KR102294034B1 - 헬기장착형 공조냉방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬기장착형 공조냉방장치에 있어서, 헬기 내부에 공조하우징을 설치하고; 상기 공조하우징내에 압축기, 팽창변, 증발기, 공기팬을 배치하고, 상기 공조하우징 외측면에 공기흡입구 및 공기토출구를 형성시키고, 내부의 공기팬에 의하여, 증발기를 증발시키고, 냉방제습된 공기를 헬기내부로 공급하고; 상기 압축기의 토출부에 연결된 응축기는 헬기 실외의 설정위치에 장착되며, 헬기의 상부에 장착된 프로펠러의 구동에 의한 풍력 또는 헬기의 비행속도에 상대적인 외기 흐름에 의하여 응축되도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 헬기장착형 공조냉방장치를 제공하는 것이다.
이로 인하여, 공조냉방장치에서 가장 큰 열원이 발생되며, 크기가 큰 응축기를 헬기 실외로 배치시켜서, 헬기 내부의 공간을 활용할 수 있으므로, 다른 정교한 전자장비가 실내에 배치될 수 있는 공간을 활용할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 응축기의 응축열원을 방출시키고자, 별도의 구성이 필요없이, 헬기 구동시에 발생되는 자체 풍력을 이용하여, 응축기를 응축시키므로, 공조냉방장치가 더욱 컴팩트하고, 간편하게 형성되는 효과가 있는 것이다.

Description

헬기장착형 공조냉방장치{Air condition and cooling system for helicopter}

본 발명은 헬기장착형 공조냉방장치로서, 보다 상세하게는, 헬기 실내의 열악한 공조환경을 쾌적하고, 내부에 적합한 공조냉방장치를 제공하고자 하는 것이며, 이를 위하여, 공조냉방장치의 응축기는 헬기의 외부에 장착하고, 공조냉방을 제공하는 증발기 및 압축기는 1개의 하우징내에 포함시켜서, 헬기 내부에 장착되는 시설장비를 최소화시키며, 헬기 실외에 장착되는 응축기는 별도의 공기팬 없이, 헬기 자체의 풍압이나, 헬기 상부의 로터 회전에 의한 풍력을 방출 열원으로 제공하는 헬기장착형 공조냉방장치에 관한 것이다.

일반적으로 헬기 또는 헬리콥터는 회전익 항공기라고도 불린다. 헬리콥터는 수직으로 이착륙이 가능하고 이동 방향이 자유로우며 공중에 정지해 있을 수도 있다. 활주로가 없는 정글의 개활지, 군함의 갑판, 평평한 옥상 등에서 이착륙이 가능하며, 고정익 항공기가 접근할 수 없는 좁은 지역에도 이착륙할 수 있다. 또한 착륙을 하지 않고 공중에 정지한 채로 짐을 부리거나 사람을 태울 수 있다.

1907년 폴 코르뉘가 만든 유인 헬리콥터가 수직 이륙에 성공했으나 1930년에 이르러서야 완전한 수직 및 전진 비행이 가능해졌다.

헬리콥터는 다른 비행기가 접근할 수 없는 지역에 병력을 이동할 때 널리 사용되며, 구조나 의료 목적으로도 이용되고, 육상·해상에서의 정찰·통신 등에도 사용된다. 또한 농약뿌리기, 관측, 탐사 등 상업적인 용도로도 이용된다.

거의 연직인 축의 둘레에 회전하는 날개(로터, rotor)를 엔진으로 구동하여 공중에 부양하고, 로터를 앞으로 기울이는 것에 의해 전진하는 항공기. 수직 이착륙 및 공중정지가 가능한 것을 이용하여 단거리의 수송, 구난, 패트롤 건설, 농림·수산업 등에 널리 사용되고 있다. 헬리콥터의 결정은 부양력 및 전진을 위한 추력을 모두 로터에서 얻고 있기 때문에 순항속도가 250km/h정도까지의 저속에 억제되고, 경제성 지표로서의 양항비도 고정익기의 1/3정도로 낮고, 진동이 많아서 탑승기분이 나쁜 문제점도 있는 것이다.

