KR101289647B1 - 에어 필터 교환 시기 알림 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에 관한 것으로써, 더욱상세하게는, 에어필터로 유입되는 공기의 오염도,공기유입시간,공기유입풍량 값을 인자로 하여 상기 에어필터에 누적되는 먼지 공급량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 에어필터 교환시기임을 알려주도록 함으로써, 최적 시기에 에어 필터의 교환이 가능하여 차실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있고 아울러 불필요한 에어필터 조기교체에 따른 비용낭비를 방지함은 물론 에어필터 교체 지연에 따른 차실내 공기 오염등의 문제도 방지할 수 있는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 입구측에 형성된 내,외기유입구를 내,외기모드에 따라 선택적으로 개폐할 수 있도록 내부에 내,외기전환도어(11)가 설치됨과 아울러 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 공기를 공조케이스(15)측으로 송풍할 수 있도록 블로어(12)가 설치된 송풍유니트(10)와, 상기 블로어(12)의 상류와 하류 중 적어도 한곳에 설치되는 에어필터(14)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에서 상기 에어필터의 교환시기를 알려주는 시스템에 있어서, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 오염도를 제공하는 오염도 제공수단(110)과, 상기 에어필터(14)측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하는 공기유입시간 산출수단(120)과, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 풍량을 산출하는 공기유입풍량 산출수단(130)과, 상기 에어필터(14)의 교환시기를 알려주는 표시수단(150)과, 상기 오염도 제공수단(110)과 공기유입시간 산출수단(120) 및 공기유입풍량 산출수단(130)에서 각각 제공된 값을 인자로 하여 상기 에어필터(14)측으로의 먼지 공급량 또는 먼지 누적량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터(14)의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 상기 표시수단(150)을 통해 에어필터(14)의 교환시기를 알려주도록 해주는 제어부(140)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
공조장치, 에어 필터, 교환 시기, 먼지 공급량, 먼지 누적량

Description

에어 필터 교환 시기 알림 시스템{DEVICE FOR INDICATING EXCHANGE TIME OF AIR FILTER}
도 1 은 일반적인 에어 필터가 장착된 공조장치를 나타내는 개략도.
도 2 는 종래의 에어 필터 교환 시기 검출 장치의 블록도.
도 3 은 종래의 에어 필터 교환 시기 검출 방법을 나타내는 흐름도.
도 4 는 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템의 블록도.
도 5 는 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에서 에어필터의 효율을 설명하기 위한 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에서 산출식에 의한 에어필터 먼지 누적량과 실제 에어필터에 쌓인 먼지 누적량을 비교한 그래프,
도 7 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 방법에서 외기모드일 때를 설명하는 흐름도.
도 8 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 방법에서 내기모드일 때를 설명하는 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
*10 : 송풍유니트 11 : 내,외기전환도어
12 : 블로어 13 : 블로어 모터
14 : 에어필터 15 : 공조케이스
18 : 증발기 20 : 온도조절도어
22 : 히터코어 24 : 모드도어
26 : 벤트 28 : 제어 유니트
30 : 조작 유니트
110 : 공기오염도 제공수단 120 : 공기유입시간 산출수단
130 : 공기유입풍량 산출수단 140: 제어부
150 : 표시수단
본 발명은 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에 관한 것으로써, 더욱상세하게는, 에어필터로 유입되는 공기의 오염도,공기유입시간,공기유입풍량 값을 인자로 하여 상기 에어필터에 누적되는 먼지 공급량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 에어필터 교환시기임을 알려주도록 함으로써, 최적 시기에 에어 필터의 교환이 가능하여 차실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있고 아울러 불필요한 에어필터 조기교체에 따른 비용낭비를 방지함은 물론 에어필터 교체 지연에 따른 차실내 공기 오염등의 문제도 방지할 수 있는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 실내/외 공기를 도입하여 이 공기를 가열 또는 냉각하여 차량의 실내로 송풍함으로써 차량 실내를 냉방하거나 난방하는 장치로써, 도 1 에 도시한 바와 같이, 입구측에 형성된 내,외기유입구를 내,외기모드에 따라 선택적으로 개폐할 수 있도록 내부에 내,외기전환도어(10)가 설치됨과 아울러 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 공기를 공조케이스측으로 송풍할 수 있도록 블로어가 모터에 의해 구동하도록 설치된 송풍유니트와, 상기 공조케이스의 내부에 일정간격을 두고 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어의 사이에 설치되어 상기 히터코어를 통과하는 공기량을 조절하는 온도조절도어와, 상기 공조케이스의 출구측에 형성되어 차실내와 연통하는 다수의 벤트들을 개폐하는 모드도어와, 상기 블로어의 상류측에 설치되는 에어필터로 이루어진다.
