KR101467340B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 공기정화기능에 관한 것으로서, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내에 분포한 모든 유해가스를 효율좋게 정화 처리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차실내의 각 유해가스를 감지하는 복수의 가스센서들과, 상기 복수의 가스센서로부터 입력된 각 유해가스의 농도에 따라 인테이크 도어와 블로어를 제어하여 차실내에 대한 외기도입율과 풍량을 증가시키는 제어부를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차실내의 각 유해가스 농도에 대응되는 외기도입율을 내장하고 있는 메모리부를 포함하며; 제어부는, 가스센서에서 입력된 유해가스들의 농도에 대응되는 외기도입율들을 메모리부에서 검출하여 최대값의 외기도입율을 기준으로 인테이크 도어를 제어한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치의 공기정화기능에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내에 분포한 모든 유해가스를 효율좋게 정화 처리할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
최근의 차량용 공조장치는, 차실내의 쾌적성을 높이기 위한 편의기능들을 다양하게 갖추고 있다. 그 일례로서, 차실내의 공기질을 높이기 위한 공기정화기능이 있다.
공기정화기능은, 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 가스센서(1)들을 이용하여 차실내 공기에 포함된 유해가스, 예를 들면, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 총휘발성 유기화합물(TVOC) 등을 감지한다.
그리고 감지된 유해가스의 농도를 제어부(3)로 처리하여 "기준값"이상인가를 비교 판단하고, 판단 결과, "기준값"이상일 경우, 공조장치(5)를 제어하여 차실내의 공기를 정화하는 구조이다.
특히, 제어부(3)는, 가스센서(1)에서 감지된 유해가스 농도가 "기준값"이상일 경우, 차실내가 오염된 것으로 판단하여 "공기정화모드"로 전환된다. 그리고 "공기정화모드"로 전환된 제어부(3)는, 공조장치(5)의 인테이크 도어(5a)를 외기모드(M)측으로 제어하고 블로어(5b)의 회전속도를 증가시킨다. 따라서, 차실내로의 외기도입율과 풍량을 높인다. 이로써, 차실내의 공기질을 개선시킨다.
여기서, 제어부(3)는, 각 가스센서(1)에서 감지된 유해가스 농도들 중 특정한 어느 하나의 유해가스 농도를 기준으로 하여 공조장치(5)를 제어한다.
특히, 유해가스 농도들 중, 인체에 가장 해로운 유해가스를 우선적으로 기준삼아 공조장치(5)를 제어한다. 예를 들면, 유해가스들 중, 인체에 가장 해로운 총휘발성 유기화합물(TVOC)의 농도를 가장 우선적으로 기준삼아 공조장치(5)를 제어하고, 이후, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 등을 순차적으로 기준삼아 공조장치(5)를 제어한다.
그런데, 이러한 종래의 공기정화기능은, 다수의 가스센서(1)에서 감지된 유해가스 농도 중, 특정한 유해가스 농도 하나만을 기준으로하여 공조장치(5)를 제어하는 구조이므로, 차실내의 공기에 다수의 유해가스가 복합적으로 포함되어 있을 경우, 이에 대응할 수 없다는 단점이 지적되고 있다.
특히, 다수의 유해가스 중, 우선순위가 낮은 이산화탄소(CO2)의 경우, 그 농도가 매우 높더라도 선순위의 유해가스 농도가 "기준값"미만이면, 차실내의 공기가 오염되지 않은 것으로 판단하여 공조장치(5)가 제어되지 않는다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 차실내의 공기가 이산화탄소에 의해 오염되어 있음에도 불구하고 차실내의 공기질이 개선되지 않는다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 차실내에 분포하는 유해가스들을 모두 감안하여 공조장치를 제어하도록 구성함으로써, 특정한 유해가스를 기준으로 하는 종래에 비해 차실내의 공기질을 보다 효과적으로 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 차실내에 분포하는 유해가스들을 모두 감안하여 공조장치를 제어하도록 구성함으로써, 차실내의 공기에 다수의 유해가스가 복합적으로 포함되어 있더라도, 이에 효과적으로 대응하면서 차실내의 공기질을 효율좋게 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징은, 차실내의 각 유해가스를 감지하는 복수의 가스센서들과, 상기 복수의 가스센서로부터 입력된 각 유해가스의 농도에 따라 인테이크 도어와 블로어를 제어하여 차실내에 대한 외기도입율과 풍량을 증가시키는 제어부를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차실내의 