KR200216901Y1 - 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조에 관한 것으로 증발기와 응축기의 위치를 상호 교체 장착하여 증발기를 통해 생성된 응결수가 버스 천장의 구배를 통한 자유 낙하되도록 한 후, 응축기의 응축열로서 증발시키도록 하여 응결수 배출 호스를 비롯한 다양한 구성 부품의 삭제를 통한 구성의 간소화와 생산성 향상 및 원가 절감을 목적으로 창출된 것으로,

상기 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨(3)은 도 3에서와 같이, 완만한 만곡부(30)를 가지는 버스 천장(31) 외방 폭 중앙을 기점으로 증발기(32)가 일정 거리 이격된 상태로 만곡부(30)의 최상단부에 장착되고, 상기 증발기(32) 양측 가장 자리인 버스 천장(31)의 만곡부(30) 하단에는 다수 개의 냉각팬(34)을 다수 개 형성한 응축기(33)가 각각 구비되며, 상기 증발기(32)는 최하단으로 응결수 받이(35)를 구비하여 응결수 배출 호스 체결 콕크(37)를 통하여 응결수 배출 호스(36)를 장착하고, 상기 응결수 배출 호스(36)는 응축기(33) 하단과 일체로 구성된 일정한 높이의 프레임(39)으로 증발기(32) 및 응축기(33)를 장착하는 케이스(40) 내방에서 구획된 증발룸(38)과 연결되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조{An air-conditioning system of congelation water drain structure for vehicle}

본 고안은 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 버스 천장에 응축기와 증발기가 일체로 구비되어 실내 기온의 적정 유지를 도모하기 위한 버스 에어컨에,

냉각된 공기를 생성하기 위해 차량 실내 공기와 증발기의 열교환시 온도차에 의해 생성되는 응결수의 배출 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 섀시와 바디이외에도 운전자를 비롯한 탑승자의 편익 도모를 위한 다양한 편의 장치를 구비하는데,

그 가운데 동,하절기 적정 실내 기온을 유지하기 위한 공조 시스템이 장착된다.

이러한 공조 시스템은 크게 하절기 기온 하강을 목적으로 공기를 냉각하기 위한 에어컨 시스템과, 동절기 기온 상승을 위해 공기를 가열하는 히터 시스템으로 구성되어 자동차 엔진룸을 비롯한 실내에 걸쳐 구성된다.

그 가운데 에어컨 시스템은 냉매의 증발 잠열을 이용하여 주위 공기를 냉각함으로서 소기 목적을 달성하는 것으로,

이러한 에어컨 시스템은 냉매가 증발하기에 적합한 환경 조성을 위해 냉매 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창 밸브 및 증발기의 구성을 통하여 냉매가 증발 하면서 주위 공기가 포함한 열을 흡수하여 기화함으로서 공기를 냉각하는 것이다.

이 처럼 에어컨 시스템은 공기 냉각을 위해 다수의 구성품으로 이루어지며, 이러한 구성품은 자동차의 엔진룸과 실내에 파이프 라인으로서 상호 연결 장착된다.

하지만, 버스와 같이 엔진룸의 규격이 극히 한정적이고 에어컨 시스템의 용량이 방대할 경우 에어컨 시스템중 일부를 천장 외방에 장착하여 공조 효율과 장착 효율을 극대화할 수 있도록 하였다.

이러한 버스용 에어컨 시스템(1)은 도 1에서와 같이,

천장(10) 외방으로 케이스(11)를 구비하여 버스 폭(b) 중앙을 기점으로 응축기(12)가 일정 거리 이격된 상태로 장착되고,

이격된 공간에는 응축기(12)의 냉매를 응축하기 위한 강제 송풍을 수행하는 냉각팬(13)이 응축기(12)의 길이와 상응하여 등간격으로 다수 개 개재된다.

상기와 같이 이격 구성된 응축기(12) 외방 양측에는 냉매의 증발 잠열을 이용하여 주위 공기를 냉각하는 증발기(14)가 각각 구비된다.

상기와 같이 증발기(14)와 열교환된 냉각 공기는 블로워 팬(15)의 강제 송풍에 의해 버스 실내에 구비된 에어 덕트로 이송되어 적정 온도를 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 증발을 통하여 주위 공기의 열을 흡수하면서 기화한 후 냉매 압축기로 재유입되어 상술한 냉각 작용을 순환하도록 한다.

이상에서와 같이 냉매의 증발 잠열을 통해 주위 공기를 냉각하는 증발기(14)는 급격한 온도 차이로 인한 결로(結露)현상이 유발되고, 이러한 결로로 인한 응결수는 공기중에 함유된 습도에 따라 그 생성량이 변화한다.

