KR0157619B1 - 가변식 배기량 장치가 제공되어 있는 압축기를 구비한 냉각장치 - Google Patents

가변식 배기량 장치가 제공되어 있는 압축기를 구비한 냉각장치 Download PDF

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우시구보 마사요시
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Abstract

내용없음.

Description

가변식 배기량장치가 제공되어 있는 압축기를 구비한 냉각장치
제1도는 종래기술의 압축기를 포함한 자동차용 공기조화기의 작동시에 증발기로부터 배출되는 배출공기의 온도변화를 나타낸 그래프.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변식 배기량장치를 구비한 요동경사판식 압축기의 횡단면도.
제3도는 제2도에 도시된 압축기를 포함한 자동차용 공기조화기에 사용된 제어장치의 블럭선도.
제4도는 제3도에 도시된 제어장치의 제1실시예의 회로도.
제5도는 제4도의 회로도에서 압축기의 온도에 대한 출력반응을 나타내는 작동선도.
제6도는 제3도에 도시된 제어장치의 제1실시예에 의해서 제어되는 제1도의 압축기의 작동을 나타내는 플로우챠아트.
제7도는 제3도에 도시된 제어장치의 제1실시예를 포함한 자동차용 공기 조화기의 작동시 증발기로 부터 배출되는 배출공기의 온도변화를 나타낸 그래프.
제8도는 제3도에 도시된 제어장치의 제2실시예의 회로도.
제9도는 제8도에 도시된 회로도에서 제3작동증폭기로서 작용하는 비교기의 출력응답을 나타내는 작동선도.
제10도는 제3도에 도시된 제어장치의 제2실시예에 의해 제어되는 제1도의 압축기의 작동을 나타내는 플로우챠아트.
제11도는 제3도에 도시된 제어장치의 제2실시예를 포함하는 자동차용 공기조화기의 작동시 증발기로부터 배출되는 배출공기의 온도변화를 나타낸 그래프.
제12도는 제3도에 도시된 제어장치의 제3실시예의 회로도.
제13도는 제12도에 도시된 제1스위치 장치의 개략적인 블럭선도.
제14도는 제12도에 도시된 제1스위치 장치의 비교기의 출력응답을 나타낸 작동선도.
제15도는 제12도에 도시된 제2스위치 장치의 턴 온-오프(turning on-off)를 나타낸 작동선도.
제16도는 제3도에 도시된 제어장치의 제3실시예에 의해 제어되는 제2도의 비교기의 작동을 나타내는 플로우챠아트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압축기 11 : 하우징 어셈블리
12 : 실린더 블럭 13 : 크랭크실
14 : 전단판 15 : 후단판
16 : 구동축 20 : 캠 회전자
22 : 핀 30 : 경사판
32 : 슬롯 50 : 요동판
60 : 슬라이더 61 : 미끄럼 레일
70 : 실린더 71 : 피스톤
72 : 로드 73, 74 : 보올
81, 82 : 밸브 제어 장치 90 : 전자기식 클러치
93 : 전자기 코일 94 : 보호판
150 : 밸브판 151 : 흡입실
152 : 배출실 200 : 제어장치
201, 202, 301, 522 : 전압비교기 203, 204 : 트랜지스터
205, 206, 523 : 릴레이 210 : 써미스터
220, 221 : 디미스트(demist) 스위치 230, 240, 250 : 전압 분리기
520, 530 : 스위치 기구 521 : 점화 펄스센서
821 : 솔레노이드 밸브 825 : 도관
본 발명은 개선된 자동차용 공기조화기에 관한 것이며, 특히 자동차용 공기 조화기에 사용하기에 적합하도록 가변식 배기량장치가 제공되어 있는 경사판식(slant plate type) 압축기를 구비한 냉각장치에 관한 것이다.
자동차용 공기조화기에 사용하기에 적합한 가변식 배기량장치를 갖춘 경사판식 압축기, 특히 요동경사판식(wobble plate type) 압축기의 한 예가 미합중국 특허 제3,861,829호에 개시되어 있는데, 이 요동경사판식 압축기를 다수의 피스톤을 구동시키기 위한 캠회전자 구동장치가 제공되어 있다. 요동경사판의 경사면의 경사각이 바뀌어 피스톤의 행정길이를 변화시키며, 이러한 피스톤의 행정길이가 압축기의 배기량을 변화시킨다. 요동경사판의 경사각의 변화는, 내부에 구동장치가 설치되어 있는 크랭크실과 흡입실 사이의 압력차를 변화시킴으로써 이루어진다.
상기 미합중국 특허에 개시된 압축기에서는, 경사면의 경사각이 크랭크실내의 압력에 의해서 제어된다. 이와같은 제어는 대체로 다음과 같이 이루어진다. 크랭크실은 구멍 및 개구부를 통해서 흡입실과 소통하며, 크랭크실의 구멍의 폐쇄는 밸브 장치에 의해서 조절된다. 대체로, 밸브장치에는 벨로우즈부재 및 니이들밸브가 포함되어 있으며, 이러한 밸브장치가 흡입실안에 설치되므로, 벨로우즈부재가 흡입실내의 압력변화에 따라서 작동된다. 흡입실내의 압력은 밸브장치에 의해서 소정의 값과 비교되어진다. 그런데, 이 소정의 값이 임의의 조건하에서의 임계값 보다 작을때, 냉각회로내에 있는 증발기에 서리가 형성될 가능성이 있다. 그러므로, 그러한 소정의 값은 일반적으로 증발기에 서리가 형성되지 못하도록 임계값보다 높게 정해진다.
그런데, 압축기가 최대용량으로 작동될 때에는 상기한 임계값 이상의 흡입 압력이 흡입실내의 압력보다 커지게 되므로, 압축기의 냉각 특성이 가변식 배기량장치가 없는 동일한 압축기의 성능보다도 떨어진다. 이는 제1도에 명백히 도시되어 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 증발기를 떠나는 공기의 온도는, 압축기가 최대용량으로 작동할 때의 증발기를 떠나는 공기의 온도까지 강하될 수는 없다. 증발기를 떠난 공기는, 승객이 앉아 이쓴 차내의 공기를 냉각시키도록 덕트부재를 통해 차내로 이동된다. 설명의 편리성을 위해서 이후부터 증발기를 떠난 공기를 배출공기라 한다. 제1도에서, T2는 임계값에 해당하는 배출공기의 온도이며, 예를들어 4℃이다. T1은 압축기가 최대용량으로 작동할 때의 배출공기의 온도이며, 예를들어 2℃이다. 따라서, 상기 미합중국 특허의 압축기를 포함하는 자동차용 공기 조화기에서는 압축기의 냉각특성이 가변식 배기량장치가 없는 동일한 압축기의 냉각특성보다 떨어지기 때문에, 자동차 윈도우 시일의 안쪽 표면에서 수증기가 필요에 따라서 빨리 제거되지 않은 단점을 가진다.
상기 미합중국 특허에는 요동경사판식 압축기에 사용되는 배기량 조절장치가 개시되어 있다. 이러한 유형의 압축기에서는 대체로, 요동경사판이 구동축에 대해서 경사각을 가지도록 배치되어 있으며, 이 요동경사판은 회전운동하지 않은 미동운동(nutate)하면서 피스톤을 구동원과 연결시킨다. 크랭크실과 흡입실 사이의 선택적인 유체소통을 이용하는 이와같은 방식의 배기량 조절장치는, 구동장치에 제공되어 있는 경사판 또는 경사면을 이용하는 어떠한 유형의 압축기에서도 사용될 수 있다. 예를 들어서, 미합중국 특허 제4,664,604호에는 회전경사판식 (swash plate type) 압축기 내에 이러한 배기량 조절장치가 설치되어 있는 시스템이 개시되어 있다. 요동경사판과 마찬가지로, 회전경사판(swash plate)도 구동축에 대해서 경사각을 가지도록 배치되어서 피스톤을 구동원과 연결시킨다. 그러나, 요동경사판이 단지 미동운동만을 하는 반면에, 회전경사판은 요동운동 및 회전운동을 모두 수행한다. 본 명세서에서, 경사판식 압축기라는 말은 요동경사판 및 회전경사판식 압축기를 모두 포함하는 의미로 씌여지며, 구동기구내에 제공되어 있는 경사판 또는 경사면을 사용하는 방식의 압축기를 지칭하는 것으로 정의한다.