각 유해가스 농도에 대응되는 외기도입율을 내장하고 있는 메모리부를 포함하며; 상기 제어부는, 상기 가스센서에서 입력된 유해가스들의 농도에 대응되는 외기도입율들을 상기 메모리부에서 검출하여 최대값의 외기도입율을 기준으로 상기 인테이크 도어를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 다른 특징은, 차실내의 각 유해가스를 감지하는 복수의 가스센서들과, 상기 복수의 가스센서로부터 입력된 각 유해가스의 농도에 따라 인테이크 도어와 블로어를 제어하여 차실내에 대한 외기도입율과 풍량을 증가시키는 제어부를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차실내의 각 유해가스 농도에 대응되는 풍량을 내장하고 있는 메모리부를 포함하며; 상기 제어부는, 상기 가스센서에서 입력된 유해가스들의 농도에 대응되는 풍량들을 상기 메모리부에서 검출하여 최대값의 풍량을 기준으로 상기 블로어를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 유해가스들에 대한 차실내의 외기도입율과 풍량을 제어하여 차실내의 공기질을 개선시키되, 유해가스들에 대한 외기도입율들과 풍량들 중 가장 큰 값을 기준으로 하여 제어하는 구조이므로, 특정한 유해가스 하나만을 기준으로 하는 종래에 비해 차실내의 공기질을 보다 효과적으로 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 각 유해가스에 대한 차실내의 외기도입율들과 풍량들 가장 큰 값을 기준으로 하여 차실내의 공기질을 개선시키는 구조이므로, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내의 모든 유해가스를 효율좋게 정화 처리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내의 모든 유해가스를 정화 처리할 수 있는 구조이므로, 차실내의 공기질을 보다 효과적으로 개선시킬 수 있고, 차실내에 다수의 유해가스들이 복합적으로 분포하고 있더라도, 이에 효과적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치가 공기정화모드로 제어될 시, 각 유해가스 농도에 대한 외기도입율과 풍량의 변화를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 공조장치의 공기정화기능에 대해 간략하게 설명한다.
공기정화기능은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유해가스들을 감지하는 가스센서(1)들과, 가스센서(1)들로부터 입력된 데이터에 따라 공조장치(5)를 제어하는 제어부(3)를 구비한다.
가스센서(1)들은, 차실내에 분포하는 유해가스들을 감지하는 것으로, 일산화탄소(CO)의 농도를 감지할 수 있는 센서와, 이산화탄소(CO2)의 농도를 감지할 수 있는 센서와, 총휘발성 유기화합물(TVOC)의 농도를 감지할 수 있는 센서 등을 포함한다.
제어부(3)는, 각 가스센서(1)들로부터 입력된 유해가스 농도가 "기준값" 이상일 경우, "공기정화모드"로 전환되면서 공조장치(5)의 인테이크 도어(5a)를 외기모드(M)측으로 제어하고, 블로어(5b)의 회전속도를 증가시킨다.
따라서, 차실내로의 외기도입율과 풍량을 높인다. 이로써, 차실내의 공기질을 개선시켜 쾌적한 상태로 만들어준다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 공기정화기능의 제어부(3)를 구비하는데, 이때, 제어부(3)는, "공기정화모드" 시에, 공조장치(5)의 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어하여 외기도입율과 풍량을 증가시키되, 도 3에 도시된 바와 같이, 외기도입율과 풍량이 유해가스들의 농도에 비례(S)하도록 제어한다.
즉, 차실내의 유해가스들 농도가 증가할 수록, 도 2에 도시된 바와 같이, 외기도입구(5c)에 대한 인테이크 도어(5a)의 개도량과 블로어(5b)의 회전속도를 점차 증가시킨다. 따라서, 차실내의 유해가스 농도가 증가할 수록, 외기도입율과 풍량을 차등적으로 증가시킨다. 이로써, 차실내의 유해가스 농도가 증가할 수록, 이에 능동적으로 대처하면서 차실내의 공기질을 향상시킨다.
이를 위해, 제어부(3)는, 각 "유해가스 농도"별 "외기도입율"과 "풍량"을 저장하고 있는 메모리부(10)를 갖추고 있으며, 이러한 메모리부(10)의 각 "유해가스 농도"별 "외기도입율"과 "풍량"을 근거로하여 인테이크 도어(5a)의 개도량과 블로어(5b)의 회전속도를 차실내의 "유해가스 농도"에 따라 차등적으로 제어한다.
다시, 도 2를 참조하면, 제어부(3)는, 선별부(20)와 검출부(30)와 비교부(40)를 더 구비한다.
선별부(20)는, 각 가스센서(1)들로부터 차실내의 각 유해가스 농도가 입력되면, 입력된 각 유해가스의 농도와, 미리 설정된 유해가스별 "기준값"들을 일대일로 서로 비교하여 "기준값" 이상의 농도를 갖는 유해가스들을 모두 선별한다.
