KR19990001058A - 자동차 에어컨의 풍량 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 에어컨의 개선된 풍량 조절장치를 개시한다.

종래에는 각 벤틸레이터에 구비된 벤트도어의 개도를 일사량 등에 따라 각각의 조정노브를 통해 조절하였는 바, 안전운행에 지장을 초래할 뿐 아니라 사용이 번거로운 문제가 있었다.

본 발명에서는 대시패널의 양 단부에 설치되며 해당 위치의 일사량을 각각 측정하여 그 신호를 출력하는 두 광센서와, 각 벤틸레이터의 케이스내에 회전 가능하게 설치되어 그 유로를 개폐하는 복수의 벤트도어와, 두 광센서의 일사량 측정치를 상호 비교하여 작은쪽에 대응하는 벤틸레이터 벤트도어의 개도 감소신호를 출력하는 위 콘트롤러와, 각 벤트도어를 선택적으로 개폐시키며 콘트롤러의 출력신호에 따라 해당하는 벤트도어의 개도가 감소되도록 구동시키는 복수의 액츄에이터(actuator)를 구비하여 일사량에 따라 각 벤틸레이터에서 토출되는 풍량을 자동으로 조절할 수 있도록 하였다.

Description

자동차 에어컨의 풍량 조절장치

본 발명은 자동차 에어컨(air conditioner)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 벤틸레이터(ventilator)에서 토출되는 풍량을 일사량에 따라 적절히 조절하는 장치에 관한 것이다.

냉각사이클(cooling cycle)을 이용한 자동차 에어컨은 압축기(compressor)에서 압축된 냉매(冷媒)를 응축기(condenser)에서 액화시킨 뒤, 팽창밸브(expansion valve)를 통해 증발기(evaporator)에서 기화시켜 흡수되는 기화열로 주변 공기를 냉각하며, 이와 같이 냉각된 공기를 팬(fan)에 의해 차내로 토출시킴으로써 냉방하게 된다.

이에 따라 도 1에 도시된 바와 같이, 통상 자동차의 대시패널(P) 중앙과 양측에는 냉기의 균일한 토출을 위해 복수의 벤틸레이터(V)가 각각 구비되고, 덕트(duct:도시하지 않음)를 통해 각 벤틸레이터(V)에 증발기로부터 냉기가 공급된다.

한편 자동차는 그 진행방향 등에 따라 차내 양측의 일사량이 크게 달라져 요구되는 냉방의 정도가 달라지게 되는데, 각 벤틸레이터(V)에서 균일한 양의 냉기가 토출될 경우 일사량이 적은 쪽은 상대적으로 과도한 냉방이 초래되어 해당위치의 탑승자에 불쾌감을 유발하게 된다.

이를 위해 종래에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 각 벤틸레이터(V)의 케이스(case:1)내에 그 유로(2)를 개폐하는 벤트도어(vent door:4)를 각각 회전 가능하게 설치하고, 그 일부가 차내로 돌출하도록 대시패널(P)에 조정노브(adjusting knob:5)를 회전 가능하게 설치하여 기어열(train of gearing:6)을 통해 양자를 전동 가능하게 연결하고 있다. 이에 따라 조정노브(5)를 통해 벤트도어(4)의 개도(開度)를 적절히 조절하여 각 벤틸레이터(V)에서 토출되는 냉기의 풍량을 조절함으로써 일사량 등에 따른 각 위치별 냉방능력을 제어하게 된다. 나머지 부호 3은 냉기의 토출을 안내하는 그릴(grill)이다.

그런데 이러한 종래의 자동차 에어컨은 차내의 위치별 일사량에 따른 풍량조절을 운전자나 탑승자가 직접 조절해야 하므로 안전운행에 지장을 초래할 뿐만 아니라 일사량에 따른 풍량의 정확한 조절이 어렵고, 사용이 번거로운 문제가 있었다.

