KR101738669B1 - 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화물 차량의 분리 공간의 냉동, 냉각 장치 또는 냉매 사이클 장치에 관한 것이고, 구체적으로 적재 공간과 운전 공간이 분리되어 있는 화물 차량에서 화물 공간 또는 운전 공간의 냉동, 냉방을 위한 화물 차량의 분리 공간의 냉매 사이클 장치에 관한 것이다. 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치는 화물 차량의 분리 공간의 외부에 설치되고, 차량 엔진과 독립적으로 작동 가능한 냉기 발생 모듈(10); 냉기 발생 모듈(10)로부터 발생된 냉기에 의하여 온도가 변하는 열전달 매체를 포함하는 전달 매체 유닛(21); 상기 열전달 매체와 상기 분리 공간 사이의 열 교환을 위한 열 교환 유닛(22); 및 상기 열전달 매체의 이송을 위한 순환 펌프(25)를 포함한다.

Description

화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치{An Apparatus for Air-Conditioning a Separated Volume of a Truck}
본 발명은 화물 차량의 분리 공간의 냉동, 냉각 장치 또는 냉매 사이클 장치에 관한 것이고, 구체적으로 적재 공간과 운전 공간이 분리되어 있는 화물 차량에서 화물 공간 또는 운전 공간의 냉동, 냉방을 위한 화물 차량의 분리 공간의 냉매 사이클 장치에 관한 것이다.
차량용 냉각 장치는 냉매의 응축 및 압축을 위하여 엔진의 동력이 사용되면서 라디에이터가 방열 기능을 가진다는 점을 제외하고 일반적인 에어컨과 유사한 작동 구조를 가진다. 다만 차량의 용도에 따라 설치 구조가 변경되고, 필요에 따라 별도로 냉동 또는 냉방 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 버스의 경우 천정 또는 바닥에 실외기가 배치될 수 있고, 화물 차량의 경우 화물 공간의 냉장 또는 냉동을 위한 별도의 장치가 설치될 수 있다. 차량의 냉각 장치는 엔진의 작동을 전제로 한다. 그러나 엔진 작동을 전제로 동작하는 냉매 시스템으로 인하여 차량에 용도에 따라서는 과다한 연료가 불필요하게 소비될 수 있다.
화물 차량의 냉각 시스템과 관련된 선행기술로 특허공개번호 제10-2006-0061469호가 있다. 상기 선행기술은 엔진 배기가스를 쿨링팬 유체 클러치에 보낼 수 있도록 배기 매니폴드와 쿨링팬 유체 클러치를 연결하는 배기 덕트; 상기 배기 덕트에 배기가스를 개폐하도록 설치된 댐퍼; 상기 댐퍼를 작동시키는 모터; 냉각 시스템 가동 시 냉매 압력을 감지하여 상기 감지된 압력을 지시하는 압력 센서; 엔진 블록에 냉각수 온도를 감지하여 상기 감지된 온도를 지시하는 수온 센서; 상기 압력 센서 및 수온 센서의 감시 신호를 입력 받아 상기 댐퍼의 개폐를 제어하는 전자 제어부를 포함하는 트럭용 에어컨 콘덴서 냉각 시스템에 대하여 개시한다.
특허공개번호 제10-2010-0039500호는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축된 냉매를 응축기에서 주변 공기와 열 교환하여 액화시킴과 아울러 트럭 캐빈의 루프 또는 후방 패널에 설치되는 실외기와 실외기를 통해 발생된 액상 냉매를 팽창 밸브에 의해 저온으로 변화시킨 후 증발기에서 내기와 열교환을 통해 기화시켜 트럭의 캐빈의 실내를 냉각함과 아울러 캐빈 내부의 일정 위치에 설치되는 실내기를 포함하는 트럭용 냉각 시스템에 있어서, 실외기는 트럭의 정차 시 엔진이 정지한 상태에서 배터리로부터 공급되는 24V 직류 전원으로 압축기를 구동시켜 실내기를 통해 캐빈 내부를 일정시간 동안 냉각시키고 상기 실내기에 캐빈 내부의 이산화탄소를 포함하는 유해가스 농도를 인지하여 탑승객에게 알려줄 수 있도록 유해 가스 감지 장치가 설치되는 트럭용 냉각 시스템에 대하여 개시한다.