검출부(30)는, 선별부(20)에서 "기준값" 이상의 농도를 갖는 유해가스들이 모두 선별되면, 선별된 유해가스들의 농도에 대응되는 "외기도입율"과 "풍량"을 메모리부(10)에서 모두 검출한다.
비교부(40)는, 검출부(30)에서 "기준값" 이상인 유해가스들의 농도에 대한 "외기도입율"과 "풍량"이 모두 검출되면, 검출된 "외기도입율"들과 "풍량"들을 서로 비교하여 가장 큰 값의 "외기도입율"과 "풍량"을 산출한다.
한편, 제어부(3)는, 비교부(40)에서 가장 큰 값의 "외기도입율"과 "풍량"이 산출되면, 산출된 가장 큰 값의 "외기도입율"과 "풍량"을 근거로하여 공조장치(5)의 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어한다.
따라서, 가장 큰 값의 "외기도입율"과 "풍량"을 갖는 공기가, 차실내로 도입되게 한다. 이로써, 차실내에 다량의 선선한 외기가 도입될 수 있게 한다. 그 결과, 차실내의 공기질이 빠르고 신속하게 개선될 수 있게 한다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 2 내지 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 4와 도 2를 참조하면, 제어부(3)는, 각 가스센서(1)들로부터 차실내의 유해가스들 농도가 입력되면(S101), 입력된 차실내의 유해가스들 농도와, 각 유해가스에 대응되는 "기준값"을 서로 비교하여, "기준값"이상인 유해가스들을 모두 선별한다(S103).
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 가스센서(1)들로부터 차실내의 "일산화탄소 농도"(a-1)와, "이산화탄소 농도"(A-1)와, "총휘발성 유기화합물 농도"(1-1)가 각각 입력되면, 입력된 "일산화탄소 농도"(a-1)와 이에 대응되는 "일산화탄소 농도 기준값"(a), 입력된 "이산화탄소 농도"(A-1)와 이에 대응되는 "이산화탄소 농도 기준값"(B), 입력된 "총휘발성 유기화합물 농도"(1-1)와 이에 대응되는 "총휘발성 유기화합물 농도 기준값"(1)을 일대일로 비교하여, 해당 "기준값"(a)(B)(1) 이상의 농도를 갖는 유해가스들, 즉, "일산화탄소(a-1)"와 "총휘발성 유기화합물(1-1)"을 선별한다.
그리고 "기준값"이상인 유해가스들의 선별이 완료되면, 제어부(3)는, 선별된 유해가스들의 농도에 대응되는 "외기도입율"과 "풍량"을 메모리부(10)에서 모두 검출한다(S105).
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, "기준값"이상인 유해가스들로서, "일산화탄소"와 "총휘발성 유기화합물"이 선별되면, 선별된 "일산화탄소"와 "총휘발성 유기화합물"의 농도(a-1)(1-1)에 대응되는 "외기도입율"(X)(Y)과 "풍량"(W)(Z)을 모두 검출한다.
그리고 "외기도입율"들과 "풍량"들의 검출이 완료되면, 제어부(3)는, 검출된 "외기도입율"들과 "풍량"들을 서로 비교하여 최대값의 "외기도입율"과 "풍량"을 산출한다(S107).
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, "일산화탄소"와 "총휘발성 유기화합물"의 농도(a-1)(1-1)에 대한 "외기도입율"(X)(Y)과 "풍량"(W)(Z)이 모두 검출되면, 검출된 "외기도입율"(X)(Y)과 "풍량"(W)(Z)을 서로 비교하여 최대값의 "외기도입율"(Y)과 "풍량"(W)을 각각 산출한다.
그리고 최대값인 "외기도입율"(Y)과 "풍량"(W)의 산출이 완료되면, 제어부(3)는, 최대값의 "외기도입율"(Y)과 "풍량"(W)을 근거로하여 공조장치(5)의 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어한다(S109).
그러면, 차실내에는 최대값의 "외기도입율"(Y)과 "풍량"(W)을 갖는 공기가 도입된다. 이로써, 차실내의 공기질은 빠르고 신속하게 개선된다(S111). 그 결과, 차실내의 공기가 쾌적하게 유지된다.
이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 차실내의 공기가 유해가스들에 의해 오염될 경우, 유해가스들에 대한 차실내의 외기도입율과 풍량을 제어하여 차실내의 공기질을 개선시키되, 유해가스들에 대한 외기도입율들과 풍량들 중 가장 큰 값을 기준으로 하여 제어하는 구조이다. 따라서, 특정한 유해가스 하나만을 기준으로 하는 종래에 비해 차실내의 공기질을 보다 효과적으로 개선시킬 수 있다.
