KR102249732B1 - 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마포집부와 상기 플라즈마포집부를 통과하는 공기가 제1유로를 통하여 저장토록 공급되는 공기챔버 및 상기 공기챔버로 부터 정화된 공기가 공급토록 제2유로로서 연결되는 실내토출부로 이루어지는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템에 관한 것이다.

Description

플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템{AIR CONDITIONER SYSTEM FOR CAR USING PLASMA}

본 발명은 플라즈마포집부와 상기 플라즈마포집부를 통과하는 공기가 제1유로를 통하여 저장토록 공급되는 공기챔버 및 상기 공기챔버로 부터 정화된 공기가 공급토록 제2유로로서 연결되는 실내토출부로 이루어지는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템에 관한 것이다.

최근에는, 자동차 보유대수의 증가와 더불어 대기환경이 더욱 열악해짐에 따라, 자동차 실내를 쾌적한 상태로 유지하고자 하는 욕구가 점차 증대되고 있다.

일반적으로, 자동차 주행시에는 도로에서 발생되는 먼지, 분진, 꽃가루 등의 세균성 미립자와, 오염된 공기중에 존재하는 아황산가스(SO2), 질소화합물(NOX),일산화탄소(CO) 등의 각종 유해물질이 자동차 내부로 유입되게 된다.

특히 날씨가 춥거나 습한날에 히터나 에어콘을 가동하게 되면, 이때 발생되는 악취와 세균성 미립자가 차동차 실내로 그대로 유입됨으로써, 운전자나 탑승자에게 불쾌감을 주게 된다.

이에 따라, 자동차용 공조장치에는, 상기와 같은 세균성 미립자나 유해물질이 차실내로 유입되는 것을 방지하여 운전자나 탑승자에게 정화된 공기를 공급하기 위한 에어필터가 장착되어 있다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1801119호에 플라즈마를 이용한 실내공기 청정 장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이 플라즈마를 이용한 차량용 실내 공기 청정 장치(10)는, 공기 유입부(100), 필터부(200), 방전 전극부(300), 유도 전극부(400), 공기 배출부(500) 및 전원 제어부(600)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 공기 유입부(100)에서는 실내 및 외부를 통해 차량으로 들어오는 공기가 유입되고, 유입된 공기는 정전필터 등으로 이루어진 필터부(200)를 통과하면서 정화가 이루어지며, 정화된 공기는 공기 배출구를 통해 차량 실내로 배출이 되는 것이 기본적인 공기 정화 및 순환의 동작 구조이고, 상기 필터부(200)의 전면에 방전 전극부(300)가, 필터부(200)의 후면에 유도 전극부(400)가 형성되어, 전원제어부(600)로부터 전압이 인가되면 방전이 이루어 지면서 오존이 발생되고, 발생된 오존에 의해 필터부(200)를 살균할 수 있는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 공기청정 장치는, 차량의 실내에 설치되는 구성으로 유입되는 공기만을 정화한 후 실내에 공급하여 정화된 공기의 외부 공급은 불가능하게 되고, 실내공기를 일정압력으로 유지하지 못하여 외부의 오염된 공기가 실내에 유입됨으로써 차량 실내에서의 청정효과를 저하시키게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차의 실내에 공급되는 미세먼지등을 용이하게 제거토록 함은 물론 대기중에 신선한 공기의 공급이 가능토록 하고, 차량의 실내에 쾌적한 상태를 유지토록 하며, 자동차에서 발생되는 VOC나 미세먼지 및 냄새 등을 용이하게 제거토록 하고, 자동차의 운행에도 대기중의 공기를 정화하는 효과의 구현이 가능토록 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 플라즈마포집부와 상기 플라즈마포집부를 통과하는 공기가 제1유로를 통하여 저장토록 공급되는 공기챔버 및 상기 공기챔버로 부터 정화된 공기가 공급토록 제2유로로서 연결되는 실내토출부로 이루어지는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공한다.

그리고, 상기 플라즈마포집부에 연결되는 제1유로는 제3유로가 연결 설치되어 외부에 정화된 공기를 배출토록 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공한다.

더하여, 상기 공기챔버에 연결되는 제2유로는 차량용 덕트에 연결되어 정화된 공기를 공조기에 공급토록 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공한다.

또한, 상기 실내토출부는 미세공으로 이루진 무풍벤트를 통하여 토출토록 설치되는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공한다.

