KR100778573B1 - 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템에 관한 것으로, 차량에 장착되어 외기 온도 및 내기 온도를 측정하는 내외기 온도 센서; 상기 차실 내부에 설치되어 내부 습도를 측정하는 습도 센서; 및 상기 내외기 온도 센서 및 습도 센서의 감지 결과와 상기 차량에 해당하는 습공기 선도를 비교하여 그 값에 따라 에어 컨디셔너의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 차량에 맞는 습공기 선도를 이용해 창문에 발생한 습기를 제거할 필요가 있으면 에어 컨디셔너를 작동하고 습기가 제거되면 에어 컨디셔너의 구동을 중단함으로써 자동으로 창문에 발생한 습기를 제거할 수 있다.
차량, 습공기 선도, 자동 습기 제거 시스템, 내외기 온도 센서, 습도 센서, 에어 컨디셔너, 제어부

Description

습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템{System for an auto removal humidity using psychrometric chart}
도 1은 종래의 습도 제어 방식에 따른 습도 제어 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 자동 습기 제거 시스템의 구성 요소를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 습도 센서가 장착된 차실 내부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 에어 컨디셔너에 의해 습기가 제거되는 모습을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 습공기 선도를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 자동 습기 제거 시스템의 구동 순서를 도시한 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 자동 습기 제거 시스템 110 : 내외기 온도 센서
120 : 습도 센서 130 : 제어부
140 : 에어 컨디셔너
본 발명은 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 습공기 선도에 따라 에어 컨디셔너를 작동하여 창문 습기를 자동으로 제거하는 자동 습기 제거 시스템에 관한 것이다.
차량의 운행 중에 에어 컨디셔너나 히터를 작동시켜 차량의 내외부 온도차가 커진 상태에서 차실의 습도가 높아지게 되면 차량의 윈드 글래스나 사이드 윈도우 등에 습기가 발생하게 된다.
그러나 종래에는 별도의 습도 제어 시스템 없이 창문에 습기가 발생하면 운전자가 에어 컨디셔너를 작동시키거나 창문을 열어 수동으로 환기시켜 이를 해결하는 경우가 대부분이었다.
이를 해결하기 위하여 최근에는 차량에 습도 센서와 디포그(Defog) 로직을 적용한 디포그 시스템을 갖추는 경우가 많아졌으나, 습도에 둔감하거나 예민하게 작동하여 고객 불만을 초래하는 경우가 있다.
첨부된 도 1은 종래의 습도 제어 방식에 따른 습도 제어 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 습도 센서를 장착하여 외기 온도와 습도 센서값에 의해 Fog(창문에 습기가 맺혀 안개처럼 보이므로 이하에서는 창문에 맺히는 습기를 Fog라고 서술하며, '습기'와 혼용하여 사용하기로 함) 제어 구간에 도달하면 에어 컨디셔너(A/C)를 제어하여 디포그 기능을 작동한다.
그러나 이러한 종래의 디포그 시스템은 외기 온도와 실내 온도의 상관관계를 고려하지 않고 외기 온도와 습도 센서 값만을 사용해 디포그 시스템을 제어하므로 한계가 있다.
또한, 봄 가을이나 초겨울 등에는 외기 온도가 5~15℃이고 실내 온도가 25~30℃ 정도 되면 상대 습도가 70%Rh가 넘는 경우가 많다. 그러나 도 1에 도시된 바와 같이 이 구간이 제어 로직상 에어 컨디셔너의 미작동 구간이므로 에어 컨디셔너가 작동되지 않아 Fog가 제거되지 않는 불편함이 있다.
한편, 이러한 디포그 시스템이 둔감하게 작동하면 Fog 때문에 시야가 방해를 받는 수준에 이르더라도 능동적으로 습기를 제거하지 못하는 문제가 있다.
만약 이러한 디포그 시스템이 민감하게 작동하면 Fog가 발생하지 않았는데도 에어 컨디셔너가 작동되어 연비가 불리해짐은 물론 소비자의 불만을 초래하기도 한다.
본 발명의 목적은 차량에 맞는 습공기 선도를 이용해 창문에 맺히는 습기를 자동으로 제거함으로써 별도의 습기 제거 장치나 로직이 없이도 효율적으로 창문 습기를 제거할 수 있는 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량에 장착되어 외기 온도 및 내기 온도를 측정하는 내외기 온도 센서; 상기 차실 내부에 설치되어 내부 습도를 측정하는 습도 센서; 및 상기 내외기 온도 센서 및 습도 센서의 감지 결과와 상기 차량에 해당하는 습공기 선도를 비교하여 그 값에 따라 에어 컨디셔너의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템을 제공한다.
상기 제어부는 상기 습공기 선도에서 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 포그 확률선 값보다 크거나 같은 상부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너를 작동하고, 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 포그 확률선 값보다 작은 하부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너의 구동을 정지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 하부 영역의 3~5% 이내에 해당하는 경우 상기 에어 컨디셔너의 구동 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 SUV 차량을 본 발명의 일 실시 예로 하고, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 자동 습기 제거 시스템의 구성 요소를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 습도 센서가 장착된 차실 내부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 에어 컨디셔너에 의해 습기가 제거되는 모습을 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 습공기 선도를 도시한 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동 습기 제거 시스템의 구동 순서를 도시한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 습기 제거 시스템(100)은 차량에 장착되어 차량 외부의 온도와 차실 내부의 온도를 측정하는 내외기 온도 센 서(110)와, 차실 내부에 설치되어 내부 습도를 측정하는 습도 센서(120)와, 내외기 온도 센서(110) 및 습도 센서(120)의 감지 결과를 바탕으로 에어 컨디셔너(140)를 구동하는 제어부(130)와, 습기를 직접적으로 제거하는 역할을 하는 에어 컨디셔너(140)를 포함하여 구성된다.
