KR100820113B1 - 차량의 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기(110)에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기(120)와, 상기 증발기(120)를 통과한 공기를 가열하는 적층형의 코어히터(130)를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서, 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매를 차단하여 상기 코어히터(130)의 제 1유입구(131)로 이송하는 제 1차벨브(140)와; 상기 증발기(120)의 결빙여부를 감지하여 상기 제 1차벨브(140)를 제어하는 제 1써미스터(150)와; 상기 제 1차벨브(140)의 작동과 함께 결빙탱크(160)에 저장된 결빙수를 제 2유입구(132)로 이송하는 제 2차벨브(170)와; 상기 코어히터(130)의 결빙여부를 감지하여 상기 압축기(110)를 제어하는 제 2써미스터(180)로 구성된 것을 특징으로 하여, 압축기의 과도한 부하에 따른 결빙현상을 방지하고 압축기의 부하에 따른 연비 문제를 개선하여 제품의 경제성과 상품성을 향상시키는 차량의 공조장치에 관한 발명이다.
공조장치, 히터, 증발기

Description

차량의 공조장치 {Air conditioner for vehicle}
도 1은 일반적인 차량의 공조장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 차량의 공조장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 차량의 공조장치의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
110 : 압축기 120 : 증발기
130 : 코어히터 131 : 제 1유입구
132 : 제 2유입구 140 : 제 1차벨브
150 : 제 1써미스터 160 : 결빙탱크
170 : 제 2차벨브 180 : 제 2써미스터
본 발명은 차량의 공조장치에 관한 것으로, 응축기의 과부하에 따른 결빙현 상의 발생시 코어히터에 결빙수 및 냉매를 투입하여 코어히터에 의해 차량 실내를 냉방함으로써 압축기의 과도한 부하에 따른 결빙현상을 방지하고 압축기의 부하에 따른 연비 문제를 개선하여 제품의 경제성과 상품성을 향상시키는 차량용 공조장치에 관한 발명이다.
자동차용 공조장치는 다양한 기후나 주행 조건에서도 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공하고, 윈도우 글라스의 흐림 및 서리 등을 방지하여 운전자의 시계를 확보하고 안전한 운행을 보장하는 것을 목적으로 한다.
상기의 자동차용 공조 장치는 환기장치와 온도조절장치인 냉난방장치가 있으며, 환기장치는 차내의 공기가 오염된 경우 외부의 신선한 공기를 차량 실내로 유입시켜 차내의 공기를 순환시키는 장치로써 창을 닫은 상태에서도 신선한 공기를 실내로 유입하거나, 또는 자동차 외부의 공기가 오염된 경우 외기가 자동차 실내로 유입되지 않게 하고 내측의 공기만을 순환시켜 실내 공기를 보존하도록 한다.
실내의 온도를 조절하기 위한 냉난방장치는 송풍유닛으로부터 공급된 공기가 냉매가 흐르는 증발기와 자동차엔진의 냉각수가 흐르는 코어히터를 선택적으로 통과하여 자동차 실내의 각 부위와 연결된 덕트를 통하여 냉기 또는 온기를 차량 실내로 공급하여 자동차의 실내를 난방 또는 냉방 한다.
도 1은 일반적인 차량의 공조장치의 구성도인데, 도 1에서 도시하는 바와 같이 일반적인 자동차용 공조장치는, 외부 공기에서 유입된 공기를 공조장치 내부로 유동시키는 블로어(10)와, 압축기(미도시)에서 압축된 냉매를 통하여 외부유입 공기를 냉각시키는 증발기(20)와, 상기 증발기(20)를 통과한 공기 중 코어히터(30)로 유입되는 공기량을 조절하는 템프도어(40)와 상기 증발기(20)를 통과한 공기를 가열하는 코어히터(30)와 상기 증발기(20) 또는 상기 코어히터(30)를 통과한 공기 중 차량 실내로 유입되는 공기량을 조절하는 개폐도어(50)를 포함하여 구성된다.
차량의 난방시는 블로어(10)를 통하여 유입된 공기가 증발기(20)를 통과하고 템프도어(40)는 코어히터(30)를 개방하여 증발기(20)를 통과한 공기가 코어히터(30)에 의해 가열되고, 가열된 공기는 차량 실내로 공급되어 차 실내를 난방시킨다. 냉방시는 블로어(10)를 통하여 유입된 공기가 증발기(20)를 통과하여 냉각되고, 템프도어(40)는 코어히터(30)를 차단하여 냉각된 공기가 차량 실내로 공급되어 차량 실내를 냉방시킨다.
상기 일반적인 자동차용 공조장치의 경우, 차속이 증가하여 압축기가 과도한 일을 하게 되면 증발기(20)의 온도가 응결점 이하의 온도로 내려가 결빙현상이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 압축기의 클러치를 제어하게 되는데 이로 인한 클러치의 잦은 On/Off 싸이클 현상의 발생으로 압축기의 내구력이 저하되고 연비가 감소하는 문제점이 발생하였다.
또한 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 종래에는 전기 냉방장치를 이용하여 냉매를 냉동시켜 덕트를 냉각하고 냉각된 덕트로 공기가 지나가게 하여 내방하거나, 하이브리드 자동차의 경우 남는 전기를 이용하여 전기 냉방장치를 이용하여 냉각수를 냉매로 하는 별도의 냉방시스템을 구성하는 시도가 있었으나, 이러한 경우 전기를 많이 필요로 하는 조건에서 충분한 냉방성능을 제공하기 힘든 단점이 있어 실용화되기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 응축기의 과부하에 따른 결빙현상의 발생시 코어히터에 결빙수 및 냉매를 투입하여 코어히터에 의해 차량실내의 냉방을 담당하게 하여 압축기의 과도한 부하에 따른 결빙현상을 방지하고 압축기의 부하에 따른 연비 문제를 개선하여 제품의 경제성과 상품성을 향상시키는 차량용 공조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압축기에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기를 통과한 공기를 가열하는 적층형의 코어히터를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서, 상기 증발기로 유입되는 냉매를 차단하여 상기 코어히터의 제 1유입구로 이송하는 제 1차벨브와; 상기 증발기의 결빙여부를 감지하여 상기 제 1차벨브를 제어하는 제 1써미스터와; 상기 제 1차벨브의 작동과 함께 결빙탱크에 저장된 결빙수를 제 2유입구로 이송하는 제 2차벨브와; 상기 코어히터의 결빙여부를 감지하여 상기 압축기를 제어하는 제 2써미스터로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다. 