보다 개선된 배기량 조절장치로서 미합중국 특허 제4,778,348호에는, 차내의 냉각특성 및 온도제어를 개선시키기 위해 압력작동식 벨로우즈 밸브(제1벨브 제어기구)와 함께 단일제어식 압축기용 솔레노이드 밸브,(제2 밸브제어기구)를 사용한 시스템이 개시되었다.
이와같은 압축기를 구비한 공기조화 시스템에서는, 차내를 냉각시키기 위해서 소위 냉각단계(cool down)를 개시하려면, 제일 먼저 제2밸브제어기구(솔레노이드 밸브)가 크랭크실을 흡입실과 연결시켜야 하는데, 이는 공기조화 시스템에 가해지는 열부하가 소정의 값 이상으로 과도하게 높아지기 때문이다. 이러한 열부하가 소정의 값 이하로 떨어지면 제2밸브제어기구가 제2밸브를 폐쇄시키는데, 공기조화 시스템이 꺼지고 소정의 시간이 경과한 후에 다시 냉각단계가 개시되었을 때에도 열부하가 이러한 소정의 값 이상일 경우에만(통상적으로 소정의 값 이상이 된다) 제2밸브제어기구가 다시 밸브를 개방시키도록 구성되어 있다. 제2밸브제어기구가 제2밸브를 폐쇄시킨 후에는, 제1밸브제어기구만이 압축기의 용량을 제어하게 된다. 즉, 초기의 냉각단계이후에는 압축기가 앞에서 설명한 미합중국 특허 제3,861,829호에 개시된 압축기와 유사하게 작동된다.
따라서, 미합중국 특허 제4,778,348호에 개시된 압축기에서도 미합중국 특허 제3,861,829호와 관련하여 앞에서 설명한 바와같은 문제점은 여전히 남아 있다고 하겠다.
더욱이, 일반적으로 자동차용 공기조화기의 스위치를 켜면, 이에 따라서 소위 공회전 장치가 켜진다. 공회전 장치는, 압축기가 엔진의 공회전 단계에서 구동될 때 엔진의 회전수 감소를 보상시키기 위해서, 엔진의 회전수를 증가시키도록 사용된다. 이러한 경우에, 자동차의 외부 공기온도는 낮고 공기조화기의 증발기에서의 열부하가 작기 때문에, 압축기는 제어된 배기량으로 작동된다. 이는 엔진으로부터 압축기로 전달되는 구동력을 감소시킨다. 그러므로, 엔진의 공회전시에는 공회전장치의 작동으로 인한 불필요한 엔진의 공회전시에는 공회전장치의 작동으로 인한 불필요한 엔진의 회전수 증가가 발생되어서, 불필요한 엔진의 연료소모를 가져온다.
따라서, 본 발명의 목적은 가변식 배기량장치가 제공되어 있는 압축기를 가지는 자동차용 공기좋화기에서 이러한 공기조화기의 서리제거능력(demisting capability)의 저하를 방지할 수 있는 공기조화기의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 엔진의 공회전 단계에서 공기조화기의 작동중에 자동차 엔진의 불필요한 연료소비를 제거시킬 수 있는 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 응축기와, 팽창기와, 증발기와, 그리고 압축기로 이루어진 냉각회로를 포함하는 자동차용 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 압축기는 가변식 배기량의 제1밸브 제어장치와, 이러한 가변식 배기량의 제1밸브제어장치의 작동을 상쇄시키는 제2밸브제어장치로 구성된 상쇄수단과, 증발기의 열적상태를 검출하여 제어신호를 발생시키는 검출수단과, 검출수단으로부터 제공되는 제어신호에 응답하여 상기 압축기의 작동을 제어하는 제1제어수단과, 그리고 상기 검출수단으로부터 제공되는 제어신호에 응답하여 상기 상쇄수단의 작동을 제어하는 제2제어수단으로 구성되어 있다. 제2제어수단의 작동과 상쇄수단 중에서 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 선택수단이 제공된다. 선택수단이 상쇄수단의 작동을 선택하면, 상쇄수단은 증발기의 열적상태를 나타내는 제어신호와는 관계없이 작동한다.
더욱이, 압축기는 자동차의 내연기관에 의해서 구동된다. 내연기관의 회전수가 소정치 보다 낮은 경우에, 그리고 자동차의 외부 온도가 소정치 이하인 경우에, 상쇄수단이 증발기의 열적상태를 나타내는 제어신호와는 관계없는 작동한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도를 참조하면, 본 발명의 각각의 실시예에 따른 제어장치와 관련된 요동경사판식 압축기가 도시되어 있다. 압축기(10)는 밀폐된 원통형 하우징 어셈블리(11)를 포함하고 있으며, 하우징 어셈블리(11)는 실린더 블럭(12)과, 이러한 실린더 블럭(12)내의 크랭크실(13)과, 전단판(14), 그리고 후단판(15)으로 구성되어 있다.
제2도에 도시한 바와같이, 전단판(14)은 다수의 볼트(도시안됨)에 의해서 크랭크실(13)의 좌측단부에 장착되어 있다. 후단판(15) 및 밸브판(150)은 다수의 볼트(도시안됨)에 의해서 실린더 블럭(12)에 장착되어 있다. 구동축(16)을 수용하기 위한 개구부(131)가 저난판(14)에 형성되어 있으며, 구동축(16)은 개구부(131)내에 설치된 베어링(132)을 통해서 전단판(14)에 의해 회전가능하게 지지된다. 또한, 구동축(16)의 안쪽 단부를 중앙보어(121)내에 설치된 베어링(122)을 통해서 실린더 블럭(12)에 의해 회전가능하게 지지된다. 중앙보어(121)는 실린더 블럭(12)의 중앙부에 캐비티를 제공한다. 전단판(14)의 안쪽 단부면과 이에 인접한 캠 회전자(20)의 축선상 단부면과의 사이에는 스러스트 니들 베어링(thrust needle beaaring, 133)이 배치되어 있다. 전단판(14)에는 그의 전단면으로부터 돌출한 환형 슬리이브 부분(141)이 형성되어 있으며, 이러한 환형 슬리이브 부분(141)은 구동축(16)을 둘러 싸서, 축 시일(17)의 캐비티를 형성한다. 축 시일(17)은 환형 슬리이브 부분(141)의 내면과 구동축(16)의 외면사이에 배치되어 있다.
전자기식 클러치(90)가 환형 슬리이브 부분(141)에 배치되고 구동축(16)의 바깥쪽 단부에 연결되어서, 자동차 엔진으로 부터의 회전운동을 압축기(10)의 구동축(16)에 간헐적으로 전달한다. 바람직하게, 전자기식 클러치(90)는 보올 베어링(92)을 통해서 환형 슬리이브 부분(141)상에 회전가능하게 지지된 회전자(91)와, 전단판(14)에 고정된 전자기 코일(93)과, 그리고 보호판(94)으로 구성되어 있다.
캠 회전자(20)가 핀 부재(18)에 의해서 구동축(16)상에 고정되는데, 이 핀부재(18)는 캠 회전자(20)와 구동축(16)을 관통한다. 캠 회전자(20)에는, 핀(22)을 구비한 아암(21)이 설치되어 있다. 경사판(30)의 중앙에는 개구부(33)가 형성되어 있다. 구동축(16)상에 미끄럼이동가능하게 설치된 구형 부싱(19)이 개구부(33)의 내면과 함께 미끄럼운동하는데, 개구부(33)는 오목한 구형으로 형성되어 있다. 경사판(30)은 슬롯(30)이 형성된 아암(31)을 포함하는데, 이 슬롯을 통해 핀(22)이 삽입된다. 캠 회전자(20) 및 경사판(30)은, 핀(22)과 슬롯(32)을 포함하는 힌지연결부(40)에 의해서 연결되어 있다. 핀(22)은 슬롯(32)내에서 미끄럼운동하면서, 구동축(16)의 종축에 대해서 경사판(30)의 각도를 변화시킨다.
