KR19990000641U - 열차 에어컨의 응축기유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열차 에어컨의 개선된 응축기유닛을 개시한다.

종래에는 응축팬에 의한 케이스의 측벽과 응축기 고정용 서포트들이 이루는 코너부에서 와류를 발생하여 소음이 큰 문제가 있었다.

본 고안에서는 중간부에는 공기흡입구를 가지며 그 양측으로는 공기배출구를 각각 갖는 케이스와, 공기흡입구를 통해 외부로 노출되도록 케이스내에 설치되어 기류를 형성하는 응축팬과, 이 응축팬의 양측으로 공기배출구들과 각각 대향되게 설치되어 냉매를 액화시키는 복수의 응축기와, 케이스의 대향하는 두 측벽에 대응되게 고정되어 응축기들을 지지하는 복수의 서포트쌍을 구비하는 열차 에어컨의 응축기유닛에 있어서, 각 서포트의 돌출단과 케이스의 측벽이 이루는 위 응축팬쪽 코너부에 응축팬에 의해 형성된 기류의 흐름을 유도하는 복수의 에어가이드를 각각 기류의 흐름방향을 따라 적정각도로 경사지게 설치하여, 기류가 서포트의 코너부로 유입되지 않도록 차단함과 동시에 응축기 측으로 유도함으로써 응축팬에 의한 기류소음이 최소화되도록 하였다.

Description

열차 에어컨의 응축기유닛

본 고안은 열차 에어컨(train air conditioner)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 냉매(冷媒)증기를 압축하여 액화시키는 응축기유닛(condenser unit)에 관한 것이다.

열차 에어컨은 통상의 냉각사이클(cooling cycle)을 이용하여 차내를 냉방하는 공기조절장치로, 그 냉각할 공간이 상당히 넓기 때문에 대용량의 냉각시스템(cooling system)으로 구성되어 열차의 지붕(roof) 위에 장착되는 것이 일반적인 바, 도 1을 통해 그 개략적인 구성을 살펴보기로 한다.

도 1에서, 열차 에어컨은 응축기유닛(1)의 압축기(compressor:2)에 의해 고압으로 압축된 냉매가스는 응축기(condenser:3)를 지나면서 응축팬(4)에 의한 기류와 열교환하여 액화된 뒤, 필터 드라이어(filter dryer:5)를 지나면서 불순물이 제거된다. 이어서 고압의 액냉매는 증발기유닛(evaporator unit:6)의 모세관(capillary vessel:7)을 지나면서 저압으로 변화된 뒤, 증발기(evaporator:8)를 지나면서 증발팬(9)에 의한 기류와 열교환하여 저압의 기체로 증발된다. 이때 냉매의 기화열에 의해 냉각된 기류가 증발팬(9)에 의해 차내로 토출됨으로써 냉각작용을 수행하게 된다. 한편 저압의 기체냉매는 응축기유닛(1)의 어큐뮬레이터(accumulator:10)를 지나면서 증발불량의 액냉매가 걸러진 뒤, 압축기(2)로 유입되어 전술한 사이클로 순환하게 된다.

한편 도 2 및 도 3에는 이러한 열차 에어컨의 종래 응축기유닛(1)을 개략적으로 도시하였다. 이것은 케이스(11)의 저판(12) 중간부에 응축팬(4)이 설치되어 커버(13)의 공기흡입구(13a)를 통해 외부로 노출된다. 이 응축팬(4)의 양쪽으로 두 응축기(3)가 각각 위치되는데, 각 응축기(3)는 저판(12)의 대향하는 두 측벽(14)에 각각 설치된 두 서포트(support:15)에 의해 외단이 하방으로 치우치게 경사 지지된다. 이에 따라 에어컨이 가동되면 외기가 응축팬(4)에 의해 커버(13)의 공기흡입구(13a)로 유입되어 각 응축기(3)의 하부로부터 상부로 통과하면서 냉매의 열을 빼앗은 뒤, 커버(13)의 양측에 형성된 공기배출구(13b)들을 통해 다시 외부로 배출됨으로써 가스냉매를 액화시키게 된다. 나머지 부호 R은 열차의 지붕이다.

