KR920009308B1 - 냉매유량 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉매유량 제어방법 및 장치

제1도는 본 발명의 한 실시예를 낸 구성도.

제2도는 제1도에서 사용한 연산회로의 작동예를 나타낸 순서도.

제3도는 증발기 출구온도에 대한 모우터 인가펄스수의 관계를 나타낸 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 컴프레서 4 : 팽창밸브

5 : 증발기 7 : 스테핑모우터

8 : 온도센서 11 : 시동스텝

12 : 구동회로 13 : 연산회로

본 발명은, 냉동사이클을 흐르는 냉매의 유량을 팽창밸브로 제어하는 방법과 그 장치에 관한 것으로, 예컨대 자동차용 냉방장치에 사용된다.

종래에는, 압축기, 증발기 및 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클을 지닌 형식의 냉방 또는 냉동장치로서, 예를 들면 일본국특개소 56-44565호, 동 56-77661호, 동 57-14163호 및 실개소 59-23065호 등에 개재되어 있는 바와 같이, 팽창밸브로 전기신호에 의하여 그 밸브의 개구(開口)의 크기를 조절할 수 있는 형식의 것을 사용하여, 상기 압축기의 시동시에 상기 팽창밸브의 개구의 크기를 최대로 크게하여, 냉동사이클내에서 냉매가 정상으로 흐르는 것을 확보하고, 또 팽창밸브의 응답지연을 거의 없게 하는 것은 잘 알려져 있다.

그러나, 위에서 설명한 바와 같이 압축기의 시동시에 팽창밸브의 개구의 크기를 최대로 크게하면 압축기의 시동직후에 팽창밸브를 흐르는 냉매유량이 지나치게 커져서 소정시간이 경과한 다음에 증발기의 열부하에 대응한 소정값으로 수렴하지만, 그 과대유량 때문에 이상한 소리를 발생한다고 하는 문제점이 있었다.

그래서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하여 이상한 소리의 발생을 방지할 수 있는 냉매유량 제어방법 및 이것을 실시하기 위한 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

그리하여 본원의 제1발명의 요지는 컴프레서를 시동하기전에 있어서의 냉동사이클내의 포화냉매온도를 검출하여, 검출된 온도에 따라서 팽창밸브의 개구의 크기를 최초에 설정하고, 그런다음, 컴프레서를 시동하는 제어방법을 제공함에 있으며, 또 본원에 제2발명의 요지는, 컴프레서를 시동하기전에 있어서의 냉동사이클내의 포화냉매온도를 검출하는 온도검출수단과, 이 온도검출수단의 출력에 따라서 팽창밸브의 초기밸브 개구의 크기를 연산하는 연산수단과, 이 연산수단의 출력에 따라서 팽창밸브의 개구의 크기를 조절하는 조절수단을 구비하여고, 이 조절수단에 의하여 팽창밸브의 개구의 크기를 컴프레서를 시동한 다음, 신속하게 일정한 개구의 크기로 조절하는 제어장치를 제공함에 있다.

따라서, 컴프레서 시동전에 있어서의 냉동사이클내의 포화냉매온도가 냉방 또는 냉동대상의 열부하에 대응하므로, 컴프레서 시동전에 있어서는, 팽창밸브의 개구의 크기가 상술한 열부하에 대응한 것으로 된다.

이 때문에 컴프레서의 시동시에 있어서는 냉동사이클내를 흐르는 냉매량이 팽창밸브에 의하여 열부하에 대응하여 제한되어, 필요이상의 냉매가 팽창밸브를 통과하는 것을 규제할 수 있고, 이에 따라 상술한 과제를 달성할 수 있는 것이다.

다음에 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제1도에서, 냉동사이클은, 예를 들면 자동차용 냉방장치의 것으로 압축기(1), 응축기(2), 수액기(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)가 순차로 배관으로 결합되어서 구성되어 있다.

이 냉동사이클의 압축기(1)는, 전자클러치(6)를 개재하여 도면에 없는 엔진의 회전이 전달되도록 되어 있으며, 이 전자클러치(6)의 통전을 단속하는 것으로 컴프레서(1)를 구동하며, 또한 정지할 수 있다.

팽창밸브(4)는, 예를 들면 스테핑모우터(7)를 지니는 것은 주지의 것으로서, 이 스테핑모우터(7)에서의 통전펄스수에 대응하여 그 팽창밸브(4)의 크기를 조절하고, 이 스테핑모우터(7)와 다음에 기술하는 구동회로(14)에 의하여 조절수단이 구성되어 있다.

또, 증발기(5) 출구쪽에는 냉매의 온도를 검출하는 온도센서(8)와 냉매의 과열도를 검출하는 과열도센서(9)가 설치되었으며, 온도센서(8)에 따라 컴프레서(1)의 시동전에 있어서의 냉매의 포화온도(T)를 검출하는 온도검출수단이 구성되어 있다.

자동차에 적재된 전지인 전원(10)의 플러스쪽에는 시동스위치(11)가 접속되었으며, 이 시동스위치(11)의 다른쪽에는 구동회로(12)를 개재하여 전자 클러치(6)의 코일이 접속되어 있는 동시에, 연산수단을 구성하는 연산회로(13) 및 이 연산회로(13)의 제어출력에 대응하여 스테핑모우터(7)에서의 통전을 조절하는 구동회로(14)가 병렬로 접속되어 있다.

연산회로(13)는 온도센서(8)로부터의 온도(T) 및 과열도센서(9)로부터의 과열도가 입력되며, 팽창밸브(4)의 개구의 크기에 대응하는 펄스수를 연산하며, 구동회로(14)에 출력하는 것으로서, 이 연산회로(13)에 있어서의 제어작동예를 제2도에 나타내고 있다.

