KR101730425B1 - 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템에 관한 것으로서, 특히, 차량 내부에의 악취 발생을 미연에 방지하는 악취 예방 단계와, 상기 악취 예방 단계에도 불구하고, 상기 차량 내부에 악취가 발생되면, 상기 악취의 종류 및 원인을 판정하는 악취 구분 단계와, 상기 악취 구분 단계에 의하여 판정된 상기 악취의 종류 및 원인에 따라 상기 악취를 제거하는 악취 제거 단계를 포함하여, 악취 발생을 미연에 방지함과 아울러, 발생된 악취의 종류 및 원인에 따라 상이하게 신속한 악취 제거가 이루어지도록 함으로써, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템{System to prevent and to erase odor of Vehicle}

본 발명은 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템에 관한 것으로서, 차량 내부에의 악취 발생을 미연에 방지함과 아울러, 악취 발생 후에는 악취의 종류 및 원인에 따라 악취를 적정한 방식으로 제거하고, 사용자에게 악취 및 악취 제거 과정에 관한 정보를 제공하거나 악취를 제거할 수 있는 해결방법을 제공함으로써 쾌적한 주행환경을 도모할 수 있는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 차량 내부를 공조시키기 위한 HVAC(Heating(난방), Ventilation(환기), Air Conditioning(공조)) 모듈(이하, 'HVAC 모듈'이라 한다)이 설치된다. 이러한 HVAC 모듈은, 열역학 사이클로 냉매를 순환시키고, 순환되는 냉매와 열교환하는 공기를 차량 내부로 토출시키도록 구비된 증발기를 포함할 수 있다.

한편, 차량 내부에는 승객이 앉도록 하는 시트 및 루프 패널이나 필라 등을 커버링하는 각종 내장재가 설치된다.

상기 증발기는, HVAC 모듈 내부로 흡입된 차량 내부의 공기(이하, '내기'라 한다)를 열을 흡열하고, 흡열된 차가운 내기는 차실 내부를 냉각 공조시킨다.

그런데, 이 과정에서 증발기의 외측에 물이 응결되고, 차량이 운행하지 않는 경우 증발기 외측의 물과 먼지 등으로 인해 곰팡이가 발생될 우려가 있으며, 이는 증발기의 재 가동시 차량 내부로 유입되는 악취의 원인이 될 수 있다.

상기 내장재 또한 인체에 유해한 휘발성유기화합물(VOC : Volatile Organic Compounds)로부터 발생되는 냄새와 승객이 배출하는 땀 등과 섞인 냄새가 또 다른 악취의 원인이 되기도 한다.

이와 같이, 차량 내부에 발생되는 악취를 제거하기 위하여, 차량용 공조기 또는 별도로 구비된 차량용 공기청정기에 탈취 필터를 교체 가능하게 구비하여 탈취 필터를 통한 악취를 제거하는 것이 보통이나, 이는 이미 발생된 악취를 제거하는 것에 그칠 뿐 효과적인 예방책이 되지 못한다.

또한, 탈취 필터를 통하여 악취를 제거하더라도, 악취의 원인을 규명하기 힘들고, 탈취 필터가 오래된 경우 그 교체 시기를 정확하게 가늠할 수 없는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 악취의 발생이 우려되는 기능부마다 상이한 방법으로 악취의 발생을 예방함과 동시에, 악취의 원인 및 종류를 규명하여 효과적인 악취 제거가 가능하도록 하고, 운전자를 포함한 사용자에게 완벽한 악취 제거를 위한 사용자 UX(User Experience)를 포함하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예는, 차량 내부에의 악취 발생을 미연에 방지하는 악취 예방 단계와, 상기 악취 예방 단계에도 불구하고, 상기 차량 내부에 악취가 발생되면, 상기 악취의 종류 및 원인을 판정하는 악취 구분 단계와, 상기 악취 구분 단계에 의하여 판정된 상기 악취의 종류 및 원인에 따라 상기 악취를 제거하는 악취 제거 단계를 포함한다.

여기서, 상기 악취 예방 단계는, 상기 차량에 설치된 복수의 기능부 중 상기 악취의 발생이 우려되는 기능부를 기 분류하고, 기 설정시간 동안 건조시키는 단계일 수 있다.

또한, 상기 악취의 발생이 우려되는 기능부는, 상기 차량 내부를 공조시키기 위한 HVAC(Heating, Ventilation, Air Contioning) 모듈의 열교환기와, 상기 차량 내부에 구비된 내장재와, 상기 HVAC 모듈과 상기 차량 내부를 연통시키는 에어 덕트를 포함하도록 상기 악취 예방 단계에서 기 분류될 수 있다.

또한, 상기 악취 예방 단계는, 상기 차량 내부에의 운전자의 재실 여부에 따라 상기 기능부의 건조 여부를 결정할 수 있다.

또한, 상기 운전자의 재실 여부는, 운전자 상태 감지부(Driver State Mornitoring part : DSM)에 의하여 판정될 수 있다.

또한, 상기 악취 예방 단계는, 상기 차량의 주행 후 목표 예정지의 도착 전 설정 시간 동안 상기 기능부를 건조시키는 단계일 수 있다.

또한, 상기 차량의 주행 후 상기 목표 예정지의 도착 시점은, 상기 차량에 GPS와 연동되는 네비게이션을 통하여 산출될 수 있다.

또한, 상기 차량의 주행 후 상기 목표 예정지의 도착 시점은, 적어도 2회 이상으로 운행된 상기 차량의 운전자의 운전 패턴을 학습하여 저장하는 학습 모델로부터 산출될 수 있다.

또한, 상기 악취의 발생이 우려되는 기능부가 상기 열교환기인 경우, 상기 열교환기에 소정의 열을 공급하는 전열교환기를 더 포함하고, 상기 전열교환기를 설정 시간 동안 가동킬 수 있다.

또한, 상기 HVAC 모듈 내의 공기질을 감지하는 공기질 감지 센서를 더 포함하고, 상기 설정 시간은, 상기 공기질 감지 센서에 의하여 감지되는 상기 HVAC 모듈 내의 온도와 습도 및 상기 전열교환기를 통한 열전달량을 고려하여 상기 열교환기 외부의 온도가 이슬점 온도 이상으로 높아지는 시점이 종료 시점으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 설정 시간의 종료 전, 상기 전열교환기는, 상기 열교환기에 전달되는 열전달량이 상기 열교환기를 살균시키는 설정 온도로 제어될 수 있다.

또한, 상기 설정 시간의 종료 전, 상기 HVAC 모듈을 상기 차량 내부의 온도가 설정 온도 이상이 되도록 작동 제어할 수 있다.

또한, 상기 설정 시간의 종료 전, 상기 HVAC 모듈의 압축기 모터를 설정 RPM 이하로 작동 제어할 수 있다.

또한, 상기 복수의 기능부의 공기질을 감지하는 복수개의 공기질 감지 센서를 더 포함하고, 상기 악취 구분 단계는, 상기 공기질 감지 센서에 의하여 감지된 값을 토대로 구분하되, 상기 악취가 상기 HVAC 모듈로부터 기인하는 제1원인과, 상기 악취가 상기 차량의 내부로부터 기인하는 제2원인을 포함하도록 구분되는 단계일 수 있다.

또한, 상기 차량에는 악취를 제거하는 탈취 필터 및 제균 기능을 갖춘 이온발생기를 포함하는 공기청정기가 구비되고, 상기 악취 제거 단계는, 상기 악취가 상기 제1원인으로 구분될 경우, 상기 공기청정기의 풍량을 조절하여 상기 탈취 필터를 통하여 상기 악취를 제거하도록 제어하고, 상기 악취가 상기 제2원인으로 구분될 경우, 상기 공기청정기의 이온발생량을 조절하여 상기 이온발생기를 통해 제균 및 탈취할 수 있다.

