KR20220138984A

KR20220138984A - 권취형 흡습 필름 타입 차량 램프의 내부 습기 제거 방법

Info

Publication number: KR20220138984A
Application number: KR1020210045028A
Authority: KR
Inventors: 김진현; 홍승표; 박용우; 이재환; 박용인; 김호성
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; (주)뉴원글로벌
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2022-10-14

Abstract

본 발명의 권취형 흡습 필름 타입 차량 램프(1)의 흡습제 장치(10)가 광원의 빛을 외부로 조사하는 아우터 렌즈(3)가 결합된 램프 하우징(5)의 램프 내부 공간(4)과 연통된 카트리지(20)에서 인출된 흡습 필름(31)이 램프 내부 공간(4)에 모인 포화수증기의 흡습 후 새로운 스킨으로 계속해서 인출되고, 이를 통해 차량 램프 내부 습기를 제거함으로써 감고 풀어(Wind & Unwind)질 수 있는 밀폐 및 권선 형태의 흡습제를 카트리지형으로 하여 램프 내부 공간에서 흡습제에 대한 풀어짐과 감김의 길이를 액추에이터로 제어함으로써 콤팩트하면서 위치 선정이 용이하고, 특히 필름 형태의 흡습제로 램프 내부의 수분량 특성에 맞게 흡습제 용량 선정이 가능함으로써 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않는 흡습량 조절이 가능한 특징을 갖는다.

Description

권취형 흡습 필름 타입 차량 램프의 내부 습기 제거 방법{Winding/Unwinding Moisture Film Type Vehicle Lamp and Method For Preventing Internal Moisture Thereof}

본 발명은 차량 램프 내 습기 제거에 관한 것으로, 특히 권취형 필름 카트리지 구조로 흡습 필름의 외피 두께(Skin Thickness) 또는 흡습 필름의 인출 속도(Unwinding speed)롤 조절함으로써 포화 수증기량이 임계점에 도달하지 않도록 흡습량을 조절하는 권취형 흡습 필름이 이용된 차량 램프의 내부 습기 제거 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 램프류는 차량 운행 중 운전자의 전방 시야 확보뿐만 아니라 주변 차량의 운전자에게 자차의 주행 방향 등을 알려 주는 기능을 한다.

일례로 상기 램프류 중 헤드램프(즉, 전조등)는 차량 전면의 좌우 양측에 설치되어 야간 운행 시 전방 도로를 비춰줌으로써 운전자의 시야를 확보하여 준다.

그러므로 상기 램프류는 양호한 시계확보 또는 외부 인식을 위하여 습기 등이 렌즈에 응결되지 않은 깨끗한 상태로 유지되어야 하고, 이를 위해 헤드램프의 내부에 흡습제를 장착하는 방식이 적용될 수 있다.

특히 상기 흡습제는 더스트 캡 속에 담아져 헤드램프의 하우징에 구비되어 습기 발생을 방지함으로써 물방울 형태의 응결수로 인한 전기회로 고장 발생 확률을 저하시켜 줄 수 있다.

국내공개특허 10-2012-0018995 (2012년03월06일)

하지만, 상기 흡습제의 장착 방식은 소정 크기(예, 80 ~90mm 직경)의 더스트 캡 속에 담아서 헤드램프와 결합하는 구조를 적용함으로써 다양한 문제점이 발생될 수밖에 없다.

일례로 더스트 캡 내장 흡습제는, 첫째 헤드램프뿐만 아니라 리어콤비램프, 포그 램프 등에 장착하기 위한 램프 내/외부 공간을 많이 차지하는 문제, 둘째 흡습제에 대한 위치 선정이 어려운 문제, 셋째 흡습이 이루어진 후 흡습제의 재 방출 문제, 넷째 흡습 후 흡습제의 부피 증대 및 중량 증가가 되는 문제 등이 있다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 감고 풀어(Wind & Unwind)질 수 있는 밀폐 및 권선 형태이면서 스킨 외피를 갖는 필름 타입 흡습제가 카트리지 구조로 되어 흡습 필름의 외피 두께 조절을 이용한 흡습율 조절에 더하여 램프 내부 공간에서 액추에이터로 흡습 필름의 인출 속도 조절로 이중적인 흡습율 조절이 가능함으로써 콤팩트하면서 위치 선정이 용이하고, 특히 필름 형태의 흡습제로 램프 내부의 수분량 특성에 맞게 흡습제 용량 선정이 가능함으로써 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않는 흡습량 조절이 가능한 권취형 흡습 필름 타입 차량 램프의 내부 습기 제거 방법의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 램프는 광원의 빛을 외부로 조사하는 아우터 렌즈가 결합된 램프 하우징의 램프 내부 공간과 연통되는 흡습제 장치가 포함되고, 상기 흡습제 장치는 상기 램프 하우징과 결합되어 상기 램프 내부 공간과 연통되는 카트리지, 상기 램프 내부 공간에 모인 램프 내부 수증기을 흡습하는 흡습 필름이 권취된 필름 통, 상기 램프 내부 수증기와 접촉되도록 상기 필름 통에서 상기 흡습 필름을 풀어주는 필름 권취 기구, 및 상기 램프 내부 수증기의 결로 조건에서 구동되어 상기 필름 통에서 나온 상기 흡습 필름을 필름 권취 기구에 권취시켜 주는 액추에이터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡습제 장치는 상기 램프 하우징에 구비된 더스트 캡의 캡 내부공간에 상기 카트리지를 내장한다.

