KR101380706B1 - 차량용 방향 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 방향 공조장치에 관한 것으로서, 카트리지의 방향제 사용시간의 경과에 따라 하우징의 제2개구부 개방면적을 가변시켜줌으로써, 균일한 방향제의 발향 감도를 유지시키도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은, 흡입된 공기를 냉각 또는 가열하여 차실내로 공급하는 공조장치와, 방향제가 내장된 카트리지를 하우징 내부에 회전가능하게 설치하여 상기 공기에 방향제를 선택적으로 공급하는 방향제 공급장치를 포함한 차량용 방향 공조장치에 있어서, 상기 카트리지(16)에는 제1개구부(15)를 형성함과 아울러 상기 하우징(12)에는 상기 카트리지(16)와의 상대회전에 의해 상기 제1개구부(15)와 선택적으로 중첩되는 제2개구부(13)를 형성하여 상기 카트리지(16)에 내장된 방향제(18)를 하우징(12) 외부의 공기와 선택적으로 연통시키고, 방향공조 모드 진입시 상기 카트리지(16)와 하우징(12)을 상대회전시켜 제1, 2개구부(15)(13)가 중첩되도록 함과 아울러, 제1, 2개구부(15)(13)가 중첩된 방향공조 운전시간을 누적 산출하여 산출된 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)의 크기에 따라 상기 제1, 2개구부(15)(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 가변시키도록 상기 카트리지(16)와 하우징(12)의 위치를 조절하는 제어부(20)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 방향 공조장치{AROMA DISPENSER FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 방향 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카트리지의 방향제 사용시간의 경과에 따라 하우징의 제2개구부 개방면적을 가변시켜줌으로써, 균일한 방향제의 발향 감도를 유지시키도록 하는 차량용 방향 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는, 송풍기 유니트(Blower Unit)에 의해 차량의 실내로 유입된 외기를 냉매가 흐르는 증발기 유니트(Evaporator Unit) 또는 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어 유니트(Heater Core Unit)로 선택적으로 통과시켜 열 교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 디프로스트벤트(Defrost Vent), 페이스벤트(Face Vent) 및 플로어벤트(Floor Vent)를 통하여 냉기 또는 온기를 실내의 여러 방향으로 분배함으로써, 냉방 또는 난방을 한다.

차량주행시 차량 실내의 냉방 또는 난방을 위해 공조장치를 가동하면, 도로에서 발생된 먼지나 매연가스 등 각종 유해물질이 외기와 함께 섞여 차량 실내로 유입된다.

또한, 습한 날에 공조장치를 가동하면, 공조덕트에 서식하는 곰팡이 등 세균성 이물질에 의하여 악취가 발생하여, 탑승자에게 불쾌감을 유발시키는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 공조장치의 일측에 차량 실내의 공기를 정화하는 방향제 공급장치가 장착되고 있다.

그런데, 종래의 방향제 공급장치는, 사용시간에 따라 방향제의 발향 감도가 상이하여, 사용자에게 불쾌감을 유발하는 문제점이 있다.