또한, 상기 악취 제거 단계는, 상기 악취가 상기 차량의 외측으로부터 기인하는 제3원인을 더 포함하도록 구분되는 단계이고, 상기 악취 제거 단계는, 상기 악취가 상기 제3원인으로 구분될 경우, 상기 HVAC 모듈을 내기 모드로 전환 제어할 수 있다.

또한, 상기 악취 구분 단계에 의하여 구분된 상기 악취의 종류 및 원인을 차량에 설치된 디스플레이부를 통하여 사용자에게 표시하는 정보 알람 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 정보 알람 단계는, 상기 악취의 종류 및 원인을 표시하는 제1알람과, 상기 제1알람에 표시된 상기 악취의 증감을 표시하는 제2알람과, 상기 제2알람 후 상기 악취 제거 단계에 의하여 상기 악취가 제거되는 정도를 표시하는 제3알람과, 상기 제3알람 후 상기 악취 제거 단계에 의하여 상기 악취의 원인 제거가 불가능할 경우 상기 악취의 원인에 따라 사용자 해결방법을 제공하는 제4알람을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제4알람은, 상기 악취의 종류 및 원인이 HVAC 모듈의 증발기의 곰팡이 발생일 경우 상기 증발기의 살균 주기 정보를 사용자에게 제공하고, 상기 악취의 종류 및 원인이 차량 내부의 내장재일 경우 공기청정기 또는 상기 HVAC 모듈의 탈취 필터 교체 정보를 사용자에게 제공하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 차량 내부의 복수개소에 구비된 복수개의 공기질 감지 센서를 이용하여 악취 발생의 여부 및 위치를 판단하고, 악취 발생 위치별 유로 공기를 악취가 신속하게 제거되도록 제어함으로써 사용자의 불쾌감을 방지할 수 있다.

둘째, 차량에 구비된 복수개의 기능부 중 악취 발생이 우려되는 기능부 또는 위치를 기 분류하여 각 기능부 및 위치의 특성에 따른 적절한 악취 예방 단계를 수행하여 악취의 발생을 미연에 방지하고, 악취가 발생되면 감지된 악취의 종류 및 원인별 상이한 방법으로 악취를 제거하는 악취 제거 단계를 수행함으로써 효과적인 악취 제거가 가능하다.

셋째, 악취 제거 단계에 의한 경우에도 악취의 제거가 불가능할 경우에는 각 기능부의 살균 및 탈취 필터의 교체 시기를 사용자가 알 수 있도록 제공함으로써 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 기재된 효과는 단지 예시적인 것에 불과할 뿐, 기재되지 않은 효과들은 특허청구범위 등의 기재들로부터 당업자가 용이하게 도출될 수 있는 범위 모두를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 개략적인 순서도이고,
도 2는 차량의 구성 중 악취가 발생되는 기능부 또는 위치를 나타낸 개략도이며,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 악취를 감지하기 위한 공기질 감지 센서의 일예를 나타낸 구성도이고,
도 4는 도 1의 구성 중 악취 발생 예방 단계를 설명하기 위한 개념도이며,
도 5a 및 도 5b는 여름철의 HVAC 모듈의 열교환기의 냉방 사이클 및 제습 사이클을 나타낸 사이클도이고,
도 6은 악취 예방 단계 수행을 위한 습공기 선도의 일예이며,
도 7은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예를 나타낸 제어 순서도이고,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예 중 악취 발생 예방 단계의 다른 실시예로써 냉방시의 HVAC 모듈의 공조 유로를 나타낸 단면도이며,
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예 중 악취 발생 예방 단계의 다른 실시예로써 난방시의 HVAC 모듈의 공조 유로를 나타낸 단면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예를 나타낸 제어 순서도이며,
도 11은 본 발명에 따른 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시에의 단계 중 악취 제거 단계를 순서대로 나타낸 블럭도이다.

이하, 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 개략적인 순서도이고, 도 2는 차량의 구성 중 악취가 발생되는 기능부 또는 위치를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 악취를 감지하기 위한 공기질 감지 센서의 일예를 나타낸 구성도이고, 도 4는 도 1의 구성 중 악취 발생 예방 단계를 설명하기 위한 개념도이다.

일반적으로, 차량에서 발생되는 악취는 작고 밀폐된 공간에서 발생되는 냄새이므로, 차실 내부에 순간적으로 퍼져나가 운전자 혹은 동승자(이하에서는, 경우에 따라 운전자, 승객 및 사용자라는 용어를 혼용하여 사용할 수 있다)에게 불쾌감을 주며, 심지어는 안전 운행을 방해하는 요소가 될 수 있다.

악취는, 차량 내부(20)를 기준으로 외부에서 발생되는 외부 발생 경로와, 차량 내부(20)에서 직접 발생되는 내부 발생 경로를 가질 수 있다.

일반적으로 차량 내부(20)에서 직접 발생되는 내부 발생 경로의 악취 원인은, 크게 다음과 같이 2가지의 패턴 양상을 띤다.

첫째, HVAC(Heating(난방), Ventilation(환기), Air Conditioning(공조)) 모듈(이하, 'HVAC 모듈(10)'이라 한다)의 열교환기에서 발생하는 악취와, 둘째, 차량의 내부를 마감 또는 구성하는 승객 좌석을 포함한 내장재(40)로부터 발생하는 악취가 그것이다.

HVAC 모듈(10)의 열교환기에서 발생하는 악취는, 보통 여름철이나 간절기에 차량 내부(20) 측에 구비된 실내측 열교환기(17)가 증발기로 기능을 하면서 열교환기 외부에 응결수(물)이 발생하고, 이 응결수와 먼지 등이 섞여 곰팡이가 피면서 발생되는 악취이다.

또한, 여름철 및 겨울철에 HVAC 모듈(10)이 냉방 모드 또는 난방 모드로 가동되면 HVAC 모듈(10)의 공조실 내부에 저장되어 있는 공조되지 않은 공기인 뜨거운 공기 및 차가운 공기가 곧바로 차량 내부(20)로 토출되어 냉방 또는 난방을 요구하는 사용자를 즉각적으로 만족시키지 못하는 점에서 이 또한 악취 못지 않은 요소로 손꼽힌다.

이와 같은 악취 및 불쾌한 공기는 HVAC 모듈(10)을 가동할 때마다 함께 섞여 차량 내부(20)로 유입되는 문제점이 있다.

내장재(40)로부터 발생하는 악취는, 내장재(40) 자체의 VOC(휘발성유기화합물, Volatile Organic Compounds)로써 인체에 매우 유해할 뿐만 아니라, 운전자 또는 동승자로부터 배출된 땀 등과 섞여 불쾌한 냄새로 변질되는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일시시예는, 도 1에 참조된 바와 같이, 차량 내부(20)에의 악취 발생을 미연에 방지하는 악취 예방 단계(S10)와, 악취 예방 단계(S10)에도 불구하고, 차량 내부(20)에 악취가 발생되면, 악취의 종류 및 원인을 판정하는 악취 구분 단계(S20)와, 악취 구분 단계(S20)에 의하여 판정된 악취의 종류 및 원인에 따라 악취를 제거하는 악취 제거 단계(S30)를 포함한다.

악취 예방 단계(S10)는, 차량에 설치된 복수의 기능부 중 악취의 발생이 우려되는 기능부를 기 분류하고, 기 설정시간 동안 건조시키는 단계이다.

여기서, 악취의 발생이 우려되는 기능부는, 악취의 발생 경로가 차량의 외부인 경우는 제외하고, 차량의 내부인 경우로 한정하되, 대표적인 기능부로는, 도 2에 참조된 바와 같이, HVAC 모듈(10), 차량 내부(20)(Cabin), 덕트(30)(Duct) 및 내장재(40)일 수 있다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예에서는, 악취의 발생이 우려되는 기능부로서 상술한 4가지를 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 4가지의 기능부는 본 발명의 바람직한 일실시예를 용이하게 이해할 수 있도록 제시하고 있는 것에 불과하다.

