KR101218891B1 - 결로방지 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

결로방지 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR101218891B1 KR1020100127142A KR20100127142A KR101218891B1 KR 101218891 B1 KR101218891 B1 KR 101218891B1 KR 1020100127142 A KR1020100127142 A KR 1020100127142A KR 20100127142 A KR20100127142 A KR 20100127142A KR 101218891 B1 KR101218891 B1 KR 101218891B1
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Abstract

본 발명은 결로방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 외부 온도(T1)를 측정하는 외기 온도 센서; 차량의 유리창 온도(T2)를 측정하는 유리창 온도 센서; 차량의 외부 습도를 측정하는 외기 습도 센서; 차량의 내부를 가열하는 히터; 및 상기 외기 온도 센서, 상기 유리창 온도 센서, 상기 외기 습도 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 상기 히터를 선택적으로 가동하는 제어부;를 포함하는 결로방지 장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 차량의 유리창에 외부 결로가 발생되는 조건이 성립되는 경우 발생된 외부 결로를 제거하거나 외부 결로가 발생되지 않도록 상태를 변경할 수 있기 때문에, 외부 결로 발생으로 인한 운전 사고를 예방할 수 있다.

Description

결로방지 장치 및 그 제어방법{Apparatus for preventing condensation and Controlling method using the same}
본 발명은 결로방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 유리창 외부에서 발생되는 외부 결로를 방지할 수 있는 결로방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
자동차의 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉, 난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다. 이러한 공조장치는 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
차량의 결로를 방지하는 시스템은 실내에 적용되어, 유리창 내부에 형성된 결로를 제거할 수 있다. 그러나 여름과 같은 더운 계절에는 차량 내부의 온도를 낮추기 위해서 에어컨을 가동하는 것이 일반적인데, 이때 차량 외부 습도가 높은 경우, 특히 일몰 이후에는 차량 유리창의 외부에 물방울이 맺히는 외부 결로 현상이 발생하게 된다.
외부 결로 현상은 여름철에 에어컨을 일정 시간 가동하게 되면 차량 유리창의 온도가 떨어지면서 외부의 수증기가 유리창의 외부에 응결되는 방식으로 발생된다. 이러한 외부 결로는 운전자의 시야를 확보하는 데에 어려움을 발생시킨다. 특히 운전자는 외부 결로를 내부에서 발생한 결로인지 외부에서 발생한 결로인지를 제대로 판단하지 못하고, 내부 결로라고 판단해서 내부 결로 제거를 위한 시스템을 구동하더라도 외부 결로가 제거되지 않는다. 그 결과 유리창의 결로를 제거하지 못해서 큰 사고가 발생할 수 있다는 위험이 있다.
또한 외부 결로를 제거하기 위해서 맑은 날에도 와이퍼를 구동해야 한다는 불편이 있다. 또한 와이퍼를 구동해서 외부 결로를 제거하더라도, 근본적인 외부 결로를 방지하는 것은 아니기 때문에, 지속적으로 와이퍼를 구동해야 한다는 불편이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 외부 결로를 방지할 수 있는 결로방지 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량의 외부 온도(T1)를 측정하는 외기 온도 센서; 차량의 유리창 온도(T2)를 측정하는 유리창 온도 센서; 차량의 외부 습도를 측정하는 외기 습도 센서; 차량의 내부를 가열하는 히터; 및 상기 외기 온도 센서, 상기 유리창 온도 센서, 상기 외기 습도 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 상기 히터를 선택적으로 가동하는 제어부;를 포함하는 결로방지 장치를 제공한다.
또한 상기 제어부는 외기의 실제 상대 습도(h2)가 결로가 형성되는 상대 습도(h1)보다 크면 히터를 가동할 수 있다.
그리고 차량의 내부 온도를 측정하는 실내 온도 센서 및 차량의 내부로 차가운 공기를 제공하는 에어컨을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 실내 온도 센서에 의해서 측정된 차량의 내부 온도(T3)가 기 설정된 실내 온도(T4)보다 크면 상기 에어컨을 가동하는 것이 가능하다.
물론 상기 히터는 유리창에 부착된 투명 열선으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은 외기 온도(T1)와 유리창 온도(T2)를 측정해서 온도차(T1-T2)를 산정하는 제1단계; 온도차에 의해서 결로가 발생되는 상대 습도(h1)와 실제 상대 습도(h2)의 크기를 비교하는 제2단계; 실제 상대 습도(h2)가 결로가 발생되는 상대 습도(h1)에 비해서 크면, 외부 결로가 발생될 우려가 있다고 판단하고 히터를 가동하는 제3단계;를 포함하는 결로방지 장치의 제어방법을 제공한다.
