KR20080092531A - 차량용 공조시스템 - Google Patents

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강성호
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Abstract

본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 도입되는 습기로 인해 발생하는 이온발생기의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음을 방지하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외기도입구와 내기도입구와 내부통로를 갖는 공조케이스와, 외기도입구를 개방하는 외기모드와 내기도입구를 개방하는 내기모드 사이에서 운동하는 인테이크 도어와, 내부통로에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기를 구비하며, 이온발생기는 공조케이스의 내부통로로 연장되는 음이온 및 양이온 방전전극을 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서, 이온발생기의 음이온 및 양이온 방전전극으로 송풍되는 공기의 습도를 감지하는 습도감지수단과; 습도감지수단에서 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상이면, 공기중의 수분이 많아서 음이온 및 양이온 방전전극 상호간에 스파크의 우려가 있다고 판단하여 이온발생기를 오프(OFF)시키는 제어부를 구비한다.
이러한 본 발명에 의하면, 이온발생기로 송풍되는 공기의 습도가 높을 경우, 자동으로 이온발생기를 오프시키므로, 공기중의 수분으로 인한 음이온 및 양이온 방전전극 간의 스파크현상을 원천적으로 방지할 수 있으며, 따라서, 스파크로 인한 방전소음을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 공조시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
도 1은 종래의 차량용 공조시스템을 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 차량용 공조시스템을 구성하는 이온발생기를 나타내는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템 제어방법을 나타내는 플로우챠트,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 공조케이스 12: 외기도입구
14: 내기도입구 15: 인테이크 도어
15a: 내, 외기 전환스위치 16: 내부통로
20: 송풍기 30: 증발기
40: 이온발생기 42: 본체
46: 음이온 방전전극 48: 양이온 방전전극
50: 외기모드 감지수단 60: 습도감지수단
70: 제어부
본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 도입되는 습기로 인해 발생하는 이온발생기의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음을 방지할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
자동차에는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조시스템이 설치된다. 공조시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)를 구비한다.
공조케이스(10)에는 외기를 도입하는 외기도입구(12)와, 내기를 도입하는 내기도입구(14) 및, 이들 내, 외기도입구(12, 14) 중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 인테이크 도어(15)가 설치된다.
인테이크 도어(15)는, 내, 외기 전환스위치(15a)를 조작함에 따라 외기모드(X) 또는 내기모드(Y)로 운동하며, 외기모드(X)시에는 외기도입구(12)를 개방하고, 내기모드(Y)시에는 내기도입구(14)를 개방한다.
그리고 공조시스템은, 송풍기(20)를 구비한다. 송풍기(20)는, 블로어 스위치(Blower Switch)(20a)를 온(ON)시킴에 따라 작동되면서 외기도입구(12) 또는 내기도입구(14)를 통해 내기 또는 외기를 흡입한 다음, 흡입된 내기 또는 외기를 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 송풍한다.
그리고 공조시스템은, 공조케이스(10)의 내부통로(16)에 설치되는 증발기(30)를 구비한다.
증발기(30)는, 냉매가 흐를 수 있는 다수의 튜브(도시하지 않음)를 구비하는 것으로, 에어컨 스위치(A/C Switch)(30a)를 온(ON)시킴에 따라 작동되면서 내부통로(16)를 통과하는 공기를 냉각시킨다.
그리고 공조시스템은, 내부통로(16)의 공기에 음/양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기(40)를 구비한다.
이온발생기(40)는, 증발기(30)의 상류측에 설치되는 것으로, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)의 상면에 설치되는 본체(42)와, 본체(42)로부터 내부통로(16)를 향해 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)을 구비한다. 특히, 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48)은, 고전압 펄스를 내부통로(16)의 공기 중에 직접 방사하여 음이온과 양이온을 각각 발생시킨다.
이러한 이온발생기(40)는, 음,양이온을 발생시킴으로써, 발생된 음,양이온 입자가 증발기(30)에 서식하는 세균과 곰팡이와 악취 및, 실내로 공급되는 공기를 살균 및 탈취할 수 있게 한다. 따라서, 실내에 공급되는 공기의 청정도를 높여 실내 환경을 쾌적하게 조성한다.
