KR20210011576A

KR20210011576A - 차량용 공기조화시스템

Info

Publication number: KR20210011576A
Application number: KR1020190088649A
Authority: KR
Inventors: 최광주
Original assignee: 주식회사 디에스테크
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-02-02

Abstract

본 발명은 차량용 공기조화시스템에 관한 것으로, 차량 전면에 기 설치된 공기조화장치를 통해 차량 실내의 공기를 조화하는 차량용 공기조화시스템에 있어서, 차량 후면에 환기장치를 더 설치하고, 차량 내부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 내부 공기감지 센서를 장착하여, 차량 내부의 유해 입자가 기준치 이상으로 증가 시 상기 공기조화장치를 내기 순환 모드로 자동 전환 후 상기 환기장치를 통해 내기 및 외기를 순환시킬 수 있다.

Description

차량용 공기조화시스템{Vehicle air conditioning system}

본 발명은 차량용 공기조화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 내부 공기 상태를 최적화 하도록 자동으로 공기를 조화하며, 차창의 김서림을 용이하게 방지할 수 있는 차량용 공기조화시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공기조화장치는 인스트루먼트 패널에 설치된 스위치의 작동에 따라 내/외기 전환도어를 개폐한 후에 블로워를 선택적으로 작동시켜 차량 실내공기를 배출하거나 실외공기를 유입하며, 이 공기를 공조케이스를 따라 증발기의 표면을 거치거나 히터코어를 선택적으로 통과시켜 냉각 또는 가열하도록 하고, 냉기 또는 온기를 차량 실내의 각 부분을 향해 설치된 덕트들에 선택적으로 공급하여 차량 실내로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉난방하며, 습기를 제거하고 공기를 조화하도록 작동된다.

또한, 차량은 추운 날이나 비오는 날 등에 차량 내/외부의 온도차이가 높아지면서 차창에 김서림 현상이 자주 발생되곤 하는데, 운전자는 상대적으로 습도가 낮은 외기를 유입시키기 위한 외기모드 전환 스위치와, 블로워 모터를 작동시켜 차량 내부로 외기를 유입시키기 위한 블로워 작동 스위치와, 차량 내부로 유입되는 외기를 디프로스터측으로 토출시키도록 댐퍼를 회동시키는 풍향조절 스위치와, 신속하게 김서림 현상을 제거하기 위해 냉방스위치를 조작하면서 실내온도가 너무 떨어지지 않도록 온도 조절 스위치를 함께 조작하는 등의 여러 단계를 거쳐 김이 서리는 것을 방지하며 제거를 수행하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 공기조화와 김서림 제거는, 수동으로 작동되었기 때문에 운전자가 일일이 상황을 인지하고 작동해야 하여 운전에 방해가 될 뿐만 아니라 차량마다 공기조화를 위한 스위치 구조가 상이하기 때문에 자신이 익숙하지 않은 차량을 운전하는 경우에는 사고 위험성을 높이는 문제점을 초래하였다.

또한, 공기조화장치가 차량 전면에 설치되기 때문에 순환을 위해 외기모드로 전환시킬 시에는 전방에 있는 차량의 매연이 차량 내부로 유입될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 차량 내부 공기 상태를 최적화 하도록 자동으로 공기를 조화하면서도 전방 차량의 매연 유입을 방지할 수 있으며, 차창의 김서림을 자동으로 방지 및 제거할 수 있는 차량용 공기조화시스템을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 차량 전면에 기 설치된 공기조화장치를 통해 차량 실내의 공기를 조화하는 차량용 공기조화시스템에 있어서, 차량 후면에 환기장치를 더 설치하고, 차량 내부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 내부 공기감지 센서를 장착하여, 차량 내부의 유해 입자가 기준치 이상으로 증가 시 상기 공기조화장치를 내기 순환 모드로 자동 전환 후 상기 환기장치를 통해 내기 및 외기를 순환시킬 수 있다.

