KR100203118B1 - 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 에어컨의 압축기를 보호하기 위한 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치에 관한 것으로서, 증발기(56)와 압축기(51) 사이에 설치되어 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기(70)와, 상기 액분리기(70)의 액체 냉매량을 감지하는 제 1 플로트 스위치(70a)와, 상기 액분리기(70) 하측에 위치되어 액체 냉매가 일정량 저장되는 액받이(72)와, 상기 액받이(72)의 액체 냉매량을 감지하는 제 2 플로트 스위치(72a)와, 상기 액분리기(70)의 액체 냉매가 상기 액받이(72)로 유입되도록 액받이(72)의 내부 압력을 저하시키는 저압 제공 수단(80)과, 상기 액받이(72)의 액체 냉매가 일정량 이상 저장되면 액체 냉매가 배출되도록 액받이(72) 내부 압력을 일정압 이상으로 상승시키는 고압 제공 수단(85)과, 상기 제 1 플로트 스위치(70a) 및 제 2 플로트 스위치(72a)의 신호에 따라 상기 저압 제공 수단(80) 및 고압 제공 수단(85)을 제어하는 제어 유닛(ECU)(90)과, 상기 액받이(72)와 팽창 밸브(55)를 연결하는 순환관상에 설치되어 액체 냉매가 재순환되도록 하는 수액기(74)로 구성되므로, 본 발명은 압축기에 기체상태의 냉매만 유입되어 압축기의 수명 연장이 연장됨은 물론 에어컨의 성능이 향상되는 이점이 있다.

Description

압축기 전방측의 냉매액 분리 장치
본 발명은 자동차용 에어컨의 압축기를 보호하기 위한 냉매액 분리 장치에 관한 것으로서, 특히 증발기와 압축기 사이에 액분리기를 설치하여 액냉매를 증발기로 재순환시킴으로써 압축기에 기체상태의 냉매만 유입되어 압축기의 수명 연장이 연장되고 에어컨의 성능이 향상되도록 한 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 냉방장치의 저열원으로는 지크롤 지풀올 메탄이라는 액체가 기화할 때 주위에서 열을 빼앗는 것이 이용되고 있다. 이와 같은 액체를 냉매라고 하는데, 이 냉매는 무해하고 화학적으로 안정되어 있으며, 비교적 가격이 싸고, 또 열을 빼앗는 능력이 높은 것이 선택되고 있다.
상기 냉매의 순환 경로는 도 1에 도시된 바와 같이 냉매 가스가 흡입, 압축되어 고온, 고압의 가스 상태로 압축기(10)에 보내진다. 상기 압축기(10)로 보내진 냉매는 라디에이터(2) 팬(3) 등에 의해 강제 냉각되어 액화된다. 이 액화된 냉매는 리시버 앤드 드라이어(4)로 들어가 수분과 먼지를 제거한 다음 팽창 밸브(5)로 흘러간다.
상기 팽창 밸브(5)에서 고압의 액상 냉매는 급격히 팽창되고, 저온 저압의 안개 상태의 냉매가 되어 증발기(6)로 들어간다. 상기 증발기(6)의 냉매는 증발기(6)의 팬(7)을 통하여 주위의 공기에서 열을 빼앗아 안개 상태의 냉매에서 가스 모양의 기체 냉매가 되며 또 다시 상기 압축기(10)로 흡입된다.
