KR101245569B1 - 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치에 관한 것으로서, 증발기의 최저온도 표면에 맞추어 온도감지센서의 위치를 증발기의 종류별로 변경해야 하는 번거로움을 덜어주는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기와 증발기 및 증발기의 표면에 수분이 결빙되는 것을 방지하기 위한 결빙방지장치를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서, 증발기의 검출표면부분의 온도를 감지하는 온도감지센서와; 미리 검측된 증발기의 최저온도 표면부분이 결빙온도에 도달했을 시점에 대응한 검출표면부분의 온도가 내장되어 있는 메모리부와; 온도감지센서로부터 감지된 검출표면부분의 온도가 메모리부에 내장된 온도 이하이면, 증발기의 최저온도 표면부분에 결빙현상이 발생된 것으로 판단하여 압축기를 오프(Off)시키는 제어부를 포함한다.
이러한 본 발명에 의하면, 증발기의 최저온도 표면에 맞추어 온도감지센서의 위치를 변경해야 하는 번거로움을 덜어줄 수 있는 효과가 있다. 또한, 온도감지센서의 위치를 증발기 종류별로 변경시키지 않아도 되므로, 규격화된 한 종류의 지지대로도 모든 종류의 증발기에 온도감지센서를 지지시킬 수 있으며, 따라서, 부품의 공용화율을 제고할 수 있는 효과가 있다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 증발기의 검출표면부분과 최저온도 표면부분에 대한 검출온도와 결빙온도의 관계를 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 증발기 결빙방지장치를 이용한 차량용 공조시스템 제어방법을 나타내는 플로우챠트이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 증발기 20: 온도감지센서
22: 지지대 24: 공조케이스
30: 압축기 40: 콘트롤러(Controller)
42: 메모리부 44: 제어부
·46: 설정부
본 발명은 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 증발기의 최저온도 표면에 맞추어 온도감지센서의 위치를 증발기의 종류별로 변경해야 하는 번거로움을 덜어줄 수 있는 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 실내의 공기 온도를 적절히 조절하기 위한 공기조화시스템을 갖추고 있다. 이러한 공기조화시스템은, 기화된 냉매를 고온·고압의 가스로 압축하는 압축기와, 고온·고압의 냉매를 액화시키는 응축기와, 팽창밸브를 통과한 저온·저압의 냉매를 유입한 후, 주변의 공기와 열교환시키는 증발기를 포함한다.
그런데, 이러한 공조시스템은, 증발기를 통과하는 냉매의 온도가 너무 낮을 경우, 증발기의 표면에 수분이 결빙된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 냉방효율이 저하된다는 문제점이 있다.
이를 감안하여 공조시스템에는, 증발기의 표면에 수분이 결빙되는 것을 방지하기 위한 결빙방지장치가 설치된다.
결빙방지장치는, 증발기의 표면에 온도감지센서를 설치한 다음, 온도감지센서로부터 입력되는 증발기의 표면 온도가 빙점(0℃)이하이면, 압축기를 일시적으로 정지시켜 증발기로의 냉매 흐름을 일시적으로 차단하는 구조로 되어있다.
이러한 결빙방지장치는, 증발기의 표면 온도가 빙점이하로 낮아져서 증발기의 표면에 수분의 결빙이 시작되면, 증발기로의 냉매 흐름을 일시적으로 차단함으로써, 증발기의 표면에 수분이 결빙되는 현상을 원천적으로 차단한다.
한편, 이러한 결빙방지장치는, 증발기의 표면 온도를 감지하되, 가장 낮은 온도를 유지하는 부분을 감지하는 것이 중요하다. 왜냐하면, 가장 낮은 온도의 표면부터 수분의 결빙현상이 시작되기 때문이다.
가장 낮은 온도의 증발기 표면을 감지하는 방법으로서, 먼저, 증발기의 표면 온도를 측정하여 가장 낮은 온도의 표면을 찾아낸 다음, 가장 낮은 온도의 표면에 대응하여 온도감지센서를 설치하는 방법이 있다. 이때, 온도감지센서는 별도의 지지대에 지지된 상태에서 공조케이스에 고정적으로 설치된다.