요동판(50)이 베어링(31′, 32′)에 의해서 경사판(30)에 회전가능하게 설치되어 있다. 요동판(50)의 회전은 돌기모양의 슬라이더(60)에 의해서 방지되는데, 이 슬라이더(60)는 요동판(50)의 바깥쪽 둘레의 단부에 부착되어 있으며, 전단판(14)과 실린더 블럭(12) 사이로 미끄럼 레일(61)상에서 미끄럼이동가능하게 설치되어 있다. 슬라이더(60)가 미끄럼 레일(61) 상에서 미끄럼운동할 수 있도록, 요동판(50)은 캠 회전자(20)가 회전할 때에도 회전하지 않고 요동한다.
실린더 블럭(12)에는, 각각의 피스톤(71)이 내부에서 미끄럼운동하도록 배열되어 있는 다수의 실린더(70)가 제공되어 있다. 모든 피스톤(71)은 상응하는 각각의 커넥팅 로드(72)에 의해서 요동판(50)에 연결되어 있다. 커넥팅 로드(72)의 일단부에 있는 보올(73)은 피스톤(71)의 소켓(75)안으로 수용되어 있다. 커넥팅 로드(72)의 타단부에 있는 다른 보올(74)는 요동판(50)의 소켓(51)내에 수용되어 있다. 그러한 보올 및 소켓의 연결이 도면에는 하나만 도시되어 있지만, 실제로는 요동판(50)의 주위 둘레로 배열된 다수의 소켓들이 존재하여서 다수의 커넥팅 로드(72)의 보올들을 각각 수용하며, 소켓을 구비하는 각각의 피스톤(71)이 형성되어서 커넥팅 로드(72)의 다른쪽 보올을 수용하게 됨을 알 수 있다.
후단판(15)은 흡입실(151) 및 배출실(152)을 형성하도록 구성되어 있다. 후단판(15)과 함께 다수의 볼트에 의해서 실린더 블럭(12)의 단부에 체결된 밸브판(15)에는, 흡입실(151)과 각각의 실린더(70) 사이에 연결된 다수의 밸브 흡입구멍(151a), 및 배출실(152)과 각각의 실린더(70) 사이에 연결된 다수의 밸브 배출구멍(152a)이 제공되어 있다. 흡입구멍(151a) 및 배출구멍(152a)용으로 적절한 리드밸브(reed valve)가 미합중국 특허 제4,001,029호에 개시되어 있다. 실린더 블럭(12), 밸브판(150), 및 후단판(15)의 마주하는 면들을 밀봉시키기 위해서, 실린더 블럭(12)과 밸브판(150)의 내면 사이에, 그리고 밸브판(150)의 내면과 후단판(15) 사이에는 가스킷(15a 및 15b)이 각각 설치되어 있다. 후단판(15)에는 흡입구멍(151b) 및 배출구멍(152b)이 형성되어 외부의 유체회로와 연결된다.
가변식 배기량장치는 제1밸브제어장치(81) 및 제2밸브제어장치(82)로 구성된다. 이 가변식 배기량장치는 구동축(16)에 대하여 경사판(30)을 변위시킨다.
제1밸브제어장치(81)는 실린더 블럭(12) 안에 형성된 챔버(812) 안에 설치되어 있는 벨로우즈 밸브(811)를 포함하고 있다. 챔버(812)는 실린더 블럭(12) 안에 형성된 구멍 혹은 통로(813)를 통해서 크랭크실(13)과 연결되어 있으며, 밸브판(150)에 형성된 구멍 혹은 통로(814)를 통해서 흡입실(151)과도 연결되어 있다. 구멍(813), 챔버(812) 및 구멍(814)은 크랭크실(13)과 흡입실(151)간의 유체소통을 제공한다. 벨로우즈 밸브(811)는 일단부가 챔버(812)의 안쪽 단부면에 부착되어 있는 벨로우즈 부재(811a), 및 구멍(814)를 향하도록 벨로우즈 부재(811a)의 겹단부에 부착되어 있는 니들밸브 부재(811b)로 구성되어 있다. 벨로우즈 부재(811a)는 크랭크실의 압력을 대체로 일정하게 유지시키도록 크랭크실(13)의 압력에 따라서 축선상으로 팽창 또는 수축하며, 이에 따라서 니들밸브 부재(811b)가 구멍(814)을 폐쇄시키거나 또는 개방시킨다. 따라서 제1밸브제어장치(81)는 크랭크실(13)과 흡입실(151) 사이의 유체소통을 제어하여, 크랭크실의 압력 변화에 응답하여 크랭크실(13)의 압력이 대체로 일정하게 유지시킨다. 크랭크실(13)의 압력이 일정하게 유지되면, 흡입실(151)의 압력도 대체로 일정하게 유지된다.
제2밸브제어장치(82)는 제1밸브 제어장치(81)의 작동을 상쇄시키는 상쇄수단으로서 역할을 한다. 제2밸브제어장치(82)는 후단판(15)에 형성된 캐비티(154) 안에 배치되어 있는 솔레노이드 밸브(821)를 포함하고 있다. 솔레노이드 밸브(821)는 제어챔버(822)를 형성하는 케이싱(821a)를 포함한다, 제어챔버(822)에는 니들밸브 부재(821c)를 둘러싸는 솔레노이드 코일(821b)이 제공되어 있다. 케이싱(821a)에는 구멍(821d, 821e)이 형성되어 있다. 구멍(821d)은 케이싱(821a)의 윗쪽에 형성되어 있으며, 후에 설명하는 구멍(823)을 향하고 있다. 구멍(821e)은 케이싱(821a) 의 아랫쪽 측벽 부분에 형성되어 있으며, 격막벽(153)에 형성된 구멍(824)과 마주하고 있다. 니들 밸브 부재(821c)는 스프링(821f)의 복원력에 의해서 구멍(821d)쪽으로 밀린다. 와이어(821g)가 후에 설명되는 바와 같이 압축기의 바깥쪽에서 발생된 신호를 솔레노이드 코일(821d)에 전달한다. 구멍(823)이 밸브판(150)안에 형성되어서, 구멍(821d)과 실린더 블럭(12) 내에 형성된 도관(825)을 서로 연결해 준다. 그러므로, 크랭크실(13)은 도관(825), 구멍(823) 및 구멍(821d)을 통해서 제어챔버(822)와 유체소통을 한다. 제어챔버(822)는 구멍(821e)과 구멍(824)을 통해서 흡입실(151)과 유체소통을 한다. 외부로 부터의 신호가 솔레노이드 코일(821b)에 전달되지 않을 때는, 니들밸브 부재(821c)가 스프링(821f)의 복원력에 의해서 구멍(821d)을 닫아주어서, 크랭크실(13)과 흡입실(151)간의 유체소통이 차단된다. 외부의 신호가 솔레노이드 코일(821d)에 전달될 때는, 니들밸브 부재(821c)가 스프링(821f)의 복원력에 반하여 제2도의 우측으로 이동하여서, 크랭크실(13)이 도관(825), 구멍(823), 구멍(821d), 제어챔버(822), 구멍(821e), 구멍(824)을 통해서 흡입실(151)과 유체소통을 한다. 크랭크실(13)과 흡입실(151) 사이의 유체소통이 제2밸브제어장치(82)에 의해서 도관(825)을 통하여 이루어지면, 제1밸브제어장치(81)의 작동은 정지된다. 그러므로, 크랭크실(13)의 압력은 가소되어 흡입실(151)의 압력으로 유지된다. 그러므로, 구동축(16)의 축선에 대해 경사판(30)과 요동판(50)의 최대 경사각이 유지되며, 그리하여 압축기(10)가 최대배기량으로 유지된다.
