KR101836004B1 - 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템 - Google Patents

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임석연
김기주
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동명대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차에서 냉난방을 효율적으로 구현할 수 있는 효과를 갖는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.

Description

열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템{HVAC SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차에서 냉난방을 효율적으로 구현할 수 있는 효과를 갖는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 난방과 냉방을 위한 공조시스템이 각각 구비된다.
즉, 차량에서 냉난방을 필요로 하는 공간을 난방하기 위한 난방용 공조시스템과 냉방을 수행할 수 있도록 된 냉방용 공조시스템이 각각 구비되어 차량의 사용처의 필요에 따라 냉난방을 선택적으로 수행하도록 되어 있다.
이러한, 차량의 공조시스템들에서, 상기 난방용 공조시스템은, 차량의 엔진에서 발생하는 폐열과의 열교환을 통해 가열되는 열매체를 열교환기를 통해 차량의 실내 및 온장고 등과 같은 사용처를 난방하도록 되어 있으며, 상기 냉방용 공조시스템은, 냉매를 이용하여 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브를 통해 차량의 실내 및 냉장고 등과 같은 사용처를 냉방하게 된다.
공조시스템에 관한 기술로 '특허문헌 1' 내지 '특허문헌 2'가 있다.
'특허문헌 1'은, 차실내를 냉/난방시키는 공기조화기와; 상기 공기조화기로부터 공조된 공기를 차실내로 토출시키도록 차실내에 형성된 복수개의 공기토출부와; 차실내에 구비된 복수개의 시트에 각각 구비되어, 승객의 탑승 위치를 감지하는 승객감지센서와; 상기 승객감지센서에서 감지된 신호에 따라 상기 복수개의 공기토출부의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 공기조화시스템에 관한 것이고,
'특허문헌 2'는, 냉방 또는 난방을 위해, 내기 모드 또는 외기 모드가 되도록 설정하는 내외기 전환도어와; 증발기를 통과한 내기 또는 외기가 통과하는 히터코어측 통로와 상기 히터코어를 바이패스하는 바이패스 통로의 개도량을 조절하는 온도조절도어와; 상기 내기 또는 외기의 송풍량을 증가시키는 송풍기를 가지는 차량용 공기조화장치에 관한 것이다.
그러나 '특허문헌 1' 내지 '특허문헌 2'를 포함한 종래의 공조시스템은, 에너지 효율이 낮으며, 엔진의 폐열이 발생하지 않는 전기자동차등에서는 효율적으로 적용되지 못하는 문제점이 따르게 된다.
한편, 최근 들어서는 대용량 배터리를 구비한 전기자동차의 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 종래의 공조시스템은, 엔진의 폐열이 발생하지 않는 전기자동차등에서는 효율적으로 적용되지 못하는 문제점이 있고, 이러한 전기자동차는 대용량 배터리를 주요 동력으로 사용하는 바, 배터리의 발열 문제가 발생하게 되는데, 전기자동차에 구비되는 대용량 배터리를 냉각하기 위해서는 별도의 냉각시스템을 구비하여야만 하며, 냉각시스템을 구동하기 위한 별도의 에너지가 소모되어 에너지 소비효율이 낮아지기 때문에, 주행거리가 더욱 짧아지게 되고, 배터리의 발열을 촉진하게 되는 문제점이 발생하게 되며, 충분한 냉기와 온기를 얻을 수 없다는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 배터리의 전력 사용을 최소화하면서도 냉기와 온기를 효율적으로 생산할 수 있으며, 배터리의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있는 공조시스템이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국공개특허공보 제10-2009-0027976호(2009. 03. 18.) 대한민국등록특허공보 제10-1474825호(2014. 12. 15.)