이와 같이 냉매는 냉매 사이클을 반복하여 순환하고 차실내에 냉방 작용을 하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 에어컨은 팽창 밸브(5)에서 액체 상태의 냉매를 충분히 팽창시켜주지 못하면 증발기(6)에서 완전히 방열되지 않게 되고, 압축기(10) 내부에 액체 상태의 냉매가 유입되기 때문에 압축기(10) 내부의 압력이 불안정하여 고장의 원인이 됨은 물론 에어컨의 성능이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 증발기와 압축기 사이에 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기 및 액받이를 설치하여 증발기로 재순환시킴으로써 압축기의 수명이 연장됨은 물론 에어컨의 성능이 향상되도록 한 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 자동차용 에어컨의 냉매 순환 상태가 도시된 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치가 도시된 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
51 : 압축기 52 : 응축기
54 : 리시버 55 : 팽창 밸브
56 : 증발기 70 : 액분리기
72 : 액받이 70a, 72a : 플로트 스위치
74 : 수액기 76a, 76b : 체크 밸브
80 : 저압 제공 수단 80b : 제 1 전자 밸브
85 : 고압 제공 수단 85b : 제 2 전자 밸브
90 : 제어 유닛(ECU)
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치는, 증발기와 압축기 사이의 냉매 순환관 상에 설치되어 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기와, 상기 액분리기에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 1 플로트 스위치와, 상기 액분리기 하측에 위치되어 액체 냉매가 일정량 저장되는 액받이와, 상기 액받이에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 2 플로트 스위치와, 상기 액분리기의 액체 냉매가 상기 액받이로 유입되도록 액받이의 내부 압력을 일정압 이하로 하강시키는 저압 제공 수단과, 상기 액받이의 액체 냉매가 일정량 이상 저장되면 액체 냉매가 배출되도록 액받이 내부 압력을 일정압 이상으로 상승시키는 고압 제공 수단과, 상기 제 1 플로트 스위치 및 제 2 플로트 스위치의 신호에 따라 상기 저압 제공 수단 및 고압 제공 수단을 제어하는 제어 유닛(ECU)과, 상기 액받이와 팽창 밸브를 연결하는 순환관 상에 설치되어 액체 냉매가 재순환되도록 하는 수액기로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 증발기(56)와 압축기(51) 사이의 냉매 순환관(50a) 상에 설치되어 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기(70)와, 상기 액분리기(70)에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 1 플로트 스위치(70a)와, 상기 액분리기(70) 하측에 위치되어 액체 냉매가 일정량 저장되는 액받이(72)와, 상기 액받이(72)에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 2 플로트 스위치(72a)와, 상기 액분리기(70)의 액체 냉매가 상기 액받이(72)로 유입되도록 액받이(72)의 내부 압력을 일정압 이하로 하강시키는 저압 제공 수단(80)과, 상기 액받이(72)의 액체 냉매가 일정량 이상 저장되면 액체 냉매가 배출되도록 액받이(72) 내부 압력을 일정압 이상으로 상승시키는 고압 제공 수단(85)과, 상기 제 1 플로트 스위치(70a) 및 제 2 플로트 스위치(72a)의 신호에 따라 상기 저압 제공 수단(80) 및 고압 제공 수단(85)을 제어하는 제어 유닛(ECU)(90)과, 상기 액받이(72)와 팽창 밸브(55)를 연결하는 순환관상에 설치되어 액체 냉매가 재순환되도록 하는 수액기(74)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 액분리기(70)와 액받이(72) 사이의 연결관에는 냉매의 역류가 방지되도록 제 1 체크 밸브(76a)가 설치되고, 상기 액받이(72)와 수액기(74) 사이의 연결관에는 냉매의 역류가 방지되도록 제 2 체크 밸브(76b)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 저압 제공 수단(80)은 증발기(56)와 압축기(51) 사이의 냉매 순환관(50a) 상에서 분기되어 상기 액받이(72)로 연결되는 저압 파이프(80a)와, 상기 저압 파이프(80a) 상에 설치되어 상기 제어 유닛(90)의 제어에 따라 개폐되는 제 1 전자 밸브(80b)로 구성되어 있다.
또한, 상기 고압 제공 수단(85)은 압축기(51)와 응축기(56) 사이의 냉매 순환관(50b) 상에서 분기되어 상기 액받이(72)로 연결되는 고압 파이프(85a)와, 상기 고압 파이프(85a) 상에 설치되어 상기 제어 유닛(90)의 제어에 따라 개폐되는 제 2 전자 밸브(85b)로 구성되어 있다.
특히, 상기 제어 유닛(90)은 상기 액받이(72)의 액냉매량이 일정량 이하일 때는 냉매 유입을 위해 제 1 전자 밸브(80b)만 개방토록 하고, 상기 액받이(72)의 액냉매량이 일정량 이상일 때는 냉매의 배출을 위해 제 2 전자 밸브(85b)만 개방토록 제어한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 압축기(51)를 보호하기 위하여 제어 유닛(90)에 의해 제어되는 전자 밸브(80b,85b)를 이용하여 증발기(56)와 압축기(51) 사이에 위치된 액분리기(70)를 통해 액체 냉매만 분리하고, 여기서 분리된 액냉매를 팽창 밸브(55)측으로 재순환시켜 증발시키게 된다.
