KR20170040406A - 차량용 공조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 에어컨의 냉매 압력변화를 통해, 냉각팬의 구속 여부를 판단하고, 냉각팬이 구속되었다고 판단될 시에 에어컨을 오프(OFF)시켜 냉각팬의 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 열교환기를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 차량용 공조장치에 있어서, 냉각팬이 외력에 의해 강제로 구속되었는지의 여부를 감지하는 냉각팬 강제구속 감지수단과; 냉각팬 강제구속 감지수단이 냉각팬의 강제 구속을 감지하였을 시에, 냉각팬을 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬의 강제 구속으로 인한 상기 냉각팬의 과부하를 방지하는 제어부를 구비한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 열교환기를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 차량용 공조장치에 있어서, 냉각팬이 외력에 의해 강제로 구속되었는지의 여부를 감지하는 냉각팬 강제구속 감지수단과; 냉각팬 강제구속 감지수단이 냉각팬의 강제 구속을 감지하였을 시에, 냉각팬을 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬의 강제 구속으로 인한 상기 냉각팬의 과부하를 방지하는 제어부를 구비한다.
Description
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 에어컨의 냉매 압력변화를 통해, 냉각팬의 구속 여부를 판단하고, 냉각팬이 구속되었다고 판단될 시에 에어컨을 오프(OFF)시켜 냉각팬의 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기, 예를 들어, 공조장치의 응축기(1)를 냉각시키기 위한 냉각팬(3)이 설치되어 있다.
냉각팬(3)은, 일반적으로 축류팬(Axial Fan)으로 구성되는 것으로, 팬모터(3a)와, 팬모터(3a)의 출력축에 고정되는 팬(3b)으로 구성되며, 응축기(1)의 후방에 배치된다.
이러한 냉각팬(3)은, 전방의 공기를 흡입한다. 따라서, 흡입된 공기가 상기 응축기(1)를 통과하면서 냉각시킬 수 있게 한다.
그런데, 이러한 종래의 냉각팬(3)은, 동절기, 팬모터(3a)의 결빙으로 인해 팬모터(3a)의 회전이 구속되는 경우가 종종 발생된다. 특히, 엔진룸측으로 유입되는 눈, 제설제 등으로 인해 팬모터(3a)가 결빙되면서 구속되는 경우가 종종 발생되는데, 이러한 경우, 냉각팬(3)에 과부하가 발생되어 냉각팬(3)이 손상되거나 화재 발생의 우려가 많다는 단점이 있다.
더욱이, 동절기에는, 창유리의 "김서림 발생빈도"가 매우 높음에 따라 에어컨이 빈번하게 작동되는데, 이러한 경우, 냉각팬(3)이 구속되어 있으면, 냉각팬(3)의 과부하가 가중된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 냉각팬(3)의 과열과 화재발생의 우려가 매우 심각하다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 에어컨의 냉매 압력변화를 통해, 냉각팬의 구속 여부를 판단하고, 냉각팬이 구속되었다고 판단될 시에 에어컨을 오프(OFF)시켜 냉각팬의 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 냉각팬의 구속 시에, 에어컨을 오프(OFF)시켜 냉각팬의 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있도록 구성함으로써, 냉각팬의 과부하로 인한 냉각팬의 과열과 손상 및 화재발생의 우려를 차단할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 열교환기를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 냉각팬이 외력에 의해 강제로 구속되었는지의 여부를 감지하는 냉각팬 강제구속 감지수단과; 상기 냉각팬 강제구속 감지수단이 상기 냉각팬의 강제 구속을 감지하였을 시에, 상기 냉각팬을 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬의 강제 구속으로 인한 상기 냉각팬의 과부하를 방지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉각팬은, 에어컨의 응축기를 냉각시키는 응축기 냉각용이며; 상기 제어부는, 상기 냉각팬 강제구속 감지수단이 상기 응축기의 냉각용 냉각팬의 강제 구속을 감지하였을 시에, 상기 에어컨의 압축기를 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬을 오프시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉각팬 강제구속 감지수단은, 냉매압 변화량에 따라 상기 냉각팬의 강제 