KR101033326B1 - Cooling Device For Self Generation Of Large-sized Vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대형차량의 자가발전용 냉각장치에 관한 것으로, 에어 컴프레서(400)와 에이피유(600) 사이를 연결시키며 내부에 발전기 팬(520)을 포함하는 발전장치(510)가 마련되는 냉각블록(500)과; 상기 냉각블록(500)에 결합되며, 상기 발전장치(510)와 연결되는 열전 소자(730);를 포함하여 구성되고, 상기 냉각블록(500)에서는 상기 에어 컴프레서(400)로부터 유입되는 고온고압공기가 발전기 팬(520)을 돌려 발전장치(510)를 작동시키고, 상기 발전장치(510)에서 발생된 전력은 열전 소자(730)를 작동시켜 냉각블록(500)에서 상기 에이피유(600)에 보내지는 공기의 온도가 낮아지도록 하는 것을 특징으로 하는 대형차량의 자가발전용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for self-powered large vehicles, the cooling block is connected between the air compressor 400 and API oil 600 and the generator 510 including a generator fan 520 therein is provided. 500; It is coupled to the cooling block 500, the thermoelectric element 730 is connected to the power generator 510; configured, including, the high temperature and high pressure air flows from the air compressor 400 in the cooling block (500). Turn the generator fan 520 to operate the generator 510, the power generated by the generator 510 operates the thermoelectric element 730 to be sent to the API 600 in the cooling block 500. The present invention relates to a cooling device for self-powered large vehicles, characterized in that the temperature of the air is lowered.
본 발명에 의하면 에어 컴프레서와 에이피유 사이에 복잡한 파이프 연결구조를 설치할 필요가 없고 전력을 생산하여 하이브리드 동력원으로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is no need to install a complicated pipe connecting structure between the air compressor and API oil, and there is an effect that can be used as a hybrid power source by producing electric power.
대형차량, 자가발전, 냉각장치, 발전기, 팬 Large vehicles, self power generation, chillers, generators, fans
Description
본 발명은 대형차량의 자가발전용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for self-powered large vehicles.
도 1은 대형 버스의 에어 냉각 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing an air cooling device of a large bus.
도 1과 같이 대형 버스(10)의 후방에는 에어 냉각 장치(20)가 마련되어 버스(10)의 제동장치, 에어 서스펜션, 운전석 시트, 에어컨 등에 수분이 없는 공기를 제공해 주는 기능을 한다.As shown in FIG. 1, an
상기 에어 냉각 장치(20)는 버스(10) 후방에 마련된 공기유입도어(30)와, 상기 공기유입도어(30)의 내측에 마련된 에어 컴프레서(Air Compressor)(40), 파이프(52, 56, 58), 에이피유(APU: Air Pressure Control Unit)(60)를 포함하여 구성된다.The
엔진과 연결되어 엔진에 의하여 구동되면서 고온압축공기를 배출하는 장치인 상기 에어 컴프레서(40)는 서지파이프(52)와 연결되어 상기 서지파이프(52)에 고온압축공기를 배출한다.The
상기 서지파이프(52)는 상기 고온압축공기에서 이물질을 제거하는 서지탱 크(54)와 연결되어 있어 고온압축공기는 상기 서지탱크(54)를 통과하면서 이물질이 제거된다.The
그리고 상기 서지탱크(54)와 연결된 연결파이프(56)는 이물질이 제거된 고온압축공기를 상기 연결파이프(56)와 연결된 공기냉각파이프(58)에 전달한다.In addition, the
상기 공기냉각파이프(58)는 좁은 공간에서 큰 단면적을 가지도록 형성되어 있어서 고온압축공기가 공기냉각파이프(58)를 통과할 때 공기냉각파이프(58) 주위에 열을 전달하면서 고온압축공기의 온도는 내려간다.The
상기 공기냉각파이프(58)와 연결된 에이피유(60)는 공기냉각파이프(58)를 통해 유입되는 공기에 포함된 수분을 제거해서 에어탱크(미도시)로 보내주어 상기 에어탱크의 에어로 작동되는 버스(10)의 제동장치, 에어 서스펜션, 운전석 시트, 에어컨 등에 수분이 없는 공기를 제공해 주는 기능을 한다.The
한편, 상기 에이피유(60)의 수분 제거 기능은 에이피유(60)에 유입되는 공기의 온도에 따라서 좌우되는데, 유입 공기 온도가 섭씨 65도 수준이 유지되어야 한다.On the other hand, the moisture removal function of the
그런데, 상기 에어 컴프레서(40)에서 공급되는 고온압축공기의 온도는 섭씨 120도 정도이기 때문에 에이피유(60)에 유입되기 전까지 온도를 섭씨 65도 수준으로 나추어야 한다.However, since the temperature of the high temperature compressed air supplied from the
따라서, 에어 컴프레서(40)와 에이피유(60) 사이에는 상기와 같이 서지파이프(52), 연결파이프(56), 공기냉각파이프(58) 그리고 공기가 통과되는 공기유입구 멍(32)이 형성된 공기유입도어(30)가 마련되어 상기 파이프들의 내부를 통과하는 공기의 온도를 낮추고 있다.Therefore, between the
그러나, 상기와 같은 종래의 냉각 장치에는 에어 컴프레서에서 공급되는 고온압축공기의 온도를 낮추기 위해서 장착되는 서지파이프, 연결파이프, 공기냉각파이프 그리고 공기유입도어의 설치비용이 과도하게 들어가는 문제가 있다.However, the conventional cooling apparatus as described above has a problem that excessive installation costs of surge pipes, connection pipes, air cooling pipes and air inlet doors are installed to lower the temperature of the high temperature compressed air supplied from the air compressor.
