KR20050119823A

KR20050119823A - 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20050119823A
Application number: KR1020040044944A
Authority: KR
Inventors: 박재경; 문정훈
Original assignee: 모딘코리아 유한회사
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2005-12-22
Also published as: KR100670736B1

Abstract

본 발명은, 대형 차량이나 철도 차량용 루프-온형 에어컨의 증발기 유닛에 적용되는 필터를 적정한 교체 주기에 자동으로 교체가 이루어지도록 함으로써, 종래 수작업에 의한 필터 교체에 따른 안전사고발생 등의 문제점을 해소하고, 에어컨 시스템의 냉방성능과 작동 안정성을 유지하는 데에 기여할 수 있는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치 및 그 제어방법을 개시한다.

본 발명의 주요한 구성은, 흡입구를 통해 흡입된 차량 실내 공기를 증발기 코일에서 냉각시켜 토출구를 통해 다시 차량 실내로 토출하는 루프-온형 에어컨에서, 한쌍의 롤에 권취된 상태로 상기 증발기 코일측으로 흡입되는 공기 중의 이물질을 여과하는 롤 필터와, 이 롤 필터가 어느 한 방향으로 권취되도록 구동되는 필터 권취부와, 상기 롤 필터의 교체 시기를 판단하여 롤 필터의 권취 구동에 의해 필터링 면이 교체되도록 상기 필터 권취부를 작동시키는 필터 교체 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치에 의해 구현된다.

Description

차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치 및 그 제어방법 {Air Filtering Apparatus for Air Conditioner of Vehicles and Controlling Method Thereof}

본 발명은 차량의 에어컨용 필터에 관련된 것으로서, 보다 상세하게는, 버스 등의 대형 차량과 열차 등의 철도 차량용 루프-온형 에어컨에 장착되는 필터를 자동적으로 교체시키는 필터링 장치와 이에 대한 제어방법에 관한 것이다.

버스와 같은 대형 차량이나 열차 등의 철도 차량에 구비되는 에어컨은 대용량의 냉각 성능이 요구되는 시스템 특성상 일반 승용차와는 달리 차량의 천정부위에 설치되는 루프-온(roof-on)형 구조로 이루어져 있다.

이러한 루프-온형 에어컨의 일례가 첨부도면 도 1에 평면도로 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 응축기 어셈블리(100)와 증발기 코일(200)이 배치되어 있고, 증발기 코일(200)의 사이에는 차량 실내측으로부터 실내 공기가 흡입되는 흡입구(300)가 구비되어 있으며, 증발기 코일(200)의 외측으로는 흡입구(300)로부터 증발기 코일(200)을 경유하여 냉각된 공기가 차량 실내측으로 토출되기 위한 토출구(400)가 구비되어 있다. 그리고 도시되지는 않았지만, 증발기 코일(200)과 토출구(400) 사이에는 흡입구(300)로부터 토출구(400)로 공기가 흡입되어 토출되도록 흡입-송풍압을 제공하는 모터가 설치되어 있다.

