KR100274208B1

KR100274208B1 - 자동차의 공조 시스템

Info

Publication number: KR100274208B1
Application number: KR1019970047504A
Authority: KR
Inventors: 김현기
Original assignee: 김현기
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 2000-12-15
Also published as: KR19990025762A

Abstract

본 발명은 공기 청정지역의 공기 또는 대기 오염물질이 제거된 공기를 압축 저장하였다가 이를 필요에 따라 차 실내에서 이용할 수 있도록 함으로써 차 실내의 공기 분위기를 항상 청정하게 유지시킬 수 있도록 하는 자동차의 공조 시스템에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 공기 압축기와, 상기 공기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기 저장탱크와, 상기 공기 압축기의 선단에 설치되어 공기를 흡입하는 공기 흡입수단과, 상기 공기 저장탱크의 공기를 차내로 송출하기 위한 공기 송출수단, 및 상기 공기 압축기와 공기 흡입수단 및 공기 송출수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

이로써, 본 발명은 자동차의 쾌적성을 향상시키는 이점과 탑승자의 건강을 배려하는 효과를 제공한다.

Description

자동차의 공조 시스템

본 발명은 자동차의 공조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예를 들어 오염되지 않은 신선한 공기를 압축 저장하였다가 이를 필요에 따라 차 실내에서 이용할 수 있도록 함으로써 차 실내의 공기 분위기를 항상 청정하게 유지시킬 수 있도록 한 자동차의 공조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 공조 시스템이 제공되는데, 이는 차량의 운행중 차내 탑승자에게 쾌적함 및 안락함을 증대시켜 준다. 또한, 자동차의 공조 시스템은 차량 주위의 환경 변화에 상관없이 차내의 온도 및 습도와 공기 환경을 적당하게 유지시켜 줌으로써 안전 운행을 도모한다. 이러한 자동차의 공조 시스템은 차내의 온도를 적정수준으로 유지시키기 위한 냉.난방 모드와, 차량 외부의 공기를 유입하여 차내의 공기 분위기를 환기시키기 위한 외기 모드, 및 냉.난방 모드의 작동시 그 효율성을 높이기 위해 차내 공기가 외부로 유출되지 않도록 한 상태에서 차내의 공기를 연속해서 순환시키기 위한 내기 모드 등을 구현한다. 여기서, 상기한 외기 모드는 순환 모드(ventilation mode), 내기 모드는 재순환 모드(recirculation mode)라 불리기도 하는데, 외기 모드일 때의 공기 순환은 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이 엔진룸 또는 차 외부에서 공기가 유입되고, 내기 모드일 때는 도 1에서 실선으로 도시된 바와 같이 공기가 차내부에서만 순환된다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래 자동차의 공조 시스템에 있어서, 외기 모드를 통해 차내의 공기 분위기를 바꾸는 경우 차량 밖의 공기 오염(유해) 물질, 예를 들면 배기가스의 분진, 먼지와 아황산 가스(SO₂), 질소 산화물(NO_x)과 같은 유해가스 등이 그대로 차내로 유입되어 차내 공기 분위기를 더욱 악화시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 공조 시스템의 내기 모드를 통해 차내의 공기를 계속적으로 순환시키는 경우, 차내 탑승자의 호흡에 의한 이산화탄소(CO₂)가 발생하여 차내 공기 분위기를 점진적으로 악화시키는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공기 청정지역의 공기를 압축 저장하였다가 이를 필요에 따라 차 실내에서 이용할 수 있도록 함으로써 차 실내의 공기 분위기를 항상 청정하게 유지시킬 수 있도록 하는 자동차의 공조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기의 유해 오염물질을 제거 또는 필터링하여 정화된 공기만을 압축 저장하고 이를 탑승자의 선택에 따라 차내에서 이용할 수 있도록 한 자동차의 공조 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공기 청정지역의 공기 또는 공기의 유해 오염물질을 제거 또는 필터링하여 정화된 공기만을 압축 저장하고 이를 탑승자의 선택에 따라 또는 차내의 공기 오염상태에 따라 자동으로 차내에서 이용할 수 있도록 한 자동차의 공조 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 자동차의 공기 순환 경로를 설명하기 위한 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 공조 시스템을 도시한 구성도,

도 3은 본 발명의 제어부를 상세하게 도시한 구성도,

도 4는 본 발명의 제어부의 다른 실시예를 도시한 구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 압축기 20 : 공기 저장탱크