바람직한 실시예로서, 상기 카트리지는 상기 필름 통, 상기 필름 권취 기구, 및 상기 액추에이터를 수용하는 카트리지 내부공간이 형성된 박스 형태에 뚫려진 통기 홀로 상기 램프 내부 공간과 연통한다.

바람직한 실시예로서, 상기 카트리지 내부공간은 상기 흡습 필름이 노출 길이를 형성하도록 상기 필름 통과 상기 필름 권취 기구가 서로 이격되어 위치되는 크기로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 필름 통은 상기 카트리지의 카트리지 내부공간과 차단된 필름 밀폐 박스로 이루어지고, 상기 필름 밀폐 박스는 필름 축에 권취되어 롤 형상으로 이루어진 상기 흡습 필름을 내장한다.

바람직한 실시예로서, 상기 필름 권취 기구는 상기 흡습 필름을 권취하는 권취 축, 상기 필름 통과 연결되어 상기 권취 축의 위치를 잡아 주는 축 링크, 및 상기 액추에이터의 동력을 전달받아 상기 권취 축을 회전시켜 주는 샤프트 기어로 구성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 샤프트 기어는 상기 권취 축이 상기 액추에이터에 대해 수직하게 위치되도록 서로 직교하는 2개의 기어 쌍으로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡습제 장치는 롤러를 포함하고, 상기 롤러는 상기 흡습 필름을 압착하여 준다. 상기 롤러는 상기 흡습 필름의 앞쪽면에 접촉되는 상부 롤러, 및 상기 흡습 필름의 뒤쪽면에 접촉되는 하부 롤러로 구성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡습제 장치는 센서를 포함하고, 상기 센서는 상기 램프 내부 공간에서 상기 램프 내부 수증기의 량을 검출하여 상기 액추에이터로 전달한다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡습제 장치는 센서 가이드 바를 포함하고, 상기 센서 가이드 바는 상기 카트리지에 연결되어 상기 램프 하우징에 뚫려진 필름 홀을 통해 상기 램프 내부공간으로 위치되며, 상기 흡습 필름은 상기 카트리지에서 나와 상기 센서 가이드 바를 통해 상기 램프 내부공간에서 상기 램프 내부 수증기를 흡습한다.

바람직한 실시예로서, 상기 센서 가이드 바는 상기 램프 내부 공간에서 상기 램프 내부 수증기의 양를 검출하여 상기 액추에이터로 전달하고, 선단부위에 구비된 가이드 롤러로 상기 흡습 필름을 지지한다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡습 필름은 상기 아우터 렌즈의 안쪽면에 직접 부착된다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 램프의 내부 습기 제거 방법은 차량 시동 온 시 액추에이터에 의해 차량 램프의 램프 내부 공간에 대한 램프 내부 수증기량이 확인되는 단계, 상기 램프 내부 수증기량이 결로 조건을 충족하는지 판단하는 단계, 상기 결로 조건이 확인되면. 액추에이터 구동으로 인출된 흡습 필름이 램프 내부 수증기를 흡습하여 상기 램프 내부 수증기량을 저감시켜 주는 습기 제거 단계, 및 상기 램프 내부 수증기량이 저감된 상태에서, 상기 흡습 필름의 인출이 중지되고, 차량 시동 오프 시 상기 흡습 필름의 인출량을 유지시켜 주는 단계로 수행되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 결로 조건은 95% 램프 내부 수증기량으로 충족된다.

바람직한 실시예로서, 상기 습기 제거 단계는 상기 액추에이터에서 동력이 발생되는 단계, 액추에이터 구동으로 상기 램프 내부 공간과 연통된 카트리지에서 상기 흡습 필름이 인출되는 단계, 상기 흡습 필름이 상기 램프 내부 수증기를 흡습한 후 상기 결로 조건에 대한 충족 재판단이 이루어지는 단계, 및 상기 충족 재판단에서 상기 결로 조건이 확인되면. 상기 흡습 필름이 인출량이 증가되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 충족 재판단은 95% 램프 내부 수증기량으로 상기 결로 조건의 충족을 확인하고, 상기 흡습 필름의 인출량은 1mm이다.