이때 차량의 실제 실내 온도(T3)가 설정된 실내 온도(T4)보다 크면 에어컨을 가동하는 제4단계;를 더 포함하는 것이 가능하다.
특히 결로가 발생되는 상대 습도(h1)은 수학식1을 통해서 산출될 수 있다.
[수학식 1]
y = -0.0000000851x
Figure 112012079666731-pat00007
+0.0000186375x
Figure 112012079666731-pat00008
-0.0020760265x
Figure 112012079666731-pat00009
+0.1426684724x
Figure 112012079666731-pat00010
-5.6909088336x + 99.7033956720
(단, x=T1-T2, y=h1)
본 발명에 따르면, 차량의 유리창에 외부 결로가 발생되는 조건이 성립되는 경우 발생된 외부 결로를 제거하거나 외부 결로가 발생되지 않도록 상태를 변경할 수 있기 때문에, 외부 결로 발생으로 인한 운전 사고를 예방할 수 있다.
즉 본 발명은 외부 결로가 생기지 않도록 차량의 유리창의 상태를 바꿀 수 있어, 와이퍼를 구동해서 이미 발생된 외부 결로를 제거하는 방식에 비해서 편리하다.
특히 외부 결로가 자주 발생되는 습도가 높은 여름철에 본 발명은 유용하다.
또한 본 발명에서는 여름철과 같이 더운 계절에 에어컨과 히터를 동시에 가동하여, 히터만을 가동하여 사용자에게 발생할 수 있는 불쾌감을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 블록도.
도 2는 결로가 발생되는 상대습도를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 제어 흐름도.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 블록도이다. 이하 도 1을 참조해서 설명한다.
본 발명에 따른 결로방지 장치는 외기 온도 센서(10), 차량의 유리창 온도 센서(12), 외기 습도 센서(20), 차량의 내부를 가열하는 히터(40) 및 차량 내부를 냉각하는 에어컨(50)을 포함한다.
또한 본 발명은 상기 외기 온도 센서(10), 상기 유리창 온도 센서(12), 상기 외기 습도 센서(20)에서 전송된 정보를 바탕으로 상기 히터(40)를 선택적으로 가동하는 제어부(30)를 포함한다.
상기 외기 온도 센서(10)는 차량의 외부 온도(T1)를 측정해서, 외부 온도(T1)을 상기 제어부(30)에 전송한다.
상기 유리창 온도 센서(12)는 차량의 유리창 온도(T2)를 측정해서, 유리창 온도(T2)를 상기 제어부(30)에 전송한다. 상기 유리창 온도 센서(12)는 유리창의 온도를 직접 측정하지 않고, 유리창에 인접한 특정 부분의 온도를 측정해서 상기 제어부(30)에 전달하는 것도 가능하다.
상기 외기 습도 센서(20)는 차량의 외부 습도를 측정해서, 실제 외부 습도에 해당되는 값을 상기 제어부(30)에 전송한다.
또한 본 발명은 실내 온도 센서(14)를 더 포함할 수 있는데, 상기 실내 온도 센서(14)는 차량의 내부 온도를 측정해서, 실제 차량의 실내 온도(T3)를 상기 제어부(30)에 전송한다.
상기 제어부(30)는 상기 히터(40) 및 상기 에어컨(50)을 가동한다. 특히 상기 제어부(30)는 상기 히터(40) 및 상기 에어컨(50)을 동시에 가동하는 것이 가능하다.
상기 제어부(30)는 외부 결로가 발생될 우려가 있다고 판단되면 상기 히터(40)를 가동하는 것이 바람직하다. 상기 제어부(30)는 외기의 실제 상대 습도(h2)가 결로가 형성되는 상대 습도(h1)보다 크면 히터(40)를 가동할 수 있다. 실제 상대 습도(h2)가 결로가 형성되는 상대 습도(h1)보다 크면, 공기 중에 수증기 량이 많아서 외부 결로가 발생하기 때문이다.
상기 제어부(30)는 상기 실내 온도 센서(14)에 의해서 측정된 차량의 내부 온도(T3)가 기 설정된 실내 온도(T4)보다 크면 상기 에어컨(50)을 가동할 수 있다. 여름철과 같은 더운 계절에 히터(40)를 가동하면, 차량의 실내에 있는 운전자는 물론 동승자에게 불쾌감을 유발할 수 있기 때문이다. 이때 기 설정된 실내 온도(T4)는 운전자에 의해서 설정된 실내 온도이거나 차량의 생산자에 의해서 설정된 초기 실내 설정 온도일 수 있다.
