KR101307597B1 - 배터리 큐비클 에어컨 - Google Patents

Abstract

배터리를 보관 냉각하는 배터리 큐비클 에어컨에 있어서, 상기 배터리 큐비클 에어컨은 배터리(100)들과, 상기 배터리(100)들을 냉각하는 냉방시스템(200)이 함께 케이스(300)내부에 구성되는 것으로, 케이스(300) 일측에는 냉방시스템(200)의 흡기구(201)와 토출구(202)가 위치하고 케이스(300) 내부에는 배터리(100)들이 내장되는 것으로, 본발명은 배터리를 각각 별개로 냉방하게 되므로 배터리수명이 길어지며, 배터리와 에어컨의 유지보수의 횟수가 줄어들어 서비스비용이 삭감되며, 초기 설치비 역시 저렴해지는 현저한 효과가 있다.

Description

배터리 큐비클 에어컨{Battery Cubicle Airconditioner}

본발명은 배터리 큐비클 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 보관실과 에어컨을 일체로 제작하여 배터리 냉각 효율을 극대화한 배터리 큐비클 에어컨에 관한 것이다.

일반적으로 선박에 설치되는 배터리들은 안전상 이유 및 관리의 편의를 위하여 별도의 배터리 보관실을 마련하여 관리하게 되므로 당연히 배터리 보관실 내부에는 과도한 열이 발생되며, 상기 열을 적정한 온도로 유지하기 위하여 실내에는 에어컨을 설치하였다.

에어컨의 원리는 10-2004-0043965호에 종래기술로 기재된 바와 같이, 일반적인 냉방기는 냉동사이클을 이용하여 냉방기능을 수행하는 것으로서, 증발기가 설치된 실내기(A)와 응축기가 설치된 실외기(B)로 분리 구성되고, 이러한 냉방기는 여름철에는 주로 냉방기능을 통하여 증발기 쪽으로 저온저압의 냉매가 순환되어 공기를 냉각시킴으로서 실내에 시원한 바람을 공급한다.

종래의 냉방기는 실내기(A)와 실외기(B)로 구성되는데, 실내기(A)는 증발기(2)와 증발기 팬(2a)로 이루어지고, 증발기(2)는 내부에 흐르는 냉매가 증발되는 과정에서 주위의 열을 흡수하여 냉매 자체의 온도는 상승되고 주위의 공기는 저온으로 냉각시키면서 실내공기를 냉각시키게 된다. 상기 증발기(2)가 주위의 열을 흡수하는 과정에서 상기 증발기 팬(2a)는 주변의 공기를 끌어모아 증발기(2) 측으로 송풍시키면서 증발기(2)의 열교환 작용을 보조하게 된다.

한편, 실외기(B)는 압축기(1)와 응축기(4)와 응축기 팬(4a)로 이루어지며, 압축기(1)은 냉매관(6)을 통해 일측 증발기(2) 및 응축기(4)에 소통되도록 연결되고 내부의 냉매를 고온고압으로 압축한다. 응축기(4)는 그 내부에 냉매가 유입되면서 실외공기와 열교환하게 되는데, 이때 응축기 팬(4a)는 외부공기를 끌어모아 응축기(4) 측으로 송풍하면서 상기 냉매관(6)을 통해 운반된 냉매를 열교환시키게 된다. 또한, 모세관(3)이 냉매관(6)을 통해 타측 응축기(4)와 증발기(2)의 사이에 소통되도록 설치되어 냉매를 저압으로 감압시키는 작용을 한다.

이와 같은 구성으로 종래 냉방기의 냉방과정을 살펴보면, 먼저 실외기(B)의 압축기(1)에서 냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기(4)로 순환시키면, 응축기(4)는 압축기(1)로부터 유입된 고온고압의 냉매를 실외공기와의 열교환 과정을 거쳐 저온의 냉매로 응축시킨다. 응축기(4)를 거친 냉매는 증발기(2)에서 실내의 더운 공기와 열교환하게 되고, 이러한 열교환 과정에서 승온된 냉매는 모세관(3)을 통하여 저온저압의 액체상태의 냉매로 변환된 후, 다시 응축기(4)로 순환하게 된다. 이러한 과정에서 상기 증발기(2) 내의 저온의 냉매가 실내공기의 열을 흡수하면서 증발되어 상온으로 변환되고, 동시에 실내공기는 냉각되고 증발기 팬(2a)을 회전시켜 열교환과정을 통해 냉각된공기를 실내로 토출함으로써 실내가 시원하게 냉방을 실현하게 된다.