이러한 본 발명의 차량 램프에 권취형 흡습 필름을 적용하여 내부 습기 제거가 이루어짐으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 흡습제가 필름 형태로 카트리지형으로 구성됨으로써 흡습 필름의 외피 두께 또는 흡습 필름의 인출 속도롤 조절하여 흡습율 제어가 가능하면서도 콤팩트한 크기 및 부피로 램프 내부 공간에 대한 위치 선정이 용이하다. 둘째, 카트리지형 흡습제가 필름 형태로 수분과 반응하더라도 부피가 커지지 않고, 흡습 후 수분 재방출 문제점을 발생시키지 않는다. 셋째, 필름의 시트 총 면적이 흡습 성능이므로 램프 내부의 온도/습도 조건에 따라 결로가 생기는 임계 램프 내부 수증기량에 맞춰 흡습제의 용량 선정이 가능함으로써 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않도록 흡습량을 조절할 수 있다. 넷째, 램프 내부에서 액추에이터로 흡습제의 필름 길이가 조절됨으로써 흡습 속도 제어로 흡습제 수명의 제어가 가능하다. 다섯째, 콤팩트한 크기 및 부피로 카트리지형 흡습제가 소형화됨으로써 헤드램프, 리어콤비램프, 포그 램프 등과 같이 적용의 형태를 다양하게 하여 사용성이 크게 높아진다. 여섯째, 헤드램프, 리어콤비램프, 포그 램프 등의 외장램프들에 있어서 결로가 발생 가능한 환경조건에서 결로가 생기는 걸 방지함으로써 품질 문제 예방, 품질 비용 저감을 통해 궁극적으로는 회사 브랜드 이미지 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 권취형 흡습 필름 타입 차량 램프의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 흡습 필름이 외피 두께(Skin Thickness)를 스킨 층 두께로 하여 흡습율을 조절함을 나타낸 흡습 속도 선도의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 흡습 필름의 롤형 제조 방식의 에이고, 도 4는 본 발명에 따른 권취형 흡습 필름 타입을 이용한 흡습제 장치의 세부 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 권취형 흡습 필름 타입을 이용한 흡습제 장치가 카트리지형 흡습제 장치, 램프 내부형 흡습제 장치 및 렌즈 부팍형 흡습제 장치로 구성된 예이며, 도 6은 본 발명에 따른 흡습제로 사용된 흡습 필름의 인출 속도(Unwinding speed)롤 조절하여 이루어지는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법의 순서도이고, 도 7은 본 발명에 따른 캡 일체형/램프 일페형 흡습제 장치의 작동조건을 결정하는 차량 램프의 램프 내공간에 대한 포화수증기량 선도의 예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 차량 램프(1)는 흡습제 장치(10)를 포함한다. 이 경우 상기 흡습제 장치(10)는 차량 램프(1)를 헤드램프로 예시하여 적용됨으로 나타내었으나 리어콤비 램프 및 포그 램프 등에도 동일하게 적용된다.

특히 상기 흡습제 장치(10)는 카트리지(Cartridge)(20)의 내부 공간에서 필름(31)을 빼어내어 램프 내부공간(4)(도 5 참조)의 습기를 빨아들이는 필름(31)이 적용되어 카트리지형 흡습제 장치로 특징된다.

일례로 상기 차량 램프(1)는 광원(도시되지 않음)의 빛을 외부로 조사하도록 전면으로 아우터 렌즈(3)가 결합된 램프 하우징(5)으로 램프 내부 공간(4)(도 5 참조)을 형성하고, 램프 내부 공간(4)의 이물질을 제거하도록 램프 하우징(5)에 착/탈식으로 결합된 더스트 캡(7)을 포함한다.

그러므로 상기 차량 램프(1)는 차량에 적용된 헤드램프, 테일 램프 등과 같은 일반적인 램프류와 동일하다,

구체적으로 상기 흡습제 장치(10)는 카트리지(Cartridge)(20), 필름 통(30), 필름 권취 기구(40), 액추에이터(50), 롤러(60) 및 센서(70)로 구성된다.

일례로 상기 카트리지(20)는 속이 빈 박스 형태로 이루어지고, 필름 통(30), 필름 권취 기구(40), 액추에이터(50) 및 센서(70)가 내장된다. 상기 필름 통(30)은 필름 축(33)에 권취된 흡습 필름(31)을 필름 밀폐 박스(35)로 감싸 카트리지(20)의 통기 홀(20A)을 통해 카트리지 내부공간으로 들어온 차량 램프(1)의 습기로부터 보호된다. 상기 필름 권취 기구(40)는 축 링크(43)와 결합된 상태에서 샤프트 기어(45)로 회전되는 권취 축(41)으로 필름 통(30)에서 빠져 나와 습기를 빨아들인 흡습 필름(31)을 권취하여 준다.

일례로 상기 액추에이터(50)는 결로를 발생시킬 수 있는 센서(70)의 습도 검출값에서 구동되어 샤프트 기어(45)를 회전시켜 준다. 상기 롤러(60)는 필름 통(30)의 필름 밀폐 박스(35)에서 빠져 나오는 흡습 필름(31)이 이동하는 경로에 위치된다.

일례로 상기 센서(70)는 습도 센서로서, 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)에서 불포화 상태의 공기가 포화 상태로 되어 결로 발생 조건에 다다른 습기(즉, 램프 내부 수증기량)를 검출하여 액추에이터(50)로 전달한다.