구속여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉각팬 강제구속 감지수단은, 외기온도에 따른 냉매압 변화량에 따라 상기 냉각팬의 강제 구속여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉각팬 강제구속 감지수단은, 상기 냉각팬이 정상적으로 작동되는 조건하에서의, 외기온도에 대한 시간흐름별 냉매압 정상변화량을 외기온도별로 저장하고 있는 메모리부와; 현재의 외기온도와 냉매압력을 근거로, 현재의 외기온도에 대한 시간흐름별 냉매압 현재변화량을 실시간으로 분석하는 분석부와; 에어컨의 온(ON) 시에, 현재의 외기온도와, 에어컨의 온(ON) 시점 후 현재시점에 대응한 냉매압 정상변화량을 상기 메모리부에서 실시간으로 검출하고, 검출된 현재 시점의 냉매압 정상변화량에 비해, 상기 분석부에서 분석한 현재 시점의 냉매압 현재변화량이 같거나 더 클 경우, 상기 냉각팬이 강제 구속됨에 따라 응축기가 냉각되지 않아 냉매압력이 비정상적으로 상승되는 것으로 판단하는 상기 제어부인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 에어컨을 오프시킨 상태에서, 상기 분석부에서 분석한 현재 시점의 냉매압 현재변화량이, 현재 시점에 대응한 상기 메모리부의 냉매압 정상변화량 미만으로 저하될 경우, 상기 냉각팬의 강제 구속이 해제됨에 따라 냉매압력이 정상적으로 복귀한 것으로 판단하여 상기 에어컨을 재작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 에어컨의 "냉매압 현재변화량"을 실시간으로 분석하고, 분석된 "냉매압 현재변화량"과 미리 내장된 "냉매압 정상변화량"를 비교하여, 냉각팬의 강제 구속 여부를 판단하며, 냉각팬이 강제 구속되었다고 판단될 시에 냉각팬을 오프(OFF)시키는 구조이므로, 결빙과 같은 외력에 의해 냉각팬이 강제 구속될 시, 냉각팬의 강제 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉각팬의 구속으로 인한 냉각팬의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있으므로, 냉각팬의 과부하로 인한 냉각팬의 과열과 손상 및 화재발생의 우려를 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차량용 공조장치에 대해 간략하게 설명한다.
차량용 공조장치는, 압축기(10)와 응축기(12)와 팽창밸브(14)와 증발기(16)를 포함한다.
압축기(10)는 기화된 냉매를 고온,고압의 가스로 압축하고, 응축기(12)는 고온,고압의 냉매를 액화시키며, 팽창밸브(14)는 액화된 냉매를 저온,저압으로 팽창시킨다.
증발기(16)는 팽창된 저온,저압의 냉매를 유입한 후, 주변의 공기와 열교환시킨다. 특히, 저온,저압의 냉매를 주변의 공기와 열교환시킴으로써, 냉기를 발생시키고, 발생된 냉기를 차실내로 공급하여 차실내를 냉방한다.
그리고 차량용 공조장치는, 응축기(12)를 냉각시키기 위한 냉각팬(18)을 구비한다.
냉각팬(18)은, 팬모터(18a)와, 팬모터(18a)의 출력축에 고정되는 팬(18b)으로 구성되며, 응축기(12)의 후방에 배치된다.
이러한 냉각팬(18)은, 전방의 공기를 흡입한다. 따라서, 흡입된 공기가 상기 응축기(12)를 통과하면서 냉각시킬 수 있게 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2를 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 본 발명의 공조장치는, 외기온도 감지수단(20)을 포함한다. 외기온도 감지수단(20)은, 차실외측부분에 설치되는 외기온 센서로서, 차실외의 온도를 감지한 다음, 감지된 "외기온도"를 후술하는 제어부(30)에 입력시킨다.
그리고 본 발명의 공조장치는, 제어부(30)를 구비한다. 제어부(30)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 메모리부(32)와 분석부(34)를 구비한다.
메모리부(32)는, "외기온도와 시간흐름"별, "냉매압 정상변화량"을 내장하고 있다.
"외기온도와 시간흐름"별, "냉매압 정상변화량"은, 냉각팬(18)이 정상적으로 작동되는 조건하에서, 에어컨이 온(ON)될 시에, 현재의 "외기온도" 조건을 감안한 시간흐름별 "정상적인 냉매압 변화량"으로서, 여러 번의 시험 결과를 통해 얻어진 시험 데이터이며, "외기온도"와, 에어컨의 온(ON) 시점 후 "시간흐름(1초 간격)"별로 다양하게 저장되어 있다.
분석부(34)는, 에어컨이 온(ON)될 시에, 외기온도 감지수단(20)으로부터 입력된 현재의 "외기온도"와, 냉매압 센서(40)로부터 입력된 현재의 "냉매압력"을 근거로, 현재의 "외기온도"에 대한 시간흐름별 "냉매압 현재변화량"을 실시간으로 분석한다.
한편, 제어부(30)는, 에어컨이 온(ON)되면, 외기온도 감지수단(20)으로부터 입력된 현재의 "외기온도"와, 에어컨의 온(ON) 시점 후 "시간흐름"에 대응한 "냉매압 정상변화량"을 메모리부(32)에서 실시간으로 검출한다.