상기 선행기술 또는 공지된 기술은 트럭의 엔진 또는 트럭의 배터리에 의하여 작동되는 냉각 장치에 대하여 개시하고 있다. 그러나 트럭이 화물 적재를 위하여 장시간 정차 상태를 유지하는 경우 엔진 또는 배터리에 의한 작동은 과도한 연료의 소모 및 배터리의 고장을 유발시킬 수 있다. 또한 운전 공간의 냉방을 위하여 실외기 및 실내기를 설치하는 경우 실외기와 실내기를 연결하기 위해서는 화물 공간과 운전 공간을 분리시키는 벽면에 연결 홀이 형성되어야 한다. 그러나 벽면에 연결 홀이 형성되는 것은 차량의 유지 및 관리 보수 관점에서 매우 불리하다.
그러므로 차량의 엔진 작동과 독립적으로 작동되면서 이와 동시에 차량의 손상을 발생시키지 않는 화물 차량의 운전 공간 및 적재공간을 위한 냉각 시스템이 개발될 필요가 있다. 하지만 상기 선행기술은 이와 같은 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 한계와 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허공개번호 제10-2006-0061469호(현대자동차주식회사, 2006년06월08일 공개) 트럭용 에어컨 콘덴서 냉각시스템 및 제어방법 선행기술2: 특허공개번호 제10-2010-0039500호(김현석, 이연희, 김주일, 2010년04월16일 공개) 트럭용 에어컨 시스템
본 발명의 목적은 엔진 작동과 독립적으로 작동되면서 화물 차량이 손상되지 않도록 하는 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치는 화물 차량의 분리 공간의 외부에 설치되고, 차량 엔진과 독립적으로 작동 가능한 냉기 발생 모듈; 냉기 발생 모듈로부터 발생된 냉기에 의하여 온도가 변하는 열전달 매체를 포함하는 전달 매체 유닛; 상기 열전달 매체와 상기 분리 공간 사이의 열 교환을 위한 열 교환 유닛; 및 상기 열전달 매체의 이송을 위한 순환 펌프를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 전달 매체 유닛은 냉기 발생 모듈의 증발기와 열 교환을 하는 열 교환 튜브를 포함하고, 상기 열 교환 튜브는 상기 분리 공간에 배치되는 저온 이송 튜브와 연결된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 열전달 매체는 물과 에틸렌글리콜의 혼합물이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 화물 차량의 작동 상태를 탐지하는 엔진 작동 탐지 유닛 및 배터리 또는 냉기 발생 모듈의 작동을 위한 연료의 양에 따라 작동 수준을 결정하는 작동 수준 유닛을 더 포함한다.
본 발명에 따른 분리 공간의 냉각 장치는 화물차의 장시간 주차 상태에서 차량 엔진과 독립적으로 작동되는 것에 의하여 냉각 장치의 가동으로 인한 연료 소비가 감소되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 냉각 장치는 화물 차량의 손상이 없이 설치되어 차량의 유지 및 관리에 유리하다. 추가로 본 발명에 따른 냉각 장치는 배터리 또는 연료의 양에 따라 작동 시간이 조절되도록 함으로써 안전사고와 엔진 가동에 따른 환경오염이 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 장치에서 열 교환이 되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉각 장치가 화물 차량에 설치된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복해서 설명하지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치는 화물 차량의 분리 공간의 외부에 설치되고, 차량 엔진과 독립적으로 작동 가능한 냉기 발생 모듈(10); 냉기 발생 모듈(10)로부터 발생된 냉기에 의하여 온도가 변하는 열전달 매체를 포함하는 전달 매체 유닛(21); 상기 열전달 매체와 상기 분리 공간 사이의 열 교환을 위한 열 교환 유닛(22); 및 상기 열전달 매체의 이송을 위한 순환 펌프(25)를 포함한다.
