KR100501656B1 - 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 증발기의 냉각기에 펠티어 효과(서로 다른 성질을 가진 2개의 금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗기는 현상)를 갖는 열전 반도체 소자를 포함하는 별도의 보조 냉각기를 더 설치하여, 차량의 주행조건(언덕길 및 주정차시, 정상로 주행시, 내리막길 주행시)에 따라 에어컨 컴프레서의 온/오프 및 보조 냉각기의 온/오프를 자동 제어함으로써, 에어컨 컴프레서의 작동에 따른 엔진의 부하를 감소시켜 엔진의 소음 저감과 함께 엔진 출력 향상을 도모할 수 있고, 에어컨이 오프되더라도 냉각기에 맺히는 수분을 열전 반도체 소자의 발열 효과로 제거하여 항상 에어컨의 청결을 유지시킬 수 있도록 한 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 및 그 제어 방법{Cooling apparatus for vehicle using themoelectric semiconductor and method for control the same}
본 발명은 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기에 포함되어 있는 냉각기에 열전 반도체를 이용한 별도의 보조 냉각기를 더 설치하여, 차량의 주행조건(속도 및 등판각에 따른 주행조건)에 따라 에어컨 컴프레서의 온/오프 및 보조 냉각기의 온/오프를 자동 제어함으로써, 에어컨 컴프레서의 작동에 따른 엔진의 부하를 감소시킬 수 있고, 또한 에어컨 가동에 따라 냉각기에 맺히는 수분을 제거하여 에어컨의 청결을 유지시킬 수 있도록 한 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통상적으로 차량의 냉방장치는 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브 등으로 구성되며, 그 작동 사이클을 간략히 살펴보면 증발기로부터 냉매가스가 컴프레서로 흡입/압축되어 고온/고압의 가스 상태로 만들어진 후, 응축기로 보내져 강제 냉각으로 액화된 다음, 팽창밸브에서 급격히 팽창되어 저온/저압의 상태로 증발기로 들어간다. 따라서, 증발기내의 냉매는 블로어 모터 팬에 의하여 흡입된 실내공기로부터 열을 빼앗아 안개상태의 냉매에서 가스상태의 냉매가 되어, 상기 컴프레서로 다시 흡입된다.
이와 같은 사이클을 통하여 차량의 에어컨(냉방장치)가 가동되는 바, 상기 컴프레서는 엔진의 회전에 의하여 작동됨에 따라 엔진에 부하로서 작용을 하게 되고, 그에따라 차량의 정차중에 엔진의 RPM을 높여 보상을 해주지만 엔진의 소음이 커지게 되는 단점이 있다. 또한, 에어컨 작동으로 인한 컴프레서의 작동상태에서 차량이 언덕길 등을 주행하는 경우에는 엔진에 부하가 많이 걸려 엔진의 출력 부족 현상을 일어나는 단점이 있다.
이에, 운전자는 주정차나 언덕길 등판시 에어컨의 작동에 따른 엔진의 출력 부족을 방지하고자, 에어컨 스위치 조작으로 에어컨의 작동을 꺼지게 하여 컴프레서의 작동을 멈추게 한다.
그러나, 에어컨을 꺼서 컴프레서의 작동을 멈추게 한 다음, 곧바로 에어컨을 온(ON)시키게 되면 다시 더운 바람이 나와 오히려 운전자 및 승객에게 불쾌감을 주는 단점이 있다. 또한, 에어컨을 오프시킴에 따라 수분이 냉각기의 잔존하게 되고, 이 잔존 수분은 곰팡이가 일어나는 원인이 되어, 운전자 및 승객의 건강을 해치는 이유가 되기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발한 것으로서, 증발기의 냉각기에 펠티어(Peltier)효과(서로 다른 성질을 가진 2개의 금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗기는 현상)를 갖는 열전 반도체 소자를 포함하는 별도의 보조 냉각기를 더 설치하여, 차량의 주행조건(언덕길 및 주정차시, 정상로 주행시, 내리막길 주행시,)에 따라 에어컨 컴프레서의 온/오프 및 보조 냉각기의 온/오프를 자동 제어함으로써, 에어컨 컴프레서의 작동에 따른 엔진의 부하를 감소시켜 엔진의 소음 저감과 함께 엔진 출력 향상을 도모할 수 있고, 에어컨이 오프되더라도 냉각기에 맺히는 수분을 열전 반도체 소자의 발열 효과로 제거하여 항상 에어컨의 청결을 유지시킬 수 있도록 한 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 