KR20020043109A

KR20020043109A - 적정 냉매량 주입장치

Info

Publication number: KR20020043109A
Application number: KR1020000072584A
Authority: KR
Inventors: 권종환
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-08
Also published as: KR100379035B1

Abstract

본 발명은 냉매용기에 들어있는 냉매량의 변화값을 기준으로 솔레노이드를 온/오프시켜 차량 개발시에 적정 냉매량을 정확하게 주입할 수 있는 적정 냉매량 주입장치에 관한 것으로, 이 냉매량 주입장치는 콤프레서(10)와 콘덴서(12)간의 고압라인(28)에 설치된 고압포트(32)와, 증발기(18)와 콤프레서(10)간의 저압라인(26)에 설치된 저압포트(40)와, 이 저압포트(40)내의 압력 변화량을 감지하는 압력 변환기(60)와, 냉매 공급라인(30)을 통해서 저압포트(40)에 공급되는 냉매가 저장되어 있는 냉매용기(22)와, 냉매 공급라인(30)에 설치되어 냉매용기(22)로부터 저압포트(40)로 공급되는 냉매를 단속하는 솔레노이드 밸브(50)와, 냉매용기(22)의 중량을 계측하기 위한 전자저울(24)과, 이 전자저울(24)로부터 입력되는 냉매량의 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브(50)를 온/오프시키는 컨트롤러(20)로 구성된다.

Description

적정 냉매량 주입장치{DEVICE FOR INJECTING REFRIGERANT INTO AN AIR CONDITIONER}

본 발명은 적정 냉매량 주입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉매용기에 들어있는 냉매량의 변화값을 기준으로 솔레노이드를 온/오프시켜 차량 개발시에 적정 냉매량을 정확하게 주입할 수 있는 적정 냉매량 주입장치에 관한 것이다.

자동차의 실내는 모든 기후조건과 실내환경에 따라서 최적의 온도 및 습도를 유지하여야 한다. 이를 위해서, 자동차에는 겨울철 차실내를 따뜻하게 하기 위한 히터를 비롯하여, 여름철 실내공기를 시원하게 유지하기 위한 에어컨이 설치되어 있다.

자동차용 에어콘의 전체적인 구성을 보면, 냉매를 고온 고압의 가스형태로 압축하는 콤프레서와, 압축된 고온 고압의 냉매를 액화시키는 콘덴서와, 팽창밸브를 거쳐 콘덴서로부터 유입된 냉매가 증발되는 과정에서 주변 공기를 냉각시키는 증발기로 이루어져 있다. 증발기를 통과하면서 차갑게 냉각된 공기는 블로어에 의해 차실내로 공급되어 실내를 냉방한다.

이와 같은 구조의 에어컨이 장착된 차량의 개발시에 냉매량을 결정하기 위해서는 환경 시험실에서 일정온도와 일사, 습도 조건에서 일정 주행조건으로 차량을주행하여 각 냉매량에 따른 에어컨 시스템의 고압을 체크하여 압력변화량을 바탕으로 냉매량을 결정하게 된다.

이러한 냉매량 결정시험에서 반복적으로 냉매를 빼낸 후에 일정량의 냉매를 주입하여 시험한 다음, 다시 냉매를 빼고 재주입하는 과정을 여러번 반복하게 된다. 이 과정에서 냉매의 소모량이 증가되며 시험시간이 많이 걸리고 시험 데이터의 안정성이 감소되는 등의 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 저압 냉매포트에 압력 측정계와 냉매 주입라인을 설치하고, 냉매 주입라인에 솔레노이드 밸브를 설치하여 컨트롤러로 냉매의 주입량을 조절함으로써, 적정 냉매량을 정확히 주입할 수 있는 적정 냉매량 주입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉매량 주입장치의 전체적인 구성을 보인 개략도,

도 2는 도 1의 저압포트 및 솔레노이드의 주조를 보인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 냉매량 주입장치의 작동과정을 보인 플로우차트.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10:콤프레서 12:콘덴서

