KR100610429B1

KR100610429B1 - 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100610429B1
Application number: KR1020040047377A
Authority: KR
Inventors: 권춘규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-08-08
Also published as: KR20050122304A

Abstract

본 발명은 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 냉매를 증발시켜 공기를 차게 만드는 증발기의 표면에서 응축수가 생성되어 악취가 날 경우, 이러한 응축수를 제거하기 위한 탈취 모드를 추가하는 바, 증발기에 고온 고압의 냉매를 흘려 보내 상기 증발기 자체적으로 응축수를 증발시킬 수 있도록 함으로써, 에어컨 시스템 작동시 발생하는 악취를 원천적으로 방지할 수 있어 쾌적한 운전환경을 도모할 수 있는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

자동차, 에어컨 시스템, 응축수제거

Description

자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법{Airconditioner system and its control method for elimination water in automobile}

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 히터유닛을 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 작동전 및 작동후의 공기 상태의 흐름을 나타내는 상태 변화도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트,

도 5는 종래의 에어컨 시스템을 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 증발기 15 : 압축기

17 : 방향전환밸브 20 : 응축기

25 : 팽창밸브 27 : 압력센서

50 : 히터유닛 55 : 탈취도어

60 : 공기 배출홀 70 : 히터

본 발명은 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매를 증발시켜 공기를 차게 만드는 증발기의 표면에서 응축수가 생겼을 경우, 이러한 응축수를 제거하기 위한 탈취 모드를 추가하는 바, 증발기에 고온 고압의 냉매를 흘려 보내 상기 증발기 자체적으로 응축수를 증발시키도록 하는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 에어컨 시스템은 증기 압축 냉동 사이클로서, 크게 증발기, 압축기, 응축기, 팽창 밸브의 4가지 주요 부품으로 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 증발기(100)내에서 흡열 작용에 의해 증발된 저온 저압의 냉매 가스는 압축기(200)로 보내지게 되어 외부로부터 일을 받아 고온 고압의 기체 상태로 압축되어 응축기(300)로 보내진다.

다음으로, 이러한 고온 고압의 냉매 가스는 응축기(300)에서 공기로 강제 냉각되어 상변화가 일어나고 이로인해 고압의 액체 냉매로 되어 리시버 드라이어(400)에 보내진다.

이때, 상기 팽창 밸브(500)는 리시버 드라이어(400)내의 고압의 냉매를 증발하기 쉽도록 교축시키면서 압력 강하를 시켜 냉매를 분무상태로 만들게 된다.

이러한 분무상태의 냉매는 다시 증발기(100)로 보내져서 흡열 작용에 의해 냉동 효과를 얻게 된다.

이때, 상기 냉매에 의해 차가워진 공기를 송풍기(500)를 통해 자동차 실내 전체로 고르게 분산시킨다.

그런데, 상기 자동차용 에어컨 시스템의 히터유닛에 있어서, 증발기를 통과하는 습한 공기에 의해 응축수가 발생하며, 외부에서 유입되는 이물질이 이 응축수와 만나면서 부패하게 된다.

이때 생기는 악취가 에어컨 시스템의 주요한 냄새가 되는 것이다.

이외에 다른 신차 냄새나 외부 먼지가 덕트에 쌓여서 나는 냄새도 소수 있을 수 있지만, 시간이 지나면 신차 냄새는 사라지고 필터를 통해 외부 먼지를 차단시켜 이들에 의한 냄새는 차단시키고 있다.

따라서, 응축수와 이물질에 의한 부패로 생긴 악취를 차단한다면 현재 문제가 되고 있는 에어컨 시스템의 악취를 현격히 줄일 수 있을 것이다.

