KR910004893Y1 - 냉각회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

냉각회로
제 1 도는 종래의 공지된 냉각 회로도.
제 2 도는 본 고안에 의한 실시예의 냉각 회로도.
제 3 도는 본 고안의 냉각회로에서 한쪽의 자력 조절밸브에서의 압력(Fa)과 다른 쪽에서의 압력(Fb)간의 차를 시간에 대해 나타낸 그래프.
제 4 도는 조절밸브와 압축기 사이를 통과하는 냉매의 단위시간당 순환무게 G를 나타낸 그래프.
제 5 도는 제 1 도 및 제 2 도의 회로에서 증발기를 통과하는 냉매의 단위시간당 순환무게 Gr을 나타낸 그래프.
제 6 도는 제 1 도 및 제 2 도의 회로에서 압축기 입구에서의 압력 편차를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압축기 2 : 응축기
3 : 리시버-드라이어 4 : 팽창밸브
5 : 증발기 6 : 팽창 모세관
7 : 조절밸브 8 : 냉매도관
본 고안은 냉매의 압축, 팽창 및 증발을 위한 냉각회로에 관한 것으로서, 특히 자동차 공기 조화기용 냉각회로에 관한 것이다.
제 1 도는 종래의 자동차 공기 조화기용 냉각 회로를 나타낸 것으로서, 자동차 엔진에 의해 구동되는 압축기(1), 팽창밸브(4) (제1의 팽창수단), 및 증발기(5)를 포함하고 있다. 표준 작동방식에 있어서, 압축기(1)로부터 방출된 냉매는 증발기(5)가 주위의 열을 흡수하여 자동차 내의 공기 상태를 조절하도록 해준다. 제 1 도의 냉각회로에 있어서는, 응축기(2)와 팽창밸브(4) 사이에 리시버-드라이어(receiver-dryer) (3)가 위치하고 있지만, 이것이 항상 필요한 것은 아니다. 이 리시버-드라이어(3)는 냉매내의 수분을 흡수하는 기능을 한다. 또한 리시버-드라이어(3)는 과잉 냉매는 줄이고 부족한 냉매는 증가시켜서 공기 조절 부하의 변화에 따라 냉각 회로의 효율을 향상시키게 된다.
상기한 냉각회로에서의 압축기(1)작동은 전자클러치(도시되지 않았음)에 의해 조정된다. 전자클러치의 조절은 온도조절기와 같은 온도 감지기에 의해 제어된다. 그러나, 전자클러치가 작동될 때는 압축기의 회전력에 상당한 변화가 생겨서 자동차 엔진의 성능과 구동성을 저해하는 반작용을 유발시키게 된다. 또한, 종래의 공기 조화시스템으로서는, 자동차가 고속으로 움직여 막중한 공기조화 부하를 받게되면 압축기(1)에서 방출된 냉매 온도가 너무 높게되어 압축기(1)의 내구성 및 압축기(1) 상의 고무호스에도 악영향을 미치게 된다.
따라서, 본 고안의 목적은 압축기를 시동시키거나 전자클러치를 작동시킬 때 냉각시스템의 엔진 성능에 악영향을 미치지 않는 개량된 엔진구동 냉각회로를 제공함에 있다.
본 고안의 또다른 목적은 압축기에서 방출된 냉매가 높은 부하를 받는 동안 너무 열을 받지 않게 개량된 냉각 회로를 제공함에 있다.
본 고안은 냉각회로에 관한 것으로서, 이 냉각회로는 압축기, 응축기, 팽창모세관, 리시버-드라이어, 팽창밸브, 흐름자력조밸브 및 증발기를 포함한다. 압축기는 응축기를 통해 팽창 모세관에 연결되며, 팽창 모세관은 리시버-드라이어를 통해 팽창 밸브에 연결된다. 팽창밸브는 증발기를 통해 압축기의 흡입구에 연결된다. 리시버-드라이어는 조절밸브를 통해 압축기의 중간 흡입구에 연결된다. 조절밸브는 팽창 모세관의 입구쪽과 출구쪽 간의 압력차에 의해 리시버-드라이어에서 압축기의 중간 흡입구로 흐르는 냉매의 양을 조절한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참고하여 본 고안을 보다 상세하게 기술한다.
제 2 도에는 다른 용도로 사용할 수도 있지만, 자동차 공기 조화기용으로 특히 적합한 냉각회로가 도시되어 있다. 본 고안의 냉각회로는 압축기(1), 응축기(2), 리시버-드라이어(3), 팽창밸브(4), 증발기(5), 팽창모세관(6) (제2팽창수단) 및 자력 조절밸브(self-operated requlating valve, 7)를 포함한다. 응축기(2)는 압축기의 출구에 연결되며 또한 팽창모세관(6)을 통해 리시버-드라이어(3)에 연결된다. 리시버-드라이어(3)는 팽창밸브(4)를 통해 증발기(5)에 연결되고, 증발기(5)는 압축기(1)의 입구에 연결된다. 조절밸브(7)의 입구 A는 팽창모세관(6) 입구에 연결되며, 조절밸브(7)의 입구 B는 리시버-드라이어(3)의 출구에 연결된다. 조절밸브(7)의 출구는 냉매도관(8)을 통해 압축기(1)의 중간 흡입구 C에 연결되므로, 냉매는 리시버-드라이어(3)에서 압축기(1)로 직접 흐르게 된다.
조절밸브(7)는 팽창모세관(6)입구에서의 냉매압력과 리시버-드라이어(3)에서의 냉매압력 간의 입력차 P에 의해 리시버-드라이어(3)로부터 중간 흡입구 C로 흐르는 냉매의 양을 조절한다. 팽창 모세관(6) 입구에서의 압력이 리시버-드라이어(3) 출구에서 압력보다 높을 때는, 밸브(7)가 열려져서 냉매가 도관(8)을 통해 흐르게 된다. 밸브(7)는 스프링 편향된 다이어프램(diaphragm)형 흐름밸브가 바람직하다. 따라서, 압력차 P가 클수록 밸브(7)와 도관(8)을 통해 흐르는 냉매양은 더욱 많아지게 된다.
이하에서 과도상태(transient state)를 통해 시작부터 정상 상태(steady state)까지의 여러 가지 매개 변수의 변화를 나타내는 제 3 내지 제 6 도를 참조하여 냉각회로의 작동을 설명한다.
제 3 도에는 조절밸브(7)의 입구 A에서의 압력 Fa와 조절밸브(7)의 입구 B에서의 압력 Fb간의 압력차 P가 도시되어 있다.
도면에서 Fo는 Fa와 Fb간의 정상 상태의 압력차 값을 나타낸다.
압축기(1)가 움직이기 시작할때의 압력차 P는 매우 크므로, 시동 상태에서의 밸브(7)가 크게 열려서 많은 양의 냉매가 냉매도관(8)을 통해 흐르게 된다. 시간에 따라 압력차 P가 감소하여 냉각회로가 정상 상태 Fo에 도달됨으로써 도관(8)을 흐르는 냉매의 양도 점차 감소된다. 냉매가 도관(8)으로부터 중간 흡입구 C로 공급됨으로써, 본 시스템에서는 제 1 도에 도시된 종래의 회로에서 보다 더빨리 정상 상태에 도달하게 된다.
(제 6 도 따라서 압축기(1)가 운전하기 시작할 때(예를들어, 전자 클러치 조절 압축기(1)가 사용될때)발생된 토크(torque)가 현저하게 감소되어 구동 시스템에 대한 충격이 감소된다.
제 4 도에는 단위 시간당 냉매도관(8)을 통과하는 냉매 순환 중량 또는 용적 G가 나타나 있다. 용적 G는 시간에 따라 출발시에서 정상 상태로 가면서 점차적으로 감소된다. 정상 상태에서는 용적 G가 일정값 Go를 갖게 된다. Go는 정상 상태에서의 냉매순환 용적값을 나타낸다. 압력차 P가 감소함에 따라 도관을 통과하는 냉매의 흐름도 감소되어 도관(8)을 통해 흐르는 냉매의 용적 G무게도 감소하게 된다.
제 5 도에는 단위 시간당 냉각회로의 증발기를 통과하는 냉매 순환무게 또는 용적 Cr이 도시되어 있다. 제 5 도에서 제 1 도의 Gr특성이며, 곡선(12)은 제 2 도에 도시된 본 발명의 냉각회로에 대한 Gr특성을 나타낸다. 곡선(11,12)에서, 냉각 회로가 정지되었을 때는 Gr이 "0"이며, 곡선(11,12)에서 알 수 있는 바와같이 출발 바로 후에는 Gr이 거의 "0"이고, 과도 상태를 통해 정상상태로 가면서 서서히 증가한다. 제 2 도의 냉각회로에 대한 냉매순환용적 Gr과 제 1 도의 냉각회로에 대한 냉매 순환용적 Gr을 비교해 보면, 냉매순환용적은 거의 동일함을 알수 있다. 그러나, 냉매의 일부가 도관(8)을 통해 흐른 결과로, 곡선(12)으로 도시된 본 발명의 회로가 곡선(11)으로 표시된 제 1 도의 회로에서 보다 ▲t의 시간만큼 늦게 증발기(5)를 통해 완전한 정상상태 흐름에 도달하게 된다.
제 6 도에는 압축기(1)의 냉매 입구에서의 편차가 도시되어 있다. 곡선(22)은 제 1 도에 나타낸 냉각회로에서의 압력특성을 나타내고, 곡선(21)은 압력이 제 1 도에 나타낸 냉각회로에서의 제 2 도에 나타낸 냉각회로에서의 압력 특성을 나타낸다. 제 2 도에 나타낸 냉각회로에서의 압력과 제 1 도에 나타낸 냉각회로에서의 압력과 마찬가지로 동일한 낮은 압력점에 도달한다 하더라도 제 2 도의 회로가 제 1 도의 회로 보다 ▲t의 시간만큼 먼저 낮은 압력점에 도달함을 알수 있다. 따라서, 압축기(1)상의 토크는 싸이클에 있어 쉽고 명백히 감소될 수 있다.
조절밸브(7)에 의해 조절된 냉매는 냉매도관(8)을 통해 압축기(1)로 이동되고, 압축기(1)가 움직이기 시작한 후에는 압축기(1)에서 방출되는 냉매의 온도가 제 1 도의 냉각회로에서 나타나는 불필요한 온도 증가로부터 방지된다. 압축기(1)로부터 방출되는 냉매의 온도를 낮추기 위해서는 제 2 도에서의 냉매도관(8)으로 냉매를 액체 상태로 흐르도록 하는 것이 효과적이다.
제 2 도에 도시된 회로는 그 회로에서 리시버-드라이어(3)를 제거시켜 변화시킬 수도 있다. 이 경우에는, 팽창 모세관(6)의 출구가 팽창밸브(4)의 입구와 조절밸브(7)의 입구 B에 직접 연결 될수 있다.
상기한 내용은 본 고안의 이해를 돕기 위해 바랍직한 실시예를 통해 설명한 것이지, 본 고안을 상기한 실시예로만 한정하려는 것은 아니다. 따라서 본 기술 분야의 당업자에게는 본 고안의 범위내에서 여러 가지 변형 및 개조가 가능함을 알수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 압축기, 응축기, 제 1 팽창수단 및 증발기를 포함하여, 압축기로부터 방출되는 냉매가 상기 응축기, 제 1 팽창수단 및 증발기를 각각 통과하여 상기 압축기의 흡입구로 되돌아오는 냉각회로에 있어서, 상기 응축기 및 제 1 팽창수단에 연결되는 제 2 팽창수단과, 상기 제 2 팽창수단의 입구와 출구 사이에 고정된 감압(pressure sensitive) 조절밸브를 포함하며, 상기 밸브는 상기 입구와 출구간의 압력차에 응하여 압력차가 커질수록 더욱 넓게 열리고, 상기 밸브의 출구는 상기 압축기의 제 2흡입구로 통하는 냉매의 양을 조절함을 특징으로 하는 냉각회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 팽창수단의 출구, 상기 조절밸브 및 상기 제 1 팽창수단 사이에 리시버-드라이어가 고정되어 있음을 특징으로 하는 냉각회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 팽창수단은 팽창밸브를 포함하고, 상기 제 2 팽창수단은 팽창 모세관을 포함함을 특징으로 하는 냉각회로.
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