KR101254466B1 - 냉동탑차용 냉동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는, 자동차용 엔진; 상기 엔진에 의해 구동되는 제1발전기; 상기 엔진에 의해 구동되는 제2발전기; 상기 제1발전기 및 제2발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 제1배터리; 상기 제1배터리로부터 전력을 공급받아 저장하는 제2배터리; 상기 DC모터를 통해 구동되며 냉매를 압축하는 압축기; 상기 제1배터리에 의해 구동되는 압축기를 포함하는, 냉매를 이용한 냉동시스템; 상기 제2배터리에의해 구동되는 기타전기장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동탑차용 냉동장치{REFRIGERATING APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 냉동탑차용 냉동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화물용 차량에 냉동고를 설치하고 냉매를 이용한 냉동사이클로 그 냉동고 내부를 냉각시키는 냉동탑차용 냉동장치에 관한 것이다.
냉동탑차는 각종 냉동 식품이나 저온 식품 등 상온에서 보관하거나 운반할 수 없는 저온 식, 물품을 운반하기 위한 것으로서, 통상의 차량 적재부에 함체상의 운반고를 형성하고 그 차량의 헤드 측 또는 운반고 상부 일측에 냉각장치를 부설하여 상기 냉각장치의 증발기를 통해 그 운반고의 내부 온도가 저온 상태가 되도록 하는 것이다.
종래의 기술에 의한 냉각장치의 냉각사이클은, 도 1에 개시된 바와 같이, 압축기(5), 응축기(6), 팽창밸브(7), 증발기(8) 등의 순서로 순환관을 따라 냉매를 순환시키는 통상적인 냉매사이클을 그대로 채용한 것이다.
이는 압축기(5)가 구동됨에 따라 고온고압 상태의 냉매는 응축기(6)에 이르러 중온고압상태가 되는 것이며, 응축기(6)로부터 제공되는 냉매는 팽창밸브(7)를 지나 증발기(8)로 유입되어, 액체상태의 냉매가 순간적으로 기화되면서, 주변 열을 흡수하므로 증발기(8)의 주변에는 차가운 공기가 형성되므로, 별도의 배기팬에 의해 차가운 공기를 운반고의 내부로 토출하는 것이다. 이러한 냉각사이클은 지속적으로 순환반복되므로 그 운반고의 내부는 설정된 저온 상태를 유지하게 되는 것으로, 냉동 및 냉장을 요하는 모든 식음료 및 저온 보관 물품 등을 최적의 온도로 안전하게 운반할 수 있는 것이다.
이러한 냉동장치는 차량의 엔진(1)에 의해 구동되는 발전기(2), 발전기(2)에서 발생된 전기에너지를 저장하는 배터리(3), 배터리(3)에서 전기에너지를 받아 압축기(5)를 구동하는 모터(4)를 포함한다. 배터리(3)에 저장된 전기에너지는 차량의 기타 전기장치(9)에도 전기에너지를 공급한다.
그러나, 상기한 바와 같은 냉각장치는 발전기 및 배터리에서 제공되는 에너지가 한정되므로 그에 따라 냉각장치의 출력이 한정된다는 문제점이 있다. 즉, 현재의 냉동장치 출력 한계를 넘어서기 위해서는 발전기 및 배터리를 교체할 수 밖에 없는 것이다.
또한, 배터리의 용량이 한정되므로 냉동탑차의 시동이 꺼진 상태에서는 냉동장치를 구동할 수 있는 시간이 극히 제한된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 기존의 냉동탑차에 복수의 발전기 및 복수의 충전기를 추가 설치함으로써, 전체 장치를 교체하지 않고도 출력을 향상시킬 수 있도록 한 냉동탑차용 냉동장치를 제공하는 것이다. 또한, 냉동탑차의 시동이 꺼진 상태에서도 냉동장치를 장시간 구동할 수 있도록 한 냉동탑차용 냉동장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는, 자동차용 엔진; 상기 엔진에 의해 구동되는 제1발전기; 상기 엔진에 의해 구동되는 제2발전기; 상기 제1발전기 및 제2발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 제1배터리; 상기 제1배터리로부터 전력을 공급받아 저장하는 제2배터리; 상기 DC모터를 통해 구동되며 냉매를 압축하는 압축기; 상기 제1배터리에 의해 구동되는 압축기를 포함하는, 냉매를 이용한 냉동시스템; 상기 제2배터리에의해 구동되는 기타전기장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는, 상기 제1배터리와 제2배터리의 사이는 전기선으로 연결되며, 상기 전기선에는 역전류방지장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는, 상기 제1배터리의 전압을 측정하는 전압측정장치; 상기 제1배터리와 상기 압축기 사이의 전선에 설치되는 제1스위치; 상기 제1배터리와 상기 제2배터리 사이의 전선에 설치되는 제2스위치; 상기 전압측정장치로부터 전압값을 입력받아 기설정된 값이하인 경우 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 차단하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는, 상기 제1배터리에 외부전원을 인가하는 외부전원입력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치에 의하면, 기존의 냉동탑차용 냉동장치에 발전기와 배터리를 추가함으로써 용이하게 냉동장치의 출력을 높일 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 배터리의 용량이 증가하여 냉동탑차의 시동이 꺼진 상태에서도 장시간 냉동장치의 구동이 가능하게 되는 효과가 발생한다.