여기서, 상기 내부 공기감지 센서는, 라돈 센서, 에어플로우 센서, 산소량 측정 센서, VOCs 센서, 이산화탄소 센서 및 유해 가스 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 상기 차량 내부의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 및 상기 차량 외부의 온도를 감지하기 위한 대기온도 센서를 더 포함하여, 차량 내부의 온도가 기준치 이하로 측정되거나, 내기와 외기의 온도 차이가 기준치 이상을 벗어날 때 상기 공기조화장치와 환기장치를 이용하여 차창의 김서림을 방지 또는 제거할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 차창에 설치되어 비 내림의 여부 및 빗물의 양을 판단할 수 있는 레인센서 및 비가 내리기 시작한 후의 경과시간 및 비가 그친 후의 경과된 시간을 체크하는 타이머를 더 포함하여, 비가 내리기 시작한 이후나 비가 그친 후에 상기 공기조화장치를 이용하여 차량 내부의 제습 및 환기와 차창의 김서림 제거를 수행하되, 비가 그친 후에는 비가 내리기 시작한 이후 보다 강하게 제습, 환기 및 김서림 제거를 수행할 수 있다.

또한, 상기 레인센서는, LED를 통해 차창으로 빛을 발산하고, 발산된 빛이 차창에 반사되어 다시 돌아오는 사이의 파장을 감지하여 비 내림 및 빗물의 양을 감지할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 상기 공기조화장치 및 환기장치를 제어하는 제어부와 연동되는 가습기를 차량 내부에 더 설치하며 차량 내부의 습도를 감지하는 습도센서를 더 장착하여, 차량 내부의 습도가 기준치 이상으로 증가하거나 기준치 이하로 감소할 시에 상기 공기조화장치, 환기장치 및 가습기를 이용하여 환기 및 가습함으로써 차량 내부의 습도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 상기 공기조화장치 및 환기장치를 제어하는 제어부와 연동되는 공기청정기를 차량 내부에 더 설치하며, 차량 외부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 외부 공기감지 센서를 더 장착하고, 상기 내부 공기감지 센서와 외부 공기감지 센서를 통해 감지되는 유해 입자를 비교하여 외부 공기감지 센서를 통해 감지되는 유해 입자 농도가 더 클 경우, 상기 공기청정기를 작동시켜 차량 내부의 유해 입자를 제거할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 차량 천장에 에어돔을 형성하기 위한 에어돔 생성 블로워를 더 포함하여, 차량 천장으로 유해 입자의 상승을 방지할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공기조화시스템은, 운전자의 탑승 여부를 구분할 수 있도록 시트에 설치되는 시트스위치를 더 포함하여, 운전자가 탑승 한 후에 작동될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 전방 차량의 매연 유입을 방지한 상태로 차량 내부 공기를 조화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 차량 내부 공기 조화가 자동으로 수행되어 운전자가 운전에만 집중하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 차창의 김서림을 자동으로 방지 및 제거할 수 있고, 특히 주변의 환경 조건에 따라 김서림 방지 기능의 강약 조절이 이루어지는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 환기효율이 높고 제습과 가습을 적절히 조절하여 차량 내에 쾌적환 환경을 만들 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템을 통한 환기 예시도이다.
도 3은 도 1의 공기조화장치의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 온도 센서 및 대기 온도센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 레인센서 및 타이머를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 가습기 및 습도센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 공기청정기 및 외부 공기감지 센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 에어돔 생성 블로워를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.
도 9는 도 8의 에어돔 생성 블로워의 설치 및 작동 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화장치의 일 구성인 조작부의 예시도이다.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템에 관하여 첨부된 도면을 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시 예를 함께 살펴본다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템을 통한 환기 예시도이고, 도 3은 도 1의 공기조화장치의 세부 구성도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 차량 전면에 기 설치된 공기조화장치(10)에 더하여, 차량 후면에 환기장치(20)를 더 설치하고, 차량 내부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 내부 공기감지 센서(30)를 장착함으로써 구성될 수 있다.

즉, 본 발명은 공기조화장치(10), 환기장치(20) 및 내부 공기감지 센서(30)를 포함하여 구성될 수 있는데, 여기서 공기조화장치(10), 환기장치(20) 및 내부 공기감지 센서(30)는 차량에 설치되는 제어부(40)와 연동될 수 있으며, 제어부(40)는 내부 공기감지 센서(30)로부터 실시간으로 감지된 차량 내부의 유해 입자에 대한 센싱 정보를 전달 받아 차량 내부 공기 상태를 판별하며, 유해 입자가 기준치 이상일 시 공기조화장치(10) 및 환기장치(20)를 자동으로 제어할 수 있다.