헬리콥터의 순항 속도를 올리기 위해 로터 외에 고정익과 독립한 추진장치를 장비하고, 고속시는 부양력이나 추력도 로터에서 이 편으로 이전하는 방식이 개발되어 있고, 이것을 복합헬리콥터(compound helicopter)가 개발되고 있다.

다양한 목적으로 개발되고 있는 헬기는 복잡하고 정교한 기계 및 전자 제어장비가 헬기의 실내에 설치되어 있으며, 고온의 엔진으로부터 동력을 얻는 항공기에는 엔진 배기덕트, 고온 배기가스, 배기화염에 의해 가열된 동체표면등에 의하여, 탑승자가 있는 실내 내부의 온도 및 습도, 공기상태를 포함하는 공조환경은 매우 열악한 문제점이 있으며, 상기 공조환경을 개선하기 위하여 실내에는 별도의 공조냉방장치가 부착되어야 하며, 이로 인하여 실내 공간은 좁아질수 밖에 없으며, 다른 중요한 전자장비에도 악영향이 발생되는 문제점이 더욱 발생되는 것이다.

대한민국 특허공보 10-1036624 대한민국 특허공보 10-1211198 대한민국 특허공보 10-1453325

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 헬기장착형 공조냉방장치에 관한 것으로서, 헬기 실내에 쾌적한 공조환경을 제공하여, 탑승자의 정교한 헬기조종에 의한 헬기 안전사고를 방지하고자 하는 것이다.

또한, 헬기의 좁은 실내에 최소한 공조냉방구성을 배치하여, 안락한 탑승공간을 제공하며, 헬기 실외에 장착되는 응축기는 별도의 동력구동 없어도, 헬기 실외에서 발생되는 풍압이나 풍력을 이용하여, 응축열원을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 헬기장착형 공조냉방장치에 있어서, 헬기 내부에 공조하우징을 설치하고; 상기 공조하우징내에 압축기, 팽창변, 증발기, 공기팬을 배치하고, 상기 공조하우징 외측면에 공기흡입구 및 공기토출구를 형성시키고, 내부의 공기팬에 의하여, 증발기를 증발시키고, 냉방제습된 공기를 헬기내부로 공급하고; 상기 압축기의 토출부에 연결된 응축기는 헬기 실외의 설정위치에 장착되며, 헬기의 상부에 장착된 프로펠러의 구동에 의한 풍력에 의하여 응축되도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 헬기장착형 공조냉방장치를 제공하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 공조냉방장치에서 가장 큰 열원이 발생되며, 크기가 큰 응축기를 헬기 실외로 배치시켜서, 헬기 내부의 공간을 활용할 수 있으므로, 다른 정교한 전자장비가 실내에 배치될 수 있는 공간을 활용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 응축기의 응축열원을 방출시키고자, 별도의 구성이 필요없이, 헬기 구동시에 발생되는 자체 풍력을 이용하여, 응축기를 응축시키므로, 공조냉방장치가 더욱 컴팩트하고, 간편하게 형성되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 헬기에 장착된 공조냉방장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 나타낸 공조냉방장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 공조냉방 계통도를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 공조하우징 내부를 나타낸 개략도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 헬기장착형 공조냉방장치를 살펴보면,

헬기장착형 공조냉방장치에 있어서,

헬기(200)내부에 공조하우징(100)을 설치하고;

상기 공조하우징(100)내에 압축기(10), 팽창변(30), 증발기(40), 공기팬(130)를 배치하고, 상기 공조하우징(110) 외측면에 공기흡입구(110) 및 공기토출구(120)를 형성시키고, 내부의 공기팬 (130)에 의하여, 증발기(40)를 증발시키고, 냉방제습된 공기를 헬기(200)내부로 공급하고;

상기 압축기(10)의 토출부에 연결된 응축기(20)는 헬기(200)실외의 설정위치에 장착되며, 헬기(200)의 상부에 장착된 프로펠러(210)의 구동에 의한 풍력 또는 헬기의 비행속도에 상대적인 외기 흐름에 의하여 응축되도록; 이루어진 헬기장착형 공조냉방장치에 관한 것이다.

또한, 상기 응축기(20)는 헬기 외부의 통공이 형성된 발판에 부착시키거나, 또는 부착시에 외부 공기유동이 밀폐되지 않는 헬기 측면 또는 헬기 하부면의 위치에 부착시키도록;이루어진 것이다.