그런데, 이러한 종래의 공조시스템은, 도입된 공기의 습도가 높을 경우, 공기속에 포함된 수분 때문에 이온발생기(40)의 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)에 수분이 응축되고, 응축된 수분 때문에 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)이 상호 통전되면서 스파크(Spark)가 발생된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 방전소음이 발생된다는 문제점이 있다.
특히, 우천시에는, 많은 양의 수분이 외기와 함께 유입되는데, 이때 외기와 함께 유입되는 많은 양의 수분 때문에 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48) 상호간의 스파크 현상은 더욱 심화되고, 이에 따라 방전소음이 더욱 심하게 발생된다는 문제점이 있다.
한편, 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48) 간에 발생된 방전소음은, 차량의 실내로 유입되어 탑승객에게 불쾌감을 주고 승차감을 저하시킨다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 공기케이스로 도입되는 공기의 습도가 높을 경우, 이온발생기의 작동을 정지시킴으로써, 습기로 인한 음이온 및 양이온 방전전극 상호간의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 습기로 인한 방전전극 상호간의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음을 방지함으로써, 차량의 승차감을 현저하게 향상시킬 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외기도입구와 내기도입구와 내부통로를 갖는 공조케이스와, 상기 외기도입구를 개방하는 외기모드와 상기 내기도입구를 개방하는 내기모드 사이에서 운동하는 인테이크 도어와, 상기 내부통로에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기를 구비하며, 상기 이온발생기는 상기 공조케이스의 내부통로로 연장되는 음이온 및 양이온 방전전극을 포함하는 차량용 공조시스 템에 있어서, 상기 이온발생기의 음이온 및 양이온 방전전극으로 송풍되는 공기의 습도를 감지하는 습도감지수단과; 상기 습도감지수단에서 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상이면, 공기중의 수분이 많아서 상기 음이온 및 양이온 방전전극 상호간에 스파크의 우려가 있다고 판단하여 상기 이온발생기를 오프(OFF)시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인테이크 도어가 외기모드 상태인가를 감지하는 외기모드 감지수단을 더 구비하며, 상기 제어부는, 상기 외기모드 감지수단으로부터 감지신호가 입력되어야만, 상기 습도감지수단에서 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상인가를 판단하여 상기 이온발생기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 외기모드 감지수단은, 상기 인테이크 도어를 외기모드로 전환시키기 위한 내, 외기 전환스위치이며, 상기 내, 외기 전환스위치는, 사용자가 인테이크 도어를 외기모드로 전환하는 것을 감지하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타내는 도면이다. 먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 3을 참조하여 차량용 공조시스템에 대해 간략하게 살펴본다.
공조시스템은, 공조케이스(10)를 구비하며, 공조케이스(10)에는 외기도입구(12)와, 내기도입구(14) 및, 이들 내, 외기도입구(12, 14) 중 어느 하나를 선택 적으로 개방하는 인테이크 도어(15)가 설치된다.
인테이크 도어(15)는, 내, 외기 전환스위치(15a)를 조작함에 따라 외기모드(X) 또는 내기모드(Y)로 운동하며, 외기모드(X)시에는 외기도입구(12)를 개방하고, 내기모드(Y)시에는 내기도입구(14)를 개방한다.
그리고 공조시스템은, 송풍기(20)를 구비한다. 송풍기(20)는, 블로어 스위치(Blower Switch)(20a)를 온(ON)시킴에 따라 작동되면서 내기 또는 외기를 흡입하여 내부통로(16)로 송풍한다.
그리고 공조시스템은, 공조케이스(10)의 내부통로(16)에 설치되는 증발기(30)를 구비한다. 증발기(30)는, 에어컨 스위치(A/C Switch)(30a)를 온(ON)시킴에 따라 작동되면서 내부통로(16)의 공기를 냉각시킨다.
그리고 공조시스템은, 증발기(30)로 도입되는 공기에 음/양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기(40)를 구비한다.
