KR20210023037A - 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 - Google Patents

차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로; 그 목적은 차량시동이 오프된 경우에도 살균램프를 통해 곰팡이와 세균 등이 서식할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기를 간헐적으로 살균처리함과 동시에 차량 실내공기를 간헐적으로 강제 순환시켜 항상 정화된 공기를 차량 실내로 공급할 수 있게 하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치(100)에 의하면; 차량 실내공기를 블로워 유닛(20)을 구동시켜 증발기(50)를 경유하여 순환시키는 차량 공조시스템의 상기 증발기(50) 주변에 배치된 살균램프(130)와; 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부(160)와; 상기 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리(300)와; 상기 시동감지부(160)의 감지결과에 따라 차량시동이 오프 된 경우에 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 동작전원으로 공급하기 위한 전원공급부(200)와; 차량시동이 오프된 경우 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 상기 블로워 유닛(20)에 간헐적으로 공급 제어하기 위한 릴레이(190)와; 차량시동이 오프 된 경우 상기 전원공급부(200)를 통해 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 제공하여 상기 살균램프(130)를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프시키며, 상기 소정시간 이후에 일정시간을 주기로 상기 살균램프(130)를 구동시키고 상기 릴레이(190)를 통해 상기 블로워 유닛(20)을 구동 제어하여 차량 실내공기를 순환시키는 제어부(110)를; 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법{AIR-CLEANING DEVICE FOR EVAPORATOR OF VEHICLE AND AIR-CLEANING DEVICE CONTROL METHOD FOR EVAPORATOR OF VEHICLE}
본 발명은 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 시동이 오프된 경우에도 차량 공조시스템을 이루는 증발기를 살균램프(자외선램프)를 이용하여 살균함으로써 항상 쾌적한 공기를 실내로 공급할 수 있는 것은 물론이며 블로워 유닛을 간헐적으로 작동시켜 오염된 차량 실내공기를 흡입하여 살균한 후 다시 실내로 공급할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 공조시스템은 운전자 및 탑승자를 위해 차량 실내를 냉/난방하거나 윈드 실드에 끼는 성에 등을 제거하여 안전운전을 도모하기 위한 것이다. 이러한 차량 공조시스템은 냉방유닛과 난방유닛을 동시에 갖추고 있으며, 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 공기를 냉각 또는 히팅시켜 차량 실내로 송풍하게 된다. 종래 차량 공조시스템의 냉방유닛은 냉기를 생성하기 위한 증발기(Evaporator)를 구비하고 있는데, 냉방유닛 가동 시 증발기에는 열교환되는 공기와의 온도차이로 인해 물방울이 발생되며, 이것이 증발기 표면에 흡착되어 축축한 상태가 된다. 따라서 차량의 냉방유닛 가동 시 외부에서 유입되는 공기 중의 이물질이 물방울에 부착될 수 있으며, 이로 인해 증발기에는 곰팡이와 세균이 서식할 수 있는 최적의 상태가 된다. 이로 인해 곰팡이와 세균에 의해 만들어진 해로운 공기가 차량 실내로 보내져 불쾌한 냄새가 나는 단점이 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해; 본 출원인은 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법을 출원(출원번호 10-2009-0066762호)하여 권리를 확보(등록번호 제10-1124886호)하고 있다. 본 출원인의 발명특허 제10-1124886호의 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에 의하면; 차량 공조시스템의 증발기 주변에 배치된 살균램프와, 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부와, 상기 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리와, 상기 시동감지부의 감지결과에 따라 차량시동이 온 된 경우에는 상기 차량배터리의 차량전원을 공급하고 차량시동이 오프 된 경우에는 상기 충전배터리의 보조전원을 공급하기 위한 전원공급부를 구비하여 설정된 제어프로그램에 따라 상기 살균램프를 구동시켜 상기 증발기를 살균하기 위한 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에 있어서; 상기 시동감지부를 통해 차량시동이 온/오프되어 있는지를 판단하는 차량시동 판단단계와; 상기 차량시동 판단단계에서 차량시동이 오프되었다고 판단되면, 상기 전원공급부에서 상기 충전배터리의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프하는 램프 추가구동단계와; 상기 램프 추가구동단계 이후에 일정시간이 지났지는를 판단하는 램프구동주기 판단단계와; 상기 램프구동주기 판단단계에서 일정시간이 경과되었다고 판단되면 상기 충전배터리의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프를 구동시킨 후 오프하며, 상기 살균램프가 오프되면 상기 램프구동주기 판단단계로 되돌아가는 램프간헐구동 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 제어부를 통한 살균램프의 자동제어로 곰팡이와 세균이 서식할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기가 살균 처리됨으로써, 차량 실내에는 살균 처리된 공기가 공급될 수 있다. 특히, 차량시동이 오프된 경우에도 충전배터리의 보조전원을 통해 살균램프를 간헐적으로 구동시켜 차량 공조시스템의 증발기를 살균 처리함으로써, 차량시동 온/오프에 관계없이 항상 정화된 공기를 차량 실내로 공급할 수 있다.