상기와 같이 증발기를 통한 열교환시 생성되는 응결수를 배출하기 위해 버스용 에어컨 시스템은 도 1 및 도 2에서와 같은 응결수 배출 구조를 구비하는데,

이는 증발기(14)가 장착되는 구획 공간 하단으로 응결수 집수를 위한 응결수 받이(16)가 증발기(14)의 길이 방향으로 형성되고, 그 가장 자리 양측에는 응결수의 배출을 위한 배출 호스(17)가 응결수 배출 호스 체결 콕크(18)를 이용하여 장착된다.

상기 응결수 배출 호스(17) 및 체결 콕크(18)는 응결수의 원활한 배출을 위해 하향 구배를 형성하며,

이러한 응결수 배출 호스(17)는 중앙 부위에 'T'형 연결관(19)을 통하여 가장 자리에서 배출된 응결수를 집수하여 하나의 배출관(20)으로서 버스 외방으로 배출한다.

상기 배출관(20)은 버스 실내 덕트내를 통과하여 버스 전면부 또는 후면부 연장되는데,

이를 위해서 실내 덕트내에는 배출관(20)의 처짐 방지를 위한 별도의 고정구(21)를 설치하여 응결수의 신속하고 원활한 배출을 도모하였다.

이상에서와 같이 냉매 증발을 수행하는 증발기(14)의 열교환 과정에서 온도 편차에 의해 생성되는 응결수를 배출하기 위해서는 다양한 구성품의 장착이 요구되며,

특히 버스 실내를 관통하는 배출관의 처짐을 방지하기 위해 개재되는 고정구(21)는 가공 공정과 조립 공정을 증가시켜 생산성 저하는 물론,

배출관(20)의 막힘이나 파열로 응결수가 누수될 경우 실내 덕트 전체를 분해해야하는 등의 문제점을 안고 있었다.

이에 본 고안에서는 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 증발기와 응축기의 위치를 상호 교체 장착하여 증발기를 통해 생성된 응결수가 버스 천장의 구배를 통한 자유 낙하되도록 한 후,

응축기의 응축열로서 증발시키도록 하여 응결수 배출 호스를 비롯한 다양한 구성 부품의 삭제를 통한 구성의 간소화와 생산성 향상 및 원가 절감을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술이 적용된 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨을 도시한 평면도 및 정면도,

도 2는 종래 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조를 도시한 일부 파절 단면도,

도 3은 본 고안이 적용된 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨을 도시한 평면도 및 정면도,

도 4는 본 고안인 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조를 도시한 일부 파절 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

3;증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨 30;만곡부

32;증발기 33;응축기

36;응결수 배출 호스 38;증발룸

39;프레임 41;응결수 드레인 홈

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안이 적용된 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨을 도시한 평면도 및 정면도, 도 4는 본 고안인 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조를 도시한 일부 파절 단면도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안인 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조를 가지는 버스 에어컨(3)은 도 3에서와 같이,

완만한 만곡부(30)를 가지는 버스 천장(31) 외방의 폭 중앙을 기점으로 냉매 순환을 통하여 주위 공기를 냉각하는 증발기(32)가 일정 거리 이격된 상태로 만곡부(30)의 최상단부에 장착되고,

상기 이격 구비된 증발기(32)의 양측 가장 자리인 버스 천장(31)의 만곡부(30) 하단에는 냉매 압축기를 통하여 고온 고압의 상태 변환된 냉매를 증발하기에 적합한 저온 고압으로 응축하는 응축기(33)가 각각 구비된다.

물론 이 때 천장(31) 중앙의 증발기(32)와 가장 자리에 구비된 응축기(33) 상간에는 응축 열교환 효율을 상승시키기 위한 냉각팬(34)이 다수 개 등간격으로 개재된다.

상기와 같이 구성된 증발기, 응축기 일체형 에어컨(3)은 증발기(32)를 통한 결로 현상으로 생성되는 응결수를 배출하기 위해;

도 4에서와 같이 증발기(32)의 최하단으로 응결수가 집적할 수 있는 응결수 받이(35)를 구비하며, 응결수 받이(35) 일측에는 집적된 응결수를 응축기(33)의 하단으로 이송하기 위한 응결수 배출 호스(36)가 체결 콕크(37)를 통하여 장착된다.

상기와 같이 체결 콕크(37)를 통하여 응결수 받이(35)에 장착된 응결수 배출 호스(36)는 응결수를 응축기(33)의 응축열로서 증발하기 위한 증발룸(38)으로 연결되는데,

상기 증발룸(38)은 응축기(33) 하단과 일체로 구성된 일정한 높이의 프레임(39)으로 증발기(32) 및 응축기(33)를 장착하는 케이스(40) 내방에서 구획된다.