본 발명에 따른 냉각 장치는 화물이 적재되는 적재 공간과 운전자의 운전 공간이 분리되는 차량에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 분리 공간은 주로 운전 공간을 의미하지만 차량의 기능에 따라 적재 공간 내부 또는 운전 공간 내부에 형성된 독립적으로 형성된 공간을 포함한다.
냉기 발생 모듈(10)은 냉매의 순환에 의하여 정해진 공간의 공기를 냉각시키는 공지된 에어컨과 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 구체적으로 냉기 발생 모듈(10)은 냉매를 고온 및 고압으로 만드는 응축기; 응축기에서 형성된 고온 및 고압의 냉매를 압축시키는 압축기(12); 및 압축기(12)의 냉매를 증발시키면서 주변 공기를 냉각시키는 증발기(13)로 이루어질 수 있다. 또한 냉기 발생 모듈(10)은 증발기(13)의 앞쪽 또는 뒤쪽에 설치되어 냉매가 쉽게 증발되도록 하는 팽창 밸브를 포함할 수 있다. 이와 같이 냉기 발생 모듈(10)은 증발기(13)에 의하여 냉각 공기를 생성하는 기능을 가질 수 있고, 구동 수단(14)에 의하여 작동될 수 있다.
본 발명에 따르면, 구동 수단(14)은 배터리 또는 경유에 의한 동력과 같은 것이 될 수 있다. 구동 수단(14)은 독립적으로 설치된 배터리 또는 경유 저장 탱크가 되거나, 화물 차량에 설치된 배터리 또는 경유 저장 탱크가 될 수 있다. 구동 수단(14)은 화물 차량의 엔진 작동과 별도로 냉기 발생 모듈(10)을 작동시킬 수 있다. 독립적으로 작동될 수 있다는 것은 만약 화물 차량의 엔진이 작동 중이라면 엔진 동력의 일부가 냉기 발생 모듈의 작동 수단으로 사용되고, 만약 엔진이 정지 상태라면 구동 수단(14)에 의하여 냉기 발생 모듈(10)이 작동되는 것을 의미한다. 구동 수단(14)은 배터리 또는 경유 저장 탱크에 연결된 소형 작동 엔진이 될 수 있고, 냉기 발생 모듈(10)은 배터리 또는 소형 작동 엔진에 의하여 작동되어 냉기를 발생시킬 수 있다.
냉기 발생 모듈(10)은 화물 차량의 분리 공간의 외부에 설치될 수 있고, 예를 들어 운전석의 외부에 설치될 수 있다. 다만 냉기 발생 모듈(10)의 일부는 예를 들어 화물 적재 공간에 설치될 수 있다. 또한 냉기 발생 모듈(10)은 화물 차량의 적재 공간의 냉장 또는 냉동을 위한 장치가 될 수 있다. 이와 같이 냉기 발생 모듈(10)은 분리 공간의 외부에 설치되면서 독립적으로 설치되거나 화물 차량의 적재 공간의 냉장 또는 냉동을 위하여 설치될 수 있다. 또한 냉기 발생 모듈(10)은 엔진 작동에 의하여 작동되는 분리 공간을 위한 에어컨이 될 수 있지만 이와 같은 경우 냉기 발생 모듈(10)은 엔진과 연결된 동력 전달 수단이 차단될 수 있도록 만들어질 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 냉기 발생 모듈(10)은 화물 차량의 엔진이 정지된 상태에서 작동 가능한 구조를 가질 수 있고, 장시간 화물 차량이 정차 상태를 유지할 필요가 있는 경우 엔진 작동을 중단시킨 상태에서 독립적으로 작동되는 구조를 가질 수 있다. 이로 인하여 화물 차량의 연료 소비가 감소되면서, 엔진 가동에 따른 오염 물질의 배출이 감소되고 이와 동시에 차량에 설치된 장치가 이용되도록 함으로써 장치의 효율성이 향상되도록 한다.