그런데, 이러한 종래의 결빙방지장치는, 증발기의 종류마다 가장 낮은 온도의 표면 부분이 각기 다르므로, 증발기 종류마다 가장 낮은 온도의 표면(이하, "최저온도 표면"으로 통칭함) 부분을 실험적으로 조건별로(Trial and Error) 찾아내야 하고, 찾아낸 최저온도 표면 부분의 위치에 맞추어 온도감지센서를 설치해야 하므로, 온도감지센서를 지지하는 지지대의 길이를 종류별로 각기 다르게 제조해야 한다는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 온도감지센서의 위치를 증발기의 종류마다 변경시키지 않고서도 증발기의 최저온도 표면이 빙점이하로 저하되는 것을 인식할 수 있게 구성함으로써, 증발기의 최저온도 표면에 맞추어 온도감지센서의 위치를 변경해야 하는 번거로움을 덜어줄 수 있는 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온도감지센서의 위치를 증발기 종류별로 변경시키지 않아도 되므로, 규격화된 한 종류의 지지대로도 모든 종류의 증발기에 온도감지센서를 지지시킬 수 있으며, 따라서, 부품의 공용화율을 제고할 수 있는 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기와 증발기 및 상기 증발기의 표면에 수분이 결빙되는 것을 방지하기 위한 결빙방지장치를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서, 상기 증발기의 검출표면부분의 온도를 감지하는 온도감지센서와; 미리 검측된 상기 증발기의 최저온도 표면부분이 결빙온도에 도달했을 시점에 대응한 상기 검출표면부분의 온도가 내장되어 있는 메모리부와; 상기 온도감지센서로부터 감지된 검출표면부분의 온도가 상기 메모리부에 내장된 온도 이하이면, 상기 증발기의 최저온도 표면부분에 결빙현상이 발생된 것으로 판단하여 상기 압축기를 오프(Off)시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2는 증발기의 검출표면부분과 최저온도 표면부분에 대한 검출온도와 결빙온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
먼저, 본 발명에 따른 결빙방지장치는, 증발기(10)의 표면 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(20)를 구비한다.
온도감지센서(20)는 지지대(22)의 끝부분에 지지되어 있으며, 지지대(22)는 공조케이스(24)에 고정적으로 설치된다.
이러한 온도감지센서(20)는, 지지대(22)에 지지된 상태에서 공조케이스(24)에 고정적으로 설치되므로, 그 위치가 일정하게 고정된다. 따라서, 증발기(10)의 표면 중 어느 특정한 표면부분(A)에 대응되게 배치되며, 이에 따라 증발기(10)의 특정한 표면부분(A)(이하, 검출표면부분(A)이라 통칭함)의 온도를 검출하게 된다.
그리고 본 발명의 결빙방지장치는, 온도감지센서(20)로부터 입력된 신호를 처리하여 압축기(30)를 제어하는 콘트롤러(40)를 구비한다.
콘트롤러(40)는 메모리부(42)를 갖추고 있고, 이 메모리부(42)에는 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)이 빙점(0℃)에 도달했을 시점에 대응한 검출표면부분(A)의 온도(TA)가 "결빙온도(TB)"로 내장되어 있다.
즉, 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)이 결빙온도(TB)에 도달했을 때에, 증발기(10)의 검출표면부분(A)의 온도가 2℃일 경우, 상기 2℃가 메모리부(42)에 "결빙온도"로 내장되어 있다는 것이다.
여기서, 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)은, 증발기(10)의 표면온도를 미리 측정하여 얻은 시험 데이터에 근거한다. 그리고 최저온도 표면부분(B)에 대응한 검출표면부분(A)의 온도 변화도 증발기(10)의 표면온도를 미리 측정하여 얻은 시험 데이터에 근거한다.
그리고 콘트롤러(40)는 제어부(44)를 갖추고 있다. 제어부(44)는 온도감지센서(20)로부터 검출표면부분(A)의 온도가 입력되면, 입력된 검출표면부분(A)의 온도 와 메모리부(42)에 내장된 "결빙온도"를 비교하여, 입력된 검출표면부분(A)의 온도가 "결빙온도"이하일 경우, 현재 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)에 결빙현상이 발생된 것으로 판단하여 압축기(30)를 오프(Off)시킨다. 특히, 압축기(30)를 오프(Off)시킴으로써, 증발기(10)로의 냉매 흐름을 차단하며, 따라서, 증발기(10)의 표면에 수분이 결빙되는 것을 원천적으로 방지한다.
