KR960001810Y1 - 자동차 에어콘용 온도감지기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차 에어콘용 온도감지기

제1도는 일반적인 자동차 에어콘 시스템을 나타낸 도면

제2도는 종래의 자동차 에어콘 시스템에서 사용하고 있는 기계적 서머스탯을 설명하기 위한 도면

제3도는 본 고안에 의한 자동차 에어콘용 온도감지기의 바람직한 일 실시예의 분해 사시도

제4도는 제3도의 온도 검출 회로기판상의 온도 검출회로의 상세 회로도

본 고안은 자동차 에어콘용 온도감지기에 관한 것으로, 특히 소음이 없고 소형 경량의 온도감지기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 에어콘 장치는 제1도에 도시한 바와 같이 공기통로상에 증발기(E)를 설치하고, 증발기(E)에서 팽창된 냉매가스를 어큐물레이터(A)를 거쳐서 압축기(CP)로 흡입하고, 압축기(CP)에서는 흡입된 냉매가스를 압축하여 액화된 냉매액을 콘덴서(C)를 통해서 증발기(E)로 공급하도록 구성되어 있다. 자동차 에어콘 장치에서는 압축기(CP)의 동력으로 엔진 회전력을 사용하고 있다. 즉 압축기(CP)는 전자식 클러치(CL)가 장착되어 에어콘 작동키(A/CSW)를 누르면 전자식 클러치에 전원(2)이 공급되어 작동되므로 엔진회전력이 압축기(CP)의 회전축에 전달되도록 결합됨으로써 압축기(CP)는 회전펌핑 작동을 하게 되고 전자식 클러치(CL)에 전원공급을 차단하면 엔진회전력이 전달되지 못하므로 압축기(CP)는 정지하게 된다.

따라서, 종래에는 에어콘의 운전을 온도에 따라 자동적으로 제어하기 위하여 증발기(E)를 통과한 찬공기의 온도를 온도감지기(TD)로 검출하고 검출결과에 따라서 에어콘 릴레이(A/CRY)의 온/오드 작동을 제어함으로써 에어콘 운전제어를 수행하고 있다.

그러나, 종래의 자동차 에어콘용 온도감지기는 제2도에 도시한 바와같이 기계적 서머스탯을 사용하고 있다.

기계적 서머스탯은 일단에 벨로우즈(10)와 연결된 밀봉된 관(12)내의 액체가 온도에 따라 수축 팽창하는 것에 의해 벨로우즈(10)가 수축 팽창하게 되고 벨로우즈(10)의 팽창에 의해 작동편(14)을 움직이고 이에 작동편(14)이 가동접점(16)을 밀어서 고정접점(18)과 떨어지게 함으로써 두단자 사이의 회로 접속을 오프시키며, 벨로우즈(10)가 수축하게 되면 작동편(14)은 스프링(20)에 의해 복원되고 이에 가동접점(16)이 탄성에 의해 다시 고정접점(18)과 접속되게 되므로 두 단자(22, 24) 사이의 회로 접속을 온시키게 된다.

그러나, 이와같은 작동원리에 의한 온/오프 동작시에 "딱""딱" 거리는 기계적인 소음이 발생될 뿐만 아니라,

자체의 진동때문에 설정된 온도 온/오프점이 변하게 되므로 적정 온도제어가 어렵고 재조정의 번거로움이 있었다. 또한, 이와 같은 기계식은 소형 경량 제작이 어려우므로 일정한 설치공간을 차지하게 되므로 자동차라는 한정된 설치공간내에서 실장의 곤란성이 있었다.

본 고안의 목적은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 소형경량의 반영구적인 자동차 에어콘용 전자식 온도감지기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는

온도변화에 따라 부성저항특성을 가진 써미스터와, 상기 써미스터와 리드선으로 연결되고 상기 써미스터의 온도에 따른 저항값 변화에 의한 온도 검출전압과 설정된 기준온도전압과 비교해서 히스테리특성을 가진 압축기운전/정지 제어신호를 발생하기 위하여 하나의 기판상에 형성된 온도검출회로기판과, 상기 온도검출회로기판을 내장하고 상기 리드선을 인출하기 위한 인출구멍을 가진 케이스와, 상기 온도검출회로기판과 연결된 전원단자, 정지단자 및 신호출력단자를 가진 소켓겸용 케이스 덮개를 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세히 설명하고자 한다.