그런데 이러한 종래의 응축기유닛(1)은 응축기(3)들을 지지하는 서포트(15)가 응축팬(4)에 의한 기류의 흐름방향과 직교하도록 유로를 형성하는 두 측벽(14)에 접촉되어 있으므로, 구동시 기류에 의한 소음이 상당히 크게 발생되는 문제가 있었다. 즉 응축팬(4)에 의한 기류의 일부가 각 서포트(15)에 부딪쳐 흐름이 급격히 변경될 뿐만 아니라 두 측벽(14)과 서포트(15)들에 의해 구획된 각 코너(corner)부에서 와류를 발생하게 되어 기류에 의한 소음이 그만큼 커지게 되는 것이다. 그러므로 종래의 응축기유닛(1)은 열차 에어컨의 품위와 신뢰성 저하를 야기하고 있었다.

본 고안의 목적은 상술한 종래의 문제를 감안하여 구동시 응축기유닛에서 발생되는 응축팬에 의한 기류소음을 최대한 감소시킬 수 있는 열차 에어컨의 응축기유닛을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 열차 에어컨의 응축기유닛은, 중간부에는 공기흡입구를 가지며 그 양측으로는 공기배출구를 각각 갖는 케이스와, 공기흡입구를 통해 외부로 노출되도록 케이스내에 설치되어 기류를 형성하는 응축팬과, 이 응축팬의 양측으로 공기배출구들과 각각 대향되게 설치되어 냉매를 액화시키는 복수의 응축기와, 케이스의 대향하는 두 측벽에 대응되게 고정되어 응축기들을 지지하는 복수의 서포트쌍을 구비하는 열차 에어컨의 응축기유닛에 있어서, 각 서포트의 돌출단과 케이스의 측벽이 이루는 위 응축팬쪽 코너부에 응축팬에 의해 형성된 기류의 흐름을 유도하는 복수의 에어가이드(air guide)가 각각 기류의 흐름방향을 따라 적정각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안의 한 바람직한 특징에 의하면, 에어가이드가 소정곡률을 가지는 호(弧)형으로 구성되어 외측을 향해 볼록하게 배치된다.

이에 따라 본 고안은, 응축팬에 의한 기류의 흐름에 종래와 같은 와류가 발생되지 않아 응축기유닛의 기류소음이 최대한 감소되게 되므로 열차 에어컨의 품위와 신뢰성향상에 큰 효과를 발휘한다.

도 1은 일반적인 열차 에어컨을 보인 부분 절단 평면도,

도 2는 종래 응축기유닛을 개략적으로 보인 단면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 발췌 단면도,

도 4는 본 고안에 의한 응축기유닛을 개략적으로 보인 단면도,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 발췌 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

3 : 응축기(condenser) 4 : 응축팬

11 : (응축기유닛의) 케이스(case) 12 : (케이스의) 저판

13 : (케이스의) 커버(cover) 13a : (커버의) 공기흡입구

13b : (커버의) 공기배출구 14 : (저판의) 측벽

15 : 서포트(support) 15a : (서포트의) 고정판

16 : 마운팅브래킷(mounting bracket)

17 : 에어가이드(air guide)

이와 같은 본 고안의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 4 및 도 5에서, 본 고안에 의한 열차 에어컨의 응축기유닛(1)은 열차의 지붕(R) 위에 장착되는 케이스(11)의 저판(12) 중간부에 마운팅브래킷(mounting bracket:16)이 설치되고, 이 마운팅브래킷(16) 상에는 그 회전축에 응축팬(4)이 고정된 복수(도면에는 한 개만 도시됨)의 모터(motor:4a)가 일정간격으로 배열 고정된다.

응축팬(4)들의 양측으로는 압축기(도 1의 2)로부터 공급된 냉매가스를 액화시키는 두 응축기(3)가 상호 대향되도록 각각 설치된다. 이를 위해 케이스(11) 저판(12)의 대향하는 두 측벽(14) 내면에는 상호 대응하는 두 서포트(15)쌍이 각각 응축팬(4)의 외측으로 위치되어 고정되고, 각 서포트(15)의 외측면에는 두 응축기(3)의 대응하는 양 가장자리부를 고정하는 고정판(15a)들이 하방으로 적정각도 경사지게 구비된다. 이에 따라 두 응축기(3)는 그 외단측이 하방으로 치우치도록 경사 설치된다.

케이스(11)의 커버(13) 중간부에는 각 응축팬(4)을 독립적으로 외부에 노출시켜 응축팬(4)에 의해 외기를 케이스(11)내로 유입하는 복수의 공기흡입구(13a)가 일정간격으로 형성되고, 이 공기흡입구(13a)의 양측에는 각 응축팬(4)들에 의해 케이스(11)내로 흡입된 공기가 다시 외부로 배출되는 복수의 공기배출구(13b)들이 두 응축기(3)와 각각 대향하도록 형성된다.