증발기에 포함된 냉각기의 외주면에 부착되는 열전 반도체와, 펠티어 효과를 갖는 상기 열전 반도체의 외표면에 일체로 형성되는 방열판으로 구성된 보조 냉각기와; 상기 증발기의 냉각기를 통과하는 공기의 흐름통로와 연통되게 설치되되 상기 보조 냉각기를 감싸면서 설치되는 외부연통관과; 상기 열전 반도체와 압축기에 온/오프 제어신호 전송 가능하게 연결되고, 경사각 감지센서와 스피드 감지센서로부터 신호를 수신하며, 알터네이터 "L"단자 로부터 출력전압을 감지할 수 있도록 연결되는 컨트롤러와; 에어컨 오프시 증발기 습기 제거를 위한 수동 조작의 습기 제거 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 에어컨 온 상태에서 컨트롤러가 알터네이터 "L"단자로부터 전압출력을 감지하는 단계; 스피드 감지 센서에서 차량의 속도를 감지한 신호를 상기 컨트롤러에 전송하는 단계; 경사각 감지 센서에서 차량의 등판 주행각을 감지한 신호를 상기 컨트롤러에 전송하는 단계; 상기 컨트롤러에서 차량 속도를 감지한 감지값과 기준속도값을 비교 연산하는 동시에 차량의 주행각을 감지한 감지값과 기준속도값을 비교 연산하는 단계; 상기 컨트롤러에서 증발기의 냉각기에 설치된 열전 반도체에 통전유무 신호를 전송하거나 압축기의 온/오프 유무 신호를 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치의 제어 방법을 제공한다.
바람직한 구현예로서, 상기 스피드 감지 센서에서 차량의 속도를 0으로 감지하는 경우, 상기 컨트롤러는 열전 반도체에 통전 신호를 보내는 동시에 압축기에 오프 신호를 보내는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스피드 감지 센서에서 감지된 차량의 속도감지값이 컨트롤러에 미리 저정된 기준속도값보다 큰 경우, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(A)을 비교 연산하여 기준 경사값(A)이 크면, 상기 열전 반도체와 압축기에 각각 온(ON)시키는 전류신호를 보내게 되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(A)을 비교 연산하여 기준 경사값(A)이 작으면, 상기 열전 반도체에 온(ON)시키는 전류신호를 보내고 상기 압축기에는 오프(OFF)를 위하여 전류신호를 차단시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스피드 감지 센서에서 감지된 차량의 속도 감지값이 컨트롤러에 미리 저장된 기준 속도값보다 작은 경우, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사감지값과 미리 저장된 기준 경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 크면, 상기 열전 반도체 및 압축기에 모두 온(ON)시키는 전류신호를 보내는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 작으면, 상기 열전 반도체에 온(ON)시키는 전류신호를 보내고 상기 압축기에는 오프(OFF)를 위하여 전류 차단신호를 보내게 되는 것을 특징으로 한다.
다른 구현예로서, 냉각기에 형성된 수분을 제거하기 위한 방법으로서, 에어컨 스위치 오프(OFF) 또는 냉각기 수분 제거 스위치 온(ON)시키는 동시에 알터네이터 "L"단자 로부터 출력전압을 감지하는 단계; 상기 컨트롤러에서 공조시스템을 외기모드로 전환시키는 동시에 열전 반도체에 역방향 전류를 흘려보내고, 팬 모터가 역방향으로 회전 구동되도록 전류신호를 전송하는 단계; 상기 열전 반도체의 냉각기에 인접된 부분에서 발열이 일어나 냉각기의 수분이 증발 제거되는 동시에 열전 반도체의 반대쪽에서 발생하는 흡열은 상기 팬 모터에 의하여 인입되는 외기에 의하여 냉각되며, 증발 제거된 공기는 팬 모터에 의하여 외부로 배출되는 단계로 이루어지는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따른 자동차용 냉각 장치는 열전 반도체를 증발기의 냉각기 표면에 부착시켜, 차량의 주행조건(속도 및 등판각에 따른 주행조건)에 따라 에어컨 컴프레서의 온/오프 및 보조 냉각기의 온/오프를 자동 제어하여 에어컨 컴프레서의 작동에 따른 엔진의 부하를 감소시킬 수 있는 기능, 그리고 에어컨 가동에 따라 냉각기에 맺히는 수분을 제거하여 에어컨의 청결을 유지시킬 수 있는 기능을 겸비한다.
