KR101756379B1 - 자동차용 압축기의 구동 시스템 - Google Patents

자동차용 압축기의 구동 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기 터빈 및 터보 차져를 포함하여 구성되는 자동차의 엔진 시스템에 설치되는 자동차용 압축기의 구동 시스템에 있어서, 상기 배기 터빈과 연결축에 의해 연결되어 배기 터빈에 의해 구동되는 제1 풀리와, 상기 제1 풀리와 벨트로 연결되어 제1 풀리에 의해 구동되는 제2 풀리와, 상기 제2 풀리와 연결축에 의해 연결되어 제2 풀리의 동력에 의해 구동되는 압축기와, 상기 제2 풀리와 압축기를 연결하는 연결축 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제1 전자 클러치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 엔진의 동력과 엔진의 배기가스에 의해 구동되는 배기 터빈 및 터보 차져의 동력을 선택적으로 채택하여 압축기를 구동시킴으로써, 배기 터빈 및 터보 차져가 작동하지 않아도 압축기를 구동시킬 수 있으며, 엔진의 배기 가스를 이용하여 압축기를 구동하기 때문에 차량의 연비가 향상되는 효과가 있다.

Description

자동차용 압축기의 구동 시스템 {DRIVING SYSTEM OF COMPRESSOR FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 압축기의 구동 시스템에 관한 것으로, 엔진의 배기 가스를 이용하여 압축기를 구동하기 때문에 차량의 연비가 향상되는 자동차용 압축기의 구동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 공기조화장치를 구성하는 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 공급되는 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 장치로써, 전자클러치의 단속작용에 의하여 엔진의 동력을 선택적으로 전달받아 구동하도록 설치된다.
하지만, 엔진의 동력만을 가지고 압축기를 구동시킬 경우 엔진의 연비가 나빠지는 문제점이 있어, 근래에는 다른 동력원을 사용하여 압축기를 구동시키는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 엔진의 배기 가스를 이용하여 압축기를 구동하기 때문에 차량의 연비가 향상되는 자동차용 압축기의 구동 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 배기 터빈 및 터보 차져를 포함하여 구성되는 자동차의 엔진 시스템에 설치되는 자동차용 압축기의 구동 시스템에 있어서, 상기 배기 터빈과 연결축에 의해 연결되어 배기 터빈에 의해 구동되는 제1 풀리와, 상기 제1 풀리와 벨트로 연결되어 제1 풀리에 의해 구동되는 제2 풀리와, 상기 제2 풀리와 연결축에 의해 연결되어 제2 풀리의 동력에 의해 구동되는 압축기와, 상기 제2 풀리와 압축기를 연결하는 연결축 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제1 전자 클러치에 의해 달성된다.
또한, 상기 배기 터빈과 터보 차져를 연결하는 연결축 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제2 전자 클러치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 크랭크축과 벨트로 연결되어 구동됨과 동시에 제2 풀리와 연결축에 의해 연결되는 제3 풀리와, 상기 제2 풀리와 제3 풀리를 연결하는 연결축 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제3 전자 클러치를 더 포함할 수 있다.
이에 의해, 엔진의 동력과 엔진의 배기가스에 의해 구동되는 배기 터빈 및 터보 차져의 동력을 선택적으로 채택하여 압축기를 구동시킴으로써, 배기 터빈 및 터보 차져가 작동하지 않아도 압축기를 구동시킬 수 있으며, 엔진의 배기 가스를 이용하여 압축기를 구동하기 때문에 차량의 연비가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 압축기의 구동 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 압축기의 구동 시스템의 각 상황에 따른 작동 상태도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명이 적용되는 배기터빈, 터보 차져 및 압축기는 종래 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 주요특징인 압축기의 구동 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 자동차용 압축기의 구동 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 배기 터빈(100)에 연결되어 구동되는 제1 풀리(200)와, 제1 풀리(200)와 연결되어 구동되는 제2 풀리(210)와, 제2 풀리(210)와 연결되어 제2 풀리(210)의 동력에 의해 구동되는 압축기(140)와, 제2 풀리(210)와 압축기(140) 사이에 배치되는 제1 전자 클러치(300)로 구성된다.
먼저, 제1 풀리(200)는 일반적으로 널리 사용되는 원통 형상의 풀리로서, 배기 터빈(100)과 연결축(500a)에 의해 축결되어 배기터빈(100)에 의해 회전된다.
이때, 제1 풀리(200)의 외측면에는 벨트(400a)가 감겨진다.
그리고, 제2 풀리(210)는 제1 풀리(200)와 동일한 형태의 풀리로서, 제1 풀리(200)와 일정 간격 떨어지게 배치되고, 그 외측면에 제1 풀리(200)에 감겨진 벨트(400a)가 감겨진다. 이 벨트(400a)에 의해 제1 풀리(200)의 회전력이 전달되어 제2 풀리(210)가 회전된다.
또한, 압축기(140)는 일반적인 자동차의 공기조화 시스템에 이용되는 압축기로, 연결축(500b)에 의해 제2 풀리(210)와 연결되어 제2 풀리(210)의 동력에 의해 구동된다.
이때, 전원인가 여부에 따라 선택적으로 제2 풀리(210)의 동력을 압축기(140)로 전달하는 제1 전자 클러치(300)가 상기 연결축(500b) 상에 배치된다.
즉, 제1 전자 클러치(300)는 연결축(500b)을 분리하여 그 사이에 배치되고, 전원인가 여부에 따라 제1 전자 클러치(300)가 분리 또는 결합되는 것에 의해 제2 풀리(210)의 동력을 선택적으로 압축기(140)로 전달하게 된다.
