KR20000008231U - 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차에 관한 것으로서, 차량실내의 현재온도와 습도를 감지하기 위해 부착되는 온도 및 습도센서와 실내온도에 대한 습도를 상대습도와 비교 판단하는 제어기와 제어기에 의해 출력된 신호에 따라 가동되어 습도를 가습 또는 감습시키는 가습 및 감습수단으로 구성되는 습도 조절시스템을 구비함으로써, 차량의 실내습도를 항상 최적상태로 유지시킬 수 있음은 물론 이에 따른 승차감이 향상되고, 특히 차량의 안전운행을 기대할 수 있다.

Description

자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차.

본 고안은 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 현재 실내온도에 대한 습도를 자동으로 조절하여 쾌적한 승차 분위기를 조성할 수 있도록 한 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진, 실내 및 트렁크룸을 갖는 차체 및 이와 결합되어 외관을 이루는 바디로 구성된다. 엔진룸 내에는 차량을 운행시키기 위한 각종 기관 예를들어, 엔진, 변속기 및 차동장치 등과 외부의 온도에 따라 실내를 냉방 또는 난방시키기 위한 냉,난방장치가 설치되어 있다.

도 1은 냉,난방장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 냉,난방장치는 송풍팬(10)이 그의 회전축에 끼워진 송풍모터(12)를 포함하는 송풍 유니트와, 송풍팬(10) 전방에 위치되어 압축기 및 응축기를 거친 냉매의 열교환이 이루어지는 증발기(evaporator)(14) 및 히터 코어(heat core)(16)를 포함한 히터 유니트(18)로 구성된다.

히터 유니트(18) 내부에는 외부온도의 변화에 따라 실내를 냉방 또는 난방할 때 히터 코어(16)를 선택적으로 개폐하기 위한 도어(20)가 회전 가능하게 장착되며, 도어(20)는 구동력을 제공하기 위한 모터(22)의 회전축에 억지 끼워맞춤된다.

히터 유니트(18)에는 환기창(24)이 그의 타단에 부착된 덕트(26)들이 연결된다. 환기창(24)은 인스트루먼트 패널(28)의 양측과 센터 페시아(center facia)(30) 상단부 등에 배치된다. 여기에서, 덕트(26)들은 증발기(14) 또는 히터 코어(16)에 의해 열교환된 냉기 및 온기가 실내측과 프론트 윈드 쉴드 글래스의 내면측으로 토출되도록 하기 위해 통로역할을 한다.

그리고, 증발기(14)는 통상의 냉동사이클로 순환하는 냉매에 의해 냉기를 제공한다. 즉, 증발기(14)로부터 배출된 저온·저압의 기체를 고온·고압의 기체로 변환시키는 압축기와 압축기에서 흘러나오는 기체를 고온·고압의 액냉매로 응축하는 응축기(condenser) 그리고, 응축기와 증발기 사이에 연결되어 액냉매를 저온·저압의 액냉매로 변환시킨 후 증발기로 배출하는 오리피스 튜브에 의해 냉매를 1사이클 순환시켜 주위의 공기를 냉각시킨다.

이와같이 냉,난방장치가 구비된 자동차에 있어서는, 외부습도와 비례하여 차량실내에 습기가 많을 경우 이를 제거하기 위하여 센터 페시아(30)의 전면에 장착된 냉방스위치를 수동으로 조작하면, 이의 조작신호는 전자제어 유니트(ECU)로 전달되어 냉방장치를 구성하는 송풍모터(12) 및 압축기를 가동시킨다.

따라서, 실내공기는 송풍팬(10)의 고속회전에 의해 히터 유니트(18)의 입구부를 통하여 증발기(14) 측으로 송풍됨과 동시에 증발기(14)의 열교환작용에 의해서 냉각된다. 이때, 히터 유니트(18)내에 장착된 도어(20)는 냉방장치가 가동하는 동안 증발기(14)로부터 제공된 냉기가 히터 코어(16)를 통과하지 못하도록 모터(22)에 의해 회전되어 히터 코어(16)의 입구를 차단한다.

그리고, 열교환된 냉기는 히터 유니트(18)에 연결된 덕트(26)들을 따라 흐르면서 환기창(24)에 형성된 통풍공(도시되지않음)을 통하여 차량실내와 프론트 윈드 쉴드 글래스의 내면측으로 토출되어 실내습도를 감습한다.

그러나, 상기와 같이 차량 실내의 습도가 높을 경우 종래에는 탑승자가 직접 냉방장치를 수동으로 조작하여 실내습도를 감습하였기 때문에 실내습도를 최적상태로 조절하기 어렵고, 냉방장치를 장시간 가동시킬 때에는 실내온도에 대한 습도가 상대적으로 낮아지므로 실내를 가습하기 위해 창문을 열어야 하는 번거로운 단점이 있었다.