따라서, 사용자가 공조장치를 제어하기 위해 소정의 조작 유니트(30)를 조작하게 되면, 제어 유니트(28)에서 상기 내,외기전환도어(10)의 위치를 조절하여 내,외기모드를 선택하거나, 상기 블로어의 모터를 제어하여 풍량을 조절하거나, 상기 온도조절도어(20) 및 모드도어(24)의 위치를 조절하거나 온도 및 다양한 공조모드를 수행하게 된다.
즉, 내기모드시에는 상기 내외기전환도어(23)가 내기유입구(21)를 개방하고 외기유입구(22)는 밀폐하게 되며, 이때 상기 블로어의 작동으로 상기 내기유입구(21)를 통해 유입된 내기는 에어필터를 통과하여 상기 공조케이스(40)의 내부로 송풍된 후, 상기 온도조절도어 및 모드도어에 의해 상기 히터코어를 선택적으로 거치면서 각 벤트로 유도되어 차실내로 토출된다.
또한, 외기모드시에는 반대로 상기 내외기전환도어(23)가 내기유입구(21)를 밀폐하고 외기유입구(22)는 개방하게 되며, 이때 상기 블로어의 작동으로 상기 외기유입구(22)를 통해 유입된 외기는 에어필터를 통과하여 상기 공조케이스의 내부로 송풍된 후, 상기 온도조절도어 및 모드도어에 의해 상기 히터코어를 선택적으로 거치면서 각 벤트로 유도되어 차실내로 토출된다.
그러나, 공조장치에 설치된 에어 필터(16)는 상기 내,외기유입구를 통해 유입되는 공기를 정화시키기 위해 공기 중의 먼지를 거르게 되는데, 장기간 사용할 경우 먼지가 누적되어 에어 필터(16)를 통과하는 공기 저항이 급격히 상승됨은 물론 공기를 오염시키는 결과를 초래하기 때문에 적절한 시기에 교환하여야 한다.
이처럼 에어필터를 적절한 시기에 교환하기 위한 종래기술로써 한국 특허 공개번호 제10-1996-0023728호에는 에어 필터 교환 시기 검출 장치가 제안되어 있으며, 이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 에어 필터 교환 시기 검출 장치는 차량의 실내공기 또는 실외공기를 송풍하는 송풍 유니트와, 상기 송풍 유니트의 토출구와 접속되는 증발기 유니트와 상기 증발기 유니트의 입구측에 설치된 필터수단을 구비하여 된 필터가 장착된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 송풍 유니트의 블로어 모터를 구동시키는 블로어 모터 구동 수단(46)과, 상기 송풍 유니트가 외부 공기 또는 실내 공기를 선택하여 흡입할 수 있도록 마련된 흡입 공기 선택 수단의 구동 수단(48)과, 상기 필터 수단의 교환 시기를 알려주는 표시 수단(40) 또는 경고 수단(42)과, 상기 흡입 공기 선택 수단의 구동 수단(48) 및 상기 블로어 모터 구동 수단(46)의 구동 시간을 카운트하여 상기 필터 수단의 교환 시기를 상기 경고 수단으로 경고하도록 해주는 제어 수단(44)을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 에어 필터 교환 시기 검출 방법은 차량의 실내공기 또는 실외공기를 송풍하는 송풍 유니트와, 상기 송풍 유니트의 토출구와 접속되는 증발기 유니트와 상기 증발기 유니트의 입구측에 설치된 필터수단을 구비하여 된 필터가 장착된 차량용 공조장치의 에어 필터 교환 시기 검출 방법에 있어서, 상기 송풍 유니트의 구동 시간 및 상기 실외 공기를 유입하는 시간을 각각 누적 카운트하는 단계(S10), 상기 누적 카운트된 송풍 유니트 구동 시간과 미리 설정된 상기 송풍 유니트 구동에 의한 적정 에어 필터 교환 주기를 비교하거나, 상기 누적 카운트된 실외 공기 유입 시간과 미리 설정된 실외 공기 유입에 의한 적정 에어 필터 교환 주기를 비교하여 상기 두 누적 카운트된 시간이 각각의 상기 설정된 주기를 넘었는가를 판정하는 단계(S20), 상기 두 판정 중 먼저 교환 주기를 넘은 것으로 판정되는 시간에 필터 교환 표시를 해주거나 경고음을 울려주는 단계(S30)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 종래기술은 흡입 공기 선택 수단의 구동 수단(외기모드 유지시간)과 블로어 모터 구동 수단(송풍시간)만을 필터교환주기와 비교하여 에어필터의 교환시기를 검출하는 기술이고, 또 다른 종래기술로써, 한국 특허 공개번호 제10-1996-0004754호는 블로어 모터 속도 및 부하 감지, 모터 과부하를 감지하여 에어필터 교환시기를 감지하도록 하고 있다.
