KR101651981B1 - 흡착식 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡착식 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 라디에이터의 설치공간 확보에 매우 유리하고, 증발기에서의 냉매 기화율을 높여 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1냉매를 저장하고 제 2냉매가 순환되는 내부유로를 갖는 증발기와, 제 1냉매가 기화되면서 내부유로의 제 2냉매를 냉각시킬 수 있도록 상기 증발기의 제 1냉매를 번갈아가며 흡착하는 제 1 및 제 2흡착기와, 제 1 및 제 2흡착기 중, 어느 하나에서 탈착된 제 1냉매를 응축시켜 증발기로 리턴시키는 응축기와, 증발기에서 냉각된 제 2냉매를 도입하여 차실내로 송풍되는 공기와 열교환시켜 냉각시키는 실내열교환기 및, 냉유체와 온유체를 제 1 및 제 2흡착기에 교번적으로 상호 교차 공급하여 제 1 및 제 2흡착기가 교번적으로 흡착 및 탈착작용할 수 있도록 제어하는 흡,탈착 제어장치를 포함하는 흡착식 차량용 공조장치에 있어서, 흡,탈착 제어장치는, 제 1모드와 제 2모드로 제어되는 밸브수단을 포함하며, 밸브수단은, 제 1모드 시에는, 실내열교환기에서 배출된 냉유체인 제 2냉매를 제 1흡착기로 순환시킨 후에 증발기의 내부유로로 도입시키고, 제 2모드 시에는, 실내열교환기에서 배출된 제 2냉매를 제 2흡착기로 순환시킨 후에 증발기의 내부유로로 도입시킨다.

Description

흡착식 차량용 공조장치{ABSORPTION TYPE AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 흡착식 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 라디에이터의 설치공간 확보에 매우 유리하고, 증발기에서의 냉매 기화율을 높여 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있는 흡착식 차량용 공조장치에 관한 것이다.
최근 들어, 차량의 연비를 높일 수 있고, 오염물질의 발생이 없으며, 소음과 진동이 적은 친환경 차량용 공조장치가 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 흡착식 공조장치가 있다.
흡착식 공조장치는, 흡착제의 냉매흡착 과정에서 발생되는 기화열을 이용하여 차실내를 냉방하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 증발기(1)와, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)와, 응축기(7)와, 실내열교환기(9)를 구비한다.
증발기(1)는, 제 1냉매를 저장함과 동시에, 제 2냉매가 도입되어 흐를 수 있는 내부유로(1a)를 갖추고 있다.
제 1 및 제 2흡착기(3, 5)는, 고체 흡착제, 예를 들면, 실리카겔, 제올라이트 등을 내장하고 있는 것으로, 증발기(1)에 저장된 제 1냉매를 번갈아가며 흡착한다. 따라서, 증발기(1)의 제 1냉매가 기화되면서 내부유로(1a)를 따라 흐르는 제 2냉매의 열을 빼앗게 한다. 이로써, 내부유로(1a)의 제 2냉매를 냉각시킨다.
여기서, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5) 중, 어느 하나가 증발기(1)의 제 1냉매를 흡착하면, 다른 하나는 기(旣) 흡착된 제 1냉매를 탈착한다. 그래야만, 어느 하나의 흡착작용이 완료되는 즉시, 다른 하나의 흡착작용이 연속적으로 이루어질 수 있기 때문이다. 이로써, 증발기(1)의 냉각작용이 끊김없이 지속될 수 있게 된다.
응축기(7)는, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5) 중, 어느 하나에서 탈착된 제 1냉매를 도입한 후, 이를 응축시켜 액화시킨다. 그리고 액화된 제 1냉매를 증발기(1)로 다시 리턴시킨다.
여기서, 응축기(7)의 내부에는, 라디에이터(10)에서 냉각된 냉유체(Cold Fluid)가 도입되어 순환되는데, 이렇게 순환되는 냉유체의 냉기에 의해 응축기(7)의 제 1냉매는 응축된다.
실내열교환기(9)는, 증발기(1)에서 냉각된 제 2냉매를 도입한 다음, 도입된 제 2냉매와 차실내로 송풍되는 공기를 서로 열교환시킨다. 따라서, 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시킨다. 이로써, 차실내를 냉방한다.
그리고 흡착식 공조장치는, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)의 흡착 및 탈착작용을 제어하는 흡,탈착 제어장치(20)를 구비한다.
