KR100760417B1 - 버스용 천정형 공기조화기의 내외기 - Google Patents

버스용 천정형 공기조화기의 내외기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 실외 공기가 흡입되는 흡입구를 포함하는 본체와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 유입되는 외기 도입구와, 상기 외기도입구와 마주보는 위치에 형성되는 내기 도입구와, 상기 외기 도입구 및 내기 도입구를 선택적으로 개폐시키는 댐퍼와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 유입구를 통하여 상기 외기 도입구 측으로 이송되도록 그 방향을 안내하는 유도판을 포함하여 구성되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 일시 저장되는 저장 공간이 마련되어, 흡입구를 통해 유입되는 빗물이 에어 덕트의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 제공한다.
천정형 공기조화기, 유도판, 저장 공간, 외기 도입구, 내기 도입구, 댐퍼

Description

버스용 천정형 공기조화기의 내외기{Air flow apparatus for rooftop type bus air-conditioner}
도 1a는 종래기술에 의한 버스용 천정형 공기조화의 내외기를 도시하는 평면도.
도 1b는 상기 도 1a의 종단면도.
도 2는 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기 중 커버가 개방된 상태를 도시하는 평면도.
도 4는 상기 도 2의 종단면도.
도 5a는 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 이용한 실외 공기의 흡입과정을 도시하는 도면.
도 5b는 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 이용한 실내 공기의 순환과정을 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 버스용 천정형 공기조화기의 내외기
110 : 본체 120 : 유도판
130 : 저장 공간 134 : 외기 도입구
140 : 내기 도입구 150 : 댐퍼
160 : 이송관로
본 발명은 버스용 천정형 공기조화기의 내외기에 관한 것으로, 구체적으로는 버스에 구비되는 천정형 공기조화기를 이용하여 외기와 내기를 선택적으로 유입 및 제어할 수 있음과 동시에 흡입구를 통해 유입되는 빗물이 에어 덕트의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기에 관한 것이다.
일반적으로 국내 버스에 사용되는 공기조화기는 주로 천정형(Rooftop type)이 많이 사용되고 있는데, 이러한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는 도 1a에 도시된 바와 같이, 버스의 천정(R) 상부(차량의 외부)에 냉매를 응축하기 위한 응축기(C)가 장착되고, 상기 응축기(C)의 후방에 냉매를 증발시켜 버스 내부의 열을 빼앗아 실제적인 냉방을 행하는 증발기(E)가 위치되는 구조로 되어 있다.
도 1b를 참조하여 종래의 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 버스 천정(C)의 지붕 상부에는 본체(10)가 마련되고, 상기 본체(10)의 내부에는 내기 도입구(12)와 서로 마주보도록 외기 도입구(14)가 형성되고, 상기 내기 도입구(12)와 외기 도입구(14)의 중간에 공기 유도판 (16)이 설치되며, 상기 공기 유도판(16)과 본체 내부에 마련된 한 쌍의 공기주입통로(18a, 18b) 사이에 내외기 절환댐퍼(22a, 22b)가 각각 설치된다.
이때, 상기 내외기 절환댐퍼(22a, 22b)는 스텝 모터 등에 의해 가동되고, 필요에 따라 소정의 각도에서 멈출 수 있도록 되어 있다.
한편, 상부로 개방된 상기 외기 도입구(14)를 통해 유입되는 빗물 등을 포집할 수 있도록 외기 도입구(14)에는 내측으로 경사진 한 쌍의 가이드(24a, 24b)가 서로 마주보게 마련된다.
상기 한 쌍의 가이드(24a, 24b)는 상기 공기 유도판(16)의 상부에 위치하게 되는 바, 그에 의해 포집된 빗물은 상기 공기 유도판(16)으로 모이게 된다. 따라서 상기 공기 유도판(16) 상부에 모인 빗물을 외부로 배수시켜 줄 수 있도록 공기 유도판(16)의 하단 양측에는 빗물배수통로(26a, 26b)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 종래의 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는 상기 절환댐퍼(22a, 22b)에 의해 실외 공기와 실내 공기가 선택적으로 유입된다.