내외기 온도 센서(110)는 차량의 외기 온도 및 내기 온도를 모두 측정할 수 있도록 후방 윈드 실드 글래스 등에 설치되나, 차량의 외부와 차실 내부에 각각 온도 센서가 설치되어도 무방하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 습도 센서(120)는 인스트루먼트 패널과 글러브 박스의 사이 등에 설치되나 차실 내의 보편적인 습도 계측이 용이하다면 차실의 루프 패널측 등에 설치되어도 무방하다.
도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 내외기 온도 센서(110)에서 차량의 외기 온도 및 내기 온도를 측정한 값과 습도 센서(120)에서 차실 내부의 습도를 측정한 값을 바탕으로 에어 컨디셔너(140)를 구동한다.
즉, 제어부(130)는 내외기 온도차와 상대 습도를 계산해 도 5에 도시된 습공기 선도의 포그 확률선(Fog Probability, FP선)과 비교하여 에어 컨디셔너(140)를 구동하거나 정지시킨다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 습기 제거 시스템의 구동 원리 및 순서를 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 습공기 선도는 각각의 차종을 대상으로 미리 실험에 의해 정해질 수 있으며, 본 발명에서는 SUV(Sports Utility Vehicle) 차종을 대상으로 실 험해 얻은 그래프를 사용하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가로축은 차량의 차실 내외의 온도차를 나타내고 세로축은 상대 습도를 나타낸다.
내외기 온도 센서(110) 및 습도 센서(120)에 의해 감지된 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도의 교차값이 포그 확률선보다 크거나 같은 상부 영역에 해당하면 제어부(130)는 포그가 발생할 확률이 높은 것으로 판단한다. 이에 에어 컨디셔너(140)를 작동해 차량의 차량의 프런트/리어 윈드 실드 글래스나 사이드 윈도우 등에 발생하는 포그를 제거한다.
내외기 온도 센서(110) 및 습도 센서(120)에 의해 감지된 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도의 교차값이 포그 확률선보다 작은 하부 영역에 해당하면 제어부(130)는 포그가 발생할 확률이 낮은 것으로 판단한다. 이에 에어 컨디셔너(140)의 작동을 중지한다.
단, 잦은 에어 컨디셔너(140)의 온/오프를 피하기 위해 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도의 교차값이 포그 확률선 하부 영역의 3~5% 이내인 경우에는 에어 컨디셔너(140)의 작동을 유지한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 원리에 의해 차량의 프런트/리어 윈드 실드 글래스나 사이드 윈도우 등에 발생하는 포그(습기)를 제거할 수 있다.
본 발명의 자동 습기 제거 시스템(100)이 구동되는 제어 순서를 살펴보면, 먼저 내외기 온도 센서(110)에서 외기 온도 및 내기 온도를 감지한다(S100). 또한, 습도 센서(120)에 의해 차실 내부의 습도가 감지(S200)되는데 이러한 과정은 순서 에 상관없이 진행되며 습도 추이에 따라 지속적으로 진행된다.
차량의 내외기 온도 및 차실 내부의 습도가 감지되면 제어부(130)에서는 이를 바탕으로 내외기의 온도차 및 상대 습도를 계산하여 습공기 선도와 비교하게 된다(S300).
그 후 제어부(130)는 내외기 온도차와 상대 습도의 교차값이 포그 확률선의 상부 영역에 해당하는지 판단(S400)하여 내외기 온도차와 상대 습도의 교차값이 포그 확률선의 상부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너(140)를 작동(S500)시켜 습기를 제거한다.
내외기 온도차와 상대 습도의 교차값이 포그 확률선의 상부 영역에 해당하지 않으면 제어부(130)는 내외기 온도차와 상대 습도의 교차값이 포그 확률선의 하부 영역에 해당하는지를 판단(S410)하고, 하부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너(140)의 작동을 중지한다(S430). 단, 내외기 온도차와 상대 습도의 교차값이 포그 확률선 하부 영역의 3~5% 이내인 경우는 제외된다.
이러한 제어 과정은 습도 추이에 따라 반복적으로 시행되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템은 차량에 맞는 습공기 선도를 이용해 창문에 발생한 습기를 제거할 필요가 있으면 에어 컨디셔너를 작동하고 습기가 제거되면 에어 컨디셔너의 구동을 중단함으로써 자동으로 창문에 발생한 습기를 제거할 수 있다. 따라서 별도의 복잡한 습기 제거 장치나 로직 없이도 창문 습기를 효과적으로 제거할 수 있으며, 소비자의 불만을 최소화함으로써 상품성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량에 장착되어 외기 온도 및 내기 온도를 측정하는 내외기 온도 센서(110);
    상기 차실 내부에 설치되어 내부 습도를 측정하는 습도 센서(120); 및
    상기 내외기 온도 센서(110) 및 습도 센서(120)의 감지 결과와 상기 차량에 해당하는 습공기 선도를 비교하여 그 값에 따라 에어 컨디셔너(140)의 구동을 제어하는 제어부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(130)는 상기 습공기 선도에서 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 포그 확률선(Fog Probability) 값보다 크거나 같은 상부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너(140)를 작동하고, 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 포그 확률선 값보다 작은 하부 영역에 해당하면 에어 컨디셔너(140)의 구동을 정지하는 것을 특징으로 하는 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(130)는 상기 차량의 내기 온도 및 외기 온도의 차이값과 상대 습도값의 교차값이 상기 하부 영역의 3~5% 이내에 해당하는 경우 상기 에어 컨디셔너(140)의 구동 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 습공기 선도를 이용한 자동 습기 제거 시스템.
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