또한. 유해가스들에 대한 차실내의 외기도입율과 풍량을 제어하여 차실내의 공기질을 개선시키되, 각 유해가스에 대한 차실내의 외기도입율들과 풍량들 중 가장 큰 값을 기준으로 하여 제어하는 구조이므로, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내의 모든 유해가스를 정화 처리할 수 있다.
또한, 유해가스의 종류와 농도에 관계없이 차실내의 모든 유해가스를 정화처리할 수 있는 구조이므로, 차실내의 공기질을 보다 효과적으로 개선시킬 수 있고, 차실내에 다수의 유해가스들이 복합적으로 분포하고 있더라도, 이에 효과적으로 대응할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 가스센서(Sensor) 3: 제어부
5: 공조장치 5a: 인테이크 도어(Intake Door)
5b: 블로어(Blower) 10: 메모리부
20: 선별부 30: 검출부
40: 비교부

Claims (5)

  1. 차실내에 설치되어 차실내의 각 유해가스를 감지하는 복수의 가스센서(1)들과, 상기 복수의 가스센서(1)로부터 입력된 각 유해가스의 농도에 따라 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어하여 차실내에 대한 외기도입율과 풍량을 증가시키는 제어부(3)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    차실내의 각 유해가스 농도에 대응되는 외기도입율을 내장하고 있는 메모리부(10)를 포함하며;
    상기 제어부(3)는, 상기 가스센서(1)에서 입력된 유해가스들의 농도에 대응되는 외기도입율들을 상기 메모리부(10)에서 검출하여 최대값의 외기도입율을 기준으로 상기 인테이크 도어(5a)를 제어하여, 최대값의 외기도입율을 갖는 공기가 차실내로 도입되게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(3)는,
    상기 가스센서(1)에서 각 유해가스의 농도가 입력되면, 입력된 각 유해가스의 농도와 미리 설정된 유해가스별 기준값들을 서로 비교하여 기준값 이상의 농도를 갖는 특정 유해가스들을 선별하고;
    선별된 특정 유해가스들의 농도에 대응되는 외기도입율들을 상기 메모리부(10)에서 모두 검출하며;
    검출된 외기도입율들을 서로 비교하여 최대값의 외기도입율을 산출하고;
    산출된 최대값의 외기도입율에 의거하여 상기 인테이크 도어(5a)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 차실내의 각 유해가스를 감지하는 복수의 가스센서(1)들과, 상기 복수의 가스센서(1)로부터 입력된 각 유해가스의 농도에 따라 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어하여 차실내에 대한 외기도입율과 풍량을 증가시키는 제어부(3)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    차실내의 각 유해가스 농도에 대응되는 풍량을 내장하고 있는 메모리부(10)를 포함하며;
    상기 제어부(3)는, 상기 가스센서(1)에서 입력된 유해가스들의 농도에 대응되는 풍량들을 상기 메모리부(10)에서 검출하여 최대값의 풍량을 기준으로 상기 블로어(5b)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제어부(3)는,
    상기 가스센서(1)에서 각 유해가스의 농도가 입력되면, 입력된 각 유해가스의 농도와 미리 설정된 유해가스별 기준값들을 서로 비교하여 기준값 이상의 농도를 갖는 특정 유해가스들을 선별하고;
    선별된 특정 유해가스들의 농도에 대응되는 풍량들을 상기 메모리부(10)에서 모두 검출하고;
    검출된 풍량들을 서로 비교하여 최대값의 풍량을 산출하며;
    산출된 최대값의 풍량에 의거하여 상기 블로어(5b)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 메모리부(10)는,
    일산화탄소(CO) 농도별 외기도입율과 풍량, 이산화탄소(CO2) 농도별 외기도입율과 풍량, 총휘발성 유기화합물(TVOC) 농도별 외기도입율과 풍량을 내장하고 있으며,
    상기 제어부(3)는,
    상기 가스센서(1)에서 입력된 일산화탄소 농도와 이산화탄소 농도와 총휘발성 유기화합물 농도를 해당 기준값과 각각 비교하여 기준값 이상의 농도를 갖는 유해가스들을 선별하고, 선별된 유해가스들의 농도에 대응되는 외기도입율들과 풍량들을 상기 메모리부(10)에서 검출하여 최대값의 외기도입율과 풍량을 기준으로 상기 인테이크 도어(5a)와 블로어(5b)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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