즉, 방향제를 최초로 사용할 경우에는 방향제의 량이 많기 때문에 발향 감도가 높으나, 사용시간이 경과하면 방향제의 소모량만큼 휘발되는 방향제의 량이 감소하기 때문에, 방향제의 발향감도가 달라진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 카트리지의 방향제 사용시간의 경과에 따라 하우징의 제2개구부 개방면적을 가변시켜줌으로써, 균일한 방향제의 발향 감도를 유지시키도록 하는 차량용 공조장치의 방향공조 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡입된 공기를 냉각 또는 가열하여 차실내로 공급하는 공조장치와, 방향제가 내장된 카트리지를 하우징 내부에 회전가능하게 설치하여 상기 공기에 방향제를 선택적으로 공급하는 방향제 공급장치를 포함한 차량용 방향 공조장치에 있어서, 상기 카트리지에는 제1개구부를 형성함과 아울러 상기 하우징에는 상기 카트리지와의 상대회전에 의해 상기 제1개구부와 선택적으로 중첩되는 제2개구부를 형성하여 상기 카트리지에 내장된 방향제를 하우징 외부의 공기와 선택적으로 연통시키고, 방향공조 모드 진입시 상기 카트리지와 하우징을 상대회전시켜 제1, 2개구부가 중첩되도록 함과 아울러, 제1, 2개구부가 중첩된 방향공조 운전시간을 누적 산출하여 산출된 상기 방향공조 누적운전시간의 크기에 따라 상기 제1, 2개구부의 중첩된 개방면적 설정값을 가변시키도록 상기 카트리지와 하우징의 위치를 조절하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 제어부는, 상기 방향공조 누적운전시간의 크기에 비례하도록 제1, 2개구부의 중첩된 개방면적 설정값을 증가시키도록 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 제어부는, 상기 방향공조 누적운전시간이 기준값을 초과하면 상기 제1, 2개구부의 중첩된 개방면적 설정값을 증가시키도록 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 제2개구부는, 상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 카트리지 내부로 공기가 유입되도록 하는 흡기구와, 상기 흡기구를 통해 유입되어 방향제를 함유한 공기를 상기 하우징 외부로 토출하도록 하는 토출구를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 제어부는, 상기 방향제 공급장치가 교체 또는 탈거되면 상기 방향공조 누적운전시간을 초기화하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 카트리지의 방향제 사용시간에 따라 하우징의 제2개구부 개방면적을 가변시킴으로써, 균일한 방향제의 발향 감도를 유지시키도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 방향제 공급장치의 설치상태 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 방향제 공급장치의 측 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 방향공조 누적운전시간과 개방면적 설정값 그래프.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 방향공조 누적운전시간의 기준시간에 따라 제1 및 제2개구부 사이의 개방면적 설정값이 가변되는 상태를 도시한 측 단면도로서,
4a는 20%, 4b는 40%, 4c는 60%, 4d는 80%, 4e는 100%인 경우를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 방향공조의 제어과정을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 방향공조 누적운전시간과 개방면적 설정값 그래프.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

<제1실시 예>

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방향제 공급장치(10)는, 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 일측에 구비된 액츄에이터(14)와, 상기 액츄에이터(14)의 일측에 고정되어 회전하는 카트리지(16), 및 상기 카트리지(16)의 내측에 구비된 방향제(18)를 포함한다.

또한, 상기 방향제 공급장치(10)에는, 상기 방향제 공급장치(10)의 방향공조 운전시간을 산출하여 산출된 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)의 크기에 따라 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)와 상기 하우징(12)의 제2개구부(13)가 상호 중첩되는 개방면적 설정값(a)을 조절하도록 상기 엑츄에이터(14)에 제어신호를 전송하는 제어부(20)를 포함한다.

상기 하우징(12)의 일측에는, 제2개구부(13)가 구비된다. 상기 제2개구부(13)는, 공조장치(1)의 송풍기 유니트를 통해 강제 송풍된 외기가 진입되는 흡기구가 일측에 구비되고, 타측에 상기 방향제(18)가 토출되어 발향되도록 하는 토출구를 포함한다.

상기 엑츄에이터(14)는, 제어부(20)의 제어 신호에 따라 회전각도를 달리하도록 상기 카트리지(16)에 회전력을 제공한다.

상기 카트리지(16)는, 일측에 제1개구부(15)가 구비되어, 상기 액츄에이터(14)에서 전달된 회전력에 의해 정, 역회전하면서, 상기 하우징(12)의 제2개구부(13)를 개폐시킴으로써, 상기 제2개구부(13)의 흡기구를 통해 유입된 외기와 함께 방향제(18)가 상기 제2개구부(13)의 토출구를 통해 공조장치(1)로 진입된다.

상기 방향제(18)는, 상기 카트리지(16)의 내측에 구비된다. 물론, 상기 방향제(18)는 교체 가능하게 구비된다.

상기 제어부(20)는, 상기 방향제 공급장치(10)의 운전시간에 따라 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)와, 하우징(12)의 제2개구부(13) 사이의 개방면적 설정값(a)을 조절하여 균일한 방향제 감도를 유지하도록 상기 엑츄에이터(14)의 회전각도를 제어한다.