본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 이와 같이 기 분류된 기능부의 특성에 맞도록 악취의 발생을 미연에 방지하는 악취 예방 단계(S10)를 포함한다.

특히, 악취 예방 단계(S10)의 보다 정밀한 수행을 위하여, 각 기능부에는 공기질 감지 센서(100)가 구비될 수 있다. 상술한 바와 같이, 악취는 해당 기능부의 온도, 습도 및 먼지 등의 공기질과 매우 밀접한 관련이 있기 때문이다.

공기질 감지 센서(100)는, 복수개의 센서군(150)이 조합되어 각 기능부 주위의 공기에 함유된 각각 상이한 특성을 단 1회의 동작에 의하여 감지할 수 있는 복합 센서모듈(100)로 구비될 수 있다.

보다 상세하게는, 도 3에 참조된 바와 같이, 복합 센서모듈(100)은, 일 방향으로 공기가 유입되어 토출되는 공기 유동 공간이 구비된 센서 케이스(110)와, 센서 케이스(110)의 내부에 배치되고, 공기를 강제 유동시키는 유동 팬(120)과, 센서 케이스(110)의 내부에 공기의 유동 방향으로 직렬 배치되고, 공기에 함유된 각각 상이한 특성을 감지하는 복수의 센서군(150)을 포함할 수 있다.

여기서, 센서 케이스(110)의 내부로 유입되어 토출되는 공기는, 상술한 각 기능부 내부 또는 기능부 주위의 공기로써, 복수의 센서군(150)에 의하여 측정되는 시료 공기로서의 성질을 가지며, 실질적으로 복수의 센서군(150)에 의하여 시료 공기가 정화되는 것은 아님에 주의하여야 한다.

센서 케이스(110)의 일측에는 공기가 유입되기 위한 시료 공기 유입부(130)가 구비되고, 센서 케이스(110)의 타측에는 복수의 센서군(150)에 의하여 측정된 공기가 토출되는 시료 공기 토출부(140)가 구비된다. 시료 공기 유입부(130) 및 시료 공기 토출부(140)는 복수의 센서군(150)의 설치 방향에 대하여 일직선을 이루도록 배치됨이 바람직하다. 이는 시료 공기의 오염도를 측정하기 위한 복수의 센서군(150)의 위치 편차를 줄이기 위함이다.

복수의 센서군(150)은, 공기 중의 온도 및 습도를 감지하는 온습도 감지 센서와, 공기 중의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지 감지 센서와, 공기 중의 이산화탄소량을 감지하는 이산화탄소 감지 센서와, 공기 중의 질산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 휘발성유기화합물(VOC)를 감지하는 매연 감지 센서를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 복합 센서모듈(100)이 각 기능부에 배치됨으로써 후술하는 각 기능부의 특성에 맞는 악취 예방 단계(S10)를 수행할 수 있다.

예컨대, 차량의 엔진이 가동되면, 복합 센서모듈(100)이 각 기능부 내부 또는 그 주위의 공기질을 감지하여 그 결과값을 미도시의 차량 제어부(이하, '제어부'라 약칭한다)로 제공하고, 차량 제어부는, HVAC 모듈(10)을 이용하여 악취 예방 단계(S10)를 수행할 수 있다.

즉, HVAC 모듈(10)은 그 내부에 구비된 열교환기의 악취 발생을 미연에 예방하기 위하여, 기 분류된 악취의 발생이 우려되는 기능부를 기 설정시간 동안 건조시키도록 가동할 수 있다.

그러나, HVAC 모듈(10)은 그 기능상 운전자 또는 동승자가 차량 내부(20)에 탑승한 경우에는 실내측 열교환기(17)가 증발기로서 작동하여 사용자들에게 직접적인 공조 효과를 부여하기 위한 것이라는 점에서, 악취의 발생이 우려되는 기능부를 건조시키기 위해서는 실내측 열교환기(17)를 응축기로서 작동시켜야만 하는 바, 본래의 공조기 성능이 저하됨은 물론, 사용자에게 부여되는 냉방 기능을 일시적으로 중단시켜야 되는 문제점이 있을 수 있다.

이와 같은 문제점을 최소화시키기 위해서, 사용자(특히, 운전자)가 차량 내부(20)에 없는 경우(운전자 부재의 경우) 또는 운전자가 재실하더라도 운전자를 포함한 사용자에게 제공되는 냉방 운전의 중단이 최소화되도록 HVAC 모듈(10)을 제어하는 것이 바람직하다.

운전자의 재실 여부는, 운전자 상태 감지부(Driver State Mornitoring part : DSM)에 의하여 판정될 수 있다. DSM은, 그 종류가 다양하나, 좌석 시트에 구비된 승객 감지 센서, 운전자 또는 동승자를 감지하도록 구비된 적외선 센서 및 운전자 또는 동승자를 촬영하도록 구비된 카메라 모듈 중 적어도 어느 하나로 구비될 수 있다.

운전자가 재실하는 경우에는, HVAC 모듈(10)의 냉방 운전의 중단이 최소화되도록 차량의 주행 후 목표 예정지의 도착 전 설정 시간 동안에만 기능부를 건조시키는 동작으로 악취 예방 단계(S10)를 수행할 수 있다.

여기서, 차량의 주행 후 목표 예정지의 도착시간은, 차량에 GPS(Global Positioning System)와 연동되도록 구비된 네비게이션을 통하여 산출할 수 있다.

네비게이션이 구비되지 않은 차량의 경우에는, 적어도 2회 이상으로 운행된 차량의 운전자의 운전 패턴을 학습하여 저장하는 학습 모델로부터 산출될 수 있다. 예컨대, 학습 모델에는 2회 이상 학습된 운전자의 운전 패턴으로부터 엔진의 작동 시점부터 작동 종기까지의 엔진 가동시간이 학습되어 저장될 수 있고, 저장 학습된 엔진 가동시간을 기준으로 하여 엔진의 정지 예정시간 전의 기 설정 시간 동안 악취 예방 단계(S10)를 수행할 수 있다.

도 4를 참조하면, 차량의 주행 후 목표 예정지의 도착시간은, 네비게이션 및 학습 모델을 통하여 산출된

이 되고, 도착 전 설정 시간은

-

의 시점을 그 시기(時期)로 하고,

을 그 종기(終期)로 하여 설정될 수 있다.

도 5는 악취 예방 단계(S10) 수행을 위한 습공기 선도의 일예이고, 도 6a 및 도 6b는 여름철의 HVAC 모듈(10)의 열교환기의 냉방 사이클 및 제습 사이클을 나타낸 사이클도이다.

악취 예방 단계(S10)는, 악취의 발생이 우려되는 기능부가 HVAC 모듈(10)의 실내측 열교환기(17)일 경우에는 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있다.

요구부하가 대체로 작은 간절기시(봄철 또는 가을철)에는 차량 내부(20)의 온도 제어를 수행함에 있어서 증발기로 기능하는 실내측 열교환기(17)의 온도를 습기가 발생하는 이슬점 온도보다 높게 제어함으로써 습기의 발생을 억제하여 곰팡이 및 진드기 등이 성장할 수 있는 조건을 회피할 수 있다.

이때, 복합 센서모듈(100)로 구비된 공기질 감지 센서(100)는, 외기 및 내기의 온도를 감지할 수 있는 부위에 각각 배치됨이 바람직하다.

일반적인 냉방 운전 시의 실내측 열교환기(17) 제습 과정은, 도 5에 참조된 바와 같이, 냉방 운전을 수행하다가 외기를 혼합함으로써 습공기 선도상 1→2'→3→4의 과정을 거치게 된다.

그러나, 간절기시의 악취 예방 단계(S10)는 상술한 바와 같이 요구부하가 대체로 작은 바, 현열 운전을 수행하며, 습공기 선도상 1→2의 과정만을 거쳐도 좋다.

