KR100216852B1 - 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신냉매(R-134a)를 사용하는 자동차용 에어콘에 있어 냉매량을 측정하여 냉매량 부족시 경보음을 발생시키도록 하는 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방범에 관한 것이다.

최근 자동차의 에어콘에 사용되는 냉매는 구냉매(R-12)에서 신냉매로 전환되고 있는바, 신냉매의 분자구조가 구냉매보다 훨씬 미세한 관계로 냉매의 흐름을 판단하는 리시버드라이어의 사이트그라스에 포착되지 않기 때문에 신냉매에 대한 냉매량의 부족 여부를 판단하기 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 육안으로 냉매량을 식별하기 곤란한 신냉매를 사용하는 에어콘에 있어 계절별로 냉매량에 대한 기준온도와 기준압력치를 설정하여 놓고 현재의 냉매에 대한 온도와 압력을 감지하여 기준온도 및 기준압력치와 비교하여 냉매량의 부족여부를 감지하여 냉매가 부족하다고 판단되는 경우 경보장치를 통해 사용자에게 알려 주도록 되어 있으므로 냉매량의 부족시 에어콘의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 발명임.

Description

자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법

제1도는 일반적인 자동차용 에어콘의 냉매흐름도.

제2도는 본 발명에 따른 냉매량 감지방법을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 콤프레셔 4 : 콘덴서

6 : 리시버드라이어 8 : 팽창밸브

10 : 증발기 12 : 압력센서

본 발명은 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신냉매(R-134a)를 사용하는 에어콘에 있어 냉매랴을 측정하여 냉매량 부족시 경고장치를 작동시켜 냉매를 보충할 것을 사용자에게 알릴 수 있도록 하는 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 실내외의 온도가 높은 여름과 같은 계절에도 차내에 시원한 바람을 공급하여 쾌적한 실내공기를 제공할 수 있도록 하는 에어콘의 설치되어 운전자의 조작에 따라 가동된다.

에어콘은 액체가 기화할 때 주위의 열을 빼앗는 원리를 이용하고 있는데 이때 사용되는 액체를 냉매라고 하는 바, 냉매량의 부족하면 에어콘의 성능이 저하되고, 과충전되면 에어콘의 기기의 악영향을 미친다.

그러므로 에어콘에서는 적정한 양의 냉매를 유지하고 있어야 하며, 이를 확인하기 위해서는 리시버드라이어 상부의 사이트그라스 즉 유리판을 통해 기포의 흐름상태를 육안으로 점검하여야 하는 바, 일반적으로 유리판상에 약간의 기포가 보이지만 엔진의 회전이 증가하면서 투명해지는 경우에는 냉매량이 적당한 것으로 판단하고, 항상 기포의 흐름이 보이거나 안개같은 것이 흐름이 약간 보이는 경우에는 냉매량의 부족 또는 없는 것으로 판단하고 있다.

그런데 최근 자동차에 사용되는 에어콘의 냉매는 국제적 환경보호 추세에 의해 구냉매(R-12)에서 신냉매(R-134a)로 바뀌어지고 있는데, 신냉매의 분자구조가 구냉매도다 훨씬 미세한 관계로 냉매의 흐름을 판단하는 리시버드라이어의 사이트그라이스에 포착되지 않는 문제점이 발생되기 냉매기포에 의한 식별이 곤란하여 육안으로는 측정할 수 없는 등 사이트그라스의 효용력이 없어지게 되므로써 양산차종을 생산하는 제조회사나 일반 서어비스센터에서는 고심을 하게 되는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 전문가뿐만이 아니라 초보자도 용이하게 냉매의 잔존량을 알 수 있도록 에어콘제어장치를 통하여 냉매량의 부족여부를 감지하여 부족하다고 판단되면 경고장치를 작동시켜 사용자에게 알릴 수 있도록 하는 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 냉매의 온도와 압력을 각 계절의 특성에 맞는 압력, 온도, 습도, 일사량등의 환경하에서 시뮬레이션시험을 여러 차례 거친 후 그 실험데이터를 통하여 4계절 기준 냉매의 온도, 압력치를 입력하여 놓고, 실제 차량의 주행 하에서 에어콘시스템의 각 부문 센서들로부터 현재의 냉매에 대한 온도/압력치를 감지하여 에어콘제어장치에 저장시켜 놓은 다음 현재의 계절에 대한 기준치와 비교하여 냉매의 부족여부를 감지하도록 이루어진 것이다.

이하 본 발명의 방법에 대하여 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 냉매의 4계절별 기준온도와 기준압력치를 설정하는 단계, 현재의 계절을 감지하는 단계, 기준온도와 기준압력을 현재 계절에 대한 기준온도와 기준압력으로 대치시키는 단계, 에어콘계통의 센서로 현재의 온도와 압력치를 감지하는 단계, 상기 감지온도와 감지압력을 아날로그신호에서 디지털신호로 변화하는 단계, 이어 상기 감지온도와 감지압력을 기준온도와 기준압력치와 비교하는 단계, 상기 비교결과 상기 감지 온도와 감지압력이 기준온도와 기준압력의 허용범위를 벗어날 때 경보장치를 작동시키는 단계로 이루어져 있다.

