140)로 전송할 수 있다.
수동 온도 제어기(230)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 전 자동 온도 제어기(210)와는 상이하게 컴프레서(130)로는 제어 신호를 전송하지 않을 수 있다.
이하 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어에 대해 설명한다.
도 11은 제2 실시예에 따른 컴프레서의 동력 변화의 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 제2 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제1 그래프이다. 도 11 및 도 12의 x축은 시간을 의미하고, 도 11의 y축은 컴프레서(130)의 동력의 크기를 나타낸다. 도 12의 y축은 증발기의 온도를 의미하고, 도 12의 선분은 증발기(180)의 온도 변화를 나타낸다.
설정 온도가 상대적으로 낮고, 설정 풍속이 상대적으로 높다면, 하한 임계 온도는 제4 하한 임계 온도(T_32)보다 상대적으로 낮은 제3 하한 임계 온도(T_31)로 설정되고, 상한 임계 온도는 제4 상한 임계 온도(T_42)보다 상대적으로 높은 제3 상한 임계 온도(T_41)로 설정될 수 있다.
수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 따라 클러치(140)는 제21 기간(p21) 동안 지속적으로 컴프레서(130)에 동력을 전달하고, 동력의 전달에 응하여 컴프레서(130)는 도 11에 도시된 바와 같이 동작하게 된다. 이에 따라, 증발기(180)의 온도는 도 12에 도시된 바와 같이 급격하게 낮아지고, 목표 온도(T_t)와 동일하거나 근사하게 된다.
이 경우, 컴프레서(130)는 증발기(180)의 온도가 목표 온도(T_t)보다 상대적으로 더 낮은 제3 하한 임계 온도(T_31)에 도달할 때까지 지속적으로 동작하도록 제어될 수 있다.
수동 온도 제어기(230)는, 증발기 온도 감지부(259)에서 전달된 증발기(180)의 실측 온도와, 미리 정의된 제3 하한 임계 온도(T_31)를 주기적 또는 비주기적으로 비교할 수 있다.
만약 증발기(180)의 온도가 제21 시점(a21)에서 미리 설정된 제3 하한 임계 온도(T_31)에 도달하면, 엔진 관리 시스템(220)은, 수동 온도 제어기(230)로부터 전달된 정보 또는 제어 신호에 따라서, 클러치 동작 중단에 대한 제어 신호를 생성하고, 이를 클러치(140)로 전달한다.
클러치(140)는, 클러치 동작 중단에 대한 제어 신호의 수신에 응하여, 컴프레서(130)로의 동력 전달을 중단한다. 이에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 컴프레서(130)는 동작을 중단하고, 컴프레서(130)의 동작 중단에 따라 냉매의 유동은 중단된다. 따라서, 증발기(180)의 온도는 제22 기간(p22) 동안 점진적으로 증가하게 된다.
이어서, 전 자동 온도 제어기(210)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제3 상한 임계 온도(T_41)를 주기적 또는 비주기적으로 비교한다.
증발기(180)의 온도가 제22 시점(a22)에서 미리 설정된 제3 상한 임계 온도(T_41)에 도달하면, 엔진 관리 시스템(220)은, 수동 온도 제어기(230)로부터 전달된 정보 또는 제어 신호에 따라서, 클러치 동작 개시에 대한 신호를 생성하고, 이를 클러치(140)로 전달할 수 있다.
클러치(140)는 클러치 동작 개시에 대한 신호에 응하여 컴프레서(130)에 동력을 전달하고, 컴프레서(130)는 동작을 재개한다. 컴프레서(130)의 동작 재개에 따라 냉매는 유동하게 되고, 증발기(180)의 온도는 제23 기간(p23) 동안 점진적으로 감소하게 된다.