따라서 상기 흡습제 장치(10)는 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)에서 센서(70)에 의해 검출된 습기가 결로 발생 조건에 다다르지 않으면 사용 전 상태로 하여 흡습 필름(31)을 카트리지(20)의 카트리지 내부공간에 노출시키지 않고, 반면 센서(70)에 의해 검출된 습기가 결로 발생 조건에 다다르면 사용 후 상태로 하여 흡습 필름(31)이 빼내어 카트리지(20)의 카트리지 내부공간에 노출시킴으로써 차량 램프(1)에서 습기가 결로 형상으로 진행되지 않도록 한다.

한편 도 2 및 도 3은 흡습 필름(31)에 대한 상세 특징을 나타낸다.

도 2의 시간 당 상대습도 변화량 선도를 참조하면, 상기 흡습 필름(31)의 밀봉 상태에서 측정 결과는 흡습 필름(31)의 스킨 층 두께(Control Factor)가 흡습 속도를 결정함을 나타낸다.

이로부터 상기 흡습 필름(31)에서 원하는 흡습 성능을 얻는 방식은 하기와 같다.

실험 조건(시료 : EC72 30um, 260x180mm, 파우치 : 약120x80x40mm)

1) SKIN 6um (외피 0겹) 일 때………… 0%RH 도달 (29시간 후)

2) SKIN 56um(외피 1겹) 일 때 ……… 2%RH 도달 (6일후)

3) SKIN 106um(외피 2겹) 일 때 ……… 8%RH 도달 (6일후)

이와 같은 측정 결과는 전체 측정 기간 동안 총 흡습량은 줄어들지는 않으나 SKIN층 각 6->56->106um 증가함과 같이 SKIN 층이 두꺼울수록 초기 흡습 지연되어 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)에서 내부습도 저감(즉, Down)됨이 늦어짐을 알 수 있다.

그러므로 상기 측정 결과로부터 용도에 따라 원하는 흡습 성능을 유도하여 흡습 필름(31)의 사양(크기. 폭, 두께)을 선정한다. 즉, 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)에서 발생되는 수분량 특성에 맞게 흡습제 용량(시트의 총 면적 = 흡습 능력)을 선정하고, 램프 내부의 온도/습도 조건에 따라 결로가 생기는 임계 램프 내부 수증기량이 다름을 감안하여 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않도록 흡습량 조절이 이루어질 수 있는 흡습제 용량을 결정하고, 이를 통해 흡습제 원단(31-1)을 제조할 수 있다.

이와 같이 상기 흡습 필름(31)은 외피 두께(Skin Thickness)를 (1) SKIN 6um (외피 0겹) 대비 (2) SKIN 56um(외피 1겹) 또는 (3) SKIN 106um(외피 2겹)를 램프 내부 습기 조건에 맞춰 설정할 수 있다. 즉, 상기 흡습 필름(31)은 인자(외피)의 수준(두께)을 제어 함으로써 내부 습도를 필요한 수준으로 관리할 수 있다.

특히 이러한 외피 두께의 설정 자유도는 램프 내부의 습도를 꼭 0%로 만들지 않아도 응결이 발생되지 않는 적당한 수준의 습도(약 20% 이내)로 유지하는 하나의 제어 방식으로 적용할 수 있도록 한다. 나아가 상기 외피 두께의 설정 자유도는 도 6과 같이 흡습 필름(31)의 인출 속도(Unwinding speed)롤 조절하는 내부 습기 제거 방법과 함께 조합됨으로써 램프 내부의 습도가 이중으로 컨트롤 가능한 장점을 가질 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 측정 결과(도 2 참조)로부터 얻은 죄적 사양(크기. 폭, 두께)이 적용된 흡습제 원단(31-1)을 흡습 필름(31)으로 사용하여 필름 통(30)으로 제조되는 상태가 예시된다.

도시된 바와 같이, 상기 흡습제 원단(31-1)을 원하는 크기로 재단하여 흡습 필름(31)으로 만들고, 상기 흡습 필름(31)을 필름 축(33)에 감아 권치(Winding) 상태로 하여 롤 형상(Roll Shape)로 만든 후 들어 필름 밀폐 박스(35)로 감싸줌으로써 필름 통(30)이 제조된다.

이로부터 상기 흡습 필름(31)은 롤형 흡습 필름(31)으로 제조된다.

한편 도 4는 상기 흡습제 장치(10)를 구성하는 카트리지(20), 필름 통(30), 필름 권취 기구(40) 및 롤러(60)에 대한 세부 구성을 나타낸다.

일례로 상기 카트리지(20)는 속이 빈 박스 형태로 이루어져 필름 통(30)을 카트리지 내부공간으로 수용하며, 한쪽 모서리부위로 뚫려진 통기 홀(20A)로 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)과 연통하여 램프 내부 공간(4)의 습기를 카트리지 내부공간으로 유입하고, 커넥터(20B)로 전원과 제어 신호를 카트리지 내부공간에 위치된 액추에이터(50)로 전달한다.

특히 상기 카트리지(20)는 카트리지 내부공간이 필름 통(30)의 영역과 필름 권취 기구(40)의 영역으로 분할됨으로써 카트리지 내부공간의 한쪽(예, 좌측 공간)에 위치된 필름 통(30)에서 흡습 필름(31)이 풀려(Unwinding) 반대쪽(예, 우측 공간)에 위치된 필름 권취 기구(40)에 권취(Winding)되도록 한다.

