KR20050105042A - 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법 - Google Patents

차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 에어컨으로 유입되는 공기의 이물질을 제거하는 에어컨 필터의 교체 시기를 차량의 속도와 블로워 단수를 이용하여 파악하고 에어컨 필터의 교환시기가 되면 이를 운전자에게 알려주는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량의 공조 장치의 에어컨에 장착되어 외부에서 유입되는 공기의 먼지와 분진을 제거하는 필터에 있어서, 에어컨 필터 장착 부위에 설치되어 필터 장착시 장착 신호를 출력하는 필터 감지 스위치(10), 차량의 주행 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 속도 감지 센서(20), 공조 장치의 내기 모드 또는 외기 모드 설정 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공급 모드 감지 센서(30), 공조 장치의 블로워 모드 설정 단계를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 블로워 모드 감지 센서(40), 상기 센서(10,20,30,40)에서 출력되는 신호를 입력받아 에어컨 필터의 오염 정도를 계산하여 필터 교환이 필요한 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(50), 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 경보 동작을 하는 경보부(60)로 구성된다.

Description

차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법{A method and apparatus for filter exchange timing sensing in vehicle air conditioning system}
본 발명은 차량의 공조 장치에 관한 것으로서, 특히 차량 에어컨으로 유입되는 공기의 이물질을 제거하는 에어컨 필터의 교체 시기를 차량의 속도와 블로워 단수를 이용하여 파악하고 에어컨 필터의 교환시기가 되면 이를 운전자에게 알려주는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 공조 장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적인 승용자동차의 공조 덕트 시스템은 다수의 덕트, 파이프 또는 호스로 연결되어 구성되며, 블로워 모터(1) 및 에어 토출구(5)를 포함하고 있다.
이러한 구조를 갖는 공조 장치에서 외부 공기가 유입될 때 외부 공기에 포함된 오염물질이 그대로 실내에 유입되거나 오염물질이 이베퍼레이터에서 응축된 습기와 혼합되어 박테리아 또는 곰팡이 등의 서식환경을 제공하는 문제점이 있다.
따라서, 실내에 공기를 순환시키는 공기순환유니트에는 이러한 유입공기를 필터링할 수 있도록 필터(2)가 장착되어 있다.
차량의 승차 공간으로 유입되는 먼지나 분진 등을 걸러주기 위해서 필터가 사용되고, 필터에 의해 먼지와 분진이 제거된 공기는 차량의 에어컨의 열교환기(3) 또는 히터 열교환기(4)에 의해 냉방 또는 난방된 후 에어 토출구(5)를 통해 차량 탑승자에게 공급된다.
이때 에어컨에서 냉방되어 공급되는 공기는 차량 탑승자가 직접 흡입하므로, 더러워진 필터는 탑승자의 건강을 해롭게 하므로, 주기적인 필터 교체가 요구된다.
그러나, 에어컨 필터를 주기적으로 교체해야 함에도 불구하고, 일반 운전자들의 경우 에어컨의 냉기가 필터를 거쳐 공급되는 사실조차 모른 상태에서 차량을 운행하는 경우가 대부분인데다가, 공기 덕트가 크래쉬 패드의 내측에 장착되어 있으므로 그 오염 여부를 쉽게 알 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 에어컨 필터의 교환시기를 쉽게 놓치게 되므로 송출 풍량의 감소에 따른 공조장치의 성능 저하, 에어컨 필터의 필터링 성능 저하, 오염된 필터에서의 악취 발생 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 광센서를 이용하여 에어컨 필터 전후의 오염도를 측정하는 방법, 에어컨 필터 전후의 풍량을 측정하는 방법, 에어컨 필터가 막혔을 경우의 압력 변화량을 이용해서 알람 스위치를 작동시키는 방법이 고안되었다.
그러나, 종래의 에어컨 필터 교환 경고 방법은 고가의 센서를 사용해야만 했고, 센서 자체가 먼지와 같은 이물질에 의해 오염되어 고장이 발생하는 문제점이 있었으며, 센서 설치를 위한 공간을 마련해야 하므로 차량의 레이 아웃 설정이 어려워 지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 압력 센서 또는 광센서와 같은 고가의 센서를 사용하지 않고 공조 장치의 블로워 단수와 차량의 속도에 따른 공기 유입량을 측정하여 에어컨 필터를 오염 정도를 계산하고 오염 정도가 일정 이상 되어 교환이 필요하게 되면 이를 운전자에게 알려주는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 차량의 공조 장치의 에어컨에 장착되어 외부에서 유입되는 공기의 먼지와 분진을 제거하는 필터에 있어서, 에어컨 필터 장착 부위에 설치되어 필터 장착시 장착 신호를 출력하는 필터 감지 스위치(10), 차량의 주행 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 속도 감지 센서(20), 공조 장치의 내기 모드 또는 외기 모드 설정 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공급 모드 감지 센서(30), 공조 장치의 블로워 모드 설정 단계를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 블로워 모드 감지 센서(40), 상기 센서(10,20,30,40)에서 출력되는 신호를 입력받아 에어컨 필터의 오염 정도를 계산하여 필터 교환이 필요한 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(50), 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 경보 동작을 하는 경보부(60)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.