한편, 도 2에는 도 1의 에어컨에 대한 배면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 흡입-송풍 모터(500)의 흡입-송풍 압력에 의해 흡입구(300)를 통해 에어컨으로 흡입된 차량 실내 공기는 증발기 코일(200)로 압송되어 냉각된 뒤 토출구(400)를 통해 다시 차량 실내로 토출이 된다. 특히, 에어컨에는 증발기 코일(200)로 흡입되는 공기 중의 이물질을 여과하기 위한 필터가 설치되어 있는데, 에어컨의 종류에 따라 도면 상에서 "A"위치 또는 "B"위치에 설치가 된다. 즉, 흡입공기여과용 필터는 증발기 코일(200)의 바로 앞에 설치되거나 흡입구(300)에 설치가 된다. 그리고, 이러한 종래의 필터는 사용 수명이 한도에 이르는 경우, 작업자가 수작업으로 필터를 에어컨으로부터 분리하여 교체하거나 또는 청소후에 재설치를 하게 된다. 그러나, 이와 같이 수작업에 의해 필터를 교체/청소함에 따라 작업에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 작업시 안전사고가 발생할 우려가 있다. 또, 필터의 교체/청소 시기를 놓치는 경우에는 증발기 코일에 아이싱(icing) 현상이나 막힘 현상이 발생할 뿐만 아니라 에어컨의 냉방능력이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 대형 차량이나 철도 차량용 루프-온형 에어컨의 증발기 유닛에 적용되는 필터를 적정한 교체 주기에 자동으로 교체가 이루어지도록 함으로써, 종래 수작업에 의한 필터 교체에 따른 안전사고발생 등의 문제점을 해소하고, 에어컨 시스템의 냉방성능과 작동 안정성을 유지하는 데에 기여할 수 있는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치는, 흡입구를 통해 흡입된 차량 실내 공기를 증발기 코일에서 냉각시켜 토출구를 통해 다시 차량 실내로 토출하는 루프-온형 에어컨에서, 한쌍의 롤에 권취된 상태로 상기 증발기 코일측으로 흡입되는 공기 중의 이물질을 여과하는 롤 필터와, 이 롤 필터가 어느 한 방향으로 권취되도록 구동되는 필터 권취부와, 상기 롤 필터의 교체 시기를 판단하여 롤 필터의 권취 구동에 의해 필터링 면이 교체되도록 상기 필터 권취부를 작동시키는 필터 교체 제어부를 포함하여 이루어진 것을 요지로 한다.

여기서, 상기 롤 필터는, 상기 흡입구 내에 설치되거나, 상기 증발기 코일의 공기 흡입측 정면에 설치된다.