상기와 같이 구성된 방향제 공급장치의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 방향제(18)를 카트리지(16)에 삽입한다.

이어서, 상기 카트리지(16)의 일단이 엑츄에이터(14)에 고정되도록 상기 카트리지(16)를 하우징(12)의 내측에 삽입한다. 이 경우, 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)는 상기 하우징(12)의 제2개구부(13)를 개방하지 않는 위치에 구비된다.

이후, 방향공조의 가동신호가 제어부(20)로 전송되면, 상기 제어부(20)는 상기 엑츄에이터(14)에 제어신호를 전송한다.

또한, 상기 엑츄에이터(14)는 회전력을 발생시켜 상기 카트리지(16)를 일정각도 회전시킨다. 이에 따라, 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)는 상기 하우징(12)의 제2개구부(13)와 중첩됨에 따라 상기 제2개구부(13)를 개방시킨다.

이에 따라, 상기 하우징(12)의 제2개구부(13)의 흡기구를 통해 공조장치(1)의 송풍유니트에서 발생한 공기가 흡기되고 타측의 제2개구부(13)의 토출구로 토출되면서, 상기 카트리지(16)에 구비된 방향제(18)가 발향된다.

한편, 상기 방향공조 운전시간의 크기에 따라 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)와 하우징(12)의 제2개구부(13)의 개방면적 설정값(a)을 가변시킨다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 방향제 공급장치(10)는, 방향공조 운전시간이 증가함에 따라 누적되는 누적운전시간(Tacc)에 따라 상기 제어부(20)의 제어신호에 의해 상기 제1 및 제2개구부(15)(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 증가시킴으로써, 방향제의 균일한 발향감도를 유지시키도록 한다.

<제2실시 예>

제1실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2실시 예에 따른 방향제 공급장치(10)는, 흡기구와 토출구를 포함하는 제2개구부(13)가 구비된 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 일측에 구비되고 회전력을 발생하는 엑츄에이터(14)와, 상기 하우징(12)의 내측에 구비되고 상기 엑츄에이터(14)에서 발생한 회전력으로 일정각도 회전하며 일측에 제1개구부(15)가 구비된 카트리지(16)와, 상기 카트리지(16)의 내측에 구비되고 상기 제1 및 제2개구부(15)(13)가 상호 중첩에 의해 개방될 때 발향되는 방향제(18), 및 방향공조 가동신호가 입력되면 이에 따라 상기 엑츄에이터(14)에 제어신호를 전송하여, 상기 하우징(12)에 대하여 카트리지(16)가 상대회전됨에 따라 상기 제1 및 제2개구부(15)(13)가 상호 중첩되도록 제어하는 제어부(20)를 포함한다.

또한, 제어부(20)는, 방향공조 가동신호가 전송되면 상기 방향공조 운전시간을 누적 산출하여 산출된 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)에 따라 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)와 하우징(12)의 제2개구부(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 가변시키도록 제어한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)는, 상기 카트리지(16)의 제1개구부(15)와 하우징(12)의 제2개구부(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)이 20%일 경우에는 누적운전시간(Tacc)의 T1 기준시간 동안 유지하고, T1 기준시간을 초과하면, 상기 개방면적 설정값(a)을 40%로 증가시키며 누적운전시간(Tacc)의 T2 기준시간 동안 유지하고, 이를 다시 초과하면, 상기 개방면적 설정값(a)을 다음 개방면적 설정값(a)으로 증가시키고 이에 따른 기준시간 동안 유지하도록 제어한다.

또한, 개방면적 설정값(a)의 변위량(20, 40, 60, 80, 100%)에 따라 상기 누적운전시간(Tacc)의 기준시간 값(T1, T2, T3, T4, T5)은, 상기 개방면적 설정값(a)의 변위량에 따라서 방향제의 균일한 발향감도를 느낄 수 있도록 유지하는 시간이다.

