KR960012738B1 - 냉각회로용 제어장치 - Google Patents

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Abstract

요약없음.

Description

냉각회로용 제어장치
제1도는 종래의 냉각회로의 개략도.
제2도는 다른 하나의 종래의 냉각회로의 개략도.
제3도는 본 발명에 따른 제어장치를 통합하고 있는 냉각회로의 개략도.
제4도는 제3도의 제어장치의 제1실시예의 단면도.
제5(a)도는 제3도의 제어장치의 제2실시예의 단면도.
제5(b)도는 제5(a)도의 제어장치의 선A-A을 따라서 절단한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,10 : 압축기2,11 : 응축기
5,13 : 증발기7,14 : 축적기
12 : 제어장치122,123,124 : 격벽
123c : 바이패스홀123d : 바이패스 채널
125 : 벨로우즈126 : 작동밸브.
본 발명은 자동차에 사용될 때와 같이 냉각회로내의 냉매의 유동용적을 조정하기 위한 제어장치에 관한 것이다.
제1도를 참조하면, 자동차의 공조 시스템에 사용하기 위한 종래의 냉각회로가 도시되어 있는데, 이러한 냉각회로는 서로간에 직렬로 연결된 압축기(1)와, 응축기(2)와, 수신 건조기(3)와, 팽창기(4) 및 증발기(6)를 포함하고 있다. 공지된 바와 같이, 자동온도조절 팽창 밸브는 냉매를 팽창시키고 이 냉매의 유동용적을 제어하기 위해서 냉각회로 내에서 팽창기(4)로서 사용된다. 팽창밸브(4)의 작동은 증발기(5)의 바깥쪽에서 냉매의 과열의 정도에 의존한다. 냉각회로는 압축기의 효율의 손실을 최소화하는 반면 액체냉매에서 흡수로 인한 압축기(1)내의 밸브의 손상을 방지하기 위해서 주로 5 내지 8°의 과열범위 내에서 작동된다. 그밖에, 내각회로가 자동차 공조기내에서 사용된다면, 냉내의 유동용적인 엔진의 회전속도에 따라서 극적으로 변화한다. 그 결과, 액체냉매는 소정의 상태에서 압축기의 흡입측으로 회수되고 낮은 유동용적의 상태에서 헌팅(hunting) 현상이 일어날 수 있다.
제2도를 참조하면, 다른 하나의 종래의 냉각 회로는 직렬로 연결된 압축기(1a)와, 응축기(2a)와, 모세관과 같은 팽창기(6)와, 증발기(5a) 및 축적기(7)를 포함하고 있다. 축적기(7)는 증발기(5a)의 출구쪽에 연결되어 있기 때문에, 액체가 압축기에 유입되는 것을 방지하기 위해서 증발기(5a)의 출구측에서 요구되는 과열의 정도는 거의 0에 가깝고, 따라서 증발기의 열교환 효율이 개선된다. 그러나, 적온용적 또는 중간용적의 냉매유동의 상태하에서, 액체냉매가 응축기(2a)에 축적될 수 있고 압축기(1a)내에 흡수될 수 있다. 다른 한편으로는, 냉매의 유동용적이 큰 상태에서, 액체냉매가 응축기(2a)에 축적될 수 있어서, 응축기(2a)의 용량이 감소되고 축적기(7)내의 액체냉매는 시스템에 불충분하게 된다. 따라서, 증발기(5a)의 출구측에서 냉매의 과열의 정도는 비정상적으로 증가한다. 냉각회로에서 액체냉매의 충분한 용적을 유지하기 위하여, 축척기(7)가 확장되어야 한다.
앞서 설명한 2개의 냉각회로는 미합중국 특허 제4 539 823호 및 제4 130 997호에 예시되어 있다.
본 발명의 주 목적은 냉매의 유동용적을 용이하게 제어하고 아무런 어려움이 없이 종래의 냉각회로내에 쉽게 삽입될 수 있는 냉각회로용 제어장치를 제공하려는 것이다.
미합중국 특허 제3 640 086호에는 냉각회로용 제어장치가 공개되어 있는데. 이러한 제어장치는 통로를 구비한 관형 케이싱과,적어도 하나의 홀을 가지고 있고 통로를 가로질러서 제공된 제1격벽과, 좁은 통로를 가지고 있고 통로를 가로질러서 제공된 제2격벽과, 제1격벽에 부착된 한쪽단부를 가진 팽창성 요소와, 그리고 이것의 다른 한쪽단부에 부착되고 케이싱내에서 냉매의 온도변화에 반응하여 팽창성 요소의 팽창시에 좁은 통로를 밀봉하기 위한 작동 밸브를 포함하고 있다. 이러한 장치는 팽창성 요소가 벨로우즈인 것을 특징으로 하고, 제2격벽을 통해서 형성되어서 밸브가 좁은 통로로 밀봉할 때 작동밸브에 의해서 밀폐되지 않도록 설치된 바이패스홀 또는 바이패스 채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
제3도에서, 냉각회로는 압축기(10)와, 응축기(11)와, 제어장치(12)와, 증발기(13)와, 그리고 축적기(14)를 포함하고 있다. 응축기(11)는 압축기(10)의 출구 포트에 연결되어 있고 제어장치(12)에도 연결되어 있다. 증발기(13)는 제어장치(12)에 연결되어 있고 축적기(14)를 통해서 압축기(10)의 흡입 포트에도 연결되어 있다.
제4도를 참조하면, 제어장치(12)는 관형 케이싱(121)과, 제1격벽(122)과, 제2격벽(123) 및 제3격벽(124)을 포함하고 있다. 각각의 격벽(122,123,124)은 서로 위격된 위치에서 관형 케이싱(121)의 내면에 단단하게 부착되어 있다. 제1격벽(122)은 제1 및 제2격벽에 의해서 형성된 제1챔버(113)의 내부로 냉매를 통과시키기 위한 한쌍의 흘(122a)을 제1챔버(113)안에 생크부(122b)가 설치되어 있다. 제2격벽(123)은 한쪽단부에 밸브시트(123b)와, 바이패스홀(123c)을 포함하는 좁은통로(123a)를 구비하고 있다. 좁은통로(123a) 및 바이패스홀(123c)은 서로간에 배열하게 형성되어 있다. 바이패스홀(123c)의 단면적은 좁은통로(123a)의 단면적보다 작다. 제3격벽(124)은 그 중앙을 통해서 형성된 오리피스(124a)를 구비하고 있다. 제1격벽(122)상에 장착된 생크부(122b)의 자유단에 벨로우즈(125)가 설치되어 있다. 이 벨로우즈(125)에 작동밸브(126)가 부착되어 있고, 벨로우즈는 항상 포화상태로 유지되는 냉매로 충전되어 있다.
작동시에, 압축기(10)가 구동될 때, 냉각회로내의 냉매는 제1격벽(122)내의 홀(122a)을 통해서 제1챔버(113)내로 유입된다. 벨로우즈(125)는 제1챔버(113)내의 냉매의 온도를 감지해서 냉매의 온도에 반응하여 작동밸브(126)를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시켜서, 벨로우즈(125)내의 냉매의 압력은 제1챔버(113)내의 냉매의 압력과 균형을 이루게 된다. 그 결과, 시트(123b)의 막히지 않은 면적의 크기가 벨로우즈(125)의 작동에 따라서 변화한다. 좁은통로(123b)의 개방부가 작동밸브(126)에 의해서 밀폐될 때에도, 바이패스홀(123c)이 항상 개방되어 있기 때문에, 제1챔버(113)내의 냉매는 제2격벽(123)과 제3격벽(124) 사이에 한정된 제2챔버(114)내로 유입된다. 공기 조절하중이 작을 때, 벨로우즈(125)내의 유체의 압력은 주변의 냉매의 압력과 거의 같게되지만, 항상 바이패스홀(123c)을 통해서 흐르는 안정적인 양의 냉매에 의해서 벨로우즈(125)의 헌팅이 방지된다. 또한, 압축기(10)가 작동개시될 때, 바이패스홀(123c)을 통한 흐름은 벨로우즈(125)를 수축시킬 만큼 상승하여서 좁은통로(123a)를 개방하기 위하여 제1챔버(113)를 압축시키는 데 소요되는 시간을 감소시킨다. 만약, 냉각회로로부터 냉매가 유출된다면, 이 회로내의 압력은 강하하고 밸브(126)는 좁은통로(123a)를 밀폐하지만, 바이패스홀(123c)은 압축기(10)내로 나머지의 냉매가 계속 유입하는 것을 보장하여서, 압축기의 정지가 방지된다.
제5(a)도 및 (b)도를 참조하면, 제어장치의 수정예가 도시되어 있다. 제4도의 보기에 사용된 요소들과 동일한 참조부호가 사용되었으므로, 간략한 설명을 위하여 이 요소들의 설명은 생략한다. 좁은통로(123a)의 측벽에 바이패스 채널(123d)이 형성되어 있다. 따라서, 시트(23b)가 작동 밸브(126)에 의해서 밀봉되는 경우에도, 바이패스 채널(123d)이 밸브(126)를 밀폐하지 않기 때문에, 제1챔버(113)내의 나머지 냉매는 제2챔버(114)내로 유입될 수 있다. 따라서, 제어밸브의 이러한 보기는 제1예의 효과와 동일한 효과를 갖는다.
이러한 제어장치는 제3격벽(124)이 생략될 수도 있는데, 이 경우에는 모세관과 같은 팽창장치가 회로내에 포함될 필요가 있다.