그러나, 상기 종래기술들은, 상기 에어필터에 실제 쌓이는 먼지량과 무관하게 교환시기를 통보하게 되므로 정확한 에어필터의 교환이 힘들게 된다. 즉, 운전 지역에 따른 오염도 차이 및 송풍기 모터 자체의 열화에 의한 과부하등의 외란에 의해 에어필터 교환시기의 정확도가 떨어지게 되므로, 불필요한 에어필터 조기 교체에 따른 비용 낭비 및 에어필터 교체 지연에 따른 차실내 공기오염등의 문제가 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 에어필터로 유입되는 공기의 오염도,공기유입시간,공기유입풍량 값을 인자로 하여 상기 에어필터에 누적되는 먼지 공급량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 에어필터 교환시기임을 알려주도록 함으로써, 최적 시기에 에어 필터의 교환이 가능하여 차실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있고 아울러 불필요한 에어필터 조기교체에 따른 비용낭비를 방지함은 물론 에어필터 교체 지연에 따른 차실내 공기 오염등의 문제도 방지할 수 있는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구측에 형성된 내,외기유입구를 내,외기모드에 따라 선택적으로 개폐할 수 있도록 내부에 내,외기전환도어가 설치됨과 아울러 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 공기를 공조케이스측으로 송풍할 수 있도록 블로어가 설치된 송풍유니트와, 상기 블로어의 상류와 하류 중 적어도 한곳에 설치되는 에어필터를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에서 상기 에어필터의 교환시기를 알려주는 시스템에 있어서, 상기 에어필터측으로 유입되는 공기의 오염도를 제공하는 오염도 제공수단과, 상기 에어필터측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하는 공기유입시간 산출수단과, 상기 에어필터측으로 유입되는 공기의 풍량을 산출하는 공기유입풍량 산출수단과, 상기 에어필터의 교환시기를 알려주는 표시수단과, 상기 오염도 제공수단과 공기유입시간 산출수단 및 공기유입풍량 산출수단에서 각각 제공된 값을 인자로 하여 상기 에어필터측으로의 먼지 공급량 또는 먼지 누적량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 상기 표시수단을 통해 에어필터의 교환시기를 알려주도록 해주는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 입구측에 형성된 내,외기유입구를 내,외기모드에 따라 선택적으로 개폐할 수 있도록 내부에 내,외기전환도어가 설치됨과 아울러 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 공기를 공조케이스측으로 송풍할 수 있도록 블로어가 설치된 송풍유니트와, 상기 블로어의 상류와 하류 중 적어도 한곳에 설치되는 에어필터를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에서 상기 에어필터의 교환시기를 알려주는 방법에 있어서, 차량의 시동이 걸리고 공조장치가 작동하게 되면, 내기 모드인지 아니면 외기 모드인지를 판별하는 단계와; 상기 판별 결과, 내기 모드이면 상기 블로어를 작동시킨 후 최초 내기 모드 상태인지 아니면 최초 내기 모드 상태가 아닌지를 판별하고, 외기 모드이면 블로어가 온 상태인지 아니면 오프 상태인지를 판별하는 단계와; 상기 판별 결과, 내기 모드에서 최초 내기 모드 상태, 최초 내기 모드가 아닌 상태, 외기 모드에서 블로어 온 상태, 블로어 오프 상태로 구분하여 다음식, 먼지 공급량(n+1)=오염도×공기유입시간×공기유입풍량, 먼지 누적량(n+1)=먼지 공급 량(n+1)×필터 효율에 의해 에어 필터로 공급되는 먼지 공급량(n+1) 및 에어 필터에 누적되는 먼지 누적량(n+1)을 산출하는 단계와; 상기에서 산출된 먼지 누적량(n+1)을 적용하여 다음식, 총 먼지 누적량(n+1)=총 먼지 누적량(n)+먼지 누적량(n+1)에 의해 에어 필터에 누적된 총 먼지 누적량(n+1)을 산출하는 단계와; 상기에서 산출된 총 먼지 누적량(n+1)이 기준치를 초과하게 되면 에어 필터의 교환 시기를 알리는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 종래와 동일한 구성에 대해서는 종래도면을 참조하여 설명한다.
