KR101439647B1 - 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법 - Google Patents

자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 냉방 운전시 습도를 감지하여 냉방 장치의 동작 효율 상승시킴과 아울러 열전소자의 작동 불량을 방지하는 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 냉방 온도를 설정하고; 현재 온도를 감지하여 감지된 현재 온도가 상기 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 운전을 수행하고; 현재 습도를 감지하고; 상기에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 냉방 출력이 증감되도록 가변제어하고; 상기에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행함으로써, 자동차의 냉방시 습도를 감지하여 냉방 장치의 동작 효율 증감시킴으로써 열전소자 표면에 결로가 발생하는 것을 방지하여 냉방 효율을 상승시킴과 아울러 작동 불량을 방지할 수 있다.

Description

자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DEFROSTING AIR CONDITIONER OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 냉방 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 냉방시 발생하는 결로 현상을 방지하도록 한 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 에어컨(이하, 냉방 장치라 한다)은 차량의 실내 공기를 조화시키기 위한 장치로써, 주로 하절기에 차량 실내의 냉방을 위하여 사용되거나, 또는 우천시 전면유리에 맺힌 습기를 제거하기 위한 용도로 사용되기도 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-1998-053374호(1998.09.25)에는 자동차 내부의 습도를 감지하여 에어컨 스위치를 자동으로 온 또는 오프 상태로 제어시켜 제습 및 안전운행을 도모하기 위한 자동차의 실내 제습 방법 및 그 장치가 개시되어 있다.
도 1은 개시된 종래 자동차의 실내 제습 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 자동차의 냉방장치에 있어서, 룸미러의 일측에 장착되어 실내의 습도를 감지하여 감지된 신호를 출력시키는 습도센서(20)와, 상기 습도센서(20)로부터 입력된 감지신호를 판단하여 제어신호를 출력시키는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)의 제어신호로 설정된 기준데이터를 출력시키는 데이터 베이스부(26)와, 상기 제어부(22)의 제어신호로 시간을 카운트하여 발생된 시간정보를 출력시키는 타이머(24)와, 상기 제어부(22)의 제어신호로 온 또는 오프되어 전면유리를 제습시키는 디프로스터 스위치(12)와, 상기 제어부(22)의 제어신호로 온 또는 오프되어 복수의 덕트를 통해 냉기를 송출시키는 에어컨 스위치(14)를 포함하여서 내외기의 기온이나 습도 차이로 발생되는 차실내의 습도를 자동으로 제습시킨다.
최근에는 자동차용 냉방 장치로서 열전소자가 사용된다. 상기 열전 소자(thermoelement, 熱電素子)란 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 특히 이것을 사용하는 냉각을 전자 냉각이라 한다. 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 pn접합을 사용하고, 소자의 양부는 성능지수에 의해 비교한다. 큰 용적에 사용할 때는 그림과 같이 여러 개를 직렬로 하여 사용하고, 단열재로 열을 차단하는 동시에 발열측에서는 날개(fin)를 부착하여 방열하는 것이다.
그러나 이와 같은 종래 자동차의 실내 제습 방법 및 그 장치는, 특히 습도가 높은 상태에서 열전소자를 이용하여 냉방을 수행할 경우, 열전소자 표면에 결로 현상이 발생하는데 이를 감지하지 못하여 지나친 결로 현상으로 인하여 냉방 효율이 떨어지며, 이로 인하여 작동 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-1998-053374호(1998.09.25)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 자동차의 냉방 운전시 습도를 감지하여 냉방 장치의 동작 효율 상승시킴과 아울러 열전소자의 작동 불량을 방지하는 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치는, 냉방 온도를 설정하는 스위치 입력부; 차량의 현재 온도를 감지하는 온도 센서부; 차량의 현재 습도를 감지하는 습도 센서부; 상기 온도 센서부로부터 감지된 현재 온도가 상기 스위치 입력부에서 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 출력 신호를 전송하되, 상기 습도 센서부에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방 출력이 증감되도록 가변 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행하는 냉방 구동부를 포함한다.
상기 냉방 구동부는 열전 소자(thermoelement)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부의 제어에 따라 현재 습도에 따른 각각의 냉방 출력값을 저장하는 메모리부를 더 포함한다.
또한, 상기 냉방 구동부로 공기를 송풍하여 냉방 운전에 따라 발생하는 냉기를 차량의 실내로 송풍시키는 송풍부를 더 포함한다.
삭제
본 발명에 따른 자동차의 결로방지 냉방 방법은, 냉방 온도를 설정하는 단계; 현재 온도를 감지하여 감지된 현재 온도가 상기 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 운전을 수행하는 단계; 현재 습도를 감지하는 단계; 상기 단계에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방 출력이 증감되도록 가변제어하는 단계; 및 상기 단계에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행하는 단계를 포함한다.
삭제
