KR20220109866A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20220109866A
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humidity
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박두수
배상근
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 미세먼지 제거모드 시에, 차실내 습도가 높지 않는 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 에어컨의 불필요한 작동을 방지하여, 불필요한 에너지 소모와, 그로 인한 차량의 연비 저하를 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차실내의 미세먼지 농도가 미리 설정된 기준농도 이상으로 높을 시에, 미세먼지 제거모드로 진입하면서 에어컨과 블로어와 인테이크 도어를 제어하여 차실내의 미세먼지를 제거 처리하는 차량용 공조장치에 있어서, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하는 제어부를 더 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미세먼지 제거모드 시에, 차실내 습도가 높지 않는 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 에어컨의 불필요한 작동을 방지하여, 불필요한 에너지 소모와, 그로 인한 차량의 연비 저하를 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
최근의 차량용 공조장치는, 차실내 환경을 최적의 상태로 제어하기 위한 다양한 "자동제어기능"들을 갖추고 있다. 그 일례로서, 차실내의 미세먼지를 제거 처리하기 위한 미세먼지 제거장치가 있다.
미세먼지 제거장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내의 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서(1)와, 미세먼지 센서(1)로부터 입력된 차실내의 미세먼지 농도에 따라 에어컨의 압축기(3)와 블로어(5)와 인테이크 도어(Intake Door)(7)를 제어하는 제어부(9)를 구비한다.
특히, 제어부(9)는, 미세먼지 센서(1)에서 감지된 차실내의 미세먼지 농도가 미리 설정된 기준농도 이상일 경우, 미세먼지 제거모드로 진입하면서 에어컨의 압축기(3)를 온(ON)시키고, 블로어(5)를 미리 설정된 단수로 제어하며, 인테이크 도어(7)를 내기모드로 전환시킨다.
따라서, 외기의 유입을 제한하여 차실외로부터의 미세먼지 유입을 차단하고, 차실내의 공기를 에어필터(도시하지 않음)측으로 순환시켜 차실내의 미세먼지를 제거 처리하며, 외기 유입 제한에 의한 차실내 습도 증가 시에, 증가된 차실내의 습도를 에어컨으로 제거 처리한다.
그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 미세먼지 제거모드의 진입 과정에서, 차실내 습도가 증가되지 않는 조건임에도 불구하고 에어컨이 불필요하게 작동된다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 불필요한 에너지 소모가 발생된다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에 차량의 연비가 저하된다는 문제점이 있다.
특히, 연료전지 차량의 경우, 에너지 소모는 차량의 주행거리에 많은 영향을 미치는 바, 에어컨의 불필요한 작동 때문에 차량의 주행거리가 짧아진다는 결점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도가 증가되지 않는 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도가 증가되지 않는 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 불필요한 에너지 소모를 방지하여 차량의 연비를 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 차실내의 미세먼지 농도가 미리 설정된 기준농도 이상으로 높을 시에, 미세먼지 제거모드로 진입하면서 에어컨과 블로어와 인테이크 도어를 제어하여 차실내의 미세먼지를 제거 처리하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도가 미리 설정된 기준습도 이상일 시에만 상기 에어컨을 온(ON)시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하되, 공조모드 상태에 따라 상기 온(ON), 오프(OFF) 제어기준이 각기 다르도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 상기 에어컨을 사용자가 수동으로 온(ON)시킨 수동 에어컨 온 모드 상태일 경우에는, 차실내 습도에 관계없이 상기 에어컨을 온(ON)시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 현재의 공조모드가 상기 수동 에어컨 온 모드가 아닌 모드 상태이면, 차실내 습도가 상기 기준습도 이상인 조건에서만 상기 에어컨을 온(ON)시키고, 상기 기준습도 미만인 조건에서는, 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를, 상기 에어컨의 자동 제어를 위해 미리 내장된 오토 에어컨 모드의 자동제어 연산로직에 의거하여 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 현재의 공조모드가 에어컨 오프 모드 상태이거나 또는 오토 에어컨 모드 상태이면, 차실내 습도가 상기 기준습도 이상인 조건에서만 상기 에어컨을 온(ON)시키고, 상기 기준습도 미만인 조건에서는, 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를, 상기 에어컨의 자동 제어를 위해 미리 내장된 오토 에어컨 모드의 자동제어 연산로직에 의거하여 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도에 따른 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF) 제어에 관계없이, 상기 에어컨의 작동 여부를 표시하는 공조장치용 콘트롤러의 에어컨 인디케이터(A/C Indicator)를 상시 온(ON)시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도와 공조모드에 따라 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 능동적으로 가변 제어하는 구조이므로, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내의 쾌적성을 저하시키지 않는 한도 내에서 에어컨의 작동을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도가 높지 않은 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한하는 구조이므로, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있으므로, 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있고, 그 결과, 차량의 연비를 현저하게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차실내의 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 제거장치에 대해 간략하게 설명한다.