냉기 발생 모듈(10)에서 발생된 냉기는 냉기 전달 모듈(20)에 의하여 분리 공간으로 전달될 수 있다. 냉기 전달 모듈(20)은 증발기(13) 주변의 냉기를 열 교환에 의하여 전달되도록 하는 전달 매체 유닛(21); 열 교환이 된 열전달 매체를 이송시키는 저온 이송 튜브(242); 저온 이송 튜브(242)로 이송된 저온의 열전달 매체로부터 주위 공기가 냉각되도록 하는 열 교환 유닛(22); 주위 공기와 열 교환에 의하여 온도가 상승된 고온의 열전달 매체를 전달 매체 유닛(21)으로 이송시키는 고온 이송 튜브(241); 및 전달 매체 유닛(21)과 열 교환 유닛(22) 사이의 열전달 매체의 순환을 조절하는 순환 펌프(25)를 포함할 수 있다. 추가로 열 교환 유닛(22)에 분리 공간으로 냉각된 공기를 이송시키는 공급 팬(23)이 설치될 수 있다.
냉기 전달 모듈(20)은 분리 공간에 설치되거나 적어도 일부가 분리 공간의 외부에 설치될 수 있다. 예를 들어 전달 매체 유닛(21)은 증발기(13) 주변의 냉각 공기와 열 교환을 위한 열 교환 튜브를 포함할 수 있고, 열 교환 튜브 및 열 교환 튜브와 연결되는 이송 튜브의 일부가 분리 공간의 외부에 설치될 수 있다.
전달 매체 유닛(21)은 증발기(13)와 연결된 냉기 공급 유닛(13a)과 함께 열 교환 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 증발기(13)와 냉기 공급 유닛(13a) 사이에 팽창밸브와 같은 이차 냉각 수단이 배치될 수 있다. 그리고 냉기 공급 유닛(13a)에 의하여 냉각된 주위의 냉각 공기와 전달 매체 유닛(21)의 열 교환을 위한 열 교환 수단을 포함할 수 있다. 열 교환 수단은 예를 들어 비열이 낮은 액체, 금속, 기체 또는 이들이 결합된 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어 열 교환 수단으로 아세톤, 에틸알코올, 메틸알코올, 올리브유, 글리세린, 톨루엔, 에틸렌글리콜 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 액체가 열 교환 수단으로 사용되는 경우 낮은 어는점 및 높은 끓은 점을 가질 필요가 있으며, 환경 친화성을 가질 필요가 있다. 이와 같은 조건의 충족을 위하여 예를 들어 열 교환 수단 또는 열전달 매체는 10 내지 40 wt%의 에틸렌글리콜 및 전체를 100 w%로 만드는 증류수로 이루어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 열 교환 수단은 예를 들어 냉기 공급 유닛(13a)의 주위에 배치된 알루미늄 핀 및 이를 통과하는 액체 또는 기체로 이루어질 수 있다. 대안으로 열 교환 수단은 냉기 공급 유닛(13a) 주위에 배치된 히터 파이프가 될 수 있다.
제시된 실시 예에서 증발기(13)와 냉기 공급 유닛(13a)이 독립된 장치를 형성하는 것으로 도시되어 있지만 이는 설명의 편의를 위한 것으로 증발(13)와 냉기 공급 유닛(13a)은 하나의 장치를 형성할 수 있다. 구체적으로 전달 매체 유닛(21)이 증발기(13)에 직접 결합되어 열 교환 구조를 형성할 수 있다.