더욱이, 솔레노이드 밸브(821)의 구조는 니들밸브 부재(821c)의 닫힘이 스프링(821f)에 의해서 방해되는 식으로 바뀌어질 수도 있다. 따라서, 외부의 신호가 솔레노이드 밸브를 적절히 작동시키도록 변환되어야 한다.
제3도를 참조하면, 배출공기의 온도를 제어하는 제어장치(200)가 도시되어 있다. 제어장치(200)은 써미스터(210) 및 디미스트(demist) 스위치(220)를 포함하고 있다. 써미스터(210)는 증발기 혹은 증발기로부터 자동차 실내로 공기가 흐르게 하는 덕트(도시안됨)에 설치되어, 배출공기의 온도를 감지한다. 이후의 설명은, 써미스터(210)가 증발기내에서 냉각되는 공기의 배출부에 설치되어 있는 경우에 대한 것이다. 디미스트 스위치(220)를 손으로 돌려서 솔레노이드 밸브(821)의 솔레노이드 코일(821b)을 작동시킨다. 디미스트 스위치(220)의 작동 및 써미스터(210)에 의해서 감지된 배출공기의 온도에 응답하여서, 제어장치(200)가 전자기식 클러치(90)의 전자기 코일(93)로 신호를 보내어 전자기 코일(93)의 작동을 제어한다. 또한 디미스트 스위치(220)의 작동 및 써미스터(210)에 의해서 감지된 배출공기의 온도에 응답하여서, 제어장치(200)는 솔레노이드 코일(821d)에 신호를 보내어 솔레노이드 코일(821b)의 작동을 제어한다.
제4도를 참조하면, 제어장치(200)의 제1실시예의 전기회로가 도시되어 있다. 제1실시예의 전기회로는 제1작동증폭기와 같은 전압비교기(201)를 포함한다. 온도센서와 같은 써미스터(210) 및 저항기(R1)가 전압분리기(230)을 형성하며, 분리된 전압(VT)이 비교기(201)의 반전 입력 터미널(-)에 인가된다.
전압분리기(230)의 분리된 전압(VT)은 배출공기의 온도변화에 따라 변하며, 그리하여 배출공기의 온도를 나타내는 신호가 된다. 감지된 온도를 나타내는 온도전압(VT)이 비교기(201)에서 저항기(R2와 R3)에 의해서 형성된 전압 분리기(240)부터 발생된 기준전압(VR1)과 비교된다. 이러한 기준전압(VR1)은, 배출공기가 소정온도(T1)일때에 감지된 온도를 나타내는 온도전압(VT)와 동일하게 예를들면 2℃로 동일하게 지정되며, 비교기(201)의 비반전 입력 터미널(+)에 인가된다.
배출공기의 온도가 소정온도(T1)보다 높은 경우, 기준전압(VR1)이 온도전압(VT)보다 높기 때문에 비교기(201)의 출력은 높은 전압으로 유지된다. 반면에, 배출공기의 온도가 소정온도(T1) 이하로 낮은 경우, 기준전압(VR1)이 온도전압( VT)보다 낮기 때문에 비교기(201)의 출력이 낮은 전압으로 유지된다.
전압 비교기(201)가 입출력 응답이 히스테리시스 효과를 가지도록 피이드 백 저항기(R7)를 구비한다. 즉, 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)보다 낮은 레벨에서 증가하는 경우에는, 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)과 동일해질 때, 비교기의 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 그러나, 온도전압(VT)이 기준전압(VR1) 보다 높은 레벨로부터 감소하는 경우에는, 온도전압(VT)가 기준전압(VR1)과 동일할 때가 아닌 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)보다 어느 정도로 더 낮아질 때, 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 그 결과, 온도에 대한 비교기(201)의 출력응답은 제5(a)도에 도시된 바와같은 히스테리시스 효과를 가진다. 저항기(R7)의 저항에 의해서 온도차(△T1)의 증가분이 결정된다. 예를들면, 온도(T2)는, 온도(T1)보다 높은 4℃로 결정된다.
제2 작동증폭기와 같은 제2전압비교기(202)가 온도전압(VT)을 제2기준전압(VR2)과 비교하는데, 이 제2기준전압(VR2)은 저항기(R4, R5)로 구성된 제2전압 분리기(250)에 의해서 발생된다. 기준전압(VR2)은 온도전압(VT)과 동일하게 나타나는데, 온도전압(VT)은 배출공기가 소정온도일 때에, 예를들면 3℃로 감지된다. 온도(T3)는 온도(T1)보다 높게 결정된다.
배출공기의 온도가 소정의 온도(T3)보다 높을 때, 비교기(202)의 출력이 높아진다는 것을 쉽게 알 수 있다. 반면에, 배출공기의 온도가 소정의 온도(T3)보다 낮을 때 비교기의 출력은 낮아진다.
비교기(202)는 히스테리시스 효과를 제공하도록 피이드 백 저항기(R6)를 가진다. 따라서, 비교기(202)의 출력은 낮은 레벨로부터 상승된 높은 레벨의 온도(T4), 예를들면 온도(T3)뿐만 아니라 온도(T2)보다 높은 6℃로 바뀐다. 온도에 대한 비교기(202)의 출력응답은 제5(b)도로 도시된 바와같다.
트랜지스터(203)가 스위치 회로를 형성한다. 저항기(R8, R9, 및 R10)는 바이어스 저항기이다. 릴레이(205)가 트랜지스터(203)의 집합회로내에 연결되며, 그 작동접점(205a)은 전자기식 클러치(90)의 전자기 코일(93)과 직렬로 연결된다. 트랜지스터(203)의 기선은 저항기(R9와 R10)사이의 접점(B)에 연결되어 있다. 트랜지스터(203)가 작동되면 릴레이(205)가 작동상태로 되어서 전자기 코일(93)에 전압이 인가된다.
비교기(201)의 출력은 다이오드(D1)를 통해서 저항기 (R8과 R9)사이의 접점(A)에 연결된다. 그러므로, 비교기(201)의 출력이 낮아지면, 접점(A)의 레벨도 낮아져서 트랜지스터(203)가 스위치 오프된다. 그리하여, 릴레이(205)의 전압이 인가되지 않으며, 접점(205a)이 개방되어 전자기 코일(93)에 전압이 인가되지 않는다.
트랜지스터(204)도 스위치 회로를 형성한다. 저항기(R12, R13. 및 R14)는 바이어스 저항기이다. 릴레이(206)가 트랜지스터(204)의 집합회로내에 연결되어 있으며, 그 작동접점(206a)은 솔레노이드 밸브(812a)의 솔레노이드 코일(812b)과 직렬로 연결된다. 트랜지스터(204)의 기선은 저항기(R13과 R14)사이의 접점(D)에 연결되어 있다. 트랜지스터(204)가 작동되면, 릴레이(206)가 작동상태로 되어서 솔레노이드 밸브(821a)의 솔레노이드 코일(821b)에 전압이 인가된다.
비교기(202)의 출력은 다이오드(D2)를 통해서 저항기(R12와 R13) 사이의 접점(C)에 연결된다. 그러므로, 비교기(202)의 출력이 낮아지면, 접점(C)의 레벨도 낮아져서 트랜지스터(204)가 스위치 오프된다. 그리하여, 릴레이(206)에 전압이 가해지지 않으며, 접점(206a)이 개방되어서 솔레노이드 코일(821b)에 전압이 가해지지 않는다.
디미스트 스위치(220)의 한 접점은 저항기(R11)를 통해서 전원공급기의 포지티브 터미널(+)에 연결되어 있다. 디미스트 스위치(220)의 다른 접점은 접점(D)에 연결된다. 디미스트 스위치(220)가 꺼지면, 비교기(202)의 출력에 응답하여 솔레노이드 코일(821b)에 간헐적으로 전압이 인가된다. 반면, 디미스트 스위치(220)가 켜지면, 솔레노이드 코일(821b)에는 비교기(202)의 상태에 관계없이 전압이 인가된다.