도 4 는 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템의 블록도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에서 에어필터의 효율을 설명하기 위한 도면이며, 도 6 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에서 산출식에 의한 에어필터 먼지 누적량과 실제 에어필터에 쌓인 먼지 누적량을 비교한 그래프이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템은, 공기오염도 제공수단(110), 공기유입시간 산출수단(120), 공기유입풍량 산출수단(130), 제어부(140), 표시수단(150)으로 이루어진다.
먼저, 상기 공기오염도 제공수단(110)은, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 오염도를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 공기 오염도는 공기의 일정체적(㎥)당 함유된 먼지 중량(㎍)을 나타내며, 이러한 상기 공기오염도를 얻기 위한 방법으로는, 차량이 운행 중인 지역의 연평균 대기 오염도(㎍/㎥)를 적용하여 공기오염도를 얻을수 있으며, 이러한 연평균 대기 오염도 데이터는 메모리에 미리 저장된다. 따라서, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 오염도를 얻고자 할 경우에는 상기 메모리에 저장된 오염도 데이터를 불러오면 된다.
한편, 상기 공기오염도를 얻기 위한 다른 방법으로는, 운전자가 오염도의 등급을 설정하여 직접 입력하는 방법을 통해서 얻을 수도 있고, 또는 상기 에어필터(14)의 상류측에 공기오염도를 측정할 수 있는 센서를 설치하여 공기오염도를 얻을 수도 있다.
그리고, 상기 공기유입시간 산출수단(120)은, 상기 에어필터(14)측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하는 것이다.
즉, 공기가 상기 에어필터(14)측으로 유입되기 시작하는 시점부터 시간을 카운트하여 산출하게 되며, 산출하는 방법으로는, 상기 블로어(12)의 작동시간을 타이머 등으로 카운트하여 공기가 유입되는 시간을 산출할 수 있으며, 만일 상기 블로어(12)가 오프상태이고 상기 공조장치가 외기모드일 경우에는 외기모드 상태에서 블로어(12) 오프상태로 주행한 시간을 카운트하여 공기가 유입되는 시간을 산출할 수 있다.
여기서, 상기 에어필터(14)측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하기 위해 상기 블로어(12)의 작동시간을 카운트하는 이유는, 상기 블로어(12)가 작동할 경우 상기 에어필터(14)측으로 공기의 유입이 시작되고 이때 상기 블로어(12)의 작동시 간을 계속 카운트하게 되면 공기가 유입되는 전체시간을 알 수 있기 때문이다.
또한, 상기 에어필터(14)측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하기 위해 외기모드 상태에서 블로어(12) 오프상태로 주행한 시간을 카운트하는 이유는, 상기 블로어(12)가 오프상태이더라도 외기모드로 주행하게 되면 차량의 주행에 따른 주행풍이 상기 외기유입구를 통해 상기 에어필터(14)로 유입되고 이때 외기모드에서 블로어(12) 오프상태로 주행한 시간을 계속 카운트하게 되면 공기가 유입되는 전체시간을 알 수 있기 때문이다.
그리고, 상기 공기유입풍량 산출수단(130)은, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 풍량을 산출하는 것이다.