제1도는 본 발명에 따른 개략적 구성도를 나타낸 것으로, 보통의 냉동싸이클에 의하면 냉매가스의 콤프레서(2)에서 흡입, 압축되어 고온, 고압(약 70, 15Kgf/A²)의 가스상태로서 콘덴서(4)로 송출되어 라디에이터 팬 등에 의해 강제냉각된후 액화된다. 이어 액화된 냉매는 리시버스라이어(6)로 들어간다.

리시버드라이어(6)는 건조제가 봉입되어 냉매속의 수분을 흡수하는 역할을 하며 그 상단부에는 사이트그라스가 설치되어 냉매량의 관찰에 사용된다. 이와 같은 리시버드라이어(6)로 들어간 냉매는 수분과 먼지가 제거된 다음 팽창밸브(8)로 흘러간다.

팽창밸브(8)에서는 고압의 액상냉매가 후단에 결합되는 증발기(10)에서 증발되기 쉬운 상태로 급격히 팽창되어 저온, 저압의 안개상태로 감압된후 증발기(10)로 보내지게 되며 이때 팽창밸브(8)의 열림정도는 증발기(10)에 설치되어 있는 감온부가 열을 감지하여 통로를 조절하게 된다.

증발기(10)에서 냉매는 증발기 팬을 통하여 주위의 공기에서 열을 빼앗아 안개상태의 냉매에서 가스모양의 냉매가 되며 또다시 콤프레셔(2)로 흡입된다.

이와 같이 냉매는 냉매싸이클을 반복하여 순환하고, 냉방작용을 한다.

이러한 냉동싸이클을 이루는 에어콘시스템에 있어 예컨대 콘덴서(4)에서 리시버드라이어(6)로 이어지는 배관 일측에 압력센서(12)를 설치한다. 그리하여 압력센서(12)에 의거 검출되는 압력에 대한 저항값 변화는 도시되지는 않으나 압력/전압변환기에 의거 전압변화로 변환된 후 엔진콘트롤유니트(ECU)로 입력되어 냉매량의 압력이 감지된다.

이와 같은 냉동싸이클에 있어 냉매량을 감지하기 위해서는 제2도에 도시된 본 발명의 흐름도에서 보는 바와 같이 먼저 각 계절의 특성에 맞는 압력, 온도, 습도, 일사량등의 환경 하에 냉매의 온도와 압력에 대한 시뮬레이션 시험을 여러 차례 반복한 실험 데이터를 토대로 각 계절별로 냉매의 기준온도와 기준압력을 설정하여 놓는다. 이때의 기준온도와 기준압력을 Ts라 한다.

이어 냉매량을 점검할 시기에 대한 계절을 입력한다.

그리하면 현재 입력된 계절에 대응되는 기준온도와 기준압력 즉 사전에 설정되어 있던 계절별 기준온도와 기준압력중 현재의 계절에 대응되는 기준온도와 기준압력이 기준치로 설정되며, 이때의 기준온도와 기준압력을 T_M이라 하면 Ts=T_M이 된다.

냉매량 점검에 따라 엔진콘트롤유니트에서는 냉동싸이클을 체크하여 현재 시점에서의 냉매의 온도와 냉매의 압력을 감지한다. 이때의 기준온도와 기준압력을 Td라 한다.

그리고 위와 같은 감지신호를 아날로그/디지탈변환기를 통하여 아날로그신호에서 디지털 신호로 변환시켜 에어콘제어장치에 입력시킨 다음 기준신호(T_S=T_M)와 비교하는 동작을 수행한다.

이와 같이 하여 감지온도와 감지압력(Td)을 기준신호(T_S=T_M)와 비교한 결과 감지온도와 감지압력(Td)이 기준신호(Ts=T_M)의 허용공차수용범위를 벗어난 경우(Ts=T_M≠Td)냉매량이 부족한 것으로 판단하고 경보장치로 경보신호를 송출하도록 명령을 수행함에 따라 경보음이 발생되어 사용자가 냉매량의 부족을 인식하여 냉매를 보충할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 육안으로 냉매량을 식별하기 곤란한 신냉매를 사용하는 에어콘에 있어 계절별로 냉매량에 대한 기준온도와 기준압력치를 설정하여 놓고 현재의 냉매에 대한 온도와 압력을 감지하여 기준온도 및 기준압력치와 비교하여 냉매량의 부족여부를 감지하여 냉매가 부족하다고 판단되는 경우 경보장치를 통해 사용자에게 알려 주도록 되어 있으므로 냉매량의 부족시 에어콘의 성능이 저하되는 것을 방지 할 수 있는 장점이 있고 적기에 냉매를 보충하여 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉매의 4계절별 기준온도가 기준압력치를 설정하는 단계, 현재의 계절을 감지하는 단계, 기준온도와 기준압력을 현재 계절에 대한 기준온도와 기준압력으로 대치시키는 단계, 에어콘계통의 센서로 현재의 온도와 압력치를 감지하는 단계, 상기 감지온도와 감지압력을 아날로그신호에서 디지털 신호로 변환하는 단계, 이어 상기 감지 온도와 감지압력을 기준온도와 기준압력치와 비교하는 단계, 상기 비교결과 상기 감지온도와 감지압력이 기준온도와 기준압력의 허용범위를 벗어날 때 경보장치를 작동시키는 단계로 이루어져 있는 자동차용 에어콘의 냉매량 감지방법.