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)과, 온도감지센서(20)가 설치되는 검출표면부분(A)의 온도편차(TGap)를 미리 검측한 다음, 검측된 데이터를 근거로 최저온도 표면부분(B)이 빙점이하의 온도로 낮아지는 것을 인식하는 구조이므로, 온도감지센서(20)의 위치를 증발기(10)의 종류마다 변경시키지 않아도 된다.
또한, 온도감지센서(20)의 위치를 증발기(10)의 종류별로 변경시키지 않아도 되므로, 규격화된 한 종류의 지지대로도 모든 종류의 증발기(10)에 온도감지센서(20)를 지지시킬 수 있다. 따라서, 부품의 공용화율을 제고할 수가 있다.
한편, 본 발명의 결빙방지장치는, 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)의 결빙온도(TB)와 메모리부(42)에 내장된 검출표면온도(A)의 온도(TA)와의 온도편차(TGap)를 변경할 수 있는 설정부(46)를 더 구비한다.
설정부(46)는, 콘트롤러(40)와 전기적으로 연결되는 것으로, 최저온도 표면부분(B)의 결빙온도(TB)와 검출표면온도(A)의 온도(TA)와의 온도편차(TGap)를 변경할 수 있게 함으로써, 결빙방지장치의 작동시점을 제어할 수 있게 한다.
다음으로, 이와 같은 구성의 증발기 결빙방지장치를 이용한 공조시스템의 제어방법을 도 1과 도 3을 참조하여 설명한다.
먼저, 공조시스템이 온(On)된 상태에서(S101), 온도감지센서(20)는 증발기(10)의 검출표면부분(A)의 온도를 감지한다(S103).
그리고 검출표면부분(A)의 온도가 감지되면, 제어부(44)는 감지된 검출표면부분(A)의 온도가 메모리부(42)에 내장된 "결빙온도"이하인가를 판단한다(S105).
판단 결과, 검출표면부분(A)의 온도가 "결빙온도"이하이면, 현재 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)에서 결빙현상이 발생된 것으로 판단하여 압축기(30)를 오프(Off)시킨다(S107).
이와 같은 상태에서, 상기 압축기(30)가 오프되므로, 증발기(10)로 흐르는 냉매는 차단되며, 따라서, 증발기(10)의 표면에 수분이 결빙되는 현상이 방지된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치에 의하면, 온도감지센서의 위치를 증발기의 종류마다 변경시키지 않고서도 증발기의 최저온도 표면이 빙점이하로 저하되는 것을 감지하는 구조이므로, 증발기의 최저온도 표면에 맞추어 온도감지센서의 위치를 변경해야 하는 번거로움을 덜어줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 온도감지센서의 위치를 증발기 종류별로 변경시키지 않아도 되므로, 규격화된 한 종류의 지지대로도 모든 종류의 증발기에 온도감지센서를 지지시킬 수 있으며, 따라서, 부품의 공용화율을 제고할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 압축기와 증발기 및 상기 증발기의 표면에 수분이 결빙되는 것을 방지하기 위한 결빙방지장치를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서,상기 증발기(10)의 검출표면부분(A)의 온도를 감지하기 위하여 지지대(20)에 의해 공조케이스(24)에 고정적으로 설치되는 온도감지센서(20)와;미리 검측된 상기 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)이 결빙온도(TB)에 도달했을 시점에 대응한 상기 검출표면부분(A)의 온도(TA)가 내장되어 있는 메모리부(42)와;상기 온도감지센서(20)로부터 감지된 검출표면부분(A)의 온도가 상기 메모리부(42)에 내장된 온도(TA) 이하이면, 상기 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)에 결빙현상이 발생된 것으로 판단하여 상기 압축기(30)를 오프(Off)시키는 제어부(44)를 포함하고,상기 증발기(10)의 최저온도 표면부분(B)의 결빙온도(TB)와 상기 증발기(10)의 검출표면온도(A)의 온도(TA)와의 온도편차(TGap)를 변경할 수 있는 설정부(46)를 더 포함하여 구성되어,온도감지센서(20)의 위치를 증발기 종류마다 변경시키지 않고서도 증발기의 최저온도 표면이 빙점 이하로 저하되는 것을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 증발기 결빙방지장치.
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