KR101125882B1 - 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 후미의 엔진룸 상부측 작은 공간에 에어컨 시스템을 구성할 수 있도록 하고, 필요한 냉방용량의 구현이 가능하도록 한 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 구체적인 수단은 버스의 후방측 엔진룸 상부에 탑재되고, 후면 상부에 하나 이상의 응축기 팬 송풍구가 배열되어 있고, 내부의 상,하부에 각기 응축실과 증발실이 구획되어 있는 에어컨 함체와; 상기 에어컨 함체의 증발실에 입설되어 배치된 증발기와; 상기 증발기에서 냉각된 냉기를 토출시키기 위해 상기 에어컨 함체의 양측면에 각기 구비된 한 쌍의 증발기 팬과; 상기 한 쌍의 증발기 팬을 각기 수용하여 상기 에어컨 함체의 양측에 배치되고, 상기 증발기에서 발생된 냉기를 토출시키는 냉기토출구가 버스 객실을 향하여 위치되어 있는 냉기덕트와; 상기 응축기 팬 송풍구의 후방에 배치되어 상기 응축실에 입설된 응축기; 및 상기 응축기 팬 송풍구와 상기 응축기의 사이에 배치된 응축기 팬을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

후방 탑재용 버스 에어컨 시스템{Air conditioner system for rear mounting of bus}

본 발명은 승합차량 또는 버스의 에어컨 시스템에 관한 것으로, 특히 차량 후미의 엔진룸 상부측 작은 공간에 에어컨 시스템을 구성할 수 있도록 하고, 필요한 냉방용량의 구현이 가능하도록 한 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 대형 승합 차량인 버스의 냉방을 위한 에어컨은 저온/저압의 기체 상태의 냉매를 고온/고압의 기체로 변환시키는 압축기, 압축기로부터 공급된 냉매를 액체 상태로 변화시키는 응축기, 저온/저압의 액체 상태의 냉매를 저온/저압의 기체 상태로 증발시키는 증발기를 포함한다.

냉방 사이클을 크게 냉매를 압축하는 압축구간, 압축된 냉매의 열 에너지를 시스템 외부로 방출하는 응축구간, 객실의 열 에너지를 흡수하여 차내를 냉방시키는 증발구간으로 나눌 수 있다.

이와 같은 구조를 가진 대형 버스의 에어컨은 주로 버스의 지붕에 설치되나 버스의 후방에 에어컨을 설치하기 위해서는 열교환기 설치의 공간적 제약이 따른다.

또한 지붕형 탑재 구조를 갖는 기존의 대형버스 에어컨은 8~12개의 객실 토출 팬을 갖고 있어 각각의 팬 모터를 온/오프(On/Off) 하거나 저항 제어로 객실 토출 풍량을 제어하였으나 후방탑재 에어컨은 구조상 많은 개수의 팬을 적용할 수가 없으므로 별도의 기술 개발이 요구된다.

지붕형탑재구조를갖는에어컨시스템의선행기술로서특허공개번호10-2009-0117055호(버스용천정형공기조화장치)가개시되어있다.이특허의경우에도버스지붕에응축기의열교환을위해다수개의객실토출팬이배열되어설치된다.따라서버스의지붕구조를복잡하게만들게되고,냉방(또는난방)을수행할경우지붕측에서객실토출팬의구동으로소음이객실로유입되는문제를갖게된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반적인 사정을 감안하여 창안된 것으로, 차량 후미의 엔진룸 상부측 작은 공간에 에어컨 시스템을 구성할 수 있도록 하고, 필요한 냉방용량의 구현이 가능하도록 한 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 응축기 팬으로 인한 소음이 차량 실내로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 응축기 팬이 버스 지붕측에 설치되는 것이 없어져 차량의 지붕 미관이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 버스의 후방측 엔진룸 상부에 탑재되고, 후면 상부에 하나 이상의 응축기 팬 송풍구가 배열되어 있고, 내부의 상,하부에 각기 응축실과 증발실이 구획되어 있는 에어컨 함체와; 상기 에어컨 함체의 증발실에 입설되어 배치된 증발기와; 상기 증발기에서 냉각된 냉기를 토출시키기 위해 상기 에어컨 함체의 양측면에 각기 구비된 한 쌍의 증발기 팬과; 상기 한 쌍의 증발기 팬을 각기 수용하여 상기 에어컨 함체의 양측에 배치되고, 상기 증발기에서 발생된 냉기를 토출시키는 냉기토출구가 버스 객실을 향하여 위치되어 있는 냉기덕트와; 상기 응축기 팬 송풍구의 후방에 배치되어 상기 응축실에 입설된 응축기; 및 상기 응축기 팬 송풍구와 상기 응축기의 사이에 배치된 응축기 팬;을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 응축기는 각기 납작한 알루미늄 튜브와 방열용 알루미늄 핀으로 구성된 판형의 제1열 열교환코일과 제2열 열교환코일이 서로 나란하게 배치되어 배관으로 연결 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 에어컨 함체의 전면부에는, 상부에 상기 증발실과 연통하여 버스 실내측으로 위치된 리턴공기 유입구와, 양측으로 상기 증발실과 연통하여 버스 실외로 위치되는 신선공기 유입구가 각기 구비된 공기유입덕트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 에어컨 함체에는 압축기와 연결되기 위해 상기 응축기의 냉매유입 접속포트와, 상기 증발기의 냉매출구 접속포트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 에어컨 함체 하부의 후방 중앙에는 상기 증발기 팬과 응축기 팬의 구동을 PWM방식으로 제어하기 위한 에어컨 제어기가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템에 따르면, 응축기가 제1열 열교환코일과 제2열 열교환코일로 콤팩트하게 구성되므로, 특히 대형 버스의 후미 엔진룸 상부 작은 공간에 설치되어도 필요한 냉방용량을 충족시킬 수 있다.

