KR100556117B1 - Air Conditioner for Automobile - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 증발기의 착빙과 압축기측으로의 액상 냉매 유입을 방지하여, 증발기의 원활한 가동을 유지하고 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 배제함으로써, 향상된 성능을 발휘하는 차량용 에어 컨디셔너를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a vehicle air conditioner that exhibits improved performance by preventing icing of the evaporator and inflow of liquid refrigerant to the compressor side, maintaining smooth operation of the evaporator and eliminating frequent on / off operations of the compressor.

본 발명의 구성은, 냉매가 흐르는 배관(P1,P2,P3)으로 연결되어 냉매 싸이클을 구성하는 압축기(1)와 응축기(2) 및 팽창밸브(3)와 증발기(4)가 구비된 차량용 에어 컨디셔너에 있어서, 상기 증발기(4)의 입구측 배관에 증발기(4)와 인접하게 설치되어 증발기(4) 주변에 대한 제습을 통해 증발기(4)의 착빙을 방지하는 보조 증발기(7)가 설치된 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the vehicle air is provided with a compressor (1), a condenser (2), an expansion valve (3), and an evaporator (4) connected to pipes (P1, P2, P3) through which refrigerant flows to form a refrigerant cycle. In the conditioner, an auxiliary evaporator 7 is installed in the inlet pipe of the evaporator 4 adjacent to the evaporator 4 to prevent icing of the evaporator 4 through dehumidification to the periphery of the evaporator 4. It features.

증발기, 착빙, 압축기, 온/오프, 써모콘, 온조 조절기, 보조 증발기Evaporator, icing, compressor, on / off, thermocon, thermostat, auxiliary evaporator

Description

차량용 에어 컨디셔너{Air Conditioner for Automobile} Car Air Conditioner {Air Conditioner for Automobile}             

도 1은 종래 차량용 에어 컨디셔너의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도,1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional vehicle air conditioner,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어 컨디셔너의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a vehicle air conditioner according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 압축기 2 : 응축기1: compressor 2: condenser

3 : 팽창밸브 4 : 증발기3: expansion valve 4: evaporator

5 : 송풍팬 6 : 써머콘5: blower fan 6: thermo-con

7 : 보조 증발기 8 : 열원7: auxiliary evaporator 8: heat source

P1,P2,P3 : 배관P1, P2, P3: Piping

본 발명은 차량에 설치되는 에어 컨디셔너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량 실내의 공기조화용 에어 컨디셔너를 구성하는 증발기의 착빙을 방지하기 위하여 보조 증발기를 구비한 차량용 에어 컨디셔너에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner installed in a vehicle, and more particularly, to a vehicle air conditioner having an auxiliary evaporator to prevent icing of an evaporator constituting an air conditioner for air conditioning in a vehicle interior.

에어 컨디셔너 즉 공기조화장치는 냉매 싸이클을 이용하여 실내의 온도를 조절하는 장치로서, 현행 차량에서는 특히 하절기에 차실내의 온도를 쾌적한 수준으로 유지하기 위하여 적극적으로 채용되고 있다.An air conditioner, that is, an air conditioner, is a device for controlling a room temperature by using a refrigerant cycle, and is actively employed in a current vehicle to maintain a comfortable temperature in a vehicle, especially in summer.

이러한 차량용 에어 컨디셔너는, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 그 개략적인 구성이 압축기(1)와 응축기(2) 및 팽창밸브(3)와 증발기(4)로 이루어져 있으며, 이들 구성 각부를 배관(P1,P2,P3)을 통해 냉매가 순환함으로써 열교환이 이루어지게 된다. 즉, 냉매는 압축기(1)에서 압축된 후, 응축기(2)로 공급되고, 응축기(2)에서 응축된 냉매는 팽창밸브(3)를 거쳐 증발기(4)로 보내어져 증발되면서 주위의 공기를 냉각시킨 뒤에 다시 압축기(1)에서 압축되는 과정을 반복하며 순환하게 된다. 이때, 응축기(2)의 응축효율이 에어 컨디셔너의 냉방 능력에 큰 영향을 미치기 때문에, 응축기(2)는 대체로 차량의 전면에 배치됨으로써 차량의 주행 또는 송풍팬(5)의 가동에 의한 외기와의 접촉으로 열교환 효율의 향상을 꾀하게 된다.As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4. The refrigerant is circulated through P1, P2, and P3, and heat exchange is performed. That is, the refrigerant is compressed in the compressor (1), and then supplied to the condenser (2), the refrigerant condensed in the condenser (2) is sent to the evaporator (4) through the expansion valve (3) to evaporate the surrounding air After cooling, the process of being compressed in the compressor 1 is repeated and circulated. At this time, since the condensation efficiency of the condenser 2 has a great influence on the cooling capacity of the air conditioner, the condenser 2 is generally disposed at the front of the vehicle, and thus the condenser 2 By contacting, the heat exchange efficiency is improved.