한편 도 1에 도시한 바와 같이 대시패널(P)의 좌우측에 광센서(photo sensor:S1,S2)를 각각 구비하여 일사량을 측정한 뒤, 그 측정치에 따라 콘트롤러(controller:C)에서 팬의 속도를 가감함으로써 풍량을 조절하고 있기도 하나, 이는 단순히 일사량에 따라 팬의 속도만을 일률적으로 조절하는 것이므로 차내의 위치별 일사량에 따른 부분적인 풍량조절이 불가능한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제들을 감안하여 대시패널의 각 벤틸레이터에서 토출되는 풍량을 차내의 위치별 일사량에 따라 자동으로 각각 조절함으로써 별도의 조작없이도 차내의 각 부위에서 일사량에 따라 요구되는 정확한 풍량으로 쾌적하게 냉방할 수 있는 자동차 에어컨의 풍량 조절장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명 자동차 에어컨의 풍량 조절장치는, 대시패널의 중앙과 양측에 각각 배치되어 냉기를 차내로 토출시키며 덕트를 통해 증발기로부터 냉기가 공급되는 복수의 벤틸레이터와, 냉각시스템을 제어하는 콘트롤러 등을 구비하는 자동차 에어컨에 있어서, 대시패널의 양 단부에 설치되며 해당 위치의 일사량을 각각 측정하여 그 신호를 출력하는 두 광센서와, 각 벤틸레이터의 케이스내에 회전 가능하게 설치되어 그 유로를 개폐하는 복수의 벤트도어와, 두 광센서의 일사량 측정치를 상호 비교하여 작은쪽에 대응하는 벤틸레이터 벤트도어의 개도 감소신호를 출력하는 위 콘트롤러와, 각 벤트도어를 선택적으로 개폐시키며 콘트롤러의 출력신호에 따라 해당하는 벤트도어의 개도가 감소되도록 구동시키는 복수의 액츄에이터(actuator)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 콘트롤러에 두 광센서의 일사량 측정치 차이에 대한 소정의 허용치가 입력되고, 두 일사량 측정치간의 차이가 허용치보다 작으면 각 벤트도어의 개도를 동일하게 유지시키고, 두 일사량 측정치간의 차이가 허용치 이상이면 작은쪽에 대응하는 벤틸레이터 벤트도어의 개도 감소신호를 출력한다.

이에 따라 본 발명은, 운전자등이 직접 조작하지 않고서도 차내의 각 위치별 일사량에 따라 해당위치의 벤틸레이터에서 토출되는 풍량을 정확히 조절할 수 있게 되므로 자동차 에어컨의 품위와 사용의 편의성 향상 등에 효과를 발휘한다.

도 1은 일반적인 승용차의 대시패널을 보인 사시도,

도 2는 종래의 풍량 조절장치를 보인 발췌 단면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 풍량 조절장치를 보인 발췌 단면도,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도,

도 6은 본 발명의 작동을 보인 단면도들이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C : (에어컨의) 콘트롤러(controller) P : (승용차의) 대시패널(dash panel)

V : (대시패널의) 벤틸레이터(ventilator)

S1, S2 : 광센서(photo sensor) 11 : (벤틸레이터의) 케이스(case)

12 : (케이스의) 유로

14 : (벤틸레이터의) 벤트도어(vent door)

15 : (벤트도어 구동용) 액츄에이터(actuator)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1에서, 도시된 구성은 승용차의 대시패널(P)로서, 그 중앙과 양측에는 냉각시스템(도시하지 않음)에 의해 냉각된 냉기가 팬에 의해 차내로 토출되는 복수의 벤틸레이터(V)가 각각 구비되고, 그 소정위치에는 냉각시스템의 구동을 제어하는 콘트롤러(C)가 구비된다.

각 벤틸레이터(V)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 냉기가 흐르는 유로(12)를 가지고 대시패널(P)에 지지되는 통형의 케이스(11) 및 이 케이스(11)의 출구측에 설치되어 차내로 토출되는 냉기를 안내하는 그릴(13)을 구비한다. 케이스(11)의 입구측에는 냉각시스템의 증발기에 의해 냉각된 냉기를 각 벤틸레이터(V)로 유도하는 덕트(D)의 출구측이 결합된다.