흡,탈착 제어장치(20)는, 냉매 흡착유도 물질인 냉유체(Cold Fluid)를 제공하는 상기 라디에이터(10)와, 냉매 탈착유도 물질인 온유체(Hot Fluid)를 제공하는 차량의 엔진(22)과, 라디에이터(10)의 냉유체와 엔진(22)의 온유체, 즉, 엔진냉각수의 흐름방향을 제어하여 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에 각각 공급하는 다수의 방향제어밸브(24)들을 포함한다.
특히, 방향제어밸브(24)들은, "제 1모드"와 "제 2모드"로 제어되는데, 이때, "제 1모드"에서는, 응축기(7)에서 배출되는 라디에이터(10)의 냉유체를 제 1흡착기(3)에 도입시키고, 엔진(22)에서 제공되는 온유체는 제 2흡착기(5)로 도입시킨다. 따라서, 제 1흡착기(3)에서는 흡착작용이, 제 2흡착기(5)에서는 탈착작용이 일어날 수 있게 한다.
반대로, "제 2모드"에서는, 응축기(7)에서 배출되는 라디에이터(10)의 냉유체를 제 2흡착기(5)에 도입시키고, 엔진(22)에서 제공되는 온유체는 제 1흡착기(3)로 도입시킨다. 따라서, 제 1흡착기(3)에서는 탈착작용이, 제 2흡착기(5)에서는 흡착작용이 일어날 수 있게 한다.
이와 같은 구성의 흡착식 공조장치에 의하면, 친환경 흡착제를 이용하여 차실내를 냉방하므로, 오염물질의 발생이 없다. 따라서, 환경의 오염을 줄여준다.
또한, 압축기를 사용하지 않으므로, 소음, 진동이 적고, 에너지 사용량이 매우 적다. 따라서, 차실내의 승차감을 개선시킬 수 있고, 연비 절감의 효과를 도모할 수 있다.
그런데, 종래의 흡착식 공조장치는, 라디에이터(10)의 냉유체가, 응축기(7)를 냉각시킨 다음, 또 다시 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에 도입되어, 이를 냉각시키는 구조이므로, 라디에이터(10)의 부하가 커질 수 밖에 없다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 라디에이터(10)의 크기도 이에 맞춰 커질 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
그리고 이러한 문제점 때문에 라디에이터(10)를 설치하기 위한 공간을 크게 확보해야 한다는 결점이 있으며, 이러한 결점 때문에 엔진룸의 설계에 많은 제약이 따른다는 문제점이 있다. 특히, 라디에이터(10)의 설치 공간 확보를 위해 엔진룸의 크기를 크게 설계할 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
이 밖에도, 종래에는, 라디에이터(10)의 냉유체가, 응축기(7)를 냉각시킨 후에 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)를 냉각시키는 구조이므로, 상대적으로 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)의 냉각효율이 낮아진다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에서의 제 1냉매 흡착효율이 저하된다는 문제점이 있다.
그리고 이러한 문제점 때문에 증발기(1)에서의 냉매 기화율이 현저하게 저하된다는 결점이 있으며, 이러한 결점 때문에 증발기(1)의 냉각성능이 현저하게 저하되고, 그 결과, 차실내의 냉방효율이 현저하게 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 라디에이터의 부하를 줄여줄 수 있도록 구성함으로써, 줄어든 부하에 맞게 라디에이터의 크기를 축소할 수 있도록 하는 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 라디에이터의 크기를 축소할 수 있도록 구성함으로써, 라디에이터의 설치 공간 확보가 매우 유리한 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 라디에이터의 설치 공간 확보가 매우 유리하도록 구성함으로써, 엔진룸을 크게 형성하지 않고서도 라디에이터를 간편하게 설치할 수 있는 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제 1 및 제 2흡착기의 냉각효율을 향상시킴으로써, 제 1 및 제 2흡착기에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있는 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제 1 및 제 2흡착기에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있도록 구성함으로써, 증발기에서의 냉매 기화율을 향상시킬 수 있는 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 증발기에서의 냉매 기화율을 향상시킬 수 있도록 구성함으로써, 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있고, 그 결과, 차실내의 냉방효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 흡착식 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 흡착식 차량용 공조장치는, 제 1냉매를 저장하고 제 2냉매가 순환되는 내부유로를 갖는 증발기와, 상기 제 1냉매가 기화되면서 상기 내부유로의 제 2냉매를 냉각시킬 수 