한편, 증발기(4)중의 착빙(icing)이 가장 먼저 발생할 것으로 예상되는 부위에는 써모콘(thermocontroller;6)이라는 온도 조절기가 설치되어 있는데, 이 써모콘(6)은 증발기(4)를 통과한 에어의 온도를 감지하여, 일정 온도 이하에서는 압축기(1)의 작동을 중지(off)시키고, 일정 온도 이상이 되면 다시 압축기(1)를 작동(on)시킴으로써, 증발기(4)의 착빙(icing)을 방지함과 아울러 압축기(1)측으로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지하게 된다.On the other hand, a temperature controller called a thermocontroller 6 is installed at an area where icing is expected to occur first in the evaporator 4, and the thermocon 6 is air that has passed through the evaporator 4. The temperature of the sensor is sensed, and when the temperature is lower than the predetermined temperature, the compressor 1 is turned off (off), and when the temperature is higher than the predetermined temperature, the compressor 1 is turned on again, thereby icing the evaporator 4. In addition to preventing the liquid refrigerant to flow into the compressor (1) side.

그러나, 이러한 써모콘(6)의 작동으로 인해, 압축기(1)의 작동이 빈번하게 온/오프되고, 증발기(4)의 원활한 가동이 방해됨으로써, 에어 컨디셔너의 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, due to the operation of the thermocon 6, there is a problem in that the operation of the compressor 1 is frequently turned on / off and the smooth operation of the evaporator 4 is prevented, thereby degrading the performance of the air conditioner.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 증발기의 착빙과 압축기측으로의 액상 냉매 유입을 방지하여, 증발기의 원활한 가동을 유지하고 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 배제함으로써, 향상된 성능을 발휘하게 되는 차량용 에어 컨디셔너를 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and its object is to prevent icing of the evaporator and the introduction of liquid refrigerant to the compressor side, thereby maintaining smooth operation of the evaporator and frequent on / off operation of the compressor. By eliminating the present invention, there is provided a vehicle air conditioner exhibiting improved performance.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 에어컨디셔너는, 냉매가 흐르는 배관으로 연결되어 냉매 싸이클을 구성하는 압축기와 응축기 및 팽창밸브와 증발기가 구비된 차량용 에어 컨디셔너에 있어서, 상기 증발기의 입구측 배관에 증발기와 인접하게 설치되어 증발기 주변에 대한 제습을 통해 증발기의 착빙을 방지하는 보조 증발기가 설치된 것을 기술적 요지로 한다.In the vehicle air conditioner according to the present invention for achieving the above object, in the vehicle air conditioner is provided with a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator connected to the refrigerant flow pipe to form a refrigerant cycle, the inlet pipe of the evaporator The technical gist of the present invention is that a subsidiary evaporator is installed adjacent to the evaporator to prevent icing of the evaporator through dehumidification around the evaporator.

여기서, 상기 증발기로부터 상기 압축기로 향하는 배관내의 냉매를 가열하여 기상화시킬 수 있도록 상기 배관에 인접하게 열원이 설치된 구조가 개시될 수도 있다.Here, a structure in which a heat source is installed adjacent to the pipe may be disclosed so as to vaporize the refrigerant in the pipe from the evaporator to the compressor.

특히, 상기 열원은 차량의 엔진으로 구체화될 수 있다.In particular, the heat source can be embodied as an engine of a vehicle.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어 컨디셔너의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도로서, 종래 기술을 도시한 도 1과 동일한 부위에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하여 설명한다.FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a vehicle air conditioner according to the present invention, and the same parts as in FIG. 1 of the prior art will be described with the same reference numerals.

도시된 바와 같이, 본 발명의 에어 컨디셔너는 압축기(1)와 응축기(2) 및 팽창밸브(3)와 증발기(4)를 구비하고 있으며, 이들은 서로 냉매가 흐르는 배관(P1,P2,P3)에 의해 연결됨으로써 하나의 냉매 사이클을 구성하게 된다.As shown, the air conditioner of the present invention includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4, which are connected to pipes P1, P2, and P3 through which refrigerant flows. By means of the connection, one refrigerant cycle is constituted.

