KR20020057600A

KR20020057600A - 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20020057600A
Application number: KR1020010000063A
Authority: KR
Inventors: 유선재
Original assignee: 신영주; 한라공조주식회사
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-01-02
Publication date: 2002-07-12
Also published as: KR100727870B1

Abstract

본 발명은 열전소자를 이용하여 무더운 여름철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 에어컨에 의한 실내온도가 적정치 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 냉방시킴으로써 차량 내부에 남겨진 라이터 등과 같은 인화물질로 인하여 폭발 또는 화재가 발생되는 것을 미연에 방지하고 탑승자에게 쾌적한 냉방환경을 제공하며, 혹한의 겨울철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 히터에 의한 적정 실내온도가 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 난방시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 난방 환경을 제공할 수 있도록 하였으며, 소비되는 전기가 매우 적은 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM ASSISTANCE A COLD ROOM AND HEATING OF VEHICLE IN A PARKING/STOPPAGE AND THEIR CONTROLLING METHOD}

본 발명은 열전소자를 이용하여 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 무더운 여름철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 에어컨에 의한 적정 실내온도가 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 냉방시킴으로써 차량 내부에 남겨진 라이터 등과 같은 인화물질로 인하여 폭발 또는 화재가 발생되는 것을 미연에 방지하고 탑승자에게 쾌적한 냉방환경을 제공하며, 혹한의 겨울철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 히터에 의한 적정 실내온도가 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 난방시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 난방 환경을 제공할 수 있도록 하였으며, 소비되는 전기가 매우 적은 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차는 비주행 상태에서는 장기간 동안 옥내 또는 옥외에 주정차하게 되는 바, 이러한 자동차에 설치된 에어컨이나 히터장치 및 공기 순환장치의 가동은 엔진의 구동 여부에 따라 연동되어 작동되는데, 에어컨은 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 작동되거나 별도의 발전기로부터 동력을 받아 작동되고, 히터장치는 엔진이 구동된 상태에서 엔진에서 발생되는 열을 이용하여 차량 실내 공기를 가열하도록 하고 있다.

그런데 차량을 옥내 또는 옥외에 장시간 주정차시키는 경우에 환경 오염 및 연료비 문제로 엔진을 정지시켜 놓게 마련이다. 이러한 엔진을 정지한 상태에서 주정차 한 경우 에어컨이나 히터의 가동을 위한 구동원의 작동이 중단되므로 에어컨이나 히터를 가동시킬 수 없어 여름철 또는 혹한의 겨울철 차량내의 실내온도가 외부기온의 영향을 받아 과도하게 온도가 높게되거나 과도하게 낮게됨을 피할 수 없게된다.

따라서, 자동차를 시동시키고 에어컨이나 히터를 가동하여 적정의 온도로 실내온도를 맞출 때까지 고온 또는 저온 상태의 차량 실내온도를 감수해야 하므로 탑승자에게 여간 불편한 문제가 아니었다.

더욱이 차량 내에 운전자 또는 다른 탑승자가 있는 상태에서 엔진을 정지하게 되면, 에어컨이나 히터의 가동이 불가능하게 되어 엔진이 정지된 차량 내에 그대로 있기에 여간 불편한 것이 아니었다.

또한, 자동차 내부에 남겨진 라이터와 같은 인화물질로 인하여 폭발 또는 화재가 일어나기도 하는데, 상기와 같은 이유로 자동차 내부의 공기가 외부와 순환이 안되고 밀폐됨으로 인하여 자동차 강판이 태양열에 의하여 고온으로 가열되어 자동차 실내의 온도가 과도하게 높은 상태가 되기 때문이다.