상기 경보부(60)는 발광 신호 또는 음성 신호를 이용하여 경보가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 의한 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 방법의 구성을 나타내는 순서도로서, 차량의 외부 또는 내부의 공기를 유입하여 사용자가 설정한 블로워 모드에 따라 냉기를 공급하는 에어컨 제어 방법에 있어서, 에어컨 필터의 장착 여부를 감지하는 단계(ST10), 차량의 주행 속도를 측정하는 단계(ST20), 차량의 공조 장치가 내기 모드 또는 외기 모드인지 판별하는 단계(ST30), 차량의 공조 장치의 블로워 단수를 측정하는 단계(ST40), 공조 장치의 설정 상태와 차량의 주행 속도에 따른 비례 계수를 환산하고 환산된 비례 계수를 이용하여 에어컨 필터의 사용 연한을 계산하는 단계(ST50), 상기 단계(ST50)에서 산출된 사용 연한이 교환 연한인 것으로 판단되면(ST60) 운전자에게 이를 경보하는 단계(ST70)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
운전자가 차량에 탑승하여 주행을 시작하려 할 때, 도 3a와 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 설치되어 있는 필터 감지 스위치(10)는 에어컨 필터(2)가 장착되어 있는지 감지하여 에어컨 필터(2)가 장착되면 장착되었음을 알리는 신호를 출력한다(ST10). 이때 에어컨 필터(2)의 장착 상태가 허술한 경우에도 필터가 장착되지 않은 것으로 판단하여 신호를 출력한다.
이때 필터 감지 스위치(10)에서 출력되는 신호는 제어부(50)로 입력되어 에어컨 필터(2)가 장착되어 있음을 알린다. 이때 에어컨 필터(2)가 최초로 장착되거나 새롭게 교환되어 장착 신호가 출력되는 시기부터 제어부(50)는 에어컨 필터의 사용 연한을 측정하도록 한다.
차량의 주행이 시작되면 속도 감지 센서(20)는 차량의 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하고(ST20), 공급 모드 감지 센서(30)는 에어컨으로 공급되는 공기가 차량 내부 또는 차량 외부에서 공급되는 공기인지 감지하여 해당하는 신호를 출력하며(ST30), 블로워 모드 감지 센서(40)는 공조 장치의 블로워 모드 설정 단계를 감지하여 해당하는 신호를 출력한다(ST40). 이때 출력되는 각각의 신호는 제어부(50)로 입력된다.
제어부(50)는 각각의 신호를 이용하여 에어컨 필터의 오염 정도를 계산한다.
차량의 주행시 블로워를 통해 공급되는 공기가 내기인 경우에는 차량 내부의 공기가 계속 순환되므로 공기에 포함되어 있는 이물질의 양이 적기 때문에 별도의 계수를 사용하지 않게 되지만, 차량 외부의 공기가 공급되는 경우에는 공기에 많은 이물질이 포함되어 있으므로, 이에 해당하는 계수를 추가한다.
또한, 외기 공급 모드인 경우 블로워 단계가 높게 설정되어 있는 경우에는 더 많은 공기가 차량의 외부에서 유입되어야 하므로, 블로워 설정 단계에 맞는 계수를 책정하도록 한다.
제어부(50)는 각각 설정 단계에 따른 계수를 이용하여 다음과 같은 방식으로 계산하여 에어컨 필터의 사용 연한을 계산한다.
상기한 [수학식1]에 의해 사용 연한이 계산될 때, 차속 또는 블로워 단수가 변화될 때마다의 사용 시간을 별도로 저장하고, 이후에는 저장된 사용 시간을 누적하여 계산하도록 한다.
상기 [수학식1]에서 사용되는 제 1 비례 계수는 다음과 같이 계산된다.
따라서, 외기 모드로 설정된 상태에서 차량이 시속 60㎞로 주행할 때 시간당 70㎤ 의 공기가 유입된다면 1.17 의 제 1 비례 계수를 갖게됨을 알 수 있다.
또한, 상기 [수학식1]에서 사용되는 제 2 비례 계수는 다음과 같이 계산된다.
블로워 단수가 4단이고 풍량이 400㎤ 라면 제 2 비례 계수는 100 으로 계산됨을 알 수 있다.
상기한 [수학식1]에 의해 계산된 사용 연한이 에어컨 필터의 교환이 필요한 사용 연한과 같거나 큰것으로 판단되면(ST60), 제어부(50)는 제어 신호를 출력하여 경보부(60)가 동작하도록 한다(ST70). 경보부(60)는 음성 신호 또는 발광 신호를 이용하여 차량 운전자에게 에어컨 필터의 교환이 필요함을 알리는 것이 바람직하다.
경보부(60)의 경고 신호를 인지한 운전자는 차량의 에어컨 필터를 교환하도록 한다(ST80). 이때 에어컨 필터(2)를 교환하게 되면, 필터 감지 스위치(10)는 새롭게 필터 장착 신호를 출력하게 되고, 제어부(50)는 이를 인지하여 에어컨 필터의 사용 연한 측정을 초기부터 시작하도록 한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 실내로 유입되는 공기에 포함되어 있는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 에어컨 필터의 교체 시기를 차량의 속도, 블로워 단수를 이용하여 계산하고 필터 교체 시기가 되면 운전자에게 이를 알려주어 차량의 실내로 유입되는 공기의 이물질을 원활히 제거할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 차량 공조 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에서 사용하는 필터 감지 스위치의 장착 상태를 예시하는 도면.
도 4는 본 발명에 의한 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 방법의 구성을 나타내는 순서도.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 필터 감지 스위치 20 : 속도 감지 센서
30 : 공급 모드 감지 센서 40 : 블로워 모드 감지 센서
50 : 제어부 60 : 경보부