또한 냉기덕트가 에어컨 함체의 좌우 양측에 설치되어 2곳에서 냉기를 공급하므로 냉방시간을 단축시킬 수 있고, 응축기 팬이 버스의 지붕이 아닌 차량 후미에 설치되어 미관이 향상되고 실내로 팬 소음의 유입을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템의 탑재 위치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템을 후방 일측에서 본 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템을 전방 일측에서 본 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템에 공기유입덕트의 배치상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템의 냉매 순환과정을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템에 적용되는 응축기의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에서와 같이 버스(1)의 후방측 엔진룸(2) 상부에 탑재되는 에어컨 함체(20)가 구비된다.

에어컨 함체(20)에는 후면 상부에 하나 이상의 응축기 팬 송풍구(22)가 형성되어 있고, 응축기 팬 송풍구(22)에는 팬 보호용 그릴(23)이 설치되어 있다. 또한 에어컨 함체(20)의 내부는 도 3과 같이 상,하부로 각기 응축실(24)과 증발실(26)이 구획되어 있다.

에어컨 함체(20)의 전면부에는 도 4와 같이 공기유입덕트(80)가 설치되어 있다. 공기유입덕트(80)는 상부에 상기 증발실(26)과 연통하여 버스 실내측으로 위치된 리턴공기 유입구(82)가 형성되어 있다. 또한 공기유입덕트(80)는 양측으로 상기 증발실(26)과 연통하여 버스 실외로 위치되는 신선공기 유입구(84,86)가 각기 구비되어 있다.

에어컨 함체(20)의 증발실(26)에는 냉매를 저온/저압의 기체 상태로 증발시키는 증발기(30)가 입설되어 배치되어 있다.

에어컨 함체(20)의 양측면에는 각기 한 쌍의 증발기 팬(40,40)이 설치되어 있다. 증발기 팬(40,40)은 증발기(30)에서 냉각된 냉기를 차량 실내로 토출시키기 위한 것이다.

증발기 팬(40,40)에 의해 토출된 냉기를 차량의 실내로 도입시키기 위해 냉기덕트(50,50)가 구비된다. 냉기덕트(50,50)는 각각 한 쌍의 증발기용 증발기 팬(40,40)을 각기 수용하여 에어컨 함체(20)의 양측에 설치되어 있다. 이때 냉기토출구(50a,50a)가 버스 객실을 향하여 위치되어 있다. 따라서 증발기(30)에서 발생된 냉기는 증발기 팬(40,40)에 의해 송풍력을 받아 냉기덕트(50)를 경유한 후 냉기토출구(52)를 빠져나와 버스 객실로 송풍된다.

응축기 팬 송풍구(22)의 후방에는 도 5의 압축기(100)로부터 공급된 냉매를 액체 상태로 변환시키는 응축기(60)가 배치되고, 응축기(60)는 응축실(24)에 세워진 상태로 설치된다. 이때 압축기(100)는 차량의 엔진 동력으로 구동된다.

응축기(60)는 도 6과 같이 대략 직육면 박스 형태의 판형으로서 제1열 열교환코일(62)과 제2열 열교환코일(64)이 서로 나란하게 배치되어 구성된다. 이때 제1열 열교환코일(62)와 제2열 열교환코일(64)은 배관(63)으로 서로 연결되고, 이들 열교환코일(62,64)은 모두 납작한 알루미늄 튜브와 방열용 알루미늄 핀으로 구성된다.

이같이 본 실시예에 적용되는 응축기(60)는 2열로 평행한 배치구조로서 그 크기에 비해 열교환 용량이 향상된다. 또한 응축기(60)는 종래와 같이 동 재질이 아니라 알루미늄 재질을 사용하므로 상대적으로 가벼워 설치가 용이하고, 저렴하게 제작될 수 있다.

응축기 팬 송풍구(22)와 응축기(60)의 사이에는 도 3과 같이 응축기 팬(70)이 배치되어 있다.

한편, 에어컨 함체(20)에는 도 5와 같이 압축기(100)와 연결되기 위해 상기 응축기(60)의 냉매유입 접속포트(60a)와, 상기 증발기(30)의 냉매출구 접속포트(30a)가 설치되어 있다.