그러나 상기의 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에서는 증발기 및 이의 주변공기만을 살균처리되며, 차량 시동을 온 시킨 후 냉방유닛을 구동시키면 초기에 살균되지 않은 차량 실내공기가 순환되어 악취를 제거하는데 그 한계가 있다. 특히, 장시간 또는 장기간 주차된 상태에서는 차량 실내공기가 순환되지 않아 세균 및 곰팡이가 서식할 수 있는 조건으로 유지되기 때문이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 차량시동이 오프된 경우에도 살균램프를 통해 곰팡이와 세균 등이 서식할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기를 주기적으로 살균처리하는 것은 물론이며 블로워 유닛을 간헐적으로 동시 구동시켜 오염된 차량 실내공기를 흡입하여 살균한 후 다시 실내로 송풍함으로써 항상 정화된 공기를 차량 실내로 공급할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 차량배터리의 차량전원을 제공받아 차량 공조시스템의 증발기 주변을 설정된 제어프로그램에 따라 살균하기 위한 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치에 있어서;
상기 증발기용 살균장치가; 차량 실내공기를 블로워 유닛을 구동시켜 증발기를 경유하여 순환시키는 차량 공조시스템의 상기 증발기 주변에 배치된 살균램프와; 상기 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부와; 상기 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리와; 상기 시동감지부의 감지결과에 따라 차량시동이 오프 된 경우에 상기 충전배터리의 보조전원을 동작전원으로 공급하기 위한 전원공급부와; 차량시동이 오프된 경우 상기 충전배터리의 보조전원을 상기 블로워 유닛에 간헐적으로 공급 제어하기 위한 릴레이와; 차량시동이 오프 된 경우 상기 전원공급부를 통해 상기 충전배터리의 보조전원을 제공하여 상기 살균램프를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프시키며, 상기 소정시간 이후에 일정시간을 주기로 상기 살균램프를 구동시키고 상기 릴레이를 통해 상기 블로워 유닛을 구동 제어하여 차량 실내공기를 순환시키는 제어부를; 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상기 제어부에서는 차량시동이 오프 된 경우 상기 살균램프를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 이후에; 상기 살균램프를 30분 내지 60분 동안 오프하였다가 다시 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키며; 상기 살균램프를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛을 10초 내지 60초 동안 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 차량 실내공기를 블로워 유닛을 구동시켜 증발기를 경유하여 순환시키는 차량 공조시스템의 상기 증발기 주변에 배치된 살균램프와, 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부와, 상기 차량배터리로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리와, 상기 시동감지부의 감지결과에 따라 차량시동이 오프 된 경우에 상기 충전배터리의 보조전원을 동작전원으로 공급하기 위한 전원공급부와, 차량시동이 오프된 경우 상기 충전배터리의 보조전원을 상기 블로워 유닛에 공급 제어하기 위한 릴레이를 구비하여, 설정된 제어프로그램에 따라 상기 살균램프를 구동시켜 상기 증발기를 살균하기 위한 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에 있어서;
상기 시동감지부를 통해 차량시동이 온/오프되어 있는지를 판단하는 차량시동 판단단계와; 상기 차량시동 판단단계에서 차량시동이 오프되었다고 판단되면, 상기 전원공급부에서 상기 충전배터리의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프하는 램프 추가구동단계와; 상기 램프 추가구동단계 이후에 일정시간이 지났지는를 판단하는 램프구동주기 판단단계와; 상기 램프구동주기 판단단계에서 일정시간이 경과되었다고 판단되면 상기 충전배터리의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프를 구동시킨 후 오프하며, 상기 충전배터리의 보조전원을 통해 상기 살균램프를 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛을 구동시켜 차량 실내공기를 순환시키며, 상기 살균램프가 오프되면 상기 램프구동주기 판단단계로 되돌아가는 램프간헐구동단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 상기 램프구동주기 판단단계에서의 일정시간은 30분 내지 60분으로 설정되어 있으며; 상기 램프간헐구동단계에서는 상기 살균램프를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시킨 후 오프되며, 상기 살균램프를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛을 10초 내지 60초 동안 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법에 의하면; 제어부를 통한 살균램프의 자동제어로 곰팡이와 세균이 서식할 수 있는 차량 공조시스템의 증발기가 살균 처리됨으로써, 차량 실내에는 살균 처리된 공기가 공급될 수 있는 작용효과가 있다. 특히, 차량시동이 오프된 경우에도 충전배터리의 보조전원을 통해 살균램프와 블로워 유닛을 간헐적으로 동시 구동시켜 차량 공조시스템의 증발기를 살균 처리함과 동시에 오염된 차량 실내공기를 흡입하여 살균한 후 다시 실내로 송풍함으로써, 차량시동 온/오프에 관계없이 항상 정화된 공기를 차량 실내로 공급할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법에서는 차량배터리의 전압레벨을 통해 차량의 시동 온/오프를 감지하며, 차량시동이 오프되었다고 판단되면 차량배터리로부터의 차량전원을 자동 차단함으로써, 살균장치 설치로 인한 차량배터리의 방전현상을 근본적으로 차단할 수 있는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법은 차량의 공조시스템 제어장치와 연동하여 사용할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 차량 공조시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 전기적인 구성만을 도시한 것이다.
