KR20020055644A - System for controlling an air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어 컨디션닝 시스템의 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진과 같은 동력전달 장치에 연결되어 선택적으로 압축기를 구동시켜 주는 마그네틱 클러치가 항상 엔진에 연결된 상태에서 실내 온도를 자동으로 조절할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a control system of an air conditioning system, and more particularly, a magnetic clutch connected to a power transmission device such as an engine to selectively drive a compressor can automatically adjust the room temperature while the engine is always connected to the engine. It would be.
일반적으로 에어 컨디션닝 시스템에는 여름철에 냉기를 공급해 주기 위해 에어콘 시스템이 구비되어 있다.In general, air conditioning systems are equipped with air conditioning systems to supply cold air during the summer months.
상기 에어콘 시스템은, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이, 냉매를 흡입 압축하여 고온 고압(약 70℃, 15kgf/㎠)의 가스 상태로 만들어 주는 압축기(100)와, 이 냉매 가스를 전동팬 등으로 강제 냉각시켜 액화 상태로 만들어 주는 응축기(200)와, 액화 냉매를 공급받아 고압 액상의 냉매로 팽창시켜 저온 저압 상태의 냉매를 제공하는 팽창밸브(300)와, 이 저온 저압의 안개 상태의 냉매를 가스 상태의 냉매로 상변화를 일으켜 주면서 주위와 열교환을 하는 증발기(400)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the air conditioner system includes a compressor 100 that suctions and compresses a refrigerant to form a gas at a high temperature and high pressure (about 70 ° C., 15 kgf / cm 2), and the refrigerant gas, such as an electric fan. The condenser 200 forcibly cooling to a liquefied state, an expansion valve 300 for supplying a liquefied refrigerant and expanding it into a high pressure liquid refrigerant to provide a low temperature low pressure refrigerant, and a low temperature low pressure mist refrigerant It is composed of an evaporator 400 that exchanges heat with the surroundings while causing a phase change to a refrigerant in a gaseous state.
특히, 상기 압축기(100)는 냉매를 압축시켜 주는 동력을 얻기 위해 자동차용 에어 컨디션닝 시스템의 경우 미도시된 엔진에 벨트 등으로 연결되어 구동하게 되며, 마그네틱 클러치(110)의 작동 여부에 따라 선택적으로 구동하게 된다.In particular, the compressor 100 is driven by a belt or the like connected to the engine not shown in the case of an automotive air conditioning system to obtain power for compressing the refrigerant, and selectively depending on the operation of the magnetic clutch 110. Will be driven.
즉, 상기 압축기(100)에는 회전축의 단부에 밸트 장착을 할 수 있도록 풀리가 구비되어 있는데, 이 풀리에는 마그네틱 클러치(110)가 구성되어 벨트로 크랭크 샤프트에 연결되어 항상 회전한가능하도록 설치된 풀리와 압축기(100)의 회전축 사이에 동력을 전달시켜 주거나 차단시켜 주게 된다.That is, the compressor 100 is provided with a pulley for mounting the belt at the end of the rotating shaft, the pulley is provided with a magnetic clutch 110 is connected to the crankshaft by the belt and is always installed rotatable and Power is transmitted or blocked between the rotating shafts of the compressor 100.
이와 같이 이루어진 에어 컨디션닝 시스템은 에어컨 모드를 선택할 때에 실내 온도를 함께 설정하여 사용하게 되는데, 이때의 실내 온도는 첨부도면 도 4에서 도시한 바와 같이 온도조절 어셈블리(500)로 조절하여 사용하게 된다.When the air conditioning system made in this way is used to set the room temperature together when selecting the air conditioning mode, the room temperature is used by adjusting the temperature control assembly 500 as shown in FIG.
상기 온도 조절 어셈블리(500)는 운전자가 임의의 조작으로 온도를 설절할 수 있도록 하는 온도 조절 스위치(510)와, 차량의 실내 온도를 검출하는 온도 센서(520)의 입력 신호를 받아 압축기(100)의 작동 여부를 판단하게 된다.The temperature control assembly 500 receives the input signal from the temperature control switch 510 and the temperature sensor 520 for detecting the room temperature of the vehicle to allow the driver to set the temperature by any manipulation, the compressor 100 It is determined whether the operation of the.
즉, 에어컨 스위치(600)를 ON 시키게 되면 상기 온도 조절 어셈블리(500)는 온도 조절 스위치(510)에 미리 설정된 온도를 검출하고, 이 설정 온도가 온도 센서(520)로부터 검출한 실내 온도를 비교하게 된다.That is, when the air conditioner switch 600 is turned on, the temperature control assembly 500 detects a temperature preset in the temperature control switch 510 and compares the room temperature detected by the temperature sensor 520 with the preset temperature. do.