있도록 상기 증발기의 제 1냉매를 번갈아가며 흡착하는 제 1 및 제 2흡착기와, 상기 제 1 및 제 2흡착기 중, 어느 하나에서 탈착된 제 1냉매를 응축시켜 상기 증발기로 리턴시키는 응축기와, 상기 증발기에서 냉각된 제 2냉매를 도입하여 차실내로 송풍되는 공기와 열교환시켜 냉각시키는 실내열교환기 및, 냉유체와 온유체를 상기 제 1 및 제 2흡착기에 교번적으로 상호 교차 공급하여 상기 제 1 및 제 2흡착기가 교번적으로 흡착 및 탈착작용할 수 있도록 제어하는 흡,탈착 제어장치를 포함하는 흡착식 차량용 공조장치에 있어서, 상기 흡,탈착 제어장치는, 제 1모드와 제 2모드로 제어되는 밸브수단을 포함하며, 상기 밸브수단은, 상기 제 1모드 시에는, 상기 실내열교환기에서 배출된 냉유체인 제 2냉매를 상기 제 1흡착기로 순환시킨 후에 상기 증발기의 내부유로로 도입시키고, 상기 제 2모드 시에는, 상기 실내열교환기에서 배출된 제 2냉매를 상기 제 2흡착기로 순환시킨 후에 상기 증발기의 내부유로로 도입시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 밸브수단은, 상기 제 1모드 시에는, 엔진에서 배출된 온유체인 엔진냉각수를 상기 제 2흡착기로 도입시켜 순환시킨 후에 상기 엔진으로 리턴시키고, 상기 제 2모드 시에는, 엔진에서 배출된 엔진냉각수를 상기 제 1흡착기로 순환시킨 후에 상기 엔진으로 리턴시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 흡착식 차량용 공조장치에 의하면, 실내열교환기의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기를 냉각시키는 구조이므로, 라디에이터의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기를 냉각시키는 종래의 기술과 달리, 라디에이터의 냉매를 전혀 사용하지 않는다. 따라서, 라디에이터의 부하를 줄여줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 라디에이터의 부하를 줄여줄 수 있으므로, 줄어든 부하에 맞게 라디에이터의 크기를 축소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 라디에이터의 크기를 축소할 수 있으므로, 라디에이터의 설치를 위한 공간 확보가 매우 유리하다. 따라서, 엔진룸을 크게 형성하지 않고서도 라디에이터를 간편하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 온도가 낮은 실내열교환기의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기를 냉각시키는 구조이므로, 제 1 및 제 2흡착기의 냉각효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 제 1 및 제 2흡착기에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제 1 및 제 2흡착기에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있으므로, 증발기에서의 냉매 기화율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 증발기의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 차실내의 냉방효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 흡착식 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 흡착식 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 작동예를 나타내는 작동도로서, 흡착식 공조장치가 제 1모드로 진입하여 제 1흡착기에서 흡착작용이 일어나고, 제 2흡착기에서 탈착작용이 일어나는 모습을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 작동예를 나타내는 작동도로서, 흡착식 공조장치가 제 2모드로 진입하여 제 1흡착기에서 탈착작용이 일어나고, 제 2흡착기에서 흡착작용이 일어나는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 흡착식 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 흡착식 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 흡착식 차량용 공조장치에 대해 간략하게 살펴본다.
흡착식 차량용 공조장치는, 증발기(1)와, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)와, 응축기(7)와, 실내열교환기(9)를 구비한다.
증발기(1)는, 제 1냉매를 저장함과 동시에, 제 2냉매가 도입되어 흐를 수 있는 내부유로(1a)를 갖추고 있다.
제 1 및 제 2흡착기(3, 5)는, 고체 흡착제를 내장하며, 증발기(1)에 저장된 제 1냉매를 번갈아가며 흡착한다. 따라서, 증발기(1)의 제 1냉매가 기화되면서 내부유로(1a)의 제 2냉매를 냉각시킬 수 있게 한다. 여기서, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5) 중, 어느 하나가 증발기(1)의 제 1냉매를 흡착하면, 다른 하나는 기(旣) 흡착된 제 1냉매를 탈착한다.