31 : 흡입 덕트(duct) 32 : 흡입 팬

34 : 수동 조작밸브 42 : 전자 밸브

44 : 송풍 팬 46 : 송출 덕트

60 : 제어부 62 : 압축기 스위치

70 : 유해물질 감지센서 72 : 릴레이

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 공조 시스템은,

공기 압축기와, 상기 공기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기 저장탱크와, 상기 공기 압축기의 선단에 설치되어 공기를 흡입하는 공기 흡입수단과, 상기 공기 저장탱크의 공기를 차내로 송출하기 위한 공기 송출수단, 및 상기 공기 압축기와 공기 흡입수단 및 공기 송출수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 싱기 공기 송출수단은,

그 일단은 차내와 연통되며 그 타단은 상기 공기 저장탱크에 연결되는 덕트(duct)와, 상기 덕트내에 설치되어 공기의 유로를 개폐하는 밸브를 구비한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기 흡입수단은,

두개의 개구가 마련된 덕트와, 상기 덕트의 어느 한 개구에서만 공기가 흡입되도록 하는 선택 밸브와, 상기 공기 압축기와 상기 흡입 덕트사이에 설치되어 공기를 강제로 흡입시키는 흡입 팬을 구비한다. 상기 개구중에서 그 하나는 차내와 연통되며, 다른 하나는 트렁크내에 노출된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 자동차의 공조 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자동차의 공조 시스템은 공기 청정지역의 공기 또는 오염물질이 제거된 공기를 압축 저장하였다가 이를 필요에 따라 차 실내에서 이용할 수 있도록 함으로써 차 실내의 공기 분위기를 항상 청정하게 유지시킬 수 있도록 하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 공기 압축기(10)와, 공기 압축기(10)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기 저장탱크(20)와, 공기 압축기(10)의 선단에 설치되어 공기를 흡입하는 공기 흡입부(30)와, 공기 저장탱크(20)의 공기를 차내로 송출하기 위한 공기 송출부(40), 및 공기 압축기(10)와 공기 흡입부(30) 및 공기 송출부(40)를 제어하는 제어부(60)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 공기 저장탱크(20)는 고정식 또는 착탈가능하게 할 수 있는데, 착탈가능하게 하는 경우에는 정화된 공기 또는 공기청정 지역의 공기를 차내가 아닌 다른 장소, 예를 들면 사무실에서 이용할 수 있는 장점이 있을 수 있다.

공기 송출부(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이 그 일단은 차내와 연통되며 그 타단은 공기 저장탱크(20)에 연결되는 덕트(duct;46)와, 덕트(46)내에 설치되어 공기의 유로를 개폐하는 전자 밸브(42)를 포함하여 구성되며, 바람직하게는 전자 밸브(42) 후단에 설치되어 전자 밸브(42)를 통과하는 공기를 강제적으로 차내로 송출시키는 송풍 팬(44)을 더 구비하여 구성될 수 있다. 여기서, 전자 밸브(42)는 후술하는 제어부(40)의 스위치 조작에 의해 개폐되며, 송풍팬(44)도 제어부(60)의 제어에 의해 동작한다. 송출 덕트(46)의 끝단은 1개로 도시되었지만 이에 한정하지 않고 여러개로 나뉘어질 수 있다.

공기 흡입부(30)는, 두개의 개구(31a)(31b)가 마련된 흡입 덕트(31)와, 흡입 덕트(31)의 어느 한 개구에서만 공기가 흡입되도록 하는 선택 밸브(34)와, 공기 압축기(10)와 흡입 덕트(31)사이에 설치되어 공기를 강제로 흡입하는 흡입 팬(32)을 포함하여 구성된다. 개구중에서 부재번호 31a로 도시된 개구는 차내와 연통되며, 부재번호 31b로 도시된 개구는 트렁크내에 노출된다. 개구(31b)는 평상시에 미도시된 덮개등으로 덮혀 있다가 공기 청정지역, 예를 들면 수목원이나 자연 휴양림과 같은 지역의 공기를 압축 저정할 때 공기를 흡입하는 입구 역할을 하게 된다. 차내와 연통하는 개구(31a) 후단의 덕트(31)내에는 흡입 공기에 포함된 오염 유해물질을 필터링하여 제거하는 필터(36)가 설치된다. 필터(36)는 유해물질을 충분히 필터링한 후에 교체가 가능하게 설치된다. 선택 밸브(34)는 수동으로 조작되도록 도시되어 있지만 이에 한정하지 않고 상기한 전자 밸브(42)와 마찬가지로 차실내에서 조정가능하게 할 수도 있다.