상기 공기의 유입풍량을 산출하는 방법으로는, 상기 블로어(12)가 온 상태일 경우 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하여 공기의 유입풍량을 산출하고, 블로어(12)가 오프 상태이고 공조장치가 외기모드일 경우 차량의 주행풍에 의한 풍량을 적용하여 공기의 유입풍량을 산출할 수 있다.
이때, 상기 블로어(12)의 입구측 풍량은 상기 블로어(12)의 단수와, 상기 모드도어(24) 및 온도조절도어(20)의 위치에 따라 변하기 때문에 상기 블로어(12)의 단수에 따른 풍량 데이터와 상기 모드도어(24) 및 온도조절도어(20)의 위치에 따른 풍량 데이터를 메모리에 미리 저장한 상태에서, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 유입풍량을 산출하고자 할 경우에는 상기 메모리에 저장된 풍량 데이터를 불러오면 된다.
또한, 상기 주행풍에 의한 풍량은 차량 속도에 따라 공기유입속도 및 풍량이 변하기 때문에 이처럼 차량 속도에 따른 주행풍의 풍량 데이터를 메모리에 미리 저장한 상태에서, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 풍량을 산출하고자 할 경우에는 상기 메모리에 저장된 풍량 데이터를 불러오면 된다. 아울러 외기모드에서 블로어(12) 오프 상태일 경우에는 환기조건에서 대표되는 풍량 70㎥/Hr(CMH)을 주행풍에 의한 풍량 고정값으로 사용할 수도 있다.
한편, 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 풍량을 얻기위해 상기 블로어(12)의 입구측 풍량 데이터와 주행풍에 의한 풍량 데이터가 미리 저장되어 있는 메모리에서 불러올 수도 있지만, 풍량을 구하는 산출식으로 연산하여 공기의 유입풍량을 얻을 수도 있다.
그리고, 상기 제어부(140)는, 상기 오염도 제공수단(110)과, 공기유입시간 산출수단(120) 및 공기유입풍량 산출수단(130)에서 각각 제공된 값(오염도,공기유입시간,공기유입풍량)을 인자로 하여 상기 에어필터(14)측으로의 먼지 공급량 또는 먼지 누적량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터(14)의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 상기 표시수단(150)을 통해 에어필터(14)의 교환시기를 알려주는 것이다.
상기 표시수단(150)은, 상기 제어부(140)에서 산출된 총 먼지 누적량이 기준치를 초과하여 제어부(140)가 제어신호를 출력하게 되면 상기 에어필터(14)의 교환시기를 운전자에게 알려주게 된다. 알려주는 방법으로는 소리나 영상으로 운전자에게 알려줄 수 있다.
그리고, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 오염도 제공수단(110), 공기유입 시간 산출수단(120), 공기유입풍량 산출수단(130)을 통해 각각 상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 오염도, 공기유입시간, 공기유입풍량을 구할 수 있으며, 이때 상기 오염도, 공기유입시간, 공기유입풍량은 상기 공조장치의 외기모드 또는 내기모드에 따라 다르게 적용된다.
먼저, 외기모드시, 상기 블로어(12)가 온 상태인 경우에는, 외기유입에 따른 먼저 공급량을 산출하기 위해, 상기 오염도는 대기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것이 바람직하고,
상기 블로어(12)가 오프 상태인 경우에는, 주행풍 유입에 따른 먼지 공급량을 산출하기 위해, 상기 오염도는 대기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 외기모드에서 블로어(12) 오프상태로 주행한 시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 주행풍에 의한 풍량을 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 내기모드시, 상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드 상태인 경우에는, 차실내 공기 오염도를 대기 오염도로 추정하여 먼지 공급량을 산출하기 위해, 상기 오염도는 대기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것이 바람직하고,
상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드가 아닌 상태인 경우에는, 상기 에어필터(14) 통과 먼지량으로 오염도를 추정하여 먼지 공급량을 산출하기 위해, 상기 오염도는 차량 실내 체적에 대한 에어필터(14) 통과 먼지량을 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 최초 내기모드 상태의 뜻은, 차량 시동을 걸고 공조장치 및 블로어(12)를 작동한 이후에 처음으로 내기모드 상태가 된 경우를 뜻하며, 상기 최초 내기모드가 아닌 상태의 뜻은, 차량 시동을 걸고 공조장치 및 블로어(12)를 작동한 이후에 내기모드 상태가 처음(최초)가 아니고 여러번 내기모드 상태가 된 경우를 뜻한다.