만일, 설정 온도가 실내 온도보다 높으면 상기 온도 조절 어셈블리(500)는 압축기 릴레이(120)를 ON 시켜 압축기(100)를 작동시켜 주게 되며, 그 반대의 경우 압축기 릴레이(120)를 OFF시켜 주게 된다.If the set temperature is higher than the room temperature, the temperature control assembly 500 turns on the compressor relay 120 to operate the compressor 100, and vice versa to turn off the compressor relay 120.
그러나, 종래의 에어 컨디션닝 시스템은 압축기(100)에 구비된 풀리가 항상 크랭크 샤프트와 벨트로 연결되어 회전하면서 마그네틱 스위치(110)에 의해 선택적으로 ON/OFF 되어 작동여부가 결정되는데, 봄철이나 가을철과 같이 설정 온도와 실내 온도의 차가 그렇게 높지 않은 경우 상기 압축기(100)가 너무 자주 ON/OFF를 반복하여 작동이 이루어지게 되어 마그네틱 스위치(110)와 압축기(100)의 각 구성품에 무리한 하중이 걸려 내구성이 떨어지게 되는 문제가 발생하게 되었다.However, in the conventional air conditioning system, the pulley provided in the compressor 100 is always connected to the crankshaft and the belt, and is selectively turned on and off by the magnetic switch 110 to determine whether to operate. If the difference between the set temperature and the room temperature is not so high, the compressor 100 is repeatedly operated ON / OFF so that the load is excessively applied to each component of the magnetic switch 110 and the compressor 100. The problem is that the durability falls.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 설정 온도와 실내 온도 차이가 많이 나지 않아 마그네틱 클러치가 풀리로부터 이탈되지 않도록 증발기로 공급되는 냉매의 일부를 바이패스시켜 압축기가 항상 크랭크 샤프트에 벨트로 연결되어 구동되게 함으로써, 마그네틱 클러치가 풀리와의 잦은 분리와 이탈을 반복하면서 발생되는 압축기의 구성 요소 및 마그네틱 클러치의 고장을 사전에 방지할 수 있도록 한 에어 컨디션닝 시스템의 압축기 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of this point, and the compressor is always connected to the crankshaft by belt by bypassing a part of the refrigerant supplied to the evaporator so that the magnetic clutch does not deviate from the pulley because there is not much difference between the set temperature and the room temperature. It is to provide a compressor control system of the air conditioning system to prevent the failure of the magnetic clutch and the components of the compressor caused by the frequent removal and separation of the magnetic clutch with the pulley by driving the drive. There is this.
도 1은 본 발명에 따르는 에어 컨디션닝 시스템을 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing an air conditioning system according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따르는 압축기 제어 시스템을 나타내는 구성도,2 is a block diagram showing a compressor control system according to the present invention,
도 3은 종래의 에어 컨디션닝 시스템을 나타내는 구성도,3 is a block diagram showing a conventional air conditioning system,
도 4는 종래의 압축기 제어 시스템을 나타내는 구성도.4 is a configuration diagram showing a conventional compressor control system.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10, 100 : 압축기 11 : 마그네틱 스위치10, 100: Compressor 11: Magnetic Switch
12, 13 : 파이프 20, 200 : 응축기12, 13 pipe 20, 200 condenser
30, 300 : 팽창 밸브 40, 400 : 증발기30, 300: expansion valve 40, 400: evaporator
50 : 바이패스관 51 : 개폐수단50: bypass tube 51: opening and closing means
60 : 제어기 61, 600 : 에어컨 스위치60: controller 61, 600: air conditioner switch
62, 520 : 온도센서 63, 510 : 온도 조절 스위치62, 520: temperature sensor 63, 510: temperature control switch
120 : 압축기 릴레이 500 : 온도 조절 어셈블리120: compressor relay 500: temperature control assembly
이를 실현하기 위한 본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 그리고 증발기 순으로 냉매가 순환되고, 상기 압축기가 온도 조절 스위치의 설정 온도와 차량의 실내 온도를 비교하여 선택적으로 구동되는 에어 컨디션닝 시스템 제어 시스템에 있어서, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부가 증발기에 제공되도록 바이패스관이 구성되고, 이 바이패스관에는 제어기의 제어를 받아 선택적으로 작동되는 개폐수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a refrigerant is circulated in the order of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and the compressor is selectively driven by comparing a set temperature of a temperature control switch with an indoor temperature of a vehicle. The bypass tube is configured such that a portion of the refrigerant compressed by the compressor is provided to the evaporator, and the bypass tube is provided with an opening and closing means selectively operated under the control of a controller.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 제어기는 차량의 실내 온도가 설정 온도에 도달할 때에 개폐수단을 개구시켜 냉매를 바이패스 시켜 주는 것을 특징으로한다.In a preferred embodiment of the present invention, the controller is characterized in that for opening the opening and closing means to bypass the refrigerant when the indoor temperature of the vehicle reaches the set temperature.