이러한 현 실정으로 인해 자동차 내부 온도 자동 조절 장치 및 방법이 대한민국 공개특허공보 제1999-47055호에 공개되어 있는 바, 그 구성은 자동차가 외부에 주차되어 있을 때 전원을 공급해주는 태양전지와; 자동차가 건물내부에 있을 때 또는 야간에 전원을 공급해주는 충전지와; 자동차의 상태를 감지하여 상기 충전지에 전원을 충전시켜주는 충전지 충전 제어부와; 상기 태양전지 또는 충전지에서 인가되는 전원을 입력받아 자동차 외부의 공기를 내부로 이동시켜주는 제1 팬과; 상기 태양전지 또는 충전지에서 인가되는 전원을 입력받아 자동차 내부의 공기를 외부로 이동시켜주는 제2 팬과; 자동차의 내부온도를 감지하여 자동으로 자동차의 온도를 조절할 수 있도록 온/오프되는 온도감지 스위칭부를 포함하여 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술은 자동차의 내부 온도가 외부 온도보다 상승했을 때 온도감지 스위칭부가 자동으로 온되어 태양전지판 또는 충전지에서 인가되는 전원을 제1, 제2 팬에 구동시켜 자동차 내부의 온도를 설정된 온도 이하로 내려줌으로써, 고온으로 인한 자동차의 내부 부품의 손상을 방지하고, 라이터등 발화성 물질의 폭발을 방지할 수 있고, 무더운 여름철에 어느 정도 차량 실내의 온도를 낮출 수 있었으나, 혹한의 겨울철에는 적용할 수 없는 문제점 및 별도의 충전지에 충전된 전기를 이용함으로써, 고온 상태에서 지속적인 냉방이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 열전소자를 이용하여 무더운 여름철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 에어컨에 의한 실내온도가 적정치 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 냉방시킴으로써 차량 내부에 남겨진 라이터 등과 같은 인화물질로 인하여 폭발 또는 화재가 발생되는 것을 미연에 방지하고 탑승자에게 쾌적한 냉방환경을 제공하며, 혹한의 겨울철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 히터에 의한 적정 실내온도가 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 난방시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 난방 환경을 제공할 수 있도록 하였으며, 소비되는 전기가 매우 적은 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 그목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 구성중 모터와 송풍팬이 덕트상에 설치된 상태를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 의한 보조 냉난방 시스템의 제어 흐름을 나타낸 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 태양열 집열기2 : 풍력 발전기3 : 축전지

5,4 : 제1, 제2 공기안내 덕트6,7:제1,제2 송풍팬8 : 송풍팬 구동수단

9 : 열전소자10 : 용량검출센서11,12,13:제1,제2,제3 스위칭수단

14 : 실내온도 감지센서15 : 엔진기동 감지센서

16 : 동절기 입력수단17 : 콘트롤러

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템은, 차량의 외측면에 설치되어 태양광을 전기로 변환시키는 태양열 집열기와; 상기 태양열 집열기로부터 발생된 전기를 축전하는 축전지와; 외기를 흡입하는 외기흡입구와, 흡입된 외기를 차량 실내로 토출되도록 하는 외기토출구를 구비하여 차량 내부에 설치된 제1 공기안내 덕트와; 차량 실내의 공기를 흡입하는 내기흡입구와, 흡입된 내기를 차량 외부로 토출되도록 하는 내기토출구를 구비하여 차량 내부에 설치된 제2 공기안내 덕트와; 상기 제1, 제2 공기안내 덕트의 외기흡입구와 내기토출구내에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1, 제2 송풍팬과; 상기 제1, 제2 송풍팬의 회전 방향이 서로 상이하게 되도록 구동하는 송풍팬 구동수단과; 외기를 실내로 흡입하여 실내로 토출되도록 하는 상기 제2 송풍팬이 위치된 상기 외기흡입구에 설치된 열전소자와; 상기 축전지의 충전 용량을 검출하는 용량검출센서와; 상기 축전지와 태양열 집열기 사이에 전기적으로 연결되고, 제어신호에 따라 스위칭되어 태양열 집열기의 전류를 축전지로 전달하는 제1 스위칭 수단과; 상기 축전지와 상기 송풍팬 구동수단 사이에 전기적으로 연결되고, 제어신호에 따라 스위칭되어 축전지의 전류를 상기 송풍팬 구동수단으로 전달하는 제2 스위칭 수단과; 차량의 내부에 설치되어 차실내 온도를 감지하는 실내온도 감지센서와; 현재 차량의 엔진이 기동되고 있는 지를 감지하는 엔진기동 감지센서와; 사용자에 의해 수동으로 입력되는 동절기 입력수단과; 상기 엔진기동 감지센서와 실내온도 감지센서와 용량검출센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 상기 제1, 제2 스위칭수단과 송풍팬 구동수단 및 열전소자를 제어하는 콘트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법은, 현재, 차량 엔진의 기동이 정지된 상태인가를 판단하는 단계와; 차량 엔진이 기동된 상태이면 축전지를 충전시키고, 차량 엔진이 기동되지 않은 상태이면 현재 계절 모드를 판단하는 단계와; 계절 모드가 동절기이면 차량 실내온도를 검출하여 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키고, 계절 모드가 하절기이면 차량 실내온도를 검출하여 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 구성중 모터와 송풍팬이 덕트상에 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 보조 냉난방 시스템의 제어 흐름을 나타낸 흐름도이다.