또한, 제어부(40)는 유해 입자가 기준치 이상으로 감지되어 공기조화장치(10) 및 환기장치(20)를 제어할 경우, 공기조화장치(10)를 내기 순환 모드로 자동 전환 후 환기장치(20)를 통해 내기 및 외기를 순환시키도록 작동될 수 있는데, 이는 전방 차량의 매연 등이 차량 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제어부(40)는 공기조화장치(10)를 내기 순환 모드로 전환시킨 상태에서도 공기조화장치(10) 내에 마련되는 블로워(12) 등을 작동시켜 차량 내부 공기를 조화할 수 있다.

이에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 전방 차량의 매연 유입을 방지한 상태로 차량 내부 공기 상태를 최적화 하도록 자동으로 공기를 조화할 수 있다.

보다 구체적으로, 공기조화장치(10)는 차량 전면에 설치되며, 차량 전면에 함께 설치되는 인스트루먼트 패널(미도시)에 구비되어 제어부(40)와 전기적으로 연결되는 다양한 조작 스위치(도 7에 도시, 120)의 조작에 의해 수동으로 조작되면서, 내부 공기감지 센서(30)로부터 전달되는 센싱 정보를 통해 자동으로 작동될 수 있다.

여기서, 공기조화장치(10)는 도 3을 참조하면 외기모드 전환 스위치의 조작에 따라 개폐되어 외기를 유입시키거나 차단하는 내/외기 전환 댐퍼(11)와, 블로워 작동 스위치의 조작에 따라 회전하여 차량 내부로의 공기 유입을 유도하는 블로워(12)와, 냉방스위치 및 온도 조절 스위치의 조작에 따라 차량 내부로 유입되는 공기를 냉각하는 증발기(13)와, 온도 조절 스위치의 조작에 따라 차량 내부로 유입되는 공기를 가열하는 히터코어(14)와, 공기를 가이드하는 공조케이스와 연결되어 차량 내부의 다방면으로 길이를 형성하며 풍향조절 스위치의 조작에 따라 선택적으로 공기를 공급 받아 토출하는 복수의 덕트들(15)을 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 공기조화장치(10)는 통상의 공기조화장치와 유사하거나 동일하게 형성될 수 있는 것으로, 공지된 기술 사상을 따르므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

환기장치(20)는 차량 후면에 설치되어 공기조화장치(10)와 함께 차량 내부와 외부를 연결하는 가교역할을 할 수 있다. 즉, 공기조화장치(10)뿐만 아니라 환기장치(20)를 통해서도 차량 외부 공기를 차량 내부로 유입시키거나 차량 내부 공기를 차량 외부로 배출시킬 수 있는데, 이를 통해 본 발명은 차량 전면 및 후면 방향으로 복합적 환기를 실행하거나 차량 전면 또는 후면으로 선택적 환기를 실행할 수 있다.

이와 같은 환기장치(20)는 바람직하게는 후면 차창 상단 즉, 후면 차창과 천장 사이에 설치되어 제어부(40)와 연결될 수 있으나, 설치 위치는 예시적인 것으로서 한정되지 않으며 환기장치(20)는 차량 후면이라면 다양한 위치에 설치될 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 환기장치(20)는 내부에 전열교환기를 구비하고, 차량 내부로 유입 또는 차량 외부로 배출되는 공기의 흐름을 전열교환기로 유도하여 유입 또는 배출하도록 형성되는 전열교환유로와, 차량 내부로 유입 또는 차량 외부로 배출되는 공기의 흐름을 전열교환기를 거치지 않고 유입 또는 배출하도록 형성되는 바이패스유로를 마련할 수 있으며, 각 유로를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 댐퍼가 설치될 수 있다.

이에 따라, 댐퍼의 작동에 의해 환기장치(20)를 거쳐 유동하는 공기를 선택적으로 전열교환시킬 수 있다. 그러나, 상기의 환기장치(20) 구조는 예시적인 것으로서, 반드시 한정되는 사항은 아니며 다양한 구조의 환기장치(20)가 설치될 수 있다.

또한, 환기장치(20)는 공기를 유입시키는 유로 전단에 프리 필터, 탈취 필터, 헤파 필터, 미디엄 필터 등의 다양한 필터 중 하나를 구비하거나 복수의 필터 조합을 장착하여 차량 내부로의 유입공기를 필터링할 수도 있다.