응축기(7)는, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5) 중, 어느 하나의 흡착기에서 탈착된 제 1냉매를 도입한 후, 이를 응축시켜 액화시킨다. 그리고 액화된 제 1냉매를 증발기(1)로 다시 리턴시킨다. 따라서, 제 1냉매를 순환시킨다.
여기서, 응축기(7)에는, 라디에이터(10)에서 냉각된 냉유체(Cold Fluid)가 도입되어 순환되며, 이렇게 순환되는 냉유체 때문에 응축기(7)의 제 1냉매는 응축된다.
실내열교환기(9)는, 증발기(1)에서 냉각된 제 2냉매를 도입한 다음, 도입된 제 2냉매와 차실내로 송풍되는 공기를 서로 열교환시킨다. 따라서, 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시킨다. 이로써, 차실내를 냉방한다.
다음으로, 본 발명에 따른 흡착식 차량용 공조장치의 특징부를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 공조장치는, 응축기(7)를 순환한 냉유체가, 라디에이터(10)로 곧바로 리턴되는 구조를 갖는다.
따라서, 응축기(7)를 순환하면서 제 1냉매를 응축시킨 냉유체가, 또다른 일을 하지 않고, 라디에이터(10)로 직접 리턴된다. 이로써, 응축기(7)를 냉각시킨 냉유체가 또다시 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)를 냉각시키는 종래와 달리, 라디에이터(10)의 부하가 현저하게 줄어든다.
그 결과, 줄어든 부하에 맞게 라디에이터(10)의 크기를 축소할 수 있다. 이에 따라, 라디에이터(10)의 설치를 위한 공간 확보가 매우 유리하다. 이로써, 엔진룸을 크게 형성하지 않고서도 라디에이터(10)를 간편하게 설치할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)의 흡착 및 탈착작용을 제어하는 흡,탈착 제어장치(20)를 구비한다.
흡,탈착 제어장치(20)는, 냉유체를 제공하는 상기 실내열교환기(9)와, 온유체를 제공하는 엔진(22)과, 실내열교환기(9)의 냉유체와 엔진(22)의 온유체, 즉, 엔진냉각수의 흐름방향을 제어하는 밸브수단(30)을 포함한다.
밸브수단(30)은, 제 1 내지 제 6방향제어밸브(32, 34, 35, 37, 38, 39)들을 포함한다.
제 1방향제어밸브(32)는, 엔진(22)의 출구측에 설치되는 삼방향밸브이며, "제 1모드"와 "제 2모드"로 제어된다. 이때, "제 1모드"에서는, 엔진(22)에서 제공되는 온유체를 제 2흡착기(5)측 방향으로 제어하고, "제 2모드"에서는 엔진(22)에서 제공되는 온유체를 제 1흡착기(3)측 방향으로 제어한다.
제 2방향제어밸브(34)는, 실내열교환기(9)의 출구측에 설치되는 삼방향밸브이며, "제 1모드"와 "제 2모드"로 제어된다. 이때, "제 1모드"에서는, 실내열교환기(9)에서 제공되는 냉유체, 즉, 제 2냉매를 제 1흡착기(3)측 방향으로 제어하고, "제 2모드"에서는 실내열교환기(9)에서 제공되는 냉유체를 제 2흡착기(5)측 방향으로 제어한다.
제 3 및 제 4방향제어밸브(35, 37)는, 제 1흡착기(3)와 제 2흡착기(5)의 입구측에 각각 설치되는 삼방향밸브이며, "제 1모드"와 "제 2모드"로 제어된다.
이때, "제 1모드"에서는, 제 2방향제어밸브(34)를 통해 이송된 실내열교환기(9)의 냉유체를 제 1흡착기(3)에 도입시키고, 제 1방향제어밸브(32)를 통해 이송된 엔진(22)의 온유체를 제 2흡착기(5)에 도입시킨다. 따라서, 제 1흡착기(3)에서는 흡착작용이, 제 2흡착기(5)에서는 탈착작용이 일어날 수 있게 한다.
반대로, "제 2모드"에서는, 제 2방향제어밸브(34)를 통해 이송된 실내열교환기(9)의 냉유체를 제 2흡착기(5)에 도입시키고, 제 1방향제어밸브(32)를 통해 이송된 엔진(22)의 온유체를 제 1흡착기(3)에 도입시킨다. 따라서, 제 1흡착기(3)에서는 탈착작용이, 제 2흡착기(5)에서는 흡착작용이 일어날 수 있게 한다.