한편, 내기모드시, 상기 블로어(12)가 오프 상태인 경우에는 먼지 공급량이 "0"이 된다.
그리고, 상기 먼지 공급량(n+1)과, 먼지 누적량(n+1) 및 총 먼지 누적량(n+1)은 각각 다음식,
먼지 공급량(n+1)(㎍)=오염도(㎍/㎥)×공기유입시간(hr)×공기유입풍량(㎥/hr) [식1]
먼지 누적량(n+1)=먼지 공급량(n+1)×필터 효율 [식2]
총 먼지 누적량(n+1)=총 먼지 누적량(n)+먼지 누적량(n+1) [식3]
에 의해 산출할 수 있다. 여기서, 상기 먼지 누적량(n+1)은 다음식, 먼지 누적량(n+1)=먼지 누적량(n)+먼지 공급량(n+1)으로 산출할 수도 있다.
그리고, 내기모드시, 상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드가 아닌 상태인 경우에는, 상기 에어필터(14) 통과 먼지량으로 오염도를 추정하기 때문에 상 기 오염도는 다음식,
Figure 112007002078132-pat00001
[식4] 를 적용하는 것이 바람직하며, 이러한 경우를 제외하고는 모두 대기오염도를 공기오염도로 적용하면 된다.
또한, 도 5와 같이, 상기 에어필터(14)의 효율은,
Figure 112007002078132-pat00002
[식5] 이며, 이때 먼지 통과량(차실내 유입)은, 다음식, 먼지 공급량-먼지 누적량으로 구할 수 있다. 아울러, 공기유입풍량이 변할경우 에어필터(14)의 먼지 제거 효율도 변하므로 각 풍량에 따른 에어필터(14) 효율의 변화 상관식을 도출하고, 이렇게 도출된 상관식을 이용하여 공기유입풍량에 따른 에어필터(14) 효율을 산출/적용할 수 있다. 한편, 상기 에어필터(14) 효율은 먼지 공급량에 대한 평균 효율을 대표 효율로 선정하여 적용할 수도 있다.
그리고, 도 6은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 시스템에서 산출식에 의한 에어필터(14) 먼지 누적량과, 실제 에어필터(14)에 쌓인 먼지 누적량을 비교한 그래프로써, 가로축은 측정시간을 나타내는데, A는 필터 교체직후(먼지누적량=0)이고, K는 필터 교환시기(먼지누적량=교체시기 기준치)를 나타낸다. 아울러, 세로축은 먼지 누적량을 나타내는데, 0.0은 필터 교체직후 먼지 누적량이고, 1.0은 필터 교환시기 알림 기준치를 나타낸다.
상기 그래프는, 실제 에어필터(14)에 누적된 먼지량을 측정한 데이터(△)와, 본원 발명에 의해 산출된 먼지 누적량 데이터(*)와의 매칭도를 나타낸 것으로써, 실제 먼지 누적량을 비슷하게 예측하고 있는 것을 볼 수 있다. 이때 실측 중량선(점선)과 계산 중량선(실선)간의 간격을 보정할 경우 실제 먼지 누적량을 정확하게 예측할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 방법에서 외기모드일 때를 설명하는 흐름도이고, 도 8 은 본 발명에 따른 에어 필터 교환 시기 알림 방법에서 내기모드일 때를 설명하는 흐름도로써, 앞서 설명한 에어 필터 교환 시기 알림 시스템과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 7을 참조하여 외기모드일 때의 흐름도를 설명하면, 차량의 시동이 걸리고 공조장치가 작동하게 되면, 내기 모드인지 아니면 외기 모드인지를 판별한다(S110,S120,S130).
상기 판별 결과, 외기 모드이면 상기 블로어(12)가 온 상태인지 아니면 오프 상태인지를 판별한다(S140).
상기 판별 결과, 상기 블로어(12) 온 상태 및 블로어(12) 오프 상태로 구분하고 각각 상기 [식1]과 [식2]을 적용하여 상기 에어 필터(14)에 공급되는 먼지 공급량(n+1) 및 에어 필터(14)에 누적되는 먼지 누적량(n+1)을 산출한다(S160)(S170).