열 교환 수단에 의하여 고온에서 저온으로 냉각된 물과 에틸렌글리콜의 혼합물과 같은 유체는 저온 이송 튜브(242)를 통하여 열 교환 유닛(22)으로 이동될 수 있다. 열전달 매체는 순환 펌프(25)의 작동에 의하여 전달 매체 유닛(21)으로부터 열 교환 유닛(22)으로 또는 열 교환 유닛(22)으로부터 전달 매체 유닛(21)으로 이동될 수 있다. 열 교환 유닛(22)에서 저온의 열전달 매체는 주위 공기를 냉각시키게 되고, 냉각된 주위 공기는 모터와 같은 구동 장치에 의하여 작동되는 공급 팬(23)에 의하여 분리 공간의 내부로 유입될 수 있다. 열 교환 과정에서 온도가 상승된 열전달 매체는 고온 이송 튜브(241)에 의하여 다시 전달 매체 유닛(21)으로 이송되어 증발기(13)와 열 교환에 의하여 저온으로 될 수 있다. 열 교환 유닛(22)에서 주변 공기와 열전달 매체 사이의 열교환은 증발기(13)의 주변 공기와 열전달 매체 사이의 열 교환과 유사한 방법으로 이루어질 수 있다.
증발기(13)가 분리 공간의 외부에 설치되는 경우 저온의 열전달 매체를 분리 공간의 내부로 이송시키면서 화물 차량의 차체를 손상시키지 않는 것이 유리하다. 예를 들어 화물 차량의 운전석에 설치된 분리 벽에 관통 홀을 형성하지 않으면서 저온의 열전달 매체가 분리 공간의 내부로 이송될 필요가 있다. 이와 같이 화물 차량의 차체 손상이 없으면서 열전달 매체가 분리 공간의 내부와 외부 사이로 이송되는 구조에 대하여 아래에서 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 에어컨 장치에서 열 교환이 되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 팽창 밸브(233)를 통하여 압력이 낮아진 냉매가 증발관(231)을 통하여 증발되면서 주위 공기를 냉각시킨다. 냉기 공급 유닛의 실시 예에 해당하는 열 교환 튜브(232)가 증발기(13)에 의해 냉각된 주위 공기에 의하여 내부의 열전달 매체가 냉각되도록 하는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 열 교환 튜브(232)는 증발관(231)을 둘러싸는 구조로 만들어질 수 있고, 열 교환 튜브(232)는 비열이 낮은 동, 알루미늄, 황동 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 열 교환 튜브(232)의 연장 길이는 내부에 열전달 매체가 흐를 수 있는 속이 빈 형상이 될 수 있고, 신축성을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 증발기(13)에 의하여 냉각된 주변 공기와 열전달 매체 사이에 열 교환이 이루어질 수 있는 충분한 길이로 만들어질 수 있다. 증발관(231)은 저온 냉매 튜브(242a) 및 고온 냉매 튜브(241a)와 연결되고 그리고 열 교환 튜브(232)는 저온 이송 튜브(242) 및 고온 이송 튜브(241)가 열 교환 튜브(232)와 연결될 수 있다. 열 교환 튜브(232)는 비열이 작으면서 열전도율이 큰 소재로 만들어지는 것에 비하여 저온 이송 튜브(242)와 고온 이송 튜브(241)는 열전도율이 큰 합성수지 소재로 만들어질 수 있다. 저온 이송 튜브(242)와 고온 이송 튜브(241)는 합성수지와 같은 절연 소재로 만들어지면서 신축성을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 분리 공간(SV)의 바닥 면(BS)을 통하여 분리 공간(SV)의 내부로 유입될 수 있다. 이후 저온 이송 튜브(242) 및 고온 이송 튜브(241)는 열 교환 유닛(22)에 연결될 수 있다. 열 교환 유닛(22)의 아래쪽 방향으로 배치되어 저온 공기(CA)가 배출되는 냉기 출구(222)와 열 교환 유닛(22)의 위쪽에 배치되어 상대적으로 고온 공기(HA)가 유입되는 고온 공기 입구(223)가 배치될 수 있다. 열 교환 유닛(22)은 밀폐 몸체(221)를 형성할 수 있고, 밀폐 몸체(221)는 저온 이송 튜브(242)와 연결되는 저온 부분과 고온 이송 튜브(241)와 연결되는 고온 부분으로 구분될 수 있다. 그리고 냉기 출구(222)와 고온 공기 입구(223) 사이의 공기 순환을 위한 공급 팬(23)이 설치될 수 있다. 저온 공기(CA)와 고온 공기(HA)는 공급 팬(23)에 의하여 순환될 수 있고, 열전달 매체는 순환 펌프(25)에 의하여 순환이 조절될 수 있다.