상기한 흡입 팬(32), 압축기(10), 저장탱크(20), 전자 밸브(42), 송풍 팬(44)은 바람직하게 트렁크 내에 설치되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 운전자 또는 탑승자에 의해서 용이하게 조작이 가능한 대쉬보드 또는 콘솔박스 등에 설치되는 흡입 팬 스위치(61), 압축기 스위치(62), 전자 밸브 스위치(63), 및 송풍 팬 스위치(64)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 각 스위치(61..64)는 독립적으로 조작되는 것으로 도시되었지만, 경우에 따라서는 조작을 편하게 하고 구조를 간단히 하기 위해 흡입팬 스위치(61)와 압축기 스위치(62)를 하나의 스위치로 하여 흡입 팬(32)과 압축기(10)를 동시에 구동시킬 수도 있고, 전자밸브 스위치(63)와 송풍팬 스위치(64)를 하나의 스위치로 하여 전자밸브(42)와 송풍팬(44)를 동시에 구동시킬 수도 있다. 또한, 전자밸브 스위치(63)와 송풍팬 스위치(64)는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 차내 공기에 포함된 이산화탄소, 먼지 등과 같은 유해 오염물질을 감지하여 그 유해 농도가 설정치 이상일 때 소정의 전기신호를 발생하는 센서(70)와, 센서(70)의 출력신호에 따라 턴-온/턴-오프되는 트랜지스터(Q)와, 트랜지스터(Q)가 턴-온될 때 그 접점이 온되어 전자 밸브(42), 송풍팬(44), 및 파워 윈도우 모터(M)에 전원(B+)을 공급하여 이들을 동작시킴으로써 저장탱크(20)에 저장되어 있던 깨끗한 공기는 차내로 유입되게 하고, 차내의 오염된 공기는 상기 파워 윈도우 모터(M)에 의해 개방된 윈도우를 통해 빠져나가도록 하는 릴레이(72)로 대체될 수 있다. 마찬가지로, 흡입팬 스위치(61)와 압축기 스위치(62)를 도 4와 같은 구성으로 대체하여 차내 오염된 공기를 정화하여 저장탱크(20)에 저장할 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 자동차의 공조 시스템의 작용을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

먼저, 시내 주행 또는 대기 오염이 심한 지역을 운행할 때, 운전자는 트렁크 내의 흡입 덕트(31)에 설치된 밸브(34)를 조작하여 차내와 연통된 개구(31a)를 통해 차내의 공기가 압축기(10) 쪽으로 유입될 수 있게 한다. 상기와 같이 밸브(34)가 조작되면, 운전자는 흡입팬 스위치(61)를 온하여 차내의 오염된 공기가 흡입덕트(31)로 유입되게 한다. 차내의 오염된 공기는 필터(36)에서 정화되어 압축기(10)쪽으로 유입된다. 이때, 운전자는 압축기 스위치(62)를 온하여 필터(36)를 통과한 정화된 공기가 압축기(10)에서 압축되도록 한다. 여기서, 흡입팬 스위치(61)와 압축기 스위치(62)를 일일이 조작할 필요없이 전술한 바와 같은 유해물질 감지센서(70)를 이용하여 흡입 팬(32)과 압축기(10)가 자동으로 동작되도록 할 수 있음은 물론이다. 압축기(10)에서 압축된 공기는 저장 탱크(20)에 저장되었다가 차내에 공급되게 되는데 이를 설명하면 다음과 같다.

즉, 운전자가 차내의 공기가 오염되었다고 판단하면, 전자밸브 스위치(63)와 송풍팬 스위치(44)를 온하여 저장탱크(20)에 저장되어 있던 정화된 공기가 차내로 유입되도록 하여 차내를 정화된 공기로 채워지게 한다. 이 경우, 전술한 바와 같이 전자밸브 스위치(63)와 송풍팬 스위치(64)가, 도 4에 도시된 감지센서(70), 릴레이(72), 트랜지스터(Q)로 교체된다면, 운전자가 차내를 저장탱크(20)에 저장되어 있던 정화된 공기로 채우기 위한 스위치 조작을 할 필요가 없게 된다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

상기한 저장탱크(20)를 착탈식으로 하는 경우, 운전자는 필요에 따라 저장탱크(20)를 떼어내어 이곳에 압축 저장된 청정 공기 또는 정화된 공기를 사무실과 같은 차내 이외에서 이용할 수도 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, 대기 오염이 심한 지역에서 자동차를 운행하게 되더라도 운전자와 탑승자는 차 밖의 대기 오염에 상관없이 쾌적하고도 정화된 공기 분위기에서 차량 운행을 할 수 있게 된다.