제6도는 제어장치(200)의 제1실시예의 작동을 나타내는 플로우챠아트이다. 제2도 내지 제5도에 부가하여 제6도를 참조하면, 자동차용 공기조화기에 사용되는 압축기(10)는 다음과 같이 작동된다. 자동차용 공기조화기의 스위치가 단계(101)에서 켜지면, 단계(102)에서 디미스트 스위치(220)가 켜져 있는지 아닌지의 여부를 판단한다. 단계(102)에서는, 서리로 인해서 자동차의 윈도우를 통한 시계가 잘 보이지 않을 때 디미스트 스위치(220)가 켜진다. 반면에, 시계가 양호하면 디미스트 스위치(220)는 켜지지 않는다. 디미스트 스위치(220)가 켜지지 않으면, 배출공기의 온도를 나타내는 감지된 온도를 나타내는 전압(VT)이 단계(103)에서 비교기(202)에 의해 기준전압(VR2)과 비교된다.
단계(103)에서는 제2비교기의 출력이 판단된다. 온도전압(VT)이 기준전압(VR2)보다 낮은 레벨에서 증가하는 경우에는 온도전압(VT)이 기준전압(VR2)과 동일해질때, 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 즉, 공기의 온도가 온도(T4)보다 높은 값에서 저하되는 경우에는, 온도가 제5도에 도시된 바와 같이 온도(T3)와 동일하게 될 때 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 그러므로, 릴레이(206)에는 전압이 가해지지 않으며, 접점(206a)이 개방되어서 솔레노이드 코일(821b)에는 단계(104)에 도시된 바와 같이 전압이 가해지지 않게 된다. 따라서, 스프링(821f)의 복원력에 의해서 니들밸브 부재(821c)가 구멍(821d)을 폐쇄시키고 크랭크실(13)과 흡입실(151) 사이의 유체소통이 차단된다. 그리하여, 압축기(10)의 배기량은 상기한 바와같이 크랭크실 내의 압력변화에 응답하여 제1밸브제어장치(81)에 의해서만 제어된다. 반면에, 온도전압(VT)이 기준전압(VR2)보다 높은 레벨로부터 감소되는 경우에는, 온도전압(VT)이 기준전압(VR2)과 동일하게 될 때가 아닌, 분리전압이 어느 정도 더 낮아졌을 때 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 즉, 온도가 온도(T3)보다 낮은 값으로 부터 상승하는 경우에는, 온도가 제5(b)도에 도시된 바와같이 온도(T4)와 동일해질 때, 비교기의 출력이 낮은 레벨로부터 높은 레벨로 바뀐다. 그리하여, 릴레이(206)에 전압이 가해지고, 접점(206a)이 닫혀져서 단계(105)로 도시된 바와같이 솔레노이드 코일(821b)에 전압이 가해진다. 따라서, 니들밸브 부재(821c)가 제2도에 우측으로 스프링(821f)의 복원력에 반하여 이동되어서 구멍(821d)을 개방시킨다. 이에 의해서, 압축기는 상기한 바와같은 최대배기량으로 유지된다.
한편, 디미스트 스위치(220)가 켜지면, 단계(105)로 도시된 바와같이 배출공기의 온도에 관계없이 솔레노이드 코일(821b)에 전압이 가해진다.
각각의 단계(104 및 105)는 배출공기의 온도를 나타내는 온도전압(VT)이 비교기(201)에서 기준전압(VR1)과 비교되는 단계(106)로 진행한다. 단계(106)에서는 제1비교기의 출력이 판단된다. 온도전압(VT)이 기준전압(VR1) 보다 낮은 레벨로 부터 증가하는 경우에는, 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)과 동일하게 될 때 비교기(201)의 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 즉, 온도가 온도(T2)보다 높은 레벨로 부터 저하되는 경우에는, 온도가 제5도의 (a)로 도시된 바와같이 온도(T1)와 동일해질때 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 그러므로, 릴레이(205)에는 전압이 가해지지 않으며, 접점(205a)이 개방되어서 전자기 코일(93)에는 단계(107)로 도시된 바와같이 전압이 인가되지 않는다. 따라서, 자동차 엔진으로부터 압축기(10)의 출력부로의 회전운동의 전달이 중지되어서, 압축기(10)의 작동이 중단된다. 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)보다 높은 온도로 부터 감소하는 도중에는, 온도전압(VT)이 기준전압(VR1)과 동일하게 될 때가 아닌 분리전압이 어느 정도 더 낮아질 때, 비교기의 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 즉, 온도가 온도(T1)보다 낮은 레벨로 부터 상승하는 경우에는, 온도가 제5도(b)에 도시된 바와같이 온도(T2)와 동일해 질때 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 그러므로, 릴레이(205)에 전압이 가해져서 접점(205a)이 닫혀지고, 전자기 코일(93)에는 단계(108)로 도시된 바와같이 전압이 가해진다. 따라서, 자동차 엔진의 회전운동이 압축기(10)의 구동축(16)에 전달되어서 압축기(10)가 작동한다. 각각의 단계(107과 108)는 다시 단계(102)로 돌아간다.
제1실시예에 따른 제어장치(200)는 제7도에 도시된 바와같이 배출공기의 온도를 제어한다. 제7도를 참조하면, 배출공기의 온도가 온도(T4)보다 높고 자동차 윈도우를 통한 시계가 양호할 때, 디미스트 스위치(220)가 켜지지 않고서도 자동차용 공기조화기의 스위치가 켜지는 경우에, 배출공기의 온도변화가 기간(a)으로 도시되어 있다. 기간(a)에서는 압축기(10)가 계속 최대 배기량으로 작동한다. 배출공기의 온도가 온도(T3)로 강하될 때 기간(a)가 종료된다. 기간(a)후에, 배출공기의 온도변화가 기간(b)에 도시되어 있다. 기간(b)에서는 배출공기의 온도를 예를들어 온도(T2)이상으로 유지시키기 위해서, 제1밸브제어장치(81)만의 작동에 의해 제어된 배기량으로 압축기(10)가 작동하기 시작한다. 이 기간에서 자동차 윈도우를 통한 시계가 좋지 않을 때 디미스트 스위치(220)가 켜지며, 기간(b)이 즉시 종료된다. 기간(b) 다음으로, 배출공기의 온도변화가 기간(c)으로 도시되어 있다. 기간(c)에서는, 비교기(10)가 다시 최대배기량으로 작동하지만, 이는 전자기식 클러치(90)의 간헐적 작동에 의해서 간헐적으로 작동한다. 이에 따라서, 자동차 윈도우 시일을 통한 시계를 양호하게 회복하기 위해서, 배출공기의 온도가 주기적으로 온도(T2)에서 온도(T1)로 제어된다. 자동차의 윈도우 시일의 시계가 양호하게 회복되면, 디미스트 스위치(220)가 꺼지고 기간(c)이 즉시 종료된다. 기간(c)후에는, 배출공기의 온도변화가 기간(d)으로 도시되어 있다. 기간(d)에서는, 압축기(10)가 기간(b)에서와 마찬가지로 동일한 배기량으로 작동한다.
이후에 설명되는 제2 및 제3실시예의 제어장치(220)에서는, 대체로 제2도 내지 제7도에 도시된 도면에서와 동일한 부분을 동일한 부호로 표시하며, 그에 대한 설명은 하지 않겠다.
제8도는 제2실시예에 따른 제어장치(220)를 나타내는 회로도이다. 제8도에 도시된 바와같이, 제어장치(200)의 제2실시예의 회로는, 제1실시예의 제어장치(200)에서의 회로에 타이머회로(260)를 추가하여 디미스트 스위치(220)가 접점(221a와 221b)를 가지는 디미스트 스위치(221)로 변형되었으며, 타이머 회로(260)에는 제3작동증폭기로서 비교기(301)가 포함되어 있다. 비교기(301)는 저항기(R15와 R16)에 의해 결정된 접점(E)에서의 기준전(VR3)을 캐패시터(C1)의 부하 방출상태에 의해서 결정된 접점(F)에서의 전압과 비교한다. 비교기(301)는 입출력 응답이 히스테리시스 효과를 가지도록 피이드백 저항기(R17)를 구비한다. 즉, 기준전압(VR3)보다 낮은 레벨로 부터 캐패시터(C1)를 충전시키는 경우에는, 접점(F)에서의 전압이 기준전압(VR3)과 동일해질 때 출력은 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 그러나, 기준전압(VR3)보다 높은 레벨로 부터 캐패시터(C1)를 방전시키는 동중에는, 접점(F)에서의 전압이 기준전압(VR3)보다 더 낮아지지 않고 동일해질 때 비교기(301)의 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 그 결과, 접점(F)에서의 전압에 대한 비교기(301)의 출력응답은 히스테리시스 효과를 갖는다. 상기한 어느 정도의 전압은 저항기(R17)의 저항에 따라서 결정된다.