Claims (3)

  1. 차량의 공조 장치의 에어컨에 장착되어 외부에서 유입되는 공기의 먼지와 분진을 제거하는 필터에 있어서, 에어컨 필터 장착 부위에 설치되어 필터 장착시 장착 신호를 출력하는 필터 감지 스위치(10), 차량의 주행 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 속도 감지 센서(20), 공조 장치의 내기 모드 또는 외기 모드 설정 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공급 모드 감지 센서(30), 공조 장치의 블로워 모드 설정 단계를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 블로워 모드 감지 센서(40), 상기 센서(10,20,30,40)에서 출력되는 신호를 입력받아 에어컨 필터의 오염 정도를 계산하여 필터 교환이 필요한 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(50), 상기 제어부(50)에서 출력되는 제어 신호에 의해 경보 동작을 하는 경보부(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경보부(60)는 발광 신호 또는 음성 신호를 이용하여 경보가 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 장치.
  3. 차량의 외부 또는 내부의 공기를 유입하여 사용자가 설정한 블로워 모드에 따라 냉기를 공급하는 에어컨 제어 방법에 있어서, 에어컨 필터의 장착 여부를 감지하는 단계(ST10), 차량의 주행 속도를 측정하는 단계(ST20), 차량의 공조 장치가 내기 모드 또는 외기 모드인지 판별하는 단계(ST30), 차량의 공조 장치의 블로워 단수를 측정하는 단계(ST40), 공조 장치의 설정 상태와 차량의 주행 속도에 따른 비례 계수를 환산하고 환산된 비례 계수를 이용하여 에어컨 필터의 사용 연한을 계산하는 단계(ST50), 상기 단계(ST50)에서 산출된 사용 연한이 교환 연한이 된 것으로 판단되면(ST60) 운전자에게 이를 경보하는 단계(ST70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 에어컨 필터 교환 시기 감지 방법.
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