그러므로 상기 카트리지(20)는 카트리지 내부공간에서 필름 통(30)과 필름 권취 기구(40)의 사이에서 펼쳐져 표면이 습기에 노출된 흡습 필름(31)의 흡습제로 작용할 수 있도록 한다.

일례로 상기 필름 통(30)은 카트리지(20)의 통기 홀(20A)을 통해 카트리지 내부공간으로 들어온 차량 램프(1)의 습기를 빨아들여 제거하는 흡습 필름(31), 상기 흡습 필름(31)을 원통 형상으로 감아주는 필름 축(33) 및 상기 흡습 필름(31)의 습기 노출을 차단하도록 속이 빈 박스 형태로 이루어져 카트리지(20)의 카트리지 내부공간에서 한쪽으로 위치되는 필름 밀폐 박스(35)로 구성된다.

일례로 상기 필름 권취 기구(40)는 필름 밀폐 박스(35)에서 흡습 필름(31)을 빼내 권취(Winding)하도록 회전되는 권취 축(41), 권취 축(41)이 회전되도록 자유단 결합 구조(예, 볼 조인트)를 형성하면서 필름 통(30)의 필름 축(33)(또는 필름 밀폐 박스(35))에 고정단 구조(예, 용접 또는 본드)로 고정된 축 링크(43), 권취 축(41)의 한쪽에 연결되어 권취 축(41)을 회전시켜 주는 샤프트 기어(45)로 구성된다.

특히 상기 축 링크(43)는 필름 축(33)과 권취 축(41)을 상/하부위에서 잡아줌으로써 카트리지(20)의 카트리지 내부공간에서 안정적인 위치 고정이 이루어진다. 또한, 상기 샤프트 기어(45)는 서로 직교하여 맞물린 2개의 기어로 구성됨으로써 1개의 기어는 액추에이터(50)와 연결되어 회전되고 반면 나머지 1개의 기어는 축 링크(43)와 연결된다. 그러므로 상기 샤프트 기어(45)는 2개의 기어간 회전방향이 90° 위상차를 갖고 회전된다.

일례로 상기 롤러(60)는 흡습 필름(31)이 필름 통(30)에서 빠져 나오는 필름 밀폐 박스(35)의 필름 출구 부위를 가려주는 위치에서 흡습 필름(31)이 빠져 나오는 경로를 형성한다.

이를 위해 상기 롤러(60)는 흡습 필름(31)의 폭 크기보다 긴 길이로 이루어진 상부 롤러(61)와 하부 롤러(63)를 한 쌍으로 하여 구성되고, 상기 상부 롤러(61)는 흡습 필름(31)의 앞쪽면에 접촉되는 반면 상기 하부 롤러(63)는 흡습 필름(31)의 뒤쪽면에 접촉됨으로써 흡습 필름(31)의 양쪽면의 스킨을 압착하여 필름 밀폐 박스(35)의 내부로 수분 유입을 차단하여 준다.

특히 상기 상/하부 롤러(61,63)는 흡습 필름(31)에 대한 압착력을 강화하도록 카트리지(20)의 내벽에 고정단 구조(예, 용접 또는 본드)로 고정되나 흡습 필름(31)의 빠짐을 용이하게 하도록 회전 가능한 자유단 결합 구조(예, 볼 조인트)를 형성할 수 있다.

한편 도 5는 상기 흡습제 장치(10)의 다양한 변형 상태를 나타낸다.

일례로 상기 흡습제 장치(10)는 캡 일체형 흡습제 장치(10-1)로 구성되고, 상기 캡 일체형 흡습제 장치(10-1)는 카트리지(20)를 더스트 캡(7)의 캡 내부공간(7A)으로 삽입하여 스크류(9)로 고정되는 환형 구조의 캡 탄성판(7B)으로 가려짐으로써 램프 하우징(5)에 착/탈식으로 결합된 더스트 캡(7)과 일체 구조로 이루어진다.

그러므로 상기 캡 일체형 흡습제 장치(10-1)는 도 1 내지 도 4를 통해 기술된 흡습제 장치(10)와 동일한 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 흡습제 장치(10)는 램프 일체형 흡습제 장치(10-2)로 구성되고, 상기 램프 내부형 흡습제 장치(10-2)는 카트리지(20), 필름 통(30), 필름 권취 기구(40), 액추에이터(50), 롤러(60) 및 센서 가이드 바(70-1)로 이루어진다.

일례로 상기 카트리지(20), 상기 필름 통(30), 상기 필름 권취 기구(40), 상기 액추에이터(50) 및 상기 롤러(60)는 도 1 내지 도 4를 통해 기술된 흡습제 장치(10)의 구성요소와 동일하다.

다만 상기 카트리지(20)는 필름 통(30)/필름 권취 기구(40)/액추에이터(50)/롤러(60)를 내부공간에 수용하여 차량 램프(1)의 램프 하우징(5)에 용접이나 본드 또는 스크류로 결합하고, 상기 센서 가이드 바(70-1)는 도 1 내지 도 4의 센서(70)의 센싱 기능과 차량 램프(1)의 램프 내부공간(4)에서 흡습 필름(31)이 습기를 제거하도록 흡습 필름(31)을 램프 내부공간(4)으로 위치시켜 주는 차이가 있다.