도 3은 차량시동 온/오프에 따른 차량배터리의 차량전원 전압레벨을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 살균장치에서 시동감지부의 구성을 보인 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 설명하기에 앞서; 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 설명하기에 앞서; 본 발명에 따른 차량 공조시스템은 종래기술에서 설명한 바와 같이 본 출원인이 권리를 확보하고 있는 발명특허 10-1124886호에 개재된 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에 차량시동이 오프된 경우에도 증발기를 주기적으로 살균처리할 수 있는(시동오프 모드) 기술적 구성을 추가 구성한 것으로 설명한다. 즉, 본 발명은 차량시동이 온 된 상태에서는 차량전원(차량배터리 전원)을 공급받다가 차량시동이 오프 된 상태에서는 별도의 충전배터리 전원을 통해 살균장치의 살균램프와 차량 공조시스템의 블로워 유닛을 간헐적으로 동작시켜 증발기 주변을 항상 정화된 상태로 유지시키며 차량 실내공기를 순환시키는 구성에 주목할 필요가 있다. 또한, 차량시동이 온 되어 자동차의 차량발전기가 기동하는 경우 차량배터리에서는 차량전원을 충전하도록 구성되며, 차량배터리에 충전된 차량전원은 후술하는 살균장치의 전원공급부를 통해 살균장치를 이루는 전기적 구성부품으로 공급되게 된다.
도 1을 참조하면; 본 발명이 적용되는 차량의 공조시스템은 차량의 엔진룸에 배치되어 외기나 내기를 흡입할 수 있는 흡입덕트(10)와, 이 흡입덕트(10)와 연통되는 블로워 유닛(20)과, 블로워 유닛(20)을 통해 강제 송풍되는 공기를 차량 실내측으로 안내하는 배기덕트(30)와, 배기덕트(30)의 중도에 배치되는 히터(40) 및 증발기(50)를 갖추고 있다.
블로워 유닛(20)은 모터(21)와 블로워(22)를 구비한다. 이 모터(21)는 통상적으로 차내의 냉난방 스위치(미도시)에 의해 구동 제어되는데, 차량시동이 오프된 경우에 후술하는 충전배터리(300)의 보조전원이 간헐적으로 공급되어 차량 실내공기를 순환시키게 된다. 이러한 블로워 유닛(20)의 간헐적인 구동은 증발기용 살균장치(100)에서 릴레이(190)를 통해 제어된다. 그리고 배기덕트(30)는 블로워 유닛(20)의 송풍구(23)와 차량 실내를 연통시키는 것으로, 이것은 송풍구(23)에서 양갈래로 분기되어 이루어지는 냉방덕트(31) 및 난방덕트(32)와, 이 냉/난방덕트(31)(32)가 다시 합류되는 합류덕트(33)와, 이 합류덕트(33)에서 차량 실내로 송풍을 분배하기 위한 분배덕트(34)로 나뉘어진다.
또한, 난방덕트(32)에는 난방 시 기동하는 히터(40)가 배치되고, 냉방덕트(31)에는 냉방유닛을 이루는 증발기(50)가 배치된다. 따라서 블로워(22)의 송풍구(23)에서 나오는 바람이 히터(40)를 통과하면 난방용 에어가 되며, 증발기(50)를 지나면 냉방용 에어가 되어 차량 실내로 공급된다. 이러한 냉/난방 선택은 차내의 조작장치(미도시)에 의해 제어되는 힌지도어(60)의 개폐 선택에 의해 구현된다.
한편, 차량의 냉방유닛 가동 시 증발기(50)는 열교환 시 발생되는 물방울로 인해 표면이 항상 축축하고 이물질 누적으로 곰팡이와 세균이 서식할 수 있는 조건이 만들어진다.
본 발명은 이러한 냉방유닛을 이루는 증발기(50)에서 세균 및 곰팡이 발생을 원천적으로 방지하여 살균 및 탈취기능을 효과적으로 발휘하기 위한 것이다.
도 1과 도 2를 참조하면; 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치(100;이하“살균장치”라 한다)는 차량시동이 온(ON) 된 경우 차량배터리(80)의 차량전원을 공급받아 구동하고 차량시동이 오프(OFF) 된 경우 내장된 별도의 충전배터리(300)의 보조전원을 공급받아 구동하는 것으로, 세균 번식이 우려되는 증발기(50)를 차량시동의 온/오프에 관계없이 연속적 또는 주기적으로 살균 처리할 수 있다.
이를 위해; 본 발명에 따른 살균장치(100)는 차량의 시동여부를 감지하기 위한 시동감지부(160)와, 차량 운행시간 및 살균램프 구동시간 등을 측정하기 위한 타이머(170)와, 증발기(50) 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(140)와, 살균 모드를 설정하기 위한 모드선택 스위치(150)와, 증발기(50) 인접부에 설치된 살균램프(130)와, 이 살균램프(130)에 가동 전원을 공급하기 위한 발진트랜스(120)와, 차량배터리(80)로부터 공급되는 차량전원을 충전하여 차량시동 오프시 보조전원을 공급하기 위한 충전배터리(300)와, 살균램프(130)를 연속적 또는 주기적 온/오프하여 살균작용을 할 수 있도록 발진트랜스(120) 구동을 제어하는 제어부(110)와, 시동감지부(160)의 감지결과에 따라 차량배터리(80)의 차량전원과 충전배터리(300)의 보조전원을 선택적으로 공급하기 위한 전원공급부(200)를 갖추고 있는데, 각 구성요소들의 상세한 구조는 다음과 같다.