상기 제어부(30)는 상기 실내 온도 센서(14)에 의해서 측정된 차량의 실내 온도(T3)가 기 설정 실내 온도(T4)보다 높더라도, 외부 결로가 형성되는 조건이 유지되는 경우에는, 외부 결로를 방지하는 것이 우선적이기 때문에 상기 에어컨(50)과 상기 히터(40)를 동시에 가동하는 것이 바람직하다. 상기 에어컨(50)과 상기 히터(40)를 동시에 가동하면, 여름철과 같이 더운 계절에 차량의 운전자는 물론 동승자에게 발생할 수 있는 불쾌감을 줄일 수 있다.
상기 히터(40)는 차량의 유리창에 부착된 투명 열선일 수 있다. 투명 열선은 차량의 유리창의 하부 30% 정도에 설치될 수 있고, 열선에 전기를 가해서 유리창에 직접 열을 제공할 수 있다. 투명 열선은 차량의 유리창에 직접 접촉하기 때문에 차량의 실내에 적은 영향을 주는 반면에, 유리창의 온도를 용이하게 제어할 수 있다는 장점이 있다. 투명 열선은 전기에 의해서 작동되어 유리창에 열을 공급하고, 상기 에어컨(50)은 공조장치에 연결된 통풍구를 통해서 차가운 바람을 제공할 수 있다.
도 2는 결로가 발생되는 상대습도를 나타낸 그래프이다. 이하 도 2를 참조해서 설명한다.
도 2에서 세로축은 유리창과 주변공기의 온도차이를 의미하는데, 차량의 외기 온도(T1)과 차량의 유리창 온도(T2)의 차이와 동일하다. 외부 결로가 발생되는 조건에서는 차량의 외기 온도(T1)은 유리창의 온도(T2)보다 높기 때문에, 온도차(T1-T2)는 항상 양의 값을 갖는다.
도 2에서 가로축은 외부 결로가 발생되는 상대 습도를 표시한다.
도 2에서 세로축인 온도차(T1-T2)는 가로축인 상대 습도와 아래와 같은 수학식 1과 같은 수학적 관계를 갖는다.
[수학식 1]
y = -0.0000000851x
Figure 112012079666731-pat00011
+0.0000186375x
Figure 112012079666731-pat00012
-0.0020760265x
Figure 112012079666731-pat00013
+0.1426684724x
Figure 112012079666731-pat00014
-5.6909088336x + 99.7033956720
(단, x=T1-T2, y=h1)
도 2에 따르면 온도 차이가 정해지는 경우에, 외부 결로가 발생하는 상대 습도(h1)가 정해지게 된다. 결로가 발생하는 상대 습도(h1)은 도 2에 도시된 그래프의 가로축의 값 또는 가로축의 값보다 오른쪽에 위치한 큰 값이다.
예를 들어 온도차(T1-T2)가 18도에 달하는 경우에는 외부 결로가 발생되는 상대 습도는 대략 33%에 이른다. 실제 상대 습도(h2)가 33%보다 크면 차량의 유리창에 외부 결로가 발생된다.
도 2는 본 발명의 발명자가 실험에 의한 데이터에 의해서 산출한 것으로, 외부 결로을 보다 안전하게 방지하기 위해서, 도 2의 실제 그래프를 왼쪽으로 이동시켜 결로가 발생되는 상대 습도(h1)를 산출하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 제어 흐름도이다. 이하 도 3을 참조해서, 본 발명의 제어 흐름에 대해서 설명한다.
상기 외기 온도 센서(10)는 차량의 외기 온도(T1)을 측정한다(S12).
상기 유리창 온도 센서(12)는 차량의 유리창 온도(T2)를 측정한다(S14).
상기 제어부(30)는 상기 외기 온도(T1)과 상기 유리창 온도(T2)의 차이인 온도차(T1-T2)를 산정한다(S16).
그리고 상기 제어부(30)는 온도차(T1-T2)를 이용해서 산출된 상대 습도(h1)을 산출한다. 이때 산출된 상대 습도(h1)은 도 2에 제공된 그래프에서 산출된 값으로, 외부 결로가 발생되는 상대 습도를 의미한다.
상기 외기 습도 센서(20)로 차량의 외부의 습도를 측정한다. 이때 상기 제어부는 상기 외기 습도 센서(20)에 의해서 측정된 습도값을 이용해서 실제 상대 습도(h2)를 산출한다(S22). 이때 실제 상대 습도(h2)의 기준 온도는 차량의 외기 온도(T1)이다.
이어서 산출된 상대 습도(h1)과 실제 상대 습도(h2)의 값의 크기를 비교한다(S24).
산출된 상대 습도(h1)이 실제 상대 습도(h2) 보다 큰 경우에는 유리창에 외부 결로가 발생하지 않은 것으로 판단되기 때문에 별도의 행위가 이루어지지 않는다(S50).