이를 위해 상기 센서 가이드 바(70-1)는 긴 길이의 판구조로 이루어져 필름 통(30)과 필름 권취 기구(40)의 사이에 위치되고, 한쪽부위가 필름 권취 기구(40)의 한 쌍의 축 링크(43)에 연결(또는 고정)된 상태에서 롤러(60)의 상/하부 롤러(61,63) 사이를 빠져 나와 램프 하우징(5)에 뚫려진 필름 홀(5A)을 통과해 램프 내부공간(4)으로 위치되며, 램프 내부공간(4)에 위치된 반대쪽 부위에 자유 회전되는 가이드 롤러(65)를 구비한다.

그러므로 상기 센서 가이드 바(70-1)는 엑추에이터(5))의 구동이 이루어지면, 필름 권취 기구(40)로 권취되는 흡습 필름(31)이 필름 통(30)에서 나와 램프 내부공간(4)의 습기를 제거한 후 램프 내부공간(4)을 나와 필름 권취 기구(40)로 들어가도록 흡습 필름(31)의 이동경로를 형성하여 준다.

이로부터 상기 램프 일체형 흡습제 장치(10-2)는 캡 일체형 흡습제 장치(10-1) 대비 흡습 필름(31)의 흡습 표면적을 높여 줄 수 있다.

반면 상기 흡습제 장치(10)는 렌즈 일체형 흡습제 장치(10-3)로 구성되고, 상기 렌즈 일체형 흡습제 장치(10-3)는 흡습 필름(31)으로 만 이루어져 차량 램프(1)의 램프 내부공간(4)에서 아우터 렌즈(3)의 안쪽면으로 직접 부착된다.

그러므로 상기 렌즈 일체형 흡습제 장치(10-3)는 캡 일체형 흡습제 장치(10-1) 또는 램프 일체형 흡습제 장치(10-2) 대비하여 흡습 필름(31)의 흡습제 수명이 다했을 시 교환이 흡습 필름(31)의 렌즈 부착 위치에 따라 교환이 어렵거나 불가할 수 있다.

한편 도 6은 롤형 흡습 필름(31)을 흡습제로 사용한 차량 램프(1)의 내부 습기 제거 방법의 순서도이다. 이 경우 제어 주체는 액추에이터(50)이고, 제어대상은 필름 권취 기구(40)를 통한 흡습 필름(31)의 인출 길이이다.

특히 상기 내부 습기 제거 방법은 흡습 필름(31)의 인출 속도(Unwinding speed)의 수준 조절을 약 1mm 또는 2mm로 제어함으로써

내부 습도를 필요한 수준으로 관리(즉, 약 20% 이내)할 수 있는 정점이 있다.

그러므로 상기 내부 습기 제거 방법의 인출 속도의 수준 조절 제어 방식은 도 2의 흡습 필름(31)의 인자(외피)의 수준(두께)을 제어 방식과 함께 병합됨으로써 램프 내부의 습도가 이중으로 컨트롤 가능한 장점을 가질 수 있고, 이러한 이중 컨트롤 재어의 장점은 램프 내부의 습도를 꼭 0%로 만들지 않아도 응결이 발생되지 않는 적당한 수준의 습도(약 20% 이내)로 유지하는 내부 습도 조절에 보다 효과적일 수 있다.

이하에서 상기 흡습 필름(31)의 인출 속도 조절을 위한 제어를 상세히 설명한다.

먼저 액추에이터(50)는 S10의 단계에서, 차량의 시동 온(Ignition Key On) 상태에서 센서(70) 또는 센서 가이드 바(70-1)에서 검출한 차량 램프(1)의 램프 내부 공간(4)에 대한 램프 내부 수증기량으로 습도를 확인한다.

이어 액추에이터(50)는 S20의 단계에서, 램프 내부 수증기량에 대해 결로가 생기는 수준임을 하기의 결로 판정식을 적용한다.

결로 판정식: 측정 램프 내부 수증기량 < A?

여기서 “A"는 램프 내부 수증기량 임계값(Threshold)로서 약 95%를 적용하고, ”<“는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

도 7의 포화수증기량 선도를 참조하면, 상기 포화수증기량 선도는 곡선의 위쪽 영역은 물방울로 변하는 양 반면 곡선의 아래쪽 영역은 습도 100% 미만을 의미하므로 곡선의 아래쪽으로 멀어질수록 습도는 100 % 에서 0% 로 낮아지는 방향을 갖는다.

이로부터 결로 발생 조건인 불포화 상태의 공기가 포화 상태로 되는 경우를 결로 판정 조건으로 하고, 이에 대해 약 95%를 램프 내부 수증기량 임계값(Threshold)으로 설정한다.

그 결과 액추에이터(50)는 상기 결로 판정(S20)에서 “측정 램프 내부 수증기량 > 95%(A)"인 경우, S30의 액추에이터 구동 단계, S40의 필름인출 단계, S50의 결로 재판정 단계를 수행한다.