그리고, 상기 필터 교체 제어부는, 상기 롤 필터의 교체 시기가 입력된 타이머와, 이 타이머의 신호에 의해 상기 필터 권취부의 구동을 지시하는 마이크로 컴퓨터로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 필터 교체 제어부는, 상기 증발기 코일과 상기 롤 필터의 사이에 설치되어 상기 롤 필터의 전 ·후 흡입 공기의 압력차를 감지하는 차압센서와, 이 차압센서에 의해 감지된 차압값에 따라 상기 필터 권취부의 구동여부를 지시하는 마이크로 컴퓨터로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 필터 교체 제어부에는, 상기 롤 필터의 교체시 롤 필터의 권취되는 길이를 확인하여 필요한 길이 만큼만 교체된 상태에서 상기 필터 권취부가 정지되도록 상기 마이크로 컴퓨터로 신호를 보내는 리미트 스위치가 더 포함될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치의 제어방법은, 증발기 코일측 흡입 공기중의 이물질을 여과하는 롤 필터와, 이 롤 필터를 권취 구동하는 필터 권취부와, 상기 롤 필터의 교체 시기를 판단하여 롤 필터의 필터링 면이 교체되도록 상기 필터 권취부를 작동시키는 필터 교체 제어부로 이루어진 필터링 장치를 구비한 에어컨의 가동중에, 상기 증발기 코일측 흡입 공기압을 상기 필터 교체 제어부가 차압센서로 감지하여 차압값을 기준값과 비교하는 과정; 상기 차압센서에 의해 감지된 흡입 공기압의 차압값이 기준값보다 큰 경우, 상기 필터 권취부의 작동에 의해 상기 롤 필터의 필터링 면을 교체하는 과정; 다시 상기 흡입 공기압을 상기 차압센서로 감지하여 차압값을 기준값과 비교하는 과정; 상기 차압센서에 의해 감지된 흡입 공기압의 차압값이 기준값보다 작은 경우에는 에어컨의 가동과 흡입 공기압의 검출을 지속하되, 기준값보다 큰 경우에는 상기 필터 권취부의 작동에 의해 상기 롤 필터의 필터링 면 교체를 반복하는 과정; 상기 롤 필터의 필터링 면 교체가 반복되는 경우, 상기 필터 교체 제어부에서 상기 롤 필터 전체의 교체를 지시하는 신호를 발생시키는 과정을 포함하여 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 필터 권취부의 작동에 의한 상기 롤 필터의 필터링 면 교체 과정에서는, 리미트 스위치의 작동에 의해 롤 필터 교체 길이가 제한되도록 상기 필터 권취부가 제어되는 과정이 포함될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치에 대한 실시예들을 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예가 적용된 루프-온형 에어컨을 나타낸 배면도이다. 도시된 바와 같이, 루프-온형 에어컨의 내부에 증발기 코일(10)과 흡입-송풍 모터(20)가 설치되어 있고, 에어컨의 아랫쪽에는 흡입-송풍 모터(20)의 흡입 압력에 의해 차량 실내측의 공기를 에어컨 내부로 흡입하기 위한 흡입구(30)가 구비되어 있으며, 증발기 코일(10)을 경유하여 냉각된 공기를 다시 차량 실내로 토출하기 위한 토출구(40)가 구비되어 있다. 이에 따라, 흡입구(30)를 통해 흡입된 차량 실내 공기는 증발기 코일(10)에서 냉각되어 토출구(40)를 통해 다시 차량 실내로 토출되는데, 증발기 코일(10)로 흡입되는 차량 실내 공기중의 이물질을 여과하기 위한 필터로서 롤 필터(50)가 흡입구(30) 내에 설치되어 있다. 특히, 롤 필터(50)는 소정 길이의 필터링 면을 가진 면상(面狀)으로 이루어지면서 한쌍의 롤에 권취되어 필요에 따라 필터링 면이 교체되는 구조로 되어 있다. 아울러, 롤 필터(50)의 옆에는 필터링 면의 교체를 위해 롤 필터(50)를 어느 한 방향으로 권취시키는 필터 권취부(60)가 함께 구비되어 있다. 이 필터 권취부(60)는 통상적인 구동 모터로 인식하면 된다. 그리고, 롤 필터(50)의 교체 시기를 판단하여 롤 필터(50)의 필터링 면이 교체되도록 필터 권취부(60)를 작동시키는 필터 교체 제어부가 마련되어 있는데, 본 실시예에서는 필터 교체 제어부가 차압센서(70)와 마이크로 컴퓨터(미도시)로 이루어져 있다. 즉, 차압센서(70)는 증발기 코일(10)과 롤 필터(50)의 사이에 설치되어 롤 필터(50) 전 ·후에서의 흡입 공기 압력차(차압값)를 감지하게 되고, 마이크로 컴퓨터는 차압센서(70)에 의해 감지된 차압값을 소정의 기준값과 비교하여 차압값이 기준값보다 클 경우에 필터 권취부(60)를 구동시켜 롤 필터(50)의 필터링 면이 교체되도록 한다.

다음으로, 도 4는 본 발명의 다른 실시예가 적용된 루프-온형 에어컨을 나타내고 있는데, 여기서는 롤 필터(50')가 전술한 실시예와 달리 흡입구(30) 내에 설치되는 것이 아니라 한쌍의 증발기 코일(10) 마다 공기 흡입측 정면에 개별적으로 설치되는 구조로 개시되고 있다. 이와 같이, 한쌍의 증발기 코일(10) 각각에 대해 필터링을 수행하는 롤 필터(50')가 설치됨으로써, 각각의 롤 필터(50') 마다 필터링 면의 교체가 이루어지게 된다. 그리고, 필터링 면의 교체를 위해 롤 필터(50')를 어느 한 방향으로 권취시키는 필터 권취부(60)와, 차압센서(70) 및 마이크로 컴퓨터(미도시)로 이루어져 증발기 모터(20)에 의해 흡입구(30)로부터 증발기 코일(10)을 거쳐 토출구(40)로 토출되는 차량 실내 공기의 차압값에 따라 필터 권취부(60)의 작동을 제어하는 필터 교체 제어부의 구성은 전술한 실시예와 동일하다.

