KR200323960Y1 - 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로 - Google Patents

에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로 Download PDF

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Abstract

본 고안은 에어컨 시스템의 컴프레서(30)가 작동하고 있을 때의 엔진 부하를 감지하여 엔진의 과부하가 감지되면 컴프레서(30)의 작동을 자동으로 멈추도록 하는 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로에 관한 것이다.
본 고안은 운전자가 셀렉트스위치(11)를 온시켜 놓은 상태에서 거버너(Governor)센서(22)로부터 출력되는 무부하시의 엔진 회전수(N1)와 엔진속도센서(23)로부터 출력되는 부하시의 엔진 회전수(N2)의 차가 기준치 이상이 되어 엔진의 과부하가 감지되면 에어컨콘트롤러(20)가 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않음으로써 컴프레서(30)의 작동을 정지시키도록 되어 있으며, 컴프레서(30)의 작동이 멈춘 후 엔진의 과부하가 해소되면 에어컨콘트롤러(20)가 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 컴프레서(30)를 다시 작동시키도록 되어 있다.

Description

에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로(Circuit for controlling a compressor of air conditioning systems)
본 고안은 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨 시스템은 차량이나 중장비의 실내 공기를 환기시키거나 실내 공기의 온도 및 습도를 조절하고 정화시키는 기능을 하는 공기조화 시스템의 일종으로서, 특히 프렌온 가스 등의 기체 냉매를 이용하여 실내 공기의 온도를 조절하는 공기조화 시스템이다. 또한, 상기와 같은 에어컨 시스템은 기본적으로 기체 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 컴프레서와, 상기 컴프레서에 의해 압축된 기체 냉매를 액체 상태로 변화시키는 응축기, 상기 응축기에 의해 액체 상태로 변화된 냉매를 저온, 저압의 액체 상태로 변화시키는 팽창기 및, 상기 팽창기에 의해 저온, 저압의 액체 상태로 변화된 냉매를 증발시켜 다시 기체 상태로 변화시키므로써 공기의 열을 흡수하여 차량이나 중장비의 실내 공기를 차갑게 하는 증발기로 이루어 지며, 상기 응축기와 팽창기 및 증발기를 순환하는 냉매는 엔진의 구동력에 의해 작동되는 상기 컴프레서에 의해 시스템 내를 순환하도록 되어 있다.
여기서, 상기 컴프레서의 작동 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래의 에어컨 시스템에 있어서 컴프레서 제어회로를 도시한 도면으로서, 에어컨스위치(10)와, 상기 증발기 표면의 온도를 감지하여 증발기 표면에 물방울이 맺히게 할 만큼 상기 증발기 주변의 온도가 내려가면 감지신호를 출력하는 서미스터(21) 및, 상기 서미스터(21)로부터 출력되는 감지신호의 유무에 따라서 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하는 에어컨콘트롤러(20)를 포함하여 구성된다.
만약, 엔진이 정상적으로 작동하고 있을 때 차량이나 중장비 운전자가 상기 에어컨스위치(10)를 온시키면 상기 에어컨콘트롤러(20)로부터 상기 컴프레서(30)을 작동시키기 위한 제어신호가 출력되며, 상기 에어컨콘트롤러(20)로부터 출력된 제어신호가 상기 컴프레서(30)로 입력되면 상기 컴프레서(30)가 작동한다. 따라서, 상기 컴프레서(30)가 작동하면 엔진의 크랭크샤프트 풀리에 고정된 벨트를 통해 전달되는 회전력에 의해 냉매가 고온, 고압으로 압축되어 시스템 내에서 순환된다.
반면에, 운전자가 상기 에어컨스위치(10)를 오프시키거나, 상기 에어컨스위치(10)가 온되어 있더라도 상기 서미스터(21)로부터 상기 증발기 표면의 온도가 증발기 표면에 물방울을 맺히게 할 만큼 내려가 있음을 감지하는 감지신호가 출력되어 상기 에어컨콘트롤러(20)로 입력되면, 상기 에어컨콘트롤러(20)가 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않게 되므로, 이때는 상기 컴프레서(30)가 작동을 멈춘다. 따라서, 운전자가 상기 에어컨스위치(10)를 다시 온시키거나 상기 증발기 표면의 물방울이 제거되어 상기 컴프레서(30)에 액체 상태의 냉매가 유입될 위험이 사라지면 상기 컴프레서(30)는 정상적으로 작동된다.