일예로 버스의 실내 공기만을 순환시키고자 하는 경우, 상기 댐퍼(22a, 22b)를 상기 외기 도입구(14) 측으로 닫아 실외 공기가 실내로 유입되지 않게 함으로써 실내 공기만 순환되도록 한다.
이와 반대로, 실외 공기를 흡입하고자 할 경우, 상기 댐퍼(22a, 22b)를 상기 내기 도입구(12) 측으로 닫아 실내 공기가 순환하지 않게 됨으로써 상기 외기 도입구(14)를 통해 실내 공기가 흡입된다.
한편, 실외 공기와 실내 공기가 혼합된 공기를 순환시키고자 할 경우, 상기 댐퍼(22a, 22b)를 내기 도입구(12)와 외기 도입구(14) 사이에 위치하도록 회전시켜 모두를 개방하면, 실외 공기와 실내 공기가 혼합된 공기를 순환시킬 수 있다.
하지만, 이와 같은 경우 상기 외기 도입구의 하부에 공기 유도판이 마련되므로 외기 도입구를 통해 유입되는 빗물 등이 상기 공기 유도판에 의해 튕겨 차량의 내부로 유입될 수 있다.
또한, 종래의 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는 그 내부의 먼지 등을 제거해야 경우, 또는 내부를 수리하거나 그 내부에 장착되는 부품을 교환해야 하는 경우, 버스용 천정형 공기조화기의 내외기 전체를 분해하여 청소, 수리 및 교환해야 하므로 매우 불편한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 흡입구와 외기 도입구 사이에 소정의 공간을 마련하여 흡입구를 통해 유입되는 빗물이 에어 덕트의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본체의 적어도 일측에 커버를 마련하여 그 내부를 개폐할 수 있는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는, 실외 공기가 흡입되는 흡입구를 포함하는 본체와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 유입되는 외기 도입구와, 상기 외기도입구와 마주보는 위치에 형성되는 내기 도입구와, 상기 외기 도입구 및 내기 도입구를 선택적으로 개폐시키는 댐퍼와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 유입구를 통하여 상기 외기 도입구 측으로 이송되도록 그 방향을 안내하는 유도판을 포함하여 구성되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 일시 저장되는 저장 공간이 마련된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 도시하는 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기 중 커버가 개방된 상태를 도시하는 평면도이며, 도 4는 상기 도 2의 종단면도이다.
본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는 하나의 응축기와, 상기 응축기를 중심으로 양측에 각각 마련되는 한 쌍의 증발기를 포함하는 버스용 천정형 공기조화기에 적용되는 내외기이다.
도 2와 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 버스용 천정형 공기조화기의 내외기(100)는 도면에 도시되지 않은 버스의 지붕 상면에 설치되는 본체(110)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(110)는 평면 상 버스의 전후방향으로 길게 형성되는 직사각형 형상으로 형성되고, 소정의 높이를 가지며, 그 내부에는 버스용 천정형 공기조화기(100)의 여러 구성 요소(예를 들어 증발기, 응축기, 팬 등)가 장착될 수 있도록 중공으로 형성된다. 또한, 상기 구성 요소 이외에 상기 본체(110)를 통해 흡입되는 실외 공기의 이동 통로도 마련된다.
상기 본체(110)의 상면에는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 팬(112)이 버스 의 길이방향으로 등간격 이격되게 마련되는데, 상기 팬(112)은 응축기 팬(112)으로 응축기 내부 냉매의 열을 외부로 방출시키기 위한 것이다.
또한, 상기 본체(110)의 상면, 즉 상기 일렬로 배열된 응축기 팬(112)의 양측에는 복수의 흡입구(114)가 등간격 이격되게 형성되고, 각 단위 흡입구에는 실외 공기 흡입 시 공기 이외의 이물질이 흡입되는 것을 방지하기 위한 필터 망(116)이 마련된다.
또한, 상기 본체(110)의 상면, 즉 상기 응축기 팬(112) 양측에 일렬로 각각 마련된 상기 흡입구(114)의 양측에는 본체(110)와 회동 가능하게 결합되어 본체의 내부를 개방 또는 폐쇄시키는 커버(118)가 마련된다.