이 제1 전자 클러치(300)는 필드 코일 및 디스크 등으로 구성되는 일반적인 전자 클러치로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 배기 터빈(100)과 터보 차져(110)의 사이에 배치되는 제2 전자 클러치(310)를 더 포함한다.
제2 전자 클러치(310)는 배기 터빈(100)과 터보 차져(110)를 연결하는 연결축(500c) 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 터보 차져(110)의 동력을 배기 터빈(100)에 전달한다.
즉, 제2 전자 클러치(310)는 연결축(500c)을 분리하여 그 사이에 배치되고, 전원인가 여부에 따라 제2 전자 클러치(310)가 분리 또는 결합되는 것에 의해 터보 차져(110)의 동력을 선택적으로 배기 터빈(100)에 전달하게 된다.
이 제2 전자 클러치(310) 또한 필드 코일 및 디스크 등으로 구성되는 일반적인 전자 클러치로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명은 엔진(130)과 연결되어 회전됨과 동시에 연결축(500d)에 의해 제2 풀리(210)와 연결되는 제3 풀리(220)와, 제2 풀리(210)와 제3 풀리(220)의 연결축(500d) 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제3 전자 클러치(320)를 더 포함한다.
제3 풀리(220)는 일반적으로 널리 사용되는 원통 형상의 풀리로서, 외측면에 벨트(400b)가 감겨지고, 이 벨트(400b)가 엔진(130)의 크랭크축(미도시)과 연결되어 엔진(130)에 의해 회전된다.
그리고, 제3 전자 클러치(320)는 연결축(500d)을 분리하여 그 사이에 배치되고, 전원인가 여부에 따라 제3 전자 클러치(320)가 분리 또는 결합되는 것에 의해 제3 풀리(220)의 회전력을 선택적으로 제2 풀리(210)에 전달한다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 압축기의 구동 시스템의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 도 2는 배기 터빈(100)이 작동할 때 압축기(140)가 구동되는 상태의 작동도이다.
배기 터빈(100)이 작동할 때 압축기(140)를 온(on)시키게 되면, 먼저 배기 터빈(100)의 회전력이 연결축(500a)에 의해 제1 풀리(200)에 전달되고, 제1 풀리(200)의 회전력은 벨트(400a)에 의해 제2 풀리(210)에 전달된다.
그리고, 제2 풀리(210)의 회전력은 연결축(500b)에 의해 압축기(140)로 전달되는데, 이때 제1 전자 클러치(300)에 전원이 인가되어 제1 전자 클러치(300)가 결합됨으로써 제2 풀리(210)의 회전력이 압축기(140)로 전달되어 압축기(140)가 구동된다.
이때, 터보 차져(110)는 작동되지 않음으로, 제2 전자 클러치(310)에 전원이 인가되지 않는다, 그리고, 배기 터빈(100)에 의해 압축기(140)가 구동되므로, 엔진(130)의 동력이 필요하지 않아 제3 전자 클러치(320)에도 전원이 인가되지 않는다.
본 발명은 상기와 같이 엔진(130) 동력을 이용하지 않고 배기 터빈(100)의 동력만을 이용하여 압축기를 구동시키기 때문에 차량의 연비가 향상되는 효과가 발생된다.
한편, 도 3은 배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)가 작동할 때 압축기(140)가 구동되는 상태의 작동도이다.
배기 터빈(100)과 터보 차져(110)가 작동할 때 압축기(140)를 온(on)시키게 되면, 먼저 배기 터빈(100)의 회전력이 연결축(500a)에 의해 제1 풀리(200)에 전달되고, 제1 풀리(200)의 회전력은 벨트(400a)에 의해 제2 풀리(210)에 전달된다.
그리고, 제2 풀리(210)의 회전력은 연결축(500b)에 의해 압축기(140)로 전달되는데, 이때 제1 전자 클러치(300)에 전원이 인가되어 제1 전자 클러치(300)가 결합됨으로써 제2 풀리(210)의 회전력이 압축기(140)로 전달되어 압축기(140)가 구동된다. 또한, 제2 전자 클러치(310)에도 전원이 인가되어 제2 전자 클러치(310)가 결합됨으로써 제1 풀리(200)에 터보 차져(110)의 회전력이 더 전달된다.
이에 의해, 압축기(140)에는 터보 차져(110)의 회전력만큼의 동력이 더 전달되게 되어, 압축기(140)의 효율이 증가되는 효과가 발생한다.
이때 또한, 배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)에 의해 압축기(140)가 구동되므로, 엔진(130)의 동력이 필요하지 않아 제3 전자 클러치(320)에도 전원이 인가되지 않는다.
본 발명은 도 3의 상태에서도 엔진(130) 동력을 이용하지 않고 배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)의 동력만을 이용하여 압축기를 구동시키기 때문에 차량의 연비가 향상되는 효과가 발생된다.
한편, 도 4는 배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)가 작동하지 않을 때 압축기(140)가 구동되는 상태의 작동도이다.
배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)가 작동되지 않을 경우에는 제1 풀리(200)에 의해 제2 풀리(210)에 동력이 전달되지 않기 때문에, 제3 전자 클러치(320)에 전원이 인가되어 엔진(130)의 동력에 의해 회전되는 제3 풀리(220)로부터 제2 풀리(210)로 회전력이 전달된다. 제2 풀리(210)로 회전력이 전달되면, 제1 전자 클러치(300)에 전원이 인가되어 제2 풀리(210)에 전달된 회전력을 압축기(140)로 전달하여 압축기(140)를 구동시킨다.
상기와 같이 작동되는 본 발명은 엔진 시스템의 상태에 따라 선택적으로 동력원을 채택하여 압축기(140)가 구동되기 때문에, 압축기(140)의 효율성을 증대시킬 수 있으며, 차량 연비를 상승시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과를 가진다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
100 : 배기 터빈 110 : 터보 차져
130 : 엔진 140 : 압축기
200 : 제1 풀리 210 : 제2 풀리
220 : 제3 풀리 300 : 제1 전자 클러치
310 : 제2 전자 클러치 320 : 제3 전자 클러치