이온발생기(40)는, 내부통로(16)를 향해 간격을 두고 연장되는 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)을 구비하며, 이들 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48)은, 음이온과 양이온을 각각 발생시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템에 대해 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 공조시스템은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인테이크 도어(15)가 외기모드(X) 상태인가를 감지하는 외기모드 감지수단(50)을 구비한다.
외기모드 감지수단(50)은, 내, 외기 전환스위치(15a)로 구성된다. 내, 외기 전환스위치(15a)는, 인테이크 도어(15)를 외기모드(X) 또는 내기모드(Y)로 선택하기 위한 스위치로서, 사용자가 인테이크 도어(15)를 내기모드(Y)로 전환하는 것을 감지한다.
그리고, 본 발명의 공조시스템은, 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 송풍되는 공기의 습도를 감지하는 습도감지수단(60)을 구비한다.
습도감지수단(60)은, 습도감지센서로 구성되며, 상기 습도감지센서는, 공조케이스(10)의 내부통로(16) 상에 설치된다. 바람직하게는, 이온발생기(40)의 상류측에 설치되는 것이 좋다. 이는 이온발생기(40)의 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48)으로 송풍되는 공기의 습도를 감지하기 위함이다.
이러한 습도감지센서는, 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 송풍되는 공기의 습도를 감지하고, 감지된 습도를 후술하는 제어부(70)에 입력시킨다.
다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 공조시스템은, 제어부(70)를 구비한다.
제어부(70)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있으며, 외기모드 감지수단(50)으로부터 신호가 입력되면, 현재 공조케이스(10)의 내부통로(16)에 외기가 도입되는 것으로 판단하여 습도감지수단(60)에서 입력된 습도와 미리 설정된 습도를 비교한다.
그리고 비교 결과, 습도감지수단(60)으로부터 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상이면, 현재 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 도입되는 외기에 수분이 매우 많이 포함되어 있어서 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48) 상호간에 스파크의 우려가 있다고 판단하여 상기 이온발생기(40)를 오프(OFF)시킨다.
따라서, 공기 중의 수분으로 인해 이온발생기(40)의 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)에 결로(結露)현상이 발생하여도, 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48) 상호간에는 스파크가 발생하지 않고, 이에 따라 방전소음도 발생하지 않게 된다.
한편, 제어부(70)에 내장된 설정습도는, 상대습도 80%로 설정되어 있다. 이렇게, 설정습도를 80% 범위로 설정한 이유는, 공기의 상대습도가 80% 정도일 경우, 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48) 상호간에는 스파크현상이 발생되어 방전소음이 일어나기 때문이다.
따라서, 스파크현상이 일어나는 시점의 습도에, 상기 이온발생기(40)를 오프시킴으로써, 스파크현상을 원천적으로 차단하고, 그로 인한 방전소음도 차단한다.
이와 같은 구성의 제어부(70)에 의하면, 외기모드시에 도입되는 외기가 높은 습도를 유지할 경우, 자동으로 이온발생기(40)를 오프시키는 구조이므로, 외기의 습도로 인한 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48) 간의 스파크현상을 원천적으로 방지할 수 있으며, 따라서, 스파크로 인한 방전소음도 원천적으로 차단할 수 있다.
결과적으로, 습기로 인한 방전전극 상호간의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음을 원천적으로 방지하므로, 차량의 승차감을 현저하게 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조시스템 제어방법을 도 3과 도 4를 참고하여 설명한다.
먼저, 이온발생기(40)가 온(ON)되어 있는 상태에서(S101), 인테이크 도어(15)가 외기모드(X) 상태인가를 판단한다(S103).
판단 결과, 외기모드 상태이면, 공조케이스(10)의 내부로 송풍되는 외기의 습도가 설정습도 이상인가를 다시 판단한다(S105).
판단 결과, 설정습도 이상이면, 현재 공조케이스(10)로 도입되는 외기에 수분이 매우 많이 포함되어 있는 것으로 판단하여 이온발생기(40)를 오프시킨다(S107).
이와 같은 상태에서, 공기 중의 수분으로 인해 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48)에 수분이 응결되더라도, 이온발생기(40)가 오프되어 있으므로, 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48) 상호간에는 스파크가 발생하지 않으며, 따라서, 방전소음도 발생하지 않게 된다.