또한, 상기 증발기(40) 및 응축기(20)는 마이크로 채널의 알루미늄 핀 타입으로;이루어진 것이다.

또한, 상기 공기팬(130)은 원심 터보형 또는 축류형으로; 이루어진 것이다.

또한, 상기 압축기(10)는 프로펠러(210)의 구동 신호에 의하여 작동되어, 공조냉방장치가 작동되도록; 이루어진 것이다.

또한, 상기 공조하우징(100)내에 운동구동부가 장착되어 소음 및 진동 발생원의 압축기(10)는 최하부면에 설치되고; 증발기(40)는 공조하우징(100)의 최상부면에 형성된 공기 토출구(120)에 접근되도록 설치되고; 응축수 배출을 위하여, 드레인 판(50)은 상기 증발기(40)의 하부에 설치되고; 원심형 공기팬(130)은 공조하우징 (100)의 측면에 설치되어, 측면에서 설치된 공기 흡입구(110)로부터 외부공기를 흡입하여, 증발기(40)를 거쳐 공기토출구(120)로 토출시키도록; 이루어진 것이다.

이하, 도 1 내지 도 4를 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 헬기에 장착되어 탑승자에게 쾌적한 공조환경을 제공하는 헬기 장착형 공조냉방장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 헬기(200)내부의 임의로 적당위치에 공조하우징(100)을 설치하는 것이다.

상기 공조하우징(110)의 크기는 압축기(10), 팽창변(30), 증발기(40), 공기팬(130)이 상호 적당하게 이격된 거리에서 배치되도록 형성되며, 상기 공조하우징(110) 외측면에는 헬기 내부의 공기가 흡입되는 공기흡입구(110)가 형성되며, 내부의 공기팬 (130)에 의하여, 증발기(40)를 증발시키고, 냉방제습된 공기를 헬기(200)내부로 공급하도록 공기토출구(120)가 형성되는 것이다.

헬기(200) 내부의 임의의 위치에 온도 및 습도센서를 장착하고, 상기 온습도센서에 의하여, 설정된 온도 및 습도에 접급하도록, 압축기(10)가 구동되고, 응축기(20)를 통해 팽창변(30)을 거쳐 증발기(40)로 냉매가 순환되며, 상기 증발기(40)는 공기팬(130)에 의하여 증발되고, 외부의 공기는 냉각제습되도록 공기 흡입구(110) 및 공기 토출구(120)를 통해 헬기 내부로 쾌적인 공기조건을 공급시키는 것이다, 또한, 상기 응축기(20)는 실외에 설치되되; 별도의 응축열원이 없어도, 헬기 자체에서 발생되는 풍압 또는 풍력에 의하여 응축기의 열이 방출되도록 이루어 지는 것이다.

상기 공기흡입구(110) 및 공기토출구(120)의 갯수 및 설치위치는 탑승자 및 온도 및 습도에 민감한 전자장비에 설정된 공기 및 습도가 제공되도록 형성되는 것이다.

또한, 본 발명의 상기 압축기(10)의 토출부에 연결된 응축기(20)는 헬기(200)실외의 설정위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 것이며, 상기 헬기(200)의 상부에 장착된 프로펠러(210)의 구동에 의한 풍력에 의하여 응축되도록; 이루어지는 것이다.

또한, 상기 응축기(20)는 헬기 외부에 탑승자들이 실내로 탑승하기 위하여 설치된 발판의 하부, 또는 헬기의 외측 측면, 또는 헬기 하부면에 부착시키도록;이루어진 것이다.

상기 응축기(20)가 장착되는 일실시예로서, 통상적으로 발판은 헬기에 탑승하기 위하여, 헬기 실내입구의 전단에 설치되어 있으며, 발판은 많은 통공이 형성되어 있으므로, 이러한 통공을 통하여 응축기(20)의 공기열원이 자유롭게 유입되거나 유출될 수 있는 것이다.