먼저, 시동감지부(160)는 차량배터리(80)로부터 출력되는 차량전원에서 전원노이즈의 전압레벨에 따라 차량의 시동여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 시동 온/오프 신호를 출력하는 것이다.
즉, 차량의 발전기(70: 도 2참조) 가동에 따라 여기에 제공되는 차량전원은 직접적인 영향을 받는데, 차량전원에 포함된 전원노이즈의 전압레벨은 발전기(70) 가동상태에서 높고 발전기(70)를 가동하지 않은 상태에서 일정레벨보다 낮다. 결국, 도 4에 도시한 바와 같이, 차량시동이 온(ON) 된 상태에서 차량배터리(80)에서 인가되는 차량전원의 전압레벨(V1)은 미리 설정한 기준 전압 레벨(Vf)보다 높다. 도 4에서 V2는 차량시동이 오프되어 발전기(80)가 가동되지 않는 상태에서의 차량배터리(80)에서 인가되는 차량전원의 전압레벨을 나타낸다.
이러한 점에 착안하여 시동감지부(160)는 차량배터리(80)에서 출력되는 차량전원의 전원노이즈의 전압레벨에 따라 차량의 시동여부를 판단하도록 설계되어 있으며, 차량의 전장품 박스를 개조하지 않고서도 차량시동 여부를 용이하게 감지할 수 있다. 이를 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 시동감지부(160)는 차량전원에 포함된 전원노이즈를 검출하는 전원노이즈 검출부(161)와, 검출된 전원노이즈의 전압레벨과 설정된 기준레벨을 비교하여 차량 시동여부를 판단하는 마이컴(162)을 포함한다. 그리고 마이컴(162)은 전원노이즈의 전압레벨이 기준레벨보다 높으면 시동 온신호를 출력하고, 전원노이즈의 전압레벨이 기준레벨보다 낮으면 시동 오프신호를 전원공급부(200)에 출력하도록 프로그램화되어 있다.
따라서 도 2에 도시한 바와 같이, 차량시동이 온(ON)된 경우 전원공급부(200)의 제1스위치(220)는 온(ON) 되고, 차량배터리(80)의 차량전원은 정류 다이오드(240)를 통해 정류된 후 살균장치(100)의 전기적인 구성부품으로 공급되는 것이다. 또한, 차량시동 온 신호를 입력받으면 전원공급부(200)에서는 제2스위치(210)를 온(ON) 시키게 된다. 이에 따라 충전배터리(300)에 보조전원이 충전되게 되며, 이러한 보조전원은 제3스위치(230)와 정류다이오드(250)를 통해 살균장치(100)의 전기적인 구성부품으로 공급될 수 있다. 이 때, 충전배터리(300)의 보조전원은 전압레벨이 차량배터리(80)로부터 인가되는 차량전원의 전압레벨보다 낮게 설정된 관계로, 실제 차량시동이 온 된 상태에서는 출력되지 않는다. 반면에, 차량시동이 오프된 신호가 입력되어 제1스위치(220)가 오프되면, 차량전원이 차단되게 되며 충전배터리(300)의 보조전원이 살균장치(100)의 전기적인 구성부품으로 인가되어 설정된 제어동작에 의해 살균램프(1300가 구동할 수 있게 된다.
그리고 타이머(170)는 제어부(110)의 입력측에 접속되는 것으로, 시동감지부(160)를 통해 차량시동이 감지된 이후 차량의 운행시간을 측정하고 살균램프(130)의 구동시간을 측정하기 위한 것이다. 즉, 타이머(170)는 시동감지부(160)의 감지신호가 입력되면 즉시 구동되며, 이를 통해 차량의 운행시간을 측정할 수 있게 된다.
그리고 살균램프(130)는 앞서 기술한 바와 같이, 냉방덕트(31)내의 증발기(50) 주변에 배치되어 증발기(50)를 살균 처리하기 위한 것이다. 본 발명의 실시 예에서 살균램프(130)는 차량배터리(70)로부터 DC 12Volt 전원을 공급받아 구동하는 발진트랜스(120)를 통해 고전압을 인가받아 구동하는 자외선램프로 구성하였으며, 여기에서는 대략 180 ~ 450nm의 파장을 갖는 빛을 조사한다. 따라서 증발기(50) 표면이 살균되는 것은 물론이며 냉방덕트(31)를 통해 유입되는 공기 중의 각종 유기물이 분해되게 되는데, 이러한 것은 작동 설명에서 상술한다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 살균램프(130)를 자외선램프(UV LAMP)로 구성한 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 엘이디를 이용한 엘이디 살균램프 등을 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 온도감지센서(140) 역시 증발기(50) 주변에 배치되어 이의 표면 온도를 감지하기 위한 것으로, 이것은 후술하는 자동모드 시 증발기(50)의 온도를 감지하여 제어부(110)에 전기적 신호로 전달하며, 제어부(110)에서는 이를 근거로 살균램프(130)를 간헐적으로 온/오프 시킬 수 있게 된다.
모드선택 스위치(150)는 온도감지센서(140)를 통해 감지된 증발기(50)의 온도에 따라 살균램프(130)를 온/오프 시킬 수 있는 자동모드(S60;도 5참조)와, 살균램프(130)를 연속적으로 온 시킬 수 있는 연속모드(S70; 도 5참조)로 설정하기 위한 것이다. 이러한 모드선택 스위치(150)는 사용자에 의해 조작되며, 1회 누를 때마다 자동모드(S60) 또는 연속모드(S70)가 번갈아가면서 설정되도록 제어부(110)의 메모리(111)에 이미 프로그램화되어 있다.