본 발명은 증발기에 포함된 냉각기(10)의 외주면에 보조 냉각기(20)를 설치하게 되는 바, 상기 보조 냉각기(20)는 냉각기(10)의 외표면에 부착되는 열전 반도체(12)와, 이 열전 반도체(12)의 외표면에 일체로 부착되는 방열판(14)으로 구성된다.
상기 열전 반도체(12)는 전류에 의한 금속/반도체 접점에서 한쪽 방향으로 발열이 일어나고 반대방향으로는 흡열이 일어나는 현상을 말하는 펠티어 효과를 갖는다.
즉, 서로 다른 성질을 가진 2개의 금속으로 전기회로를 만들고 여기에 직류를 흘려주면 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고 다른 쪽은 열을 빼앗긴다는 펠티어 효과를 응용해보면, 상기 열전 반도체(12)의 외표면에 부착된 방열판(14)에서는 발열이 일어나고 상기 열전 반도체(12)의 안쪽부분에서는 흡열이 일어나게 된다.
상기 열전 반도체의 방열판(14)은 열을 방열하기 위한 것이므로 냉각기와 열적인 단열을 고려하여 설계하고, 바람직하기로는 그 사이에 별도의 단열재(미도시됨)를 부착시키는 것이 좋다.
한편, 상기 증발기의 냉각기(10)를 통과하는 공기의 흐름통로(입구측)(16)와 연통되도록 한 외부 연통관(18)을 더 설치하게 되는데, 첨부한 도 2a,2b에 개략적으로 도시한 바와 같이 상기 보조 냉각기(20)를 감싸면서 설치하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 외부 연통관(18)의 바깥쪽단은 외부공기와 통해 있고, 안쪽단은 상기 냉각기(10)를 통과하는 냉방 공기의 흐름통로(입구측)(16)와 연통된다.
또한, 상기 열전 반도체(12)와 압축기(22)에는 온/오프를 전류 제어신호를 전송할 수 있도록 컨트롤러(30)의 출력부가 연결된다.
또한, 상기 컨트롤러(30)의 입력부에는 경사각 감지센서(24)와 스피드 감지센서(26)와 연결되고, 또한 컨트롤러(30)는 알터네이터 "L"단자로부터 출력전압을 감지하게 된다.
또한, 에어컨 오프시 증발기 습기 제거를 위한 수동 조작을 위하여 별도의 습기 제거 스위치(32)가 컨트롤러(30)와 연결된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 냉각 장치 제어 방법을 첨부한 도 2a와 도 3을 참조로 설명한다.
먼저, 에어컨 온 상태에서 알터네이터 "L"단자 로부터 출력전압을 감지하면 상기 컨트롤러(30)는 스피드 감지 센서(26)에서 차량의 속도를 감지한 신호를 수신하게 된다.
이때, 상기 스피드 감지 센서(26)로부터 수신된 신호가 차량 속도를 0으로 수신한 경우에 컨트롤러(30)는 열전 반도체(12)에 통전 신호를 보내는 동시에 압축기에 오프 신호를 보내게 된다.
따라서, 에어컨 온과 함께 압축기의 가동으로 인하여 차량의 정차시(차량속도 0) 엔진 공회전 RPM 상승에 따른 소음이 발생하게 되는 바, 상기와 같이 압축기(22)에 오프(OFF) 전류 신호를 보내어 정차후 바로 출발을 위한 엔진 출력을 보상받을 수 있다.
이때, 상기 열전 반도체(12)에 통전이 됨에 따라 펠티어 효과를 얻게 되는데, 즉 상기 열전 반도체(12)에 흐르는 전류에 의하여, 한쪽 방향(방열판)에서 발열이 일어나고 반대방향(냉각기와 인접된 부분)에서는 흡열이 일어나게 된다.
그에따라, 상기 압축기(22)는 구동되지 않지만, 상기 냉각기(10)는 상기 열전 반도체(12)의 펠티어 효과(흡열)로 인하여 보조적으로 냉각되어진다.
상기와 동시에, 컨트롤러(30)에서는 팬 모터(미도시됨)에 구동 신호를 보내고, 팬 모터의 구동으로 외부공기는 상기 냉각기(10)를 거쳐 실내로 유입되는 바, 이때 실내로 유입되는 공기는 위와 같이 열전 반도체(12)의 흡열로 인하여 냉각된 냉각기(10)를 통과하게 되고, 결국 실내 유입공기의 보조 냉각이 이루어진다.