미세먼지 제거장치는, 차실내의 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서(1)와, 미세먼지 센서(1)로부터 입력된 차실내의 미세먼지 농도에 따라 에어컨의 압축기(3)와 블로어(5)와 인테이크 도어(7)를 제어하는 제어부(9)를 구비한다.
제어부(9)는, 미세먼지 센서(1)에서 감지된 차실내의 미세먼지 농도가 기준농도 이상일 경우, 미세먼지 제거모드로 진입하면서 에어컨의 압축기(3)를 온(ON)시키고, 블로어(5)를 미리 설정된 단수로 제어하며, 인테이크 도어(7)를 내기모드로 전환시킨다.
따라서, 차실외로부터의 미세먼지 유입을 차단하고, 차실내의 공기를 에어필터측으로 순환시켜 차실내의 미세먼지를 제거 처리하며, 외기 유입 제한에 의한 차실내 습도 증가 시에, 증가된 차실내의 습도를 에어컨으로 제거 처리한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 차실내 습도감지부(10)를 더 구비한다.
차실내 습도감지부(10)는, 차실내측에 설치되는 습도감지센서로서, 차실내의 상대습도(이하, "차실내 습도"라 칭함)를 감지하여 상기 제어부(9)에 입력시킨다.
여기서, 상기 차실내 습도감지부(10)의 습도감지센서는, 창유리의 김서림을 자동으로 제거 처리하는 디포깅장치(Defogging Device)의 디포그 센서를 이용하는 것이 바람직하다.
제어부(9)는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 상기 에어컨의 압축기(3)를 온(ON)시키되, 상기 차실내 습도감지부(10)에서 입력된 차실내 습도에 따라 상기 에어컨 압축기(3)의 온(ON), 오프(OFF) 여부를 제어하도록 구성된다.
즉, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 상기 차실내 습도감지부(10)에서 입력된 차실내 습도가 미리 설정된 기준습도, 예를 들면, 상대습도 12% 이상일 시에만 에어컨의 압축기(3)를 온(ON)시키도록 제어한다.
따라서, 차실내 습도가 기준습도 미만인 상태로 매우 낮은 조건일 경우에는, 미세먼지 제거모드의 진입에도 불구하고, 에어컨의 작동을 제한하도록 구성된다.
이로써, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도가 낮은 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한한다. 그 결과, 불필요한 에너지 소모를 방지하여, 차량의 연비가 개선될 수 있게 한다.
한편, 상기 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 에어컨의 온(ON), 오프(OFF) 여부를 제어하되, 공조모드 상태에 따라 온(ON), 오프(OFF) 제어기준이 각기 다르도록 구성된다.
예를 들면, 상기 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 에어컨을 사용자가 수동으로 온(ON)시킨 "수동 에어컨 온 모드" 상태일 경우에는, 차실내 습도 크기에 관계없이 에어컨 압축기(3)를 무조건 온(ON)시키도록 구성된다.
따라서, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 이미 "수동 에어컨 온 모드" 진입 상태이면, 미세먼지 제거모드의 진입과 차실내 습도에 관계없이 무조건 에어컨이 온(ON)되면서 사용자의 선택에 맞춰 차실내를 냉방하도록 구성된다.