본 발명의 특징에 따라 각 벤틸레이터(V)의 케이스(11)내에는 이의 유로(12)를 선택적으로 개폐하는 복수의 벤트도어(14)가 그릴(13)의 후측으로 각각 위치되어 회전 가능하게 지지된다. 각 벤트도어(14)는 바람직하기로 에어컨 콘트롤러(C)의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 따라 정,역 구동되는 복수의 액츄에이터(15)에 의해 각각 반전된다. 이를 위해 각 벤트도어(14)의 힌지축(hinge shaft:14a) 일단에는 피동기어(17)가 동축으로 구비되고, 액츄에이터(15)의 회전축(15a)에는 벤트도어(14)의 피동기어(17)와 이맞물림되는 구동기어(16)가 동축으로 구비된다.

이에 따라 액츄에이터(15)는 복수의 스텝(step)으로 구동되는 스테핑모터로 구성되는 것이 바람직하며, 그 구동 스텝은 콘트롤러(C)에서 구동개시 시점으로부터의 시간으로 제어함으로써 달성될 수 있다.

한편 대시패널(P)의 양 단부에는 도 1에 도시된 바와 같이 차내의 양 측면부의 일사량을 각각 측정하여, 그 측정결과를 에어컨의 콘트롤러(C)로 출력하는 두 광센서(S1)(S2)가 각각 구비된다.

콘트롤러(C)는 두 광센서(S1)(S2)로부터 입력된 차내 양측의 일사량 측정치들을 상호 비교하고, 그 결과 일사량이 작은 쪽에 대응하는 벤틸레이터(V) 벤트도어(14)의 개도 감소신호를 그 구동용 액츄에이터(15)로 출력한다. 이때 벤트도어(14)의 개도 감소신호는 두 일사량 측정치의 차이가 클수록 벤트도어(14)의 개도가 작아지도록 반비례적으로 출력된다.

그런데 두 광센서(S1)(S2)에 의한 차내 양측의 일사량 차이가 미세할 경우에는 각 위치의 탑승자가 느끼는 체감온도에 별 차이가 없으므로 각 벤틸레이터(V)에서 토출되는 풍량이 동일하여도 무방할 것이다. 이에 따라 바람직하기로 콘트롤러(C)에는 차내 양측의 일사량 차이에 대한 소정의 허용치가 입력되어, 광센서(S1)(S2)들에 의해 측정된 두 일사량의 비교결과 양자의 차이가 허용치 이하면 콘트롤러(C)는 각 벤트도어(14)의 개도를 동일하게 유지시키고, 양자의 차이가 허용치 이상일 경우에만 작은 쪽에 대응하는 벤틸레이터(V) 벤트도어(14)의 개도 감소신호를 그 구동용 액츄에이터(15)로 출력하게 된다. 이때 콘트롤러(C)에 입력되는 두 일사량 차이에 대한 허용치는 작은 일사량 쪽에 위치한 탑승자가 큰 일사량쪽과 동일 풍량으로 냉방할 경우에도 과냉을 느끼지 못하는 범위내에서 설정될 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차 에어컨 풍량 조절장치의 작동을 도 6을 참조로하여 살펴보기로 한다.

도 6에서, (a)는 에어컨이 오프된 상태로 각 벤틸레이터(V)의 벤트도어(14)들이 케이스(11)의 유로(12)와 직교하도록 위치되어 유로(12)를 폐쇄한 상태이다.

이 상태에서 콘트롤러(C)의 온 신호에 따라 에어컨이 작동되면, (b)에 도시한 바와 같이 각 벤틸레이터(V)의 벤트도어(14)들이 그 구동용 액츄에이터(15)들에 의해 시계 방향으로 90°회전되어 케이스(11)의 유로(12)와 나란하게 위치됨으로써 유로(12)를 개방시킨다. 이와 동시에 대시패널(P)에 설치된 두 광센서(S1)(S2)가 차내 양 측면부의 일사량을 각각 측정하여 그 측정신호를 콘트롤러(C)로 출력한다.