또한, 다른 실시예로서, 헬기의 외부는 곡선상의 유연한 구조로 형성되어 있거나, 다른 장비들이 장착되어 있는 구조로 형성되어 있으므로, 이러한 헬기의 외측면의 구조를 이용하여, 상기 응축기(20)는 부착시에 외부 공기유동이 밀폐되지 않는 헬기 측면 또는 헬기 하부면의 위치에 부착시키도록;이루어진 것이다.

외부의 공기가 유입 및 유출이 자유로운 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 증발기(40) 및 응축기(20)는 공간절약 및 열효율을 위하여 마이크로 채널의 알루미늄 핀 타입으로;이루어진 것이다.

또한, 상기 공기팬(130)은 원심 터보형으로 이루어지며, 이는 하우징내에서 공기흡입방향으로 직각으로 변경하여, 공기토출방향으로 형성하기 위한 것이며, 필요에 의하여, 통상의 축류형으로 이루어진다.

또한, 상기 압축기(10)는 프로펠러(210)의 구동 신호에 의하여 작동되어, 공조냉방장치가 작동되도록; 이루어진 것이다.

도 4는 본 발명의 공조하우징 내부를 나타낸 개략도로서, 공조하우징 내부에 공조장치의 주요 구성배치에 관한 것이다.

상기 공조하우징(100)내에 운동구동부가 장착되어 소음 및 진동 발생원의 압축기(10)는 최하부면에 설치되며, 이는 가장 무게운 중량의 구성부품이 최하부면에 위치됨에 의하여, 공조하우징의 안정적인 설치가 유리하게 되고, 증발기(40)는 공조하우징(100)의 최상부면에 형성된 공기 토출구(120)에 접근되도록 설치되어서, 증발기(40)로부터 증발된 공기가 외부로 용이하게 토출되도록 하고, 증발기(40)표면으로부터 생성된 응축수 배출을 위하여, 드레인 판(50)이 상기 증발기(40)의 하부에 설치되고; 공기유동방향이 90°방향으로 꺽이도록 원심형 공기팬(130)이 마련되고, 이를 공조하우징(100)의 측면에 설치되어, 측면에서 설치된 공기 흡입구(110)로부터 외부공기를 흡입하여, 90°방향으로 전환된 다음에 증발기(40)를 거쳐 공기토출구(120)로 토출시키도록; 이루어진 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 압축기 20: 응축기
30: 팽창변 40: 증발기
50: 드레인 판
100: 공조하우징 110: 공기흡입구
120: 공기토출구 130: 공기팬
200: 헬기 210: 프로펠러

Claims (5)

1. 헬기장착형 공조냉방장치에 있어서,
   헬기(200)내부에 공조하우징(100)을 설치하고;
   상기 공조하우징(100)내에 압축기(10), 팽창변(30), 증발기(40), 공기팬(130)을 배치하고, 상기 공조하우징(110) 외측면에 공기흡입구(110) 및 공기토출구(120)를 형성시키고, 내부의 공기팬 (130)에 의하여, 증발기(40)를 증발시키고, 냉방제습된 공기를 헬기(200)내부로 공급하고;
   상기 압축기(10)의 토출부에 연결된 응축기(20)는 헬기(200)실외의 설정위치에 장착되며, 헬기(200)의 상부에 장착된 프로펠러(210)의 구동에 의한 풍력 또는 헬기의 비행속도에 상대적인 외기 흐름에 의하여 응축되도록 하며;
   상기 응축기(20)는 헬기 외부의 통공이 형성된 발판에 부착시키고;
   상기 압축기(10)는 프로펠러(210)의 구동 신호에 의하여 작동되어, 공조냉방장치가 작동되며;
   상기 공조하우징(100)내에 운동구동부가 장착되어 소음 및 진동 발생원의 압축기(10)는 최하부면에 설치되고; 증발기(40)는 공조하우징(100)의 최상부면에 형성된 공기 토출구(120)에 접근되도록 설치되고; 응축수 배출을 위하여, 드레인 판(50)은 상기 증발기(40)의 하부에 설치되고; 원심형 공기팬(130)은 공조하우징 (100)의 측면에 설치되어, 측면에서 설치된 공기 흡입구(110)로부터 외부공기를 흡입하여, 증발기(40)를 거쳐 공기토출구(120)로 토출시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 헬기장착형 공조냉방장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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