여기서, 제 1 내지 제 4방향제어밸브(32, 34, 35, 37)가, 모드 상태에 따라 실내열교환기(9)의 냉유체를 제 1흡착기(3) 또는 제 2흡착기(5)에 공급하면, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)는 제 1냉매의 흡착효율이 현저하게 증진된다.
왜냐하면, 실내열교환기(9)를 통과한 제 2냉매의 온도가 매우 낮기 때문이다. 특히, 응축기(7)의 냉각을 위한 라디에이터(10)의 냉유체보다 월등히 낮은 온도를 갖는데, 이러한 낮은 온도의 냉유체 때문에 응축기(7) 냉각용 라디에이터(10)의 냉유체를 사용하는 종래기술보다 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)의 냉매 흡착효율이 현저하게 개선된다.
따라서, 증발기(1)에서의 냉매 기화율을 향상시킬 수 있다. 이로써, 증발기(1)의 냉각성능을 향상시킬 수 있고, 그 결과, 차실내의 냉방효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
제 5 및 제 6방향제어밸브(38, 39)는, 제 1흡착기(3)와 제 2흡착기(5)의 출구측에 각각 설치되는 삼방향밸브이며, "제 1모드"와 "제 2모드"로 제어된다.
이때, "제 1모드"에서는, 제 1흡착기(3)에서 배출된 냉유체를 증발기(1)에 도입시키고, 제 2흡착기(5)에서 배출된 온유체를 엔진(22)으로 다시 리턴시킨다.
따라서, 제 1흡착기(3)에서 냉매의 흡착효율을 높인 냉유체가 증발기(1)로 도입되면서 다시 냉각되게 한다. 그리고 제 2흡착기(5)에서 냉매의 탈착효율을 높인 온유체가 엔진(22)으로 도입되면서 다시 가열되게 한다.
반대로, "제 2모드"에서는, 제 2흡착기(5)에서 배출된 냉유체를 증발기(1)에 도입시키고, 제 1흡착기(3)에서 배출된 온유체를 엔진(22)으로 다시 리턴시킨다.
따라서, 제 2흡착기(5)에서 냉매의 흡착효율을 높인 냉유체가 증발기(1)로 도입되면서 다시 냉각되게 한다. 그리고 제 1흡착기(3)에서 냉매의 탈착효율을 높인 온유체가 엔진(22)으로 도입되면서 다시 가열되게 한다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 공조장치가 "제 1모드"로 진입한 경우를 도 3을 참조하여 설명한다.
공조장치가 "제 1모드"로 진입하면, 제 1 내지 제 6방향제어밸브(32, 34, 35, 37, 38, 39)들도, "제 1모드"로 진입한다.
그리고 "제 1모드"로 진입한 제 1 내지 제 4방향제어밸브(32, 34, 35, 37)는, 엔진(22)에서 배출된 온유체는 제 2흡착기(5)로 도입시키고, 실내열교환기(9)에서 배출되는 냉유체는 제 1흡착기(3)로 도입시킨다.
따라서, 제 1흡착기(3)에서는 흡착작용이, 제 2흡착기(5)에서는 탈착작용이 일어날 수 있게 한다.
한편, "제 1모드"로 진입한 제 5방향제어밸브(38)는, 제 1흡착기(3)에서 배출되는 냉유체를 증발기(1)로 도입시킨다. 그러면, 증발기(1)로 도입된 냉유체는 다시 냉각되면서 실내열교환기(9)로 도입되고, 실내열교환기(9)로 도입된 냉유체는 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키면서 차실내를 냉방하며, 차실내의 냉방을 마친 냉유체는 다시 제 1흡착기(3)측으로 재순환되면서 제 1흡착기(3)에서의 냉매 흡착을 도와준다.
그리고 "제 1모드"로 진입한 제 6방향제어밸브(39)는, 제 2흡착기(5)에서 배출되는 온유체를 엔진(22)으로 도입시킨다. 그러면, 엔진(22)으로 도입된 온유체는 다시 가열되고, 가열된 온유체는 제 2흡착기(5)측으로 다시 순환되면서 제 2흡착기(5)에서의 냉매 탈착을 도와준다.
다음으로, 공조장치가 "제 2모드"로 진입한 경우를 도 4를 참조하여 설명한다.
공조장치가 "제 2모드"로 진입하면, 제 1 내지 제 6방향제어밸브(32, 34, 35, 37, 38, 39)들도, "제 2모드"로 진입한다.