그리고, 상기 플라즈마포집부는, 하부에 물이 저장되는 침강조가 구비되어 플라즈마에 의한 집진 및 중력침강에 의한 집진이 동시에 수행토록 설치되고, 상기 물은 수소자동차에서 발생되는 물을 재사용토록 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 실내에 공급되는 미세먼지 등을 용이하게 제거함은 물론 대기중에 신선한 공기의 공급이 가능하고, 차량의 실내에 쾌적한 상태를 유지하며, 자동차에서 발생되는 VOC나 미세먼지 및 냄새 등을 용이하게 제거하고, 자동차의 운행에도 대기중의 공기를 정화하는 효과의 구현이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 선박용 공기처리장치를 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 설치상태를 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 동작상태를 도시한 요부 블럭도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화 시스템의 동작상태를 도시한 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 설치상태를 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 동작상태를 도시한 요부 블럭도이며, 도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화 시스템의 동작상태를 도시한 블럭도이다.

본 발명은, 플라즈마포집부(100) 및 상기 플라즈마포집부에서 공급되는 정화된 공기를 일정압력으로 공급하는 압력조절팬(530)과 정화된 공기를 일정압력으로 저장하는 공기챔버(200)의 조합으로 이루어지고, 상기 플라즈마포집부와 압력조절팬 및 공기챔버는 자동차에 구비되는 장착공간(300)에 설치된다.

이때, 상기 장착공간(300)은, 전기자동차의 경우 엔진룸, 일반자동차의 경우 트렁크 등을 의미하고, 플라즈마포집부와 공기챔버의 설치를 위한 공간이면 자동차의 어느곳을 사용하여도 제약이 없다.

그리고, 상기 플라즈마포집부(100)의 외부에서 공기가 유입되는 유입구(110)가 연결되며, 정화된 공기가 배출되는 제1유로(130)가 구비된다.

또한, 상기 플라즈마포집부(100)를 통과하는 공기가 제1유로(130)를 통하여 공급되어 저장토록 공기챔버(200)가 구비된다.

더하여, 상기 공기챔버(200)에 저장되는 정화된 공기가 공급토록 제2유로(230)로서 연결되면서 실내공간(I)에 구비토록 실내토출부(250)가 설치된다.

이때, 상기 제1유로(130)의 일측에는 1방향조절밸브(270)를 통하여 정화된 공기를 외부의 외부토출구(291)를 통하여 배출하는 제3유로(290)가 더 구비되고, 상기 제1유로 및 제2유로의 말단에는 공기챔버가 일정압력을 유지하는 별도의 밸브가 더 구비된다.

그리고, 상기 실내토출부(250)는, 자동차에 장착되는 공조유닛(400)의 에어벤트(410)와 별도로 설치되는 다공상의 무풍벤트(253)로서 이루어져도 좋다.

계속하여, 상기 제2유로(230)의 일측에는 제2방향조절밸브(430)를 통하여 정화된 공기를 공조유닛(400)에 공급하는 제4유로(470)가 더 구비된다.

이때, 상기 공조유닛(400)은, 일반적으로 자동차에 구비되는 열전달모듈(401)과 송풍팬(403) 및 필터(405)와 에어벤트(410) 및 이를 연결하는 덕트(409)로서 이루어진다.

그리고, 상기 플라즈마포집부(100)는, 하부에 물이 저장되는 침강조(101)가 구비되어 플라즈마에 의한 집진 및 중력침강에 의한 집진이 동시에 수행토록 설치된다.

이때, 상기 물은 수소자동차에서 발생되는 물을 재사용토록 설치되어도 좋다.

또한, 상기 플라즈마포집부(100)는, 자동차의 배터리유닛 등으로 이루어진 전원공급장치(109)의 전원공급에 의해 동작하면서 고전압이 방전전극을 통해 방전되어 공기중의 먼지의 입자가 플라즈마 상태가 됨으로써 미세먼지들을 포집함은 물론 음이온에 의해 공기중의 병원균 등을 살균하게 된다.

즉, 상기 플라즈마포집부(100)는, 방전전극(107)은 상기 전원공급장치(109)로부터 고전압을 인가받아서 전하를 발생시켜 공기 중에 포함된 미세입자들을 +극으로 하전시키고, 플라즈마 방전에 의해 공기의 살균도 함께 이루어지고, 외부의 공기가 통과하도록 설치되는 집진전극(105)에 대전되어 공기 중의 오염물질이 집진토록 설치된다.