내부 공기감지 센서(30)는 차량 내부의 유해 입자 예컨대, 이산화탄소와 같이 인체에 해로운 입자를 실시간으로 감지하도록 차량 내에 설치될 수 있으며, 실시간으로 감지된 차량 내부의 유해 입자에 대한 센싱 정보를 제어부(40)로 전송할 수 있다.

이러한 내부 공기감지 센서(30)는 라돈 센서, 에어플로우 센서, 산소량 측정 센서, VOCs 센서, 이산화탄소 센서 및 유해 가스 센서 중 하나 이상을 포함하여 공기 상태를 측정할 수 있다.

각 센서를 간략히 설명하면, 라돈 센서는 암을 유발하는 라돈가스의 수치를 측정하여 공기 오염도를 체킹하기 위한 센서이며, 에어플로우 센서는 공기의 질량과 밀도를 측정하기 위한 센서로서 공기량을 측정할 수 있으며, 산소량 측정 센서는 공기중의 산소량을 측정하기 위한 센서이다. 또한, VOCs 센서는 공기중의 휘발성유기화합물(VOCs)의 농도를 측정하기 위한 센서이고, 이산화탄소 센서는 공기중의 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 센서이며, 유해 가스 센서는 황산화물(SOx) 또는 질소산화물(NOx)과 같은 유해 가스를 측정하는 센서이다.

이와 같은 센서들 중 하나 또는 복수의 조합으로 이루어진 내부 공기감지 센서(30)를 통해 본 발명의 차량용 공기조화시스템은 다양한 입자들로 구성되는 차량 내부의 공기 상태를 면밀히 감지할 수 있다.

한편, 내부 공기감지 센서(30)는 상기에서는 설명되지 않았으나 공기 상태를 측정할 수 있는 센서면 모두 포함할 수 있음은 당연하다.

제어부(40)는 상술한 공기조화장치(10), 환기장치(20) 및 내부 공기감지 센서(30)는 물론, 후술되는 장치 및 센서들과 모두 연동되어 센서들로부터는 센싱 정보를 전송 받아 기 설정된 설정범위와 비교수행한 후, 센싱 정보가 기 설정된 설정 범위를 벗어났다고 판단되면, 각 장치를 제어하도록 제어신호를 전송할 수 있다.

이를 위해, 제어부(40)에는 환경기관 등으로부터 권고되는 최적의 공기 상태 또는 사용자가 원하는 공기상태가 미리 설정될 수 있으며, 이러한 설정은 인스트루먼트 패널(미도시)에 구비된 조작 스위치(도 7에 도시, 120)의 조작에 따라 용이하게 변경 가능하도록 형성될 수 있다. 상기의 조작 스위치(120)를 포함하는 조작부(100)에 대한 설명은 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.

또한, 제어부(40)는 원격제어모듈 또는 통신모듈 등을 포함하여 리모트 컨트롤러와 같은 원격장치로 수동 제어 가능하도록 형성될 수도 있다. 즉, 제어부(40)는 초기 설정된 값에 따라 공기 상태를 맞추기 위해 자동으로 공기조화장치(10) 및 환기장치(20) 등을 제어하되, 조작 스위치 또는 원격장치를 통해 수동으로 설정 값을 입력 받아 작동될 수도 있는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 내부 공기감지 센서(30)를 통해 차량 내부의 유해 입자를 실시간으로 감지하고, 유해 입자에 대한 센싱 정보를 제어부(40)로 전달하여 공기조화장치(10)와 환기장치(20)가 차량 내부 공기 상태를 최적으로 맞추도록 자동 제어되되, 공기조화장치(10)는 내기 순환 모드로 작동되어 전방 차량의 매연 등의 유입을 방지하고 환기장치(20)를 통해 환기를 수행함으로써, 사용자가 보다 운전에만 집중할 수 있도록 하며 차량 내부로의 유해 물질 유입으로 인한 해로움을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 공기조화장치(10)와 환기장치(20)는 조작 스위치 또는 원격장치 등에 의해 수동으로 작동 될 수도 있어, 사용자의 의도와 편의에 맞춘 공기 제어도 가능하며, 특히 공기조화장치(10)와 환기장치(20)가 같이 작동될 경우에는 환기 효율성을 높일 수도 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공기조화시스템은, 후술하는 센서 및 장치들을 이용하여 김서림 방지 및 제거를 수행할 수 있으며, 환기효율이 높고 제습과 가습을 적절히 조절하여 차량 내에 쾌적환 환경을 만들 수 있는 장점이 있다. 이는 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 온도 센서 및 대기 온도센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명은 김 서림 방지 및 제거를 위해 온도 센서(50) 및 대기온도 센서(55)를 더 포함할 수도 있다.