상기 커버(118)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 본체(110)의 내부에 구비되는 여러 구성 요소를 점검, 수리 및 교환하고자 할 때 그 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 본체(110) 전체를 분해 및 분리시키지 않고도 그 내부가 개방되도록 한다.
도 4를 참조하여 상기 본체(110)의 내부를 살펴보면, 상술한 바와 같이 본체(110)의 상면에는 응축기 팬(112)을 중심으로 양측에 복수의 흡입구(114)가 마련되고, 상기 흡입구(114)의 하부, 즉 상기 응축기(C)를 지지하기 위한 브래킷의 양측에는 각각 L자형 유도판(120)이 결합되는데, 상기 유도판(120)은 흡입구(114)를 통해 흡입된 실외 공기의 이송방향을 안내하기 위한 것으로, 후술할 저장 공간(130)으로 실외 공기가 유입되도록 하기 위한 것이다.
이때, 본체(110)의 상면에 마련되는 흡입구(114)를 통해 흡입되는 실외 공기 는 상기 본체(110) 중앙에 마련된 응축기(C)와 상기 응축기(C)를 중심으로 양측에 마련되는 증발기(E)로 각각 유입되는 바, 상기 응축기(C)와 증발기(E)는 하나의 흡입구(114)를 통해 흡입된 실외 공기를 활용하는 구조로 형성된다.
또한, 상기 응축기(C)는 도 4에 도시된 바와 같이 버스의 지붕과 소정 간격 이격되게 마련되는 것이 바람직하다. 이는 상기 응축기(C)를 통해 이루어지는 냉매의 열 교환(즉, 등온 압축)이 좀 더 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함으로, 버스의 지붕과 적어도 40㎝이상 이격되는 것이 가장 바람직하다.
좀 더 상세히 설명하면, 상기 흡입구(114)를 통해 흡입된 공기의 일부는 응축기(C)의 하부로 이송되고, 응축기(C)와 열 교환이 이루어진 후 응축기 팬(112)에 의해 외부로 배출된다.
상기 한 쌍의 유도판(120) 각각의 일측에는 양측으로 개구부를 갖는 소정 공간이 마련되는데, 상기 소정 공간은 상기 흡입구(114)를 통해 유입된 실외 공기를 일시 저장하기 위한 저장 공간(130)이다.
상기 저장 공간(130)의 양측에 각각 마련되는 개구부는 유입구(132)와, 외기 도입구(134)로, 이중에서 상기 유입구(132)는 상기 유도판(120)에 대해 수평방향으로 소정 거리 이격된 지점에 형성되어 유도판(120)에 의해 이송방향이 변경된 실외 공기가 유입되는 개구부이고, 상기 외기 도입구(134)는 상기 유입구(132)를 통해 유입되는 실외 공기가 상기 저장 공간(130)을 거쳐 버스의 내부 에어 덕트(미도시)로 이송되도록 하기 위한 개구부이다. 즉, 상기 저장 공간(130)은 상기 유도판(120)과 외기 도입구(134) 사이, 더 명확하게는 상기 유입구(132)와 외기 도입구(134) 사이에 마련되는 것이다.
상기 유입구(132)에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 유입구(132)는 상기 유도 판(120)과 일정 간격 이격되고 상기 흡입구로부터 유도판과 동일한 위치까지 경사지게 절곡된 제 1 경사판(132a)과, 상기 제 1 경사판(132a)과 일정 간격 이격되고 상기 저장공간(130)의 내측에 마련되는 제 2 경사판(132b)으로 구성되어지되, 상기 제 1 경사판(132a)과 제 2 경사판(132b)은 상부로 갈수록 그 이격거리가 점점 이격되게 형성된다.
여기서, 상기 유도판(120)은 상술한 바와 같이 L자 형상으로 형성되고, 상기 유입구(132)는 하향으로 개방되어 상기 외기 도입구(134)보다 낮은 위치에 형성되는데, 이는 상기 흡입구(114)를 통해 실외 공기와 함께 유입되는 빗물 등이 상기 외기 도입구(134)를 통해 버스의 내부 에어 덕트로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.
