KR20070111052A - 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 및 동작방법 - Google Patents

태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 및 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광을 받으면 전원을 출력하는 태양 전지의 출력 전원을 이용하므로 차량의 출력 전원을 이용하지 않고도 공기 정화 장치를 동작시킬 수 있어, 장기간 주차되어 있던 차량에 탑승하는 경우에도 차량의 실내 공기가 정화되어 있어 탑승자의 승차감이 향상되고 기후가 좋지 않아 청천 일수가 부족한 경우에는 차량 배터리의 출력 전원을 추가하여 공기 정화 장치를 동작시킬 수 있으므로, 기후에 관계없이 차량의 실내 공기를 정화하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 및 동작 방법에 관한 것으로서, 외부의 전원을 인가받아 동작하는 차량 실내 공기 정화 장치에 있어서, 차량의 센터 패드 또는 윈드 실드 등에 설치되어 태양 광선을 이용하여 전원을 발전 출력하는 태양 전지(10), 상기 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량을 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 전류계(20), 상기 전류계(20)의 출력 신호를 이용하여 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량과 공기 정화 장치(80)의 필요 전류량을 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30), 상기 제어부(30)의 제어 신호에 의해 공기 정화 장치(80)로 공급되는 전원을 단속하는 릴레이(40)로 구성된다.
차량, 태양 전지, 공기 정화

Description

태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 및 동작 방법{An air purifier and its moving method by using solar cell}
도 1은 종래의 기술에 의한 차량 공기 정화 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치의 동작 방법을 나타내는 플로우 차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 태양 전지 20 : 전류계
30 : 제어부 40 : 릴레이
60 : 배터리 70 : 보조 전류계
80 : 공기 정화 장치
본 발명은 차량 공기 정화 장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 설치되어 있는 태양 전지에서 출력되는 전원을 이용하여 차량 실내 공기 정화 장치가 동작되도 록 하고 태양 전지의 출력 전원이 부족한 경우에는 차량 배터리의 전원을 추가로 공급하여 동작되도록 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 보유대수의 증가와 더불어 도로 환경은 더욱더 열악해지고, 차량을 이용하는 운전자와 승객들은 차량 내의 쾌적한 환경을 요구하고 있는 실정이다.
실제 도로 주행시 차량 내로 유입되는 공기 중에는 꽃가루, 석면입자, 박테리아, 도로먼지 등 많은 악성 미립자상의 물질들을 함유하고 있다.
따라서 대부분의 차량은 주행시 도로에서 발생되는 각종 유해한 악성 미립자상 물질과 유해기체가 그대로 차량 내로 유입되고, 날씨가 춥거나, 습한날에 히터나 에어컨을 가동할 때 발생되는 악취와 세균성 먼지가 차량 내부로 유입되어 운전자나 승객은 항상 불쾌한 분위기의 환경에 노출되어 운행되고 있는 실정이다.
이러한 각종 도로에서 발생되는 악성 미립자상의 물질과 차량 배기가스로 인한 매연 및 유해기체가 차량의 내부로 유입되는 것을 방지하여 운전자와 승객의 건 강을 보호해주고 쾌적한 실내환경을 유지시켜주는 정화용 필터수단의 필요성이 절실히 요구된다.
보통 차량 실내의 환기를 위해서는 윈도우를 개방하게 되는데, 주행상황(예를 들면, 터널 주행시, 우천 주행시, 선행 차량의 심한 매연 등)에 따라 윈도우를 열 수 없는 경우가 많고, 도심지를 운행하는 경우에는 오히려 외부의 오염된 공기가 유입되는 등 차량 실내의 환기나 정화시 불편한 점이 많이 있다.
위와 같은 불편한 점들을 해소하기 위하여 차량 실내에 별도의 소형 공기정화기를 구비한 차량을 간혹 볼 수 있으나, 공기정화효율이 그다지 높지 않을 뿐만 아니라 구입에 따른 경제적인 문제가 있고, 무엇보다도 공기를 정화시키기 위해 너무 많은 에너지를 소비하게 되는 단점이 있다.
최근에는 위와 같은 소형 공기정화기의 단점을 해소하면서 보다 효과적으로 차량 실내의 공기를 정화시킬 수 있는 공기정화용 필터가 고급사양의 차량 중심으로 많이 장착되고 있는 추세이다.