제3도는 본 고안에 의한 자동차 에어콘용 온도 감지기의 분해 사시도이다. 참조번호 100은 실링된 써미스터이고, 참조번호 110은 리드선, 참조번호 120은 케이스, 130은 온도검출회로기판 140은 케이스 덮개이다. 케이스(120)는 후면에 리드선 인출구멍(122)이 있고 양측면에 덮개 결착구멍(124)과, 걸림돌기(126)등이 형성되어 있다.

걸림돌기(126)는 증발기 어셈블리에 조립시 사용되며 덮개 결착구멍(124)은 딸각이 홈으로 제공된다.

온도 검출회로 기판(130)은 PCB기판으로서 동박회로패턴상에 온도검출회로가 구성되어 있다.

케이스 덮개(140)는 내면에 한쌍의 딸각이 돌기부(142)가 형성되어 있고 외면에는 전원단자, 접지단자 및 신호출력 단자들(144, 146, 148)를 가진 소켓이(150)이 형성되어 있다.

상기 단자들(144, 146, 148)은 온도검출회로기판(130)의 각 회로접속단자에 연결된다.

따라서 케이스 덮개(140)는 케이스(130)와 딸각이 구조, 즉 딸각이 돌기부(142)와 덮개결착구멍(124)에 의해 체결되게 된다.

제4도를 참조하면, 본 고안의 온도검출회로는 크게 제1전압발생수단(200), 제2전압발생수단(210), 비교기(220), 버터증폭기(230), 및 신호구동수단(240)을 포함한다.

제1전압발생수단(200)은 저항(R1)과 써미스터(TH)로 구성하고 다음식에 의한 온도검출전압(VT)을 발생한다.

여기서 RTH는 써미스터의 저항이고 VZD는 제너다이오드(ZD)의 양단전압이다.

따라서 RTH가 온도에 따라서 부성저항 특성을 가지므로 온도가 상승하면 VT값은 떨어지고 온도가 하강하면 VT값은 올라가게 된다.

제2전압발생수단(210)은 저항(R2 및 R3)으로 구성하고 다음식에 의한 기준전압(VR)을 발생한다.

비교기(220)는 연산증폭기(U1), 저항(R5) 및 커패시터(2)로 구성하고 연산증폭기(U1)의 비반전단자(+)에는 기준전압(VR)이 공급되고 반전단자(-)에는 온도검출전압(VT)이 공급되며 비반전단자(+)와 출력단자사이에는 저항(R5)이 연결된다. 따라서, 비교기(220)는 VR〉VT일때에는 출력단자가 "하이" 상태로 되어 비반전단자(+)에 인가되는 전압(V+on)는

로 되어 VR보다 높은 V+T로 유지되며, VT 〉 V+T 일때에는 출력단자가 "로우" 상태로 되어 비반전 단자(+)에 인가되는 전압(V+OFF)은

로 되어 VR보다 낮은 V+T로 유지되게 된다.

즉, V+T 전압은 VR을 중심으로 ∼V + ON 사이의 히스테리 특성을 가지게 된다. 예컨대 Vn을 2.5℃로 설정하고 저항(R5)값에 따라 V+OFF는 1.5℃, V+ON은 3.5℃로 범위를 조정할 수 있다.

그러므로 압축기를 증발기 온도 1.5℃에서 정지시키고 3.5℃에서 운전되도록 압축기 운전/정지 온도점을 설명할 수 있다. 압축기가 너무 자주 운전/정지를 반복하게 되면 무리가 가서 고장의 위험이 있으므로 이와같은 회로구성으로 냉각 사이클을 형성하는 것이 바람직하다.

버퍼 증폭기(230)는 연산증폭기(U2)로 구성하고 연산증폭기(U2)의 비반전단자(+)에는 U1의 출력신호를 공급하고 반전단자(-)에는 온도검출전압(VT)을 공급하여 U1의 출력신호를 다음단에 버퍼링해서 출력한다.