도 1은 종래기술에 의한 냉동탑차용 냉동장치를 보인 개념도이다.
도 2는 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치를 보인 개념도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 냉동탑차용 냉동장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치를 보인 시스템 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는 엔진실, 냉동고의 고내(30) 등에 각각 나뉘어 설치된다.
엔진실은 차량의 엔진실을 의미하는 것으로, 엔진실에 설치된 엔진(10)이 구동되면, 이 엔진(10)의 회전축과 연결된 발전기(11,12)가 엔진(10)의 회전력에 의해 구동되어 발전기(11,12)에서 전기가 생산된다. 발전기(11,12)는 제1발전기(11)와 제2발전기(12)로 이루어진다. 엔진(10)의 회전축은 대개의 경우 하나이므로 회전축에 풀리 또는 기어를 설치하여 두 개의 발전기(11,12)를 구동시킬 수 있다.
또한 종래기술에 의한 냉동장치처럼 차량 출시 시에 엔진에 발전기 하나만 직결된 경우라도 엔진의 회전축에 전술한 풀리 또는 기어등과 같은 동력전달장치를 설치하고 그 동력전달장치에 의해 구동될 수 있도록 발전기 하나를 부설하여 개조하면 복수의 발전기를 사용할 수 있게 된다. 이렇게 기존의 하나의 발전기만 설치된 차량에 발전기를 하나 더 부설하면 발전기를 교체하지 않고도 발전기의 용량을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
이렇게 제1발전기(11)와 제2발전기(12)에서 생산된 전기는 각각 전기선을 따라 제1배터리(21)로 유입되어 저장된다. 또한, 제1배터리(21)는 외부전원입력부(24)에 연결되어 외부전원으로부터 전기를 공급받도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는 또한 제2배터리(22)를 포함한다. 통상의 경우 냉동탑차에는 배터리가 1개만 설치되며, 복수개 설치된다고 하여도 단순히 여러개의 배터리들이 직렬 또는 병렬로 단순히 배치되는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는 제1배터리(21)와 제2배터리(22)를 포함한다. 제1배터리(21)는 제1발전기(11) 및 제2발전기(12)로부터 유입된 전기에너지를 저장하며, 제2배터리(22)는 제1배터리(21)와 연결되어 제1배터리(21)에 저장된 전기에너지를 공급받는다.
제1배터리(21)와 제2배터리(22) 사이에는 역전류방지장치(25)가 설치된다. 이 역전류방지장치(25)는 제1배터리(21)로부터 제2배터리(22)로 전류가 흐르는 것은 허용하나 제2배터리(22)로부터 제1배터리(21)로 전류가 흐르는 것은 허용하지 않는 역할을 한다. 따라서, 제1배터리(21)에 저장된 전기에너지가 감소하는 경우라도 제2배터리(22)에서 제1배터리(21)로 전류가 흐르지 않게 된다.
제2배터리(22)에는 차량의 구동에 사용되는 기타전기장치(29)가 연결된다. 이 기타전기장치(29)에는 엔진(10) 시동 시 사용되는 시동모터(미도시), 차량의 라이트(미도시) 등의 전기장치가 포함된다. 전술한 바와 같이, 제2배터리(22)에서 제1배터리(21)로 전류가 흐르지 않으므로 제1배터리(21)에 저장된 전기에너지가 소진되는 경우라도 차량의 구동에 필수적인 기타전기장치(29)에 전기 공급이 끊기는 일이 없게 된다.