한편, 상기 스피드 감지 센서(26)에서 감지된 차량의 속도 감지값이 컨트롤러(30)에 미리 저정된 기준 속도값보다 큰 경우(차량의 일정 속도까지 가속되어 정속주행하는 경우에 해당됨), 상기 컨트롤러(30)는 경사각 감지센서(24)로부터 경사 감지값을 수신하여 미리 저장되어 있던 기준 경사값(A)과 비교 연산하게 된다.
이때, 경사 감지값보다 기준 경사값(A)이 크면, 상기 컨트롤러(30)는 열전 반도체(12)와 압축기(22)에 각각 온(ON)시키는 전류신호를 보내게 된다.
여기서, 상기 기준 경사값(A)는 오르막 정도(양(+)의 각도)의미하고, 그 기준은 차종(대형, 중형, 소형 등)에 따라 달리 적용할 수 있다.
예를들어, 상기 기준 경사값(A)을 20°로 설정한 경우, 차량이 계속 정속 주행하는 상태에서 경사 감지값이 15°이면 엔진이 충분히 출력을 내는 경우에 해당하므로, 압축기(22)와 열전 반도체(12)를 온시키게 된다.
따라서, 상기 압축기(22)는 엔진의 출력에 영향을 미치지 않으므로 계속 구동을 유지하게 되어, 팬 모터의 구동으로 외부공기는 상기 냉각기(10)를 거쳐 실내로 유입되는 냉각이 이루어지게 되는 바, 이때 실내로 유입되는 외기중 일부는 상기 외부 연통관(18)을 지나 외부로 배출되어진다.
이와 동시에, 상기 열전 반도체(12)의 온 상태 즉, 통전 상태가 되어 상기 방열판(14)에는 발열 현상이 일어나고 있는 바, 상기 외부 연통관(18)을 지나는 일부 외기에 의하여 방열판(14)의 냉각이 이루어지게 된다.
반면에, 경사 감지값보다 기준 경사값(A)이 작으면, 상기 컨트롤러(30)는 열전 반도체(12)에 통전을 위한 전류 신호를 보내는 동시에 압축기(22)에는 오프 전류 신호를 보내게 된다.
예를들어, 상기 기준 경사값(A)을 20°로 설정한 경우, 차량이 계속 정속 주행하는 상태에서 경사 감지값이 25°이면 엔진이 압축기 구동에 따라 충분히 출력을 낼 수 없는 경우에 해당하므로, 컨트롤러(30)는 차량의 언덕길 주행이 시작된 것으로 판단하여 압축기(22)를 오프시키게 된다.
따라서, 차량이 기준 경사값(A)보다 경사가 큰 언덕길을 주행하는 경우에는 압축기 구동을 멈추게 하여, 엔진의 출력을 보상받을 수 있게 된다.
여기서, 상기 스피드 감지 센서(26)에서 감지된 차량의 속도 감지값이 컨트롤러(30)에 미리 저정된 기준 속도값보다 작은 경우(차량의 출발시, 서행시, 일정 속도까지 가속시에 해당됨), 상기 컨트롤러(30)는 경사각 감지센서(24)로부터 경사 감지값을 수신하여 미리 저장되어 있던 기준 경사값(B)와 비교 연산하게 된다.
상기 기준 경사값(B)는 내리막 정도(음(-)의 각도)를 의미하고, 그 기준은 차종(대형, 중형, 소형 등)에 따라 달리 적용할 수 있다.
이때, 상기 컨트롤러(30)는 경사각 감지센서(24)의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 작으면, 상기 열전 반도체(12)에 온(ON)시키는 전류 신호를 보내고 상기 압축기에도 오프(OFF)를 위한 전류차단 신호를 보낸다.
예를들어, 차량이 출발시 또는 서행시 또는 일정 속도까지 가속하는 주행 조건에 해당되는 경우에 상기 미리 설정된 기준 경사값(B)이 -10°라고 가정하고, 상기 경사 감지값이 0°이면, 컨트롤러(30)는 엔진에 충분한 출력이 필요한 것으로 판단하여 상기 압축기(22)를 오프시키는 동시에 열전 반도체(12)를 온시키게 된다.
반면에, 상기 컨트롤러(30)는 경사각 감지센서(24)의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 크면, 상기 열전 반도체(12) 및 압축기에 온(ON)시키는 전류 신호를 보내게 된다.