한편, 도면으로 제시되어 있지는 않지만, 전술한 필터 교체 제어부의 구성은, 롤 필터(50,50')의 교체 시기가 입력된 타이머와, 이 타이머의 신호에 의해 필터 권취부(60)의 구동을 지시하는 마이크로 컴퓨터로 이루어질 수도 있다. 즉, 롤 필터(50,50')의 전 ·후 흡입 공기의 압력차 감지에 따라 필터링 면의 교체 시기를 판단하여 필터링 면을 교체하는 것이 아니라, 종래에 에어컨 가동 경험에 따른 적정한 필터 교체 시기를 통계적으로 산출하여 이를 타이머에 입력시킨 뒤, 해당 교체 시기가 도래하면 타이머의 신호에 따라 마이크로 컴퓨터가 작동하여 롤 필터(50,50')의 필터링 면을 교체하게 되는 것이다.

또, 전술한 필터 교체 제어부에는, 롤 필터(50,50')의 교체시 롤 필터(50,50')의 권취되는 길이를 확인하여 필요한 길이 만큼만 교체된 상태에서 필터 권취부(60)가 정지되도록 마이크로 컴퓨터로 신호를 보내는 리미트 스위치(미도시)가 더 포함될 수도 있다.

다음에서는, 전술한 바와 같은 필터링 장치에 대한 제어방법의 일 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다. 특히, 본 실시예의 제어방법은, 전술한 구성으로 이루어진 롤 필터(50,50')와 필터 권취부(60), 그리고 차압센서(70)와 마이크로 컴퓨터로 구성된 필터 교체 제어부에 의거하여 설명한다.

먼저, 에어컨의 가동중에, 증발기 코일(10)측의 흡입 공기압을 필터 교체 제어부가 차압센서(70)로 감지하여 기준값과 비교한다. 이렇게 차압센서(70)에 의해 감지된 흡입 공기압의 차압값이 기준값보다 큰 경우, 필터 권취부(60)의 작동에 의해 롤 필터(50,50')의 필터링 면을 교체한다. 이어서, 증발기 코일(10)의 흡입 공기압을 차압센서(70)로 감지하여 차압값을 기준값과 비교하는 과정을 재차 이행한다. 이때, 차압값이 기준값보다 작은 경우에는 에어컨의 가동과 흡입 공기압의 검출을 지속하되, 기준값보다 큰 경우에는 필터 권취부(60)의 작동에 의해 롤 필터(50,50')의 필터링 면 교체를 반복한다. 그런데, 롤 필터(50,50')의 필터링 면 교체가 반복되는 경우에는, 롤 필터(50,50')에 권취되어 있는 모든 필터링 면이 오염된 것으로 판단하여 필터 교체 제어부에서는 롤 필터(50,50') 전체의 교체를 지시하는 신호를 발생시킴으로써, 새로운 롤 필터(50,50')를 장착할 수 있도록 한다.

한편, 필터 권취부(60)의 작동에 의한 롤 필터(50,50')의 필터링 면 교체 과정에 있어서, 전술한 필터 교체 제어부에 추가적으로 구비되는 리미트 스위치의 작동에 의해 롤 필터(50,50') 교체 길이가 제한되도록 필터 권취부(60)가 제어되는 과정이 부가될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치 및 그 제어방법에 의하면, 증발기 코일측에 설치되는 필터가 적정한 교체 주기에 자동적으로 교체가 이루어짐으로써, 종래 수작업에 의한 필터 교체에 따른 안전사고발생 등의 문제점이 완전히 해소되고, 에어컨 시스템의 냉방성능과 작동 안정성이 현저히 향상되는 것을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1 : 종래의 버스용 루프-온형 에어컨을 나타낸 평면도