도 4를 참조하면, 액추에이터(50)는 필름 권취 기구(40)의 샤프트 기어(45)를 회전시켜 줌으로써 상기 액추에이터 구동 단계(S30)를 수행하고, 이어 상기 샤프트 기어(45)가 권취 축(41)을 회전시켜 흡습 필름(31)을 필름 통(30)의 필름 밀폐 박스(35)에서 빼내줌으로써 줌으로써 상기 필름 인출 단계(S40)를 수행한다.

특히 상기 필름 인출 단계(S40)는 설정값으로 이루어지고, 상기 설정값은 흡습 필름(31)의 1mm 인출을 1회 설정값으로 적용한다.

일례로 상기 결로 재판정(S50)은 하기의 결로 재판정식을 적용한다.

결로 재판정식: 재측정 포화수증기량 < B?

여기서 “B"는 램프 내부 수증기량 임계값(Threshold)로서 약 95%를 적용한다.

그 결과 액추에이터(50)는 상기 결로 재판정(S50)에서 “재측정 램프 내부 수증기량 > 95%(B)"인 경우, S60의 필름 인출령 증가 단계를 수행한다.

일례로 상기 필름 인출령 증가 단계(S60)는 설정값으로 이루어지고, 상기 설정값은 흡습 필름(31)의 1mm 인출을 2회 설정값으로 적용함으로써 흡습 필름(31)의 인출량을 더 증가시켜 준다.

한편 액추에이터(50)는 상기 결로 판정(S20)에서 “측정 램프 내부 수증기량 < 95%(A)"이거나 또는 상기 결로 재판정(S50)에서 “재측정 램프 내부 수증기량 < 95%(B)"인 경우, S70의 필름 상태 유지 단계를 수행한다.

그러면 액추에이터(50)는 상기 필름 상태 유지 단계(S70)에서, 액추에이터를 구동하지 않아 흡습 필름(31)은 인출량이 증가되지 않은 현재 상태를 그대로 유지하고, 이로부터 차량의 시동 오프(Ignition Key Off) 상태에서 흡습 필름(31)의 최종 인출 길이를 메모리에 저장하여 이를 차기 작동의 초기 값으로 적용하여 준다.

이와 같이 상기 흡습제 장치(10)는 차량 램프(1)의 램프 내부공간(4)에 대한 포화수증기량을 흡습 필름(31)으로 제거함으로써 포화 수증기량이 작을수록 결로가 발생하는 온도는 낮아지는 특성을 적절하게 활용하고, 램프 내부의 온도/습도 조건에 따라 결로가 생기는 임계 포화수증기량이 다른 상태에서도 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않도록 인출 길이로 흡습량을 조절하여 준다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 권취형 흡습 필름 타입 차량 램프(1)의 흡습제 장치(10)가 광원의 빛을 외부로 조사하는 아우터 렌즈(3)가 결합된 램프 하우징(5)의 램프 내부 공간(4)과 연통된 카트리지(20)에서 인출된 흡습 필름(31)이 램프 내부 공간(4)에 모인 포화수증기의 흡습 후 새로운 스킨으로 계속해서 인출되고, 이를 통해 차량 램프 내부 습기를 제거함으로써 감고 풀어(Wind & Unwind)질수 있는 밀폐 및 권선 형태의 흡습제를 카트리지형으로 하여 램프 내부 공간에서 흡습제에 대한 풀어짐과 감김의 길이를 액추에이터로 제어함으로써 콤팩트하면서 위치 선정이 용이하고, 특히 필름 형태의 흡습제로 램프 내부의 수분량 특성에 맞게 흡습제 용량 선정이 가능함으로써 램프 내부 수증기량이 임계점에 도달하지 않는 흡습량 조절이 가능하다.

1 : 차량 램프
3 : 아우터 렌즈 4 : 램프 내부 공간
5 : 램프 하우징 5A : 필름 홀
7 : 더스트 캡 7A : 캡 내부공간
7B : 캡 탄성판 9 : 스크류
10 : 흡습제 장치 10-1 : 캡 일체형 흡습제 장치
10-2 : 램프 일체형 흡습제 장치
10-3 : 렌즈 일체형 흡습제 장치
20 : 카트리지(Cartridge) 20A : 통기 홀
20B : 커넥터 30 : 필름 통
31 : 흡습 필름 31-1 : 흡습제 원단
33 : 필름 축 35 : 필름 밀폐 박스
40 : 필름 권취 기구 41 : 권취 축
43 : 축 링크 45 : 샤프트 기어
50 : 액추에이터 60 : 롤러
61,63 : 상/하부 롤러 65 : 가이드 롤러
70 : 센서 70-1 : 센서 가이드 바