한편, 요구부하가 큰 여름철에는 실내측 열교환기(17)의 표면 온도를 이슬점 온도 이하로 하락시키는 HVAC 모듈(10)의 운전이 불가피하다.

보다 상세하게는, 도 6a에 참조된 바와 같이, 일반적인 냉방 운전의 경우, 압축기(11)에 의하여 압축된 냉매는 사방밸브(13)를 거쳐 응축기로 작용하는 실외측 열교환기(14)에서 응축된 후 팽창기(16)를 거쳐 증발기로 작용하는 실내측 열교환기(17)에서 내기 또는 외기와 열교환한 후 다시 어큐뮬레이터(12)를 거쳐 압축기(11)로 유입된다. 실내측 열교환기(17)에서 냉매와 열교환한 냉기는 송풍팬(19)에 의하여 차량 내부(20)로 토출된다. 한편, HVAC 모듈(10) 내부에는 초기 난방 운전을 돕는 PTC 히터(18)(Positive Temperature Coefficient : 전기가열식 보조히터)가 구비될 수 있다.

그러나, 여름철 악취 예방 단계(S10)가 수행되면, 도 6b에 참조된 바와 같이, 압축기(11)에 의하여 압축된 냉매는 사방밸브(13)를 거쳐 실내측 열교환기(17)로 유동되어 실내측 열교환기(17)가 한시적으로 응축기로서 기능하게 된다. 이때, 실내측 열교환기(17)의 표면 온도를 이슬점 온도보다 높게 제어하여 실내측 열교환기(17)의 표면에 응결된 물을 제거할 수 있다.

상술한 여름철 악취 예방 단계(S10)는, 기 구비된 실내측 열교환기(17)를 냉방 운전시에는 증발기로서 기능하도록 제어하였다가 사방밸브(13)의 냉매 유로 변경을 통하여 한시적으로 응축기로서 기능하도록 제어하는 것을 골자로 하나 반드시 이와 같은 방법만이 본 발명의 바람직한 일실시예에서의 악취 예방 단계(S10)로 한정 해석되어서는 아니 된다.

예를 들면, 도면에 도시되지 않았으나, 실내측 열교환기(17)에는 압축기(11)로부터 토출된 고온의 냉매가 분기되어 유입되어 본래 저온의 냉매와 열교환하는 전열교환기로 구비될 수 있고, 이 경우 전열교환기를 설정시간 가동하여 전열교환기로 유입되는 고온의 냉매를 이용하여 실내측 열교환기(17)의 표면 온도를 상승시켜 응결된 물을 제거하는 것도 가능하다.

HVAC 모듈(10)의 실내측 열교환기(17)의 악취 예방 단계(S10)를 수행할 때에는, HVAC 모듈(10)로부터 덕트(30)와의 연통구를 개폐시키는 개폐 도어를 폐쇄 제어함이 바람직하다. 이는, 실내측 열교환기(17)의 응축열 또는 전열교환기의 교환된 열에 의하여 고온의 공기가 차량 내부(20)로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

상술한 이슬점 온도보다 높도록 실내측 열교환기(17)의 표면 온도를 상승시키는 것은 단순히 실내측 열교환기(17)의 표면에 응결수가 발생되지 않도록 하기 위함이며, 응결수는 발생하지 않더라도 다양한 사유로 곰팡이 등의 세균이 번식될 우려가 있는 바, 상기 실내측 열교환기(17)에 전달되는 열전달량은 실내측 열교환기(17)의 표면에 번식된 또는 번식 우려가 있는 세균을 살균시킬 수 있을 정도의 설정 온도로 제어될 수 있다.

한편, 악취 예방 단계(S10)는, 악취의 발생이 우려되는 기능부가 차량의 내부(실내, Cabin)일 경우에는 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있다.

상술한 바와 같이, 차량의 주행이 시작되고 목표 예정지의 도착 전 설정 시간 동안 HVAC 모듈(10)을 가동하여 차량 내부(20)의 온도가 설정 온도 이상이 되도록 작동 제어함으로써, 시트 등을 포함한 내장재(40)의 습기를 제거하도록 제어할 수 있다.

이 때, HVAC 모듈(10)과 덕트(30)와의 연통구를 개폐시키는 후술하는 복수개의 댐퍼(51~53)는 개방시키도록 제어함이 바람직하다. 또한, HVAC 모듈(10)의 압축기(11) 모터를 설정 RPM 이하로 작동 제어함이 바람직하다.

다만, 차량 내부(20)에 운전자 등이 탑승한 경우에는, 상술한 HVAC 모듈(10)의 가동은 사용자에게 냉방 중 뜨거운 공기에 의한 불쾌감을 줄 수 있으므로 사용자 요구 냉방 부하를 고려하여 후술하는 바와 같이 차량에 탑승한 사용자가 없는 경우 수행되는 악취 제거 단계(S30)로 대체될 수 있다.

차량의 내부(20)에 탑승한 운전자 및 동승자에게 불쾌감을 주는 요인은 단순히 사람의 후각을 자극하는 악취에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, HVAC 모듈(10)이 가동되기 전에 HVAC 모듈(10) 내부에 쌓여 있던 먼지가 HVAC 모듈(10)이 가동되면 곧바로 차량의 내부로 유입되어 운전자 및 동승자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 구성 중 HVAC 모듈의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예 중 악취 발생 예방 단계의 다른 실시예로써 냉방시의 HVAC 모듈의 공조 유로를 나타낸 단면도이며, 도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예 중 악취 발생 예방 단계의 다른 실시예로써 난방시의 HVAC 모듈의 공조 유로를 나타낸 단면도이다.

도 7에 참조된 바와 같이, HVAC 모듈(10)은, 케이스(11)와, 케이스(11)의 내부에 배치되어 내기 및 외기를 공조시키는 실내측 열교환기(17)와, 케이스(11)의 내부에 배치되고 내기 및 외기를 승온시키는 PTC 히터(18)와, 케이스(11) 내부에 배치되고 케이스(11) 내에서 공기가 유동되도록 유동력을 발생시키는 송풍팬(19)을 포함할 수 있다.

실내측 열교환기(17)는, 앞서 설명한 바와 같이, HVAC 모듈(10)이 가동되는 시기에 따라 증발기 또는 응축기로서의 기능을 수행한다.

HVAC 모듈(10)의 케이스(11)에는, 일측에 차량의 외부와 연통되는 외기 유입부 및 외기 토출부와, 타측에 차량의 내부로 공조 공기를 토출시키는 복수개의 공기 토출부 및 내기가 유입되는 내기 유입부가 형성될 수 있다.

복수개의 공기 토출부(도면부호 미표기)는 차량의 내부로 연통되게 설치된 덕트의 개수마다 구비될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 차량 내부(20)의 제1위치와 연통되도록 구비된 제1덕트(미도시)로의 제1토출부와, 차량 내부(20)의 제2위치와 연통되도록 구비된 제2덕트(미도시)로의 제2토출부와, 차량 내부(20)의 제3위치와 연통되도록 구비된 제3덕트(미도시)로의 제3토출부를 포함할 수 있다.

또한, HVAC 모듈(10)의 케이스(11)에는, 상술한 제1토출부 내지 제3토출부를 개폐시키는 제1댐퍼(51), 제2댐퍼(52) 및 제3댐퍼(53)와, 외기 유입부를 개폐하는 제4댐퍼(54), 외기 토출부를 개폐하는 제5댐퍼(55)와, 내기 유입부로의 내기 배출을 개폐함과 동시에 케이스(11)의 공조실 내부와의 연통을 개폐시키는 제6댐퍼(56) 및 공조를 위해 내기 유입부로 유입된 내기의 공조실내 유입을 개폐시키는 제7댐퍼(57)를 포함할 수 있다.