증발기(13) 및 열 교환 유닛(22)은 다양한 배치 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 에어컨 장치가 화물 차량에 설치된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 화물 차량(30)의 적재 차량(31)과 운전 차량(32) 사이에 분리 영역이 형성될 수 있고, 증발기(13)는 분리 영역 또는 운전 차량(32)의 외부 벽면에 배치될 수 있고, 저온 이송 튜브(242)와 고온 이송 튜브(241)는 화물 차량(30)의 바닥 면을 통하여 적재 열 교환 유닛(22a) 및 열 교환 유닛(22)에 연결될 수 있지만 이에 제한되지 않고 각각의 열 교환 유닛(22, 22a)은 다양한 위치에 배치될 수 있다. 또한 열 교환 유닛(22)은 운전 차량(32)의 천정 면에 배치되면서 저온 이송 튜브(242)는 운전 차량의 내부에 그리고 고온 이송 튜브(241)는 운전 차량의 외부에 배치될 수 있다.
대안으로 저온 이송 튜브(242)와 고온 이송 튜브(241)가 이중 튜브 구조로 만들어질 수 있다. 구체적으로 저온 이송 튜브(242)와 고온 이송 튜브(241)는 내부 튜브 및 외부 튜브로 이루어지고, 내부 튜브에 고온의 열전달 매체가 흐르고 내부 튜브와 외부 튜브 사이로 저온의 열전달 매체가 흐르도록 만들어질 수 있다. 이와 같은 구조는 증발기(13)를 포함하는 냉기 발생 모듈의 연료 소비 효율이 향상되도록 하면서 튜브 배치로 인한 운전 차량(32) 내부의 공간 효율성이 높아지도록 한다.
다양한 증발기(13), 튜브 및 열 교환 유닛(22a, 22b)의 배치 구조가 본 발명에 적용될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3의 위쪽에 배치된 실시 예의 경우 적재 차량(31)의 냉각을 위한 에어컨 장치에 포함된 증발기(13)에 의하여 적재 차량(31)의 냉각이 이루어질 수 있다. 증발기(13)는 운전 차량(32)의 바닥 면에 설치되거나 적재 차량(31)의 외부 벽에 설치될 수 있다. 증발기(13)는 화물 차량(30)에 설치된 에어컨 장치와 별도로 작동하고, 화물 차량(30)의 엔진의 작동에 관계없이 작동될 수 있다. 증발기(13)로부터 발생된 냉기는 저온 냉매 튜브(242a)와 고온 냉매 튜브(241a)를 흐르는 냉매와 적재 열 교환 유닛(22a)의 열 교환에 의하여 운전 차량(32)의 냉각이 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 냉각 장치에 의하여 적재 차량(31)의 냉각을 위한 에어컨 장치와 연결되어 도 3의 아래쪽에 설치된 실시 예와 같이 운전 차량(32)의 냉각이 이루어질 수 있다. 적재 차량(31)을 위한 에어컨 장치에 의하여 화물 차량(30)의 엔진 작동과 별개로 증발기(13)가 작동될 수 있고, 운전 차량을 위한 열 교환 유닛(22)에 의하여 운전 차량(32)이 냉각 될 수 있다. 열 교환 유닛(22)은 운전 차량(32)의 내부에 설치되고, 고온 이송 튜브(241) 및 저온 이송 튜브(242)는 운전 차량(32)의 내부 벽 및 바닥 면을 통하여 증발기(13)와 연결될 수 있다. 