14:콘덴서팬 16:팽창밸브

18:증발기 20:컨트롤러

22:냉매용기 24:전자저울

26:저압 냉매라인 28:고압 냉매라인

30:냉매 공급라인 32:고압포트

40:저압포트 42:하우징

44:결합단자 44a:조정공

46:조절봉 48:리테이너

50:솔레노이드 밸브 52:케이싱

54:플런저 58:스프링

60:압력 변환기 70;데이터베이스

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적정 냉매량 주입장치는 냉매를 압축시키는 콤프레서와, 유입된 냉매를 응축시키는 콘덴서와, 응축된 냉매가 지나는 과정에서 열교환되어 주위 공기를 차갑게 냉각하는 프론트 증발기 및 리어 증발기를 포함하는 차량용 에어콘에 있어서, 콤프레서와 콘덴서 간의 고압라인에 설치된 고압포트와, 증발기와 콤프레서 간의 저압라인에 설치된 저압포트와, 이 저압포트내의 압력 변화량을 감지하는 압력 변환기와, 냉매 공급라인을 통해서 저압포트에공급되는 냉매가 저장되어 있는 냉매용기와, 냉매 공급라인에 설치되어 냉매용기로부터 저압포트로 공급되는 냉매를 단속하는 솔레노이드 밸브와, 냉매용기의 중량을 계측하기 위한 전자저울과, 이 전자저울로부터 입력되는 냉매량의 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브를 온/오프시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적정 냉매량 주입장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉매량 주입장치의 전체적인 구성을 보인 개략도이고, 도 2는 도 1의 저압포트 및 솔레노이드를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 냉매량 주입장치의 작동과정을 보인 플로우차트이다.

먼저, 자동차용 에어콘의 전체적인 구성을 보면, 냉매를 고온 고압의 가스형태로 압축하는 콤프레서(10)와, 콘덴서 팬(14)의 회전에 따라 흡인되는 공기에 의해서 고온 고압의 냉매를 액화시키는 콘덴서(12)와, 팽창밸브(16)를 거쳐 콘덴서(12)로부터 유입된 냉매가 증발되는 과정에서 주변 공기를 냉각시키는 증발기(18)로 이루어져 있다.

이러한 구성의 에어컨 시스템에 있어서, 적정 냉매량의 주입을 위해서 본 발명의 바람직한 실시예에서는 콤프레서(10)와 콘덴서(12)간의 고압라인(28)에 고압포트(32)를 설치하고, 증발기(18)와 콤프레서(10)간의 저압라인(26)에는 저압포트(40)를 설치하였으며, 저압포트(40)로부터 입력되는 저압측의 압력값과 고압포트(32)로부터 입력되는 고압측 압력값은 데이터베이스(70)에 저장된다.

또한, 저압포트(40)에는 냉매 공급라인(30)이 연결되어 있으며, 이 냉매 공급라인(30)에는 냉매가 저장된 냉매용기(22)가 설치되어 있다. 냉매용기(22)의 하부에는 전자저울(24)이 배치되어 있으며, 전자저울(24)을 통해 계측한 냉매량은 컨트롤러(20)로 입력된다. 컨트롤러(20)는 이 전자저울(24)로부터 입력되는 냉매량의 입력신호를 바탕으로 도 2에 도시된 솔레노이드 밸브(50)를 온/오프시켜 냉매의 공급량을 조절한다.

도 2에는 저압포트(40)와 솔레노이드 밸브(50)가 확대 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 냉매 공급라인(30)과 연결된 바이패스 라인에는 저압포트(40)내의 압력 변화량을 감지하는 압력 변환기(60)가 설치되어 있다. 또한, 냉매 공급라인(30)에는 컨트롤러(20)로부터 전달되는 제어신호에 따라서 온/오프되어 냉매용기(22)로부터 저압포트(40)로 공급되는 냉매를 단속하는 솔레노이드 밸브(50)가 설치되어 있다.

저압포트(40)의 구성을 보면, 저압라인(26)에 부착된 결합단자(44)에 고정되는 하우징(42)과, 결합단자(44)에 형성된 조정공(44a)을 통해서 냉매를 조절하기 위한 조절봉(46)과, 조정공(44a)의 개구량을 조절할 수 있도록 조절봉(46)이 나사 결합되어 있는 리테이너(48)로 이루어져 있다. 결합단자(44)와 하우징(42)은 나사 또는 용접 등에 의해 결합되어 있으며, 리테이너(48)의 나사부(48a)에는 조절봉(46)의 수나사가 체결되어 있다.

따라서, 조정공(44a)의 개구량을 수동으로 조절하는 경우에는 먼저, 조절봉(46)의 손잡이(46b)를 손으로 잡고 돌린다. 그에 따라, 리테이너(48)에 의해 지지되어 있는 조절봉(46)이 상승/하강되면서 하단의 폐쇄부재(46a)를 상승/하강시켜 조정공(44a)간의 간격 조절을 통해서 냉매의 공급량을 가변시킬 수 있다. 한편, 고압포트(32)에 대해서는 상세히 도시 및 설명하지는 않았으나 저압포트(40)와 대체로 유사한 구조를 갖는다.