다만 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 차량의 공조장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 차량의 공조장치의 구성도이다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기(120)와, 상기 증발기(120)를 통과한 공기를 가열하는 적층형의 코어히터(130)를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서, 상기 증발기(120)로 유입되는 냉매를 차단하여 상기 코어히터(130)의 제 1유입구(131)로 이송하는 제 1차벨브(140)와; 상기 증발기(120)의 결빙여부를 감지하여 상기 제 1차벨브(140)를 제어하는 제 1써미스터(150)와; 상기 제 1차벨브(140)의 작동과 함께 결빙탱크(160)에 저장된 결빙수를 제 2유입구(132)로 이송하는 제 2차벨브(170)와; 상기 코어히터(130)의 결빙여부를 감지하여 상기 압축기(110)를 제어하는 제 2써미스터(180)로 구성된 것을 특징으로 한다
본 발명에서는 적층형의 코어히터(130)를 포함한 일반적인 자동차용 공조장치에, 증발기(120)로 냉매가 유입되는 라인을 상기 코어히터(130)의 제 1유입구(131)와 연결하고 그 연결부에 냉매의 흐름을 제어할 수 있는 제 1차벨브(140)를 설치한다.
또한 상기 증발기(120)의 결빙 상태를 감지하여 상기 제 1차벨브(140)를 제어 할 수 있는 제 1 써미스터(150)를 상기 증발기(120) 상에 장착하고 결빙이 용이한 결빙수를 저장하는 결빙탱크(160)를 상기 코어히터(130)와 인접하여 장착하여 코어히터(130)의 제 2유입구(132)와 연결한다. 상기 결빙탱크(160)와 제 2유입구(132)의 연결 배관상에 결빙탱크(160)내의 결빙수의 유출입을 조정할 수 있는 제 2차벨브(170)를 장착하며, 상기 결빙탱크(160)의 체적은 상기 코어히터(130)의 내부 부피와 동일하게 실시함이 타당하다.
또한 상기 코어히터(130) 상에 코어히터(130)의 결빙여부를 감지하여 상기 압축기(110)를 제어할 수 있는 제 2써미스터(180)를 장착하여 실시한다.
본 발명의 제 1실시예에 의한 작동을 설명하면, 고속시 압축기(110)에 과도한 부하가 걸려 증발기(120)에 결빙 현상이 발생하는 경우, 제 1써미스터(150)는 이를 감지하여 상기 제 1차벨브(140)를 제어하여 증발기(120)로 유입되는 냉매의 경로를 변경하여 상기 제 1유입구를 통하여 상기 코어히터(130)로 냉매가 유입되게 한다.
상기 제 1차벨브(140)의 작동과 연동하여 제 2차벨브(170)가 작동하여 상기 제 2유입구(132)를 통하여 코어히터(130) 내의 냉각수를 배출하고 상기 결빙탱크(160)내에 저장된 결빙을 용이하게 하는 결빙수를 코어히터(130) 내부로 공급한다.
따라서 상기 적층형의 코어히터(130) 내부에는 냉매와 결빙수가 충진되어 냉각효과를 발휘하여 차 실내를 냉각하게 되며, 시간이 경과하여 코어히터(130)가 결빙되는 경우, 제 2써미스터(180)가 이를 감지하여 압축기(110)를 차단하여 결빙된 코어히터(130)가 냉방효과를 잃을 때까지 압축기(110)의 부하를 차단함으로써 차량의 냉방을 유지하면서 압축기(110) 부하에 의한 연비 저하를 방지할 수 있다.
이하 본 발명의 제 2실시예의 구성 및 작동 효과에 대하여 상술한다. 제 2실시예의 경우 증발기와 히터의 역할을 동시에 수행하는 일체형 코어히터를 사용하는 경우의 공조장치를 나타낸다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예는 압축기(210)에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기(220)와, 외부에서 유입된 공기를 가열하는 히터(230) 역할을 동시에 수행하는 적층형의 코어히 터(240)를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서, 결빙탱크(260)에 저장된 결빙수를 결빙수 유입구(231)로 이송하는 제어벨브(270)와; 상기 증발기(220)의 결빙여부를 감지하여 상기 제어벨브(270) 및 압축기(210)를 제어하는 써미스터(250)로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 실시예에서는 증발기(220)와 히터(230)가 일체형으로 형성된 적층형 코어히터(240)를 포함한 일반적인 자동차용 공조장치로, 증발기(220)로 냉매가 유입되고, 히터(230)로는 냉각수가 유입되는데, 결빙이 용이한 결빙수를 저장하는 결빙탱크(260)를 상기 코어히터(240)와 인접하여 장착하여 히터(230)의 결빙수 유입구(231)에 연결하고 상기 결빙탱크(260)와 결빙수 유입구(231)의 연결 배관상에 결빙탱크(260)내의 결빙수의 유출입을 조정할 수 있는 제어벨브(270)를 장착하며, 상기 결빙탱크(260)의 체적은 상기 히터(230)의 내부 부피와 동일하게 하는 것이 타당하다.
또한 상기 증발기(220)의 결빙 상태를 감지하여 상기 제어벨브(270)와 상기 압축기(210)를 제어할 수 있는 써미스터(250)를 코어히터(240) 상에 장착하여 실시함이 타당하다.
본 발명의 제 2실시예에 의한 작동을 설명하면, 고속시 압축기(110)에 과도한 부하가 걸려 증발기(220)에 결빙 현상이 발생하는 경우, 써미스터(250)는 이를 감지하여 상기 제어벨브(270)를 제어하여 히터(230) 내의 냉각수를 배출하고 상기 결빙탱크(260)내에 저장된 결빙을 용이하게 하는 결빙수를 히터(230) 내부로 공급한다. 따라서 상기 적층형의 코어히터(240) 내부에는 증발기(220) 내에 충진되는 냉매와 함께 히터(230)에 유입된 결빙수에 의해 냉각효과를 발휘하여 차 실내를 냉각하게 된다.
시간이 경과하여 코어히터(240)가 결빙되는 경우, 상기 써미스터(250)는 이를 감지하여 압축기(110)를 차단하여 결빙된 코어히터(240)가 냉방효과를 잃을 때까지 압축기(210)의 부하를 차단함으로써 차량의 냉방을 유지하면서 압축기(210) 부하에 의한 연비 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 응축기의 과부하에 따른 결빙현상의 발생시 코어히터에 결빙수 및 냉매를 투입하여 코어히터에 의해 차량의 냉방을 담당하게 하여 압축기의 과도한 부하에 따른 결빙현상을 방지하고 압축기의 부하에 따른 연비 문제를 개선하여 제품의 경제성과 상품성을 향상시키는 탁월한 효력을 발휘하는 발명이다.