하지만, 상기와 같은 종래의 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로는 일단 상기 에어컨스위치(10)가 온되어 있으면 상기 컴프레서(30)가 지속적으로 작동하도록 되어 있기 때문에 차량이 주행 중이거나 중장비로 작업을 하는 도중에 과부하로 인해 실속(失速; Stall) 현상이 발생하면 엔진의 출력이 최대치(100%)로 나타나지 않으며, 운전자가 엔진의 출력을 최대치로 하기 위해 상기 에어컨스위치(10)를 오프시키면 차량이나 중장비의 실내 온도가 상승하여 작업 효율이 저하될 뿐만 아니라, 부하의 변동에 따라서 운전자가 상기 에어컨스위치(10)를 수동으로 온/오프해야 하는 번거로움이 있었다.
이에, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 상기 에어컨 시스템의 컴프레서가 작동하고 있을 때의 엔진 부하를 감지하여 엔진의 과부하가 감지되면 상기 컴프레서의 작동을 자동으로 멈추도록 하고, 상기 컴프레서의 작동이 멈춘 후 엔진의 과부하가 해소되면 상기 컴프레서를 다시 작동시키도록 하는 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 에어컨스위치와; 엔진 출력에 따라서 상기 컴프레서의 작동이 자동으로 제어되도록 하는 셀렉트스위치; 엔진의 연료량 조절 레버의 각도에 따른 무부하시의 엔진 회전수를 감지하여 감지신호를 출력하는 거버너(Governor)센서; 부하시의 엔진 회전수를 감지하여 감지신호를 출력하는 엔진속도센서 및; 상기 셀렉트스위치가 온된 상태에서 상기 거버너센서로부터 출력되어 입력되는 무부하시의 엔진 회전수 감지신호와 상기 엔진속도센서로부터 출력되어 입력되는 부하시의 엔진 회전수 감지신호의 차가 기준치 이상으로 판별되면 상기 컴프레서를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않는 에어컨콘트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 장치는, 운전자가 상기 셀렉트스위치를 온시켜 놓은 상태에서 상기 거버너센서로부터 출력되는 무부하시의 엔진 회전수와 상기 엔진속도센서로부터 출력되는 부하시의 엔진 회전수의 차가 기준치 이상이 되어 엔진의 과부하가 감지되면 상기 에어컨콘트롤러가 상기 컴프레서를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않음으로써 상기 컴프레서의 작동을 자동으로 정지시키도록 되어 있으며, 상기 컴프레서의 작동이 멈춘 후 엔진의 과부하가 해소되면 상기 에어컨콘트롤러가 상기 컴프레서를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 컴프레서를 다시 작동시키도록 되어 있다.
도 1은 본 고안에 따른 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로를 도시한 도면,
도 2는 종래의 에어컨 시스템 컴프레서 제어회로를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 에어컨스위치 11: 셀렉트스위치
20: 에어컨콘트롤러 21: 서미스터
22: 거버너센서 23: 엔진속도센서
30: 컴프레서
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 실시예는 에어컨스위치(10)와; 엔진 출력에 따라서 상기 컴프레서(30)의 작동이 자동으로 제어되도록 하는 셀렉트스위치(11); 엔진의 연료량 조절 레버의 각도에 따른 무부하시의 엔진 회전수(N1)를 감지하여 감지신호를 출력하는 거버너센서(22); 부하시의 엔진 회전수(N2)를 감지하여 감지신호를 출력하는 엔진속도센서(23) 및; 상기 셀렉트스위치(11)가 온된 상태에서 상기 거버너센서(22)로부터 출력되어 입력되는 무부하시의 엔진 회전수 감지신호와 상기 엔진속도센서(23)로부터 출력되어 입력되는 부하시의 엔진 회전수 감지신호의 차가 기준치 이상으로 판별되면 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않는 에어컨콘트롤러(20)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 실시예의 작용은 다음과 같다.
먼저, 본 고안에 따른 실시예에서는 상기 에어컨스위치(10)와 상기 셀렉트스위치(11)가 모두 온되어 있는 상태에서 엔진의 부하 정도에 따라서 상기 컴프레서(30)의 작동이 자동으로 제어된다. 또한, 상기 거버너센서(22)로부터 출력되는 감지신호가 나타내는 무부하시의 엔진 회전수(N1)는 차량이나 중장비가 정지되어 있거나 작업을 하지 않을 때, 즉 엔진이 공회전 할 때 엔진의 연료량 조절 레버의 각도에 따른 엔진 회전수이고, 상기 엔진속도센서(23)로부터 출력되는 감지신호가 나타내는 부하시의 엔진 회전수(N2)는 차량이나 중장비가 주행 중이거나 작업 중일 때의 엔진 회전수이며, 상기 에어컨콘트롤러(20)는 상기 거버너센서(22)와 상기 엔진속도센서(23)로부터 출력되어 입력되는 엔진 회전수(N1,N2)의 차가 기준치 이하로 판별되면 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하고 그 차가 기준치 이상으로 판별되면 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않는다.