구체적으로, 온도 센서(50)는 차량 내부의 온도를 감지할 수 있으며, 대기온도 센서(55)는 차량 외부의 온도를 감지하도록 작동되어 각 센싱 정보를 제어부(40)로 전달할 수 있다.

여기서, 차량 내/외부 온도를 전달 받은 제어부(40)는 차량 내부의 온도가 설정 기준치 이하로 측정되는지, 차량 내/외부의 온도 차이가 설정 기준치 이상을 벗어나지 않는지 판단할 수 있는데, 온도가 설정 기준치 이하로 측정되거나 차량 내/외부의 온도 차이가 기준치 이상으로 높게 측정되면 차창의 김서림을 방지 또는 제거하도록 공기조화장치(10) 또는 환기장치(20)를 작동시킬 수 있다.

이는, 차량 내부 온도가 상온, 예컨대 섭씨 15~25도 사이의 온도이거나, 차량 내/외부의 온도 차가 적을 때 보편적으로 김서림이 발생하지 않기 때문으로, 상기와 같은 차량 내부 온도를 유지하고자 공기조화장치(10)와 환기장치(20)를 제어하는 것이다.

이와 같이 온도의 측정을 이용하여 김서림을 자동적으로 방지 또는 제거하는 본 발명은 운전자의 시야를 가릴 원인을 차단할 수 있고, 운전 중 안전을 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 레인센서 및 타이머를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명은 김 서림 방지 및 제거, 제습 및 환기를 위해 레인센서(60) 및 타이머(65)를 더 포함할 수도 있다.

구체적으로, 레인센서(60)는 차창에 설치되어 비 내림의 여부 및 빗물의 양을 판단할 수 있는 센서로서, LED를 구비하여 LED를 통해 차창으로 빛을 발산하고, 발산된 빛이 차창에 반사되어 다시 돌아오는 사이의 파장을 감지하여 비 내림 및 빗물의 양을 감지할 수 있다.

이는, 빗물이 고이지 않은 차창은 빛의 흐름이 정상적이지만 비가 내려 빗물이 고인 차창은 빛의 난반사가 일어나 레인센서(60)로 다시 돌아오기 때문으로, 레인센서(60)는 난반사가 일어나 다시 돌아오는 빛의 파장을 감지하여 비 내림 및 빗물의 양을 감지하는 것이다.

그러나, 상기의 레인센서(60)의 작동은 예시적인 것으로 반드시 한정되는 것은 아니며, 비 내림의 판단과 빗물의 양을 판단하는 방식은 다양하게 적용될 수 있다.

타이머(65)는 비가 내리기 시작한 후의 경과시간 및 비가 그친 후의 경과된 시간을 체크하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 타이머(65)는 제어부(40)로부터 레인센서(60)의 센싱 정보를 전달받아 작동될 수 있다.

즉, 레인센서(60)는 실시간으로 감지되는 센싱 정보를 제어부(40)로 전달하는데, 이때 제어부(40)는 비가 내리기 시작한 상태인지 비가 그친 상태인지 판단하며, 전달되는 레인센서(60)의 센싱 정보를 다시 타이머(65)로 전달하여 타이머(65)가 작동되도록 할 수 있다.

센싱 정보를 전달받은 타이머(65)는 일정 시간을 타임 체크하게 되며, 타임 체크가 완료될 때까지 다시 전달되는 센싱 정보가 없다면 제어부(40)로 결과를 반환하고, 다시 전달되는 센싱 정보가 있다면 센싱 정보가 다시 전달되는 순간부터 일정 시간 타임 체크를 재 진행하게 된다.