또한, 차량을 장시간 운행할 때 외부온도에 따라 가변되는 실내습도를 조절하기 위해 냉방장치를 수시로 가동시켜야 하므로 불편이 따르고, 특히 차량 운행시 집중력이 분산되어 사고위험을 초래하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 차량실내의 현재 온도에 대한 습도를 감지한 후 습도를 상대습도의 범위 내에 있도록 자동으로 가습 또는 감습함으로써, 차량의 실내습도가 항상 최적상태로 유지됨은 물론 이에 따라 승차감을 향상시킬 수 있고, 차량의 안전운행을 기대할 수 있는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차를 제공하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 상기의 습도 조절시스템을 가습이 필요한 특정 공간에 설치하여 집중적으로 가습시킴으로써, 가습시간을 단축시킬 수 있는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 자동차에 적용되는 냉,난방장치를 개략적으로 도시한 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차를 도시한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 도시한 구성도,

도 4는 도 3에 도시된 습도 조절시스템의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

14 : 증발기 18 : 히터 유니트

20 : 도어 22 : 모터

24 : 환기창 26 : 덕트

28 : 인스트루먼트 패널 30 : 센터 페시아

50,52 : 온도 및 습도센서 54 : 제어기

56 : 탱크 58 : 전기 가열선

60 : 리저버 탱크 62 : 가습용 덕트

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 차량의 실내에 부착되어 현재의 실내온도와 습도를 감지하는 위한 온도 및 습도센서와; 상기 온도 및 습도센서가 각각 연결되고 상기 현재 실내온도에 대한 습도를 상대습도와 비교 판단하여 제어명령을 출력하는 제어기와; 상기 제어기에 의해 출력된 신호에 따라 가동되어 습도를 집중적으로 가습시킬 수 있도록 하기 위하여 센터 페시아의 후면측에 설치된 가습수단; 및 상기 제어기에 의해 출력된 신호에 따라 가동되어 상기 차량실내의 습도를 감습시키는 감습수단으로 구성된다.

본 고안에 따른 가습수단은 상기 센터 페시아의 후면측에 설치되는 물이 저장된 탱크와 상기 탱크 내에 내설되어 상기 제어기의 출력신호에 따라 인가된 전류에 의해서 가열되는 전기 가열선 그리고, 상기 센터 페시아의 일측면에 설치되어 상기 탱크에 물을 공급하는 리저버 탱크로 구비된다.

본 고안에 따른 감습수단은 차량실내의 습도가 상기 제어기에 입력된 상대습도의 범위 내에 있을 때까지 가동되는 냉방장치와 상기 냉방장치의 가동시 히터 코어의 입구를 차단하는 도어와 상기 도어를 회전시키는 모터를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 도시한 도면으로서, 습도 조절시스템은 온도 및 습도센서(50)(52)와 감지된 온도 및 습도와 설정된 상대습도값을 비교하여 제어신호를 출력하는 제어기(54) 그리고, 제어기(54)의 출력신호에 따라 가동되어 차량실내의 습도를 자동으로 조절하기 위한 가습 및 감습수단으로 구성된다.

온도 및 습도센서(50)(52)는 실내에 각각 부착되고, 제어기(54)의 입력부(54a)에 연결되어 차량의 현재 실내온도와 습도를 감지한다.

입력부(54a)가 연결된 마이컴(54b)은 현재 실내온도에 대한 최적조건의 상대습도값이 설정되어 온도 및 습도센서(50)(52)로부터 감지된 온도,습도와 상대습도값을 비교하여 제어명령을 실행한다.

마이컴(54b)에 연결된 제어기(54)의 출력부(54c)는 마이컴(54b)의 제어명령에 따라 현재의 실내온도에 대한 습도가 설정된 상대습도의 범위 내에 있도록 습도를 가습 또는 감습시키기 위한 가습 및 감습수단이 연결된다.

가습수단은 센터 페시아(30)의 후면측에 설치되며 소정량의 물이 저장된 탱크(56)와 탱크 내에 내설되어 제어기(54)의 출력신호에 따라 인가된 전류에 의해서 가열되는 전기 가열선(58)과 센터 페시아(30)의 일측면 즉, 보조석에 위치되도록 설치되어 탱크(56)에 물을 공급하기 위한 리저버 탱크(60)로 구비된다.

탱크(56)의 상단부에는 전기 가열선(58)에 의해 가열된 수증기를 토출시키기 위한 가습용 덕트(62)의 일단이 연결되며, 타단은 운전석 및 보조석 주위 공간으로 수증기를 집중적으로 토출시켜 습도를 단시간 내에 가습시킬 수 있도록 센터 페시아(30)의 전면에 연결된다.

여기에서, 가습용 덕트(62)는 차량실내 공간 중에서 단시간 내에 가습이 필요한 공간에 장착이 가능하다.