이렇게 구성된 냉매 싸이클상에서 냉매가 배관(P1,P2,P3)을 통해 순환되는데, 압축기(1)에서 고온 고압으로 압축된 냉매는 응축기(2)로 압송되어 외기에 의해 냉각됨으로써 액화하고, 증발기(4)의 입구에 구비된 팽창밸브(3)를 통과한 저온의 냉매는 증발기(4)에서 송풍팬(5) 등에 의한 강제적인 송풍에 의해 실내 공기로부터 열을 빼앗아 실내 공기를 냉각시킨 뒤 다시 압축기(1)로 들어간다.On the refrigerant cycle configured as described above, the refrigerant is circulated through the pipes P1, P2, and P3. The refrigerant compressed by the high temperature and high pressure in the compressor 1 is pumped to the condenser 2, cooled by outside air to liquefy, and the evaporator 4 The low temperature refrigerant passing through the expansion valve (3) provided at the inlet of the) takes heat from the indoor air by forced blowing by the blowing fan (5) in the evaporator (4) to cool the indoor air, and then again the compressor ( Enter 1).

그런데, 증발기(4)를 통과한 실내 공기의 온도가 일정 온도 이하일 경우에는 증발기(4)내의 냉매가 실내 공기로부터 빼앗는 열량이 적으므로, 이 상황에서 에어 컨디셔너의 가동이 계속되면 증발기(4) 주변의 공기중에 포함되어 있던 수분이 차가운 증발기(4)의 표면에 얼어붙게 되는 착빙현상이 일어난다.By the way, when the temperature of the indoor air passing through the evaporator 4 is below a certain temperature, the amount of heat that the refrigerant in the evaporator 4 takes away from the indoor air is small. Therefore, if the air conditioner continues to operate in this situation, the vicinity of the evaporator 4 is maintained. The icing phenomenon occurs in which water contained in the air freezes on the surface of the cold evaporator 4.

이에, 이러한 착빙현상을 방지하기 위하여, 본 발명에서는, 응축기(2)와 증발기(4)를 연결하는 배관(P2)의 도중 특히 증발기(4)의 입구측 배관에 증발기(4)와 인접하게 증발기(4)에 대한 제습과 냉방을 겸한 보조 증발기(7)가 설치된다.
상기 보조 증발기의 작용을 살펴보면, 송풍팬에 의해 증발기로 송풍되는 공기는 보조증발기(7)를 통한 후 증발기(4)로 송풍되어진다. 이 때 보조증발기(7)를 통과하는 공기는 보조증발기(7)와의 온도차이 때문에 수분이 보조증발기(7) 표면에 응집되어지게 된다. 따라서 제습되어진 공기가 증발기(4)로 송풍되어져 증발기(4)에서는 결빙현상이 거의 없어지게 된다.
보조증발기(7)는 팽창된 냉매 초입에 설치하게 되어 착빙까지 온도가 떨어지기 어려우며, 또한 보조증발기(7) 용량이 작게 설정되기 때문에 착빙현상이 일어나지 않게 된다.
대부분 팽창된 냉매는 배관을 따라 흐르는 과정에서 냉매온도가 떨어지기 때문이다.
한편, 일반적으로 증발기에서 압축기를 보호하기 위하여 서머콘 온도를 1도에서 오프하고 4도에서 온하도록 되어 있으나, 보조증발기를 사용할 경우 영하 4도에서 오프하고 9도에서 온하는 등 그 온도를 낮추어 압축기의 온/오프 횟수를 줄일 수가 있으며, 또한 보조증발기 용량이 클 경우에는 송풍되는 공기를 완전히 제습할 수 있으므로 서머콘을 없애더라도 문제가 없을 수 있다.Therefore, in order to prevent such icing phenomenon, in the present invention, the evaporator is adjacent to the evaporator 4 in the middle of the pipe P2 connecting the condenser 2 and the evaporator 4, particularly in the inlet pipe of the evaporator 4. A secondary evaporator (7) is provided which serves as dehumidification and cooling for (4).
Looking at the operation of the auxiliary evaporator, the air blown into the evaporator by the blowing fan is blown through the auxiliary evaporator (7) and then blown to the evaporator (4). At this time, the air passing through the auxiliary evaporator (7) is agglomerated on the surface of the auxiliary evaporator (7) due to the temperature difference from the auxiliary evaporator (7). Therefore, the dehumidified air is blown to the evaporator 4 so that the freezing phenomenon is almost eliminated in the evaporator 4.
Since the auxiliary evaporator (7) is installed in the expanded refrigerant inlet, it is difficult to drop the temperature until icing, and the icing phenomenon does not occur because the capacity of the auxiliary evaporator (7) is set small.
Most of the expansion of the refrigerant is because the refrigerant temperature drops in the course of flowing along the pipe.
On the other hand, in order to protect the compressor in the evaporator, the temperature of the thermocon is turned off at 1 degree and turned on at 4 degrees. However, when the auxiliary evaporator is used, the compressor is lowered at 4 degrees and turned off at 9 degrees. It is possible to reduce the number of on / off, and also, if the auxiliary evaporator capacity is large, it is possible to completely dehumidify the air blowing, there may be no problem even if the removal of the thermocon.