한편, HVAC 모듈(10)은 실내측 열교환기(17)에서 응축된 물을 배출시키는 드레인 배관(60)이 구비되고, 드레인 배관(60)을 개폐시키는 개폐 밸브(61)가 더 구비될 수 있다.

여기서, 상술한 복합 센서 모듈로 이루어진 공기질 감지 센서(100)가 실내측 열교환기(17)와 복수개의 공기 토출부 사이에 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 온도, 먼지량 및 습도를 개별적으로 감지할 수 있는 개별 센서류가 배치될 수 있음은 당연하다.

이와 같은 구성을 가지는 HVAC 모듈(10)의 여름철 악취 예방 단계에서의 제어 모습을 첨부된 도면(특히, 도 8a 내지 도 8c)을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

여름철에 HVAC 모듈(10)이 작동되면, 도 8a에 참조된 바와 같이, 냉방 준비 모드로 가동된다.

도 8a를 참조하면, HVAC 모듈(10)이 작동될 때, 송풍팬(19)이 가동되고, 이때, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)가 복수개의 공기 토출부를 폐쇄시킨 상태이며, 제4댐퍼(54)는 외기가 유입되도록 개방시킨 상태이고, 제5댐퍼(55)는 내기가 외부로 배출되도록 개방시킨 상태이며, 제6댐퍼(56)는 차량 내부(20)의 내기가 배출되지 않도록 폐쇄시킴과 동시에 공조실 내부의 공기가 배출되도록 개방시킨 상태이고, 제7댐퍼(57)는 내기가 다시 공조실로 유입되지 않도록 폐쇄시킨 상태임이 바람직하다.

이때, 송풍팬(19) 및 실내측 열교환기(17)는 냉방이 가능하도록 작동될 수 있다. 여기서, 실내측 열교환기(17)는 여름철 증발기로서 작용하는 경우로 해석되고, 실내측 열교환기(17)가 응축기로서 작용하는 겨울철에는 후술하는 바와 같이 PTC 히터(18) 또한 작동될 수 있는 것은 당연하다.

이는 송풍팬(19), 실내측 열교환기(17) 및 PTC 히터(18)가 동시에 작동됨으로써, HVAC 모듈(10)의 공조실 내의 오염 공기를 배출함과 동시에 사용자에게 신속하게 공조 공기를 제공하기 위함이다.

냉방 준비 모드로 HVAC 모듈(10)이 설정 시간 동안 작동되면, 케이스(11)의 공조실 내의 뜨거운 공기 및 먼지가 제6댐퍼(56)를 통하여 유동되어 제5댐퍼(55)를 통하여 외부로 배출되며, 외기는 제4댐퍼(54)를 통하여 공조실로 유입되어 실내측 열교환기(17) 및 PTC 히터(18)를 거치면서 실내측 열교환기(17) 및 PTC 히터(18)를 포함한 공조실 내부의 모든 공기 및 먼지와 함께 다시 제5댐퍼(55)를 통하여 배기시킨다.

여기서, 냉방 준비 모드(후술하는 난방 준비 모드를 포함한다)로 HVAC 모듈(10)이 작동되는 설정 시간의 시기(始期)는, 상술한 바와 같이, 목표 예정지에의 도착시간을 산출하는 네비게이션이나 학습 모델을 이용할 수 있으나, 바람직하게는, 최근 광범위하게 보급된 자동차의 스마트 키를 이용하여 운전자가 탑승 전 HVAC 모듈(10)의 냉방 또는 난방을 가동하는 때로 설정할 수 있다.

한편, 냉방 준비 모드로 HVAC 모듈(10)이 작동되는 설정 시간은, 공기질 감지 센서(100)를 통하여 감지된 먼지의 농도가 설정 농도 미만, 감지된 온도가 설정 온도에 도달한 시기가 종기로 설정될 수 있다.

다만, 설정 시간의 종기를 결정짓는 먼지의 설정 농도 및 공조실 내부의 설정 온도는 운전자를 포함한 사용자가 직접 사용자별 설정이 가능하도록 함이 바람직하다.

보통 여름철에는 공조실 내부의 설정 온도는 16℃ 이하로 설정될 수 있고, 겨울철에는 21℃ 이상으로 설정될 수 있다.

또한, 설정 시간의 종기는, 먼지의 설정 농도 및 공조실 내부의 설정 온도 중 어느 하나만이 충족되더라도 후술하는 냉방 모드의 HVAC 모듈(10)의 작동이 시작되도록 설정됨이 바람직하다. 이는 즉각적인 냉방을 선호하는 사용자 요구를 만족시키기 위하여 냉방 모드로 돌입되는 대기시간을 최소화시키기 위함이다.

더욱 바람직하게는, 상술한 먼지의 설정 농도 및 공조실 내부의 설정 온도 모두를 만족하지 않더라도 HVAC 모듈(10)의 냉방 준비 모드의 시기를 기준으로 설정 시간이 도과되면 그 설정 시간의 도과 시점을 종기로 설정할 수 있다. 이는, 공기질 감지 센서(100)의 기계적 오작동을 대비하기 위함이다.

이와 같이, 냉방 준비 모드로 HVAC 모듈(10)이 작동되면, 16℃를 초과하는 뜨거운 공기 및 먼지 등이 포함된 불쾌한 공기가 곧바로 차량 내부(20)로 유입되지 않게 되므로 운전자 및 동승자가 HVAC 모듈(10)의 내부에서 발생된 악취에 의하여 불쾌감을 느끼지 않게 할 수 있다.

다음으로, 도 8b 및 도 8c에 참조된 바와 같이, HVAC 모듈(10)의 냉방 준비 모드가 종료되면, HVAC 모듈(10)은 냉방 모드로 작동된다. 도 8b는 냉방 모드 중 특히 외기가 도입되는 외기 도입 모드를 나타내고, 도 8c는 냉방 모드 중 특히 외기가 도입되지 않는 내기 순환 모드를 나타낸다.

도 8b를 참조하면, HVAC 모듈(10)이 외기 도입 모드로 작동될 때, 송풍팬(19) 및 실내측 열교환기(17)가 가동된다.

이때, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)가 복수개의 공기 토출부를 개방시킨 상태이며, 제4댐퍼는 외기가 유입되도록 개방시킨 상태이고, 제5댐퍼는 내기가 외부로 배출되지 않도록 폐쇄시킨 상태이며, 제6댐퍼는 차량 내부(20)의 내기가 공조실 내부로 순환하여 공조되도록 개방시킨 상태이고, 제7댐퍼는 내기가 다시 제4댐퍼를 통하여 유입되는 외기와 함께 공조실로 유입되도록 폐쇄시킨 상태이다.

여기서, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)는, 공조실 내부의 온도가 16℃ 이하일 경우 자동으로 개방 제어되고, 제6댐퍼 또한 공조실 내부로부터 공조된 공기가 다시 배출되지 않도록 공조실과의 연통 상태를 폐쇄 상태로 전환 제어된다.

냉방 모드가 가동되면, 도 8b에 참조된 바와 같이, 송풍팬(19)의 송풍력에 의하여 외기가 제4댐퍼를 통하여 공조실 내부로 유입된 후 실내측 열교환기(17)를 거쳐 공조된 다음, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)를 거쳐 공조된 공기가 차량의 내부로 토출된다.

이때, HVAC 모듈(10)의 공조실 내부의 불쾌한 공기는 이미 냉방 준비 모드의 소정 시간 가동으로 이미 외부로 배출된 상태이므로, 차량 내부(20)의 운전자를 포함한 동승자들은 오염된 공기에 의한 불쾌감 및 공조되지 않은 뜨거운 공기에 의한 불쾌감 없이 냉방을 즐길 수 있다.

도 8c를 참조하면, HVAC 모듈(10)이 내기 순환 모드로 작동될 때, 송풍팬(19) 및 실내측 열교환기(17)는 작동 정지된다.

