KR100255924B1

KR100255924B1 - 자동차에어컨의냉매량자동조절장치

Info

Publication number: KR100255924B1
Application number: KR1019960066988A
Authority: KR
Inventors: 이영호
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR19980048417A

Abstract

본 발명은 자동차 에어컨의 냉매량 조절장치에 관한 것으로, 특히, 냉매 유통로 내 소정의 위치에 설치되어 냉매의 압력을 검출하는 냉매압력검출센서(10)와; 외기온도를 검출하는 외기온도검출센서(20)와; 에어컨을 동작시키는 조작스위치(30)와; 소정의 제어신호에 의해 동작되어, 냉매 과충전시 과충전된 냉매를 유입하여 저장하거나, 또는 냉매 부족시 저장중이던 냉매를 보충하여주는 냉매량조절수단(50)과; 상기 냉매압력검출센서(10)와 외기온도검출센서(20)의 신호 출력단과, 상기 조작스위치(30)의 제어신호 출력단과, 상기 냉매량조절수단(50)의 제어신호 입력단 사이에 접속되어, 상기 조작스위치(30)로부터 에어컨을 작동시키라는 제어신호가 인가되었을 경우, 상기 냉매압력검출센서(10)와 외기온도검출센서(20)에서 인가되는 신호를 분석하여, 상기 외기온도에 적정한 냉매량이 유지되고 있는지의 여부를 판단하여, 냉매량을 적절히 유지하기 위한 소정의 제어신호를 상기 냉매량조절수단(50)에 인가하는 마이컴(40)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치이다.

이러한 본 발명은, 리시버 드라이어에 마련된 냉매량 저장탱크를 통해 적정 냉매량이 항상 자동 유지되도록 함으로써, 냉방효율을 높임과 동시에, 냉매량 조절작업이 불필요하게 된다는 효과가 있는 것이다.

Description

자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치

본 발명은 자동차 에어컨의 냉매량 조절장치에 관한 것으로, 특히, 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하는 리시버 드라이어(RECEVER DRIER)에 설치된 보조탱크를 이등분 한 후, 냉매량이 비정상적일 경우, 상기 이등분된 보조탱크를 이용하여 냉매를 저장하거나, 또는 보충해 줌으로써 항상 적정 냉매량을 유지하기 위한 것이다.

주지하다시피, 자동차 에어컨은 냉동사이클을 통해 냉기를 토출시켜 자동차 실내 온도를 저감시키기 위한 것이다.

도 1은 자동차 에어컨의 냉동사이클을 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 압축기(1)에서 압축된 냉매가 순차적으로 응축기(2), 리시버 드라이어(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)를 거쳐 다시 압축기(1)로 유입되는 사이클로 구성되었다.

이러한 종래의 냉동사이클의 작동과정은, 도면에서 나타낸 바와 같이, 압축기(1)에서 압축된 냉매는 고온고압의 상태가 되어 응축기(2)에 유입되며, 이 응축기(2)에서 고온고압의 냉매는 방열되어 주위를 가열시키고 고압의 액체상태로 팽창밸브(4)에 유입되며, 모세관으로 형성되는 이 팽창밸브(4)에 유입된 냉매는 더욱 압력이 높아진 상태가 되어 증발기(5)에 유입되고, 이 증발기(5)를 통과하면서 고압의 냉매는 저온저압의 기체상태가 되어 증발하면서 주위를 냉각시키고 다시 압축기(1)에 유입되어 고온고압의 상태가 되는 과정을 순차적으로 반복하였다.

이와같은 종래의 냉동사이클은 증발기(5)를 통과하면서 고압의 액체상태인 냉매가 저압의 기체상태가 되면서 주위를 냉각하는 기화열을 이용하여 냉동효과를 얻었다.

상기 리시버 드라이어(3)는, 상기 응축기(2)에서 이송된 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하기 위한 것이다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래의 자동차 에어컨은, 냉매의 증발, 또는 누설 등에 의해 냉매량이 부족한 상태가 되거나, 또는 냉매 주입시 과충전상태가 발생해 에어컨의 효율을 저하시킨다는 문제점이 있었다.

즉, 냉매량이 부족하게 되면 냉방효율이 저하되고, 냉매량이 많으면(과충전상태가 되면) 압축기에 무리를 주게되어 압축기의 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

따라서, 냉매량이 부족하거나, 또는 과충전되었을 경우에는 부족분을 보충하여주거나, 과충전된 냉매량을 외부로 유출시켜야 하였다.