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기자동차에서 냉난방을 효율적으로 구현할 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한 본 발명은, 전기자동차에서 냉난방 사용 시, 배터리의 전력 사용을 최소화하여, 에너지 소비효율을 높일 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
아울러 본 발명은, 전기자동차의 대용량배터리의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있는 차량용 공조시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
외부로부터 유입받은 공기를 압축시키는 압축기(100)와, 압축기(100)에 의해 압축된 압축공기를 공급받아 일시 저장하고, 저장된 압축공기를 보텍스튜브(300)로 공급하는 서지탱크(200)와, 서지탱크(200)로부터 공급받은 압축공기를 와류 회전에 의하여 냉기 및 온기로 분리 배출하는 보텍스튜브(300)를 포함하여 구성되는 차량용 공조시스템에 있어서,
보텍스튜브(300)로부터 배출되는 온기를 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 온기저장탱크(410), 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 냉기를 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 냉기저장탱크(420)를 포함하여 구성되는 저장탱크(400)와;
상기 온기저장탱크(410)로부터 온기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 온기분배탱크(510), 상기 냉기저장탱크(420)로부터 냉기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 냉기분배탱크(520)를 포함하여 구성되는 분배탱크(500)와;
차량용배터리(2)의 온도를 제어하도록 구성되는 열교환식방열처리수단(600)과;
외부로부터 유입되는 유입공기 및 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기와 온기를 기밀하게 이송, 공급하도록 구성되되, 제어신호를 수신받아 압축공기, 냉기 및 온기의 흐름을 제어가능하도록 구성되는 기류이송공급수단(700)과;
압축기(100), 서지탱크(200), 보텍스튜브(300), 저장탱크(400), 분배탱크(500), 열교환식방열처리수단(600), 기류이송공급수단(700) 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하도록 구성되는 공조제어수단(800);을 포함하여 구성된다.
전술한 구성에 따른 본 발명은,
전기자동차에서 냉난방을 효율적으로 구현할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은, 냉난방 사용 시, 배터리의 전력 사용을 최소화하여, 에너지 소비효율을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
아울러 본 발명은, 배터리의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 기체 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 공조제어수단(800)의 제어를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 공조제어수단(800)의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 기체 흐름을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 공조제어수단(800)의 제어를 나타내는 개략도이고, 도 4는 본 발명에 의한 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템의 공조제어수단(800)의 구성을 나타내는 블록도로서, 도 1을 참조하면, 본 발명은 크게 압축기(100), 서지탱크(200), 보텍스튜브(300), 온기저장탱크(410)와 냉기저장탱크(420)를 포함하여 구성되는 저장탱크(400), 온기분배탱크(510)와 냉기분배탱크(520)를 포함하여 구성되는 분배탱크(500), 열교환식방열처리수단(600), 기류이송공급수단(700), 공조제어수단(800)을 포함하여 구성된다.
더욱 상세하게는, 외부로부터 유입받은 공기를 압축시키는 압축기(100)와, 압축기(100)에 의해 압축된 압축공기를 압축공기유입관(710)을 통해 공급받아 일시 저장하고, 저장된 압축공기를 압축공기이송관(720)을 통해 보텍스튜브(300)로 공급하는 서지탱크(200)와, 서지탱크(200)로부터 공급받은 압축공기를 와류 회전에 의하여 냉기 및 온기로 분리 배출하는 보텍스튜브(300)를 포함하여 구성되는 차량용 공조시스템에 있어서,
보텍스튜브(300)로부터 배출되는 온기를 제1온기배출관(730)을 통해 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 온기저장탱크(410), 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 냉기를 제1냉기배출관(740)을 통해 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 냉기저장탱크(420)를 포함하여 구성되는 저장탱크(400)와,
제2온기배출관(750)을 통해 상기 온기저장탱크(410)로부터 온기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 온기분배탱크(510), 제2냉기배출관(760)을 통해 상기 냉기저장탱크(420)로부터 냉기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 냉기분배탱크(520)를 포함하여 구성되는 분배탱크(500)와,
차량용배터리(2)의 온도를 제어하도록 구성되는 열교환식방열처리수단(600)과,
외부로부터 유입되는 유입공기 및 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기와 온기를 기밀하게 이송, 공급하도록 구성되되, 제어신호를 수신받아 압축공기, 냉기 및 온기의 흐름을 제어가능하도록 구성되는 기류이송공급수단(700)과,
압축기(100), 서지탱크(200), 보텍스튜브(300), 저장탱크(400), 분배탱크(500), 열교환식방열처리수단(600), 기류이송공급수단(700)을 제어하도록 구성되는 공조제어수단(800)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.