본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치는 통상적인 냉매사이클을 이용하여 압축기(31), 응축기(33), 팽창밸브(35), 증발기(37) 등의 순서로 순환관을 따라 냉매를 순환시키도록 구성된다. 압축기(31), 응축기(33), 팽창밸브(35)는 차체에 설치되고, 증발기(37)는 냉동탑차의 고내(30)에 설치된다.
제1배터리(21)와 전력선으로 연결된 압축기(31)는 내부에 전기로 구동되는 모터가 설치되어, 압축기(31)가 구동됨에 따라 냉매가 고온고압 상태로 변환된다. 고온고압의 냉매는 응축기(33)에 이르러 중온고압상태가 되면서 외부로 열을 발산한다.
응축기(33)로부터 제공되는 냉매는 팽창밸브(35)를 지나 증발기(37)로 유입되어, 액체상태의 냉매가 순간적으로 기화되면서, 주변 열을 흡수하므로 증발기(37)의 주변에는 차가운 공기가 형성되므로, 별도의 배기팬에 의해 차가운 공기가 운반고의 내부로 토출된다. 증발기(37)에서 열에너지를 흡수한 냉매는 다시 압축기(31)로 유입되어 재순환된다.
본 발명에 의한 냉동탑차용 냉동장치에는 제1배터리(21)와 압축기(31) 사이의 전기선에 제1스위치(23)가 설치되고, 제1배터리(21)와 제2배터리(22) 사이의 전기선에 제2스위치(27)가 설치된다. 또한 이 제1스위치(23)와 제2스위치(27)를 개폐하기 위해 제어부(20)를 포함한다. 제어부(20)는 또한 제1배터리(21) 내의 전압을 측정하기 위한 전압측정장치(28)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 제어부(20)는 제1배터리(21)의 전압값에 따라 제1스위치(23)와 제2스위치(27)를 개폐함으로써 제1배터리(21)로부터 압축기(31)로 공급되는 전류 및 제1배터리(21)로부터 제2배터리(22)로 공급되는 전류를 제어할 수 있게 된다.
즉, 제어부(20)는 제1배터리(21)의 전압값이 제1배터리(21)의 만충전 시 전압용량의 2/3이하가 되는 경우 제1배터리(21)로부터 압축기(31)로 공급되는 전류, 제1배터리(21)로부터 제2배터리(22)로 공급되는 전류를 차단하게 된다. 이는 제1배터리(21)에서 압축기(31)로 공급되는 전기의 전압이 너무 낮은 경우 압축기(31)의 모터가 손상될 수 있기 때문이다.
따라서, 차량에서 통상적으로 사용되는 12V용량의 배터리인 경우 8V이하인 경우, 그리고 24V용량의 배터리인 경우 16V이하인 경우 제1배터리(21)로부터 압축기(31) 및 제2배터리(22)로 전류가 공급되는 것이 차단된다.
이상에서 설명한 냉동탑차용 냉동장치는 1개의 발전기 및 1개의 배터리를 갖는 기존의 자동차에 제2발전기(12) 및 제2배터리(22)를 추가하여 개조함으로써 성능 향상을 도모하도록 할 수 있으며, 최초 제조 시부터 복수의 발전기와 복수의 배터리를 갖도록 제조할 수도 있다.
10 엔진 11 제1발전기
12 제2발전기 21 제1배터리
22 제2배터리 31 압축기
33응축기 35 팽창밸브
37 증발기

Claims (4)

  1. 자동차용 엔진;
    상기 엔진에 의해 구동되는 제1발전기;
    상기 엔진에 의해 구동되는 제2발전기;
    상기 제1발전기 및 제2발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 제1배터리;
    상기 제1배터리로부터 전력을 공급받아 저장하는 제2배터리;
    상기 제1배터리에 의해 구동되는 압축기를 포함하는, 냉매를 이용한 냉동시스템;
    상기 제2배터리에의해 구동되는 기타전기장치;
    상기 제1배터리의 전압을 측정하는 전압측정장치;
    상기 제1배터리와 상기 압축기 사이의 전선에 설치되는 제1스위치;
    상기 제1배터리와 상기 제2배터리 사이의 전선에 설치되는 제2스위치;
    상기 전압측정장치로부터 전압값을 입력받아 기설정된 값이하인 경우 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 차단하는 제어부;를 포함하는 냉동탑차용 냉동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1배터리와 제2배터리의 사이는 전기선으로 연결되며,
    상기 전기선에는 역전류방지장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 냉동장치
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1배터리에 외부전원을 인가하는 외부전원입력부를 포함하는 냉동탑차용 냉동장치.
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