즉, 제2도에서, 연산회로(13)는 시동스위치(11)를 온(on)함에 따라 스타아트스텝(15)에서 연산의 실행을 개시한다. 다음의 스텝(16)에 있어서는 온도센서(8)로부터 온도(T)를 입력한다.

이 경우에는, 아직 컴프레서(1)가 시동하고 있지 않으므로, 상기 온도(T)는 냉동사이클내의 냉매의 포화 온도와 대략같고, 나아가서 온도센서(8)가 증발기의 출구쪽에 마련되어 있으므로 일사(日射)등의 다른 인자(因子)에 영향되는 일이 없이 냉방대상으로서의 차실안의 열부하에 대응하는 것으로 된다.

다음의 스텝(17)에 있어서는 스텝(16)에 의하여 입력된 온도(T)에 기초로 하여 스테핑모우터(7)에서의 인가펄스수(Pu)를 연산하여 초기밸브의 개구의 크기를 결정한다.

다음 스텝(18)에서 컴프레서(1)를 시동하고, 다시금 다음 스텝(19)에서, 상기한 스텝(17)에서 결정한 밸브의 개구의 크기에 상당하는 펄스수(Pu)를 구동회로(14)에 출력하고, 다시금 스텝(20)에서 소정의 개구의 크기까지 팽창밸브를 개구한다.

상기한 인가펄스수(Pu)는 제3도에서 보는 바와 같이, 온도(T)에 비례하는 것으로 구할 수 있다.

즉, 비례정수를 A라 하면,

Pu=A.T

로 나타낼 수 있으며, 이 비례정수 A는 자동차의 차실안의 공간이나 냉방장치등의 자동차의 차종에 따라 결정되는 열용량에 상당하며, 따라서 온도(T)가 같아서도 이 열용량이 클 경우에는, 팽창밸브(4)의 초기밸브의 개구의 크기가 커져서, 보다 많은 냉매가 컴프레서(1)의 시동직후에 흐르도록 준비하며, 이와 반대로 그 열용량이 작을 경우에는, 보다 적은 냉매가 흐르도록 준비되어, 컴프레서(1)의 구동초기의 냉매량을 열부하 및 열용량에 비례하여 제어하도록 된다.

그리고, 다음의 스텝(21)에서 통상제어, 즉 온도센서(8)와 과열도센서(9)로부터의 신호를 입력하여 팽창밸브(4)의 개구의 크기를 과열도가 소정값으로 유지되도록 제어를 지속한다. 그리고, 컴프레서(1)의 시동전에 있어서는 팽창밸브(4)의 개구의 크기가 열부하에 비례한 형태로 초기에 설정하여 컴프레서(1)가 시동한 다음에 과열도를 일정하게 되도록 제어하므로 컴프레서(1)를 시동한 직후의 냉매량은 열부하에 따라서 제한되어서 필요로 하는 최소량으로 되므로 급격하게 냉매가 팽창밸브(4)를 통과하는 것을 방지할 수 있다.

더욱이, 상술한 실시예에서는 팽창밸브(4)의 초기밸브의 개구의 크기를 열용량에 비례하여 제어하도록 하였으므로 여러 가지의 자동차에 연산스텝(19)에 있어서의 비례정수 A를 바꾸는 것만으로 대응할 수 있는 이점을 지니고 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 컴프레서 시동전에 있어서의 냉동사이클내의 포화냉매온도를 검출하고, 이 검출된 온도에 따라서 팽창밸브의 개구의 크기를 최초에 설정하고, 그 다음, 상기한 컴프레서를 시도하도록 하였으므로 컴프레서 시동시의 팽창밸브를 통과하는 냉매를 제안할 수 있어서, 이 냉매 통과시에 발생하는 이상한 소리를 적게할 수 있다.

또, 팽창밸브의 초기의 밸브의 개구의 크기는 열부하에 따라서 바꿀 수 있으며, 냉동사이클내의 냉매유량을 필요로하는 최소량으로 하므로, 이상한 소리의 발생 방지와 동시에 과도응답(transient response)의 시간을 짧게하여 컴프레서 시동후에 있어서의 팽창밸브의 개구의 크기를 신속하게 안정시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (4)

1. 컴프레서(1) 시동전에 있어서의 냉동사이클안의 포화냉매온도를 검출하고, 이 검출된 온도에 따라서 팽창밸브(4)의 밸브개구의 크기를 최초에 설정하고, 그 다음, 컴프레서(1)를 시동하는 것을 특징으로 하는 냉매유량 제어방법.
2. 컴프레서(1) 시동전에 있어서의 냉동사이클안의 포화냉매온도를 검출하는 온도검출수단과 이 온도검출수단의 출력에 따라서 팽창밸브(4)의 초기밸브의 개구의 크기를 연산하는 연산수단과, 이 연산수단의 출력에 따라서 팽창밸브(4)의 개구의 크기를 조절하는 조절수단을 구비하고 팽창밸브(4)의 개구와 크기를 컴프레서(1)를 시동한 다음 상기 조절수단에 의하여 팽창밸브(4)를 닫힌 상태에서 소정(所定)의 개구의 크기로 신속하게 조절하는 것을 특징으로 하는 냉매유량 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 온도검출수단은 냉동사이클의 증발기(5)의 출구쪽에 설치한 온도센서(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 냉매유량 제어장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 연산수단은 미리 설정한 비례정수와 온도검출수단의 출력과의 곱으로 팽창밸브(4)의 초기밸브의 개구의 크기를 연산하는 것을 특징으로 하는 냉매유량 제어장치.

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