예를 들어, 상기 흡입구(114)를 통해 유입되는 실외 공기와 함께 빗물이 흡입될 경우, 실외 공기는 상기 유도판(120)에 의해 이송방향이 변경되어 상기 유입구(132)로 유입되지만, 빗물은 유도판(120)에 의해 튕기거나 유도판(120)과 저장 공간 사이로 떨어지게 되어 저장 공간으로는 유입되지 않는다. 이때, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 응축기(C)의 하부에는 상기 흡입구(114)를 통해 유입되는 빗물을 포집하는 집수관이 마련되고, 상기 집수관에 모인 빗물을 외부로 배출하기 위한 배출통로가 마련된다.
한편, 상기 외기 도입구(134)와 마주보는 위치, 좀 더 정확히 말하면 버스 내부와 증발기 사이에 내기 도입구(140)가 형성되어, 상기 버스 내부의 공기는 상기 내기 도입구(140)를 통해 증발기(E)로 전달된다. 또한, 상기 외기 도입구(134)와 내기 도입구(140) 사이에는 이 둘을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼(150)가 구비된다. 또한, 상기 외기 도입구(134) 및 내기 도입구(140)를 거쳐 이송된 실외 공기 및 실내 공기가 버스의 내부 에어 덕트로 이송될 수 있도록 그들을 연결시키는 이송관로(160)도 마련된다.
이때, 상기 외기 도입구(134)는 상기 댐퍼(150)와 맞닿는 부위가 돌출되고 도면에 도시된 바와 같이 회전된 상태의 댐퍼(150)와 동일한 각도를 이루도록 형성되는 바, 댐퍼(150)가 회전되어 외기 도입구(134)를 폐쇄할 경우 상호 긴밀하게 접촉되도록 하여 실외 공기를 확실하게 차단시킬 수 있도록 한다.
상기 내기 도입구(140)는 버스 내부의 공기가 유입되는 곳으로, 실내 공기를 순환시키려고 할 때 개방되어 그를 통해 실내 공기가 유입되고, 유입된 실내 공기는 상기 이송관로(160)를 통해 에어 덕트로 이송된다.
상기 댐퍼(150)는 상기 외기 도입구(134)와 내기 도입구(140) 사이에 회동 가능하게 결합되어 이 둘을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키거나 모두를 개방시킨다. 즉, 실외 공기 흡입 시에는 상기 내기 도입구(134)를 폐쇄하고, 실내 공기 순환 시에는 상기 외기 도입구(140)를 폐쇄시키며, 실외 공기와 실내 공기를 동시에 흡입 및 순환시키려고 하면 이 둘 사이에 위치되어 모두가 개방되도록 한다.
상기 이송관로(160)는 상술한 바와 같이 상기 외기 도입구(134) 및 내기 도입구(140)를 거쳐 이송된 실외 공기 및 실내 공기가 버스의 내부 에어 덕트로 이송될 수 있도록 그들을 연결시키는 것으로, 그 내부에는 공기를 강제 이송시키기 위한 송풍기(미도시)가 마련된다.
상기와 같이 구성된 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기(100)를 이 용한 실외 공기 흡입 및 실내 공기 순환 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 5a는 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 이용한 실외 공기의 흡입과정을 도시하는 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 실외 공기 흡입 과정의 경우, 사용자가 운전석 계기판의 버튼을 조작하여 실외 공기 흡입을 선택하면, 상기 댐퍼(150)는 상기 내기 도입구(140)를 폐쇄하게 되고, 상기 외기 도입구(134)는 개방된다.
이 상태에서 상기 이송관로(160) 상의 송풍기에 의해 공기가 유동되면, 상기 저장 공간(130)은 진공압이 되고, 상기 흡입구(114)를 통해 실외 공기를 흡입하게 된다. 이때, 상기 흡입구(114)를 통해 흡입되는 실외 공기는 상기 유도판(120)에 의해 이송방향이 바뀌어 유입구(132)로 유입되고, 상기 저장 공간(130)에 유입된 실외 공기는 상기 외기 도입구(134)를 통해 상기 이송관로(160)로 이송된다.
이렇게 이송된 실외 공기는 송풍기에 의해 버스 실내의 에어 덕트로 공급되어 버스의 실내로 배출된다.