또한, 상기 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 사용자가 에어컨을 오프(OFF)시킨 "에어컨 오프 모드"상태이거나 또는 에어컨을 오토모드로 선택한 "오토 에어컨 모드" 상태이면, 차실내 습도가 기준습도(12%) 이상인 조건에서만 상기 에어컨의 압축기(3)를 온(ON)시키고, 기준습도(12%) 미만인 조건에서는, 상기 에어컨 압축기(3)의 온(ON), 오프(OFF) 여부를 "오토 에어컨 모드"의 자동제어 연산로직에 따라 자동으로 제어하도록 구성된다.
이렇게, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, "에어컨 오프 모드" 또는 "오토 에어컨 모드" 상태에서, 차실내 습도에 따라 에어컨의 온(ON), 오프(OFF) 제어기준을 각기 다르게 하는 이유는, 미세먼지 제거모드 진입 시의 에어컨 작동은 최소화하되, 에어컨 작동의 최소화에 따른 차실내의 쾌적성 저하는 최대한 방지하기 위함이다.
특히, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도의 기준습도(12%) 미만인 조건에서 상기 에어컨의 작동(ON)을 제한할 경우, 기준습도(12%) 미만의 차실내 습도 조건에서 차실내 온도의 상승이 발생하여, 차실내의 쾌적성이 저하될 수 있다.
이러한 경우, 에어컨의 온(ON), 오프(OFF) 여부를 "오토 에어컨 모드"의 자동제어 연산로직이 제어함으로써, 기준습도(12%) 미만의 차실내 습도 조건 하에서의 에어컨 작동 제한에 따른 차실내의 쾌적성 저하를 최대한 방지할 수 있게 된다.
참고로, "오토 에어컨 모드"의 자동제어 연산로직은, 미리 내장된 것으로, 차량의 외기온도와 습도, 차량의 내기온도와 습도, 일사량 등을 감안하여, 차실내의 온도를 사용자가 선택한 설정값에 맞춰 최적의 상태로 자동으로 조절한다.
다시, 도 2를 참조하면, 상기 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따른 에어컨 압축기(3)의 온(ON), 오프(OFF)에 관계없이, 에어컨의 작동 여부를 표시하는 공조장치용 콘트롤러의 에어컨 인디케이터(A/C Indicator)(20)는 항상 온(ON)시키도록 구성된다.
이렇게 구성한 이유는, 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따른 에어컨 압축기(3)의 제어 과정에서, 상기 에어컨은 빈번하게 온(ON), 오프(OFF)되는데, 이러한 에어컨의 빈번한 온,오프에 대응하여 상기 에어컨 인디케이터(20)를 빈번하게 온(ON), 오프(OFF)시킬 경우, 사용자가 에어컨이 고장난 것으로 혼동할 우려가 있기 때문이다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 2와 도 3을 참고하여 설명한다.
먼저, 제어부(9)는, 미세먼저 센서(1)로부터 입력된 차실내의 미세먼지 농도가 기준농도 이상인지를 판단한다(S101).
판단 결과, 기준농도 이상이면, 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드로 진입한다(S103).
이때, 제어부(9)는, 블로어(5)를 미리 설정된 단수로 제어하며, 인테이크 도어(7)를 내기모드로 전환시킨다.
한편, 미세먼지 제거모드로 진입한 제어부(9)는, 현재의 공조모드가 "수동 에어컨 온 모드" 상태인지를 판단한다(S105).
판단 결과, "수동 에어컨 온 모드" 상태이면, 제어부(9)는, 미세먼지 제거모드에 관계없이 에어컨 압축기(3)의 온(ON) 상태를 계속해서 유지시킨다(S107).
그러면, 미세먼지 제거모드의 진입에 관계없이 에어컨은 온(ON) 상태를 유지하면서 사용자의 선택에 맞춰 차실내를 냉방한다.