이때, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)가 복수개의 공기 토출부를 개방시킨 상태이며, 제4댐퍼는 도 8c에 참조된 바와 같이, 외기가 유입되지 않도록 폐쇄시킨 상태이고, 제5댐퍼는 내기가 외부로 배출되지 않도록 폐쇄시킨 상태이며, 제6댐퍼는 내기가 다시 공조실로 유입되도록 개방된 상태이고, 제7댐퍼는 내기가 곧바로 공조실로 유입되도록 개방시킨 상태이다.

여기서, 내기 순환 모드가 가동되면, 도 8c에 참조된 바와 같이, 송풍팬(19)의 송풍력에 의하여 내기가 제6댐퍼 및 제7댐퍼의 안내를 받아 공조실 내부로 유입된 후 미도시의 탈취 필터를 거친 다음, 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)를 거쳐 정화된 공기가 차량의 내부로 토출된다.

HVAC 모듈(10)의 내부에 탈취 필터가 구비된 경우로 한정하여 설명하였으나, 사용자에 따라 별도로 공기 청정기를 구비한 경우에는 별도로 본 내기 순환 모드의 작동이 요구되지 않을 수 있다.

한편, 겨울철에 HVAC 모듈(10)이 작동되면, 도 9a에 참조된 바와 같이, 난방 준비 모드로 가동된다.

도 9a를 참조하면, 난방 준비 모드는, 실내측 열교환기(17)가 응축기로써 기능하고, PTC 히터(18)가 작동되는 차이점 외에는 도 8a에서 이미 설명한 바와 같이, 냉방 준비 모드와 동일하게 제1댐퍼 내지 제7댐퍼(51~57)가 작동 제어된다.

다음으로, 도 9b에 참조된 바와 같이, HVAC 모듈(10)의 난방 준비 모드가 종료되면, HVAC 모듈(10)은 난방 모드로 작동된다.

도 9b를 참조하면, 난방 모드 또한 도 8b를 통하여 이미 설명한 바와 같이, 냉방 모드와 동일하게 제1댐퍼 내지 제7댐퍼(51~57)가 작동 제어될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예를 나타낸 제어 순서도이다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예서, 악취 구분 단계(S20)는, 상술한 복수개의 기능부마다 구비된 복수개의 공기질 감지 센서(100)를 통하여 구분할 수 있다.

악취 구분 단계(S20)는, 악취 예방 단계(S10)에 의하여 예방될 수 없는 악취의 종류 및 원인을 규명하여 후술하는 악취 제거 단계(S30)를 효과적으로 수행하기 위한 사전 단계일 수 있다.

악취 구분 단계(S20)를 통하여, 악취의 종류 및 원인을 정확히 판단하여, 오류를 범하지 않고서도 악취 제거 단계(S30)에서 보다 신속한 악취 제거가 가능할 수 있다.

악취 구분 단계(S20)는, 상술한 바와 같이, 악취가 HVAC 모듈(10)로부터 기인하는 제1원인, 악취가 차량의 내부로부터 기인하는 제2원인 및 악취가 차량의 외부로부터 유입되는 제3원인을 포함하도록 구분될 수 있다.

복수개의 공기질 감지 센서(100) 중 적어도 하나는 제1원인을 구분하기 위하여 HVAC 모듈(10)의 내부에 설치될 수 있고, 적어도 하나는 제2원인을 구분하기 위해 차량 내부(20) 중 최적의 위치에서 악취를 감지할 수 있도록 설치될 수 있으며, 적어도 하나는 제3원인을 구분하기 위해 차량의 외부에서 내부로 유입되는 유입구에 인접되는 차량 외측에 설치될 수 있다.

특히, 제3원인은 차량 내부(20)에 설치된 공기질 감지 센서(100)와 차량 외측에 설치된 공기질 감지 센서(100)로부터 감지된 값을 실시간으로 비교하여 제2원인과 구분될 수 있다.

한편, 악취 구분 단계(S20)에 의하여 악취의 종류 및 원인이 구분되면, 악취 제거 단계(S30)에서는, 도 10에 참조된 바와 같이, 기 구분된 악취의 종류 및 원인에 따라 상이한 방법으로 악취를 보다 신속하게 제거할 수 있게 된다.

즉, 차량에는 악취를 제거하는 탈취 필터가 구비된 상술한 HVAC 모듈(10)에 구비될 수 있고, 탈취 필터가 구비된 별도의 공기청정기가 설치될 수 있다. 경우에 따라서는, 공기청정기는 탈취 필터 뿐만 아니라 이온발생기를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템에서는, 발명의 이해를 보다 명확하게 하기 위하여, 별도로 구비된 공기청정기에 탈취 필터 및 이온발생기가 포함된 것으로 하여 설명하고, HVAC 모듈(10)에는 일반의 필터만이 구비된 것으로 하여 설명한다.

이와 같은 HVAC 모듈(10) 또는 공기청정기가 차량 내부(20)에 구비된 경우, 악취 제거 단계(S30)는, 악취가 상술한 제1원인으로 구분될 경우, 공기청정기의 풍량을 조절하여 탈취 필터를 통하여 악취의 제거가 신속하게 이루어지도록 제어될 수 있다. 즉, 공기청정기를 통한 일반 공기정화 모드일 경우에는 풍량을 일반의 속도로 제어되도록 하는 반면, 악취가 발생하여 차량 내부(20)로 유입된 경우에는 신속한 악취의 제거가 요구되므로, 공기청정기를 별도로 설정된 악취 제거 모드로 제어하되, 악취 제거 모드의 풍량은 일반 공기정화 모드의 경우보다 더 많도록 속도 제어됨이 바람직하다.

또한, 악취 제거 단계(S30)는 상술한 제2원인으로 구분될 경우, 공기청정기의 이온발생기로부터 이온발생량을 조절하여 제균 및 탈취하도록 제어할 수 있다. 즉, 제2원인에 의한 악취의 발생은 이미 곰팡이 등의 세균 번식에 의한 경우일 것이므로, 이온발생기를 통한 제균이 우선적으로 이루어짐과 동시에 차량 내부(20)에 퍼진 악취의 제거를 동시에 수행함이 바람직하다. 이 경우 HVAC 모듈(10)을 외기 도입 모드로 작동시켜 외기를 차량 내부(20)로 유입시킴과 아울러 내기 배기 모드로 작동시켜 내기를 외부로 배출시키도록 제어할 수 있다. 이 때, 악취인 내기는 신속하게 탈취 필터를 통하여 탈취시킨 후 배기시키는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 외기 또한 탈취 후 차량 내부(20)로 유입시키는 것이 좋다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예는, 상술한 바와 같이, 악취의 종류 및 원인을 그 전 단계인 악취 구분 단계(S20)에서 구분하여 악취 제거 단계(S30)에서는 그 종류 및 원인에 따라 신속하게 악취 제거를 도모할 수 있는 장점을 가진다.

한편, 본 발명에 따른 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예에서, 악취 제거 단계(S30)는, 상술한 바와 같이, 이미 발생된 악취를 제거하는 것에서 더 나아가, 악취 발생 예방의 일환으로써 HVAC 모듈(10)의 실내측 열교환기(17)에 발생된 응결수를 제거하는 제습 모드의 작동 또한 악취 제거 단계(S30)에 포함될 수 있다.

사용자가 차량의 주행을 위하여 엔진을 작동시키는 순간부터 엔진이 정지하는 순간까지의 시간적인 흐름을 고려하여 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 각 단계를 분류하면 다음과 같다.

보다 명확한 분류를 위하여, 현재의 차량 주행을 위하여 엔진을 작동시키는 행위를 '제1엔진 작동 상태'라 칭하고, 현재의 차량 주행 이전의 주행인 과거의 주행의 종료를 위하여 엔진을 정지 시키는 행위를 '제1엔진 종료 상태'라 칭하며, 현재의 차량 주행의 종료를 위하여 엔진을 정지시키는 행위를 '제2엔진 종료 상태'라 칭하기로 한다.