본 발명에 의한 보조 냉난방 시스템의 구성은 태양열 집열기(1)와, 축전지(3)와, 제1, 제2 공기안내 덕트(5)(4)와, 제1, 제2 송풍팬(6)(7)과, 송풍팬 구동수단(8)과, 열전소자(9)와, 용량검출센서(10)와, 제1, 제2, 제3 스위칭 수단(11)(12)(13)과, 실내온도 감지센서(14)와, 동절기 입력수단(16)과,콘트롤러(17)를 포함하여 이루어진다.

상기 태양열 집열기(1)는, 차량의 외측면에 설치되어 태양광을 전기로 변환시키는 역할을 하며, 그 설치 위치는 태양광을 가장 많이 받을 수 있는 차량의 루프에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 축전지(3)는 차량에 기 장착된 배터리로 할 수 있으나, 본 발명에는 기존 차량에 장착된 배터리외에 별도로 더 구비하였다.

상기 제1 공기안내 덕트(5)는 외기를 흡입하는 외기흡입구(5a)와, 흡입된 외기를 차량 실내로 토출되도록 하는 외기토출구(5b)를 구비하고 있다.

상기 제2 공기안내 덕트(4)는 차량 실내의 공기를 흡입하는 내기흡입구(4b)와, 흡입된 내기를 차량 외부로 토출되도록 하는 내기토출구(4a)를 구비하고 있다.

여기서, 상기 외기흡입구(5a)와 내기토출구(4a)는 차량 트렁크내에 위치됨이 바람직하고, 상기 외기토출구(5b)와 내기흡입구(4b)는 각각 차량 실내의 상단 필러와 차량 바닥에 위치시켜 대류 현상을 이용하는 효과적인 냉난방 효율을 증대시킬 수 있게 한다.

상기 제1, 제2 송풍팬(6)(7)은 상기 제1, 제2 공기안내 덕트(5)(4)의 외기흡입구(5a)와 내기토출구(4a)내에 각각 회전축(6a)(7a)을 매개로 하여 회전 가능하게 설치된다.

상기 송풍팬 구동수단(8)은 제1, 제2 송풍팬(6)(7)이 서로 다른 방향으로 회전 가능하게 되도록 구동하는 것으로, 본 발명의 실시예에는 상기 콘트롤러(17)의 제어 신호에 따라 제1, 제2 송풍팬(6)(7)중의 어느 하나를 회전시키는 한 개의 모터(8a)와, 제1 송풍팬(6)의 회전축(6a)상에 설치되는 제1 기어(8b)와, 제2 송풍팬(7)의 회전축(7a)상에 설치되어 제1 기어(8b)에 치차 결합되는 제2 기어(8c)로 구성된다.

상기와 같이 송풍팬 구동수단(8)의 작용을 살펴보면, 우선 모터(8a)가 회전하게 되면, 제1 송풍팬(6)이 소정의 방향으로 회전하게 됨과 아울러 제1 기어(8b)도 동일한 방향으로 회전하게 된다.

제2 기어(8c)는 제1 기어(8b)와 치차 결합에 의해 제1 기어(8b)의 회전 방향과 반대가 되게 회전되어 결국에는 제2 송풍팬(7)은 제1 송풍팬(7)의 회전 방향과 반대가 되게 회전되는 것이다.

여기서, 도시하지는 않았지만, 상기 송풍팬 구동수단의 구성을 단일의 모터(8a)와, 제1, 제2 기어(8b)(8c)로 하지 않고, 제1, 제2 송풍팬(6)(7)의 회전축(6a)(7a)상에 각각 개별적으로 두 개의 모터를 설치하고, 이 두 개의 모터의 모터축 회전 방향을 서로 다르게 이루어지도록 제어할 수도 있음은 물론이다.

