KR200149043Y1 - 차량 실내 정압 유지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 실내 정압 유지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량의 HVAC 시스템과 인서트 벤틸레이션 장치을 이용하여 차량내의 압력을 일정하게 유지시키는 장치에 관한 것이다. 본 고안의 구성은, 차량에 유입 및 유출되는 공기의 량을 조절하여 차량 실내 기압을 일정하게 유지하는 장치에 있어서, 차량 실내의 소정부에 장치되어 실내 기압을 측정하는 기압 센서와, 상기 센서의 출력에 접속되어 출력된 실내 기압 신호를 기준 신호인 정상 기압과 비교하여 차량의 전후방에 설치된 공기 출입 장치를 구동하는 제어 장치와, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 공기의 유출을 막도록 상기 제어 장치의 제어 신호에 의해서 구동되는 인서트 벤틸레이션 장치과, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 제어 신호에 의해서 공기를 차량 실내로 유입하도록 구동되는 HVAC 시스템을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 실내 정압 유지 장치

본 고안은 차량의 실내 정압 유지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량의 HVAC 시스템과 인서트 벤틸레이션 장치를 이용하여 차량내의 압력을 일정하게 유지시키는 장치에 관한 것이다.

도 1은 차량의 실내 공기 흐름을 도시한 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 차내의 공기 상태는 차량 전방의 HVAC 시스템에 의해서 유입된 공기와, 차량 후방의 인서트 벤틸레이션(Insert Ventilation ) 장치에 의해서 환기되어 나가는 공기에 의해서 유지된다. 이러한 공기의 유입과 배출되는 공기의 양에 의해서 차량내의 실내 압력이 형성된다.

즉, 압력은 단위 체적에 존재하는 입자의 수에 의해서 결정되는데, 도면에서 볼 수 있듯이 HVAC 시스템을 통해서 유입되는 공기의 양보다 인서트 벤틸레이션 장치을 통해서 배출되는 공기의 양이 많을 때 차내의 공기의 밀도가 외부 대기보다 낮아져서 차량 실내 압력은 낮아지게 된다. 또한 차량이 기압이 낮은 곳을 주행할 때 차내의 공기 밀도가 외부의 밀도와 평형을 이루게되어 외부 기압에 의해서 차량 실내 기압이 낮아지기도 한다. 이러한 현상은 고속 주행으로 인해서 차내 공기가 외부로 배출되는 양이 많을 때도 발생하며, 차량이 고산 지대를 주행할 때도 발생할 수 있다. 이처럼 차량의 실내 압력이 낮아지게 되면, 승차자는 갑작스런 기압차로 인해서 귀가 멍해 지거나 현기증이나 어지러움을 느끼기도 하고, 호흡 곤란을 호소하기도 한다. 이는 운전자로 하여금 안전 운전에 지장을 초래할 수 있으며, 운전자와 승차자 모두에게 불쾌감을 유발할 수 있다.

본 고안은 이와같이 차량의 실내 압력이 외부 조건에 의해서 좌우되는 것을 방지하기 위한 것으로, 차량의 실내 압력이 정상 압력보다 내려갈 때, HVAC 시스템과 인서트 벤틸레이션 장치을 조절하여 차량 실내 공기량을 조절하므로 실내 압력을 정상 기압으로 일정하게 유지하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 차량의 실내 압력을 압력 센서가 감지하여 HVAC 시스템과 인서트 벤틸레이션 장치을 자동으로 조절하여 실내 압력을 일정하게 조절하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적은 다음의 구성 즉, 차량에 유입 및 유출되는 공기의 량을 조절하여 차량 실내 기압을 일정하게 유지하는 장치에 있어서, 차량 실내의 소정부에 장치되어 실내 기압을 측정하는 기압 센서와, 상기 센서의 출력에 접속되어 출력된 실내 기압 신호를 기준 신호인 정상 기압과 비교하여 차량의 전후방에 설치된 공기 출입 장치를 구동하는 제어 장치와, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 공기의 유출을 막도록 상기 제어 장치의 제어 신호에 의해서 구동되는 인서트 벤틸레이션 장치과, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 제어 신호에 의해서 공기를 차량 실내로 유입하도록 구동되는 HVAC 시스템을 포함하는 차량 실내 정압 유지 장치에 의해서 이루어진다.