여기서, 악취 예방 단계는, 제1엔진 종료 상태 이후부터 제1엔진 작동 상태에 이르기까지 공기질 감지 센서(100)를 통하여 악취의 발생이 예상되는 구역을 미리 센싱하여 적극적으로 악취가 사전에 발생하지 않도록 하는 단계이다.

물론, 악취 예방 단계의 수행을 위해서는, 상술한 바와 같이, 악취의 성장이 이루어지지 않도록 HVAC 모듈(10) 등의 전기적인 구성품의 작동을 위해서는 엔진에 따른 동력 또는 전원 공급이 필수적인 점에서 악취 예방 단계의 수행은 제1엔진 작동 상태로부터 제2엔진 종료 상태까지 수행되는 단계로 이해되어야 할 것이다.

악취 구분 단계는, 제1엔진 작동 상태의 시작과 동시에 악취 예방 단계를 위하여 미리 공기질 감지 센서(100)를 통하여 센싱된 데이터들을 토대로 악취로 인정될 만큼 악취가 성장할 경우 이를 종류별 및 발생 원인별 구분을 하여 그 다음 단계인 악취 제거 단계(S30)의 수행에 도움을 주는 단계로 이해되어야 할 것이다.

마지막으로, 악취 제거 단계(S30)는, 제1엔진 작동 상태의 시기(始期)로부터 소정 시간 및 제2엔진 종료 상태의 종기(終期) 전 소정 시간 동안 발생된 악취를 제거하거나, 발생된 악취의 원인이 되는 HVAC 모듈(10)의 실내측 열교환기(17)의 표면에 서식하는 세균을 살균시키는 제균 모드도 함께 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

여기서, 설명하고자 하는 HVAC 모듈(10)의 제균 모드로의 작동은, 상술한 바와 같이, 악취 예방 단계의 일환일 수 있고, 악취 제거 단계(S30)에도 포함될 수 있음을 미리 언급하고자 한다.

악취 제거 단계(S30)의 제균 모드는, HVAC 모듈(10)과, 차량 내부(20)에 설치된 미도시의 향 발생 장치가 상호 연동되어 수행될 수 있다.

보다 상세하게는, 차량 내부(20)에는, 차량 내부(20)의 공기질 상태 및 운전자의 감정 상태에 따라 상이한 향을 분무시켜 운전자의 주행 환경을 개선시킬 수 있는 복수개의 퍼퓸 캡슐로 이루어진 미도시의 향 발생 장치가 구비될 수 있다.

특히, 향 발생 장치는, 차량 내부(20)의 공기질 상태가 악취 등을 포함한 오염 상태일 경우, 복수개의 퍼퓸 캡슐 중 적어도 하나의 분무 작동을 통해 분사되는 향에 의하여 오염 상태를 해소할 수 있거나, 악취 등과 섞여 공기질을 중화시키는 기능을 가질 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예의 단계 중 악취 제거 단계(S30)를 순서대로 나타낸 블럭도이다.

이하에서는, 악취 제거 단계(S30)를 HVAC 모듈(10)의 제균 모드와 향 분사 장치를 이용한 향 분사 모드를 복합적으로 이용하여 수행하는 제어 모습을 도 11을 참조하여 간략하게 설명한다. 여기서, 설명의 편의를 위하여, HVAC 모듈(10)은 여름철 냉방 모드 작동인 경우로 한정하여 설명한다.

다만, 이하의 설명 내용 중 실질적으로 HVAC 모듈(10)이 냉방 모드로 작동되기 전까지의 제어는 상술한 악취 예방 단계로 분류될 수 있고, 마지막에 설명될 제균 모드로의 작동만이 악취 제거 단계(S30)로 분류될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

먼저, 차량의 주행을 위하여 엔진(또는 구동모터)이 작동되면, 외기 도입 모드로 HVAC 모듈(10)이 작동되는 경우에는 향 발생 장치를 30초간 작동시켜 특정 향을 차량 내부(20)로 분무시켜 운전자를 포함하는 동승자가 탑승하기 전에 외부로부터 유입되는 악취를 맡을 개연성을 사전에 차단한 후, HVAC 모듈(10)의 압축기 및 송풍팬(19)을 구동하여 냉방 모드로 작동시킨다.

엔진이 작동될 때 HVAC 모듈(10)이 외기 도입 모드로 작동되지 않는 경우에는, HVAC 모듈(10)의 압축기 및 송풍팬(19)을 구동하여 냉방 모드로 작동시킨다. 이때, 향 발생 장치를 30초간 작동시켜 특정 향을 차량 내부(20)로 분무시켜 운전자를 포함하는 동승자가 탑승 후 HVAC 모듈(10)의 내부의 공조실로부터 유입되는 악취를 맡을 개연성을 사전에 차단시킨다.

한편, 차량의 주행 중 운전자 또는 다양한 원인에 의하여 HVAC 모듈(10)의 작동이 정지되면, 송풍팬(19)의 작동을 정지하고, 그 후 엔진의 작동이 정지 여부와 관계 없이 도 8a 내지 도 8c에 참조된 바와 같은 제1댐퍼 내지 제3댐퍼(51~53)를 폐쇄 제어하고, 엔진의 작동이 정지되면 송풍팬(19)을 재작동시키되, 도 6b에 참조된 바와 같이, 압축기에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매를 사방 밸브를 절환시켜 실내측 열교환기(17)로 유동시킨다.

고온 고압의 냉매는 실내측 열교환기(17)를 관통하면서 표면에 생식하는 곰팡이 등의 세균을 살균하는 제균 모드를 대략 5분간 수행한 후, HVAC 모듈(10)의 작동을 정지시킨다.

실내측 열교환기(17)의 표면에 생식하는 세균을 살균함에 있어서, 상술한 압축기로부터 직접 토출되는 고온 고압의 냉매의 온도만으로도 충분한 살균 온도를 확보할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예에 따르면, 악취의 종류 및 원인을 명확히 규명함으로써 사전에 능동적으로 악취의 발생을 예방함과 아울러, 운전자가 오로지 주행에만 집중할 수 있도록 함으로써 안전 사고의 발생을 예방할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예는, 악취 구분 단계(S20)에 의하여 구분된 악취의 종류 및 원인을 차량에 설치된 미도시의 디스플레이부를 통하여 사용자에게 표시하는 정보 알람 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 디스플레이부는, 차량 내부(20)에 설치된 AVN 시스템 중 일부를 구성하는 액정 패널 형태로 구비될 수 있음은 물론, 센터페시아를 구성하는 복수의 LED 표시부로 구비될 수 있다.

디스플레이부에는, 악취의 종류 및 원인을 기 설정된 명칭으로 표시할 수 있음은 물론, 현재 감지된 악취의 증감을 숫자 또는 다른 패턴의 형태로 표시할 수 있고, 나아가 악취 제거 단계(S30)가 수행되어 악취가 제거되는 정도를 역시 숫자 또는 다른 패턴의 형태로 표시할 수 있으며, 악취 제거 단계(S30)에 의한 악취의 제거가 불가능할 경우에는 사용자에게 다른 해결방법을 표시할 수 있다.

동일한 논리선상에서, 정보 알람 단계(S40)는, 악취의 종류 및 원인을 표시하는 제1알람과, 제1알람에 표시된 악취의 증감을 표시하는 제2알람과, 제2알람 후 악취 제거 단계(S30)에 의하여 악취가 제거되는 정도를 표시하는 제3알람과, 제3알람 후 악취 제거 단계(S30)에 의하여 악취의 원인 제거가 불가능할 경우 악취의 원인에 따라 사용자 해결방법을 제공하는 제4알람을 포함할 수 있다.