예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 외부에서 유입되는 공기는 운전자의 모드선택을 통해 제어되는 블로어(100)에 의하여 흡입되고, 이렇게 유입된 공기는 공기정화용 필터(110)를 거치게 된다. 필터(110)를 거친 공기는 덕트를 통해 차량 실내로 공급된다.
상기와 같은 공기 정화 장치는 고급 사양의 차량에 표준으로 설치되는 경우의 구성으로서, 공기 정화 장치가 표준적으로 설치되어 있지 않은 중소형 차량의 경우에는 별도의 공기 정화 장치를 구입하여 착탈하고 있다.
이때 공기 정화 장치는 차량의 시가잭등을 통해 공급되는 전원을 이용하여 동작하게 된다. 그러나 공기 정화 장치는 많은 전원을 소모하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량에 태양 전지판을 설치하고 태양 전지판에서 출력되는 전원을 이용하여 차량 실내 공기 정화 장치가 동작되도록 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 외부의 전원을 인가받아 동작하는 차량 실내 공기 정화 장치에 있어서, 차량의 센터 패드 또는 윈드 실드 등에 설치되어 태양 광선을 이용하여 전원을 발전 출력하는 태양 전지(10), 상기 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량을 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 전류계(20), 상기 전류계(20)의 출력 신호를 이용하여 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량과 공기 정화 장치(80)의 필요 전류량을 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30), 상기 제어부(30)의 제어 신호에 의해 공기 정화 장치(80)로 공급되는 전원을 단속하는 릴레이(40)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 태양 전지(10)는 차량의 공기 정화 장치(80) 케이스의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.
차량의 배터리(60)에서 출력되는 전원의 전류량을 측정하고 해당하는 신호를 출력하여 상기 제어부(30)로 입력되도록 하는 보조 전류계(70)를 추가로 설치하는 것이 바람직하다.
상기 릴레이(40)는 태양 전지(10)의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 공급되는 것을 단속하는 제 1 릴레이(40A), 차량의 시거잭의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 공급되는 것을 단속하는 제 2 릴레이(40B)로 구성된다.
또한, 도 3은 본 발명에 의한 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장 치의 동작 방법을 나타내는 플로우 차트로서, 태양 전지에서 전원이 출력되는 단계(ST1), 태양 전지의 출력 전원과 공기 정화 장치의 필요 전원을 비교하는 단계(ST10), 상기 단계(ST10)의 비교 결과에 따라 태양 전지의 출력 전원과 차량 배터리의 출력 전원을 공기 정화 장치에 선택적으로 공급하는 단계(ST15), 차량의 배터리에서도 전원이 출력되지 않는 경우 장치의 동작을 오프하는 단계(ST60)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
우선, 차량에 설치되어 있는 공기 정화 장치의 동작 전원을 공급하기 위해 차량의 센터 패드 또는 윈드 실드와 같은 곳에 태양 전지(10)을 설치하도록 한다.
차량에 태양 전지(10)를 설치하는 경우, 차량의 보닛, 선루프 등 차량 외부에 설치하는 것이 일반적이지만, 태양 전지 설치를 위한 구조물의 설치를 위해서는 작업 공정이 추가되고 구조물 설치에 의해 차량의 차체 강성이 저하될 수 있으며, 차량 외부에 설치되는 경우 주행 도중 다른 차량의 바퀴에 의해 튕겨지는 돌맹이와 같은 외부 물체가 부딪히게 되면 파손이 발생되는 문제점이 있으므로, 차량의 센터 패드 또는 윈드 실드와 같은 곳에 간단히 설치할 수 있도록 소형의 태양 전지를 사용하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 공기 정화 장치의 케이스 상부에 태양 전지가 설치되면 추가의 설치 공간이 필요치 않게 되므로 더욱 바람직하다.
태양 전지(10)에서 전원이 출력(ST1)되면 전류계(20)를 이용하여 출력되는 전원의 전류량을 측정하도록 한다. 전류계(20)는 측정된 전류량에 해당하는 신호를 출력하여 제어부(30)로 입력되도록 한다.