순차적으로, 수동 온도 제어기(230)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제3 하한 임계 온도(T_31)를 비교할 수 있다. 제23 시점(p23)에 증발기(180)의 실측 온도가 제3 하한 임계 온도(T_31)에 도달하면, 클러치(140)는, 수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)의 동작에 따라 컴프레서(30)로의 동력 전달을 중단하게 되고, 증발기(180)의 온도는 제24 기간(p24) 동안 점진적으로 증가하게 된다.
컴프레서(130)는, 상술한 바와 같이 수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 따라 동작의 개시 및 중단을 반복하게 되고, 이에 따라서 증발기(180)의 온도는 목표 온도(T_t)를 포함하는 범위 내에서 변화하게 된다.
일 실시예에 따르면, 상술한 고정 사판식 컴프레서(130)를 이용하는 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어 과정은, 차량(1)이 주행 중일 때만 수행될 수도 있다. 다시 말해서, 수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)은, 차량(1)의 속도가 0을 초과하는 경우에만, 상술한 과정을 처리하도록 설계된 것일 수도 있다.
이하 설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우에서의 증발기(180)의 온도 제어에 대해 설명한다.
도 13은 제2 실시예에 따른 공조 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 제2 그래프이다. 도 13의 x축은 시간을, y축은 증발기를 온도를 나타낸다. 도 13의 선분은 증발기(180)의 온도 변화를 나타낸다.
설정 온도가 상대적으로 높고 설정 풍속이 낮은 경우에는 수동 온도 제어기(230)는, 상대적으로 낮게 하한 임계 온도(이하 제4 하한 임계 온도(T_32))를 결정하고, 상대적으로 높게 상한 임계 온도(이하 제4 상한 임계 온도(T_42))를 결정한다.
수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 따라 클러치(140) 및 컴프레서(130)는 제31 기간(p31) 동안 지속적으로 동작하고, 컴프레서(130)의 동작에 의해 증발기(180)의 온도는, 도 13에 도시된 바와 같이, 낮아지게 된다. 증발기(180)의 온도는 목표 온도(T_t) 또는 목표 온도(T_t)에 근사한 값에 도달할 수 있다. 이 경우, 컴프레서(130)는 증발기(180)의 온도가 목표 온도(T_t) 또는 목표 온도(T_t)에 근사한 값에 도달하더라도 지속적으로 동작을 수행할 수 있다.
수동 온도 제어기(230)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제4 하한 임계 온도(T_32)를 비교한다. 제4 하한 임계 온도(T_32)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 제3 하한 임계 온도(T_31)보다 상대적으로 높게 정의된 것일 수 있다.
제31 시점(a31)에서 증발기(180)의 온도가 미리 설정된 제4 하한 임계 온도(T_32)에 도달하면, 수동 온도 제어기(230)는, 클러치(140)의 동작 중단을 결정하고, 결정 결과 또는 결정 결과에 대응하는 제어 신호를 엔진 관리 시스템(220)으로 전달한다.
엔진 관리 시스템(220)은, 클러치 동작 중단 신호를 클러치(140)로 전송하고, 클러치(140)는 동작 중단 신호의 수신에 응하여 컴프레서(130)로의 동력 전달을 중단한다. 이에 따라, 증발기(180)의 온도는 제32 기간(p32) 동안 점진적으로 증가하게 된다.
이어서, 수동 온도 제어기(230)는, 증발기(180)의 실측 온도와 제4 상한 임계 온도(T_42)를 비교할 수 있다. 제4 상한 임계 온도(T_42)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 설정 온도가 상대적으로 낮고 설정 풍속이 높은 경우에서의 제3 상한 임계 온도(T_41)보다 상대적으로 낮을 수 있다.
증발기(180)의 온도가 제32 시점(a32)에서 미리 설정된 제4 상한 임계 온도(T_42)에 도달하면, 수동 온도 제어기(230)의 판단 결과 및 엔진 관리 시스템(220)의 제어에 따라서 클러치(140)는 컴프레서(120)로의 동력 전달 동작을 재개할 수 있다. 이에 따라 컴프레서(120)는 동작을 재개하고, 증발기(180)의 온도는 제33 기간(p33) 동안 점진적으로 감소하게 된다.