또한 상기 제어 장치는, 실내 기압 센서 출력 신호를 기준 신호와 비교하여 상기 센서 출력 기압이 기준 기압 신호보다 낮을 때 실내 공기의 유출을 막도록 인서트 벤틸레이션 장치 구동 신호를 출력하고, 그후 일정 시간이 경과한후 차량 실내 기압을 감지하여 기준 기압 신호와 비교한 결과 감지 기압이 기준 기압에 비해 낮을 때 HVAC 시스템에서 공기를 유입하도록 HVAC 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 차량의 공기 흐름을 표시하는 개략도

도 2는 본 고안의 차량 실내 정압 유지 장치의 개략적인 구성도

도 3은 본 고안의 정압 유지 장치의 작동을 설명하기 위한 흐름도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 차내 기압 센서 20: 제어 장치

30: 인서트 벤틸레이션 장치 40: HVAC 시스템

이하 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 차량 실내 정압 유지 장치의 개략적인 블록도를 도시한 도면이다. 기압 센서(10)는 차량 내부의 소정 부분에 설치되어 실내 압력을 측정하게 된다. 전술된 바와같이 기압은 대기중에 존재하는 공기의 밀도를 일컷는 말로서, 차량의 실내에 유입되고 배출되는 공기의 량에 의해서 결정된다. 일반적인 정상 압력은 1013 밀리바를 말하는데, 차량의 실내로 유입되는 공기의 량이 많고 배출되는 량이 적게되면 이론적으로 차량 실내 압력은 높아지게된다. 한편, 차량 실내로 유입되는 공기의 량보다 배출되는 공기의 량이 많을 때 실내의 압력은 낮아지게 된다. 보통 차량 운행에서 문제가 되는 것은 이와같이 실내 기압이 낮아지는 경우이다.

또 다른 경우로서, 차량이 고산지대와 같은 지역을 주행할 때 주변 지역 전체가 공기가 희박하여 기압이 낮아지게 되는데, 이때 차량의 실내 기압은 주변과 평형을 이루게 되므로 낮아지게 된다.

어떤 이유로든 차량의 실내 기압이 정상 기압보다 낮아지게되면 상기 센서에서는 이를 감지하여 제어장치(20)에 전달한다. 상기 제어장치(20)에서는 내장된 정상 기준 기압과 센서(10)에서 감지한 기압을 비교하게 된다. 센서에서 감지한 감지신호는 제어장치에서 전기 신호를 변환되어 제어장치내의기준 신호와 비교된다. 이처럼 비교하여 차량내의 실내 기압이 정상기압과 같거나 거의 유사할 경우에는 특별한 작동없이 대기 상태에 있게 된다.

그러나 그러한 비교 결과 감지된 실내 기압이 정상인 기준 기압보다 낮으면 제어장치(20)에서는 제어 신호를 출력하여 인서트 벤틸레이션 장치(30)을 막게된다. 이때 차량은, 환기 배출구가 막히게 되므로 더 이상의 공기 배출이 억제되면서 차량의 실내 공기 밀도는 점점 높아지게 된다. 상기 인서트 벤틸레이션 장치(30)은 종래의 경우 실내 공기의 흐름에 따라서 도어 루프가 자연스럽게 열리고 닫히게 되어있으나, 본 고안의 장치에 따라서 개폐가 자동 조절되게 된다.

고산 지대를 주행하게 되면 주변 공기 밀도와 평형을 이루기 위해서 실내 공기가 상기 릴리프 홀을 통해서만 아니라 바디를 통해서도 빠져 나가게되므로 실내 기압은 대기압보다 신속히 낮아진다. 이때는 상기 릴리프 홀을 막는 것만으로는 정상 기압을 유지하기 어려울 수 있으므로 외부로 부터 공기를 더 많이 유입할 필요가 있다. 따라서 제어 장치(20)에서는 상기 인서트 벤틸레이션 장치(30)를 닫은 후 일정 시간이 경과한 후 실내 기압 감지 신호를 기준 신호와 다시 비교한다. 즉, 상기 센서(10)에서는 일정 시간이 경과한후 계속해서 실내 기압을 감지하여 제어 장치(20)에 전송하게 되는데, 제어장치에서 제어신호를 보내서 인서트 벤틸레이션 장치(30)를 닫은 후에도 실내 기압이 정상으로 올라가지 않게 되면, 제어장치(20)는 제어 신호를 HVAC 시스템(40)에 전달하여 상기 시스템(40)을 작동시켜서 공기의 유입구를 활짝 열게 된다.

이때 차량 내부로는 외부로 부터 공기의 유입량이 많아지게 된다. 한편 인서트 벤틸레이션 장치(30)가 닫혀있는 상태에 있으므로 차량내의 공기 밀도는 점점 높아져서 정상 기압에 도달하기가 쉬워진다. 이와같이 하여 고속 주행이나 고산 지대와 같이 공기가 희박한 지역을 주행할 때에도 차량내의 공기 밀도를 정상으로 유지하므로 실내 기압을 정상으로 유지하게 된다.