예를들어, 차량이 출발시 또는 서행시 또는 일정 속도까지 가속하는 주행 조건에 해당되는 경우에 상기 미리 설정된 기준 경사값(B)이 -10°이고 상기 경사 감지값이 -15°이면, 기준 경사값(B)보다 더 내리막을 주행하여 엔진이 충분히 출력을 낼 수 있는 조건이 되므로, 압축기(22)와 열전 반도체(12)를 그대로 온시키게 된다.
이때, 상기 압축기(22)는 엔진의 출력에 영향을 미치지 않으므로 계속 구동을 유지하게 되어, 팬 모터의 구동으로 외부공기는 상기 냉각기(10)를 거쳐 실내로 유입되는 냉각이 이루어지게 되고, 이때 실내로 유입되는 외기중 일부는 상기 외부 연통관(18)을 지나 외부로 배출되어진다.
또한, 상기 열전 반도체(12)의 온 상태 즉, 통전 상태가 되어 방열판(14)에는 발열 현상이 일어나고 있는 바, 상기 외부 연통관(18)을 지나는 일부 외기에 의하여 방열판(14)의 냉각이 이루어지게 된다.
여기서, 상기와 같이 압축기(22)가 오프된 경우에는 에어컨이 오프된 상태이므로, 냉각기(10)에 수분이 맺히는 현상이 발생하게 되는 바, 이 수분을 제거하는 작동상태를 도 2a와 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 압축기(22)가 오프되어 냉각기(10)에 수분이 맺히는 경우와, 에어컨 오프에 따라 냉각기(10)에 수분이 맺히는 경우에 상기 수분을 제거할 수 있는 동작 시스템을 포함한다.
우선, 에어컨 스위치 오프(OFF) 또는 냉각기 습기 제거 스위치(32)를 온(ON)시키는 동시에 컨트롤러가 알터네이터 "L"단자로부터 출력전압을 감지하게 된다.
다음으로, 상기 컨트롤러(30)에서 공조시스템을 외기모드로 전환시키는 동시에 열전 반도체(12)에 역방향 전류를 흘려보내고, 팬 모터가 역방향으로 회전 구동되도록 전류신호를 전송하게 된다.
따라서, 상기 열전 반도체(12)는 펠티어 효과를 얻게 되는데, 상술한 바와 달리 역방향 전류를 통전시키므로, 방열판(14)쪽에서 흡열이 냉각기(10)와 접한 부분에서 발열이 일어나게 된다.
또한, 상기 팬 모터도 역방향 구동을 시작하여 실내 공기를 상기 냉각기(10)를 통과하는 공기의 흐름통로(입구측)(16)로 흡입하여 외부로 배출시키게 되고, 동시에 외부공기가 상기 외부 연통관(18)을 경유하여 상기 냉각기(10)를 통과하는 공기의 흐름통로(입구측)(16)쪽으로 흡입되어진다.
이때, 상기 방열판(14)에는 흡열효과로 인하여 소량의 수분이 발생될 수 있는 바, 이 수분은 상기 외부 연통관(18)을 통하여 흡입되는 외기에 의하여 증발되는 동시에 외기와 함께 상기 냉각기(10)를 통과하는 공기의 흐름통로(입구측)(16)쪽으로 흡입되어 외부로 배출되어진다.
특히, 상기 열전 반도체(12)의 냉각기(10)에 인접된 부분에서 발열이 일어나 냉각기(10)의 수분이 증발 제거된다.
이와 같은 방법으로 냉각기에 맺히는 수분을 용이하게 제거할 수 있다.
한편, 시동이 오프된 상태(알터네이터 "L"단 출력전압 없음)라면, 배터리의 동작을 제한하기 위하여 도 4에 나타낸 바와 같이 동작횟수 "I" 만큼 그리고 정해진 시간 "T"만큼 동작하게 하여 배터리의 방전을 방지할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 및 그 제어 방법에 의하면, 증발기의 냉각기에 펠티어 효과를 갖는 열전 반도체 소자를 포함하는 별도의 보조 냉각기를 더 설치하여, 차량의 주행조건(언덕길 및 주정차시, 정상로 주행시, 내리막길 주행시,)에 따라 에어컨 컴프레서의 온/오프 및 보조 냉각기의 온/오프를 자동 제어함으로써, 에어컨 컴프레서의 작동에 따른 엔진의 부하를 감소시켜 엔진의 소음 저감과 함께 엔진 출력 향상을 도모할 수 있다.