도 2 : 도 1의 에어컨에 대한 배면도

도 3 : 본 발명의 일 실시예에 따라 필터링 장치가 설치된 루프-온형 에어컨을 나타낸 배면도

도 4 : 본 발명의 다른 실시예에 따라 필터링 장치가 설치된 루프-온형 에어컨을 나타낸 배면도

도 5 : 본 발명에 따른 필터링 장치의 제어방법을 나타낸 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 증발기 코일 20 : 증발기 모터

30 : 흡입구 40 : 토출구

50,50' : 롤 필터 60 : 필터 권취부

70 : 차압센서

Claims

흡입구를 통해 흡입된 차량 실내 공기를 증발기 코일에서 냉각시켜 토출구를 통해 다시 차량 실내로 토출하는 루프-온형 에어컨에서, 한쌍의 롤에 권취된 상태로 상기 증발기 코일측으로 흡입되는 공기 중의 이물질을 여과하는 롤 필터와, 이 롤 필터가 어느 한 방향으로 권취되도록 구동되는 필터 권취부와, 상기 롤 필터의 교체 시기를 판단하여 롤 필터의 권취 구동에 의해 필터링 면이 교체되도록 상기 필터 권취부를 작동시키는 필터 교체 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 롤 필터가 상기 흡입구 내에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 롤 필터가 상기 증발기 코일의 공기 흡입측 정면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 필터 교체 제어부는,

상기 롤 필터의 교체 시기가 입력된 타이머와, 이 타이머의 신호에 의해 상기 필터 권취부의 구동을 지시하는 마이크로 컴퓨터로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 필터 교체 제어부는,

상기 증발기 코일과 상기 롤 필터의 사이에 설치되어 상기 롤 필터의 전 ·후 흡입 공기의 압력차를 감지하는 차압센서와, 이 차압센서에 의해 감지된 차압값에 따라 상기 필터 권취부의 구동여부를 지시하는 마이크로 컴퓨터로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 필터 교체 제어부에는,

상기 롤 필터의 교체시 롤 필터의 권취되는 길이를 확인하여 필요한 길이 만큼만 교체된 상태에서 상기 필터 권취부가 정지되도록 상기 마이크로 컴퓨터로 신호를 보내는 리미트 스위치가 더 포함된 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치.
증발기 코일측 흡입 공기중의 이물질을 여과하는 롤 필터와, 이 롤 필터를 권취 구동하는 필터 권취부와, 상기 롤 필터의 교체 시기를 판단하여 롤 필터의 필터링 면이 교체되도록 상기 필터 권취부를 작동시키는 필터 교체 제어부로 이루어진 필터링 장치를 구비한 에어컨의 가동중에,

상기 증발기 코일측 흡입 공기압을 상기 필터 교체 제어부가 차압센서로 감지하여 기준값과 비교하는 과정;

상기 차압센서에 의해 감지된 흡입 공기압의 차압값이 기준값보다 큰 경우, 상기 필터 권취부의 작동에 의해 상기 롤 필터의 필터링 면을 교체하는 과정;

다시 상기 흡입 공기압을 상기 차압센서로 감지하여 차압값을 기준값과 비교하는 과정;

상기 차압센서에 의해 감지된 흡입 공기압의 차압값이 기준값보다 작은 경우에는 에어컨의 가동과 흡입 공기압의 검출을 지속하되, 기준값보다 큰 경우에는 상기 필터 권취부의 작동에 의해 상기 롤 필터의 필터링 면 교체를 반복하는 과정;

상기 롤 필터의 필터링 면 교체가 반복되는 경우, 상기 필터 교체 제어부에서 상기 롤 필터 전체의 교체를 지시하는 신호를 발생시키는 과정을 포함하여 이루어지는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치의 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 필터 권취부의 작동에 의한 상기 롤 필터의 필터링 면 교체 과정에서는, 리미트 스위치의 작동에 의해 롤 필터 교체 길이가 제한되도록 상기 필터 권취부가 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 루프-온형 에어컨용 필터링 장치의 제어방법.