또한, 고온압축공기가 갖고 있는 에너지를 활용하지 못하는 문제도 있다.In addition, there is a problem that does not utilize the energy possessed by the high-temperature compressed air.
본 발명은 냉각 장치에서 고온압축공기의 온도를 필요한 만큼 낮추면서 고온압축공기가 갖고 있는 에너지를 이용할 수 있는 구성을 가진 대형차량의 자가발전용 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a cooling device for a self-powered large vehicle having a configuration that can use the energy possessed by the hot compressed air while lowering the temperature of the hot compressed air as necessary in the cooling device.
본 발명인 대형차량의 자가발전용 냉각장치는 에어 컴프레서(400)와 에이피유(600) 사이를 연결시키며 내부에 발전기 팬(520)을 포함하는 발전장치(510)가 마련되는 냉각블록(500)과;The present invention provides a cooling device for a large vehicle self-powered
상기 냉각블록(500)에 결합되며, 상기 발전장치(510)와 연결되는 열전 소자(730);A
를 포함하여 구성되고,And,
상기 냉각블록(500)에서는 상기 에어 컴프레서(400)로부터 유입되는 고온고압공기가 발전기 팬(520)을 돌려 발전장치(510)를 작동시키고, 상기 발전장치(510)에서 발생된 전력은 열전 소자(730)를 작동시켜 냉각블록(500)에서 상기 에이피유(600)에 보내지는 공기의 온도가 낮아지도록 하는 것을 특징으로 하는 대형차량의 자가발전용 냉각장치를 제공한다.In the
그리고 상기 냉각블록(500)의 발전장치(510)와 열전 소자(730) 사이에는 축전기(710)가 마련될 수 있고, 상기 축전기(710)와 열전 소자(730) 사이에는 전류보 정장치(720)가 마련될 수 있다.A
또한, 상기 축전기(710)에는 하이브리드 동력원 저장장치(760)가 연결될 수 있고, 상기 냉각블록(500)에는 온도센서(740)가 마련될 수 있다.In addition, a hybrid power
본 발명에 의하면 에어 컴프레서와 에이피유 사이에 복잡한 파이프 연결구조를 설치할 필요가 없고 전력을 생산하여 하이브리드 동력원으로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is no need to install a complicated pipe connecting structure between the air compressor and API oil, and there is an effect that can be used as a hybrid power source by producing electric power.
그리고 냉각블록이 장착되는 부분에 별도로 공기가 유입되는 구조를 가지는 종래 공기유입구멍이 형성된 공기유입도어가 마련될 필요도 없어 설비비가 감소하는 효과가 있다.In addition, there is no need to provide an air inlet door having a conventional air inlet hole having a structure in which air is separately introduced to a portion where the cooling block is mounted, thereby reducing the equipment cost.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명인 대형차량의 자가발전용 냉각장치를 나타내는 간략도이고, 도 3은 도 2의 냉각블록 내부를 나타내는 간략도이다.Figure 2 is a simplified diagram showing a self-powered cooling device for a large vehicle of the present invention, Figure 3 is a simplified diagram showing the inside of the cooling block of FIG.