Claims (3)

  1. 배기 터빈(100) 및 터보 차져(110)를 포함하여 구성되는 자동차의 엔진 시스템에 설치되는 자동차용 압축기의 구동 시스템에 있어서,
    상기 배기 터빈(100)과 연결축(500a)에 의해 연결되어 배기 터빈(100)에 의해 구동되는 제1 풀리(200)와;
    상기 제1 풀리(200)와 벨트(400a)로 연결되어 제1 풀리(200)에 의해 구동되는 제2 풀리(210)와;
    상기 제2 풀리(210)와 연결축(500b)에 의해 연결되어 제2 풀리(210)의 동력에 의해 구동되는 압축기(140)와;
    상기 제2 풀리(210)와 압축기(140)를 연결하는 연결축(500b) 상에 배치되어 상기 배기터빈(100)의 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제1 전자 클러치(300); 및
    상기 배기 터빈(100)과 터보 차져(110)를 연결하는 연결축(500c) 상에 배치되어 상기 터보 차져(110)의 전원인가 여부에 따라 상기 터보차져(110)의 동력을 선택적으로 연결축(500c)으로 전달하는 제2 전자 클러치(310);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 압축기의 구동 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    엔진(130)의 크랭크축과 벨트(400b)로 연결되어 구동됨과 동시에 제2 풀리(210)와 연결축(500d)에 의해 연결되는 제3 풀리(220)와;
    상기 제2 풀리(210)와 제3 풀리(220)를 연결하는 연결축(500d) 상에 배치되어 전원인가 여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 제3 전자 클러치(320)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 압축기의 구동 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000345874A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Toyota Motor Corp エンジン自動停止自動再始動装置

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JP2000345874A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Toyota Motor Corp エンジン自動停止自動再始動装置

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