그리고 "제 2모드"로 진입한 제 1 내지 제 4방향제어밸브(32, 34, 35, 37)는, 엔진(22)에서 배출된 온유체는 제 1흡착기(3)로 도입시키고, 실내열교환기(9)에서 배출되는 냉유체는 제 2흡착기(5)로 도입시킨다.
따라서, 제 2흡착기(5)에서는 흡착작용이, 제 1흡착기(3)에서는 탈착작용이 일어날 수 있게 한다.
한편, "제 2모드"로 진입한 제 5방향제어밸브(38)는, 제 1흡착기(3)에서 배출되는 온유체를 엔진(22)으로 리턴시킨다. 그러면, 엔진(22)으로 도입된 온유체는 다시 가열되고, 가열된 온유체는 제 1흡착기(3)측으로 다시 순환되면서 제 1흡착기(3)에서의 냉매 탈착을 도와준다.
그리고 "제 2모드"로 진입한 제 6방향제어밸브(39)는, 제 2흡착기(5)에서 배출되는 냉유체를 증발기(1)로 도입시킨다. 그러면, 증발기(1)로 도입된 냉유체는 다시 냉각되면서 실내열교환기(9)로 도입되고, 실내열교환기(9)로 도입된 냉유체는 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키면서 차실내를 냉방하며, 차실내의 냉방을 마친 냉유체는 다시 제 2흡착기(5)측으로 재순환되면서 제 2흡착기(5)에서의 냉매 흡착을 도와준다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 실내열교환기(9)의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)를 냉각시키는 구조이므로, 라디에이터(10)의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)를 냉각시키는 종래의 기술과 달리, 라디에이터(10)의 냉매를 전혀 사용하지 않는다. 따라서, 라디에이터(10)의 부하를 줄여줄 수 있다.
또한, 라디에이터(10)의 부하를 줄여줄 수 있으므로, 줄어든 부하에 맞게 라디에이터(10)의 크기를 축소할 수 있다.
또한, 라디에이터(10)의 크기를 축소할 수 있으므로, 라디에이터(10)의 설치를 위한 공간 확보가 매우 유리하다. 따라서, 엔진룸을 크게 형성하지 않고서도 라디에이터(10)를 간편하게 설치할 수 있다.
또한, 온도가 낮은 실내열교환기(9)의 냉매를 이용하여 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)를 냉각시키는 구조이므로, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)의 냉각효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에서의 냉매 흡착효율을 향상시킬 수 있으므로, 증발기(1)에서의 냉매 기화율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 증발기(1)의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 차실내의 냉방효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 증발기 1a: 내부유로
3: 제 1흡착기 5: 제 2흡착기
7: 응축기 9: 실내열교환기
10: 라디에이터(Radiator) 20: 흡,탈착 제어장치
22: 엔진(Engine) 30: 밸브수단
32: 제 1방향제어밸브 34: 제 2방향제어밸브
35: 제 3방향제어밸브 37: 제 4방향제어밸브
38: 제 5방향제어밸브 39: 제 6방향제어밸브

Claims (4)

  1. 제 1냉매를 저장하고 제 2냉매가 순환되는 내부유로(1a)를 갖는 증발기(1)와, 상기 제 1냉매가 기화되면서 상기 내부유로(1a)의 제 2냉매를 냉각시킬 수 있도록 상기 증발기(1)의 제 1냉매를 번갈아가며 흡착하는 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)와, 상기 제 1 및 제 2흡착기(3, 5) 중, 어느 하나에서 탈착된 제 1냉매를 응축시켜 상기 증발기(1)로 리턴시키는 응축기(7)와, 상기 증발기(1)에서 냉각된 제 2냉매를 도입하여 차실내로 송풍되는 공기와 열교환시켜 냉각시키는 실내열교환기(9) 및, 냉유체와 온유체를 상기 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)에 교번적으로 상호 교차 공급하여 상기 제 1 및 제 2흡착기(3, 5)가 교번적으로 흡착 및 탈착작용할 수 있도록 제어하는 흡,탈착 제어장치(20)를 포함하는 흡착식 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 흡,탈착 제어장치(20)는, 제 1모드와 제 2모드로 제어되는 밸브수단(30)을 포함하며, 상기 밸브수단(30)은,