본 발명인 대형차량의 자가발전용 냉각장치는 에어 컴프레서(Air Compressor)(400)와 에이피유(APU: Air Pressure Control Unit)(600) 사이를 연결시키며 내부에 발전기 팬(520)을 포함하는 발전장치(510)가 마련되는 냉각블록(500)과, 상기 냉각블록(500)에 결합되는 열전 소자(730)와, 상기 냉각블록(500)의 발전장치(510)와 연결되는 축전기(710)와, 상기 열전 소자(730)와 축전기(710) 사이에 마련되는 전류보정장치(720) 및 상기 냉각블록(500)의 온도를 감지하여 상기 전류보정장치(720)를 조절하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit) (750)를 포함하여 구성된다.The inventors of the present invention, a large vehicle self-powered cooling device is connected between the air compressor (Air Compressor) (400) and APU (Air Pressure Control Unit) (APU) 600 and includes a
상기 냉각블록(500)의 내부에는 발전장치(510)가 복수 개 마련되고, 상기 발전장치(510)의 구조는 일반적인 발전장치와 같은 구조로서 자석(530) 내부에 코일이 감긴 회전체(540)가 상기 발전기 팬(520)과 같이 회전되면서 발전되는 구조이다.A plurality of
그리고 상기 열전 소자(730)는 전류를 흘려주면 일측은 발열되고, 타측은 냉각되는 성질을 가진 물체로 일반적으로 사용되는 장치이며, 열전 반도체 등의 종류가 있다. 상기 열전 소자(730)에서 전류가 흐를 때 냉각되는 부분은 냉각블록(500)의 내부에 위치되고, 발열되는 부분은 냉각블록(500)의 외부에 위치된다.In addition, the
또한, 상기 축전기(710)는 발전장치(510)에서 발생된 전력을 보관하는 장치이고, 상기 전류보정장치(720)는 통과되는 전류량을 조절할 수 있는 장치로서 일반적으로 사용되는 장치이다.In addition, the
한편, 상기 축전기(710)에는 하이브리드 동력원 저장장치(760)가 연결되어 축전기(710)에 저장된 전력 중 상기 전류보정장치(720)로 보내지는 부분을 제외한 부분이 하이브리드 동력원 저장장치(760)에 저장되고 하이브리드 동력원으로 이용된다.Meanwhile, the hybrid power
그리고 상기 냉각블록(500)에는 온도센서(740)가 마련되고, 상기 온도센서(740)는 상기 전자제어장치(750)에 냉각블록(500)의 온도를 전달하며, 상기 전자제어장치(750)는 상기 온도센서(740)로부터 전달된 냉각블록(500)의 온도 정보로 전류보정장치(720)를 통과하는 전류량을 조절한다.In addition, the
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above are as follows.
엔진의 구동축에 연결되어 구동되는 에어 컴프레서(400)에서 섭씨 약 120도의 온도와 10bar의 압력을 가진 고온고압공기가 냉각블록(500)에 유입되면, 상기 냉각블록(500)에서는 유입된 상기 고온고압공기가 발전기 팬(520)을 돌려 발전장치(510)를 작동시킨다.When the high temperature and high pressure air having a temperature of about 120 degrees Celsius and a pressure of 10 bar is introduced into the
그리고 상기 발전장치(510)에서 발생된 전력은 축전기(710)에 저장되며, 상기 축전기(710)에 저장된 전력은 일부가 상기 전류보정장치(720)로 전달되고 나머지는 상기 하이브리드 동력원 저장장치(760)로 전달되어 저장된다.The power generated by the
또한, 상기 전자제어장치(750)는 상기 냉각블록(500)에 마련된 온도센서(740)에서 전달된 냉각블록(500)의 온도를 토대로 축전기(710)에서 전류보정장치(720)로 전달되는 전류를 보정하여 열전 소자(730)에 전달한다.In addition, the
상기 열전 소자(730)에 전달된 전류는 열전 소자(730)를 작동시키고 열전 소 자(730) 중 냉각블록(500)의 내부에 연결된 부분에는 저온이 발생되고, 그 반대측 부분에는 고온이 발생되면서 냉각블록(500)의 온도를 냉각시켜 냉각블록(500)에서 상기 에이피유(600)에 보내지는 공기가 섭씨 65도의 온도와 10bar의 압력을 가진 공기로 조절된다.The current transmitted to the
상기와 같이 본 발명에 의하면 에어 컴프레서(400)와 에이피유(600) 사이에 복잡한 파이프 연결구조를 설치할 필요가 없고 전력을 생산하여 하이브리드 동력원으로 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is no need to install a complicated pipe connection structure between the
그리고 냉각블록(500)이 장착되는 부분에 별도로 공기가 유입되는 구조를 가지는 종래 공기유입구멍이 형성된 공기유입도어가 마련될 필요도 없어 설비비가 감소하는 효과가 있다.In addition, there is no need to provide an air inlet door having a conventional air inlet hole having a structure in which air is separately introduced into a portion on which the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 대형 버스의 에어 냉각 장치를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing an air cooling device of a large bus;
도 2는 본 발명인 대형차량의 자가발전용 냉각장치를 나타내는 간략도.Figure 2 is a simplified diagram showing a cooling device for self-generation of a large vehicle of the present invention.
도 3은 도 2의 냉각블록 내부를 나타내는 간략도.Figure 3 is a simplified diagram showing the inside of the cooling block of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
400: 에어 컴프레서 500: 냉각블록 400: air compressor 500: cooling block
510: 발전장치 520: 발전기 팬510: generator 520: generator fan
600: 에이피유 710: 축전기600: API 710: capacitor
720: 전류보정장치 730: 열전 소자720: current compensator 730: thermoelectric element
750: 전자제어장치750: electronic controller
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