디미스트 스위치(221)가 닫혀지면, 캐패시터(C1)의 충전량이 저항기(R18과 R19)에 의해서 결정된다. 접점(F)에서의 전압이 저항기(R18과 R19)에 의해서 기준 전압(VR3)보다 낮게 결정된다. 따라서, 비교기(301)의 출력은 제9도(a)에서 도시된 바와같이 높은 레벨로 유지된다. 디미스트 스위치(221)의 접점(221b)이 닫혀지면, 이어서 접점(221a)이 개방된다. 그러므로, 솔레노이드 코일(821b)에는 비교기(202)의 출력에 응답하여서 간헐적으로 전압이 인가된다.
반면에, 디미스트 스위치(221)의 접점(221a)이 닫혀지면, 솔레노이드 코일(821b)은 전압이 가해진 상태로 유지되며, 이어서 디미스트 스위치(221)의 접점(221b)이 개방된다. 그러므로, 캐패시터(C1)는 비교기(301)의 출력전압에 따라서 충전되기 시작한다. 캐패시터(C1)의 충전상태에서, 접점(F)의 전압이 기준전압(VR3)로 상승할 때 비교기(301)의 출력이 높은 레벨에서 낮은 레벨로 바뀐다. 이에 의해서, 솔레노이드 코일(821b)에는 전압이 인가되지 않는다. 동시에, 캐패시터(C1)가 방전하기 시작한다. 캐패시터(C1)의 방전중에, 접점(F)에서의 전압이 기준전압(VR3)보다 어느 정도 더 낮은 전압으로 저하할 때 비교기(301)의 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 이에 의해서, 솔레노이드 코일(821b)에 다시 전압에 인가된다. 동시에, 캐패시터(C1)는 비교(301)의 출력전압에 의해서 다시 충전되기 시작한다.
높은 레벨에서 낮은 레벨로, 그리고 낮은 레벨에서 높은 레베로의 비교기(301)의 출력의 변화는, 디미스트 스위치(221)의 접점(221a)이 개방 될때까지 제9도(b)에 도시된 바와같이 교대로 반복된다.
제10도는 제어장치(200)의 제2실시예의 플로우챠아트이다. 제10도에 도시된 바와같이, 단계(102)의 예스(yes) 신호 다음에 단계(401)를 가함으로써, 제6도에 도시된 제1실시예의 플로우챠아트가 제2실시예의 플로우챠아트로 바뀌어질 수 있다.
제2실시예에 따른 제어장치(200)는, 제11도에 도시된 바와같이 배출공기의 온도를 제어한다. 제11도를 참조하면, 배출공기의 온도가 온도(T4)보다 높고 자동차 윈도우를 통한 시계가 양호한 경우에, 디미스트 스위치(221)의 접점(221a)을 닫지 않고서 자동차용 공기 조화기의 스위치를 켜면, 배출공기의 온도변화는 기간(a)에 도시된 바와같다. 기간(a)에서는, 압축기(10)가 최대배기량으로 연속하여 작동한다. 배출공기의 온도가 온도(T3)가 되면 기간(a)가 종료된다. 기간(a의 다음으로, 배출공기의 온도변화가 기간(b)에 도시되어 있다. 기간(b)에서는 압축기(10)가 제1밸브 제어장치(81)만의 작동에 의해서 제어된 배기량으로 작동하기 시작하여서, 배출공기의 온도는 예를 들어서 온도(T2)보다 조금 높은 상태로 유지된다. 이 기간(b)에서는, 자동차의 윈도우를 통한 시계가 불량할 때 디미스트 스위치(221)의 접점(221a)이 닫혀지고, 동시에 기간(b)가 종료된다. 기간(b) 다음으로, 배출공기의 온도변화가 기간(c)에 도시되어 있다. 기간(c)에서는 비교기(10)가 다시 최대배기량으로 작동하지만 전자기식 클러치(90)의 간헐적 작동에 의해서 간헐적으로만 작동하다. 이에 따라서, 배출공기의 온도는 온도(T2)로부터 온도(T1)로 주기적으로 제어된다. 기간(c)의 시작점으로부터 시간이 어느 정도 경과된 후에 기간(c)이 종료되지만, 동시에 기간(e)이 시작된다. 기간(e)에서는 압축기(10)가 제1밸브 제어장치(81)만에 의한 작동에 의해서 제어된 배기량으로 작동하여서, 배출공기의 온도가 예를들어서 기간(b)에서와 같이 온도(T2)보다 조금 높은 온도로 일정하게 유지된다. 기간(e)의 출발점으로부터 시간이 어느 정도 경과된 후에, 기간(e)이 종료되고 동시에 기간(c)이 다시 시작된다. 자동차의 윈도우를 통한 시계가 양호하게 회복되도록, 기간(c와 e)이 교대로 반복된다. 자동차의 윈도우 시일을 통한 양호한 시계를 회복한 후에는, 디미스트 스위치(221)의 접점(221a)이 열리고 기간(c또는 e)이 동시에 종료된다. 기간(c또는 e)이 종료된 후에, 배출공기의 온도변화가 기간(d)에 도시되어 있다. 기간(d)에서는 압축기(10)가 기간(b)에서와 동일하게 제어된 배기량으로 다시 작동한다.
제2실시예에서 압축기(10)는 접점(221a)이 닫혀진 단계에서 최대배기량으로 작동할 뿐만 아니라 제어된 배기량으로도 작동하여서, 압축기(10)에 대한 자동차 엔진의 에너지소비가 제1실시예와 비교하여 볼 때 감소된다
제12도는 제3실시예에 따른 제어장치(200)의 회로도이다. 제12도에 도시된 바와같이, 제3실시예에 따른 제어장치(200)의 회로는 제2실시예에 따른 제어장치(200)의 회로에 전원공급기의 입력단자(+)와 접점(D)사이에 각각 병렬로 연결된 제1 및 제2스위치 기구(520 530)를 제공함으로써 형성된다.
제12도 및 제13도를 참조하면, 제1스위치(520)는 점화 펄스 센서(521), 비교기(522), 및 접점(523a)이 있는 릴레이(523)를 포함한다. 점화 펄스센서(521)는 자동차 엔진의 회전수와 같은 점화 펄스수를 검출한다. 비교기(522)는 점화 펄스센서(521)로부터 자동차 엔진의 회전수를 나타내는 신호를 받아들여서, 상기한 소정의 값과 비교하여 릴레이(523)를 제어하도록 높거나 낮은 레벨의 신호를 발생시킨다. 비교기(522)의 입출력 응답은 히스테리시스 효과를 가진다. 즉, 엔진의 회전수가 공회전수(N1)보다 낮은 레벨로 부터 증가하는 경우에는, 엔진의 회전수가 공회전(N1)와 같지 않고 어느 정도 더 높을 때에 출력이 높은 레벨로 부터 낮은 레벨로 바뀐다. 그러므로, 엔진의 회전수가 공회전수(N2)보다 높은 레벨로 부터 감소하는 도중에는, 엔진 회전수가 공회전수(N2)와 같을 때 출력이 낮은 레벨에서 높은 레벨로 바뀐다. 그 결과 자동차 엔진의 회전수에 대한 비교기(522)의 출력응답은 제14도에 도시된 바와같은 히스테리시스 효과를 가진다. 릴레이(523)가 비교기(522)로부터 높은 레벨의 신호를 수용할 때, 릴레이(523)의 접점(523a)이 닫혀진다. 릴레이(523)가 비교기(522)로부터 낮은 레벨의 신호를 수용할 때, 릴레이(523)의 접점(523a)은 개방된다.