그리고, 수목원이나 자연 휴양림과 같은 공기 청정지역에서 차량을 운행하게 되는 경우, 운전자는 이 지역의 맑은 공기를 저장탱크에 압축저장하였다가 시내 주행시 또는 대기오염이 심한 지역에서 운행하는 경우 이를 사용할 수가 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다. 즉, 차량이 상기한 바와 같은 공기 청정지역에 있을 때, 운전자는 트렁크 내에 노출된 개구(31b)를 통해서 맑고 깨끗한 공기가 압축기(10) 쪽으로 유입될 수 있게 밸브(34)를 조작한다. 상기와 같이 밸브(34)가 조작된 상태에서 운전자가 흡입팬 스위치(61)를 온하면, 흡입팬(32)의 회전력에 의해 맑고 깨끗한 공기가 개구(31b)를 통해 압축기(10)로 유입된다. 이때, 운전자가 압축기 스위치(62)를 온하면, 압축기(10)는 덕트(31)를 통해 유입되는 공기를 압축하여 저장탱크(20)에 저장한다.

상기와 같이 해서 저장탱크(20)에 압축 저장된 청정 공기는 전술한 바와 같이 차내에서 운전자 또는 탑승자의 필요에 따라 이용될 수 있는데, 그 이용방법은 전술한 바와 동일하다. 즉, 저장탱크(20)에 저장된 청정 공기는 전자밸브 스위치(63)와 송풍팬 스위치(64)의 온에 따라 동작하는 전자밸브(42)와 송풍팬(44)에 의해 차실내로 유입되어 사용된다. 경우에 따라서는 도 4의 구성에 의해서도 청정공기가 이용될 수 있음은 전술한 바와 같다.

이로써, 본 발명에 따르면, 공기 청정지역의 공기를 압축 저장하였다가 필요시 차실내에서 이용할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 공조 시스템은, 정화된 공기 또는 청정 공기를 압축저장하고 이를 필요에 따라 차내에서 이용할 수 있도록 하기 때문에 자동차의 쾌적성을 향상시키는 이점과 탑승자의 건강을 배려하는 효과를 제공하게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명 자동차의 공조 시스템은 상기 실시예에 한정되지 않고 본원 발명의 정신과 범위를 이탈하지 아니하고 많은 제조변형을 가하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims

공기 압축기와, 상기 공기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기 저장탱크와, 상기 공기 압축기의 선단에 설치되어 공기를 흡입하는 공기 흡입수단과, 상기 공기 저장탱크의 공기를 차내로 송출하기 위한 공기 송출수단, 및 상기 공기 압축기와 공기 흡입수단 및 공기 송출수단을 제어하는 제어수단을 포함하며, 상기 공기 송출수단은, 그 일단은 차내와 연통되며 그 타단은 상기 공기 저장탱크에 연결되는 덕트(duct)와, 상기 덕트내에 설치되어 공기의 유로를 개폐하는 밸브 및 상기 밸브 후단에 설치되어 상기 밸브를 통과하는 공기를 강제적으로 차내로 송출시키는 송풍 팬을 구비하고, 상기 공기 흡입수단은, 그 하나는 차내와 연통되며 다른 하나는 트렁크내에 노출되는 두개의 개구가 마련된 덕트와, 상기 덕트의 어느 한 개구에서만 공기가 흡입되도록 하는 선택 밸브와, 상기 공기 압축기와 상기 흡입 덕트사이에 설치되어 공기를 강제로 흡입하는 흡입 팬을 구비하되, 상기 차내와 연통하는 상기 개구 후단의 덕트내에는 흡입 공기에 포함된 오염 유해물질을 필터링하여 제거하는 필터가 설치되고, 상기 제어수단은, 상기 흡입 팬을 조작 동작시키는 스위치와, 상기 압축기를 조작 동작시키는 스위치와, 상기 전자 밸브를 조작 동작시키는 스위치, 및 상기 송풍팬을 조작 동작시키는 스위치를 포함하되, 상기 흡입팬 스위치와 상기 압축기 스위치는 하나의 스위치로 이루어져 상기 흡입 팬과 압축기를 동시에 구동시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자밸브 스위치와 상기 송풍팬 스위치는, 차내 공기에 포함된 유해물질을 검출하여 그 유해 농도가 소정의 설정치 이상일 때 소정의 전기신호를 발생하는 센서와, 상기 센서의 출력신호에 따라 턴-온/턴-오프되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자가 턴-온될 때 그 접점이 온되어 상기 전자 밸브와 송풍팬, 및 파워 윈도우 모터에 전원을 공급하여 이들을 동작시킴으로써 상기 저장탱크에 저장되어 있던 공기는 차내로 유입되게 하고, 차내의 오염된 공기는 상기 파워 윈도우 모터에 의해 개방된 윈도우를 통해 빠져나가도록 하는 릴레이로 대체된 것을 특징으로 하는 자동차의 공조 시스템.