순차적으로 수동 온도 제어기(230)는 제4 하한 임계 온도(T_32)와 증발기(180)의 실측 온도를 비교할 수 있으며, 제4 하한 임계 온도(T_32)와 증발기(180)의 실측 온도가 동일하게 되면(a33), 엔진 관리 시스템(220)은 컴프레서(130)가 동작을 중단하도록 제어 신호를 클러치(140)로 전송한다. 이에 따라 다시 제34 기간(p34) 동안 증발기(180)의 온도는 증가하게 될 수 있다.
이와 같이 수동 온도 제어기(230) 및 엔진 관리 시스템(220)의 판단 및 제어 동작에 의해, 컴프레서(120)가 동작의 개시 및 중단을 반복하게 되며, 이에 따라 증발기(180)의 온도는 목표 온도(T_t)에 인접하여 변화하게 된다.
이와 같은 증발기(180)의 온도 제어 과정은, 차량(1)이 주행 중일 때만 수행되도록 하는 것도 가능하다.
일 실시예에 의하면, 상술한 제1 실시예에 따른 컴프레서(120, 즉 외부 가변 사판식 컴프레서) 또는 제2 실시예에 따른 컴프레서(130, 즉 고정 사판식 컴프레서) 대신에, 내부 가변 사판식 컴프레서가 채용될 수도 있다. 이 경우, 상술한 제어부(200)에 의한 판단 및 제어 동작과, 컴프레서(120) 또는 컴프레서(130)의 동작은, 내부 가변식 사판식 컴프레서가 채용된 경우에도, 동일하게 또는 일부 변형을 거쳐 적용 가능하다.
이하 도 14 및 도 15를 참조하여, 공조 장치의 제어 방법의 여러 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 14는 공조 장치의 제어 방법의 제1 실시예에 대한 흐름도이다. 도 14는 외부 가변 사판식 컴프레서를 이용하는 경우에서의 공조 장치의 제어 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바를 참조하면, 차량은 구동되고 주행을 개시한다(401).
사용자의 사용자 인터페이스의 조작 또는 미리 정의된 설정에 따라서 차량의 공조 장치에는 전원이 인가되고, 공조 장치의 동작이 개시된다(402).
공조 장치의 동작 개시와 동시에 또는, 공조 장치의 동작 개시에 선행하거나 또는 후행하여 차량의 실내 공간에 대한 목표 온도가 설정되고, 이에 대응하여 공조 장치의 증발기에 대한 목표 온도가 설정된다(403).
증발기에 대한 목표 온도가 설정되면 증발기 또는 그 주변의 공기가 목표 온도에 도달할 수 있도록 컴프레서가 동작을 개시한다(404). 이 경우, 컴프레서의 사판은 경사각이 상대적으로 높게 설정될 수 있다. 예를 들어, 사판의 경사각은 최대로 설정될 수 있다.
증발기 또는 그 주변의 온도가 목표 온도에 도달하거나 또는 목표 온도에 근사하게 되면, 사판의 경사각은 상대적으로 낮게 설정될 수 있다(405). 예를 들어, 사판의 경사각은 최소로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 증발기 또는 그 주변의 온도 변화에 대응하여 사판의 경사각은 점진적으로 감소되는 것도 가능하다. 다시 말해서, 증발기 또는 그 주변의 온도와 사판의 경사각 사이의 관계는 소정의 선형 함수로 정의될 수 있으며, 차량의 제어부는 증발기 또는 그 주변의 온도를 선형 함수에 적용하여 사판의 경사각을 결정하고, 결정된 경사각에 따라 사판을 제어할 수 있다.
증발기 또는 그 주변의 온도가 목표 온도에 도달하거나 또는 목표 온도에 근사하게 된 이후에도, 증발기 또는 그 주변의 온도는 주기적으로 또는 비주기적으로 계속해서 측정될 수 있다.