또한 에어컨 함체(20) 하부의 후방 중앙에는 도 2와 같이 상기 응축기 팬(70)과 증발기 팬(40,40)의 구동을 제어하기 위한 에어컨 제어기(110)가 설치될 수 있다. 이때 에어컨 제어기(110)는 PWM(Pulse Width Modification;정현파 펄스폭 변조) 방식을 통해 증발기 팬(40,40)의 구동을 제어한다.

미설명 부호 '62'는 '리시버 탱크'이고, '64'는 '필터 드라이어'이다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 도 5에서 압축기(100)가 구동되면 냉매는 응축기(60), 팽창밸브(66), 증발기(30)를 거쳐 다시 압축기(100)로 순환하게 된다.

이때 압축기(100)에서 냉매가 고온/고안의 기체로 변환되어 냉매유입 접속포트(60a)를 통해 응축기(60)로 공급되고, 응축기(60)에서는 냉매가 액체로 응축되고, 증발기(30)에서 저온/저압의 기체 상태로 증발하여 증발실(26)에 냉기가 형성된다.

이와 동시에 에어컨 제어기(110)에 의해 양쪽 증발기 팬(40,40)이 구동되면, 냉기는 에어컨 함체(20)의 양측 냉기덕트(50,50)를 통해 냉기토출구(50a,50a)로 토출되므로 버스 실내의 냉방이 이루어진다.

이때 버스 실내의 공기는 도 4와 같이 공기유입덕트(80)의 리턴공기유입구(82)를 통해 증발실(26)로 유입되고, 신선공기 유입구(84,86)가 개방되면 버스 차량의 신선한 외기가 증발실(26)내로 유입된다.

한편, 4대의 응축기 팬(70)이 에어컨 제어기(110)에 의해 구동되면 공기유입덕트(80)를 통해 유입된 실내 공기가 응축기(60)와 접촉하여 거치면서 각각의 응축기 팬 송풍구(22)를 통해 실외로 송풍된다. 이때 응축기(60)는 제1열 열교환코일(62)과 제2열 열교환코일(64)이 나란하게 입설되어 있는 구조이므로 열교환 용량이 커져 냉각성능이 향상된다.

이와 같이 본 발명은 응축기(60)가 제1열 열교환코일(62)과 제2열 열교환코일(64)로 구성되므로 특히 대형 버스에 필요한 냉방용량(24,000Kcal/h)을 충족시킬 수 있다. 또한 냉기덕트(50)가 에어컨 함체(20)의 좌우 양측에 설치되어 2곳에서 냉기를 공급하므로 냉방시간을 단축시킬 수 있다.

또한 이러한 냉각 성능을 만족하므로 버스 엔진룸(2)의 상부측 작은 공간에 본 발명의 후방탑재 에어컨 시스템을 용이하게 적용할 수 있다.

20: 에어컨 함체
30: 증발기
40: 증발기 팬
50: 냉기덕트
50a: 냉기토출구
60: 응축기
70: 응축기 팬
80: 공기유입덕트
82: 리턴공기 유입구
84,86: 신선공기 유입구
110: 에어컨 제어기

Claims (5)

1. 버스의 후방측 엔진룸 상부에 탑재되고, 후면 상부에 하나 이상의 응축기 팬 송풍구(22)가 배열되어 있고, 내부의 상,하부에 각기 응축실(24)과 증발실(26)이 구획되어 있는 에어컨 함체(20)와;
   상기 에어컨 함체(20)의 증발실(26)에 입설되어 배치된 증발기(30)와;
   상기 증발기(30)에서 냉각된 냉기를 토출시키기 위해 상기 에어컨 함체(20)의 양측면에 각기 구비된 한 쌍의 증발기 팬(40,40)과;
   상기 한 쌍의 증발기 팬(40,40)을 각기 수용하여 상기 에어컨 함체(20)의 양측에 배치되고, 상기 증발기(30)에서 발생된 냉기를 토출시키는 냉기토출구(50a,50a)가 버스 객실을 향하여 위치되어 있는 냉기덕트(50,50)와;
   상기 응축기 팬 송풍구(22)의 후방에 배치되어 상기 응축실(24)에 입설된 응축기(60); 및
   상기 응축기 팬 송풍구(22)와 상기 응축기(60)의 사이에 배치된 응축기 팬(70)을 포함하고;
   상기 응축기(60)는 각기 납작한 알루미늄 튜브와 방열용 알루미늄 핀으로 구성된 판형의 제1열 열교환코일(62)과 제2열 열교환코일(64)이 서로 나란하게 배치되어 배관(63)으로 연결 구성되고;
   상기 에어컨 함체(20)의 전면부에는,
   상부에 상기 증발실(26)과 연통하여 버스 실내측으로 위치된 리턴공기 유입구(82)와, 양측으로 상기 증발실(26)과 연통하여 버스 실외로 위치되는 신선공기 유입구(84,86)가 각기 구비된 공기유입덕트(80)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후방 탑재용 버스 에어컨 시스템.
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