한편, 솔레노이드 밸브(50)내에는 돌출단(54a)을 지닌 플런저(54)가 스프링(56)에 의해 가압되어 있으며, 케이싱(52)에는 솔레노이드(56)가 감겨져 있다. 따라서, 솔레노이드(54)의 오프시에 플런저(54)는 스프링(58)에 의해 가압되어 냉매 공급라인을 차단한 상태를 유지하는 한편, 컨트롤러(20)에서 전달되는 신호에 따라 온상태로 되면 솔레노이드(56)에 전기가 공급되면서 플런저(54)를 당기게 되고, 플런저(54)는 스프링(58)을 가압하면서 후퇴하여 냉매 공급라인(30)을 개방함으로써 냉매의 공급이 가능해지도록 한다.

다음에는 도 3을 참조하여 적정 냉매량을 주입하는 과정을 설명한다.

스타트/스톱신호와 함께 냉매량이 입력되고(단계S2), 전자저울(24)로부터 냉매량 변화값(S)이 입력되면(단계S4), 컨트롤러(20)는 단계S2에서의 입력값과 냉매량 변화값(S)의 크기를 판단한다. 이때, 입력값이 냉매량 변화값(S)보다 작은 경우(단계 S6에서 YES), 컨트롤러(20)는 솔레노이드(56)에 신호를 보내 온시킴으로써, 냉매용기(22)로부터 냉매 공급라인(30)을 통해서 냉매량이 공급되도록 한다.

만일, 입력값이 냉매량 변화값(S)보다 큰 경우(단계 S6에서 NO), 컨트롤러(20)는 솔레노이드(56)에 신호를 보내 오프시키게 되며, 스프링(58)에 의해 플런저(54)가 돌출되면서 냉매 공급라인(30)을 차단하여 냉매용기(22)로부터의 냉매공급은 정지된다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 저압 냉매포트에 압력 측정계와 냉매 주입라인을 설치하고, 냉매 주입라인에 솔레노이드 밸브를 설치하여 컨트롤러로 냉매의 주입량을 조절함으로써, 적정 냉매량을 정확히 주입할 수 있으므로, 냉매의 소모를 막고 시험시간을 단축시킬 수 있으며 안정적인 시험 데이터를 얻을 수 있다.

Claims

냉매를 압축시키는 콤프레서와, 유입된 냉매를 응축시키는 콘덴서와, 응축된 냉매가 지나는 과정에서 열교환되어 주위 공기를 차갑게 냉각하는 프론트 증발기 및 리어 증발기를 포함하는 차량용 에어콘에 있어서,

콤프레서(10)와 콘덴서(12)간의 고압라인(28)에 설치된 고압포트(32)와,

증발기(18)와 콤프레서(10)간의 저압라인(26)에 설치된 저압포트(40)와,

상기 저압포트(40)내의 압력 변화량을 감지하는 압력 변환기(60)와,

냉매 공급라인(30)을 통해서 상기 저압포트(40)에 공급되는 냉매가 저장되어 있는 냉매용기(22)와,

상기 냉매 공급라인(30)에 설치되어 상기 냉매용기(22)로부터 상기 저압포트(40)로 공급되는 냉매를 단속하는 솔레노이드 밸브(50)와,

상기 냉매용기(22)의 중량을 계측하기 위한 전자저울(24)과,

상기 전자저울(24)로부터 입력되는 냉매량의 입력신호를 바탕으로 상기 솔레노이드 밸브(50)를 온/오프시키는 컨트롤러(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 냉매량 주입장치.
제 1항에 있어서,

상기 저압포트(40)는 저압라인(26)에 부착된 결합단자(44)에 고정되는 하우징(42)과,

상기 결합단자(44)에 형성된 조정공(44a)을 통해서 냉매를 조절하기 위한 조절봉(46)과,

상기 조정공(44a)의 개구량을 조절할 수 있도록 상기 조절봉(46)이 나사 결합되어 있는 리테이너(48)로 이루어진 것을 특징으로 하는 적정 냉매량 주입장치.
제 1항에 있어서,

상기 압력 변환기(60)로부터 입력되는 저압포트측 압력값과 상기 고압포트(32)로부터 입력되는 고압포트측 압력값을 저장하는 데이터베이스(70)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 냉매량 주입장치.