이렇게 증발기(4) 제습용 보조 증발기(7)가 설치됨으로써, 전술한 종래 기술의 설명에서 언급한 써머콘(6)의 작동 설정 온도를 하향 조정하여 압축기(1)의 온/오프 주기를 연장할 수가 있으며, 결국 압축기(1)의 잦은 온/오프 작동이 방지된다.In this way, by installing the evaporator 4 dehumidification auxiliary evaporator 7, the on / off cycle of the compressor 1 can be extended by downwardly adjusting the operating set temperature of the thermocon 6 mentioned in the above description of the prior art. And, in turn, frequent on / off operation of the compressor 1 is prevented.

한편, 증발기(4)로부터 압축기(1)로 향하는 배관(P3)에 인접하게 열원(8)이 설치될 수 있는데, 이 열원(8)은 증발기(4)로부터 압축기(1)로 유입되는 배관(P3)내의 냉매를 지속적으로 가열하여 기상화시킴으로써, 종래와 같은 써머콘(6)을 설치할 필요가 없게 된다. 즉, 냉매가 열원(8)에 의해 가열되어 기화함에 따라 압축기(1)로 액상 냉매가 유입되지 않게 되므로, 종래에 압축기(1)로의 액상 냉매 유입을 방지할 목적으로 압축기(1)를 온/오프시키기 위해 설치되던 써머콘(6)이 불필요하게 되는 것이다. 특히, 상기 열원(8)으로는 차량내에 구비되어 있는 엔진 자체를 사용할 수 있는데, 이 경우에는 증발기(4)로부터 압축기(1)로 향하는 배관(P3)을 차량 엔진에 근접하게 설치하면 된다. 이렇게 하면 엔진의 발열에 의해 상기 배관(P3)이 지속적으로 과열되어 써머콘(6)을 설치할 필요가 없게 된다.On the other hand, the heat source 8 may be installed adjacent to the pipe (P3) from the evaporator (4) to the compressor (1), the heat source (8) is a pipe (flowing into the compressor 1 from the evaporator 4) ( By continuously heating the refrigerant in P3) and vaporizing it, it is not necessary to install the thermocon 6 as in the prior art. That is, since the refrigerant is heated by the heat source 8 and vaporized so that the liquid refrigerant does not flow into the compressor 1, the compressor 1 is conventionally turned on / off for the purpose of preventing the introduction of the liquid refrigerant into the compressor 1. The thermo-con 6 which was installed to turn off becomes unnecessary. In particular, as the heat source 8, the engine itself provided in the vehicle can be used. In this case, a pipe P3 directed from the evaporator 4 to the compressor 1 may be provided close to the vehicle engine. In this case, the pipe P3 is continuously overheated by the heat generation of the engine, thereby eliminating the need to install the thermo-con 6.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 에어 컨디셔너는, 증발기의 착빙과 압축기측으로의 액상 냉매 유입을 방지하여, 증발기의 원활한 가동을 유지하고 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 배제함으로써, 보다 향상된 성능을 발휘하게 되는 효과가 있다. As described above, the vehicle air conditioner according to the present invention prevents icing of the evaporator and inflow of liquid refrigerant to the compressor side, thereby maintaining smooth operation of the evaporator and eliminating frequent on / off operation of the compressor, thereby improving performance. It is effective to exert.

Claims (3)

냉매가 흐르는 배관(P1,P2,P3)으로 연결되어 냉매 싸이클을 구성하는 압축기(1)와 응축기(2) 및 팽창밸브(3)와 증발기(4)가 구비된 차량용 에어 컨디셔너에 있어서,In a vehicle air conditioner having a compressor (1), a condenser (2), an expansion valve (3) and an evaporator (4) connected to pipes (P1, P2, P3) through which refrigerant flows, to form a refrigerant cycle, 상기 증발기(4)의 입구측 배관에 증발기(4)와 인접하게 설치되어 증발기(4) 주변에 대한 제습을 통해 증발기(4)의 착빙을 방지하는 보조 증발기(7)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 에어 컨디셔너.The secondary evaporator (7) is installed in the inlet pipe of the evaporator (4) adjacent to the evaporator (4) to prevent icing of the evaporator (4) through dehumidification around the evaporator (4). Air conditioner. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증발기(4)로부터 상기 압축기(1)로 향하는 배관(P3)내의 냉매를 가열하여 기상화시킬 수 있도록 상기 배관(P3)에 인접하게 열원(8)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 에어 컨디셔너.A vehicle air conditioner, characterized in that a heat source (8) is provided adjacent to the pipe (P3) to heat and cool the refrigerant in the pipe (P3) from the evaporator (4) to the compressor (1). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 열원(8)은 차량의 엔진인 것을 특징으로 하는 차량용 에어 컨디셔너.Vehicle heat conditioner, characterized in that the heat source (8) is the engine of the vehicle.
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