Claims

광원의 빛을 외부로 조사하는 아우터 렌즈가 결합된 램프 하우징의 램프 내부 공간과 연통되는 흡습제 장치가 포함되고,
상기 흡습제 장치는
상기 램프 하우징과 결합되어 상기 램프 내부 공간과 연통되는 카트리지(Cartridge),
상기 램프 내부 공간에 모인 램프 내부 수증기를 흡습하는 흡습 필름이 권취된 필름 통,
상기 램프 내부 수증기와 접촉되도록 상기 필름 통에서 상기 흡습 필름을 풀어주는 필름 권취 기구, 및
상기 포화수증기의 결로 조건에서 구동되어 상기 필름 통에서 나온 상기 흡습 필름을 필름 권취 기구에 권취시켜 주는 액추에이터
로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 1에 있어서, 상기 흡습제 장치는 상기 램프 하우징에 구비된 더스트 캡의 캡 내부공간에 상기 카트리지를 내장하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 2에 있어서, 상기 카트리지는 상기 필름 통, 상기 필름 권취 기구, 및 상기 액추에이터를 수용하는 카트리지 내부공간이 형성된 박스 형태에 뚫려진 통기 홀로 상기 램프 내부 공간과 연통하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 3에 있어서, 상기 카트리지 내부공간은 상기 흡습 필름이 노출 길이를 형성하도록 상기 필름 통과 상기 필름 권취 기구가 서로 이격되어 위치되는 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 3에 있어서, 상기 필름 통은 상기 카트리지의 카트리지 내부공간과 차단된 필름 밀폐 박스로 이루어지고,
상기 필름 밀폐 박스는 필름 축에 권취되어 롤 형상으로 이루어진 상기 흡습 필름을 내장하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 3에 있어서, 상기 필름 권취 기구는
상기 흡습 필름을 권취하는 권취 축, 상기 필름 통과 연결되어 상기 권취 축의 위치를 잡아 주는 축 링크, 및 상기 액추에이터의 동력을 전달받아 상기 권취 축을 회전시켜 주는 샤프트 기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 6에 있어서, 상기 샤프트 기어는 상기 권취 축이 상기 액추에이터에 대해 수직하게 위치되도록 서로 직교하는 2개의 기어 쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 2에 있어서, 상기 흡습제 장치는 롤러를 포함하고, 상기 롤러는 상기 흡습 필름을 압착하여 주는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 8에 있어서, 상기 롤러는 상기 흡습 필름의 앞쪽면에 접촉되는 상부 롤러, 및 상기 흡습 필름의 뒤쪽면에 접촉되는 하부 롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 1에 있어서, 상기 흡습제 장치는 센서를 포함하고,
상기 센서는 상기 램프 내부 공간에서 상기 포화수증기를 검출하여 상기 액추에이터로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 1에 있어서, 상기 흡습제 장치는 센서 가이드 바를 포함하고,
상기 센서 가이드 바는 상기 카트리지에 연결되어 상기 램프 하우징에 뚫려진 필름 홀을 통해 상기 램프 내부공간으로 위치되며, 상기 흡습 필름은 상기 카트리지에서 나와 상기 센서 가이드 바를 통해 상기 램프 내부공간에서 상기 램프 내부 수증기를 흡습하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 11에 있어서, 상기 센서 가이드 바는 상기 램프 내부 공간에서 상기 램프 내부 수증기의 량을 검출하여 상기 액추에이터로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 11에 있어서, 상기 센서 가이드 바는 선단부위에 구비된 가이드 롤러로 상기 흡습 필름을 지지하는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
청구항 1에 있어서, 상기 흡습 필름은 상기 아우터 렌즈의 안쪽면에 직접 부착되는 것을 특징으로 하는 차량 램프.
차량 시동 온 시 액추에이터에 의해 차량 램프의 램프 내부 공간에 대한 램프 내부 수증기량이 확인되는 단계,
상기 램프 내부 수증기량이 결로 조건을 충족하는지 판단하는 단계,
상기 결로 조건이 확인되면. 액추에이터 구동으로 인출된 흡습 필름이 램프 내부 수증기를 흡습하여 상기 램프 내부 수증기량을 저감시켜 주는 습기 제거 단계, 및
상기 포화수증기량이 저감된 상태에서, 상기 흡습 필름의 인출이 중지되고, 차량 시동 오프 시 상기 흡습 필름의 인출량을 유지시켜 주는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 결로 조건은 95% 램프 내부 수증기량으로 충족되는 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 습기 제거 단계는
상기 액추에이터에서 동력이 발생되는 단계,
액추에이터 구동으로 상기 램프 내부 공간과 연통된 카트리지에서 상기 흡습 필름이 인출되는 단계,
상기 흡습 필름이 상기 램프 내부 수증기를 흡습한 후 상기 결로 조건에 대한 충족 재판단이 이루어지는 단계, 및
상기 충족 재판단에서 상기 결로 조건이 확인되면. 상기 흡습 필름이 인출량이 증가되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 충족 재판단은 95% 램프 내부 수증기량으로 상기 결로 조건의 충족을 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 흡습 필름의 인출량은 1mm인 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 흡습 필름은 외피 두께(Skin Thickness)로 상기 흡습의 정도를 달리하면서 상기 인출량을 발생하는 인출 속도(Unwinding speed)가 상기 액추에이터 구동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 차량 램프의 내부 습기 제거 방법.