그러면 콘트롤러(C)가 두 광센서(S1)(S2)로부터 출력된 차내 양 측면부의 일사량 측정치들을 상호 비교한 뒤, 두 일사량 측정치의 차이를 기입력된 소정의 허용치와 비교한다.

그 결과 두 일사량 측정치들이 같거나 양자의 차이가 기입력된 소정의 허용치보다 작으면, 콘트롤러(C)는 각 벤틸레이터(V)의 액츄에이터(15)에 아무런 신호도 출력하지 않게 되며, 이에 따라 각 벤틸레이터(V)에서 동일한 풍량으로 냉기를 토출시키게 된다.

한편 두 일사량 측정치증 어느 한 일사량 측정치가 다른 일사량 측정치보다 기입력된 허용치 이상으로 크면, 즉 두 일사량 측정치의 차이가 허용치보다 크면 콘트롤러(C)는 양자간의 차이 폭에 따라 작은 쪽에 대응하는 벤틸레이터(V)의 액츄에이터(15)에 적정각도로 해당 벤트도어(14)의 개도 감소신호를 출력한다. 그러면 (c)에 도시한 바와 같이 일사량이 작은 쪽에 대응하는 벤틸레이터(V)의 액츄에이터(15)가 시계방향으로 해당 스텝만큼 회전되고, 이에 따라 그 벤트도어(14)가 동방향으로 회전됨으로써 케이스(11)의 유로(12) 개도를 적절히 감소시키게 된다.

이에 따라 일사량이 적은쪽에서 토출되는 냉기의 풍량이 많은 일사량쪽 보다 상대적으로 감소되어, 차내를 그 위치에 따라 요구되는 풍량으로 자동으로 조절할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래와 같이 운전자등이 직접 조작하지 않고서도 차내의 각 위치별 일사량에 따라 해당위치의 벤틸레이터에서 토출되는 풍량을 자동으로 정확히 조절할 수 있으며, 이에 따라 차내의 위치별 일사량 편차에 구애없이 항시 쾌적한 냉방을 구현할 수 있게 된다. 따라서 본 발명은 자동차 에어컨의 품위와 신뢰성 및 사용의 편의성 등을 크게 향상시키는 우수한 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 대시패널의 중앙과 양측에 각각 배치되어 냉기를 차내로 토출시키며 덕트를 통해 증발기로부터 냉기가 공급되는 복수의 벤틸레이터와, 냉각시스템을 제어하는 콘트롤러 등을 구비하는 자동차 에어컨에 있어서,

   상기 대시패널(P)의 양 단부에 설치되며 해당 위치의 일사량을 각각 측정하여 그 신호를 출력하는 두 광센서(S1)(S2)와,

   상기 각 벤틸레이터(V)의 케이스(11)내에 회전 가능하게 설치되어 그 유로(12)를 개폐하는 복수의 벤트도어(14)와,

   상기 두 광센서(S1)(S2)의 일사량 측정치를 상호 비교하여 작은쪽에 대응하는 상기 벤틸레이터(V) 벤트도어(14)의 개도 감소신호를 출력하는 상기 콘트롤러(C)와,

   상기 각 벤트도어(14)를 선택적으로 개폐시키며 상기 콘트롤러(C)의 출력신호에 따라 해당하는 상기 벤트도어(14)의 개도가 감소되도록 구동시키는 복수의 액츄에이터(15)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 풍량 조절장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액츄에이터(15)가, 상기 콘트롤러(C)의 온/오프 신호에 따라 상기 각 벤트도어(14)를 개폐시키는 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 풍량 조절장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 액츄에이터(15)가 스테핑모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 풍량 조절장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 콘트롤러(C)에 상기 두 광센서(S1)(S2)의 일사량 측정치 차이에 대한 소정의 허용치가 입력되고,

   상기 두 일사량 측정치간의 차이가 상기 허용치보다 작으면 상기 각 벤트도어(14)의 개도를 동일하게 유지시키고,

   상기 두 일사량 측정치간의 차이가 상기 허용치 이상이면 작은쪽에 대응하는 상기 벤틸레이터(V) 벤트도어(14)의 개도 감소신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 풍량 조절장치.