상기 압축기(100)는, 외부로부터 유입받은 공기를 압축시키도록 구성된다.
상기 서지탱크(200)는, 압축기(100)에 의해 압축된 압축공기를 압축공기유입관(710)을 통해 공급받아 일시 저장하고, 저장된 압축공기를 압축공기이송관(720)을 통해 보텍스튜브(300)로 공급하도록 구성된다.
상기 서지탱크(200)는, 압축공기열교환부(210)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 압축공기열교환부(210)는, 상기 보텍스튜브(300)로 공급되는 압축공기의 온도를 조절할 수 있도록 구성되는 것으로서, 상기 서지탱크(200) 내부의 열을 흡입하거나, 상기 서지탱크(200) 내부로 열을 방출하거나, 흡입과 방출 모두 가능하도록 구성될 수 있으며, 이는 보텍스튜브(300)에 공급되는 압축공기의 온도가 높을수록, 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 온도의 강하가 작아지게 되기 때문으로서, 열효율을 높이기 위해 구성되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
상기 서지탱크(200)는, 서지탱크 내부의 압축공기의 온도를 측정하는 압축공기온도측정부(220)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보텍스튜브(300)는, 서지탱크(200)로부터 공급받은 압축공기를 와류 회전에 의하여 냉기 및 온기로 분리 배출하도록 구성된다.
상기 보텍스튜브(300)는, 냉기 및 온기가 배출되는 비율을 제어하는 냉비제어부(310)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉비제어부(310)는, 제어신호를 수신받아, 보텍스튜브(300)의 온기가 배출되는 온구 측에 결합되는 냉비조절나사를 조이거나 풀 수 있도록 구성된다.
상기 냉비제어부(310)는, 제어신호를 수신받아 냉비를 조절함으로써, 상기 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기 및 온기의 온도를 조절할 수 있도록 구성된다.
전술한 냉비란, 공급되는 압축공기량 대비 냉기 배출량의 비율을 의미하는 것으로서, 일반적인 보텍스튜브(300)는, 냉비가 80%로 설정되어 있으며, 냉비가 낮아지면, 배출되는 냉기의 온도가 낮아지며, 냉비가 높아지면, 배출되는 냉기의 온도가 높아질 수 있는 것이다.
상기 저장탱크(400)는, 온기저장탱크(410)와 냉기저장탱크(420)를 포함하여 구성된다.
상기 온기저장탱크(410)는, 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 온기를 제1온기배출관(730)을 통해 공급받아, 내부에 저장하도록 구성된다.
상기 온기저장탱크(410)는, 온기저장탱크(410)의 내부 온도를 측정하여 온도측정정보를 획득하도록 열전반도체 등으로 구성되는 온기탱크온도측정센서(411)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온기저장탱크(410)는, 온기저장탱크(410)의 내부로 열을 방출하도록 구성되는 제1열교환부(412)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉기저장탱크(420)는, 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 냉기를 제1냉기배출관(740)을 통해 공급받아, 내부에 저장하도록 구성된다.
상기 냉기저장탱크(420)는, 냉기저장탱크(420)의 내부 온도를 측정하여 온도측정정보를 획득하도록 구성되는 냉기탱크온도측정센서(421)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉기저장탱크(420)는, 냉기저장탱크(420)의 내부로부터 열을 흡수하도록 열전반도체 등으로 구성되는 제2열교환부(422)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분배탱크(500)는, 온기분배탱크(510)와 냉기분배탱크(520)를 포함하여 구성된다.
상기 온기분배탱크(510)와 상기 냉기분배탱크(520)의 사이에는, 열전반도체(530)가 결합되도록 구성될 수 있다.
상기 온기분배탱크(510)는, 제2온기배출관(750)을 통해 상기 온기저장탱크(410)로부터 온기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성된다.
상기 온기분배탱크(510)는, 다수의 온기분기밸브(511)를 포함하여 구성된다.