이때, 상기 블로어(12) 온 상태인 경우에는, 오염도는 대기 오염도, 공기유입시간은 블로어(12) 작동 시간, 공기유입풍량은 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하여 상기 에어필터(14)에 누적되는 먼지 공급량(n+1) 및 먼지 누적량(n+1)을 산출한다.
또한, 상기 블로어(12) 오프 상태인 경우에는, 오염도는 대기 오염도, 공기유입시간은 외기모드에서 블로어(12) 오프 상태로 주행한 시간, 공기유입풍량은 차량의 주행풍에 의한 풍량을 적용하여 상기 에어필터(14)에 누적되는 먼지 공급량(n+1) 및 먼지 누적량(n+1)을 산출한다.
아울러, 상기 에어필터(14)의 효율은, 상기 [식5]로 산출한다. 또한, 상기 블로어(12)의 단수나 온도조절도어(20) 및 모드도어(24)의 위치에 따라 공기유입풍량이 변할경우 에어필터(14)의 먼지 제거 효율도 변하므로 각 풍량에 따른 에어필터(14) 효율의 변화 상관식을 도출하고, 이렇게 도출된 상관식을 이용하여 공기유입풍량에 따른 에어필터(14) 효율을 산출/적용할 수 있다. 이때, 상기 에어필터(14) 효율은 먼지 공급량에 대한 평균 효율을 대표 효율로 선정하여 적용할 수도 있다.
한편, 상기 먼지 누적량(n+1)은 상기 [식2]로 산출할 수도 있지만 다음식, 먼지 누적량(n+1)=먼지 누적량(n)+먼지 공급량(n+1)으로도 산출할 수 있다.
계속해서, 상기 에어필터(14)에 누적된 총 먼지 누적량(n+1)은 상기 [식3]을 적용하여 산출한다(S190).
마지막으로, 상기에서 산출된 총 먼지 누적량(n+1)이 미리 설정된 기준치를 초과하게 되면 상기 에어필터(14)의 교환시기를 외부로 알리고, 그렇지 않으면 상기 S130 단계인 내,외기 판별단계로 귀환한다(S200,S210).
다음으로, 도 8을 참조하여 내기모드일 때의 흐름도를 설명하면, 차량의 시동이 걸리고 공조장치가 작동하게 되면, 내기 모드인지 아니면 외기 모드인지를 판별한다(S110,S120,S130).
상기 판별 결과, 내기 모드이면 상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드 상인지 아니면 최초 내기모드가 아닌 상태인지를 판별한다(S150).
상기 판별 결과, 상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드 상태 및 최초 내기모드가 아닌 상태로 구분하고 각각 상기 [식1]과 [식2]를 적용하여 상기 에어 필터(14)에 공급되는 먼지 공급량(n+1) 및 에어 필터(14)에 누적되는 먼지 누적량(n+1)을 산출한다(S170)(S180).
이때, 상기 최초 내기모드 상태인 경우에는, 오염도는 대기 오염도, 공기유입시간은 블로어(12) 작동 시간, 공기유입풍량은 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하여 상기 에어필터(14)에 누적되는 먼지 공급량(n+1) 및 먼지 누적량(n+1)을 산출한다.
또한, 상기 최초 내기모드가 아닌 상태인 경우에는, 오염도는 상기 [식4], 공기유입시간은 블로어(12) 작동 시간, 공기유입풍량은 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하여 상기 에어필터(14)에 누적되는 먼지 공급량(n+1) 및 먼지 누적량(n+1)을 산출한다.
아울러, 상기 에어필터(14) 효율은, 상기 [식5]로 산출한다. 또한, 상기 블로어(12)의 단수나 온도조절도어(20) 및 모드도어(24)의 위치에 따라 공기유입풍량이 변할경우 에어필터(14)의 먼지 제거 효율도 변하므로 각 풍량에 따른 에어필터(14) 효율의 변화 상관식을 도출하고, 이렇게 도출된 상관식을 이용하여 공기유입풍량에 따른 에어필터(14) 효율을 산출/적용할 수 있다. 이때, 상기 에어필터(14) 효율은 먼지 공급량에 대한 평균 효율을 대표 효율로 선정하여 적용할 수도 있다.