반면에 산출된 상대 습도(h1)이 실제 상대 습도(h2) 보다 작은 경우에는 유리창에 외부 결로가 발생될 우려가 큰 것으로 판단한다. 외부 결로가 발생될 우려가 큰 것으로 판단되면, 상기 제어부(30)는 상기 히터(40)를 가동해서 유리창의 온도를 높인다(S40). 이때 상기 히터(40)가 더운 바람을 분사하는 통상적인 히터일 수 있다. 반면에 상기 히터(40)가 유리창에 부착된 투명 열선인 경우에는 상기 히터(40)에 전기를 제공하게 된다.
상기 실내 온도 센서(14)에 의해서는 실내 온도(T3)를 측정한다. 그리고 운전자 등에 의해서 설정된 설정 실내 온도(T4)와 크기를 비교한다(S60). 외부 결로가 발생될 우려가 있는 지 여부를 판단하는 S24단계와 실내 온도(T3)와 설정 실내 온도(T4)를 비교햐는 S60단계는 동시에 수행되는 것이 가능하다.
이때 실내 온도(T3)가 설정 실내 온도(T4)보다 큰 경우에는 차량의 실내가 설정 실내 온도(T4)보다 높으면, 상기 에어컨(50)을 가동한다(S62). 차량의 내부에 있는 운전자와 승객은 차량 내부가 설정 실내 온도(T4) 보다 높으면 더위를 느껴, 불쾌감을 느낄 수 있기 때문이다. 이 경우에는 상기 히터(40)와 상기 에어컨(50)이 동시에 가동될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
10: 외기 온도 센서 12: 유리창 온도 센서
20: 외기 습도 센서 30: 제어부
40: 히터 50: 에어컨

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 차량의 외부 온도(T1)를 측정하는 외기 온도 센서;
    차량의 유리창 온도(T2)를 측정하는 유리창 온도 센서;
    차량의 외부 습도를 측정하는 외기 습도 센서;
    차량의 내부를 가열하는 히터; 및
    상기 외기 온도 센서, 상기 유리창 온도 센서, 상기 외기 습도 센서에서 전송된 정보를 바탕으로 상기 히터를 선택적으로 가동하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 외기의 실제 상대 습도(h2)가 결로가 형성되는 상대 습도(h1)보다 크면 히터를 가동하고,
    결로가 발생되는 상대 습도(h1)은 수학식1을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 결로방지 장치.
    [수학식 1]
    y = -0.0000000851x
    Figure 112012079666731-pat00015
    +0.0000186375x
    Figure 112012079666731-pat00016
    -0.0020760265x
    Figure 112012079666731-pat00017
    +0.1426684724x
    Figure 112012079666731-pat00018
    -5.6909088336x + 99.7033956720
    (단, x=T1-T2, y=h1)
  3. 제2항에 있어서,
    차량의 내부 온도를 측정하는 실내 온도 센서 및 차량의 내부로 차가운 공기를 제공하는 에어컨을 더 포함하는 결로방지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 실내 온도 센서에 의해서 측정된 차량의 내부 온도(T3)가 기 설정된 실내 온도(T4)보다 크면 상기 에어컨을 가동하는 것을 특징으로 하는 결로방지 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 히터는 유리창에 부착된 투명 열선인 것을 특징으로 하는 결로방지 장치.
  6. 외기 온도(T1)와 유리창 온도(T2)를 측정해서 온도차(T1-T2)를 산정하는 제1단계;
    온도차에 의해서 결로가 발생되는 상대 습도(h1)와 실제 상대 습도(h2)의 크기를 비교하는 제2단계;
    실제 상대 습도(h2)가 결로가 발생되는 상대 습도(h1)에 비해서 크면, 외부 결로가 발생될 우려가 있다고 판단하고 히터를 가동하는 제3단계;를 포함하며,
    결로가 발생되는 상대 습도(h1)은 수학식1을 통해서 산출되는 것을 특징으로 하는 결로방지 장치의 제어방법.
    [수학식 1]
    y = -0.0000000851x
    Figure 112012079666731-pat00019
    +0.0000186375x
    Figure 112012079666731-pat00020
    -0.0020760265x
    Figure 112012079666731-pat00021
    +0.1426684724x
    Figure 112012079666731-pat00022
    -5.6909088336x + 99.7033956720
    (단, x=T1-T2, y=h1)
  7. 제6항에 있어서,
    차량의 실제 실내 온도(T3)가 설정된 실내 온도(T4)보다 크면 에어컨을 가동하는 제4단계;를 더 포함하는 결로방지 장치의 제어방법.
  8. 삭제
KR1020100127142A 2010-12-13 2010-12-13 결로방지 장치 및 그 제어방법 KR101218891B1 (ko)

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