한편, 목표 온도가 설정된 이후(403), 상한 임계 온도 및 하한 임계 온도가 결정될 수도 있다(410). 상한 임계 온도 및 하한 임계 온도의 결정은, 컴프레서의 동작(404), 사판 각도의 최소화(405) 및 증발기의 온도 측정(411) 중 어느 하나와 동시에 수행될 수도 있고, 또는 이들(404, 405, 411) 중 어느 하나에 선행하거나 또는 어느 하나에 후행하여 수행될 수도 있다.
상한 임계 온도 및 하한 임계 온도는, 설정 온도 및 설정 풍속에 따라 가변적인 것일 수 있다.
보다 구체적으로 상한 임계 온도는, 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높은 경우에는 상대적으로 높게 결정되고, 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮은 경우에는 상대적으로 낮게 결정될 수 있다.
또한, 하한 임계 온도는, 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높은 경우에는 상대적으로 낮게 결정되고, 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮은 경우에는 상대적으로 높게 결정될 수 있다.
따라서, 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높은 경우에는 상한 임계 온도와 하한 임계 온도 사이의 차이는 상대적으로 증가하고, 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮은 경우에는 상한 임계 온도와 하한 임계 온도 사이의 차이는 상대적으로 감소할 수 있다.
상한 임계 온도와 하한 임계 온도의 결정을 위해, 소정의 선형 함수가 이용될 수도 있다.
차량은 증발기의 실측 온도와 상한 임계 온도와 하한 임계 온도를 기초로, 클러치의 동작 여부를 결정할 수 있다(412). 클러치는, 공조 장치의 컴프레서에 대해 동력을 전달하거나 또는 동력 전달을 차단할 수 있도록 마련된다. 실시예에 따라서, 클러치의 동작 여부 결정에 선행하여, 차량의 주행 여부를 더 판단할 수도 있다.
클러치의 동작 여부에 대한 결정 결과에 따라서 클러치에 대한 제어 신호가 생성된다(413).
예를 들어, 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도에 도달하면, 클러치의 동작 중단에 대한 제어 신호가 생성된다. 또한 컴프레서의 동작이 중단된 후, 증발기의 온도가 상승하다가 상한 임계 온도에 도달하게 되면, 클러치의 동작 재개에 대한 제어 신호가 생성된다.
클러치는 제어 신호를 수신하고, 수신한 제어 신호에 응하여 소정의 동작을 수행한다(414).
예를 들어, 클러치의 동작 중단에 대한 제어 신호를 수신했을 때, 클러치는 컴프레서에 동력 전달을 중단한다. 이에 따라서, 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도에 도달하면, 컴프레서는 동작을 중단하게 된다. 컴프레서의 동작 중단에 따라 증발기 또는 증발기 주변의 온도는 상승하게 된다.
또한, 다른 예를 들어, 클러치의 동작 재개에 대한 제어 신호를 수신했을 때, 클러치는 컴프레서에 대해 다시 동력을 제공한다. 이에 따라서, 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달하면, 컴프레서는 동작을 재개하고, 컴프레서의 동작 재개에 따라 증발기 또는 증발기 주변의 온도는 하강하게 된다.
증발기의 온도 측정(411), 클러치의 동작 여부 결정(412), 제어 신호의 생성(413) 및 클러치의 동작 또는 동작의 중단(414)은, 적어도 일 회 반복될 수 있다(415). 증발기의 온도 측정(411), 클러치의 동작 여부 결정(412), 제어 신호의 생성(413) 및 클러치의 동작 또는 동작의 중단(414)의 반복 과정(415)은, 다양한 조건의 성취에 따라서 종료될 수 있다. 예를 들어, 상술한 반복(415)은, 사용자의 조작이나 미리 정의된 설정에 따라서 공조 장치의 동작이 중단되거나, 차량의 주행이 중단되거나, 또는 사용자의 조작이나 미리 정의된 설정에 따라서 실내 공간의 목표 온도가 변경되는 것과 같은 다양한 이유에 의해 중단 가능하다.