한편, 상기 먼지 누적량(n+1)은 상기 [식2]로 산출할 수도 있지만 다음식, 먼지 누적량(n+1)=먼지 누적량(n)+먼지 공급량(n+1)으로도 산출할 수 있다.
계속해서, 상기 에어필터(14)에 누적된 총 먼지 누적량(n+1)은 상기 [식3]을 적용하여 산출한다(S190).
마지막으로, 상기에서 산출된 총 먼지 누적량(n+1)이 미리 설정된 기준치를 초과하게 되면 상기 에어필터(14)의 교환시기를 외부로 알리고, 그렇지 않으면 상기 S130 단계인 내,외기 판별단계로 귀환한다(S200,S210).
상기한 본 발명에 따르면, 상기 에어필터로 유입되는 공기의 오염도,공기유입시간,공기유입풍량 값을 인자로 하여 상기 에어필터측으로의 먼지 공급량 또는 먼지 누적량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 에어필터 교환시기임을 알려주도록 함으로써, 최적 시기에 에어 필터의 교환이 가능하여 차실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있고 아울러 불필요한 에어 필터 조기교체에 따른 비용낭비를 방지함은 물론 에어필터 교체 지연에 따른 차실내 공기 오염등의 문제도 방지할 수 있다.

Claims (15)

  1. 입구측에 형성된 내,외기유입구를 내,외기모드에 따라 선택적으로 개폐할 수 있도록 내부에 내,외기전환도어(11)가 설치됨과 아울러 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 공기를 공조케이스(15)측으로 송풍할 수 있도록 블로어(12)가 설치된 송풍유니트(10)와, 상기 블로어(12)의 상류와 하류 중 적어도 한곳에 설치되는 에어필터(14)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에서 상기 에어필터의 교환시기를 알려주는 시스템에 있어서,
    상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 오염도를 제공하는 오염도 제공수단(110)과,
    상기 에어필터(14)측으로 공기가 유입되는 시간을 산출하는 공기유입시간 산출수단(120)과,
    상기 에어필터(14)측으로 유입되는 공기의 풍량을 산출하는 공기유입풍량 산출수단(130)과,
    상기 에어필터(14)의 교환시기를 알려주는 표시수단(150)과,
    상기 오염도 제공수단(110)과 공기유입시간 산출수단(120) 및 공기유입풍량 산출수단(130)에서 각각 제공된 값을 인자로 하여 상기 에어필터(14)측으로의 먼지 공급량 또는 먼지 누적량을 산출하여 적산한 후, 적산한 에어필터(14)의 총 먼지 누적량이 기준치를 초과할 경우 상기 표시수단(150)을 통해 에어필터(14)의 교환시기를 알려주도록 해주는 제어부(140)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외기모드시,
    상기 블로어(12)가 온 상태인 경우, 상기 오염도는 대기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    외기모드시,
    상기 블로어(12)가 오프 상태인 경우, 상기 오염도는 대기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 외기모드에서 블로어(12) 오프상태로 주행한 시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 주행풍에 의한 풍량을 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    내기모드시,
    상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드 상태인 경우, 상기 오염도는 대 기 오염도를 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    내기모드시,
    상기 블로어(12) 온 상태에서 최초 내기모드가 아닌 상태인 경우, 상기 오염도는 차량 실내 체적에 대한 에어필터(14) 통과 먼지량을 적용하고, 상기 공기유입시간은 상기 블로어(12)의 작동시간을 적용하며, 상기 공기유입풍량은 상기 블로어(12)의 입구측 풍량을 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 먼지 공급량(n+1)과, 먼지 누적량(n+1) 및 총 먼지 누적량(n+1)은 각각 다음식,
    먼지 공급량(n+1)=오염도×공기유입시간×공기유입풍량
    먼지 누적량(n+1)=먼지 공급량(n+1)×필터 효율
    총 먼지 누적량(n+1)=총 먼지 누적량(n)+먼지 누적량(n+1)
    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 오염도는 다음식,
    Figure 112007002078132-pat00003
    를 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 대기 오염도는 차량이 운행 중인 지역의 연평균 대기 오염도를 적용하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 교환 시기 알림 시스템.
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