상기 온기분기밸브(511)는, 제어신호를 수신받아, 밸브를 개폐함으로써, 온기의 흐름을 제어하도록 구성된다.
상기 온기분기밸브(511)는, 잔여온기를 외부로 폐기배출하도록 구성될 수 있다.
상기 냉기분배탱크(520)는, 제2냉기배출관(760)을 통해 상기 냉기저장탱크(420)로부터 냉기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성된다.
상기 냉기분배탱크(520)는, 다수의 냉기분기밸브(521)를 포함하여 구성된다.
상기 냉기분기밸브(521)는, 제어신호를 수신받아, 밸브를 개폐함으로써, 냉기의 흐름을 제어하도록 구성된다.
상기 냉기분기밸브(521)는, 차량용배터리(2)에 냉기를 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 열교환식방열처리수단(600)은, 제어신호를 수신받아, 차량용배터리(2)의 온도를 제어하도록 구성된다.
상기 열교환식방열처리수단(600)은, 차량용배터리(2)에 결합되어, 차량용배터리(2)로부터 발생되는 열을 방출하도록 구성되는 방열부(610)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 열교환식방열처리수단(600)은, 상기 방열부(610)로부터 방출되는 열을 흡수하여, 타측으로 열을 방출하도록 열전반도체 등으로 구성되는 흡열처리부(620)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 흡열처리부(620)는 후술되는 송풍팬(621)이 포함됨에 따라 송풍팬(621)의 풍향에 의해 방열부(610)에서 방출되는 열을 흡열하고 방출할 수도 있을 것이다.
이때, 상기 흡열처리부(620)는, 방출되는 열에 바람을 가하여 열풍을 생산하는 송풍팬(621)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 열교환식방열처리수단(600)은, 상기 흡열처리부에서 방출되는 열을 상기 온기저장탱크(410)로 공급하도록 구성되는 열교환이송관(630)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 열교환이송관(630)은, 제어신호를 수신받아, 열풍의 흐름을 개폐하는 열풍이송개폐밸브(631)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면,
상기 기류이송공급수단(700)은, 외부로부터 유입되는 유입공기 및 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기와 온기를 기밀하게 이송, 공급하도록 구성되되, 제어신호를 수신받아 압축공기, 냉기 및 온기의 흐름을 제어가능하도록 구성된다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 압축기(100)에서 배출되는 압축공기를 상기 서지탱크(200)로 공급하도록 구성되는 압축공기유입관(710)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 서지탱크(200)에 일시 저장된 압축공기를 상기 보텍스튜브(300)로 공급하도록 구성되는 압축공기이송관(720)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 압축공기이송관(720)은, 제어신호를 수신받아 압축공기의 흐름을 개폐하는 압축공기이송개폐밸브(721)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 보텍스튜브(300)에서 배출되는 온기를 상기 온기저장탱크(410)로 공급하도록 구성되는 제1온기배출관(730)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기를 상기 냉기저장탱크(420)로 공급하도록 구성되는 제1냉기배출관(740)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 온기저장탱크(410)에서 배출되는 온기를 상기 온기분배탱크(510)로 공급하도록 구성되는 제2온기배출관(750)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 제2온기배출관(750)은, 제어신호를 수신받아 온기의 흐름을 개폐하는 온기이송개폐밸브(751)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 냉기저장탱크(420)에서 배출되는 냉기를 상기 냉기분배탱크(520)로 공급하도록 구성되는 제2냉기배출관(760)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 제2냉기배출관(760)은, 제어신호를 수신받아 냉기의 흐름을 개폐하는 냉기이송개폐밸브(761)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 온기분배탱크(510)에서 분기배출되는 온기를 사용처(1)로 배출하거나, 외부로 폐기배출하도록 구성되는 온기분배관(770)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기류이송공급수단(700)은, 상기 냉기분배탱크(520)에서 분기배출되는 냉기를 사용처(1)로 배출하거나, 차량용배터리(2)로 공급하도록 구성되는 냉기분배관(780)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 공조제어수단(800)은, 압축기(100), 서지탱크(200), 보텍스튜브(300), 저장탱크(400), 분배탱크(500), 열교환식방열처리수단(600), 기류이송공급수단(700)을 제어하도록 구성된다.