제2스위치기구(530)는 자동차 외부의 공기온도에 응답한 기계적 히스테리시스에 따라서 켜지고 꺼진다. 즉, 자동차 외부의 공기온도가 제1소정온도(T1)보다 낮은 레벨로 부터 상승할 때에는, 자동차 외부의 공기온도가 제1소정온도(T1)보다 더 높은 제2소정온도(T2)가 될 때까지 제2스위치기구(530)가 켜진 상태에서 꺼진 상태로 바뀌지 않는다. 그러나, 자동차 외부의 공기온도가 제2소정온도(T2)보다 높은 레벨로 부터 저하되는 경우에는, 자동차 외부의 공기온도가 소정온도(T1)와 동일할때 제2스위치기구(530)가 꺼진 상태에서 켜진 상태로 바뀐다. 그 결과, 자동차 외부의 공기온도에 대한 제2스위치기구(530)의 켜지고 꺼지는 응답은 제15도에 도시된 바와같은 히스테리시스를 가진다.
제16도는 제3실시예에 따른 제어장치(200)의 플로우챠아트이다. 제16도에 도시된 바와같이, 재10도에 도시된 제2실시예의 플로우챠아트는, 단계(101) 다음에 단계(501 및 502)를 부가함으로써 제3실시예의 플로우챠아트로 바뀔 수 있다. 제3실시예에서 제1스위치기구(520)의 출력이 높은 레벨이거나 제2스위치기구(530)가 켜진 상태가 있을 때, 제1스위치기구(520)의 출력이 높은 레벨이 아니거나 제2스위치기구(530)가 켜진 상태가 아닐 때, 제1 및 제2스위치기구(520, 530)는 디미스트 스위치(221)와 분리되지 않는데, 즉 제3실시예에 따른 제어장치(200)는 제2실시예에 따른 제어장치(200)와 마찬가지로 비교기(10)를 제어한다.
반면에, 제1스위치기구(520)의 출력이 높은 레벨이거나 제2스위치 기구(530)가 켜진 단계에 있을 때, 제1 및 제2스위치기구(520, 530)는 디미스트 스위치(221)와 분리된다. 이에 따라서, 솔레노이드 코일(821b)은 전압이 가해진 단계로 유지되며, 압축기(10)의 작동은 최대배기량으로 유지된다. 결과적으로, 엔진의 공회전 단계에서 엔진회전수의 불필요한 증가가 방지될 수 있는데, 다시 말해서 그러한 공회전 단계에서 엔진의 불필요한 연료소모가 방지될 수 있다.
게다가, 제어장치(200)의 제3실시예를 포함하는 자동차용 공기조화기의 작동시에, 배출공기의 온도변화는 제어장치(200)의 제2실시예의 경우와 유사하여서 그를 나타내는 그래프는 여기서 생략한다.
각각의 실시예에서, 디미스트 스위치로서 다음과 같은 스위치 기구가 사용될 수 있다. 즉, 스위치 기구는 게기판에 있는 공기조화기 작동패널에 형성된 슬롯안에서 미끄럼이동할 수 있는 레버를 포함하며, 이 레버가 패널상의 디미스트라고 표시된 지점에서 위치했을 때, 스위치가 솔레노이드 코일(821b)에 전압을 가하도록 켜진다.

Claims (21)

  1. 응축기, 팽창부재, 증발기, 및 압축기(10)로 형성되어 있는 냉각회로를 포함하는 냉각장치로서, 상기 압축기(10)가, 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)와 상기 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)의 작동을 상쇄시키기 위한 제2밸브제어장치(82)로 구성된 상쇄수단과, 상기 증발기의 열적 상태를 검출하여 제어신호를 발생시키는 검출수단(210)과, 상기 제어신호에 응답하여 상기 압축기의 작동을 제어하는 제1제어수단(201)과, 그리고 상기 제어신호에 응답하여 상기 상쇄수단(82)의 작동을 제어하는 제2제어수단(202)을 포함하고 있으며, 상기 제2제어수단(202)과 상기 상쇄수단(82) 중에서 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 선택 수단(220)을 더 포함하고 있으며, 상기 상쇄수단(82)은 상기 선택수단(220)에 의해서 선택되면 상기 제어신호에 관계없이 작동하는 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택수단이 스위치기구(220)인 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 증발기의 상기 열적상태가 상기 증발기를 빠져나온 직후의 공기온도인 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압축기(10)가 자동차의 내연기관의 엔진에 의해서 구동되고, 상기 엔진의 회전수가 소정치보다 낮고 자동차의 외부온도가 소정 온도보다 낮을 때 상기 선택수단(220)이 상기 제어신호에 관계없이 상기 상쇄수단(82)을 선택적으로 작동시키는 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 검출수단이 써미스터(210)를 포함하고 있는 냉각장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 검출수단이 써미스터(210)를 포함하고 있는 냉각장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 검출수단이 상기 증발기로 부터 배출되는 공기의 온도를 감지하는 감지수단을 포함하고 있는 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 감지수단이 써미스터(210)를 포함하는 냉각장치.
  9. 응축기, 팽창부재, 증발기, 및 압축기(10)로 형성되어 있는 냉각회로를 포함하는 냉각장치로서, 상기 압축기(10)내에 포함되어 있는, 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)와 상기 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)의 작동을 상쇄시키기 위한 제2밸브제어장치(82)로 구성된 상쇄수단과, 상기 증발기의 열적 상태를 검출하여 제어신호를 발생시키는 제1검출수단(210)과, 상기 제어신호에 응답하여 상기 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)의 작동을 제어하는 제1제어수단(203, 205)과, 상기 제어신호에 응답하여 상기 상쇄수단(82)의 작동을 제어하는 제2제어수단(204, 206)과, 그리고 상기 제2제어수단(204, 206)과 상기 상쇄수단(82) 중에서 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 디미스트 스위치수단(220, 221)을 포함하고 있는 냉각장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1검출수단이 써미스터(210)를 포함하는 냉각장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 압축기가 자동차의 내연기관의 엔진에 의해서 구동되고, 상기 냉각장치가, 상기 엔진의 회전수가 소정치 이하인지의 여부를 검출하는 제2검출수단(520)과, 상기 자동차의 외부온도가 소정온도 이하인지의 여부를 검출하는 제3검출수단(530)과, 그리고 상기 제2검출수단(520) 및 상기 제3검출수단(530)이 각각의 조건을 나타낼 때 상기 상쇄수단(82)을 작동시키는 선택수단(221)을 더 포삼하고 있는 냉각장치.
  12. 응축기, 팽창부재, 증발기, 및 압축기(10)로 형성되어 있는 냉각회로를 포함하는 냉각장치로서, 상기 압축기(10)내에 포함되어 있는 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)와, 상기 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)의 작동을 상쇄시키기 위한 제2밸브제어장치(82)로 구성된 상쇄수단과, 상기 증발기의 열적 상태를 검출하여 제어신호를 발생시키는 제1검출수단(210)과, 상기 제어신호에 응답하여 상기 가변식 배기량의 제1밸브제어장치(81)의 작동을 제어하는 제1제어수단(203, 205)과, 상기 제어신호에 응답하여 상기 상쇄수단(82)의 작동을 제어하는 제2제어수단(204, 206)과, 그리고 상기 제2제어수단(204, 206)의 작동을 중지시키고 상기 상쇄수단(82)을 작동시키는 디미스트 스위치수단(220, 221)을 포함하고 있는 냉각장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 디미스트 수단이 스위치기구(220, 221)를 포함하고 있는 냉각장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1검출수단이 써미스터(210)를 포함하는 냉각장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 압축기가 자동차의 내연기관의 엔진에 의해서 구동되고 상기 냉각장치가, 상기 엔진의 회전수가 소정치 이하인지의 여부를 검출하는 제2검출수단(520)과, 상기 자동차의 외부온도가 소정온도 이하인지의 여부를 검출하는 제3검출수단(530)과, 그리고 상기 제2검출수단(520)과 상기 제3검출수단(530)이 각각의 조건을 나타낼 때 상기 상쇄수단(82)을 작동시키는 선택수단(221)을 더 포함하고 있는 냉각장치.