그러나, 냉매량을 보충하여 주거나 또는 감해주는 작업은 특정의 기기와 전문적인 지식이 있어야 하는 것으로 일반운전자의 경우 용이하게 이를 실시할 수 없어, 냉매량이 비정상적인 상태로 에어컨을 동작시키게 되고, 이로인해 냉방효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 냉매의 압력으로 그 부족여부 및 과충전 여부를 검출하여, 냉매량이 부족하거나 많을 경우, 리시버 드라이어에 마련된 냉매량 저장탱크를 통해 적정 냉매량이 항상 자동 유지되도록 함으로써, 냉방효율을 높임과 동시에, 냉매량 조절작업이 불필요한 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"는, 냉매 유통로 내 소정의 위치에 설치되어 냉매의 압력을 검출하는 냉매압력검출센서와; 외기온도를 검출하는 외기온도검출센서와; 에어컨을 동작시키는 조작스위치와; 소정의 제어신호에 의해 동작되어, 냉매 과충전시 과충전된 냉매를 유입하여 저장하거나, 또는 냉매 부족시 저장중이던 냉매를 보충하여주는 냉매량조절수단과; 상기 냉매압력검출센서와 외기온도검출센서의 신호 출력단과, 상기 조작스위치의 제어신호 출력단과, 상기 냉매량조절수단의 제어신호 입력단 사이에 접속되어, 상기 조작스위치로부터 에어컨을 작동시키라는 제어신호가 인가되었을 경우, 상기 냉매압력검출센서와 외기온도검출센서에서 인가되는 신호를 분석하고, 상기 외기온도에 적정한 냉매량이 유지되고 있는지의 여부를 판단하여, 냉매량을 적절히 유지하기 위한 소정의 제어신호를 상기 냉매량조절수단에 인가하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매량조절수단은, 응축기에서 이송된 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하는 리시버탱크와; 냉매 과충전시 상기 리시버탱크에서 유출되는 냉매를 저장하는 냉매저장탱크와; 냉매 부족시 상기 리시버탱크로 유입시킬 냉매를 저장하고 있는 냉매보충탱크와; 상기 냉매저장탱크와 냉매보충탱크를 분리하는 분리막과; 상기 리시버탱크와 냉매저장탱크 사이의 냉매 유통을 제어하는 냉매유입기구와; 소정의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 냉매유입기구를 작동시키는 제1액츄에이터와; 상기 리시버탱크와 냉매보충탱크 사이의 냉매 유통을 제어하는 냉매유출기구와; 소정의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 냉매유출기구를 작동시키는 제2액츄에이터를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이러한 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"는, 상기 조작스위치를 통해 에어컨이 가동되면, 상기 외기온도검출센서와 냉매압력검출센서에서 인가되는 값을 분석하여, 외기온도에 적정한 냉매량이 아니라고 판단될 경우에는, 상기 제1액츄에이터 및 냉매유입기구나, 또는 제2액츄에이터 및 냉매유출기구를 작동시켜 리시버탱크 내의 냉매를 유출하거나, 또는 리시버탱크로 냉매를 유입시켜 항상 적절한 냉매량을 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 1 은 자동차 에어컨의 냉방사이클을 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"의 구성을 나타낸 블럭도.

도 3 은 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치" 중 냉매량조절수단의 구성을 나타낸 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 냉매압력검출센서 20 : 외기온도검출센서

30 : 조작스위치 40 : 마이컴

50 : 냉매량조절수단 51 : 냉매유입기구

52 : 제1액츄에이터 53 : 리시버탱크

54 : 냉매저장탱크 55 : 분리막

56 : 냉매보충탱크 57 : 냉매유출기구

58 : 제2액츄에이터

이하, 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 들어 그 구성 및 동작을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외기온도에 적절한 냉매량을 반복적인 실험을 통해 설정한 외기온도에 따른 냉매량에 대한 데이타 테이블(DATA TABLE)을 작성하여, 마이컴의 내부메모리, 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부메모리에 저장한다.

이때, 상기 냉매량의 적절여부는 냉매의 압력으로부터 유추하여 판단한다.

또한, 냉매의 압력을 검출하는 냉매압력검출센서를 냉매 유통로 내의 소정 위치에 설치하며, 외기 온도를 검출하는 외기온도검출센서를 설치한다.

한편, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 리시버 드라이어의 내부구조를 변경하여, 리시버탱크(53)와, 냉매저장탱크(54)와, 냉매보충탱크(56)로 분리한 후, 상기 냉매저장탱크(54)와 냉매보충탱크(56)는 분리막(55)을 통해 분리하고, 상기 리시버탱크(53)와 냉매저장탱크(54)는 냉매유입기구(51)를 통해 연결하며, 상기 리시버탱크(53)와 냉매보충탱크(56)는 냉매유출기구(57)를 통해 연결한다.

또한, 마이컴(40)에서 인가되는 제어신호에 의해 동작하는 제1액츄에이터(52)와 제2액츄에이터(58)를 상기 냉매유입기구(51) 및 냉매유출기구(57)에 대응되도록 설치하여, 상기 제1액츄에이터(52)의 동작에 따라 상기 냉매유입기구(51)가 작동하여 리시버탱크(53)와 냉매저장탱크(54)에 냉매 유입통로가 형성되도록 하며, 상기 제2액츄에이터(58)의 동작에 따라 상기 냉매유출기구(57)가 작동하여 리시버탱크(53)와 냉매보충탱크(56)에 냉매 유출통로가 형성되도록 구성한다.