상기 열전소자(9)는 외기를 실내로 흡입하여 토출되도록 하는 상기 제2 송풍팬(7)이 위치된 상기 외기흡입구(5a)의 내벽면에 다수개가 배열 설치되며, 축전지(3)와 송풍팬 구동수단(8) 사이에 전기적으로 분기되어 전류를 공급받게 된다.

상기 열전소자(9)는 서로 다른 2개의 N,P형 반도체 소자가 직렬로 연결되어 질 때 두 금속의 접합부를 통하여 전류가 흐르면 그 접합부에서 열이 발생하거나 또는 흡수되는 펠티에 효과를 이용하는 소자를 말하며, 어떤 방향으로 전류가 흘러열이 발생되었을 때 전류의 방향을 반대로 하면 열이 흡수되게 된다.

즉, 전류를 공급받은 열전소자(9)는 펠티에 효과에 의해 일측면에서는 흡열작용을, 타측면에서는 발열작용을 발생시키게 된다.

반면에 열전소자(9)에 극성을 변환시켜 전류를 공급하면 펠티에 효과에 의해 일측면에서는 발열작용을, 타측면에서는 흡열작용을 발생시키게 된다.

상기 용량검출센서(10)는, 축전지(3)의 충전 용량을 검출한 후, 이 검출된 신호를 콘트롤러(17)로 출력한다.

상기 제1 스위칭 수단(11)은 축전지(3)와 태양열 집열기(1) 사이에 전기적으로 연결되고, 콘트롤러(17)의 제어신호에 따라 스위칭되어 태양열 집열기(1)의 전류를 축전지(3)로 전달하는 역할을 한다.

여기서, 상기 제1 스위칭 수단(11)을 구비한 이유는 용량검출센서(10)에서 검출된 축전지(3)의 용량이 과용량되었을 때도 축전지(3)로의 충전이 계속되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 제2 스위칭 수단(12)은 축전지(3)와 송풍팬 구동수단(8) 사이에 전기적으로 연결되고, 콘트롤러(17)의 제어 신호에 따라 스위칭되어 축전지(3)의 전류를 송풍팬 구동수단(8) 및 열전소자(9)로 전달하는 역할을 한다.

상기 실내온도 감지센서(14)는 차량의 내부에 설치되어 차실내의 온도를 감지하는 것으로, 이 감지된 신호를 콘트롤러(17)로 출력한다.

상기 엔진기동 감지센서(15)는, 현재 차량의 엔진이 기동되고 있는 지를 감지하는 역할을 하는 것으로, 이 감지된 신호를 콘트롤러(17)로 출력한다.

상기 동절기 입력수단(16)은, 사용자, 운전자를 포함한 탑승자에 의해 수동으로 입력되는 것으로, 차량의 내부 크러쉬패드에 마련되며, 통상의 누름버튼 타입으로 구성된다.

이 동절기 입력수단(16)이 온되면, 콘트롤러(17)는 현재 계절이 동절기 인 것으로 판단하여 설정된 제어 흐름을 따라 수행하게 되고, 상기 동절기 입력수단(16)이 오프되면, 콘트롤러(17)는 현재 계절이 하절기 인 것으로 판단하여 설정된 제어 흐름을 따라 수행하게 된다.

상기 콘트롤러(17)는, 엔진기동 감지센서(15)와 실내온도 감지센서(14)와 용량검출센서(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 상기 제1, 제2 스위칭 수단(11)(12)과 송풍팬 구동수단(8) 및 열전소자(9)를 제어하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에서, 차량의 내부에는 상기 축전지(3)로 전기를 공급하기 위해 차량 주행시 풍력에 의해 전기를 발생시키는 풍력 발전기(2)가 더 구비되며, 상기 축전지(3)와 풍력 발전기(2) 사이에는 콘트롤러(17)의 제어신호에 따라 스위칭되어 풍력 발전기(2)의 전류를 축전지(3)로 전달하는 제3 스위칭 수단(13)이 설치된다.

여기서, 상기 제3 스위칭 수단(13)을 구비한 이유는 용량검출센서(10)에서 검출된 축전지(3)의 용량이 과용량되었을 때도 축전지(3)로의 충전이 계속되는 것을 방지하기 위함이다.