감습수단은 제어기(54)의 출력신호에 따라 습도가 상대습도의 범위 내로 낮추어질 때까지 가동되는 냉방장치 및 히터 유니트(18)내에 장착된 도어(20)와 도어(20)를 구동시키기 위한 모터(22)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차의 작용을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 제어기(54)에 각각의 온도와 습도에 대해 설정한 상대습도값을 입력한다. 예를들어, 차량의 현재온도가 30℃일 때 최적의 상대습도인 40%에 도달되도록 습도(20℃)를 설정하여 제어기(54)에 입력한다.

그 후, 차량을 운행하기 위하여 시동을 걸면, 실내에 각각 부착된 온도 및 습도센서(50)(52)가 현재 실내의 온도와 습도를 감지한 다음 감지신호를 제어기(54)의 입력부(54a)로 전달한다.

그러면, 제어기(54)의 마이컴(54b)에서는 입력부(54a)를 통하여 입력된 습도가 상대습도의 범위 내에 있는가를 비교 판단한 다음 제어명령을 출력한다. 이때, 현재온도에 대한 습도가 상대습도의 설정값보다 낮을 경우 최적의 실내습도를 유지하기 위하여 가습수단을 가동시키고, 감습수단을 정지시킨다.

즉, 실내습도를 가습시키기 위해 제어기(54)의 출력부(54c)를 통하여 제어 명령신호를 출력하면, 이 신호에 의해 전기 가열선(58)으로 전류가 인가되어 탱크(56) 내에 저장된 물을 가열시킨다. 그리고, 물의 가열시 발생된 수증기는 센터 페시아(30) 내에 장착된 가습용 덕트(62)를 통해 실내로 토출된다.

따라서, 실내는 습도센서(52)에 의해 감지된 습도가 현재온도에 대한 상대습도 범위 내에 있을 때까지 계속해서 가습을 수행하고, 습도가 상대습도 범위 내로 도달되면 가습수단의 가동을 정지시켜 습도의 상승을 방지하는 것이다.

한편, 온도센서(50)에 의해 감지된 현재 실내온도에 대한 습도가 상대습도의 설정값보다 높을 경우에는 제어기(54)의 마이컴(54b)에서는 습도센서(52)에서 감지된 신호와 설정값을 비교 판단한 후 전기 가열선(58)으로 인가되는 전류를 차단하여 가습수단을 정지시킨 상태에서 습도가 상대습도 범위 내에 있을 때까지 감습수단인 냉방장치를 가동한다.

냉방장치는 전술한 바와같이 히터 유니트(18)의 입구부로 유입되는 실내공기가 열교환작용하는 증발기(14)를 통과하여 냉각됨과 동시에 다수의 덕트(26)를 따라 인스트루먼트 패널(28)과 센터 페시아(30)에 각각 부착된 환기창(24)을 통하여 토출되어 실내를 감습시킨다.

이와같이 폐루틴(close routine)으로 가동되는 습도 조절시스템에 의해 외부온도 및 습도에 따라 비례하여 가변되는 차량실내의 습도를 자동으로 조절할 수 있어 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차에 의하면, 차량실내의 현재 온도에 대한 습도를 감지한 후 습도를 상대습도의 범위 내에 있도록 자동으로 가습 또는 감습하여 차량의 실내습도가 항상 최적상태로 유지됨은 물론 이에 따라 승차감을 향상시킬 수 있고, 차량의 안전운행을 기대할 수 있다.

또한, 습도 조절시스템을 가습이 필요한 특정 공간에 설치하여 집중적으로 가습시켜 가습시간을 단축시킬 수 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 차량의 실내에 부착되어 현재의 실내온도와 습도를 감지하는 위한 온도 및 습도센서와;

   상기 온도 및 습도센서가 각각 연결되고 상기 현재 실내온도에 대한 습도를 상대습도와 비교 판단하여 제어명령을 출력하는 제어기와;

   상기 제어기에 의해 출력된 신호에 따라 가동되어 습도를 집중적으로 가습시킬 수 있도록 하기 위하여 센터 페시아의 후면측에 설치된 가습수단; 및

   상기 제어기에 의해 출력된 신호에 따라 가동되어 상기 차량실내의 습도를 감습시키는 감습수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차.
2. 제1항에 있어서, 상기 가습수단은 상기 센터 페시아의 후면측에 설치되는 물이 저장된 탱크와 상기 탱크 내에 내설되어 상기 제어기의 출력신호에 따라 인가된 전류에 의해서 가열되는 전기 가열선 그리고, 상기 센터 페시아의 일측면에 설치되어 상기 탱크에 물을 공급하는 리저버 탱크로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차.
3. 제2항에 있어서, 상기 센터 페시아에는 상기 탱크로부터 발생되는 수증기를 토출시키기 위한 가습용 덕트가 연결되는 것을 특징으로 하는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차.
4. 제1항에 있어서, 상기 감습수단은 차량실내의 습도가 상기 제어기에 입력된 상대습도의 범위 내에 있을 때까지 가동되는 냉방장치와 상기 냉방장치의 가동시 히터 코어의 입구를 차단하는 도어와 상기 도어를 회전시키는 모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동제어형 습도 조절시스템을 구비한 자동차.