도 3은 본 고안의 실내 정압 유지 장치의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 고안의 장치가 동작하기 시작하면, 차량 실내의 소정부에 부착된 압력 센서(10)가 차량 실내의 기압을 감지한다(단계 100). 상기 센서에서 감지한 압력 신호는 제어 장치(20)로 전달되어 상기 제어 장치에서 기준 압력 신호와 비교된다(단계 110). 여기서 기준 압력 신호라는 것은 정상적인 기압을 말한다.

상기 단계에서 비교한 결과 감지된 실내 압력이 기준치 압력과 같거나 그 차이가 거의 없으면 제어 장치에서는 특별한 동작은 수행하지 않고, 다시 단계 100으로 돌아가서 실내의 기압을 감지하여 추적하고 추적된 기압 신호를 기준치와 비교하는 단계를 반복한다. 한편 단계 110에서 감지된 실내 기압이 기준치인 정상 기압보다 낮으면, 제어 장치는 제어 신호를 발생하여 다음 단계로서 인서트 벤틸레이션 장치을 닫는다(단계 120). 이 단계에서 차량은 외부로 유출되는 공기의 흐름을 차단하게 된다. 따라서 더 이상의 공기의 유출이 없으므로 실내 공기의 밀도가 유지되거나 높아지기 시작한다.

그후 일정 시간을 경과하게 된다(단계 130). 이 시간은 제어 장치내에 있는 타이머를 통해서 측정될 수 있다. 이러한 시간은 예를 들면 약 3분 내지 5분으로 설정할 수 있다. 고속 주행의 경우에는 이와같이 상기 릴리프 홀을 막는것 만으로도 차내 기압을 상승시켜서 정상으로 회복시킬수 있다. 그러나 고산 지대를 주행하는 것과 같이 주변 환경의 기압이 전체적으로 낮은 때에는 상기 릴리프 홀을 막아서 실내 공기의 유출을 막는 것만으로는 부족할 수 있다.

따라서, 단계 120에서 릴리프 홀을 막은 후에 일정 시간을 기다려서 (단계 130), 다시 실내 기압을 측정하게 된다(단계 140). 이때 실내 기압이 정상이면 계속해서 기압을 측정하여 기압이 떨어지는지 여부를 추적한다. 그러나 실내 기압이 정상으로 회복되지 않고 아직도 저압일 때에는, 제어 장치가 제어 신호를 발생하여 HVAC 시스템을 구동시킨다(단계 150). 이처럼 HVAC 시스템이 구동되면 공기의 유출이 차단된 상태에서 외부로 부터 공기가 유입되어 실내의 공기 밀도를 증가시키게 되므로 차량 실내의 기압은 높아져서 정상화된다.

이와같이 본 고안의 차량 실내 정압 유지 장치를 실시하므로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 차량의 실내 소정부에 실내 기압을 측정할 수 있는 기압 센서를 설치하고, 상기 센서에서 감지한 압력을 기초로 해서 차량 전방의 HVAC 시스템과 차량 후방의 인서트 벤틸레이션 장치의 개폐를 조절하므로 실내 기압을 조절하게 된다. 이처럼 본 고안의 장치를 통해서 차량 실내의 공기량을 조절하므로 항상 일정한 공기의 밀도를 유지하도록 즉, 정압을 유지하도록 한다.

Claims (2)

1. 차량에 유입 및 유출되는 공기의 량을 조절하여 차량 실내 기압을 일정하게 유지하는 장치에 있어서, 차량 실내의 소정부에 장치되어 실내 기압을 측정하는 기압 센서와, 상기 센서의 출력에 접속되어 출력된 실내 기압 신호를 기준 신호인 정상 기압과 비교하여 차량의 전후방에 설치된 공기 출입 장치를 구동하는 제어 장치와, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 공기의 유출을 막도록 상기 제어 장치의 제어 신호에 의해서 구동되는 인서트 벤틸레이션 장치과, 상기 제어 장치의 출력에 접속되어 차량 실내 기압이 기준 기압보다 낮을 때 제어 신호에 의해서 공기를 차량 실내로 유입하도록 구동되는 HVAC 시스템을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 실내 정압 유지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 실내 기압 센서 출력 신호를 기준 기압 신호와 비교하여 상기 센서 출력 기압이 기준 기압 신호보다 낮을 때 실내 공기의 유출을 막도록 인서트 벤틸레이션 장치 구동 신호를 출력하고, 그후 일정 시간이 경과한후 차량 실내 기압을 감지하여 기준 기압 신호와 비교한 결과 감지 기압이 기준 기압에 비해 낮을 때 HVAC 시스템에서 공기를 유입하도록 HVAC 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 정압 유지 장치.