도 15는 공조 장치의 제어 방법의 제2 실시예에 대한 흐름도이다. 도 15는 공조 장치가 고정 사판식 컴프레서를 이용하는 경우에서의 공조 장치의 제어 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 15에 도시된 바를 의하면, 차량은 구동되고 주행을 개시한다(421).
사용자의 사용자 인터페이스의 조작 또는 미리 정의된 설정에 따라 차량의 공조 장치의 동작이 개시된다(422).
차량의 실내 공간에 대한 목표 온도가 설정되고, 이에 대응하여 공조 장치의 증발기에 대한 목표 온도가 설정될 수 있다(423). 증발기에 대한 목표 온도의 설정은, 공조 장치의 동작 개시와 동시에 또는 공조 장치의 동작 개시에 선행하거나 또는 후행하여 수행 가능하다.
증발기에 대한 목표 온도가 설정되면 증발기 또는 그 주변의 공기가 목표 온도에 도달할 수 있도록 컴프레서가 동작을 개시한다(424). 컴프레서의 사판은 경사각이 고정되어 있으므로, 피스톤은 고정된 범위에서 왕복 운동을 하게 된다.
컴프레서의 동작에 따라 냉매는 공조 장치 내부에서 유동하고, 증발기 또는 증발기 주변의 공기는 냉각된다.
증발기 또는 그 주변의 온도가 주기적으로 또는 비주기적으로 측정된다(431). 증발기 또는 그 주변의 온도의 측정은 컴프레서의 동작(424) 과정에서도 수행될 수 있다.
목표 온도가 설정되면, 차량은 상한 임계 온도 및 하한 임계 온도를 결정할 수 있다(430). 상한 임계 온도 및 하한 임계 온도의 결정(430)은, 컴프레서의 동작(424)과 동시에 수행되거나, 컴프레서의 동작(424)에 선행하거나 또는 후행하여 수행될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 상한 임계 온도 및 하한 임계 온도는, 설정 온도 및 설정 풍속에 따라 가변적으로 설정 가능하다.
보다 구체적으로 차량은, 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높은 경우에는 상한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하고, 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮은 경우에는 상한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정할 수 있다.
또한, 차량은, 설정 온도가 상대적으로 낮고 풍속이 상대적으로 높은 경우에는 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하고, 설정 온도가 상대적으로 높고 풍속이 상대적으로 낮은 경우에는 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 상한 임계 온도와 하한 임계 온도의 결정을 위해, 소정의 선형 함수가 이용될 수도 있다.
차량은 증발기의 실측 온도와 상한 임계 온도와 하한 임계 온도를 기초로, 클러치의 동작 여부를 결정되고(432), 결정 결과에 따라서 차량의 제어부에 의해 클러치에 대한 제어 신호가 생성된다(433). 실시예에 따라서, 클러치의 동작 여부 결정(432)에 선행하여, 차량의 주행 여부를 더 판단할 수도 있다.
예를 들어, 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도에 도달하면, 클러치의 동작 중단에 대한 제어 신호가 생성되고, 증발기의 온도가 상한 임계 온도에 도달하게 되면, 클러치의 동작 재개에 대한 제어 신호가 생성될 수 있다.
클러치는 제어 신호를 수신하고, 제어 신호의 수신에 응하여 제어 신호에 대응하는 소정의 동작을 수행할 수 있다(434).
예를 들어, 클러치의 동작 중단에 대한 제어 신호를 수신하면, 클러치는 컴프레서에 동력 전달을 중단시켜, 컴프레서가 동작하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라서, 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도에 도달하면, 컴프레서는 동작을 중단하게 된다.