여기서, 제1 공기안내 덕트(5)의 내벽면중 열전소자(9)와 제1 송풍팬(6)에 해당되는 내벽면에는 별도로 공기유동 억제부재(17)를 더 설치하여 외부에서 도입된 외기가 일정 시간동안 정체되어 있도록 하여 보다 더 열전소자에서 발생된 흡열 또는 발열과 열교환이 잘되도록 할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법을 도 3을 참조하여 설명한다.

먼저, 엔진기동 감지센서(15)로부터 출력된 신호를 입력받아 현재 차량 엔진의 기동이 정지된 상태인가를 판단한다(S1).

상기 단계(S1)의 판단 결과, 차량 엔진이 기동된 상태인 것으로 판단되면, 용량검출센서(10)로부터 출력된 신호를 입력받아 현재 축전지(3)에 충전된 용량이 설정용량에 도달하였는지를 판단한다(S2).

이후, 상기 단계(S2)의 판단 결과, 충전용량이 설정용량에 도달하지 않았으면, 제1, 제3 스위칭 수단(11)(13)이 온되도록 스위칭하여(S3) 태양열 집열기(1)의 전류가 축전지(3)로 전달되도록 함과 아울러 풍력 발전기(2)의 전류가 축전지(3)로 전달되도록 한다.

이후, 상기 단계(S3)를 진행한 후에, 용량검출센서(10)로부터 출력된 신호를 입력받아 현재 축전지(3)에 충전된 용량이 설정용량에 도달하였는지를 판단한다(S4).

이후, 상기 단계(S4)의 판단 결과, 충전용량이 설정용량에 도달하였으면, 상기 제1, 제3 스위칭 수단(11)(13)이 오프되도록 스위칭하여(S5) 더 이상 태양열 집열기(1)와 풍력 발전기(2)에서 생성된 전류가 축전지(3)로 과충전되는 것을 방지한다.

한편, 상기 단계(S1)의 판단 결과, 차량 엔진이 기동되지 않은 것으로 판단되면, 현재 계절 모드가 동절기 모드인지를 판단한다(S6).

여기서, 동절기 모드인지에 대한 가부는 사용자가 동절기 입력수단(16)을 온/오프하였는지 여부에 달려있다.

즉, 사용자가 동절기 입력수단(16)을 온한 경우에 콘트롤러(17)는 이에 대한 신호를 입력받아 현재 계절이 동절기인 것으로 판단한다.

즉, 상기 판단(S6)의 판단 결과, 현재 계절이 동절기 인 것으로 판단되면, 현재 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았는지를 판단한다(S7).

이후, 상기 단계(S7)의 판단 결과, 차량 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았으면, 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)를 구동시키게 된다(S8).

상기와 같이 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)를 구동시키게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍팬 구동수단(8)의 작동으로 인해 제1 송풍팬(6)은 트렁크측에 있는 외기흡입구(5a)를 통해 차가운 외기를 도입하여 제1 공기안내 덕트(5)내로 이동시킨 후 차량 실내와 연통된 외기토출구(5b)로 토출되도록 하는 반면에 제2 송풍팬(7)은 제1 송풍팬(6)의 회전 방향과 반대이기 때문에 차량 실내와 연통된 내기흡입구(4b)를 통해 차량 실내의 공기를 도입하여 제2 공기안내 덕트(4)내로 이동시킨 후 트렁크측에 있는 내기토출구(4a)로 토출되도록 한다.

한편, 상기 열전소자(9)에는, 도면상에서 보는 바와 같이, 콘트롤러(17)의 제어신호에 따라 열전소자(9)의 A면에는 발열작용이 일어나고, 그 이면인 B면에서는 흡열작용이 일어나기 때문에 제1 공기안내 덕트(5)의 외기흡입구(5a)를 지나가는 차가운 공기는 열전소자(9)의 A면에서 발열되는 열과 열교환된다.

즉, 최초 외기흡입구(5a)를 통과할 때의 차가운 공기의 온도보다는 상승된 데워진 공기의 상태로 제1 송풍팬(6)에 의해 실내로 토출된다.

결국에는, 차량 실내는 난방이 가능하게 된다.

이후, 상기 단계(S8)를 진행한 후, 현재 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았는지를 판단한다(S9).