그리고 "냉매압 정상변화량"의 검출이 완료되면, 제어부(30)는, 검출된 "냉매압 정상변화량"과, 분석부(34)에서 분석한 "냉매압 현재변화량"의 크기를 실시간으로 비교한다.
비교 결과, 분석부(34)에서 분석한 "냉매압 현재변화량"이, 메모리부(32)에서 검출된 "냉매압 정상변화량" 이상일 경우, 제어부(30)는, 현재, 공조장치 내의 "냉매압력"이 비정상적으로 상승되는 것으로 판단한다.
특히, 냉각팬(18)이 작동되지 않거나, 또는 결빙에 의해 강제 구속됨에 따라, 응축기(12)측의 냉매가 냉각되지 못하여, 공조장치 내의 "냉매압력"이 비정상적으로 상승되는 것으로 판단한다.
그리고 이러한 판단이 들면, 제어부(30)는, 에어컨을 오프(OFF)시킨다. 특히, 에어컨의 압축기(10)를 오프(OFF)시킨다. 따라서, 에어컨의 작동을 정지시킨다.
이로써, 냉각팬(18)을 오프(OFF)시킨다. 그 결과, 결빙과 같은 외력에 의해 냉각팬(18)이 강제 구속될 시, 냉각팬(18)의 작동을 제한한다. 이에 따라, 냉각팬(18)의 강제 구속 시에, 냉각팬(18)의 온(ON)으로 인한 냉각팬(18)의 과부하를 원천적으로 방지한다.
따라서, 냉각팬(18)의 과부하로 인한 냉각팬(18)의 과열과 손상 및 화재발생의 우려를 원천적으로 차단한다.
한편, 제어부(30)는, 에어컨을 오프시킨 상태에서, 분석부(34)에서 분석한 현재 시점의 "냉매압 현재변화량"이, 현재 시점에 대응한 메모리부(32)의 "냉매압 정상변화량" 미만으로 저하될 경우, 제어부(30)는, 냉각팬(18)의 강제 구속이 해제되어 공조장치 내의 "냉매압력"이 정상적으로 복귀한 것으로 판단한다.
그리고 이러한 판단이 들면, 제어부(30)는, 에어컨을 다시 온(ON)시킨다. 특히, 에어컨의 압축기(10)를 온(ON)시킨다. 따라서, 에어컨을 재작동시키며, 이로써, 에어컨이 정상적으로 작동될 수 있게 한다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 차량의 시동이 온(ON)된 상태에서(S101), 에어컨이 온(ON)되었는지를 판단한다(S103).
판단 결과, 에어컨이 온(ON)되었으면, 제어부(30)는, 현재의 "외기온도"와 현재의 "냉매압력"을 근거로, 현재의 "외기온도"에 대한 현재 시점의 "냉매압 현재변화량"을 실시간으로 분석하고, 아울러, 현재의 "외기온도"와 에어컨의 온(ON) 후 현재 시점에 대응한 "냉매압 정상변화량"을 메모리부(32)에서 실시간으로 검출한다(S105).
그리고 "냉매압 현재변화량"의 분석과, "냉매압 정상변화량"의 검출이 완료되면, 제어부(30)는 분석한 "냉매압 현재변화량"이, 검출한 "냉매압 정상변화량" 이상인지를 다시 비교 판단한다(S107).
판단 결과, "냉매압 현재변화량"이, "냉매압 정상변화량" 이상이면, 제어부(30)는, 현재, 공조장치 내의 "냉매압력"이 비정상적으로 상승되는 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라, 냉각팬(18)이 작동되지 않거나, 또는 결빙에 의해 강제 구속되는 것으로 인식한다(S109).
그리고 이러한 인식이 들면, 제어부(30)는, 에어컨의 압축기(10)를 오프(OFF)시킨다(S111). 그러면, 냉각팬(18)도 동시에 오프(OFF)된다.