또한, 다른 예를 들어, 클러치가 클러치의 동작 재개에 대한 제어 신호를 수신하면, 클러치는 컴프레서에 대해 다시 동력을 제공하여 컴프레서가 동작하도록 한다. 이에 따라서, 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달하면, 컴프레서는 동작을 재개할 수 있게 된다.
상술한 증발기의 온도 측정(431), 클러치의 동작 여부 결정(432), 제어 신호의 생성(433) 및 클러치의 동작 또는 동작의 중단(434)은, 적어도 일 회 반복될 수 있으며(435), 사용자의 조작이나 미리 정의된 설정에 따라서 중단될 수 있다.
상술한 실시예에 따른 공조 장치의 제어 방법은, 다양한 컴퓨터 장치에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다. 프로그램은 상술한 공조 장치의 제어 방법을 구현하기 위하여 특별히 설계된 것일 수도 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 기술자에게 기 공지되어 사용 가능한 각종 함수나 정의를 이용하여 구현된 것일 수도 있다.
공조 장치의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체는, 예를 들어, 하드 디스크나 플로피 디스크와 같은 자기 디스크 저장 매체, 자기 테이프, 컴팩트 디스크(CD)나 디브이디(DVD)와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 기록 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM) 또는 플래시 메모리 등과 같은 반도체 저장 장치 등 컴퓨터 등의 호출에 따라 실행되는 특정 프로그램을 저장 가능한 다양한 종류의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
이상 공조 장치, 공조 장치가 설치된 차량 및 공조 장치의 제어 방법의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 공조 장치, 공조 장치가 설치된 차량 및 공조 장치의 제어 방법은 오직 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 실시예 역시 상술한 공조 장치, 공조 장치가 설치된 차량 및 공조 장치의 제어 방법의 일례가 될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 또는 치환되더라도 상술한 공조 장치, 공조 장치가 설치된 차량 및 공조 장치의 제어 방법과 동일하거나 유사한 결과를 획득할 수도 있다.
1: 차량 2: 실내 공간
3: 냉기/온기 10: 엔진
12: 모터 14: 전원
100: 공조 장치 110: 컴프레서
120: 제1 실시예의 컴프레서 121: 케이스 부재
122: 회전축부재 123: 사판
124: 사판 지지부 125: 사판 각도 조절 부재 연장부
126: 사판 각도 조절 부재 127: 피스톤
129: 사판 제어기 130: 제2 실시예의 컴프레서
131: 케이스 부재 132: 회전축부재
133: 사판 134: 사판 지지부
135: 제1 피스톤 136: 제2 피스톤
140: 클러치 141: 케이스 부재
143: 회전부재 145: 코일
170: 응축기 180: 증발기
181: 냉각부 200: 제어부
210: 전 자동 온도 제어기 220: 엔진 관리 시스템
230: 수동 온도 제어기 250: 감지부
251: 실내 온도 감지부 253: 실외 온도 감지부
255: 실내 습도 감지부 257: 냉매 압력 감지부
259: 증발기 온도 감지부 300: 사용자 인터페이스
301: 동작 명령 수신부 303: 온도 설정부
305: 풍속 설정부

Claims (29)

  1. 증발기;
    상기 증발기에 전달되는 냉매를 압축하는 컴프레서; 및
    상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하거나 또는 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 클러치;를 포함하되,
    상기 클러치는, 상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하고,
    상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나는, 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 결정되며,
    상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적인 공조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클러치는, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하는 공조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클러치는, 상기 증발기의 온도가 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달할 때까지 동작하는 공조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 클러치는, 상기 증발기의 온도가 상기 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달한 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 공조 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설정 온도가 상대적으로 낮거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 높은 경우, 상기 하한 임계 온도는 상대적으로 낮게 결정되고, 상기 상한 임계 온도는 상대적으로 높게 결정되는 공조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 설정 온도가 상대적으로 높거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 낮은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하는 공조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 클러치는, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도보다 더 낮은 경우, 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 공조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컴프레서는, 경사도가 고정된 사판을 포함하는 공조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 컴프레서는, 경사도가 변경 가능한 사판을 포함하되,
    상기 클러치는, 상기 사판의 경사도가 최소일 때, 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도에 따라서 동작하는 공조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    목표 온도는, 실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도, 상기 증발기의 온도, 설정 온도 및 설정 풍속 중 적어도 하나를 이용하여 결정되고,
    상기 클러치는 상기 증발기의 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 상기 컴프레서에 동력을 전달하는 공조 장치.