한편, (S105) 단계에서의 판단 결과, 현재의 공조모드가 "수동 에어컨 온 모드"가 아니면(S105-1), 즉, 현재의 공조모드가 "에어컨 오프 모드" 또는 "오토 에어컨 모드" 상태이면, 상기 제어부(9)는, 차실내 습도감지부(10)로부터 입력된 차실내 습도가 기준습도, 예를 들면, 상대습도 12% 이상인지를 다시 판단한다(S109).
판단 결과, 기준습도(12%) 이상이면, 상기 제어부(9)는, 현재 차실내 습도가 높은 것으로 인식하고, 이러한 인식에 따라 에어컨을 온(ON)시킨다(S107).
그러면, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 상기 에어컨이 온(ON)되면서 차실내의 습도를 제거 처리한다.
한편, (S109) 단계에서의 판단 결과, 현재의 차실내 습도가 기준습도(12%) 이상이 아니면(S109-1), 즉, 기준습도(12%) 미만이면, 상기 제어부(9)는, 에어컨 압축기(3)의 온(ON), 오프(OFF) 여부를 "오토 에어컨 모드"의 자동제어 연산로직에 의거하여 자동으로 제어한다(S111).
그러면, 미세먼지 제거모드 진입 시에, "에어컨 오프 모드" 또는 "오토 에어컨 모드" 상태이고, 차실내 습도가 기준습도(12%) 미만인 조건일 경우, 에어컨은, "오토 에어컨 모드"의 자동제어 연산로직에 따라 자동으로 온(ON), 오프(OFF)되면서 차실내를 최적의 상태로 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도와 공조모드에 따라 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 능동적으로 제어하는 구조이므로, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내의 쾌적성을 저하시키지 않는 한도 내에서 에어컨의 작동을 최소화시킬 수 있다.
특히, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도가 높지 않은 조건일 시에는 에어컨의 작동을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있다.
또한, 미세먼지 제거모드 진입 시에, 에어컨의 불필요한 작동을 방지할 수 있으므로, 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있고, 그 결과, 차량의 연비를 현저하게 개선시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 미세먼지 센서(Sensor) 3: 압축기
5: 블로어(Blower) 7: 인테이크 도어(Intake Door)
9: 제어부 10: 차실내 습도감지부
20: 에어컨 인디케이터(A/C Indicator)

Claims (7)

  1. 차실내의 미세먼지 농도가 미리 설정된 기준농도 이상으로 높을 시에, 미세먼지 제거모드로 진입하면서 에어컨과 블로어와 인테이크 도어를 제어하여 차실내의 미세먼지를 제거 처리하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도가 미리 설정된 기준습도 이상일 시에만 상기 에어컨을 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 차실내 습도에 따라 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하되, 공조모드 상태에 따라 상기 온(ON), 오프(OFF) 제어기준이 각기 다르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 상기 에어컨을 사용자가 수동으로 온(ON)시킨 수동 에어컨 온 모드 상태일 경우에는, 차실내 습도에 관계없이 상기 에어컨을 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세먼지 제거모드의 진입 시에, 현재의 공조모드가 상기 수동 에어컨 온 모드가 아닌 모드 상태이면, 차실내 습도가 상기 기준습도 이상인 조건에서만 상기 에어컨을 온(ON)시키고,
    상기 기준습도 미만인 조건에서는, 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를, 상기 에어컨의 자동 제어를 위해 미리 내장된 오토 에어컨 모드의 자동제어 연산로직에 의거하여 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미세먼지 제거모드의 진입 시에, 현재의 공조모드가 에어컨 오프 모드 상태이거나 또는 오토 에어컨 모드 상태이면, 차실내 습도가 상기 기준습도 이상인 조건에서만 상기 에어컨을 온(ON)시키고,
    상기 기준습도 미만인 조건에서는, 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF)를, 상기 에어컨의 자동 제어를 위해 미리 내장된 오토 에어컨 모드의 자동제어 연산로직에 의거하여 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세먼지 제거모드 진입 시에, 차실내 습도에 따른 상기 에어컨의 온(ON), 오프(OFF) 제어에 관계없이, 상기 에어컨의 작동 여부를 표시하는 공조장치용 콘트롤러의 에어컨 인디케이터(A/C Indicator)를 상시 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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