또한, 제어부(110)는 시동감지부(160)를 통해 차량시동이 감지된 이후에 모드선택 스위치(150)를 통해 설정된 모드{자동모드(S60) 또는 연속모드(S70)}로 살균램프(130)를 온/오프 제어하거나, 차량시동이 오프되어 차량시동 오프모드(S80;도 5참조)에서 살균램프(130)를 주기적으로 온/오프 제어하기 위한 것으로, 자동모드(S60)로 설정된 경우에는 온도감지센서(140)를 통해 감지되는 증발기(50)의 온도변화에 따라 살균램프(130)를 온/오프 제어하게 되며, 연속모드(S70)로 설정된 경우에는 살균램프(130)를 연속적으로 온 제어하게 된다.
그리고 제어부(110)의 메모리(111)에는 차량시동이 온 되면 초기에 증발기(50)를 살균하기 위해 모드 설정여부에 관계없이 자외선램프(130)를 설정시간 동안 연속적으로 온 시키도록 프로그램화되어 있다. 본 발명의 실시 예에서는 자외선램프(130)를 초기 5분간 연속 작동시킨 후 설정된 모드로 진입하도록 구성하였는데, 이것은 차량시동이 온 되면, 상온에서 세균 및 곰팡이가 서식할 수 있는 상태의 증발기(50)를 살균 처리하기 위함이다.
또한, 제어부(110)의 출력측에는 동작모드 및 시간을 사용자에게 육안으로 확인시키기 위한 표시부(180;LCD)와, 차량 배터리(70)로부터 전원을 인가받아 자외선램프(130)를 구동시키기 위한 발진트랜스(120)와, 충전배터리(300)의 보조전원을 블로워 유닛(20)에 간헐적으로 공급 제어하기 위한 릴레이(190)가 접속된다. 이 발진트랜스(120)에 대한 것은 살균램프(130)를 설명하면서 언급하였기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 표시부(180)는 운전자가 차량 실내에서도 용이하게 확인할 수 있도록 차량 실내에 배치하는 것이 바람직하다. 릴레이(190)는 차량시동이 오프된 경우에 충전배터리(300)의 보조전원을 블로워 유닛(20)에 간헐적으로 공급 제어하기 위한 것으로, 차량시동이 오프된 경우에도 살균램프(130)를 구동시키면서 블로워 유닛(20)을 구동 제어하여 오염된 차량 실내공기를 순환시키기 위함이다.
다음에는 자동차의 시동(운행) 여부에 따라 본 발명에 따른 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어동작을 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 운전자가 차량에 탑승하여 차량에 시동을 온(ON) 시키면 차량시동이 온 되었는지를 판단한다(S10).
그리고 차량시동 판단단계(S10)에서 차량시동이 온 되었다고 판단되면, 제어부(110)에서는 차량 운행시간 정보를 얻기 위한 타이머(170)를 동작시키며(S20), 아울러 차량 공조시스템을 이루는 증발기(50)를 살균하기 위한 살균램프(130)를 1차적으로 구동시키는 단계를 실행한다(S30). 이 때, 살균램프(130)는 발진트랜스(120)로부터 전원이 인가되어 구동되는 것으로, 제어부(110)에서는 차량시동 판단단계(S10)에서 시동감지부(160)를 통해 차량 시동이 온(ON) 된 것으로 판단되면, 차량배터리(80)로부터 전원을 인가받아 기동하는 발진트랜스(120)를 구동시키는 것이다.
좀 더 상술하면; 차량시동이 온 되면 타이머(170) 구동과 함께 살균램프(130)를 1차적으로 구동시키는 램프 1차구동단계(S30)를 실행하며, 이로 인해 자외선램프(130)에서 발생되는 살균파장에 의해 증발기(50) 표면의 세균 및 곰팡이균이 살균되어 서식할 수 없게 된다. 즉, 살균램프(130)에서는 대략 180 ~ 450nm의 파장을 갖는 자외선을 발산한다.
이러한 자외선에 의해 증발기(50) 표면에는 전자(Electron) 및 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라티칼(-OH)과 슈퍼 옥사이드를 형성한다. 이러한 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드는 유기화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시킨다. 따라서 살균램프(130)가 동작하면, 증발기(50) 주변의 오염물질을 무해한 물과 탄산가스로 변화시킨다. 즉, 공기 중의 세균 및 냄새분자 등도 유기 화합물이므로 살균램프(130)에 조사되면 산화/분해됨으로써, 차량의 공조시스템 기동 시 차량 실내로 살균 처리된 공기를 공급할 수 있게 된다.
이 램프 1차구동단계(S30)는 차량 운행시간이 설정시간을 경과 할 때까지 진행된다. 즉, 램프 1차구동단계(S30)가 실행된 후 제어부(110)에서는 타이머(170)를 통해 차량 운행이 설정시간이 경과했는지를 판단한다(S40). 그리고 제어부(110)에서는 차량 운행시간 판단단계(S40)에서 차량 운행시간이 설정시간을 지났다고 판단되면 모드선택 스위치(S50)에 의해 설정된 모드를 판단한다(S50).