  12. 증발기;
    상기 증발기에 전달되는 냉매를 압축하는 컴프레서;
    상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하거나 또는 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 클러치;
    목표 온도, 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하고, 상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하도록 상기 클러치를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나는, 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 결정되고,
    상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적인 차량.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 클러치는, 차량이 주행 중인 경우에 한하여 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도에 따라서 동작하는 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 사용자에 의해 선택된 상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속에 대한 정보를 입력 받는 사용자 인터페이스;를 더 포함하는 차량.
  15. 제13항에 있어서,
    실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도 및 상기 증발기의 온도 중 적어도 하나를 감지하는 감지부;를 더 포함하는 차량.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하도록 상기 클러치를 제어하는 차량.
  17. 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하는 단계;
    증발기의 실측 온도를 획득하는 단계; 및
    상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 컴프레서와 연결된 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계;를 포함하되,
    상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나는, 사용자에 의해 선택된 설정 온도 및 설정 풍속에 대한 정보를 기초로 결정되고,
    상기 하한 임계 온도는 가변적이고, 상기 상한 임계 온도는 상기 하한 임계 온도보다 상대적으로 크고 가변적인 공조 장치의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 클러치는, 상기 컴프레서에 전달되는 동력이 차단된 이후, 상기 증발기의 실측 온도가 상한 임계 온도에 도달한 경우, 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도를 결정하는 단계는,
    상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속에 대한 정보를 입력 받는 단계; 및
    상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속을 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도를 결정하는 단계;를 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속을 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나를 결정하는 단계는,
    상기 설정 온도가 상대적으로 낮거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 높은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하는 단계;를 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 설정 온도 및 상기 설정 풍속을 기초로 상기 하한 임계 온도 및 상기 상한 임계 온도 중 적어도 하나를 결정하는 단계는,
    상기 설정 온도가 상대적으로 높거나 또는 상기 설정 풍속이 상대적으로 낮은 경우, 상기 하한 임계 온도를 상대적으로 높게 결정하고, 상기 상한 임계 온도를 상대적으로 낮게 결정하는 단계;를 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 증발기의 실측 온도가 상기 하한 임계 온도보다 더 낮은 경우, 상기 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 컴프레서는, 경사도가 고정된 사판을 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 컴프레서는, 경사도가 변경 가능한 사판을 포함하고,
    상기 사판의 경사도가 최소인지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 증발기의 실측 온도가 하한 임계 온도 및 상한 임계 온도 중에서 상기 하한 임계 온도에 도달한 경우, 컴프레서와 연결된 클러치가 상기 컴프레서에 전달되는 동력을 차단하는 단계는, 상기 사판의 경사도가 최소인 경우에 수행되는 공조 장치의 제어 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    실내 온도, 외부 온도, 냉매 압력, 실내 습도, 상기 증발기의 온도, 설정 온도 및 설정 풍속 중 적어도 하나를 이용하여 목표 온도를 결정하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 증발기의 온도가 목표 온도 또는 목표 온도의 근사값에 도달하였는지 판단하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 증발기의 온도가 상기 목표 온도 또는 상기 목표 온도의 근사값에 도달할 때까지, 상기 클러치가 상기 컴프레서의 동작에 필요한 동력을 상기 컴프레서에 전달하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
  29. 제17항에 있어서,
    차량이 주행 중인지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 공조 장치의 제어 방법.
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E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)