제어부(30)는 전류계(20)에서 출력되는 전원이 나타내는 전류량과 공기 정화 장치(80)의 동작에 필요로 하는 전류량을 비교(ST10)하여, 비교 결과에 해당하는 제어 신호를 출력하도록 한다. 이때, 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량과 비교하는 공기 정화 장치(80)의 동작에 필요로 하는 전류량값은 제어부(30)에 기 저장되어 있다.
제어부(30)에서의 비교에 의해, 태양 전지(10)에서의 출력 전원의 전류량이 공기 정화 장치(80)의 동작에 필요한 전류 수준보다 큰 경우(ST20)에는 제 1 릴레이(40A)가 온(ON) 동작되도록 제어 신호를 출력하여, 태양 전지(10)의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 입력되어 공기 정화 장치(80)가 동작(ST25)되도록 한다.
제어부(30)에서의 비교에 의해, 태양 전지(10)에서 전원이 출력되지만 공기 정화 장치(80)의 동작에 필요한 수준에 이르지 못하는 경우(ST30)에는 제 1 릴레이(40A)와 제 2 릴레이(40B)가 온(ON) 동작되도록 제어 신호를 출력하여, 태양 전지(10)의 출력 전원과 차량 배터리(60)의 전원이 공기 정화 장치(80)로 입력되어 공기 정화 장치(80)가 동작(ST35)되도록 한다.
제어부(30)에서의 비교에 의해, 태양 전지(10)에서 전원이 출력되지 않는 경우(ST40)에는 제 1 릴레이(40A)는 오프(off)되도록 하고 제 2 릴레이(40B)는 온(ON) 동작되도록 제어 신호를 출력하여, 차량 배터리(60)의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 입력되어 공기 정화 장치(80)가 동작(ST45)되도록 한다. 제 1 릴레이(40A)를 오프시켜 역전류 등에 의해 태양 전지가 파손되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 보조 전류계(70)에 의해 차량의 배터리에서도 전원이 출력되지 않는 것이 감지되는 경우에는 공기 정화 장치가 오프(ST60)되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 태양광을 받으면 전원을 출력하는 태양 전지의 출력 전원을 이용하므로 차량의 출력 전원을 이용하지 않고도 공기 정화 장치를 동작시킬 수 있어, 장기간 주차되어 있던 차량에 탑승하는 경우에도 차량의 실내 공기가 정화되어 있어 탑승자의 승차감이 향상되는 효과를 갖는다.
기후가 좋지 않아 청천 일수가 부족한 경우에는 차량 배터리의 출력 전원을 추가하여 공기 정화 장치를 동작시킬 수 있으므로, 기후에 관계없이 차량의 실내 공기를 정화하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 외부의 전원을 인가받아 동작하는 차량 실내 공기 정화 장치에 있어서,
    차량의 센터 패드 또는 윈드 실드 등에 설치되어 태양 광선을 이용하여 전원을 발전 출력하는 태양 전지(10), 상기 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량을 측정하고 해당하는 신호를 출력하는 전류계(20), 상기 전류계(20)의 출력 신호를 이용하여 태양 전지(10)에서 출력되는 전원의 전류량과 공기 정화 장치(80)의 필요 전류량을 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30), 상기 제어부(30)의 제어 신호에 의해 공기 정화 장치(80)로 공급되는 전원을 단속하는 릴레이(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양 전지(10)는 차량의 공기 정화 장치(80) 케이스의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 차량의 배터리(60)에서 출력되는 전원의 전류량을 측정하고 해당하는 신호를 출력하여 상기 제어부(30)로 입력되도록 하는 보조 전류계(70)를 추가로 설치하는 것을 특징으로 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이(40)는 태양 전지(10)의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 공급되는 것을 단속하는 제 1 릴레이(40A), 차량의 시거잭의 출력 전원이 공기 정화 장치(80)로 공급되는 것을 단속하는 제 2 릴레이(40B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치.
  5. 태양 전지에서 전원이 출력되는 단계(ST1), 태양 전지의 출력 전원과 공기 정화 장치의 필요 전원을 비교하는 단계(ST10), 상기 단계(ST10)의 비교 결과에 따라 태양 전지의 출력 전원과 차량 배터리의 출력 전원을 공기 정화 장치에 선택적으로 공급하는 단계(ST15), 차량의 배터리에서도 전원이 출력되지 않는 경우 장치의 동작을 오프하는 단계(ST60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지에 의해 구동되는 차량 공기 정화 장치 동작 방법.
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