예컨대, 차량이나 중장비가 주행 중이거나 작업 중일 때 운전자가 상기 에어컨스위치(10)와 상기 셀렉트스위치(11)를 온시켜 상기 컴프레서(30)를 작동시키면 엔진 출력의 일부가 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위해 소모된다. 따라서, 실제 주행 중이나 작업 중에 필요한 엔진 출력이 저하되는 현상이 나타나게 되는데, 이때 상기 거버너센서(22)의 감지신호가 나타내는 엔진 회전수 N1은 무부하시 엔진의 연료량 조절 레버의 각도에 따라서 엔진에 주입되는 연료량에 대해 산술적으로 비례하는 엔진 회전수이고, 상기 엔진속도센서(23)의 감지신호가 나타내는 엔진 회전수 N2는 부하시 실제로 엔진 출력에 의해 나타나는 엔진 회전수이므로 무부하시의 엔진 회전수 N1이 부하시의 엔진 회전수 N2보다 큰 값을 갖는다.
만약, 엔진 출력의 일부가 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위해 소모됨에 따라서 실제 주행 중이나 작업 중에 필요한 엔진 출력이 저하될 때, 상기 거버너센서(22)에 의해 감지된 엔진 회전수 N1과 상기 엔진속도센서(23)에 의해 감지된 엔진 회전수 N2의 차가 상기 에어컨콘트롤러(20)의 기준치 이하로 판별되면 엔진에 과부하가 걸리지 않은 상태이므로 상기 에어컨콘트롤러(20)는 지속적으로 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 컴프레서(30)를 정상적으로 작동시킨다.
그러나, 상기 컴프레서(30)가 작동되고 있는 동안에 상기 거버너센서(22)에 의해 감지된 엔진 회전수 N1과 상기 엔진속도센서(23)에 의해 감지된 엔진 회전수 N2의 차가 상기 에어컨콘트롤러(20)의 기준치 이상으로로 판별되면 엔진에 과부하가 걸린 상태이므로 상기 에어컨콘트롤러(20)는 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않음으로써 상기 컴프레서(30)의 작동을 정지시키며, 상기와 같이 상기 컴프레서(30)가 멈춘 상태에서 상기 거버너센서(22)에 의해 감지된 엔진 회전수 N1과 상기 엔진속도센서(23)에 의해 감지된 엔진 회전수 N2의 차가 상기 에어컨콘트롤러(20)의 기준치 이하로 다시 판별되면 엔진의 과부하가 해소된 상태이므로 상기 에어컨콘트롤러(20)는 다시 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 컴프레서(30)를 재작동시킨다.
즉, 본 고안에 따른 실시예에서는 일단 상기 에어컨스위치(10)와 상기 셀렉트스위치(11)가 온된 상태에서 엔진의 과부하가 감지되면 상기 컴프레서(30)가 작동을 멈추고, 엔진의 과부하가 해소되면 상기 컴프레서(30)가 재작동하도록 되어 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 고안에 따라서 상기 에어컨 시스템의 컴프레서가 작동하고 있을 때의 엔진 부하를 감지하여 엔진의 과부하가 감지되면 상기 컴프레서의 작동을 자동으로 멈추도록 하고, 상기 컴프레서의 작동이 멈춘 후 엔진의 과부하가 해소되면 상기 컴프레서를 다시 작동시키도록 하면, 엔진의 출력 효율은 물론 작업 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부하의 변동에 따라서 운전자가 상기 에어컨스위치를 수동으로 온/오프해야 하는 번거로움을 해소하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 에어컨스위치(10)와;
    엔진 출력에 따라서 컴프레서(30)의 작동이 자동으로 제어되도록 하는 셀렉트스위치(11);
    엔진의 연료량 조절 레버의 각도에 따른 무부하시의 엔진 회전수(N1)를 감지하여 감지신호를 출력하는 거버너센서(22);
    부하시의 엔진 회전수(N2)를 감지하여 감지신호를 출력하는 엔진속도센서(23) 및;
    상기 셀렉트스위치(11)가 온된 상태에서 상기 거버너센서(22)로부터 출력되어 입력되는 무부하시의 엔진 회전수 감지신호와 상기 엔진속도센서(23)로부터 출력되어 입력되는 부하시의 엔진 회전수 감지신호의 차가 기준치 이상으로 판별되면 상기 컴프레서(30)를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하지 않는 에어컨콘트롤러(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨 시스템의 컴프레서 제어회로.
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