제어부(40)는 판단된 비의 상태와 타이머(65)로부터 전달 받은 결과에 따라 공기조화장치(10) 또는 환기장치(20)를 선택적으로 작동시키거나 둘을 복합적으로 작동시켜 차량 내부의 제습 및 환기를 진행하면서 차창의 김서림 제거를 수행하게 되는데, 여기서, 판단된 비의 상태가 비가 그친 것으로 판단하면 비가 내리기 시작한 이후 보다 강하게 제습, 환기 및 김서림 제거를 수행할 수 있다.

이는, 비가 내리기 시작하거나 비가 그친 후에는 일반적으로 차량 내/외부로 온도차가 많이 생기고 습기가 많이 차는데, 특히 비가 그친 후에는 비가 내리기 시작한 후보다 더 습하고 온도차가 클 수 있어 제습, 환기 및 김서림 제거를 보다 신속하고 강하게 수행하는 것이다.

이와 같이 레인센서(60) 및 타이머(65) 이용하여 김서림을 자동적으로 방지 또는 제거하며, 제습 및 환기를 자동으로 수행하는 본 발명은 차량 내부의 쾌적함을 제공할 수 있으며, 운전자의 시야를 가릴 원인을 차단할 수 있어 운전 중 안전을 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 가습기 및 습도센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명은 가습과 제습의 적절한 조화를 위해 가습기(70) 및 습도센서(75)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 가습기(70)는 차량 내부에 설치되어 제어부(40)에 의해 작동될 수 있고, 습도센서(75)는 차량 내부의 습도를 감지하여 제어부(40)로 전달할 수 있다. 이때, 습도센서(75)로부터 설정 값 이상의 비교적 높은 습도가 감지될 경우에 제어부(40)는 공기조화장치(10)와 환기장치(20)를 동작시켜 습도 제어를 수행할 수 있으나, 습도센서(75)로부터 설정 값 이하의 비교적 낮은 습도가 감지될 경우에 제어부(40)는 공기조화장치(10) 및 환기장치(20)와 더불어 가습기(70)를 이용하여 습도 제어를 수행할 수 있다.

이를 통해, 가습과 제습을 보다 적절히 조절할 수 있으며, 차량 내부를 쾌적하게 유지하여 운전자가 편안한 상태로 운전하도록 할 수 있다.

한편, 제어부(40)는 상술한 바와 같이 조작 스위치 등의 입력에 따라 수동으로 제어될 수도 있으므로, 가습기(70)는 사용자의 의도에 따라서도 작동될 수도 있다.

또한, 가습기(70)의 내부에 구비된 수조통에는 수위센서(미도시)가 장착되어 가습기(70)의 물 부족 상태를 알릴 수도 있다. 여기서, 수위센서는 제어부(40)와 연동되어 도 10을 통해 후술하고자 하는 조작부(100)의 디스플레이(110)로 알림을 표기할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 공기청정기 및 외부 공기감지 센서를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 환기 효율성을 높이기 위해 공기청정기(80) 및 외부 공기감지 센서(85)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 공기청정기(80)는 차량 내부에 설치되어 제어부(40)에 의해 작동될 수 있으며, 외부 공기감지 센서(85)는 차량 외부의 유해 입자를 실시간으로 감지하여 제어부(40)로 센싱 정보를 전달할 수 있다. 여기서, 외부 공기감지 센서(85)는 내부 공기감지 센서(30)는 차량 외부의 유해 입자를 감지하는 것만 다를 뿐, 실질적으로 동일할 수 있다.

즉, 외부 공기감지 센서(85)는 라돈 센서, 에어플로우 센서, 산소량 측정 센서, VOCs 센서, 이산화탄소 센서 및 유해 가스 센서 중 하나 이상을 포함하여 차량 외부 공기 상태를 측정할 수 있으며, 바람직하게는 내부 공기감지 센서(30)와 동일한 센서들로 구성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 내부 공기감지 센서(30)가 라돈 센서 및 이산화탄소 센서의 조합으로 이루어지면, 외부 공기감지 센서(85)도 라돈 센서 및 이산화탄소 센서의 조합으로 이루어지는 것이다.

이는, 외부 공기감지 센서(85)가 차량 외부의 공기 상태를 감지한 센싱 정보를 제어부(40)로 전달할 때, 제어부(40)는 내부 공기감지 센서(30)로부터 전달되는 센싱 정보와 비교하여 유해 입자 농도를 비교해야 하기 때문인데, 각기 다른 센서가 구비되면 센싱 정보에 대한 비교가 불가능하다.