이로써, 결빙과 같은 외력에 의해 냉각팬(18)이 강제 구속될 시, 냉각팬(18)의 작동을 제한한다. 그 결과, 냉각팬(18)의 강제 구속 시에, 냉각팬(18)의 작동(ON)으로 인한 냉각팬(18)의 과부하를 원천적으로 방지한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 에어컨의 "냉매압 현재변화량"을 실시간으로 분석하고, 분석된 "냉매압 현재변화량"과 미리 내장된 "냉매압 정상변화량"를 비교하여, 냉각팬(18)의 강제 구속 여부를 판단하며, 냉각팬이 강제 구속되었다고 판단될 시에 냉각팬(18)을 오프(OFF)시키는 구조이므로, 결빙과 같은 외력에 의해 냉각팬(18)이 강제 구속될 시, 냉각팬(18)의 강제 구속으로 인한 냉각팬(18)의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 냉각팬(18)의 구속으로 인한 냉각팬(18)의 과부하를 원천적으로 방지할 수 있으므로, 냉각팬(18)의 과부하로 인한 냉각팬(18)의 과열과 손상 및 화재발생의 우려를 원천적으로 차단할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 압축기
12: 응축기
14: 팽창밸브 16: 증발기
18: 냉각팬 20: 외기온도 감지수단
30: 제어부 32: 메모리부
34: 분석부 40: 냉매압 센서
14: 팽창밸브 16: 증발기
18: 냉각팬 20: 외기온도 감지수단
30: 제어부 32: 메모리부
34: 분석부 40: 냉매압 센서
Claims (6)
- 열교환기를 냉각시키는 냉각팬(18)을 구비하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 냉각팬(18)이 외력에 의해 강제로 구속되었는지의 여부를 감지하는 냉각팬 강제구속 감지수단과;
상기 냉각팬 강제구속 감지수단이 상기 냉각팬(18)의 강제 구속을 감지하였을 시에, 상기 냉각팬(18)을 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬(18)의 강제 구속으로 인한 상기 냉각팬(18)의 과부하를 방지하는 제어부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. - 제 1항에 있어서,
상기 냉각팬(18)은, 에어컨의 응축기(12)를 냉각시키는 응축기 냉각용이며;
상기 제어부(30)는,
상기 냉각팬 강제구속 감지수단이 상기 응축기(12)의 냉각용 냉각팬(18)의 강제 구속을 감지하였을 시에, 상기 에어컨의 압축기(10)를 강제로 오프(OFF)시켜, 상기 냉각팬(18)을 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. - 제 2항에 있어서,
상기 냉각팬 강제구속 감지수단은,
냉매압 변화량에 따라 상기 냉각팬(18)의 강제 구속여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. - 제 3항에 있어서,
상기 냉각팬 강제구속 감지수단은,
외기온도에 따른 냉매압 변화량에 따라 상기 냉각팬(18)의 강제 구속여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. - 제 4항에 있어서,
상기 냉각팬 강제구속 감지수단은,
상기 냉각팬(18)이 정상적으로 작동되는 조건하에서의, 외기온도에 대한 시간흐름별 냉매압 정상변화량을 외기온도별로 저장하고 있는 메모리부(32)와;
현재의 외기온도와 냉매압력을 근거로, 현재의 외기온도에 대한 시간흐름별 냉매압 현재변화량을 실시간으로 분석하는 분석부(34)와;
에어컨의 온(ON) 시에, 현재의 외기온도와, 에어컨의 온(ON) 시점 후 현재시점에 대응한 냉매압 정상변화량을 상기 메모리부(32)에서 실시간으로 검출하고, 검출된 현재 시점의 냉매압 정상변화량에 비해, 상기 분석부(34)에서 분석한 현재 시점의 냉매압 현재변화량이 같거나 더 클 경우, 상기 냉각팬(18)이 강제 구속됨에 따라 응축기(12)가 냉각되지 않아 냉매압력이 비정상적으로 상승되는 것으로 판단하는 상기 제어부(30)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. - 제 5항에 있어서,
상기 제어부(30)는,
상기 에어컨을 오프시킨 상태에서, 상기 분석부(34)에서 분석한 현재 시점의 냉매압 현재변화량이, 현재 시점에 대응한 상기 메모리부(32)의 냉매압 정상변화량 미만으로 저하될 경우, 상기 냉각팬(18)의 강제 구속이 해제됨에 따라 냉매압력이 정상적으로 복귀한 것으로 판단하여 상기 에어컨을 재작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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KR1020150138914A KR102343304B1 (ko) | 2015-10-02 | 2015-10-02 | 차량용 공조장치 |
Country Status (1)
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KR (1) | KR102343304B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190058903A (ko) * | 2017-11-22 | 2019-05-30 | 현대오트론 주식회사 | 차량 공조 장치의 냉각 팬 고착 진단 시스템 및 그 방법 |
KR20200119609A (ko) * | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 현대자동차주식회사 | 센서리스 진단 시스템을 이용한 선제적 공조 시스템 정비 방법 |
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-
2015
- 2015-10-02 KR KR1020150138914A patent/KR102343304B1/ko active IP Right Grant
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KR102343304B1 (ko) | 2021-12-28 |
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