여기서, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기의 일부는 응축기(C)의 하부로 이송되고, 응축기(C)와 열 교환이 이루어진 후 응축기 팬(112)에 의해 외부로 배출된다.
도 5b는 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기를 이용한 실내 공기의 순환과정을 도시하는 도면이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 실내 공기 순환 과정은 사용자가 운전석 계기판의 버튼을 조작하여 실내 공기 순환을 선택하면, 상기 댐퍼(150)는 상기 외기 도입 구(134)를 폐쇄하게 되고, 상기 내기 도입구(140)는 개방된다.
이 상태에서 상기 이송관로(160) 상의 송풍기에 의해 공기가 유동되면, 상기 이송관로(160)는 진공압이 되고, 상기 내기 도입구(140)를 통해 버스 실내의 공기가 흡입되어진다. 이렇게 이송된 실내 공기는 송풍기에 의해 버스 실내의 에어 덕트로 공급되어 버스의 실내로 배출된다.
한편, 상기 실외 공기와 실내 공기를 동시에 흡입 및 순환시키려면, 상기 외기 도입구(134)와 내기 도입구(140) 사이에 상기 댐퍼(150)가 위치되어 외기 도입구(134)와 내기 도입구(140) 모두를 개방시켜야 한다. 이렇게 양 도입구(134, 140)가 모두 개방된 상태에서는 상술한 두 과정을 통해 실외 공기와 실내 공기가 유입되고 상기 이송관로(160) 상에서 혼합되어 송풍기에 의해 버스 실내의 에어 덕트로 공급되며 버스의 실내로 배출된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스용 천정형 공기조화기의 내외기의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명 버스용 천정형 공기조화기의 내외기는, 흡입구와 외기 도입구 사이에 소정의 공간을 마련하여 흡입구를 통해 유입되는 빗물이 에어 덕트의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 버스용 천정형 공기조화기의 내외기 본체에는 적어도 일측에 커버를 마련하여 그 내부를 개폐할 수 있도록 함으로써 그 내부의 청소, 수리 및 부품을 용이하게 교환할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 하나의 응축기와, 상기 응축기를 중심으로 양측에 각각 마련되는 한 쌍의 증발기를 포함하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기에 있어서,
    실외 공기가 흡입되는 흡입구를 포함하는 본체와;
    상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 상기 증발기로 전달되도록 상기 흡입구와 증발기 사이에 마련되는 외기 도입구와;
    버스 내부의 공기가 상기 증발기로 전달되도록 상기 버스 내부와 증발기 사이에 마련되는 내기 도입구와;
    상기 외기 도입구 및 내기 도입구를 선택적으로 개폐시키는 댐퍼와;
    상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 상기 외기 도입구 측으로 이송되도록 상기 실외 공기의 유동 방향을 안내하는 유도판;
    을 포함하여 구성되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실외 공기가 일시 저장되는 저장 공간이 상기 유도판과 외기 도입구 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입구는 공기조화기의 내외기 상부로 개방되게 형성되고, 상기 유도판에 의해 안내되어 이송되는 외기가 흡입되는 저장 공간의 개구부는 상기 외기 도입구보다 낮은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 저장 공간의 개구부는 상기 흡입구로부터 유도판과 동일한 위치까지 경사지게 절곡되어 하향 연장된 제 1 경사판과, 상기 외기 도입구 측으로 상기 제 1 경사판과 일정 간격 이격되는 제 2 경사판에 의해 형성되고, 상기 제 1 경사판과 제 2 경사판은 하부에서 상부로 갈수록 그 이격거리가 멀어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체에는 상기 응축기를 중심으로 양측에 각각 마련되는 한 쌍의 증발기를 개방 또는 폐쇄시키는 커버가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축기는 버스의 지붕으로부터 적어도 40㎝이상 이격되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 흡입구, 외기 도입구, 내기 도입구 및 댐퍼는 상기 본체의 양측에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 응축기와 증발기 측으로 유입되는 실외공기는 하나의 흡입구를 통해 유 입되는 것을 특징으로 하는 버스용 천정형 공기조화기의 내외기.
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