  16. 응축기, 팽창부재, 증발기, 및 압축기(10)로 형성되어 있는 냉각회로를 포함하고 있는 냉각장치로서, 상기 압축기(10)는 중앙의 실린더 블럭(12)과, 상기 압축기의 일단부에 있는 전단판(14), 및 상기 압축기의 타단부에 있는 후단판(15)으로 구성된 압축기 하우징(11)을 포함하고 있으며, 상기 실린더 블럭(12)에는 다수의 중공 실린더(70), 상기 각각의 중공 실린더(70) 안에서 미끄럼운동할 수 있게 장착된 피스톤(71), 및 상기 중공 실린더(70) 안에서 상기 피스톤(71)을 왕복운동시키도록 상기 피스톤(71)에 연결된 구동기구가 제공되어 있으며. 상기 구동기구는 상기 압축기 하우징(11) 내에 회전가능하게 지지되어 있으며 구동원으로 부터 상기 압축기 하우징(11)으로 회전운동을 전달하는 회전운동 전달수단(90)에 연결된 구동축(16)과, 상기 구동축(16)과 함께 회전할 수 있도록 상기 구동축에 연결된 회전자(20)와, 상기 회전자(20)의 회전운동이 상기 피스톤(71)의 왕복운동으로 바뀌어지도록 상기 회전자를 상기 피스톤에 구동가능하게 연결시키는 연결수단(30, 40, 50, 72)을 포함하며, 상기 연결수단이 상기 피스톤(71)의 행정 및 상기 압축기(10)의 배기량을 변화시킬 수 있도록 조절가능하게 상기 구동축(16)에 대해 조절가능하게 경사진 표면을 가지는 조절부재(30)를 포함하며, 상기 후단판(15)이 흡입실(151)과, 배출실(152)과, 그리고 상기 조절부재(30)의 각도변위를 제어하는 가변식 배기량 제어수단을 가지며, 상기 가변식 배기량 제어수단이 제1밸브 제어장치(81)와, 상기 제1밸브제어장치(81)의 작동을 중지시키고 그 효과를 상쇄시키기 위한 제2밸브제어장치(82)와, 상기 증발기로부터 배출되는 공기의 온도를 검출하는 온도검출수단(210)을 갖추고 있고 상기 제2밸브제어장치(82)에 연결되어 있는 온도제어회로와, 그리고 상기 온도제어회로의 작동을 중지시키고 상기 제2밸브제어수단(82)을 작동시키는 스위치수단(220)을 포함하고 있는 냉각장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 온도제어회로가, 소정의 제1온도(T3)에 상응하는 상기 온도검출수단(210)의 출력신호와 동일한 소정의 제1기준전압신호를 발생시키는 제1기준전압신호 발생수단(250)과, 상기 온도검출수단(210)으로부터 발생되는 상기 출력신호를 상기 제1기준전압신호와 비교하여서, 상기 검출된 온도가 상기 제1온도(T3)보다 높은 경우에는 제1레벨 출력을 제공하고, 상기 검출된 온도가 상기 제1온도(T3) 보다 낮은 경우에는 제2레벨 출력을 제공하는 제1비교수단(202)과, 상기 제1비교수단(202)의 상기 출력이 히스테리시스 효과를 나타내도록 조절하는 피이드 백 저항기(R6)를 포함하는 제1히스테리시스 수단과, 상기 제1비교수단(202)의 출력에 연결되어서 상기 제2밸브제어장치(82)의 작동을 중지시키는 제1신호를 발생시키는 제1정지신호 발생수단(204, 206)과, 그리고 상기 제1정지신호 발생수단(204, 206)의 출력 및 상기 온도검출수단(210)의 출력에 각각 연결되어 있는 피이드 백 저항기(R6)로 구성된 제1정지신호 방지수단을 더 포함하고 있으며, 상기 제1정지신호 방지수단은 상기 제1온도(T3) 보다 높은 소정의 제2온도(T4)가 상기 온도검출수단(210)에 의해서 검출될 때까지 상기 제1정지신호가 도달되는 것을 방지하며, 상기 제2밸브제어장치(82)는 상기 제1정지신호 방지수단의 출력에 연결되어 있어서, 상기 제1정지신호 방지수단의 출력에 상기 제1정지신호가 존재하는 기간중에는 상기 제2밸브제어수단(82)의 작동이 중지되는 냉각장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 온도제어회로가, 소정의 제3온도(T1)에 상응하는 상기 온도검출수단(210)의 상기 출력신호와 동일한 소정의 제2기준전압신호를 발생시키는 제2기준전압신호 발생수단(240)과, 상기 온도검출수단(210)으로부터 발생되는 상기 출력신호를 상기 제2기준전압신호와 비교하여서, 상기 검출된 온도가 상기 제3온도(T1)보다 높은 경우에는 제3레벨 출력을 제공하고, 상기 검출된 온도가 상기 제3온도(T1)보다 낮은 경우에는 제4레벨 출력을 제공하는 제2비교수단(201)과, 상기 제2비교수단(201)의 상기 출력이 히스테리시스 효과를 나타내도록 조절하는 피이드 백 저항기(R7)를 포함하는 제2히스테리시스 수단과, 상기 제2비교수단(201)의 출력에 연결되어서 상기 회전운동 전달수단(90)의 작동을 중지시키는 제2신호를 발생시키는 제2정지신호 발생수단(203, 205)과, 그리고 상기 제2정지신호 발생수단(203, 205)의 출력 및 상기 온도검출수단의 출력에 각각 연결되어 있는 피이드 백 저항기(R7)로 구성된 제2정지신호 방지수단을 더 포함하고 있으며, 상기 제2정지신호 방지수단은 상기 제3온도(T1)보다 높은 소정의 제4온도(T2)가 상기 온도검출수단에 의해서 검출될 때까지 상기 제2정지신호가 상기 회전운동 전달수단(90)의 작동을 중지시키는 것을 방지하며, 상기 회전운동 전달수단(90)은 상기 제2정지신호 방지수단의 출력에 연결되어 있어서, 상기 제2정지신호 방지수단의 출력에 상기 제2정지신호가 존재하는 기간중에는 상기 회전운동 전달수단(90)의 작동이 중지되는 냉각장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1밸브제어장치(81)는 상기 크랭크실(13)과 상기 흡입실(151) 사이의 유체소통을 제공하는 제1통로(813, 812, 814) 및 상기 제1통로의 개폐를 제어하여 상기 압축기(10)의 용량을 변화시키는 제1밸브수단(811)을 포함하고 있으며, 상기 제1밸브수단(811)이 상기 제1통로를 직접 개폐시키는 제1밸브(811a)를 포함하고 있는 냉각장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2밸브제어장치(82)는 상기 크랭크실(13)과 상기 흡입실(151) 사이의 유체소통을 제공하는 제2통로(825, 823, 821d, 822, 821e, 824) 및 상기 제2통로의 개폐를 제어하여 상기 압축기(10)의 용량을 변화시키는 제2밸브수단(821)을 포함하고 있으며, 상기 제2밸브수단(821)이 상기 제2통로를 직접 개폐시켜서 상기 제1밸브(811a)의 작동을 중지시키는 제2밸브(821c)를 포함하고 있는 냉각장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 엔진의 회전수가 소정치 이하인지의 여부를 검출하는 제2검출수단(520)과, 상기 자동차의 외부온도가 소정온도 이하인지의 여부를 검출하는 제3검출 수단(530)과, 그리고 상기 제2 및 제3검출수단(520, 530)이 각각의 조건을 나타낼 때 상기 제2밸브제어장치(82)를 즉시 작동시키는 선택수단(221)을 더 포함하고 있는 냉각장치.
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