상기 단계(S9)의 판단 결과, 차량 실내온도가 설정온도에 도달되었으면, 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)의 구동을 오프시킨다(S10).

한편, 상기 판단(S6)의 판단 결과, 현재 계절이 하절기 인 것으로 판단되면, 현재 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았는지를 판단한다(S11).

상기 단계(S12)의 판단 결과, 현재 차량 실내온도가 설정온도보다 이상인 것으로 판단되면 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)를 구동시킨다(S12).

상기와 같이 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)를 구동시키게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍팬 구동수단(8)의 작동으로 인해 제1 송풍팬(6)은 트렁크측에 있는 외기흡입구(5a)를 통해 뜨거운 외기를 도입하여 제1 공기안내 덕트(5)내로 이동시킨 후 차량 실내와 연통된 외기토출구(5b)로 토출되도록 하는 반면에 제2 송풍팬(7)은 제1 송풍팬(6)의 회전 방향과 반대이기 때문에 차량 실내와 연통된 내기흡입구(4b)를 통해 차량 실내의 공기를 도입하여 제2 공기안내 덕트(4)내로 이동시킨 후 트렁크측에 있는 내기토출구(4a)로 토출되도록 한다.

한편, 상기 열전소자(9)에는, 도면상에서 보는 바와 같이, 콘트롤러(17)의제어신호에 따라 열전소자(9)의 B면에는 발열작용이 일어나고, 그 이면인 A면에서는 흡열작용이 일어나기 때문에 제1 공기안내 덕트(5)의 외기흡입구(5a)를 지나가는 뜨거운 공기는 열전소자(9)의 A면에서 흡열되는 열과 열교환된다.

즉, 최초 외기흡입구(5a)를 통과할 때의 뜨거워진 공기의 온도보다는 하강된 차가워진 공기의 상태로 제1 송풍팬(6)에 의해 실내로 토출된다.

결국에는, 차량 실내는 냉방이 가능하게 된다.

이후, 상기 단계(S12)를 진행한 후, 현재 실내온도가 설정온도보다 이하인지를 판단한다(S13).

상기 단계(S13)의 판단 결과, 차량 실내온도가 설정온도보다 이하이면 송풍팬 구동수단(8)과 열전소자(9)의 구동을 오프시킨다(S14).

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열전소자를 이용하여 무더운 여름철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 에어컨에 의한 실내온도가 적정치 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 냉방시킴으로써 차량 내부에 남겨진 라이터 등과 같은 인화물질로 인하여 폭발 또는 화재가 발생되는 것을 미연에 방지하고 탑승자에게 쾌적한 냉방환경을 제공하며, 혹한의 겨울철에 차량의 엔진을 정지한 상태에서 장시간 주정차한 경우에 자동차를 기동시켜 히터에 의한 적정 실내온도가 되기 전까지 엔진의 구동과는 관계없이 차량 실내를 보조적으로 임시 난방시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 난방 환경을 제공할 수 있도록 하였으며, 소비되는 전기가 매우 적게할 수있다.

Claims

차량의 외측면에 설치되어 태양광을 전기로 변환시키는 태양열 집열기(1)와;

상기 태양열 집열기(1)로부터 발생된 전기를 축전하는 축전지(3)와;

외기를 흡입하는 외기흡입구(5a)와, 흡입된 외기를 차량 실내로 토출되도록 하는 외기토출구(5b)를 구비하여 차량 내부에 설치된 제1 공기안내 덕트(5)와;

차량 실내의 공기를 흡입하는 내기흡입구(4b)와, 흡입된 내기를 차량 외부로 토출되도록 하는 내기토출구(4a)를 구비하여 차량 내부에 설치된 제2 공기안내 덕트(4)와;

상기 제1, 제2 공기안내 덕트(5)(4)의 외기흡입구(5a)와 내기토출구(4a)내에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1, 제2 송풍팬(6)(7)과;

상기 제1, 제2 송풍팬(6)(7)의 회전 방향이 서로 상이하게 되도록 구동하는 송풍팬 구동수단(8)과;

외기를 실내로 흡입하여 실내로 토출되도록 하는 상기 제2 송풍팬(7)이 위치된 상기 외기흡입구(5a)에 설치된 열전소자(9)와;