여기서, 제4알람은, 악취의 종류 및 원인이 HVAC 모듈(10)의 실내측 열교환기(17)(증발기)의 곰팡이 발생일 경우 실내측 열교환기(17)의 살균 주기 정보를 사용자에게 제공할 수 있고, 악취의 종류 및 원인이 차량 내부(20)의 내장재(40)일 경우 공기청정기 또는 HVAC 모듈(10)의 탈취 필터 교체 정보를 사용자에게 제공하는 것일 수 있다.

사용자는 제4알람에 의하여 제공된 정보를 이용하여 HVAC 모듈(10) 내부에 별도로 구비된 제균 장치 등을 작동 제어하여 능동적으로 제균을 실시할 수 있음은 물론, 탈취 필터를 교체하여 보다 쾌적한 주행 환경을 도모할 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

10: HVAC 모듈 20: 차량 내부
30: 덕트 40: 내장재
100: 공기질 감지 센서 S10: 악취 예방 단계
S20: 악취 구분 단계 S30: 악취 제거 단계
S40: 정보 알람 단계

Claims (22)

1. 차량 내부에의 악취 발생을 미연에 방지하는 악취 예방 단계와;
   상기 악취 예방 단계에도 불구하고, 상기 차량 내부에 악취가 발생되면, 상기 악취의 종류 및 원인을 판정하는 악취 구분 단계와;
   상기 악취 구분 단계에 의하여 판정된 상기 악취의 종류 및 원인에 따라 상기 악취를 제거하는 악취 제거 단계를 포함하고,
   상기 악취 예방 단계는,
   상기 차량에 설치된 복수의 기능부 중 상기 악취의 발생이 우려되는 기능부를 기 분류하고, 기 설정시간 동안 건조시키는 단계인 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 악취의 발생이 우려되는 기능부는,
   상기 차량 내부를 공조시키기 위한 HVAC(Heating, Ventilation, Air Contioning) 모듈(이하, 'HVAC 모듈'이라 함)의 열교환기와;
   상기 차량 내부에 구비된 내장재와;
   상기 HVAC 모듈과 상기 차량 내부를 연통시키는 에어 덕트를 포함하도록 상기 악취 예방 단계에서 기 분류되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 악취 예방 단계는,
   상기 차량 내부에의 운전자의 재실 여부에 따라 상기 기능부의 건조 여부를 결정하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 운전자의 재실 여부는, 운전자 상태 감지부(Driver State Mornitoring part : DSM)에 의하여 판정되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 악취의 발생이 우려되는 기능부는,
   상기 차량 내부를 공조시키기 위한 HVAC(Heating, Ventilation, Air Contioning) 모듈(이하, 'HVAC 모듈'이라 함)의 열교환기를 포함하고,
   상기 악취 예방 단계는,
   상기 차량의 주행 후 목표 예정지의 도착 전 설정 시간 동안 상기 기능부를 건조시키는 단계인 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 차량의 주행 후 상기 목표 예정지의 도착 시점은,
   상기 차량에 GPS와 연동되는 네비게이션을 통하여 산출되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 차량의 주행 후 상기 목표 예정지의 도착 시점은,
   적어도 2회 이상으로 운행된 상기 차량의 운전자의 운전 패턴을 학습하여 저장하는 학습 모델로부터 산출되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
9. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 악취의 발생이 우려되는 기능부가 상기 열교환기인 경우,
   상기 열교환기에 소정의 열을 공급하는 전열교환기를 더 포함하고,
   상기 전열교환기를 설정 시간 동안 가동시키는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 HVAC 모듈 내의 공기질을 감지하는 공기질 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 설정 시간은,
    상기 공기질 감지 센서에 의하여 감지되는 상기 HVAC 모듈 내의 온도와 습도 및 상기 전열교환기를 통한 열전달량을 고려하여 상기 열교환기 외부의 온도가 이슬점 온도 이상으로 높아지는 시점이 종료 시점으로 설정되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 설정 시간의 종료 전,
    상기 전열교환기는, 상기 열교환기에 전달되는 열전달량이 상기 열교환기를 살균시키는 설정 온도로 제어되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 설정 시간의 종료 전,
    상기 HVAC 모듈을 상기 차량 내부의 온도가 설정 온도 이상이 되도록 작동 제어하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 설정 시간의 종료 전,
    상기 HVAC 모듈의 압축기 모터를 설정 RPM 이하로 작동 제어하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
14. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 기능부의 공기질을 감지하는 복수개의 공기질 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 악취 구분 단계는,
    상기 공기질 감지 센서에 의하여 감지된 값을 토대로 구분하되,
    상기 악취가 상기 HVAC 모듈로부터 기인하는 제1원인과;
    상기 악취가 상기 차량의 내부로부터 기인하는 제2원인을 포함하도록 구분되는 단계인 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량에는 악취를 제거하는 탈취 필터 및 제균 기능을 갖춘 이온발생기를 포함하는 공기청정기가 구비되고,
    상기 악취 제거 단계는,
    상기 악취가 상기 제1원인으로 구분될 경우, 상기 공기청정기의 풍량을 조절하여 상기 탈취 필터를 통하여 상기 악취를 제거하도록 제어하고,
    상기 악취가 상기 제2원인으로 구분될 경우, 상기 공기청정기의 이온발생량을 조절하여 상기 이온발생기를 통해 제균 및 탈취하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 악취 제거 단계는,
    상기 악취가 상기 차량의 외측으로부터 기인하는 제3원인을 더 포함하도록 구분되는 단계이고,
    상기 악취 제거 단계는,
    상기 악취가 상기 제3원인으로 구분될 경우, 상기 HVAC 모듈을 내기 모드로 전환 제어하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
17. 청구항 1에 있어서,
    상기 악취 구분 단계에 의하여 구분된 상기 악취의 종류 및 원인을 차량에 설치된 디스플레이부를 통하여 사용자에게 표시하는 정보 알람 단계를 더 포함하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 정보 알람 단계는,
    상기 악취의 종류 및 원인을 표시하는 제1알람과;
    상기 제1알람에 표시된 상기 악취의 증감을 표시하는 제2알람과;
    상기 제2알람 후 상기 악취 제거 단계에 의하여 상기 악취가 제거되는 정도를 표시하는 제3알람과;
    상기 제3알람 후 상기 악취 제거 단계에 의하여 상기 악취의 원인 제거가 불가능할 경우 상기 악취의 원인에 따라 사용자 해결방법을 제공하는 제4알람을 포함하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제4알람은,
    상기 악취의 종류 및 원인이 HVAC 모듈의 증발기의 곰팡이 발생일 경우 상기 증발기의 살균 주기 정보를 사용자에게 제공하고,
    상기 악취의 종류 및 원인이 차량 내부의 내장재일 경우 공기청정기 또는 상기 HVAC 모듈의 탈취 필터 교체 정보를 사용자에게 제공하는 것인 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
20. 청구항 3에 있어서,
    상기 차량 내부에 설치되어 상기 차량 내부의 공기질 상태 또는 운전자의 감정 상태에 따라 복수개의 퍼퓸 캡슐 중 적어도 하나로부터 향이 분무되는 향 발생 장치를 더 포함하고,
    상기 악취 예방 단계는,
    상기 HVAC 모듈의 냉방 모드의 작동 전에 상기 향 발생 장치로부터 특정 향을 상기 차량 내부로 분무시키는 향 분사 모드를 포함하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
21. 청구항 20에 있어서,
    상기 악취 제거 단계는,
    상기 HVAC 모듈의 냉방 모드 정지 후, 소정 시간 동안 상기 열교환기 내부로 고온의 냉매를 관통시켜 상기 열교환기 표면에 생식하는 세균을 살균시키는 제균 모드를 포함하는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.
    
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제균 모드는,
    상기 운전자가 엔진을 정지하고 상기 차량으로부터 하차한 후 상기 소정 시간 동안 수행되는 차량의 악취 발생 예방 및 제거 시스템.

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