상기와 같이 구성된 차량용 방향 공조장치에 따른 방향공조 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 방향공조가 가동인지 판단하는 단계이다(S1).

이는, 탑승자가 차량의 방향공조를 위해 방향제 공급장치의 가동을 선택하였는지를 판별하는 것으로, 차량 내에 구비된 컨트롤부의 신호에 의해 판별된다.

상기 방향공조가 가동되는 상태이면, 제어부에 저장된 방향제 공급장치의 개방면적 설정값과 동일하게 하우징의 제2개구부를 개방하는 단계이다(S2).

이는, 상기 제어부(20)에 저장된 방향제 공급장치의 개방면적 설정값(a)과 동일하게, 상기 제어부(20)에서 엑츄에이터(14)로 제어신호를 전송하여 하우징(12)에 대해 카트리지(16)가 상대회전에 의해 제1 및 제2개구부(15)(13)가 중첩된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 방향제 공급장치의 운전시간의 누적운전시간(Tacc)에 따라 개방면적 설정값(a)이 순차적으로 증가된다.

가령, 상기 개방면적 설정값(a)을 5단계로 구분하여 20%씩 증가되도록 구성한 것이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 개방면적 설정값(a)은, 방향제(18)가 충만된 상태이므로, 제1 및 제2개구부(15)(13)의 중첩면적이 20%이다.

또한, 도 4b 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 누적운전시간(Tacc)에 따라 방향제가 소모되므로, 균일한 방향제 감도를 유지하기 위해 개방면적 설정값(a)의 변위량을 증가시킨다. 즉, 개방면적 설정값(a)은 20%씩 증가하는 제2 내지 제5 개방면적 설정값은 순차적으로 40, 60, 80, 100%이다.

상기 제어부에 저장된 방향제 공급장치의 개방면적 설정값과 동일하게 하우징 제2개구부가 개방되면, 개방된 개방면적 설정값의 개방시간을 계수하는 단계이다(S3).

이는, 제어부(20)에 저장된 전 방향공조 운전의 최종 개방면적 설정값(a)과 동일하게 하우징(12)의 제2개구부(13)와 카트리지(16)의 제1개구부(15)의 중첩된 개방면적 설정값(a)이 일치하면, 제어부(20)는, 개방시간을 계수하여 방향공조 운전시간의 누적운전시간(Tacc)을 산출한다.

상기 제어부의 계수된 누적운전시간과 현재 개방면적 설정값의 기준시간과 일치하는지를 판단하는 단계이다(S4).

이는, 도 6에 도시된 바와 같이, 개방면적 설정값(a)은 개방면적의 크기에 따라 제1 내지 제5개방면적 설정값(a)이 정해져 있고, 또한 단계별 개방면적 설정값(a) 각각에는 개방시간의 기준시간이 정해져 있으므로, 제어부(20)의 계수시간이 단계별 개방면적 설정값(a)에 설정된 누전운전시간(Tacc)의 기준시간과 일치하는지 판단한다.

즉, 개방면적이 20%인 제1개방면적 설정값(a)은 T1의 누적운전시간(Tacc) 기준시간, 40%의 제2개방면적 설정값(a)은 T2의 누적운전시간(Tacc) 기준시간, 60%의 제3개방면적 설정값(a)은 T3의 누전운전시간(Tacc) 기준시간, 80%의 제4개방면적 설정값(a)은 T4의 누적운전시간(Tacc) 기준시간, 100%의 제5개방면적 설정값(a)은 T5의 누적운전시간(Tacc) 기준시간이 정해져 있다.

이에 따라, 제어부(20)에서 계수하는 시간이, 현재 방향공조를 통해 개방된 개방면적 설정값(a)에 해당하는 누적운전시간(Tacc)의 기준시간과 일치하는지 판단한다.

상기 제어부에서 계수하는 계수시간과 개방된 개방면적 설정값에 해당하는 누적운전시간의 기준시간과 일치하면, 상기 개방된 개방면적 설정값이 개방면적 설정값의 최종 개방면적 설정값과 일치하는지 판단하는 단계이다(S5).