또한, 상기 개폐 수단은 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.In addition, the opening and closing means is characterized in that the solenoid valve.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 에어 컨디션닝 시스템을 나타내는 구성도로, 도면부호 10은 압축기를, 20은 응축기를, 30은 팽창밸브를, 40은 증발기를 각각 나타낸다.1 is a block diagram showing an air conditioning system according to the present invention, 10 denotes a compressor, 20 denotes a condenser, 30 denotes an expansion valve, and 40 denotes an evaporator.
본 발명은 에어 컨디션이 작동중 차량의 실내 온도가 설정 온도에 도달하게 되면 응축되지 않은 냉매의 일부를 증발기(40)로 바이패스시켜 뜨거운 가스 상태인 냉매와 혼합되게 하여 실내로 유입되는 냉기의 온도를 떨어뜨려 일정한 온도로 제공되도록 한 것이다.The present invention bypasses a portion of the refrigerant that is not condensed to the evaporator 40 when the indoor temperature of the vehicle reaches a predetermined temperature while the air condition is in operation, so that the refrigerant is mixed with the refrigerant in a hot gas state, thereby allowing the temperature of the cold air to be introduced into the room. Dropped to provide a constant temperature.
이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 압축기(10)에서 응축기(20)로 연결되는 파이프(12)와, 상기 팽창밸브(30)와 증발기(40)를 연결시켜 주는 파이프(31) 사이에 바이패스관(50)을 설치하되, 이 바이패스관(50)에는 제어기(60)의 제어를 받아 선택적으로 개폐되는 개폐수단(51)이 구비되어 이루어진 것이다.In more detail, a bypass between the pipe 12 connected to the condenser 20 in the compressor 10 and the pipe 31 connecting the expansion valve 30 and the evaporator 40 to each other. The pipe 50 is installed, but the bypass pipe 50 is provided with an opening and closing means 51 which is selectively opened and closed under the control of the controller 60.
여기서, 상기 개폐수단(51)은 일반적으로 폐쇄된 상태로 있게 되며, 실내 온도가 설정 온도에 도달할 즘에 상기 제어기의 제어를 받아 개구되어 압축기(10)에서 압축된 고온 고압의 냉매 가스를 팽창 밸브(30)를 통과하여 급격한 팽창으로 저온, 저압의 냉매에 혼합시켜 주게 된다.Here, the opening and closing means 51 is generally in a closed state, and is opened under the control of the controller when the room temperature reaches a set temperature to expand the high-temperature high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 10. Through the valve 30, it is mixed with the low temperature and low pressure refrigerant by rapid expansion.
즉, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 고온 고압의 가스 상태로 응축기에보내져서 강제 냉각 방식으로 액화가 이루어지게 되는데, 이 고온 고압의 가스 상태인 냉매의 일부를 팽창 밸브(30)를 통과한 저온 저압의 안개 상태인 냉매와 혼합되도록 바이패스시켜 주게 되는 것이다.That is, the refrigerant compressed by the compressor 10 is sent to the condenser in a gas state of high temperature and high pressure to be liquefied by a forced cooling method, and a part of the refrigerant in gas state of high temperature and high pressure passes through the expansion valve 30. It is bypassed to mix with the refrigerant at a low temperature and low pressure.
이에 따라, 상기 팽창 밸브(30)를 통과한 저온 저압의 냉매는 고온 고압의 가스 상태인 냉매와의 혼합으로 혼합 전과 비교해서 안개화된 정도가 떨어지게 되고, 이는 상기 증발기(40)에서 그 주변의 공기로부터 열을 빼았는 성능이 떨어지게 된다.Accordingly, the low temperature low pressure refrigerant passing through the expansion valve 30 is reduced in the degree of misting compared to before mixing by mixing with the high temperature and high pressure gaseous refrigerant, which is reduced in the evaporator 40. The performance of removing heat from the air is deteriorated.
결국, 상기 증발기(40)에는 저온 저압의 안개 상태인 냉매가 공급되어 가스 상태로 상변화를 일으키면서 증발기 주변의 공기와 열교환이 이루어지게 되는데, 이 안개 상태인 냉매에 가스 상태의 냉매의 바이패스로 상이 다른 2개의 냉매를 혼합시킴으로써, 원래 증발기(40)에 공급되는 안개 상태가 조금 떨어지게 되어 열교환 성능을 둔화시켜 주게 되는 것이다.As a result, the evaporator 40 is supplied with a refrigerant having a low temperature and low pressure of mist, causing a phase change to a gas state, and performing heat exchange with the air around the evaporator. By mixing two refrigerants having different furnace phases, the mist state originally supplied to the evaporator 40 is slightly dropped, thereby slowing down the heat exchange performance.