    상기 제 1모드 시에는, 상기 실내열교환기(9)에서 배출된 냉유체인 제 2냉매를 상기 제 1흡착기(3)로 순환시킨 후에 상기 증발기(1)의 내부유로(1a)로 도입시키고,
    상기 제 2모드 시에는, 상기 실내열교환기(9)에서 배출된 제 2냉매를 상기 제 2흡착기(5)로 순환시킨 후에 상기 증발기(1)의 내부유로(1a)로 도입시키는 것을 특징으로 하는 흡착식 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브수단(30)은,
    상기 제 1모드 시에는, 엔진(22)에서 배출된 온유체인 엔진냉각수를 상기 제 2흡착기(5)로 도입시켜 순환시킨 후에 상기 엔진(22)으로 리턴시키고,
    상기 제 2모드 시에는, 엔진(22)에서 배출된 엔진냉각수를 상기 제 1흡착기(3)로 순환시킨 후에 상기 엔진(22)으로 리턴시키는 것을 특징으로 하는 흡착식 차량용 공조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브수단(30)은,
    상기 제 1모드 시에는, 상기 엔진(22)에서 배출되는 엔진냉각수를 상기 제 2흡착기(5)측 방향으로 제어하고, 제 2모드 시에는 상기 엔진(22)에서 배출되는 엔진냉각수를 상기 제 1흡착기(3)측 방향으로 제어하는 제 1방향제어밸브(32)와;
    상기 제 1모드 시에는, 상기 실내열교환기(9)에서 배출되는 제 2냉매를 상기 제 1흡착기(3)측 방향으로 제어하고, 제 2모드 시에는 상기 실내열교환기(9)에서 배출되는 냉유체를 상기 제 2흡착기(5)측 방향으로 제어하는 제 2방향제어밸브(34)와;
    상기 제 1모드 시에는, 상기 제 2방향제어밸브(34)에 의해 이송된 상기 실내열교환기(9)의 제 2냉매를 상기 제 1흡착기(3)에 도입시키고, 제 2모드 시에는, 상기 제 1방향제어밸브(32)에 의해 이송된 엔진(22)의 엔진냉각수를 상기 제 1흡착기(3)에 도입시키는 제 3방향제어밸브(35)와;
    상기 제 1모드 시에는, 상기 제 1방향제어밸브(32)에 의해 이송된 상기 엔진(22)의 엔진냉각수를 상기 제 2흡착기(5)에 도입시키며, 제 2모드 시에는, 상기 제 2방향제어밸브(34)에 의해 이송된 상기 실내열교환기(9)의 제 2냉매를 상기 제 2흡착기(5)에 도입시키는 제 4방향제어밸브(37)와;
    상기 제 1모드 시에는, 상기 제 1흡착기(3)에서 배출된 제 2냉매를 상기 증발기(1)의 내부유로(1a)에 도입시키고, 제 2모드 시에는, 상기 제 1흡착기(3)에서 배출된 엔진냉각수를 상기 엔진(22)으로 리턴시키는 제 5방향제어밸브(38)와;
    상기 제 1모드 시에는, 상기 제 2흡착기(5)에서 배출된 엔진냉각수를 상기 엔진(22)으로 리턴시키고, 제 2모드 시에는, 상기 제 2흡착기(5)에서 배출된 제 2냉매를 상기 증발기(1)의 내부유로(1a)에 도입시키는 제 6방향제어밸브(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착식 차량용 공조장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1냉매를 응축시킨 상기 응축기(7)의 냉유체를 도입하여 냉각시킨 후에, 상기 응축기(7)로 직접 리턴시켜 순환시키는 라디에이터(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡착식 차량용 공조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20240035052A (ko) * 2022-09-08 2024-03-15 한국기계연구원 흡착식 냉난방 복합 사이클 히트펌프 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000177374A (ja) 1998-12-21 2000-06-27 Denso Corp 車両用吸着式冷凍機
JP2003072362A (ja) 2001-09-04 2003-03-12 Denso Corp 吸着式冷凍機
JP2004237816A (ja) 2003-02-04 2004-08-26 Denso Corp 車両用吸着式空調装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3719307B2 (ja) * 1997-05-30 2005-11-24 株式会社デンソー 車両用吸着式冷凍装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000177374A (ja) 1998-12-21 2000-06-27 Denso Corp 車両用吸着式冷凍機
JP2003072362A (ja) 2001-09-04 2003-03-12 Denso Corp 吸着式冷凍機
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