또한, 냉각기에 맺히는 수분을 열전 반도체 소자의 발열 효과로 제거하여 항상 에어컨의 청결을 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치를 나타내는 개략도,
도 2a,2b는 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치의 작동예를 보여주는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 제어 방법의 일구현예를 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각 장치 제어 방법의 다른 구현예를 나타내는 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 냉각기 12 : 열전 반도체
14 : 방열판 16 : 공기흐름 통로
18 : 외부 연통관 20 : 보조 냉각기
22 : 압축기 24 : 경사각 감지 센서
26 : 스피드 감지 센서 30 : 컨트롤러
32 : 습기 제거 스위치

Claims (8)

  1. 증발기에 포함된 냉각기의 외주면에 부착되는 열전 반도체와, 펠티어 효과를 갖는 상기 열전 반도체의 외표면에 일체로 형성되는 방열판으로 구성된 보조 냉각기와;
    상기 증발기의 냉각기를 통과하는 공기의 흐름통로와 연통되게 설치되되 상기 보조 냉각기를 감싸면서 설치되는 외부연통관과;
    상기 열전 반도체와 압축기에 온/오프 제어신호 전송 가능하게 연결되고, 경사각 감지센서와 스피드 감지센서로부터 신호를 수신하며, 알터네이터 "L"단자 로부터 출력전압을 감지할 수 있도록 연결되는 컨트롤러와;
    에어컨 오프시 증발기 습기 제거를 위한 수동 조작의 습기 제거 스위치를 포함하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치.
  2. 에어컨 온 상태에서 컨트롤러가 알터네이터 "L"단자로부터 전압출력을 감지하는 단계;
    스피드 감지 센서에서 차량의 속도를 감지한 신호를 상기 컨트롤러에 전송하는 단계;
    경사각 감지 센서에서 차량의 등판 주행각을 감지한 신호를 상기 컨트롤러에 전송하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 차량 속도를 감지한 감지값과 기준속도값을 비교 연산하는 동시에 차량의 주행각을 감지한 감지값과 기준속도값을 비교 연산하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 증발기의 냉각기에 설치된 열전 반도체에 통전유무 신호를 전송하거나 압축기의 온/오프 유무 신호를 전송하는 단계로 이루어지는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 스피드 감지 센서에서 차량의 속도를 0으로 감지하는 경우, 상기 컨트롤러는 열전 반도체에 통전 신호를 보내는 동시에 압축기에 오프 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 스피드 감지 센서에서 감지된 차량의 속도감지값이 컨트롤러에 미리 저정된 기준값보다 큰 경우, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(A)을 비교 연산하여 기준 경사값(A)이 크면, 상기 열전 반도체와 압축기에 각각 온(ON)시키는 전류신호를 보내게 되는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준 경사값(A)을 비교 연산하여 기준 경사값(A)이 작으면, 상기 열전 반도체에 온(ON)시키는 전류신호를 보내고 상기 압축기에는 오프(OFF)를 위하여 전류신호를 차단시키는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 스피드 감지 센서에서 감지된 차량의 속도 감지값이 컨트롤러에 미리 저장된 기준 속도값보다 작은 경우, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사감지값과 미리 저장된 기준 경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 크면, 상기 열전 반도체 및 압축기에 모두 온(ON)시키는 전류신호를 보내는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  7. 청구항 2 또는 청구항 6에 있어서, 상기 컨트롤러는 경사각 감지센서의 경사 감지값과 미리 저장된 기준경사값(B)을 비교 연산하여 기준 경사값(B)이 작으면, 상기 열전 반도체에 온(ON)시키는 전류신호를 보내고 상기 압축기에는 오프(OFF)를 위한 전류 차단신호를 보내게 되는 것을 특징으로 하는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
  8. 에어컨 스위치 오프(OFF) 또는 냉각기 수분 제거 스위치 온(ON)시키는 동시에 알터네이터 "L"단자 로부터 출력전압을 감지하는 단계;
    상기 컨트롤러에서 공조시스템을 외기모드로 전환시키는 동시에 열전 반도체에 역방향 전류를 흘려보내고, 팬 모터가 역방향으로 회전 구동되도록 전류신호를 전송하는 단계;
    상기 열전 반도체의 냉각기에 인접된 부분에서 발열이 일어나 냉각기의 수분이 증발 제거되는 동시에 열전 반도체의 반대쪽에서 발생하는 흡열은 상기 팬 모터에 의하여 인입되는 외기에 의하여 냉각되며, 증발 제거된 공기는 팬 모터에 의하여 외부로 배출되는 단계로 이루어지는 열전 반도체를 이용한 자동차용 냉각장치 제어 방법.
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