한편, 상기 개폐수단(51)은 제어기(60)의 제어로 개폐되게 되며, 본 발명에서는 솔레노이드 밸브를 적용한 예를 보여 주고 있다.On the other hand, the opening and closing means 51 is opened and closed by the control of the controller 60, the present invention shows an example of applying a solenoid valve.
상기 제어기(60)는 에어컨 스위치(61)가 ON 상태에 있으면서 실내 온도가 설정 온도에 더의 도달하게 되었을 때 개폐수단(51)을 개구시켜 주게 된다.The controller 60 opens and closes the opening and closing means 51 when the air conditioner switch 61 is in the ON state and the room temperature further reaches the set temperature.
여기서, 상기 실내 온도는 차량의 실내에 장착된 온도 센서(62)로부터 검출하고, 상기 설정 온도는 통상적으로 운전자가 임의로 조작할 수 있도록 운전석에 장착된 온도 조절 스위치(63)을 통해 설정하게 된다.Here, the indoor temperature is detected from the temperature sensor 62 mounted in the interior of the vehicle, and the set temperature is typically set through the temperature control switch 63 mounted in the driver's seat so that the driver can arbitrarily operate.
이에 따라 실내 온도가 설정 온도보다 높아 에어 컨디션닝 시스템을 작동시키게 되면 종래와 마찬가지로 실내 온도보다 차가운 냉기를 실내에 공급하게 되며, 실내 온도가 설정 온도에 거의 도달하게 되면 고온 고압의 냉매와 저온 저압의 냉매의 혼합으로 처음에 공급되던 냉기보다 높은 온도를 갖는 냉기가 실내에 공급되게 된다.Accordingly, when the air conditioning system is operated because the room temperature is higher than the set temperature, it supplies cold air to the room, which is colder than the room temperature, and when the room temperature reaches the set temperature, the refrigerant of the high temperature and high pressure and the low temperature low pressure are operated. The mixing of the refrigerant causes cold air having a higher temperature than the cold air initially supplied to the room.
따라서, 실내 온도보다 차가운 냉기를 지속적으로 공급함에 따라 실내 온도가 설정 온도에 도달하고 이때의 실내 온도를 감지한 온도 센서(62)에 의해 압축기(10)의 작동이 멈추는 것을 방지할 수 있게 된다.Therefore, as the cold air is continuously supplied cooler than the room temperature, the operation of the compressor 10 can be prevented from being stopped by the temperature sensor 62 which senses the room temperature at this time and reaches the set temperature.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 그리고 증발기 순으로 냉매가 순환되고, 상기 압축기가 온도 조절 스위치의 설정 온도와 차량의 실내 온도를 비교하여 선택적으로 구동되는 에어 컨디션닝 시스템 제어 시스템에 있어서, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부가 증발기에 제공되도록 바이패스관이 구성되고, 이 바이패스관에는 제어기의 제어를 받아 선택적으로 작동되는 개폐수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 컨디션닝 시스템 제어 시스템을 제공함으로써 다음과 같은 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the refrigerant is circulated in the order of the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and the compressor controls the air conditioning system in which the compressor is selectively driven by comparing the set temperature of the temperature control switch with the room temperature of the vehicle. In the system, the bypass tube is configured such that a part of the refrigerant compressed by the compressor is provided to the evaporator, and the bypass tube is provided with an opening and closing means selectively operated under the control of the controller. Providing Ning system control system has the following effects.
1) 실내 온도가 설정 온도에 거의 도달함에 따라 고온 고압의 냉매를 저온 저압의 냉매에 혼합하여 증발기에 제공하게 되고, 이에 따라 처음 실내에 공급되는 냉기보다 높은 온도를 갖는 냉기를 제공하여 실내 온도가 설정 온도보다 낮아지는 것을 막아 일정한 실내 온도를 유지할 수 있게 된다.1) As the room temperature reaches the set temperature, the high temperature and high pressure refrigerant is mixed with the low temperature and low pressure refrigerant to provide the evaporator. Accordingly, the room temperature is increased by providing cold air having a temperature higher than the cold air first supplied to the room. By keeping the temperature below the set temperature, it is possible to maintain a constant room temperature.
2) 이에 따라, 실내 온도가 설정 온도에 도달하여 압축기의 작동이 멈추는 것을 막아 주게 되고, 따라서 압축기가 실내 온도와 설정 온도에 의해 반복적으로 구동과 정지를 반복하면서 발생되는 압축기 및 다른 에어 컨디션닝 시스템의 구성요소들의 파손을 막아 내구성을 향상시켜 주게 된다.2) This prevents the compressor from shutting down due to the room temperature reaching the set temperature, and thus the compressor and other air conditioning systems generated while the compressor is repeatedly driven and stopped by the room temperature and the set temperature. The durability of the components is prevented by breaking the components.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |