KR920006817B1 - 압축기용 보호장치 - Google Patents

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KR920006817B1
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야스오 기꾸찌
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산덴 가부시끼가이샤
우시구보 모리지
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Abstract

내용 없음.

Description

압축기용 보호장치
제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 압축기용 보호장치의 개략적인 회로도.
제2도는 리시버 드라이어에 있는 보호장치의 감지수단의 위치를 도시한 리시버 드라이어의 단면도.
제3도는 리시버 드라이어에 있는 감지수단의 제2실시예를 도시한 리시버 드라이어의 단면도.
제4도는 리시버 드라이어에 있는 감지수단의 제3실시예를 도시한 리시버 드라이어의 단면도.
제5도는 리시버 드라이어에 있는 감지수단의 제4실시예를 도시한 리시버 드라이어의 단면도.
제6도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압축기용 보호장치의 개략적인 회로도.
제7도는 제6도에 도시된 보호장치의 감지수단의 위치를 도시한 리시버 드라이어의 단면도.
제8도 및 제9도는 압축기의 종래의 보호장치의 개략적인 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 자기센서 4 : 센서
4a : 저항 12, 21 : 점화 또는 메인스위치
13, 22 : 압축기 또는 공조스위치 14, 24 : 온도조절기
15 : 고압차단 스위치 17, 26 : 자기클러치
19 : 저압차단 스위치 20 : 밧테리
23 : 고압감지 스위치 25 : 릴레이
25a : 코일 27 : 제어장치
28 : 리시버 드라이어 28a : 캡부분
28b : 흡입구 28c : 배출구
28d : 원통형 케이싱 29 : 튜브 또는 배출연장부
31, 34, 35 : 부양부재 또는 부양수단 33 : 필터
31a, 34a, 35a, 36a : 자석요소 또는 자석부재
본 발명은 냉매압축기에 관한 것이고, 특히 차량공기 조화기의 압축기 작동을 제어하기 위하여 냉각회로에 있는 냉매의 양을 감지하는 보호장치에 관한 것이다.
통상, 냉각회로는 압축기의 손상을 방지하기 위한 보호장치를 포함한다. 제8도 및 제9도를 참조하여, 자동차 공기조화기에 적용되는 통상의 압축기 보호 장치가 기술될 것이다. 제8도에 도시된 바와같이, 자기클러치(17)의 전압 인가는 서로 직렬로 연결된 압축기 스위치 또는 공기조화기 스위치(13)와 , 자동차의 점화스위치 또는 메인스위치(12)에 의하여 제어된다. 보호장치는 온도조절기(14)와, 저압차단 스위치(19) 및 고압차단 스위치(15)들로 구성되어 있고, 이것들은 서로 직렬로 연결되며, 공기조화기 스위치(13)와 자기클러치(17) 사이에서 직렬로 배치된다. 온도조절기(14)는 압축기의 작동을 제어하기 위하여 공기 출구측 공기의 온도를 감지하도록 증발기(도시하지 않음)의 공기 출구 측부상에 배치된다. 저압차단 스위치(19)는 압축기의 손상을 방지하기 위하여 냉매의 압력 즉, 냉각회로 내에 있는 냉매의 양을 감지하도록 압축기의 고압실과 팽창밸브(도시하지 않음) 사이에 배치된다. 압축기의 고압축, 예를들어 배출실에 배치된 고압차단 스위치(15)는 초고압을 감지하여 압축기의 손상을 방지한다. 그러므로, 압축기는 공기조화기 스위치(13)가 폐쇄된 후 초기에 자기 클러치(17)를 통하여 구동되고, 그런 후에 증발기상의 온도 또는 냉각회로에서의 압력으로 부터 감지된 신호들 중 어느 하나에 의하여 작동이 제어된다.
반면에, 제9도에 도시된 바와같이, 자기클러치(17)의 작동은 릴레이(16)를 통하여 메인스위치(12)에 의하여 제어되고, 릴레이(16)의 코일은 압축기 스위치(13)와, 온도 조절기(14), 고압차단 스위치(15) 및 저압차단 스위치(19)를 포함하는 보호장치에 직렬로 연결되어 있다.
냉각 압축기용 보호 장치의 상기한 바와같은 전기회로에 있어서, 저압차단 스위치는 각각의 장치에 사용되고, 냉매누출 감지장치로 작용하게 된다. 그러나, 압력차단 스위치는 차량의 외부 온도에 반응하여, 상대적으로 변화하는 냉매의 포화압력을 감지하기 때문에, 압력차단 스위치는 냉각회로 내의 모든 냉매가 증발하여 냉매의 누출이 발생될지라도 작동되지 않는다. 즉, 냉매의 누출이 감지되지 않는다.
또한, 냉각회로 내에 약 50% 정도의 액체 냉매가 남을지라도, 압축기는 냉매의 부족을 야기시킬 수 있게 된다. 따라서, 배출가스의 온도는 냉매의 부족으로 인하여 증가되고, 또한, 냉매의 부족때문에 압축유가 원활하게 순환될 수 없게 된다.
상기의 결점들을 해결하기 위한 하나의 해결책은, 액체 냉매가 냉각회로에 남아있을 지라도 압축기의 작동을 정지시키도록, 저압차단 스위치(19)에 의한 감지레벨을 증가시키는 것이다. 그러나, 외부 온도가 낮을 때, 저압차단 스위치(19)는 때때로 냉매의 누출이 발생되지 않을지라도 압축기의 구동을 멈추도록 작동되기도 하므로, 스위치의 감지레벨이 용이하게 증가될 수 없었다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 저압차단 스위치를 가지지 않는 개선된 압축기용 보호장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 작동제어가 외부의 환경으로 부터 영향을 받지 않고 충분히 작동되는 압축기용 보호장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고정밀도를 가지는 압축기용 보호장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 압축기용 보호장치는 냉매의 양을 감지하기 위한 감지수단과 제어장치를 포함한다. 감지수단은, 리시버 드라이어내의 냉매의 양을 감지하기 위하여 냉각회로의 일부분인 리시버 드라이어내에 설치되어, 리시버 드라이어내의 냉매의 양이 적정 레벨에 도달할때 신호를 발신한다. 제어장치는 감지수단으로 부터 신호를 수신할때, 압축기의 작동을 정지시키도록 작동한다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따르는 보호장치를 포함하는 압축기용 전기 제어회로가 도시되어 있다. 제어회로는 서로 직렬로 연결되어 있는 자동차의 밧테리(20)와 같은 전원, 점화 또는 메인스위치(21), 압축기 또는 공기조화기 스위치(22), 고압감지 스위치(23), 온도조절기(24), 릴레이(25), 자기클러치(26)를 포함한다. 고압감지 스위치(23)는 냉매의 압력변화를 감지하도록 압축기의 배출라인상에 배치되어, 손상으로 부터 압축기를 보호하기 위하여 압력이 적정값에 도달할때, 압축기의 작동을 차단시킨다. 또한, 온도조절기(24)는 증발기를 통과한 공기의 온도를 감지하도록 증발기의 배출측상에 배치되어, 자동차 객실의 온도제어를 달성하도록 압축기의 작동을 제어한다. 제어회로는 또한, 감지장치와 제어장치(27)로 구성되는 보호장치도 포함한다. 보호장치의 제어장치(27)는 메인 및 공기조화 스위치(21, 22)들을 통하여 전원(20)과 연결되고, 또한 릴레이(25)의 코일(25a)에도 연결된다. 감지장치는 냉각회로의 리시버 드라이어 상에 배치된다.
감지장치를 포함하는 리시버 드라이어(28)는 제2도를 참조하여 기술될 것이다. 일반적으로 리시버 드라이어(28)는 캡부분(28a)과 원통형 케이싱(28d)으로 구성된다. 캡부분(28a)은 흡입구(28b)와 배출구(28c)가 형성되어 있으며, 원통형 케이싱(28d)내에서 수직으로 연장되어 있는 또는 배출연장부(29)는 배출구(28c)의 한쪽 단부에 끼워져 있다. 필터부재(30)는 흡입 냉매로부터 물과 먼지를 제거하기 위하여 개방부를 덮도록 케이싱(28d)의 상부 개방부 상에 고정 배치된다.
수지재로 형성되고 외부둘레에 자석요소 또는 자석부재(31a)가 끼워진 부양 부재 또는 부양 수단(31)은 튜브(29)상에서 미끄러질 수 있도록 배치되고, 즉 부양부재(31)는 튜브 또는 배출연장부(29)를 따라서 수직으로 움직일 수 있다. 한쌍의 자기센서(1, 2)들은 원통형케이싱(28c)의 측부표면상에 배치된다. 하나의 자기센서(1)는 케이싱(28d)의 상부부분에 배치되어, 리시버 드라이어 안에서 저장되는 액체냉매의 최대 레벨위치에 위치되고, 다른 센서(2)는 케이싱 (28d)의 하부부분에 배치되어, 리시버 드라이어 안에서 저장되는 액체냉매의 최소레벨 위치에 위치된다.
냉매의 누출이 발생하게 될때, 리시버 드라이어(28)내에 저장된 액체 냉매의 레벨은 서서히 감소된다. 그러므로, 부양부재(31)는 액체냉매의 감소에 따라 아래로 움직인다. 부양부재(31)의 위치가 냉각회로 내의 액체냉매의 적정량에 상응하는 레벨과 같거나 낮을때, 즉, 부양부재(31)의 위치가 자기센서(2)와 마주할때, 센서(2)는 부양부재(31)상에 배치된 자석요소를 감지하여, 출력감지 신호를 발생한다. 이러한 신호는 냉매의 부족을 가리킨다. 그러므로, 부양부재(31)와 한쌍의 전기센서(1, 2)들은 보호장치의 감지장치를 이루게 된다. 제어장치(27)가 자기센서(2)로 부터 감지신호를 계속적으로 수신할때, 제어장치(27)는 릴레이(25)의 코일(25a)로 통하는 전기를 차단한다. 그러므로, 자기클러치(26)는 전원이 차단되어 압축기의 작동을 정지시킨다. 한편 차에 설치된 경고등(도시하지 않음)은 제어장치(27)로 부터의 출력신호에 의해 점등된다. 냉매가 냉각회로 안에 들어갈때, 냉매는 응축기(도시하지 않음)를 통하여 냉각된 후에 리시버 드라이어(28) 안으로 유입되어 액체냉매로써 리시버 드라이어(28) 안에서 저장된다. 냉매가 들어감으로써, 리시버 드라이어(28)내에 저장되는 액체냉매의 양이 증가된다. 그러므로 부양부재(31)는 액체냉매의 증가에 따라 위로 움직인다. 부양부재(31)가 자기센서(1)와 이웃하는 위치에 도달하였을때, 자석요소(31a)는 자기센서(1)에 의하여 감지된다. 그러므로, 자기센서(1)는 냉매의 초과주입을 지시하는 신호를 발생시켜 제어장치(27)에 입력한다. 제어장치(27)는 신호를 수신하는 것에 기인하여 경고등을 점등한다.
공기조화기가 시동될때, 리시버 드라이어(28)의 액체냉매의 레벨은 때때로 급격히 감소된다. 그러므로, 지연회로가 제어장치(27)의 급격한 작동을 방지하기 위하여 제어장치(27)내에 배치된다.
제3도에 도시된 바와같이, 만일 필터부재(33)가 원통형 케이싱(28d)의 중앙에 위치된다면, 한쌍의 부양부재(34, 35)들이 필터부재(33)의 상부 및 하부에 배치되도록 튜브(29)상에 배치된다. 그러므로, 외부 둘레에 자석요소(34a)가 구비되는 부양부재(34)는 냉매의 부족량을 감지하도록 자기센서(2)와 협응하여 작용하게 되고, 필터부재(33)의 상부에 배치되고 외부둘레에 자석요소(35a)가 구비되는 부양부재(35)는 냉매의 초과량을 감지하도록 자기센서(1)와 협응하여 작용하게 된다.
상기한 바와같이, 리시버 드라이어에 저장된 액체냉매의 양은 리시버 드라이어의 케이싱에 배치된 한쌍의 센서들과 자석요소를 구비한 적어도 하나의 부양부재에 의하여 감지되고, 압축기의 제어는 외부의 환경에 영향받지 않고 충분히 작동된다. 또한, 압축기를 제어하기 위한 타이밍은 센서위치를 변화 시키는 것으로 인하여 용이하게 결정할 수 있다.
만일, 보호장치가 액체냉매의 최대레벨을 감지하는 기능이 무시될 수 있다면, 제3도에 도시된 센서(1)와 부양부재(35)는 제4도에 도시된 바와같이 생략되어도 된다. 이러한 구조의 감지장치에서 보호장치의 효율은 변하지 않게된다. 센서(3)의 위치와 부양부재(36)는 제5도에 도시된 바와같이 변경될 수 있고, 즉, 부양부재(36)는 U-자형 단면으로 형성되어 단부에 자석요소(36a)를 가지며, 자기센서(3)는 원통형 케이싱의 바닥에 배치된다. 자기센서(3)는, 자석요소(36a)와 센서(3) 사이의 거리에 의하여 자석요소(36a)를 감지한다.
제6도를 보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압축기용의 보호장치를 포함하는 전기제어 회로가 도시되어 있다. 제어회로는 전원(20), 점화 또는 메인스위치(21), 압축기 스위치(22)와 온도조절기(24), 릴레이(25), 및 자기 클러치(26)를 포함한다. 자기 클러치(26)의 작동은 공기조화기가 작동되는 동안 온도조절기(24)와 릴레이(25)에 의하여 제어된다. 보호장치는 압축기 스위치(22)와 온도조절기(24) 사이에서 연결되어 있는 센서(4)를 포함한다. 센서(4)의 다른쪽 단부는 릴레이(25)의 코일(25a)에 연결되어 있다.
제7도를 참조하면, 양성 온도계수(PTC, positive temperature coefficient)의 세라믹으로 형성된 저항(4a)을 포함하는 센서(4)가 리시버 드라이어(28)의 바닥에 배치된다. 저항(4a)을 포함하는 센서(4)가 리시버 드라이어(28)의 바닥에 배치된다. 저항(4a)의 저항값은 통상적으로 아주 낮다. 그러나, 전기가 저항(4a)을 통할때, 저항(4a)은 그 자체가 가열되어 저항(4a)의 온도가 증가한다. 저항(4a)의 온도 증가의 결과로써 저항(4a)의 저항값이 급격히 증가된다. 그러므로, 전류는 저항(4a)을 통할 수 없게 된다.
저항(4a)이 리시버 드라이어(28)에 있는 냉매에 의해 냉각되기 때문에, 정상적인 상태에서, 저항값은 낮은 레벨에서 유지된다. 그러므로, 릴레이(25)는 온도조절기(24)의 작동으로 통상 제어된다. 한편 냉매가 누출되면, 리시버 드라이어(28)안에 저장된 액체 냉매의 양은 감소되고, 저항(4a)은 냉매에 의해 냉각될 수 없으며, 최종적으로 저항(4a)의 온도는 서서히 올라간다. 즉, 리시버 드라이어(28)에 있는 액체냉매의 양이 적정의 액체레벨 보다 낮게될때, 저항(4a)은 냉매에 의해 냉각되지 않는다. 따라서, 저항(4a)의 온도는 적정 온도를 초과하고, 전류의 흐름은 저항(4a)을 통할 수 없게된다. 그러므로, 릴레이(25)는 회로를 개방하여, 압축기의 작동이 정지된다.
더우기, 응축기를 냉각시키는 팬이 정지되거나 또는 외부의 온도가 매우 높은 상태동안 공기 조화기가 작동될때, 비정상적인 높은 압력이 냉각회로안에서 유발되어, 회로의 일부에 손상을 초래시킬 수도 있게 된다. 이러한 경우에, 리시버 드라이어(28)내에 저장된 액체냉매의 온도는 증가되고, 그러므로 PTC 세라믹 저항(4a)은 이러한 상태를 감지하여 압축기의 작동을 정지시킨다. 그러므로, 고압감지 스위치는 제어회로로 부터 제거될 수 있게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 상세히 설명되어 있으나, 단지 예시한것일 뿐이지 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
첨부된 청구범위에 의해 명시되어 있는 본 발명의 범위내에서 다른 변경 및 수정이 용이하게 이루어질 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 용이하게 이해될 수 있을것이다.

Claims (4)

  1. 압축기와, 냉각회로 내에 있는 액체냉매 및 냉매를 저장하고, 상기 냉매를 수용하기 위한 흡입구 및 냉매를 배출시키기 위한 배출구를 가지는 리시버 드라이어와, 상기 압축기의 작동을 제어하기 위한 보호장치를 포함하며 상기 배출구가 상기 리시버 드라이어 안에서 연장한 배출 연장부에 연결되는 냉각회로를 가지는, 공기 조화기의 압축기용 보호장치에 있어서, 상기 냉매의 레벨을 따라서 상기 리시버 드라이어 안에서 부양되며 상기 리시버 드라이어 안에 있는 냉매의 레벨을 따라서 상기 배출 연장부의 전체 길이를 따라 이동하기 위하여 상기 배출 연장부의 주위에서 이동할 수 있도록 배치되는 부양수단, 및 제1냉매 레벨 신호를 준비하고, 상기 부양수단에 관계해서 고정 배치되고 상기 부양수단의 존재를 감지하는 수단을 포함하여 상기 부양수단의 존재가 감지될때 제1냉매 레벨 신호를 발신하는 제1센서수단으로 형성되어, 상기 리시버 드라이어 내에 있는 냉매의 양을 감지하기 위한 제1감지수단과, 상기 제1 냉매 레벨 신호를 수신하기 위하여 상기 제1감지수단에 연결되어 상기 제1냉매 레벨 신호에 반응하여 상기 압축기의 작동을 제어하고, 상기 제1냉매 레벨 신호가 수신되었을때 상기 압축기의 작동을 차단하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 압축기용 보호장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부양수단이 자석부재를 포함하고 상기 센서수단이 상기 자석부재를 감지하기 위한 수단을 포함하여, 상기 센서수단이 상기 자석부재를 감지할때, 상기 제1감지수단이 상기 제1냉매 레벨 신호를 발신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기용 보호장치.
  3. 압축기와, 냉각회로 내에있는 액체 냉매 및 냉매를 저장하고, 냉매를 수용하기 위한 흡입구 및 냉매를 배출시키기 위한 배출구를 가지는 리시버 드라이어와, 상기 압축기의 작동을 제어하기 위한 보호장치를 포함하며 상기 배출구가 상기 리시버 드라이어 안에서 연장한 배출 연장부에 연결되는 냉각회로를 가지는, 공기 조화기의 압축기용 보호장치에 있어서, 상기 냉매의 레벨을 따라서 상기 리시버 드라이어 안에서 부양되며 상기 리시버 드라이어 안에 있는 냉매의 레벨을 따라서 상기 배출 연장부를 따라 움직이기 위하여 상기 배출 연장부 주위에서 이동할 수 있도록 배치되는 부양수단, 및 제1냉매 레벨 신호를 준비하고 상기 부양수단에 관계해서 고정배치되고 상기 부양수단의 존재를 감지하는 수단을 포함하여 상기 부양수단의 존재가 감지될때 상기 제1냉매 레벨 신호를 발신하는 제1센서수단으로 형성되어, 상기 리시버 드라이어 내에 있는 냉매의 양을 감지하기 위한 제1감지 수단과, 상기 제1 냉매 레벨 신호를 수신하기 위하여 상기 제1감지수단에 연결되어 상기 제1냉매 레벨 신호에 반응하여 상기 압축기의 작동을 제어하고, 상기 제1냉매 레벨 신호가 수신되었을때 상기 압축기의 작동을 차단하는 제어수단을 포함하며, 상기 제1감지수단은, 제2냉매 레벨 신호를 준비하고 상기 부양수단에 관계해서 고정배치되고 상기 부양수단의 존재를 감지하는 수단을 포함하여 상기 부양수단의 존재가 감지될때 상기 제2냉매 레벨 신호를 발신하는 제2센서수단을 포함하며, 상기 제어수단은 상기 제2냉매 레벨 신호를 수신하도록상기 제2센서 수단에 연결되며, 상기 제1냉매 레벨 신호는 상기 리시버 드라이어 내에 있는 냉매가 적정레벨 바로 아래에 있을때 발신되고, 상기 제2냉매 레벨 신호는 상기 리시버 드라이어 내에 있는 냉매가 상기 적정레벨 바로 위에 있을때 발신되며, 상기 제어수단은 상기 제1 또는 제2냉매 레벨 신호가 나타났을때 상기 압축기의 작동을 차단하도록 상기 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 압축기용 보호장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부양수단이 상기 리시버 드라이어 내에 있는 냉매의 레벨에 따라 상기 제1 및 제2센서수단 사이를 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 압축기용 보호장치.
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