본 발명의 실시 예에서는 차량 운행시간 판단단계(S40)에서 차량 운행시간이 5분을 지났다고 판단되면, 구동모드 판단단계(S50)를 실행하도록 프로그램화되어 있는데, 이것은 차량 시동이 걸린 후 살균램프(130)가 5분 정도 구동되면 증발기(50) 전역이 대부분 살균 처리되기 때문이다. {또한, 도 5의 흐름도에서는 도시하지 않았지만, 구동모드 판단단계(S50) 이전에 차량 시동이 오프되는 경우 제어부(110)에서는 차량시동 판단단계(S10)로 되돌아가면서 후술하는 시동오프모드(S80)를 실행하도록 프로그램화되어 있는데, 이것은 차량 운행시간이 짧아 증발기(50)의 오염도가 약할 뿐만 아니라 이미 살균램프(130)에 의해 살균된 상태이기 때문이다.}
계속하여, 차량 운행시간이 5분을 넘어 구동모드 판단단계(S50)가 수행되면, 모드선택 스위치(150)에 의해 설정된 모드, 즉 증발기(50)의 온도변화에 따라 살균램프(130)를 간헐적으로 온/오프 시키는 자동모드(S60) 또는 살균램프(130)를 연속적으로 온 시키는 연속모드(S70)를 실행하게 된다.
먼저, 사용자가 모드선택 스위치(150)를 통해 자동모드(S60)로 설정한 경우를 설명한다. 이러한 경우, 구동모드 판단단계(S50)에서는 증발기(50)의 온도변화에 따라 살균램프(130)를 온/오프 제어하는 자동모드(S60)로 판단하며, 제어부(110)에서는 온도감지센서(140)를 통해 증발기(50)의 온도를 감지하는 1차 온도감지단계(S61)와, 이 1차 온도감지단계(S61)에서 감지된 증발기(50)의 온도가 7℃ 이상인지를 판단하는 1차 온도판단단계(S62)를 실행한다. 자동모드(S60)의 1차 온도판단단계(S62)에서 증발기(50) 온도가 7℃ 이하라고 판단되면 살균램프(130)를 오프 시킨 후 1차 온도감지단계(61)로 되돌아가는 램프오프단계(S66)를 수행하며, 반면에 1차 온도판단단계(S62)에서 증발기(50) 온도가 7℃ 이상이라고 판단되면 살균램프(130)를 온 상태로 유지하는 램프 2차 구동단계(S63)를 수행한다.
이러한 1차 온도판단단계(S62)에서 7℃ 이하이면; 차량 운행시간 5분 이내에 차량 공조시스템의 냉방유닛이 기동하여 증발기(50) 온도가 7℃ 이하로 떨어진 경우이며, 7℃ 이하에서는 추가적인 세균 및 곰팡이 번식이 거의 이루어지지 않기 때문에 램프오프단계(S66)를 수행하는 것이다.
이와 같이 1차 온도판단단계(S62)에서 7℃를 기준온도로 한 것은, 앞서 기술한 바와 같이, 통상 7℃ 이상이면 증발기(50) 주변에서 세균 및 곰팡이가 번식할 수 있는 온도 조건이기 때문이다.
그리고 1차 온도판단단계(S62)에서 7℃ 이상이면, 살균램프(130)를 온 상태로 유지시켜 증발기(50) 주변을 더욱 살균시키는 램프 2차구동단계(S63)를 실행한다. 즉, 2차 램프구동단계(S63)는 1차 온도판단단계(S62)에서 증발기(50) 온도가 7℃ 이상이면 램프 1차구동단계(S61)에서 온 된 살균램프(130)에 연속적으로 전원을 공급하여 기동시키는 것이다.
계속하여, 램프 2차구동단계(S63) 이후에는 온도감지센서(140)를 통해 증발기(50) 온도를 감지하는 2차 온도감지단계(S64)와, 이 2차 온도감지단계(S64)에서 감지된 증발기(50) 온도가 5℃ 이하인지를 판단하는 2차 온도판단단계(S65)를 실행한다.
이러한 2차 온도판단단계(S65)에서 5℃ 이상이면 다시 2차 온도감지단계(S64)로 되돌아가고, 5℃ 이하이면 램프오프단계(S66)를 수행한 후 1차 온도감지단계(S61)로 되돌아간다. 즉 2차 온도판단단계(S65)에서 5℃ 이하이면, 차량 운행시간이 5분을 넘고 차량 공조시스템의 냉방유닛이 충분하게 기동하여 증발기(50) 온도가 5℃ 이하로 떨어진 경우이며, 증발기(50)에 많은 물방울이 맺혔어도 5℃ 이하에서는 세균 및 곰팡이 번식이 거의 이루어지지 않기 때문에 램프오프단계(S66)를 수행하는 것이다.
한편, 이러한 자동모드(S60)를 수행하는 도중에 시동감지부(160)를 통해 차량 시동이 오프되었다고 감지되면, 후술하는 시동오프모드(S80)를 실행하도록 프로그램화되어 있다. 즉, 차량 운행이 5분을 넘으면 증발기(50)의 표면에 많은 물방울이 맺혀 있는 상태일 것이며, 이러한 상태에서 차량 시동이 오프되면서 차량 공조시스템이 중지되면 증발기(50)에는 세균 및 곰팡이가 번식할 수 있는 조건이 형성된다.