그러나 상기와 같이 각 실내에 에어컨을 설치할 경우, 대용량의 에어컨이 필요하여 초기설치비 및 유지보수비용이 과다하게 되는 단점이 있었으며 에어컨이 고장날 경우 실내에 있는 배터리 전체 냉방이 되지 않는다는 단점이 있었다. 또한 배터리를 전체 냉방함에 따라 배터리 주변의 온도가 상승함으로써 배터리의 수명이 짧아지며 정비 등의 유지보수횟수가 많아지는 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 배터리를 각각 별개로 냉방하게 되므로 배터리수명이 길어지며, 배터리와 에어컨의 유지보수의 횟수가 줄어들어 서비스비용이 삭감되며, 초기 설치비 역시 저렴한 배터리 큐비클 에어컨을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 배터리를 보관 냉각하는 배터리 큐비클 에어컨에 관한 것으로, 상기 배터리 큐비클 에어컨은 배터리(100)들과, 상기 배터리(100)들을 냉각하는 냉방시스템(200)이 함께 케이스(300)내부에 구성되는 것으로, 케이스(300) 일측에는 냉방시스템(200)의 흡기구(201)와 토출구(202)가 위치하고 케이스(300) 내부에는 배터리(100)들이 내장되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 배터리를 각각 별개로 냉방하게 되므로 배터리수명이 길어지며, 배터리와 에어컨의 유지보수의 횟수가 줄어들어 서비스비용이 삭감되며, 초기 설치비 역시 저렴해지는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 배터리 큐비클 에어컨 정면도
도 2는 본발명의 배터리 큐비클 에어컨 측면도
도 3은 본발명의 배터리 큐비클 에어컨 평면도
도 4는 본발명의 배터리 큐비클 에어컨 설치도
도 5는 종래 에어콘 시스템 도면

본발명은 배터리 큐비클 에어컨에 관한 것으로, 배터리를 보관 냉각하는 배터리 큐비클 에어컨에 있어서, 상기 배터리 큐비클 에어컨은 배터리(100)들과, 상기 배터리(100)들을 냉각하는 냉방시스템(200)이 함께 케이스(300)내부에 구성되는 것으로, 케이스(300) 일측에는 냉방시스템(200)의 흡기구(201)와 토출구(202)가 위치하고 케이스(300) 내부에는 배터리(100)들이 내장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉방시스템(200)은 압축기(203), 증발기(204), 응축기(205)와, 공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬을 포함하여 구성되며, 케이스(300) 하부에 형성되는 흡기구(201)와, 상부에 위치하는 토출구(202)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배터리(100)들은 케이스(300) 내부의 진열대(310)위에 여러 개가 안치되며, 상기 진열대(310)는 상하로 여러 개가 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 배터리 큐비클 에어컨 정면도, 도 2는 본 발명의 배터리 큐비클 에어컨 측면도, 도 3은 본 발명의 배터리 큐비클 에어컨 평면도, 도 4는 본 발명의 배터리 큐비클 에어컨 설치도, 도 5는 종래 에어콘 시스템 도면이다.

본 발명 배터리 큐비클 에어컨은 배터리(100)들과, 상기 배터리(100)들을 냉각하는 냉방시스템(200)이 함께 케이스(300)내부에 구성되는 것이다. 케이스(300) 일측에는 냉방시스템(200)의 흡기구(201)와 토출구(202)가 위치하고 케이스(300) 내부에는 배터리(100)들이 내장되는 것이다.

상기 냉방시스템은 케이스 하부에 위치한 압축기에서 냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기로 순환시키면, 응축기는 압축기로부터 유입된 고온고압의 냉매를 배터리 큐비클 에어컨이 설치된 배터리 보관실내 공기와의 열교환과정을 거쳐 저온의 냉매로 응축시킨다. 응축기를 거친 냉매는 증발기에서 케이스 내부의 더운 공기와 열교환하게 되고, 이러한 열교환 과정에서 승온된 냉매는 모세관을 통하여 저온저압의 액체상태의 냉매로 변환된후, 다시 응축기로 순환하게 된다.