이는, 상기 제어부(20)에서 계수한 계수시간이, 개방된 개방면적 설정값(a)에 정해진 누적운전시간(Tacc)의 기준시간 값과 일치하면, 상기 개방된 개방면적 설정값(a)이 최종 개방면적 설정값(a)인지 판단한다.

즉, 제어부(20)에서 계수하여 누적운전시간(Tacc)의 기준시간 값과 일치하는 개방면적 설정값(a)이 개방면적 100%의 제5개방면적 설정값(a)인지를 판단한다.

만약, 제5개방면적 설정값(a)이라면, 더 이상의 개방면적을 가변시킬 수 없으므로, 방향공조 가동을 중지한다.

상기 개방된 개방면적 설정값이 최종 개방면적 설정값이 아니라면, 다음 단계에 해당하는 개방면적 설정값을 제어부에 저장하는 단계이다(S6).

이는, 제어부(20)를 통해 개방면적 설정값(a)에 해당하는 누적운전시간(Tacc)의 기준시간에 대한 계수를 완료하면, 다음 단계의 개방면적 설정값(a)을 상기 제어부(20)에 저장한다.

가령, 현재 개방된 개방면적 설정값(a)이 20%의 제1개방면적 설정값(a)이 였다면, 상기 제어부(20)는, 40%에 해당하는 개방면적 설정값(a)을 저장하는 것이다.

또한, 상기 제어부(20)에 다음 단계의 개방면적 설정값(a)의 저장이 완료되면, 제어부에 저장된 방향제 공급장치의 개방면적 설정값과 동일하게 하우징의 제2개구부를 개방하는 단계(S2)가 실행됨에 따라, 방향공조의 가동이 순환된다.

이상에서 설명한 것은 차량용 방향 공조장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경 실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

10: 방향제 공급장치 12: 하우징(Housing)
13: 제2개구부 14: 엑츄에이터(Actuator)
15: 제1개구부 16: 카트리지(Cartridge)
18: 방향제 20: 제어부

Claims (5)

1. 흡입된 공기를 냉각 또는 가열하여 차실내로 공급하는 공조장치와, 방향제가 내장된 카트리지를 하우징 내부에 회전가능하게 설치하여 상기 공기에 방향제를 선택적으로 공급하는 방향제 공급장치를 포함한 차량용 방향 공조장치에 있어서,
   상기 카트리지(16)에는 제1개구부(15)를 형성함과 아울러 상기 하우징(12)에는 상기 카트리지(16)와의 상대회전에 의해 상기 제1개구부(15)와 선택적으로 중첩되는 제2개구부(13)를 형성하여 상기 카트리지(16)에 내장된 방향제(18)를 하우징(12) 외부의 공기와 선택적으로 연통시키고,
   방향공조 모드 진입시 상기 카트리지(16)와 하우징(12)을 상대회전시켜 제1, 2개구부(15)(13)가 중첩되도록 함과 아울러, 제1, 2개구부(15)(13)가 중첩된 방향공조 운전시간을 누적 산출하여 산출된 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)의 크기에 따라 상기 제1, 2개구부(15)(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 가변시키도록 상기 카트리지(16)와 하우징(12)의 위치를 조절하는 제어부(20)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 방향 공조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(20)는, 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)의 크기에 비례하도록 제1, 2개구부(15)(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 증가시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 방향 공조장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(20)는, 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)이 기준값을 초과하면 상기 제1, 2개구부(15)(13)의 중첩된 개방면적 설정값(a)을 증가시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 방향 공조장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2개구부(13)는, 상기 하우징(12)의 일측에 형성되어 상기 카트리지(16) 내부로 공기가 유입되도록 하는 흡기구와, 상기 흡기구를 통해 유입되어 방향제(18)를 함유한 공기를 상기 하우징(12) 외부로 토출하도록 하는 토출구를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 방향 공조장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(20)는, 상기 방향제 공급장치(10)가 교체 또는 탈거되면 상기 방향공조 누적운전시간(Tacc)을 초기화하는 것을 특징으로 하는 차량용 방향 공조장치.

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