상기 증발룸(38)을 구획하는 프레임(39)은 상단 일측으로 응결수의 과다 생성에 의한 증발기(32)로의 역류를 방지하기 위해 다양한 형상의 응결수 드레인 홈(41)을 형성한다.

상기와 같은 증발기, 응축기 일체형 에어컨 시스템(3)은 외부 충격 및 이물질 투입에 의한 오동작 방지를 위한 케이스 커버(42)로서 보호된다.

상기와 같은 본 고안의 작용 상태를 종래 구성의 문제점과 비교하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 버스 에어컨은 증발기(32)에 의해 기화한 고온 저압 상태의 냉매를 냉매 압축기를 통하여 고온 고압의 기체로 압축하며,

이어 냉매는 응축기와(33)의 열교환으로 중온 고압의 액체 상태로 상태 변환하여 리시버 드라이어 및 팽창 밸브로 순차적 이동하여 교축 팽창 상태로서 증발기로 이송된다.

상기와 같이 증발기(32)로 이송된 냉매는 주위 공기에 함유된 열을 흡수하여 기화되어 냉매 압축기에 재이송되는 순환 작용을 나타낸다.

이와 같이 냉매의 증발 잠열을 통한 공기 냉각은 증발기(32)와 주위 공기와의 급격한 온도 편차로 인해 증발기(32) 표면에는 결로에 의한 응결수가 생성되고,

상기 응결수는 증발기(32) 최하단에 장착된 응결수 받이(35)로 자유 낙하하여 집수된다.

상기 집수된 응결수는 체결 콕크(37)에 의해 장착된 응결수 배출 호스(36)를 통하여 응축기(33) 하단에 구비된 증발룸(38)으로 유입되고,

유입된 응결수는 고온 고압의 냉매가 응축되는 과정에서 유발되는 응축기(33)의 응축열에 의해 증발되어 외부로 배출된다.

이 때 저온의 응결수가 고온의 응축기(33)와 접촉할 경우 응축기내를 순환하는 냉매의 응축 효율을 상승시키는 효과를 도출할 수 있다.

뿐만 아니라 상기 증발기(32) 표면에 생성되는 응결수는 공기의 습도에 따라 그 양을 달리하는데,

공기중 습도가 높을 경우 과다한 응결수 생성으로 증발룸(38)에서의 증발량을 초과할 경우 증발룸(38) 프레임(39) 상단에 형성된 응결수 드레인 홈(41)을 통하여 케이스 커버(42) 외방으로 배출시킨다.

이 때 드레인 홈(41)을 통해 배출되는 응결수량은 극히 소량으로 버스 천장 가장 자리에 형성된 빗물 배출구로서 유출되어 버스 진행이나 에어컨 작용에는 영향을 미치지 않는다.

이상에서와 같이 증발룸을 이용한 응결수 배출 구조를 가지는 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨(3)은,

종래 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조가 응결수를 실내 덕트내를 통해 배출함으서 야기되는 구성 부품의 가공 및 조립 공정의 증가로 인한 생산성 저하와 원가 상승등의 각종 문제점을 해결할 수 있다.

이상과 같은 본 고안인 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조는 증발기 표면에 생성되는 응결수의 배출을 간소화된 구조로서 실현하여 부품의 원가 절감과 생산성 향상등을 유도함은 물론,

저온의 응결수에 의한 응축기의 응축 효율을 극대화하여 에어컨 성능 향상을 동시에 이룰 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 하절기 적정 실내 기온을 유지하기 위해 냉매 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창 밸브 및 증발기로 구성되어 버스 천장 외방으로 증발기와 응축기가 일체로 구비된 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨을 구성함에 있어서;

   상기 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨(3)은 완만한 만곡부(30)를 가지는 버스 천장(31) 외방 폭 중앙을 기점으로 증발기(32)가 일정 거리 이격된 상태로 만곡부(30)의 최상단부에 장착되고,

   상기 증발기(32) 양측 가장 자리인 버스 천장(31)의 만곡부(30) 하단에는 다수 개의 냉각팬(34)을 다수 개 형성한 응축기(33)가 각각 구비되며,

   상기 증발기(32)는 최하단으로 응결수 받이(35)를 구비하여 응결수 배출 호스 체결 콕크(37)를 통하여 응결수 배출 호스(36)를 장착하고,

   상기 응결수 배출 호스(36)는 응축기(33) 하단에 일정한 높이의 프레임(39)으로 증발기(32) 및 응축기(33)를 장착하는 케이스(40) 내방에서 구획된 증발룸(38)과 연결되도록 구성한 것을 특징으로 하는 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조.
2. 제 1 항에 있어서; 상기 증발룸(38)을 구획하는 프레임(39)은 상단 일측으로 응결수 드레인 홈(41)을 형성한 것을 특징으로 하는 증발기, 응축기 일체형 버스 에어컨의 응결수 배출 구조.