따라서, 기존의 에어컨 시스템은 악취를 막기 위하여 물이 생기는 증발기(100)를 기울이거나, 증발기(100)를 통과하기전에 공기에 포함된 이물질을 제거하기 위하여 필터를 장착하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기 증발기(100)를 기울이는데는 차량의 레이 아웃상 한계가 있고, 필터는 장착 및 교환의 불편함이 있는 동시에, 공기 저항으로 작용하여 공조 성능을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 냉매를 증발시켜 공기를 차게 만드는 증발기의 표면에서 응축수가 생성되어 악취가 날 경우, 이러한 응축수를 제거하기 위한 탈취 모드를 추가하는 바, 증발기에 고온 고압의 냉매를 흘려 보내 상기 증발기 자체적으로 응축수를 증발시킬 수 있도록 함으로써, 에어컨 시스템 작동시 발생하는 악취를 원천적으로 억제할 수 있어 쾌적한 운전환경을 도모할 수 있는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템에 있어서,

탈취모드 작동시 압축기(15)에서 압축되는 고온 고압의 냉매가 응축기(20)를 통과하지 않고 바로 팽창밸브(25)를 통해 증발기(10)로 순환되어 상기 증발기(10) 표면의 응축수를 제거할 수 있도록 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 방향전환밸브(17) 및 증발기(10)의 표면온도를 일정 온도로 유지하기 위해 일정 압력을 유지시키는 압력센서(27)가 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 증발기(10)가 장착된 히터유닛(50)에는 탈취모드 상태에서 상기 히터유닛(50)의 작동시 증발기(10) 표면의 응축수를 제거한 따뜻한 공기가 디프로 스트 덕트, 벤트 덕트, 풋 덕트를 통해 차내로 토출되지 않도록 차단하는 탈취도어(55)가 장착되는 동시에, 상기 탈취도어(55)에 의해 히터유닛(50)의 일측하우징 벽면에 수집된 공기가 배출 가능하도록 그 하우징 벽면에 공기 배출홀(60)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템을 제어함에 있어서,

탈취모드 작동 시, 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 구비된 방향전환밸브(17)에 의해 응축기(20)로의 냉매 이동을 차단한 후, 압축기(15)를 작동시켜 고온 고압의 냉매가 바로 팽창밸브(25)를 거쳐 증발기(10)로 보내지게 되는 제1단계와;

상기 증발기(10)로 보내지는 냉매 압력값을 설정 기준 압력값과 비교하여 기준 압력값을 초과하면 압축기(15)를 정지시키는 반면, 설정 기준 압력값과 비교하여 기준 압력값 미만이면 초기상태로 복귀하는 제2단계와;

상기 제2단계에서, 압축기(15)가 정지할 경우, 히터유닛(50) 내의 탈취도어(55)를 작동시켜 실내로의 공기 토출을 차단하는 제3단계와;

상기 히터유닛(50) 내의 블로워 모터를 구동시켜 차량 외부로 수집된 공기를 공기 배출홀(60)을 통해 배출하는 제4단계와;

소정 시간이 경과한 후, 블로워 모터를 정지시킨 다음, 탈취도어(55) 및 방향전환밸브(17)를 원상태로 복귀시키는 제5단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 탈취모드는 1. 탈취모드 스위치를 작동시킨 경우, 2. 장시간 에어컨 작 동후 에어컨을 오프시킨 경우, 3. 에어컨 시스템을 작동한 후, 냄새센서를 통해 악취를 감지할 경우와 같은 조건에 부합할 경우 구현 가능한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 히터유닛을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 작동전 및 작동후의 공기 상태의 흐름을 나타내는 상태 변화도이다.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 냉매를 증발시켜 공기를 차게 만드는 증발기(10)의 표면에서 응축수가 생성되어 악취가 날 경우, 즉 에어컨 시스템을 작동한 후, 냄새센서를 통해 악취를 감지할 경우, 또는 탈취모드 스위치를 온 작동한 경우, 그리고 장시간 에어컨 작동후 에어컨을 오프한 경우, 상기 3가지 경우에서 증발기(10)를 통과하는 냉매를 고온 고압의 상태로 압축시켜 이를 통해 히터유닛(50) 내의 증발기(10) 표면에 생성되는 응축수를 제거하는 바, 에어컨 시스템에 있어서, 압축기(15)에서 압축되는 고온 고압의 냉매가 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 형성된 방향전환밸브(17)에 의해 상기 응축기(20)를 통과하지 않고 압력센서(27)를 통한 일정한 압력 이상에서, 바로 팽창밸브(25)를 통해 증발기(10)로 순환될 수 있도록 한 것이다.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 히터유닛(50)에 있어서, 블로워 모터를 작동시켜 상기 고온 고압의 냉매에 의해 응축수가 제거된 증발기(10)를 통과하는 따뜻한 공기에 의해 운전자가 불쾌감을 유발하지 않도록 하기 위하여 이러한 응축수 제거시에는 별도로 작동하는 탈취도어(55) 및 차량 외부로 상기와 같은 따뜻한 공기가 공기 배출홀(60)을 통해 배출할 수 있도록 한 것이다.