이때, 상기 상기 플라즈마포집부(100)는, 본체부(102)에 고정돌기(104)가 구비되면서 방전전극(107)과 집진전극(105)이 일체로 구비되어 장착케이싱(106)에 구비되는 장착유닛(108)의 고정홈(h)에 탄성지지토록 설치된다.
즉, 상기 플라즈마포집부의 본체부(102) 둘레를 따라 돌출되는 형태로 탄성을 갖는 고정돌기(104)가 복수개 구비되면서 본체부(102)의 일측에는 일단이 연결되는 상태의 방전전극(107)과 집진전극(105)이 일체로 돌출된다.
그리고, 상기 본체부(102)의 고정돌기(104)가 진입된 후 이동토록 유입구(110)에 연결되면서 플라즈마포집부(100)를 이루는 장착케이싱(106)을 관통하여 그 표면에 돌출토록 구비되는 장착유닛(108)에는 ㄱ자형 고정홈(h)이 복수개 형성된다.
이때, 상기 본체부를 장착유닛에 연결시 복수개의 고정돌기가 고정홈에 지지될 때 본체부가 탄성지지토록 설치된다.

더하여, 자동차의 실내공간 및 공기챔버에는 압력센서(500)가 각각 구비되어 이에 연결되는 컨트롤러(510)의 동작으로 제1,2방향조절밸브 및 압력조절팬(530)을 제어토록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 본 발명의 플라즈마포집부(100)는 플라즈마 방전장치가 적용된다.

이때, 상기 플라즈마포집부(100)는, 자동차의 실내공간에서 발생되는 병원균이나 VOC 및 미세먼지, 그리고 자동차가 주행하는 대기중의 미세먼지등을 포집토록 한다.

즉, 본 발명은 자동차의 주행중 외부의 공기를 유입하거나 실내공기를 유입시켜 실내공기에 정화된 공급하면서 그 일부를 외부에 배출하여 자동차의 실내에 쾌적한 공기질을 제공함은 물론 대기질을 개선하는 효과를 구현한다.

또한, 상기 플라즈마포집부(100)는, 전원공급장치(109)의 전원공급에 의해 동작하면서 고전압이 방전전극을 통해 방전되어 공기중의 먼지의 입자가 플라즈마 상태가 됨으로써 미세먼지들을 포집함은 물론 음이온에 의해 공기중의 병원균 등을 살균하게 된다.

즉, 상기 플라즈마포집부(100)의 방전전극(107)은 상기 전원공급장치(109)로부터 고전압을 인가받아서 전하를 발생시켜 공기 중에 포함된 미세입자들을 +극으로 하전시키고, 플라즈마 방전에 의해 공기의 살균도 함께 이루어지고, 외부의 공기가 통과하도록 설치되는 집진전극(105)에 대전되어 공기 중의 오염물질이 집진된다.

이때, 상기 상기 플라즈마포집부(100)는, 본체부(102)에 고정돌기(104)가 구비되면서 방전전극(107)과 집진전극(105)이 일체로 구비되어 장착케이싱(106)에 구비되는 장착유닛(108)의 ㄱ자 형상 고정홈(h)에 탄성지지토록 설치되어 장착케이싱에 구비되는 장착유닛에 전구의 결합방식으로 복수개가 장착시 각각의 본체부에 의한 포집이 가능토록 된다.

그리고, 상기 플라즈마포집부(100)는, 하부에 물이 저장되는 침강조(101)가 구비되어 플라즈마에 의한 집진 및 중력침강에 의한 집진이 동시에 수행되고, 상기 침강조의 물은 사용자가 공급하여도 좋으며 수소자동차에 적용시 전원발생시 발생되는 물을 재사용토록 설치되어도 좋다.

더하여, 자동차의 실내공간 및 공기챔버에는 압력센서(500)가 각각 구비되어 이에 연결되는 컨트롤러(510)의 동작으로 제1,2방향조절밸브 및 압력조절팬(530)을 제어토록 함으로써 미리 저장되는 프로그램에 의해 공기챔버와 실내공간의 압력을 일정한 상태로 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 플라즈마포집부(100)의 입구측에는 외부에서 공기가 유입되는 유입구(110) 및 오염된 실내공기를 유입하는 별도의 관로가 더 연결되는 구성으로 외부공기나 실내공기를 정화시켜 실내공간 또는 외부에 토출토록 한다.