상기 축전지(3)의 충전 용량을 검출하는 용량검출센서(10)와;

상기 축전지(3)와 태양열 집열기(1) 사이에 전기적으로 연결되고, 제어신호에 따라 스위칭되어 태양열 집열기(1)의 전류를 축전지(3)로 전달하는 제1 스위칭 수단(11)과;

상기 축전지(3)와 상기 송풍팬 구동수단(8) 사이에 전기적으로 연결되고, 제어신호에 따라 스위칭되어 축전지(3)의 전류를 상기 송풍팬 구동수단(8)으로 전달하는 제2 스위칭 수단(12)과;

차량의 내부에 설치되어 차실내 온도를 감지하는 실내온도 감지센서(14)와;

현재 차량의 엔진이 기동되고 있는 지를 감지하는 엔진기동 감지센서(15)와;

사용자에 의해 수동으로 입력되는 동절기 입력수단(16)과;

상기 엔진기동 감지센서(15)와 실내온도 감지센서(14)와 용량검출센서(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 상기 제1, 제2 스위칭수단(11)(12)과 송풍팬 구동수단(8) 및 열전소자(9)를 제어하는 콘트롤러(17)로 이루어진 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 송풍팬 구동수단(8)은,

상기 콘트롤러(17)의 제어 신호에 따라 상기 제1, 제2 송풍팬(6)(7)중의 어느 하나를 회전시키는 모터(8a)와,

상기 제1 송풍팬(6)의 회전축(6a)상에 설치되는 제1 기어(8b)와;

상기 제1 기어(8b)에 치차 결합되며, 상기 제2 송풍팬(7)의 회전축(7a)상에 설치되는 제2 기어(8c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 차량의 내부에는 상기 축전지(3)로 전기를 공급하기 위해 차량 주행시 전기를 풍력에 의해 전기를 발생시키는 풍력 발전기(2)가 더 구비되며, 상기 축전지(3)와 상기 풍력 발전기(2) 사에는 제어신호에 따라 스위칭되어 풍력 발전기(2)의 전류를 축전지(3)로 전달하는 제3 스위칭 수단(13)이 설치된 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 시스템.
현재, 차량 엔진의 기동이 정지된 상태인가를 판단하는 단계와;

차량 엔진이 기동된 상태이면 축전지를 충전시키고, 차량 엔진이 기동되지 않은 상태이면 현재 계절 모드를 판단하는 단계와;

계절 모드가 동절기이면 차량 실내온도를 검출하여 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키고, 계절 모드가 하절기이면 차량 실내온도를 검출하여 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 축전지를 충전시키는 단계는,

현재 축전지에 충전된 용량을 검출하여 충전용량이 설정용량에 도달하였는지를 판단하는 단계와;

충전용량이 설정용량에 도달하지 않았으면, 태양열 집열기의 전류를 축전지로 전달하는 제1 스위칭 수단과 풍력 발전기의 전류를 축전지로 전달하는 제3 스위칭 수단을 전기적으로 온시키는 단계와;

제1, 제3 스위칭 수단을 온시킨 후 현재 축전지에 충전된 용량을 검출하여 충전용량이 설정용량에 도달하였는지를 판단하는 단계와;

충전용량이 설정용량이 도달했으면, 상기 제1, 제3 스위칭 수단을 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 계절 모드가 동절기인 경우에 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계는,

현재 차량 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았는지를 판단하는 단계와;

차량 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았으면, 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계와;

상기 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시킨 후, 현재 차량 실내온도가 설정온도에 도달되지 않았는지를 판단하는 단계와;

차량 실내온도가 설정온도에 도달되었으면, 송풍팬 구동수단과 열전소자의 구동을 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 계절 모드가 하절기인 경우에 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계는,

현재 차량 실내온도가 설정온도에 도달하였는지를 판단하는 단계와;

차량 실내온도가 설정온도보다 이상인 것으로 판단되면 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시키는 단계와;

상기 송풍팬 구동수단과 열전소자를 구동시킨 후, 현재 차량 실내온도가 설정온도보다 이상인지를 판단하는 단계와;

차량 실내온도가 설정온도보다 이하이면, 송풍팬 구동수단과 열전소자의 구동을 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 주정차시 차량의 보조 냉난방 제어방법.