이후, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 냉매압력검출센서(10)와 외기온도검출센서(20)의 신호 출력단을 상기 마이컴(40)의 신호 입력단에 접속시키고, 상기 조작스위치(30)의 제어신호 출력단을 상기 마이컴(40)의 제어신호 입력단에 접속시키며, 상기 냉매량조절수단(50)의 제어신호 입력단을 상기 마이컴(40)의 제어신호 출력단에 접속한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"의 기술적 사상에 따른 실시예의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 조작스위치(30)를 통해 에어컨을 작동시키라는 제어신호가 인가되면, 상기 마이컴(40)은 에어컨의 냉동사이클을 진행시킴과 동시에, 상기 냉매압력검출센서(10)와 외기온도검출센서(20)에서 인가되는 냉매압력에 대한 신호와, 외기온도에 대한 신호를 검출하여, 이를 데이타 테이블에 저장된 값과 비교하여 냉매량의 적정 유무를 판단하게 된다.

이때, 냉매량이 과충전된 것으로 판단될 경우에는 상기 마이컴(40)에서 제1액츄에이터(52)를 작동시키라는 제어신호를 발생하여, 상기 제1액츄에이터(52)를 동작시키게 되는 것으로, 이로인해 상기 냉매유입기구(51)가 동작하여 리시버탱크(53)와 냉매저장탱크(54) 사이에 냉매 유입통로가 생겨 상기 리시버탱크(53)의 냉매가 냉매저장탱크(54)로 유입되어 과충전된 냉매량을 감하게 되는 것이다.

또한, 냉매량이 부족한 것으로 판단될 경우에는 상기 마이컴(40)에서 제2액츄에이터(58)를 작동시키라는 제어신호를 발생하여, 상기 제2액츄에이터(58)를 동작시키게 되는 것으로, 이로인해 상기 냉매유출기구(57)가 동작하여 리시버탱크(53)와 냉매보충탱크(56) 사이에 냉매 유출통로가 생겨 상기 냉매보충탱크(56)에 저장되었던 냉매가 리시버탱크(53)로 유출되어 부족된 냉매량을 보충하게 되는 것이다.

예를 들어, 외기온도가 30^OC 일때 40PSI의 압력이 정상이라고 할 경우, 이보다 압력이 높을 경우에는 상기 제1액츄에이터(52)와 냉매유입기구(51)를 통해 상기 냉매저장탱크(54)로 냉매를 유입시킴으로써 냉매 압력이 40PSI를 유지하도록 하며, 상기 40PSI보다 냉매 압력이 낮을 경우에는, 상기 제2액츄에이터(58)와 냉매유출기구(57)를 통해 상기 냉매보충탱크(56)에 저장된 냉매를 상기 리시버탱크(53)로 유출시킴으로써 냉매 압력이 40PSI를 유지하도록 하게 되는 것이다.

따라서, 냉동사이클의 냉매량을 항상 적절한 양으로 유지할 수 있는 것으로, 이로인해 냉방효율을 극대화 할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 "자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치"는, 특히, 냉매의 압력으로 그 부족여부 및 과충전 여부를 검출하여, 냉매량이 부족하거나 많을 경우, 리시버 드라이어에 마련된 냉매량 저장탱크를 통해 적정 냉매량이 항상 자동 유지되도록 함으로써, 냉방효율을 높임과 동시에, 냉매량 조절작업이 불필요하게 된다는 효과가 있는 것이다.

Claims

냉매 유통로 내 소정의 위치에 설치되어 냉매의 압력을 검출하는 냉매압력검출센서와; 외기온도를 검출하는 외기온도검출센서와; 에어컨을 동작시키는 조작스위치와 냉매조절 수단을 포함하여 구성된 자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치에 있어서,상기 냉매량조절수단은 응축기에서 이송된 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하는 리시버 탱크와, 냉매 과충전시 상기 리시버탱크에서 유출되는 냉매를 저장하는 냉매저장탱크와, 냉매 부족시 상기 리시버탱크에서 유입시킬 냉매를 저장하고 있는 냉매보충탱크와, 상기 냉매저장탱크와 냉매보충탱크를 분리하는 분리막과, 상기 리시버탱크와 냉매저장탱크 사이의 냉매 유통을 제어하는 냉매유입기구와, 소정의 제어신호에 의해 동작되어 상기 냉매유입기구를 작동시키는 제1액츄에이터와 상기 리시버탱크와 냉매보충탱크 사이의 냉매 유통을 제어하는 냉매유출기구와, 소정의 제어신호에 의해 동작되어 상기 냉매유출기구를 작동시키는 제2액츄에이터를 포함하여 구성되며,

상기 냉매압력검출센서와 외기온도검출센서의 신호 출력단과, 상기 조작스위치의 제어신호 출력단과, 상기 냉매조절수단의 제어신호 입력단 사이에 접속되어 상기 조작스위치로부터 에어컨을 작동시키라는 제어신호가 인가되었을 경우, 상기 냉매압력검출센서와 외기온도검출센서에서 인가되는 신호를 분석하여, 상기 외기온도에 적정한 냉매량이 유지되고 있는지의 여부를 판단하여, 냉매량을 적절히 유지 하기위한 소정의 제어신호를 상기 냉매조절수단에 인가하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 에어컨의 냉매량 자동조절장치.