이러한 과정에서 상기 증발기 내의 저온의 냉매가 케이스 내부 공기의 열을 흡수하면서 증발되어 상온으로 변환되고, 동시에 케이스 내부 공기는 냉각되고 증발기 팬을 회전시켜 열교환과정을 통해 냉각된 공기를 케이스 내부로 토출함으로써 케이스 내부가 시원하게 냉방을 실현하게 된다.

본 발명에서 증발기 팬과 응축기 팬은 모두 터보팬을 사용한다. 터보팬은 흡입측과 토출측이 90°방향으로 형성되어 있어, 설치면적을 줄일 수 있다. 그리고 증발기 팬과 응축기 팬 사이로 세로로 칸막이 쉬라우드가 설치되어 있어서, 공기가 서로 섞이지 않게 한다.

그리고 본 발명 배터리 큐비클 에어컨은 케이스 내부온도를 배터리의 특성에 따라 배터리에 가장 적합한 온도인 15 ~ 25℃로 설정하며, 이에 필요한 냉방기 급기온도는 10 ~ 15℃로 설정한다. 그리고 냉방기 급기의 상대습도는 90% 정도로 유지되며, 케이스 내부 상대습도는 절연성능 저하를 방지하기 위하여 25 ~ 60 %로 유지하도록 한다. 환기량은 부하에 따라 15 ~ 30 % 까지로 하고 풍량은 에어컨의 용량과 큐비클 에어컨 실내 입출구 온도차를 고려하여 설계한다..

또한, 상기 배터리(100)들은 케이스(300) 내부의 진열대(310)위에 여러 개가 안치되며, 상기 진열대(310)는 상하로 여러 개가 평행하게 배치되는 것이다.

그러므로 본발명은 국부적으로 냉방을 하므로 배터리수명이 길어진다.예를 들어 주위온도를 본발명과 같이 20℃로 유지하면 10년 정도 수명이 길어지나, 40℃에서는 3년으로 수명으로 단축된다. 그러므로 유지보수가 감소하고 장시간 사용이 가능하므로 10년에 1회 정도로 배터리를 교체하는 것이 가능하다.

따라서 배터리 서비스를 위한 불필요한 정비시간이 절약되고 서비스 비용 역시 삭감되는 현저한 효과가 있다.

100 :배터리 200 : 냉방시스템
300 : 케이스 201 : 흡기구
202 : 토출구 203 : 압축기
204 : 증발기 205 : 응축기
206 : 증발기 팬 207 : 응축기 팬
208 : 칸막이 쉬라우드 310 : 진열대

Claims (3)

1. 배터리를 보관 냉각하는 배터리 큐비클 에어컨에 있어서, 상기 배터리 큐비클 에어컨은 배터리(100)들과, 상기 배터리(100)들을 냉각하는 냉방시스템(200)이 함께 케이스(300)내부에 구성되는 것으로, 케이스(300) 일측에는 냉방시스템(200)의 흡기구(201)와 토출구(202)가 위치하고 케이스(300) 내부에는 배터리(100)들이 내장되며,
   상기 냉방시스템(200)은 압축기(203), 증발기(204), 응축기(205)와, 공기를 흡입 및 토출하는 증발기 팬과 응축기 팬을 포함하여 구성되며, 케이스(300) 하부에 형성되는 흡기구(201)와, 상부에 위치하는 토출구(202)로 구성되며,
   상기 배터리(100)들은 케이스(300) 내부의 진열대(310)위에 여러 개가 안치되며, 상기 진열대(310)는 상하로 여러 개가 평행하게 배치되는 것이며,
   또한, 상기 증발기 팬(206)과 응축기 팬(207)은 모두 흡입측과 토출측이 90°방향으로 형성되어 있는 터보팬을 사용하며, 상기 증발기 팬(206)과 응축기 팬(207) 사이로 세로로 칸막이 쉬라우드(208)가 설치되어 있어서, 공기가 서로 섞이지 않게 되며,
   상기 케이스(300) 내부온도는 15 ~ 25℃로 설정하며, 이에 필요한 냉방기 급기온도는 10 ~ 15℃로 설정하며, 케이스 내부 상대습도는 25 ~ 60 %로 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 큐비클 에어컨
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