상기 히터유닛(50)에 대하여 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 그 히터유닛(50) 내의 증발기(10) 및 히터(70) 사이에 탈취모드 상태에서 작동 가능한 탈취도어(55)가 장착되는 바, 상기 탈취도어(55)는 탈취모드 상태에서, 히터유닛(50)의 작동시 증발기(10) 표면의 응축수를 제거한 따뜻한 공기가 디프로스트 덕트, 벤트 덕트, 풋 덕트를 통해 차내로 토출되지 않도록 차단 가능한 구조로 형성되어 있다.

또한, 상기 탈취도어(55)에 의해 히터유닛(50)의 일측하우징 벽면에 수집된 공기가 배출 가능하도록 공기 배출홀(60)을 형성하여 이를 통해 차량 외부로 배출되도록 되어 있다.

이하, 상기와 같은 에어컨 시스템 및 히터유닛의 구성에 있어서, 탈취모드 작동상태에서의 제어로직에 의한 상기 구성의 제어흐름을 도 4의 플로우 차트를 통해 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탈취모드는 다음의 3가지 조건에 부합할 경우에 작동하게 되는 바, 1. 탈취모드 스위치를 작동시킨 경우, 2. 장시간 에어컨 작동후 에어컨을 오프시킨 경우, 3. 에어컨 시스템을 작동한 후, 냄새센서를 통해 악취를 감지할 경우와 같은 조건에서 구현 가능하게 된다.

이때, 종래의 에어컨 시스템에서의 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 구비된 방향전환밸브(17)에 의해 상기 압축기(15)에서의 고온 고압의 냉매가 상기 응축기(20)로 보내지지 않고, 바로 팽창밸브(25)를 거쳐 증발기(10)로 보내지게 된다.

그런데, 이때 상기 증발기(10)로 토출되는 고온 고압의 냉매가 일정 압력(18kg/cm²) 이상으로 도달할 경우, 즉 증발기(10)의 표면 온도가 65℃ 이상으로 유지될 경우, 압력센서(27)는 이를 감지하여 상기 압축기(15)의 작동을 정지시킬 수 있도록 되어 있다.

이는 냉매인 R-134a의 18kg/cm²의 압력에서 그 물성치가 64도로서, 압력센서(27)를 통해 일정한 압력을 지속적으로 유지시킴으로써, 증발기(10)의 표면 온도가 일정한 온도로 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 히터유닛(50) 내의 탈취도어(55)가 작동하게 되고, 증발기(10) 표면의 응축수를 제거한 따뜻한 공기가 디프로스트 덕트, 벤트 덕트, 풋 덕트를 통해 차내로 토출되지 않고, 히터유닛(50)의 하우징 벽면에 형성된 공기 배출홀(60)을 통해 차량 외부로 배출되도록 되어 있다.

이때, 상기 공기의 유동은 블로워 모터를 구동시켜 유동 가능하도록 되어 있으며, 그 블로워모터의 구동 시간은 3분 이상을 경과하여야 된다.