한편 각 서포트(15)의 돌출단과 케이스(11) 저판(12)의 두 측벽(14)이 이루는 응축팬쪽 코너부에는 본 고안의 특징에 따라 응축팬(4)들에 의해 형성된 기류가 두 응축기(3) 측으로 원활하게 흐를 수 있도록 유도하는 복수의 에어가이드(17)가 각각 설치되는데, 이들 각 에어가이드(17)는 기류의 흐름방향을 따라 내측으로 적정각도 경사지게 설치된다. 즉 각 에어가이드(17)는 그 양 선단부가 해당하는 서포트(15)의 돌출 선단부와 케이스(11) 저판(12)의 측벽(14) 내면에 각각 부착되어 흡입되는 외기를 응축기(3) 측으로 안내하는 것인데, 이때의 경사각은 기류의 흐름에 대한 마찰저항이 최소로 될 수 있도록 설정된다.

이에 따라 본 고안 에어가이드(17)들은 편평한 판상으로 구성될 수도 있으나, 바람직하기로는 도시된 바와 같이 소정곡률을 가지는 호형으로 구성되어 그 볼록부가 대응하는 코너부를 향하도록 배치됨으로써 기류의 흐름에 대한 저항을 최소화하여 그에 따른 기류소음을 최대한 억제시킨다.

이와 같이 구성된 본 고안 열차 에어컨의 응축기유닛(1)은 에어컨이 가동되면, 응축팬(4)에 의해 외기가 커버(13)의 공기흡입구(13a)를 통해서 케이스(11)의 내부로 흡입되고, 두 응축기(3)를 그 하부로부터 상부로 통과하면서 냉매의 열을 빼앗아 커버(13) 양측의 공기배출구(13b)들을 통해 다시 외부로 배출됨으로써 고압으로 압축된 냉매가스를 액화시키게 된다. 이때 응축팬(4)들에 의해 형성된 기류는 저판(12)의 두 측벽(14)과 각 서포트(15)가 이루는 코너부에 설치된 본 고안 에어가이드(17)에 의해 종래와 같은 와류발생 없이 매우 원활하게 두 응축기(3) 측으로 흐르게 되며, 이에 따라 응축팬(4)에 의한 기류소음이 종래에 비해 현저히 감소되게 된다.

즉 본 고안 응축기유닛(1)은 응축기(3)를 지지하는 서포트(15)와 케이스(11) 저판(12)의 측벽(14)이 이루는 각 코너부에 기류가 이들에 부딪치지 않도록 차단함과 동시에 그 흐름을 응축기(3) 측으로 안내하는 에어가이드(17)들이 설치되어 있으므로, 종래와 같이 기류의 일부가 서포트(15)의 코너부에서 와류를 일으키거나 급격한 흐름의 변경이 효과적으로 방지되어 기류소음이 감소되는 것이다. 특히 본 고안 에어가이드(17)들은 기류의 흐름에 대한 저항이 최소화되도록 호형으로 구성되는 바, 기류소음의 감소효과가 극대화되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 열차 에어컨의 구동시 응축팬에 의한 기류소음을 종래에 비해 현저히 감소시킬 수 있으므로 응축기유닛의 구동소음을 크게 줄일 수 있게 된다. 따라서 본 고안은 열차 에어컨의 품위와 신뢰성 등을 크게 향상시키는 우수한 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 중간부에는 공기흡입구를 가지며 그 양측으로는 공기배출구를 각각 갖는 케이스와, 상기 공기흡입구를 통해 외부로 노출되도록 케이스내에 설치되어 기류를 형성하는 응축팬과, 상기 응축팬의 양측으로 상기 공기배출구들과 각각 대향되게 설치되어 냉매를 액화시키는 복수의 응축기와, 상기 케이스의 대향하는 두 측벽에 대응되게 고정되어 상기 응축기들을 지지하는 복수의 서포트쌍을 구비하는 열차 에어컨의 응축기유닛에 있어서,

   상기 각 서포트(15)의 돌출단과 상기 케이스(11)의 측벽(14)이 이루는 상기 응축팬쪽 코너부에 상기 응축팬(4)에 의해 형성된 기류의 흐름을 유도하는 복수의 에어가이드(17)가 각각 상기 기류의 흐름방향을 따라 적정각도로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 열차 에어컨의 응축기유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어가이드(17)가 소정곡률을 가지는 호형으로 구성되어 외측을 향해 볼록하게 배치되는 것을 특징으로 하는 열차 에어컨의 응축기유닛.