따라서 차량 운행이 5분을 넘은 후 시동이 오프되면, 뒤에서 상술하겠지만 시동오프모드(S80)에서 자외선램프(130)를 소정시간(본 발명의 실시 예에서는 10분으로 설정하였음) 더 온 시킨 후 오프시킨다(S81). 따라서 차량 시동이 오프 된 후에도 최종적으로 살균램프(130)가 10분 동안 더 작동하여 증발기(50) 표면에서 서식할 수 있는 세균 및 곰팡이가 완전하게 살균된다.
다음에는 사용자가 모드선택 스위치(150)를 통해 연속모드(S70)로 설정한 경우를 설명한다. 이러한 경우, 구동모드 판단단계(S50)에서는 증발기(50) 온도변화에 무관하게 살균램프(130)를 연속적으로 온 시키는 연속모드(S70)로 판단하며, 이로 인해 제어부(110)에서는 램프 1차구동단계(S30)에서 온 된 살균램프(130)를 연속적으로 온 시키는 램프 온 유지단계(S71)와, 이 램프 온 유지단계(S71) 이후에 시동감지부(160)를 통해 차량 시동이 오프되었는지를 판단하는 차량 오프판단단계(S72)를 실행한다. 그리고 차량 오프판단단계(S72)에서 차량 시동이 오프되었다고 판단되면, 시동오프모드(S80)를 실행하게 된다.
이러한 연속모드(S70)는 차량시동이 온 되어 있는 동안 지속적으로 증발기(50) 주변을 살균하기 위한 것으로, 연속모드(S70)의 차량 오프판단단계(S72)에서 차량시동이 온 되어 있다고 판단되면 램프 온 유지단계(S71)는 지속적으로 유지된다.
다음에는 차량시동이 온/오프되어 있는지를 판단하는 단계(S10)(S72)에서 오프되었다고 판단되면 증발기(50)의 온도변화에 관계없이 충전배터리(300)의 보조전원이 인가되어 일정시간을 주기로 살균램프(130)를 간헐적으로 구동시키는 시동오프모드(S80)의 경우를 설명한다.
우선, 시동오프모드(S80)의 경우 전원공급부(200)에서는 차량배터리(80)로부터의 차량전원을 차단하고 충전배터리(300)에 충전된 보조전원을 인가하는데, 차량시동이 오프되었다고 판단되면 살균램프(130)를 소정시간(본 발명의 실시 예에서는 10분으로 설정하였음) 더 온 시킨 후 오프시키는 램프 추가구동단계(S81)를 실시한다. 따라서 차량시동이 오프된 후 증발기(50)는 살균램프(130)를 통해 10분 동안 더 조사됨으로써 여기에서 서식할 수 있는 세균 및 곰팡이가 완전하게 살균되는 것이다.
그리고 램프 추가구동단계(S81) 이후에는 살균램프(130) 구동이 중지된 후 일정시간이 지났는지를 판단하는 램프구동주기 판단단계(S82)와, 이 램프구동주기 판단단계(S82)에서 일정시간이 지났다고 판단되면 다시 살균램프(130)를 재차 구동시킨 후 오프하는 램프간헐구동 단계(S83)를 실행한다.
램프구동주기 판단단계(S82)는 차량시동이 오프된 이후 일정시간(본 발명의 실시예에서는 30분으로 설정하였는데, 30분 내지 60분으로 설정함이 바람직하다.) 이러한 것은 증발기(50)가 대기중에 노출된 상태에서 세균등이 번식할 수 있는 경우를 미연에 방지하기 위함이다.
그리고 램프간헐구동 단계(S83)는 램프구동주기 판단단계(S82)에서 일정시간이 지났다고 판단되면 충전배터리(300)의 보조전원을 인가하여 살균램프(130)를 2분 내지 5분정도 간헐적으로 구동시킨 이후에 오프시킴과 동시에 블로워 유닛(20)에도 전원을 인가하여 오염된 차량 실내공기를 30초 강제순환시키는 단계이며, 살균램프(130)가 다시 오프되면 램프구동주기 판단단계(S82)로 되돌아간다.
이를 보다 상술하면; 차량시동이 오프되어 램프 추가구동(S81)이 진행된 이후 일정시간(본 발명의 실시 예에서는 30분)이 지나면(S82), 충전배터리(300)의 보조전원을 인가하여 살균램프(130)를 2분 내지 3분 동안 연속하여 온 시킨다(S83a;본 발명의 실시 예에서는 2분으로 설정함). 그리고 살균램프(130)를 구동시키는 도중에 제어부(110)에서는 릴레이(190)를 제어하여 충전배터리(300)의 보조전원을 블로워 유닛(20)에도 30초(본 발명의 실시 예에서는 살균램프(130)의 간헐구동시간보다 짧은 30초 내지 1분 정도로 설정함이 바람직함) 공급하여 차량 실내공기를 강제 순환시킨다(S83b). 따라서 증발기(50)는 물론이며 블로워 유닛(20)의 구동으로 증발기(50)를 경유하여 순환하는 공기 역시 살균된 후 다시 차량 실내로 공급됨으로써, 차량시동이 오프된 경우에도 차량 실내 역시 공기 정화가 간헐적으로 이루어진다. 계속하여, 블로워 유닛(20)의 구동이 먼저 중지되고 살균램프(130)가 2분 구동된 이후에는 살균램프(130)를 오프시키며(S83d), 램프구동주기 판단단계(S82)로 되돌아간다.