이로 인하여 차량 엔진의 작동과 독립적으로 운전 차량(32)의 냉각이 이루어지도록 하면서 운전 차량(32)의 구조물의 손상이 방지될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 냉각 장치는 엔진의 작동과 별도로 작동되면서 적재 차량(31)과 운전 차량(32)을 독립적으로 또는 함께 냉각시킬 수 있다는 이점을 가진다. 특별히 화물 차량(30)이 적재 대기를 위하여 장시간 정차되어 있어야 하는 경우 엔진 작동과 독립적으로 적재 차량(31) 또는 운전 차량(32)의 냉각이 이루어지도록 하는 것에 의하여 연료 소비가 감소되도록 하면서 이와 동시에 매연 발생이 감소되도록 한다. 또한 적재 차량(31)을 위하여 별도로 에어컨 장치가 설치되는 경우 열 교환 방식으로 운전 차량(32)의 냉각이 이루어지도록 하면서 운전 차량(32)의 구조물이 손상되지 않도록 할 수 있다.
아래에서 이와 같은 본 발명에 따른 냉각 장치의 작동 구조에 대하여 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 에어컨 장치는 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 유닛을 포함하는 제어 유닛(41); 증발기가 위치하는 공간과 분리 공간의 온도를 탐지하는 온도 탐지 유닛(47); 엔진의 작동 상태를 탐지하는 엔진 작동 탐지 유닛(42); 열전달 매체의 순환 속도를 조절하는 열 매체 조절 유닛(46); 및 배터리(43)와 연료 저장 탱크(44)의 연료 수준을 탐지하여 작동 수준을 결정하는 작동 수준 유닛(48)을 포함할 수 있다.
제어 유닛(41)은 스위치가 작동되는 경우 엔진의 작동 상태를 탐지할 수 있다. 또는 엔진의 정지 상태에서 에어컨이 작동되는 과정에서 엔진의 작동이 개시되면 에어컨의 작동이 중단되도록 할 수 있다. 대안으로 엔진이 작동되는 경우 엔진 구동이 에어컨의 구동력이 되도록 설정할 수 있다.
에어컨이 작동되기 전 또는 작동 과정에서 작동 수준 유닛(48)의 차량의 배터리(43) 또는 연료 저장 탱크(44)의 연료 수준이 탐지될 수 있다. 연료 저장 탱크(44)는 차량 자체의 연료를 저장하는 탱크가 되거나 별도로 에어컨의 작동을 위한 탱크를 의미한다. 그리고 작동 수준 유닛(48)은 배터리(43)와 연료 저장 탱크(44)의 수준에 따라 작동 방법 및 작동 시간을 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 에어컨은 배터리(43)에 의해서 작동되거나 경유와 같은 원료에 의하여 작동될 수 있다. 그리고 작동 수준 유닛(48)은 현재 배터리 수준 또는 경유 수준의 10 % 이내 또는 20 % 이내에서 작동되도록 설정될 수 있다. 이와 동시에 배터리(43)와 연료 저장 탱크(44)의 수준에 따라 배터리(43) 또는 연료 저장 탱크(44) 사이에 스위칭이 되도록 설정될 수 있다. 만약 독립된 배터리(43) 또는 연료 저장 탱크(44)가 설치되는 경우 배터리(43) 또는 연료 저장 탱크(44)의 90 % 수준에서 작동되도록 설정될 수 있고, 독립된 배터리(43)는 차량의 운전 과정에서 충전되도록 형성될 수 있다.