도 3을 참조하면,
상기 공조제어수단(800)은, 압축기(100), 압축공기열교환부(210), 냉비제어부(310), 제1열교환부(412), 제2열교환부(422), 열전반도체(530), 흡열처리부(620), 송풍팬(621)의 작동을 제어하도록 구성된다.
상기 공조제어수단(800)은, 다수의 온기분기밸브(511), 다수의 냉기분기밸브(521), 열풍이송개폐밸브(631), 압축공기이송개폐밸브(721), 온기이송개폐밸브(751), 냉기이송개폐밸브(761)의 개폐를 제어하도록 구성된다.
이때, 상기 공조제어수단(800)은, 온기분기밸브(511)를 통해, 잔여온기의 외부 폐기배출을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한 상기 공조제어수단(800)은, 냉기분기밸브(521)를 통해, 차량용배터리(2)에 냉기 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면,
상기 공조제어수단(800)은, 온도정보저장부(810), 임계값설정정보저장부(820), 임계값기준제어처리부(830)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온도정보저장부(810)는, 압축공기온도측정부(220), 온기탱크온도측정센서(411), 냉기탱크온도측정센서(421)에서 측정되는 온도정보를 저장할 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 사용처(1) 및 차량용배터리(2)는, 온도를 측정하여 온도정보를 획득하는 사용처온도측정센서(3)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 온도정보저장부(810)는, 상기 사용처온도측정센서(3)를 통해 측정한 온도정보를 추가적으로 저장하도록 구성될 수 있다.
상기 임계값설정정보저장부(820)는, 사용처(1) 및 차량용배터리(2)의 온도 임계값을 설정하여, 임계값설정정보를 저장하도록 구성된다.
상기 임계값기준제어처리부(830)는, 상기 임계값설정정보저장부(830)에 저장된 임계값설정정보를 기준으로, 상기 상기 사용처(1) 및 차량용배터리(2)에서 측정되는 온도가 임계값설정정보를 벗어나면, 상기 압축공기열교환부(210), 냉비제어부(310), 제1열교환부(412), 제2열교환부(422), 열전반도체(530), 열교환식방열처리수단(600) 중 적어도 어느 하나 이상의 작동을 제어하도록 구성됨으로써, 사용처(1) 또는 차량용배터리(2)에 공급되는 공기의 온도를 제어하고, 차량용배터리(2)의 온도를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바를 바탕으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.
1 : 사용처
2 : 차량용배터리
3 : 사용처온도측정센서
100 : 압축기
200 : 서지탱크 210 : 압축공기열교환부
220 : 압축공기온도측정부
300 : 보텍스튜브 310 : 냉비제어부
400 : 저장탱크 410 : 온기저장탱크
411 : 온기탱크온도측정센서 412 : 제1열교환부
420 : 냉기저장탱크 421 : 냉기탱크온도측정센서
422 : 제2열교환부
500 : 분배탱크 510 : 온기분배탱크
511 : 온기분기밸브 520 : 냉기분배탱크
521 : 냉기분기밸브 530 : 열전반도체
600 : 열교환식방열처리수단 610 : 방열부
620 : 흡열처리부 621 : 송풍팬
630 : 열교환이송관 631 : 열풍이송개폐밸브
700 : 기류이송공급수단 710 : 압축공기유입관
720 : 압축공기이송관 721 : 압축공기이송개폐밸브
730 : 제1온기배출관 740 : 제1냉기배출관
750 : 제2온기배출관 751 : 온기이송개폐밸브
760 : 제2냉기배출관 761 : 냉기이송개폐밸브
770 : 온기분배관 780 : 냉기분배관
800 : 공조제어수단 810 : 온도정보저장부
820 : 임계값설정정보저장부 830 : 임계값기준제어처리부

Claims (7)

  1. 외부로부터 유입받은 공기를 압축시키는 압축기(100)와, 압축기(100)에 의해 압축된 압축공기를 공급받아 일시 저장하고, 저장된 압축공기를 보텍스튜브(300)로 공급하는 서지탱크(200)와, 서지탱크(200)로부터 공급받은 압축공기를 와류 회전에 의하여 냉기 및 온기로 분리 배출하는 보텍스튜브(300)를 포함하여 구성되는 차량용 공조시스템에 있어서,