다음으로, 도 5에는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 다른 실시예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
다른 실시예의 공조시스템은, 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 송풍되는 공기의 습도를 감지하는 습도감지수단(60)과, 습도감지수단(60)의 신호에 따라 이온발생기(40)를 제어하는 제어부(70)를 구비한다.
습도감지수단(60)은, 상술한 일실시예와 마찬가지로, 습도감지센서로 구성되며, 상기 습도감지센서는, 공조케이스(10)의 내부통로(16) 상에 설치된다.
이러한 습도감지센서는, 공조케이스(10)의 내부통로(16)로 송풍되는 공기의 습도를 감지하고, 감지된 습도를 제어부(70)에 입력시킨다.
그리고 제어부(70)는, 습도감지수단(60)에서 습도값이 입력되면, 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상인가를 판단하고, 판단 결과, 설정습도 이상이면, 공조 케이스(10)의 내부통로(16)로 도입되는 공기에 수분이 매우 많이 포함되어 있는 것으로 판단하여 상기 이온발생기(40)를 오프(OFF)시킨다.
이러한 다른 실시예의 본 발명에 의하면, 공조케이스(10)로 도입되는 공기의 습도가 높으면, 외기모드(X) 또는 내기모드(Y)에 관계없이 이온발생기(40)를 무조건 오프시킨다.
따라서, 습도가 높은 내기가 공조케이스(10)로 송풍되더라도 이온발생기(40)를 오프시키며, 이에 따라 공기 중의 수분으로 인한 음이온 방전전극(46)과 양이온 방전전극(48) 상호간의 스파크현상과, 그로 인한 방전소음을 원천적으로 차단할 수 있다.
한편, 제어부(70)에 내장된 설정습도는, 상술한 일실시예의 제어부와 마찬가지로, 상대습도 80%로 설정되어 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템에 의하면, 이온발생기로 송풍되는 공기의 습도가 높을 경우, 자동으로 이온발생기를 오프시키는 구조이므로, 공기중의 수분으로 인한 음이온 및 양이온 방전전극 간의 스파크현상을 원천적으로 방지할 수 있으며, 따라서, 스파크로 인한 방전소음을 원천적으로 차단할수 있는 효과가 있다.
또한, 공기중의 수분으로 인한 방전전극 상호간의 스파크 현상과 그에 따른 방전소음을 원천적으로 방지할 수 있으므로, 차량의 승차감을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 외기도입구(12)와 내기도입구(14)와 내부통로(16)를 갖는 공조케이스(10)와, 상기 외기도입구(12)를 개방하는 외기모드(X)와 상기 내기도입구(14)를 개방하는 내기모드(Y) 사이에서 운동하는 인테이크 도어(15)와, 상기 내부통로(16)에 음, 양이온(Ion)을 방출하는 이온발생기(40)를 구비하며, 상기 이온발생기(40)는 상기 공조케이스(10)의 내부통로(12)로 연장되는 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48)을 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서,
    상기 이온발생기(40)의 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48)으로 송풍되는 공기의 습도를 감지하는 습도감지수단(60)과;
    상기 습도감지수단(60)에서 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상이면, 공기중의 수분이 많아서 상기 음이온 및 양이온 방전전극(46, 48) 상호간에 스파크의 우려가 있다고 판단하여 상기 이온발생기(40)를 오프(OFF)시키는 제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(15)가 외기모드(X) 상태인가를 감지하는 외기모드 감지수단(50)을 더 구비하며,
    상기 제어부(70)는, 상기 외기모드 감지수단(50)으로부터 감지신호가 입력되어야만, 상기 습도감지수단(60)에서 입력된 습도가 미리 설정된 습도 이상인가를 판단하여 상기 이온발생기(40)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 외기모드 감지수단(50)은,
    상기 인테이크 도어(15)를 외기모드(X)로 전환시키기 위한 내, 외기 전환스위치(15a)이며,
    상기 내, 외기 전환스위치(15a)는, 사용자가 인테이크 도어(15)를 외기모드(X)로 전환하는 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
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