신호 구동수단(240)은 저항(R6, R7, R8) NPN 트랜지스터(Q1), PNP 트랜지스터(Q2) 다이오드(D1, D2)로 구성하고 U2의 출력신호가 저항(R6)을 통해서 Q1의 베이스에 공급되며 Q1의 콜렉터 전위가 저항(R8)을 통해서 Q2의 베이스에 인가된다. Q2 에미터는 전원단자(Vcc)에 연결되고 콜렉터는 신호출력단자(OUT)에 연결된다.

다이오드(D1) 및 (D2)는 신호절환시에 발생되는 헤드로부터 Q2를 보호하기 위한 것이다. 즉, 신호구동수단은 U2의 출력신호가 "하이" 상태이면 Q1 및 Q2가 턴온되어 신호출력단자(OUT)를 전원전압(VU)으로 풀업시키고 "로우" 상태이면 Q1 및 Q2가 턴오프되어 신호출력단자(OUT)는 하이 임피던스상태로 된다. 즉 압축기 운전/정지 제어신호를 신호출력단자(OUT)로 출력하게 된다.

여기서, 전원단자(VCC)에는 에어콘 릴레이(A/C RY)의 구동전압이 공급되고 신호출력단자(OUT)에는 A/C RY의 일단이 연결되므로 A/C RY에 공급되는 구동전압이 Q2의 스위칭 동작에 따라 공급 또는 차단되게 되므로 결국 A/C 전자식 클러치의 작동을 제어할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안의 자동차 에어콘용 온도감지기는 종래의 기계식 서머스탯에 비해 다음과 같은 잇점이 있다.

첫째, 반도체 방식이므로 기계식에 비해 수명이 거의 반영구적이다.

둘째, 기계식은 약 45dB의 소음이 발생되지만 본 고안은 소음이 전혀 없다.

셋째, 기계식은 65×29×22(mm)의 사이즈를 가지지만 본 고안은 거의 1/4 사이즈로 축소되며, 무게는 65g에서 16g으로 줄어들게 되어 소형경량이 좁은 공간에 설치가 용이하다.

넷째, 기계식은 자동차 진동등에 의해 온도 설정값이 변화되므로 재조정이 필요하지만 본 고안은 전혀 변동이 없으므로 한번 세팅되면 재조정할 필요가 없으므로 편리하다.

이상과 같이 본 고안은 종래 방식에 비해 매우 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 자동차 에어콘의 증발기와 인접하여 배치되어 온도변화에 따라 부성저항특성을 가진 써미스터 :

   상기 써미스터와 리드선으로 연결되고 상기 써미스터의 저항값 변화에 의한 온도검출전압과 설정된 기준온도 전압과 비교해서 히스테리특성을 가진 압축기 운전/정지 제어신호를 발생하기 위하여 하나의 기판상에 형성된 온도검출회로기판;

   상기 온도검출회로 기판을 내장하고 상기 리드선을 인출하기 위한 인출구멍을 가진 케이스; 및

   상기 온도검출회로기판에 연결된 전원단자, 접지단자 및 신호출력단자를 가진 소켓겸용 케이스 덮개를 구비하여서 된 자동차 에어콘용 온도감지기.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도검출회로기판을 상기 온도검출전압을 발생하기 위한 제1전압발생수단과, 상기 온도검출전압 및 기준온도전압을 비교해서 압축기 운전 온도점과 압축기 정지 온도점 사이에서 히스테리 특성을 가진 비교 출력신호를 발생하는 비교기와,

   상기 비교출력신호와 상기 기준온도전압을 입력해서 비교출력신호를 버퍼링하는 버퍼 증폭기와, 상기 버퍼증폭기의 출력신호에 응답해서 상기 신호출력단자에 압축기 운전/정지 제어신호를 출력하는 신호구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 에어콘용 온도 감지기.
3. 제1항에 있어서, 상기 케이스와 케이스 덮개는 딸각이 구조로 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어콘용 온도감지기.