이와 같이, 차량시동이 오프된 경우에도 증발기(50) 및 블로워 유닛(20)의 구동으로 증발기(50)를 경유하는 공기 역시 간헐적으로 살균 처리됨으로써, 차량 실내공기 역시 항상 정화된 상태로 유지된다.
결국, 차량 실내공기가 정화된 상태로 유지되어 있으며 차량시동을 온 시켜 즉시 냉방유닛을 구동시킨다 하더라도, 차량 실내에는 쾌적한 공기가 순환하게 된다. 또한, 차량 운행 중에는 앞서 기술한 바와 같이, 자동모드(S60) 또는 연속모드(S70)의 수행으로 살균램프(130)가 구동되며, 증발기(50) 주변 및 냉방덕트(31)를 지나는 공기 중에 섞여 있는 각종 유기물이 분해됨으로써, 차량 실내의 공기를 항상 쾌적하게 유지할 수 있다.
20..블로워 유닛 30..배기덕트
50..증발기 100..살균장치
110..제어부 120..발진트랜스
130..살균램프 140..온도감지센서
150..모드선택 스위치 160..시동감지부
170..타이머 180..표시부
190..릴레이 200..전원공급부
300..충전배터리

Claims (4)

  1. 차량배터리(80)의 차량전원을 제공받아 차량 공조시스템의 증발기(50) 주변을 설정된 제어프로그램에 따라 살균하기 위한 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치에 있어서;
    상기 증발기용 살균장치(100)는;
    차량 실내공기를 블로워 유닛(20)을 구동시켜 증발기(50)를 경유하여 순환시키는 차량 공조시스템의 상기 증발기(50) 주변에 배치된 살균램프(130)와;
    상기 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부(160)와;
    상기 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리(300)와;
    상기 시동감지부(160)의 감지결과에 따라 차량시동이 오프 된 경우에 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 동작전원으로 공급하기 위한 전원공급부(200)와;
    차량시동이 오프된 경우 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 상기 블로워 유닛(20)에 간헐적으로 공급 제어하기 위한 릴레이(190)와;
    차량시동이 오프 된 경우 상기 전원공급부(200)를 통해 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 제공하여 상기 살균램프(130)를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프시키며, 상기 소정시간 이후에 일정시간을 주기로 상기 살균램프(130)를 구동시키고 상기 릴레이(190)를 통해 상기 블로워 유닛(20)을 구동 제어하여 차량 실내공기를 순환시키는 제어부(110)를; 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(110)에서는;
    차량시동이 오프 된 경우 상기 살균램프(130)를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 이후에;
    상기 살균램프(130)를 30분 내지 60분 동안 오프하였다가 다시 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키며;
    상기 살균램프(130)를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛(20)을 10초 내지 60초 동안 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치.
  3. 차량 실내공기를 블로워 유닛(20)을 구동시켜 증발기(50)를 경유하여 순환시키는 차량 공조시스템의 상기 증발기(50) 주변에 배치된 살균램프(130)와, 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 감지하여 차량시동 온/오프를 감지하는 시동감지부(160)와, 상기 차량배터리(80)로부터 제공되는 차량전원을 충전하여 보조전원을 제공할 수 있는 충전배터리(300)와, 상기 시동감지부(160)의 감지결과에 따라 차량시동이 오프 된 경우에 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 동작전원으로 공급하기 위한 전원공급부(200)와, 차량시동이 오프된 경우 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 상기 블로워 유닛(20)에 공급 제어하기 위한 릴레이(190)를 구비하여, 설정된 제어프로그램에 따라 상기 살균램프(130)를 구동시켜 상기 증발기(50)를 살균하기 위한 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법에 있어서;
    상기 시동감지부(160)를 통해 차량시동이 온/오프되어 있는지를 판단하는 차량시동 판단단계(S10)(S72)와;
    상기 차량시동 판단단계(S10)(S72)에서 차량시동이 오프되었다고 판단되면, 상기 전원공급부(200)에서 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프(130)를 소정시간 동안 연속하여 구동시킨 후 오프하는 램프 추가구동단계(SS81)와;
    상기 램프 추가구동단계(S81) 이후에 일정시간이 지났지는를 판단하는 램프구동주기 판단단계(S82)와;
    상기 램프구동주기 판단단계(S82)에서 일정시간이 경과되었다고 판단되면 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 인가하여 상기 살균램프(130)를 구동시킨 후 오프하며(S83a), 상기 충전배터리(300)의 보조전원을 통해 상기 살균램프(130)를 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛(20)을 구동시켜 차량 실내공기를 순환시키며(S83b), 상기 살균램프(130)가 오프되면(S84d) 상기 램프구동주기 판단단계(S82)로 되돌아가는 램프간헐구동단계(S83)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 램프구동주기 판단단계(S82)에서의 일정시간은 30분 내지 60분으로 설정되어 있으며;
    상기 램프간헐구동단계(S83)에서는 상기 살균램프(130)를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시킨 후 오프되며, 상기 살균램프(130)를 2분 내지 3분 동안 연속하여 구동시키는 도중에 상기 블로워 유닛(20)을 10초 내지 60초 동안 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치의 제어방법.
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