차량 엔진이 정지된 상태에서 에어컨의 작동이 개시되면, 제어 유닛(41)은 냉기 발생 모듈을 작동시킬 수 있다. 그리고 제어 유닛(41)은 온도 탐지 유닛(47)에 의하여 탐지된 온도에 기초하여 순환 펌프(25)의 작동 수준을 결정할 수 있고, 공급 팬(23)을 작동시켜 분리 공간을 냉각시킬 수 있다. 냉각 과정에서 온도 탐지 유닛(47)에 의하여 탐지된 온도는 열매체 조절 유닛(46)으로 전송될 수 있다. 열매체 조절 유닛(46)은 전송된 온도 정보에 기초하여 순환 펌프(25)의 작동 수준을 결정할 수 있다. 열매체 조절 유닛(46)은 독립적으로 설치되거나 제어 유닛(41)의 일부가 될 수 있다.
본 발명에 따른 에어컨은 다양한 방법으로 작동될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 분리 공간의 에어컨 장치는 화물차의 장시간 주차 상태에서 차량 엔진과 독립적으로 작동되는 것에 의하여 에어컨의 가동으로 인한 연료 소비가 감소되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 에어컨 장치는 화물 차량의 손상이 없이 설치되어 차량의 유지 및 관리에 유리하다. 추가로 본 발명에 따른 에어컨 장치는 배터리 또는 연료의 양에 따라 작동 시간이 조절되도록 하는 것에 의하여 안전사고가 방지되도록 하면서 엔진 가동에 따른 환경오염이 방지되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 냉기 발생 모듈 12: 압축기
13: 증발기 13a: 냉기 공급 유닛
14: 구동 수단 20: 냉기 전달 모듈
21: 전달 매체 유닛 22: 열 교환 유닛
22a: 적재 열 교환 유닛 23: 공급 팬
25: 순환 펌프 30: 화물 차량
31: 적재 차량 32: 운전 차량
41: 제어 유닛 42: 엔진 작동 탐지 유닛
43: 배터리 44: 연료 저장 탱크
46: 열 매체 조절 유닛 47: 온도 탐지 유닛
48: 작동 수준 유닛 221: 밀폐 몸체
222: 냉기 출구 223: 고온 공기 입구
231: 증발관 232: 열 교환 튜브
233: 팽창 밸브 241: 고온 이송 튜브
241a: 고온 냉매 튜브 242: 저온 이송 튜브
242a: 저온 냉매 튜브 BS: 바닥 면
CA: 저온 공기 HA: 고온 공기
SV: 분리 공간

Claims (4)

  1. 화물 차량(30)의 분리 공간의 외부에 설치되고, 차량 엔진과 독립적으로 작동 가능한 냉기 발생 모듈(10);
    냉기 발생 모듈(10)로부터 발생된 냉기에 의하여 온도가 변하는 열전달 매체를 포함하는 전달 매체 유닛(21);
    상기 열전달 매체와 상기 분리 공간 사이의 열 교환을 위한 열 교환 유닛(22); 및
    상기 열전달 매체의 이송을 위한 순환 펌프(25)를 포함하고,
    상기 화물 차량(30)의 작동 상태를 탐지하는 엔진 작동 탐지 유닛(42) 및 배터리(43) 또는 냉기 발생 모듈(10)의 작동을 위한 연료의 양에 따라 작동 수준을 결정하는 작동 수준 유닛(48)을 더 포함하는 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전달 매체 유닛(21)은 냉기 발생 모듈(10)의 증발기(13)와 열 교환을 하는 열 교환 튜브(232)를 포함하고, 상기 열 교환 튜브(232)는 상기 분리 공간에 배치되는 저온 이송 튜브(242)와 연결되는 것을 특징으로 하는 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 열전달 매체는 물과 에틸렌글리콜의 혼합물이 되는 것을 특징으로 하는 화물 차량의 분리 공간의 냉각 장치.
  4. 삭제
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