또한, 상기 플라즈마포집부(100)를 통과하는 공기가 제1유로(130)를 통하여 공기챔버(200)에 저장토록 되고, 상기 공기챔버(200)에 실내공간의 압력평형이 이루어지면 1방향조절밸브(270)를 동작시켜 정화된 공기를 외부에 토출함으로써 대기를 정화시키는 기능도 수행할 수 있게 된다.

더하여, 상기 공기챔버(200)에 저장되는 정화된 공기가 공급토록 제2유로(230)로서 연결되면서 실내공간(I)에 구비토록 실내토출부(250)가 설치되어 상기 제2유로의 개방시 압력평형을 이루도록 정화된 공기가 실내에 유입되어 쾌적한 실내환경을 조성하게 된다.

이때, 상기 실내토출부(250)는, 자동차에 장착되는 공조유닛(400)의 에어벤트(410)와 별도로 설치되는 다공상의 무풍벤트(253)로서 이루어져 사용자에게 불쾌감 조성없이 정화된 공기의 공급이 가능하게 된다.

계속하여, 상기 제2유로(230)의 일측에는 제2방향조절밸브(430)를 통하여 정화된 공기를 공조유닛(400)에 공급하는 제4유로(470)가 더 구비되어 공조유닛에 공급되는 공기 역시 정화된 공기를 사용하게 되는 것이다.

100...플라즈마포집부 101...침강조
200...공기챔버 250...실내토출부
253...무풍벤트 300...장착공간
400...공조유닛 500...압력센서
530...압력조절팬

Claims (6)

1. 오염된 공기가 유입되어 정화되는 플라즈마포집부와
   상기 플라즈마포집부를 통과하면서 정화된 공기가 제1유로를 통하여 저장토록 공급되는 공기챔버 및
   상기 공기챔버로부터 정화된 공기가 공급토록 제2유로가 구비되는 구성으로 이루어지고,
   상기 제2유로는 자동차의 실내에 별도로 구비되는 실내토출부에 연결되는 구성이거나
   공조유닛에 연결되는 구성중 선택되는 하나 이상에 연결되고,
   상기 플라즈마포집부는, 본체부에 방전전극이 구비되어 전원공급장치로부터 고전압을 인가받아서 전하를 발생시켜 공기 중에 포함된 미세입자들을 +극으로 하전시키고, 집진전극을 통하여 유입되는 공기 중의 오염물질이 집진토록 설치되며,
   본체부의 둘레를 따라 돌출되는 형태로 탄성을 갖는 고정돌기가 복수개 구비되면서 본체부의 일측에는 일단이 연결되는 상태의 방전전극과 집진전극이 일체로 돌출되고,
   상기 본체부의 고정돌기가 진입된 후 이동토록 유입구에 연결되면서 플라즈마포집부를 이루는 장착케이싱을 관통하여 그 표면에 돌출토록 구비되는 장착유닛에는 ㄱ자형 고정홈이 복수개 형성되고,
   상기 본체부를 장착유닛에 연결시 복수개의 고정돌기가 고정홈에 지지될 때 본체부가 탄성지지토록 설치되는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마포집부는, 자동차의 실내공기 또는 외부공기를 선택적으로 유입토록 설치되고,
   상기 플라즈마포집부에 연결되는 제1유로는 자동차의 외부에 관통연결되는 제3유로가 연결되어 외부에 정화된 공기를 배출토록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 공기챔버에 연결되는 제2유로는, 공조유닛과 연결되어 정화된 공기를 공조유닛에 공급토록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 공기챔버는, 전방에 설치되는 압력조절팬을 통하여 정화된 공기를 대기압보다 높은 압력으로 저장토록 설치되고,
   상기 공기챔버와 연결되는 실내토출부는, 미세공으로 이루진 무풍벤트로 이루어져 제2유로의 개방시 공기챔버와 압력평형을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마포집부는, 하부에 물이 저장되는 침강조가 구비되어 플라즈마에 의한 집진 및 중력침강에 의한 집진이 동시에 수행토록 설치되고,
   수소자동차 적용시 수소자동차에서 발생되는 물을 침강조에서 재사용토록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 차량용 공기조화 시스템.

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