Claims (2)

  1. 압축기에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기를 통과한 공기를 가열하는 적층형의 코어히터를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서,
    상기 증발기로 유입되는 냉매를 차단하여 상기 코어히터의 제 1유입구로 이송하는 제 1차벨브와;
    상기 증발기의 결빙여부를 감지하여 상기 제 1차벨브를 제어하는 제 1써미스터와;
    상기 제 1차벨브의 작동과 함께 결빙탱크에 저장된 결빙수를 제 2유입구로 이송하는 제 2차벨브와;
    상기 코어히터의 결빙여부를 감지하여 상기 압축기를 제어하는 제 2써미스터로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 공조장치.
  2. 압축기에서 압축된 냉매를 통하여 외부에서 유입된 공기를 냉각시키는 증발기와, 외부에서 유입된 공기를 가열하는 히터 역할을 동시에 수행하는 적층형의 코어히터를 포함하여 구성된 자동차용 공조장치에 있어서,
    결빙탱크에 저장된 결빙수를 결빙수 유입구로 이송하는 제어벨브와;
    상기 증발기의 결빙여부를 감지하여 상기 제어벨브 및 압축기를 제어하는 써미스터로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 공조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980036569U (ko) 1996-12-11 1998-09-15 김욱한 자동차공조장치의 증발기결빙방지장치

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