Claims (5)

  1. 통로를 가진 관형 케이싱(121)과, 적어도 하나의 홀(122a)을 가지고 있고 통로를 가로 질러서 제공된 제1격벽(122)과, 좁은통로(123a)를 가지고 있고 통로를 가로질러서 제공된 제2격벽(123)과, 상기 제1격벽(122)에 부착된 한쪽단부를 가지고 있는 팽창성 요소(125)와, 그 다른 한쪽 단부에 부착되어 있고 케이싱내의 냉매의 온도변화에 반응하여 상기 팽창성 요소(125)의 팽창시에 좁은통로(123a)를 밀봉하기 위한 작동밸브(126)를 포함하고 있는, 냉각회로용 제어장치에 있어서, 상기 팽창성 요소(125)는 벨로우즈 이며, 상기 제어장치(12)는 제2격벽(123)을 통해서 형성되고 상기 작동밸브(126)가 좁은통로(123a)를 밀봉할 때 작동 밸브(126)에 의해서 밀봉하지 않도록 설치되어 있는 바이패스홀(123c) 또는 바이패스 채널(123d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1격벽(122)으로부터 떨어진 제2격벽(123)쪽에서 통로를 가로질러서 제공된 제3격벽(124)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 벨로우즈(125)는 포화상태의 액체로 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바이패스 채널(123d)은 좁은통로(123a)의 측벽내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 바이패스 패널(123d)은 좁은통로(123a)의 측벽내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어장치.
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