    보텍스튜브(300)로부터 배출되는 온기를 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 온기저장탱크(410), 보텍스튜브(300)로부터 배출되는 냉기를 공급받아, 내부에 저장하도록 구성되는 냉기저장탱크(420)를 포함하여 구성되는 저장탱크(400)와;
    상기 온기저장탱크(410)로부터 온기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 온기분배탱크(510), 상기 냉기저장탱크(420)로부터 냉기를 공급받아, 다수의 사용처(1)로 분배하도록 구성되는 냉기분배탱크(520)를 포함하여 구성되는 분배탱크(500)와;
    차량용배터리(2)의 온도를 제어하도록 구성되는 열교환식방열처리수단(600)을 포함하되,
    상기 열교환식방열처리수단(600)은,
    차량용배터리(2)에 결합되어 차량용배터리(2)로부터 발생되는 열을 방출하도록 구성되는 방열부(610), 상기 방열부(610)로부터 방출되는 열을 흡수하여 타측으로 열을 방출하도록 구성되는 흡열처리부(620), 상기 흡열처리부(620)에서 방출되는 열을 상기 온기저장탱크(410)로 공급하도록 구성되는 열교환이송관(630)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온기저장탱크(410)는,
    온기저장탱크(410)의 내부 온도를 측정하여 온도측정정보를 획득하도록 구성되는 온기탱크온도측정센서(411)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온기저장탱크(410)는,
    온기저장탱크(410)의 내부로 열을 방출하도록 열전반도체를 이용하여 구성되는 제1열교환부(412)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 냉기저장탱크(420)는,
    냉기저장탱크(420)의 내부 온도를 측정하여 온도측정정보를 획득하도록 구성되는 냉기탱크온도측정센서(421)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 냉기저장탱크(420)는,
    냉기저장탱크(420)의 내부로부터 열을 흡수하도록 열전반도체를 이용하여 구성되는 제2열교환부(422)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    외부로부터 유입되는 유입공기 및 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기와 온기를 기밀하게 이송, 공급하도록 구성되되, 제어신호를 수신받아 압축공기, 냉기 및 온기의 흐름을 제어가능하도록 구성되는 기류이송공급수단(700)과;
    압축기(100), 서지탱크(200), 보텍스튜브(300), 저장탱크(400), 분배탱크(500), 열교환식방열처리수단(600), 기류이송공급수단(700) 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하도록 구성되는 공조제어수단(800)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기류이송공급수단(700)은,
    상기 압축기(100)에서 배출되는 압축공기를 상기 서지탱크(200)로 공급하도록 구성되는 압축공기유입관(710),
    상기 서지탱크(200)에서 배출되는 압축공기를 상기 보텍스튜브(300)로 공급하도록 구성되는 압축공기이송관(720),
    상기 보텍스튜브(300)에서 배출되는 온기를 상기 온기저장탱크(410)로 공급하도록 구성되는 제1온기배출관(730),
    상기 보텍스튜브(300)에서 배출되는 냉기를 상기 냉기저장탱크(420)로 공급하도록 구성되는 제1냉기배출관(740),
    상기 온기저장탱크(410)에서 배출되는 온기를 상기 온기분배탱크(510)로 공급하도록 구성되는 제2온기배출관(750),
    상기 냉기저장탱크(420)에서 배출되는 냉기를 상기 냉기분배탱크(520)로 공급하도록 구성되는 제2냉기배출관(760),
    상기 온기분배탱크(510)에서 분기배출되는 온기를 사용처(1)로 배출하거나, 외부로 폐기배출하도록 구성되는 온기분배관(770),
    상기 냉기분배탱크(520)에서 분기배출되는 냉기를 사용처(1)로 배출하거나, 차량용배터리(2)로 공급하도록 구성되는 냉기분배관(780)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상 기능을 갖는 차량용 공조 시스템.
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