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법에 의하면, 자동차의 냉방시 습도를 감지하여 냉방 장치의 동작 효율 증감시킴으로써 열전소자 표면에 발생하는 결로 현상을 예측하여 냉방 운전량을 조절하여 냉방 효율을 상승시킴과 아울러 열전소자의 작동 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 자동차의 냉방 장치를 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치를 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 방법을 나타낸 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치는, 스위치 입력부(100), 온도 센서부(110), 습도 센서부(120), 제어부(130), 송풍부(140), 냉방 구동부(150) 및 메모리부(160)를 포함한다.
스위치 입력부(100)는 냉방 온도를 설정한다. 통상 차량의 스위치 입력부(100)는 운전석 전방의 조작패널에 형성되고, 온도 설정에 따란 냉방 또는 난방 기능을 수행할 수 있다.
온도 센서부(110)는 차량의 현재 온도를 감지하고, 습도 센서부(120)는 차량의 현재 습도를 감지한다. 이를 위하여, 상기 온도 센서부(110) 및 습도 센서부(120)는 차량의 내부에 설치되는 것이 바람직하나, 본 발명의 요지에 따라 차량의 외부에 설치되어도 무방하다. 또한, 상기 온도 센서부(110) 및 습도 센서부(120)는 적어도 하나 이상의 다수개의 센서들로 구성될 수 있다.
제어부(130)는 상기 온도 센서부(110)로부터 감지된 현재 온도가 상기 스위치 입력부(100)에서 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 출력 신호를 전송하되, 상기 습도 센서부(120)에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 냉방 출력이 증감되도록 가변 제어한다.
이때, 상기 제어부(130)는 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방시키는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 제어부(130)는 제어 및 판단 기능을 갖는 통상의 마이크로 프로세서, CPU, MPU, ECU 등으로 구성될 수 있다.
냉방 구동부(150)는 상기 제어부(130)에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행한다.
이를 위하여, 상기 냉방 구동부(150)는 열전 소자(thermoelement)인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열전 소자란 전술한 바와 같이 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 통상의 열전 소자의 구성과 유사하므로 여기서 그 세세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 메모리부(160)는 상기 제어부(130)의 제어에 따라 현재 습도에 따른 각각의 냉방 출력값을 저장한다.
상기 메모리부(160)는 통상의 내부기억장치와 외부기억장치가 사용될 수 있으며, 이러한 메모리 장치의 종류는 반도체로 된 IC 메모리, 자기기록의 원리를 응용한 자기 메모리, 광 디스크를 응용한 광 메모리 등이 사용될 수 있음은 물론이다.
송풍부(140)는 상기 냉방 구동부(150)로 공기를 송풍하여 냉방 운전에 따라 발생하는 냉기를 안내 덕트(미도시)를 통하여 차량의 실내로 송풍시킨다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 방법을 나타낸 제어 흐름도로서, 이를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 결로방지 냉방 방법은, 먼저 운전자는 차량의 스위치 입력부(100)를 조작하여 냉방 온도를 설정한다(S201).
즉, 운전자는 운전석 전방의 조작패널에 형성된 스위치 입력부(100)를 조작하여 원하는 냉방 온도를 설정할 수 있다.
이후, 현재 온도를 감지하여 감지된 현재 온도가 상기 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 운전을 수행한다(S202~S203).
이때, 온도 센서부(110)는 차량의 현재 온도를 감지하고, 제어부(130)는 상기 온도 센서부(110)로부터 감지된 현재 온도가 상기 스위치 입력부(100)에서 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 출력 신호를 전송한다.
이후, 습도 센서부(120)는 현재 습도를 감지하고(S204), 상기 단계에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 냉방 출력이 증감되도록 가변제어하는 단계를 수행한다(S205~S207).
즉, 제어부(130)는 상기 온도 센서부(110)로부터 감지된 현재 온도가 상기 스위치 입력부(100)에서 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 출력 신호를 전송하되, 상기 습도 센서부(120)에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 냉방 출력이 증감되도록 가변 제어할 수 있다.
이때, 상기 냉방 출력이 증감되도록 가변 제어하는 단계(S205~S207)는 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방시킨다.
예로서, 아래 표 1은 현재 습도에 따른 냉방 출력의 바람직한 일실시예를 나타낸 도표이다.
습도 냉방 출력
75% 이상 0%(정지)
40~75% 30~90%
40% 이하 100%
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 제어부(130)는 현재 감지된 습도가 75% 이상일 경우에는 열전소자에 결로가 자주 발생할 것으로 판단하여 냉방 출력을 정지(0%)시킨다.
한편, 현재 감지된 습도가 40~75% 이내일 경우에는 열전소자에 결로가 발생할 수 있으나 냉방 운전에 지장을 주지는 않을 것으로 판단하여 그 습도량에 비례하여 냉방 출력을 30~90% 내외로 가변 제어한다.
또한, 현재 감지된 습도가 40% 이하일 경우에는 열전소자에 결로가 발생할 가능성이 거의 없는 것으로 판단하여 냉방 출력을 100% 설정하여 냉방 운전을 수행하게 된다.
냉방 구동부(150)는 상기 제어부(130)에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행한다(S208~S210).
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차의 결로방지 냉방 장치 및 그 방법에 의하면, 자동차의 냉방시 습도를 감지하여 냉방 장치의 동작 효율 증감시킴으로써 열전소자 표면에 결로가 발생하는 것을 방지하여 냉방 효율을 상승시킴과 아울러 작동 불량을 방지할 수 있다.
본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.
100 : 스위치 입력부 110 : 온도 센서부
120 : 습도 센서부 130 : 제어부
140 : 송풍부 150 : 냉방 구동부
160 : 메모리부