즉, 상기 증발기(56)에서 증발된 냉매가 액분리기(70)를 통과하면서 액체상태의 냉매가 중력에 의해 하측으로 흘러내리고, 이때 제어 유닛(90)에서 저압 제공 수단(80)의 제 1 전자 밸브(80b)를 개방하여 액받이(72) 내부가 저압상태가 되도록 함으로써 상기 액분리기(70)에서 분리된 액체 냉매가 액받이(72)로 유입되게 된다.
이와 같이 하여 상기 액받이(72)에 액체 상태의 냉매를 저장한 후, 그 양이 일정량 이상이 되면 제 2 플로트 스위치(72a)를 통해 제어 유닛(90)이 이를 인식하여 상기 제 1 전자 밸브(80b)는 닫고 고압 제공 수단(85)의 제 2 전자 밸브(85b)를 개방하여 액받이(72) 내부가 고압이 되도록 한다.
그러므로, 상기 액받이(72)에 저장된 액체 상태의 냉매는 고압 냉매의 도입으로 수액기(74)로 빠져나가게 되고, 이렇게 수액기(74)에 저장된 냉매는 팽창 밸브(55)로 보내져 증발기(56)에서 다시 증발되게 된다.
따라서, 상기 증발기(56)에서 압축기(51)로 유입되는 냉매 중 액체 상태의 냉매가 최소화되고 압축기(51)는 정상 상태의 압력으로 작동되면서 응축기(52) 및 리시버(54) 측으로 냉매를 순환시키게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치는 증발기(56)와 압축기(51) 사이에 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기(70) 및 액받이(72)가 설치되어 액체 상태의 냉매가 팽창 밸브(55)측으로 재순환시키기 때문에 압축기의 압력이 정상 상태로 유지되어 압축기의 수명이 연장됨은 물론 에어컨의 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 증발기와 압축기 사이의 냉매 순환관 상에 설치되어 액체 상태의 냉매를 분리하는 액분리기와, 상기 액분리기에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 1 플로트 스위치와, 상기 액분리기 하측에 위치되어 액체 냉매가 일정량 저장되는 액받이와, 상기 액받이에 저장된 액체 냉매량을 감지하는 제 2 플로트 스위치와, 상기 액분리기의 액체 냉매가 상기 액받이로 유입되도록 액받이의 내부 압력을 일정압 이하로 하강시키는 저압 제공 수단과, 상기 액받이의 액체 냉매가 일정량 이상 저장되면 액체 냉매가 배출되도록 액받이 내부 압력을 일정압 이상으로 상승시키는 고압 제공 수단과, 상기 제 1 플로트 스위치 및 제 2 플로트 스위치의 신호에 따라 상기 저압 제공 수단 및 고압 제공 수단을 제어하는 제어 유닛(ECU)과, 상기 액받이와 팽창 밸브를 연결하는 순환관 상에 설치되어 액체 냉매가 재순환되도록 하는 수액기로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액분리기와 액받이 사이의 연결관에는 냉매의 역류가 방지되도록 제 1 체크 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액받이와 수액기 사이의 연결관에는 냉매의 역류가 방지되도록 제 2 체크 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 저압 제공 수단은 증발기와 압축기 사이의 냉매 순환관 상에서 분기되어 상기 액받이로 연결되는 저압 파이프와, 상기 저압 파이프 상에 설치되어 상기 제어 유닛의 제어에 따라 개폐되는 제 1 전자 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고압 제공 수단은 압축기와 응축기 사이의 냉매 순환관 상에서 분기되어 상기 액받이로 연결되는 고압 파이프와, 상기 고압 파이프 상에 설치되어 상기 제어 유닛의 제어에 따라 개폐되는 제 2 전자 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 액받이의 액냉매량이 일정량 이하일 때는 제 1 전자 밸브만 개방토록 하고, 상기 액받이의 액냉매량이 일정량 이상일 때는 제 2 전자 밸브만 개방토록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 전방측의 냉매액 분리 장치.
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