내부 공기감지 센서(30)와 외부 공기감지 센서(85)를 통해 각 센싱 정보를 전달 받은 제어부(40)는 유해 입자 농도를 비교하게 되고, 외부공기의 유해 입자 농도가 더 크다고 판단되면, 공기조화장치(10) 또는 환기장치(20)를 미작동 하고, 공기청정기(80)를 이용하여 차량 내부의 유해 입자를 필터링할 수 있다

또한, 외부공기의 유해 입자 농도가 더 작다고 판단되면, 공기조화장치(10) 또는 환기장치(20)를 작동하여 환기를 수행하되, 필요에 따라 공기청정기(80)를 같이 이용하여 차량 내부의 유해 입자를 필터링할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 차량 내부의 공기 상태를 최적으로 제어할 수 있으며, 환기 효율성을 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 에어돔 생성 블로워를 더 포함하는 차량용 공기조화시스템의 구성도이며, 도 9는 도 8의 에어돔 생성 블로워의 설치 및 작동 예시도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명은 환기 효율성을 높이기 위해 에어돔 생성 블로워(90)를 더 포함할 수도 있다.

구체적으로, 에어돔 생성 블로워(90)는 차량 천장 등에 설치되어 차량 천장의 공기의 흐름을 발생시키고, 에어돔 생성 블로워(90)를 통해 흐름이 발생되는 공기는 에어돔(AD)을 형성하여 차량 내부 유해 입자(HP)가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 유해 입자(HP)가 차량 천장에 달라붙어 남아 있는 것을 방지할 수 있다.

이는, 유해 입자(HP) 등은 작고 가벼워 쉽게 다방면으로 이동할 수 있어 환기 시에 발생되는 공기의 유동층을 벗어날 수 있으며, 특히 쉽게 상승함으로써 천장에 달라붙어 있다가 환기가 종료된 후에 다시 내부로 하강함으로써 환기 효율성을 낮추는 문제점을 방지하기 위한 것으로, 에어돔 생성 블로워(90)는 도 10에 도시된 바와 같이 유해 입자가 상승할 때에 에어돔(AD)으로 차폐하여 유해 입자(HP)의 하강을 유도할 수 있고, 하강된 유해 입자는 다시 환기 시에 발생되는 공기의 유동층으로 인입되어 외부로 배출될 수 있다.

또한, 에어돔 생성 블로워(90)는 작동 시 에어돔(AD)을 형성하기 위해 차량 천장으로의 강한 공기 흐름을 발생시킬 수 있고, 이로 인해 천장에 달라 붙은 유해 입자를 이탈시켜 환기장치(20) 등으로 유도할 수가 있다.

이와 같은 에어돔 생성 블로워(90)는 차량 전면에 상단에 설치되는 것이 바람직하며, 환기장치(20)를 통한 환기 모드 시에 유해입자 배출을 도와 환기 효율성을 높일 수 있다.

아울러, 상술한 차량용 공기조화시스템의 자동 작동은 운전자가 탑승한 후에 이루어질 수 있다. 이를 위해, 운전자의 탑승 여부를 구분할 수 있도록 운전석 시트에 설치되는 시트스위치(미도시)가 더 포함될 수 있으며, 시트스위치는 운전자의 착좌 여부를 판단하여 제어부(40)로 결과값을 전송할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여 상술한 조작부에 대해 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화장치의 일 구성인 조작부의 예시도이다.

도 10을 참조하면, 조작부(100)는 디스플레이(110)와 조작 스위치(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 디스플레이(110)는 공기조화장치(10), 가습기(70), 공기청정기(80) 등의 공기조화를 위한 장치들의 작동세기를 표시하기 위한 장치 세기 표시부(112)와, 각 장치의 상태를 표시하기 위한 장치 상태 표시부(114)를 포함할 수 있다. 또한, 장치 상태 표시부(114)는 온도, 습도나 공기청정도의 수치를 표시할 수 있고, 가스의 유입 여부를 표시할 수 있으며, 가습기의 물 상태나 필터 교체 시기, 환기장치의 작동 유무를 알림할 수 있다.