Claims (7)

  1. 냉방 온도를 설정하는 스위치 입력부;
    차량의 현재 온도를 감지하는 온도 센서부;
    차량의 현재 습도를 감지하는 습도 센서부;
    상기 온도 센서부로부터 감지된 현재 온도가 상기 스위치 입력부에서 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 출력 신호를 전송하되, 상기 습도 센서부에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방 출력이 증감되도록 가변 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행하는 냉방 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 결로방지 냉방 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉방 구동부는 열전 소자(thermoelement)인 것을 특징으로 하는 자동차의 결로방지 냉방 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 따라 현재 습도에 따른 각각의 냉방 출력값을 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 결로방지 냉방 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 냉방 구동부로 공기를 송풍하여 냉방 운전에 따라 발생하는 냉기를 차량의 실내로 송풍시키는 송풍부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 결로방지 냉방 장치.
  5. 삭제
  6. 냉방 온도를 설정하는 단계;
    현재 온도를 감지하여 감지된 현재 온도가 상기 설정된 온도까지 도달하도록 냉방 운전을 수행하는 단계;
    현재 습도를 감지하는 단계;
    상기 단계에서 감지되는 현재 습도에 비례하여 상기 현재 습도가 미리 설정된 일정 기준시간 이내에 기준 습도 범위 이상으로 증가할 경우 냉방출력을 미리 설정된 기준 냉방값으로 낮추어 냉방 출력이 증감되도록 가변제어하는 단계; 및
    상기 단계에서 제어된 냉방 출력에 따라 냉방 운전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 결로방지 냉방 방법.
  7. 삭제
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