이는 어느 정도의 일정한 시간 동안, 즉 증발기(10) 표면의 응축수를 완전히 제거할 수 있는 충분한 시간 동안 작동하도록 하기 위함이다.

상기와 같은 시간이 경과한 후에는 블로워 모터를 정지시킨 다음, 탈취도어(55)를 원상태로 복귀시키는 동시에, 에어컨 시스템의 방향전환밸브(17) 또한 복귀되도록 한다.

따라서, 본 발명은 기존의 에어컨 시스템의 구조 변경을 최소화하면서 에어컨 시스템의 작동시에 발생할 수 있는 응축수를 완전히 제거함으로써, 덕트를 통해 자동차 실내로 유입되는 악취를 원천적으로 방지할 수 있는 새로운 에어컨 시스템인 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템 및 그 제어방법에 의하면 증발기를 거친 덕트 내의 응축수를 건조시켜 제거해줌으로써, 쾌적한 운전 환경을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 웰빙(well-being) 차원에서, 공기를 통해 유입되는 유해 물질의 살균이 가능한 효과가 있다.

Claims

삭제
탈취모드 작동시 압축기(15)에서 압축되는 고온 고압의 냉매가 응축기(20)를 통과하지 않고 바로 팽창밸브(25)를 통해 증발기(10)로 순환되어 상기 증발기(10) 표면의 응축수를 제거할 수 있도록 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 방향전환밸브(17) 및 증발기(10)의 표면온도를 일정 온도로 유지하기 위해 일정 압력을 유지시키는 압력센서(27)가 형성된 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템에 있어서,

상기 증발기(10)가 장착된 히터유닛(50)에는 탈취모드 상태에서 상기 히터유닛(50)의 작동시 증발기(10) 표면의 응축수를 제거한 따뜻한 공기가 디프로스트 덕트, 벤트 덕트, 풋 덕트를 통해 차내로 토출되지 않도록 차단하는 탈취도어(55)가 장착되는 동시에, 상기 탈취도어(55)에 의해 히터유닛(50)의 일측하우징 벽면에 수집된 공기가 배출 가능하도록 그 하우징 벽면에 공기 배출홀(60)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템.
자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템을 제어함에 있어서,

탈취모드 작동 시, 압축기(15) 및 응축기(20) 사이에 구비된 방향전환밸브(17)에 의해 응축기(20)로의 냉매 이동을 차단한 후, 압축기(15)를 작동시켜 고온 고압의 냉매가 바로 팽창밸브(25)를 거쳐 증발기(10)로 보내지게 되는 제1단계와;

상기 증발기(10)로 보내지는 냉매 압력값을 설정 기준 압력값과 비교하여 기준 압력값을 초과하면 압축기(15)를 정지시키는 반면, 설정 기준 압력값과 비교하여 기준 압력값 미만이면 초기상태로 복귀하는 제2단계와;

상기 제2단계에서, 압축기(15)가 정지할 경우, 히터유닛(50) 내의 탈취도어(55)를 작동시켜 실내로의 공기 토출을 차단하는 제3단계와;

상기 히터유닛(50) 내의 블로워 모터를 구동시켜 차량 외부로 수집된 공기를 공기 배출홀(60)을 통해 배출하는 제4단계와;

소정 시간이 경과한 후, 블로워 모터를 정지시킨 다음, 탈취도어(55) 및 방향전환밸브(17)를 원상태로 복귀시키는 제5단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 제어방법.
청구항 3에 있어서,

상기 탈취모드는 1. 탈취모드 스위치를 작동시킨 경우, 2. 장시간 에어컨 작동후 에어컨을 오프시킨 경우, 3. 에어컨 시스템을 작동한 후, 냄새센서를 통해 악 취를 감지할 경우와 같은 조건에 부합할 경우 구현 가능한 것을 특징으로 하는 자동차의 응축수제거용 에어컨 시스템의 제어방법.