조작 스위치(120)는 각 장치에 대한 on/off 버튼을 포함할 수 있고, 환기장치의 전열교환 전환 버튼, 스위치 잠금 버튼 등을 포함할 수 있으며, 각 버튼은 장치 작동 여부를 인지하도록 장치 작동 알림부(125)가 함께 마련될 수 있다.

이와 같은 조작부(100)는 발명의 이해를 돕기 위해 설명된 예시로서 한정되는 것은 아니며, 형태와 구성은 다양화 될 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

10 : 공기조화장치
20 : 환기장치
30 : 내부 공기감지 센서
40 : 제어부
50 : 온도 센서
55 : 대기온도 센서
60 : 레인센서
65 : 타이머
70 : 가습기
75 : 습도센서
80 : 공기청정기
85 : 외부 공기감지 센서
90 : 에어돔 생성 블로워
100 : 조작부
110 : 디스플레이
112 : 장치 세기 표시부
114 : 장치 상태 표시부
120 : 조작 스위치
125 : 장치 작동 알림부
AD : 에어돔
HP : 유해 입자

Claims

차량 전면에 기 설치된 공기조화장치를 통해 차량 실내의 공기를 조화하는 차량용 공기조화시스템에 있어서,
차량 후면에 환기장치를 더 설치하고, 차량 내부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 내부 공기감지 센서를 장착하여,
차량 내부의 유해 입자가 기준치 이상으로 증가 시 상기 공기조화장치를 내기 순환 모드로 자동 전환 후 상기 환기장치를 통해 내기 및 외기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 내부 공기감지 센서는,
라돈 센서, 에어플로우 센서, 산소량 측정 센서, VOCs 센서, 이산화탄소 센서 및 유해 가스 센서 중 하나 이상을 포함하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 차량 내부의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 및
상기 차량 외부의 온도를 감지하기 위한 대기온도 센서를 더 포함하여,
차량 내부의 온도가 기준치 이하로 측정되거나, 내기와 외기의 온도 차이가 기준치 이상을 벗어날 때 상기 공기조화장치와 환기장치를 이용하여 차창의 김서림을 방지 또는 제거하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
차창에 설치되어 비 내림의 여부 및 빗물의 양을 판단할 수 있는 레인센서 및
비가 내리기 시작한 후의 경과시간 및 비가 그친 후의 경과된 시간을 체크하는 타이머를 더 포함하여,
비가 내리기 시작한 이후나 비가 그친 후에 상기 공기조화장치를 이용하여 차량 내부의 제습 및 환기와 차창의 김서림 제거를 수행하되, 비가 그친 후에는 비가 내리기 시작한 이후 보다 강하게 제습, 환기 및 김서림 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 레인센서는,
LED를 통해 차창으로 빛을 발산하고, 발산된 빛이 차창에 반사되어 다시 돌아오는 사이의 파장을 감지하여 비 내림 및 빗물의 양을 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 공기조화장치 및 환기장치를 제어하는 제어부와 연동되는 가습기를 차량 내부에 더 설치하며 차량 내부의 습도를 감지하는 습도센서를 더 장착하여,
차량 내부의 습도가 기준치 이상으로 증가하거나 기준치 이하로 감소할 시에 상기 공기조화장치, 환기장치 및 가습기를 이용하여 환기 및 가습함으로써 차량 내부의 습도를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 공기조화장치 및 환기장치를 제어하는 제어부와 연동되는 공기청정기를 차량 내부에 더 설치하며, 차량 외부의 유해 입자를 실시간으로 감지하는 외부 공기감지 센서를 더 장착하고,
상기 내부 공기감지 센서와 외부 공기감지 센서를 통해 감지되는 유해 입자를 비교하여 외부 공기감지 센서를 통해 감지되는 유해 입자 농도가 더 클 경우, 상기 공기청정기를 작동시켜 차량 내부의 유해 입자를 제거하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화 시스템.
제 1 항에 있어서,
차량 천장에 에어돔을 형성하기 위한 에어돔 생성 블로워를 더 포함하여,
차량 천장으로 유해 입자의 상승을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.
제 1 항에 있어서,
운전자의 탑승 여부를 구분할 수 있도록 시트에 설치되는 시트스위치를 더 포함하여, 운전자가 탑승 한 후에 작동되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화시스템.