KR200429157Y1

KR200429157Y1 - 화물차용 냉난방장치

Info

Publication number: KR200429157Y1
Application number: KR2020060018921U
Authority: KR
Inventors: 배민철; 구찬우
Original assignee: 배민철; 구찬우
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2006-10-19

Abstract

본 고안은 화물차용 냉/난방장치에 관한 것으로서, 차량을 주행할 때 발생하는 풍력을 이용하여 발전기를 구동하여 생산한 전력 혹은 차량에 설치되어 있는 제너레이터(generator)의 잉여 전력을 별도의 배터리에 저장하고 이를 이용하여 냉/난방장치를 일정시간동안 구동할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 고안은 엔진 구동 없이 차량의 실내를 냉난방할 수 있도록 화물차의 캡(2) 및 차체에 고정 설치한 화물차용 냉난방장치를 구성함에 있어서, 전기를 생산하는 발전수단(A)과, 발전수단(A)에서 생산된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 정류기(4)와, 정류기(4)에 연결되어 전류를 충전하는 배터리(6)와, 배터리(6)와 연결되며 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 인버터(5)와, 인버터(5)에 전기적으로 연결되는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와, 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와 캡(2) 내부를 각각 연결하는 송풍관(7)과, 배터리(6)와 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 연결하는 배선 상에 결선되며 캡(2) 내부에 설치되는 제어스위치(8)를 포함하는 것으로서, 주차 상태에서 냉난방장치(1)를 운전하기 위한 엔진 구동이 없으므로 연료 소모를 획기적으로 줄일 수 있어 물류비 절감효과가 기대되고, 대기가스 배출을 감소시키므로 환경 개선에 일조할 수 있는 것이다.

화물차용 냉난방장치, 풍력발전, 배터리, 에어컨디셔너, 루프 훼어링

Description

화물차용 냉난방장치{Cooling and heating apparatus for a freight car}

도 1은 본 고안이 적용된 화물차의 측면도

도 2는 본 고안의 개략적인 평면도

도 3은 본 고안에 의한 공기 흐름을 보이기 위한 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:(화물차용) 냉난방장치 2:캡

3:풍차 4:발전기

5,5':정류기 6:배터리

7:송풍관 8:제어스위치

10:에어컨디셔너 11:압축기

12:응축기 13:모세관(캐필레리튜브)

14:증발기 15,16:송풍팬

20:히터장치 21:열선

22:송풍팬 30:루프 훼어링

40:설치판

본 고안은 화물차용 냉/난방장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량을 주행할 때 발생하는 풍력을 이용하여 발전기를 구동하여 생산한 전력 혹은 차량에 설치되어 있는 제너레이터(generator)의 잉여 전력을 별도의 배터리에 저장하고 이를 이용하여 냉/난방장치를 일정시간동안 구동할 수 있도록 한 것이다.

자동차에는 에어컨디셔너(air conditioner) 및 히터장치가 설치되어 있으며, 이러한 장치들을 가동할 경우 차량의 실내 온도를 적당하게 조절하여 쾌적한 운전 환경을 제공함으로 연료소모가 증가하더라도 주행 중에 에어컨디셔너(air conditioner) 및 히터장치를 사용하게 된다.

장거리 운행이 많고, 휴게소 등에 차량을 주차한 상태에서 취침하는 경우가 빈번한 화물차의 경우 차량을 주차한 상태에서 취침 시 대부분의 차량에서 에어컨디셔너 및 히터장치를 사용하고 있다.

그러나 에어컨디셔너 및 히터장치의 경우 차량 엔진을 반드시 구동해야만 구동이 가능하므로 연료소모가 많고, 그로 인해 물류비용도 상승하게 되는 등 다수의 문제점이 있었다.

이에 본 고안자는 상기한 바와 같은 문제점을 해결할 목적으로 본 고안을 연구 개발한 것으로서,

본 고안에서는 차량의 주행 중에 구동되는 풍력발전장치를 마련하여 생산한 전력 혹은 차량에 설치되어 있는 제너레이터(generator)의 잉여 전력을 배터리에 저장한 후 정차 시 엔진을 정지한 상태에서 배터리의 전원을 이용하여 에어컨디셔너 혹은 히터장치를 일정시간 동안 구동할 수 있게 함에 본 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

도 1은 본 고안이 적용된 화물차의 측면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 고안의 개략적인 평면도, 도 3은 본 고안에 의한 공기 흐름을 보이기 위한 단면도를 도시한 것으로서, 이하에서 본 고안의 구성을 설명한다.

본 고안에서 제공하는 화물차용 냉난방장치(1)는 운전석이 설치되어 있는 캡(2)의 외부 및 적재함 하부 등에 설치되는 것으로, 전기를 생산하는 발전수단(A)과, 상기 발전수단(A)에서 생산된 전력을 생산된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 정류기(4)와, 정류기(4)에 연결되어 전류를 충전하는 배터리(6)와, 배터리(6)와 연결되며 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 인버터(5)와, 정류기(5)에 전기적으로 연결되는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와, 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와 캡(2) 내부를 각각 연결하는 송풍관(7)과, 배터리(6)와 에어컨디셔너(10) 및 히터 장치(20)를 연결하는 배선 상에 결선되며 캡(2) 내부에 설치되는 제어스위치(8)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 발전수단(A)으로는 차량의 주행 중에 발생하는 풍압으로 구동되는 풍차(3a)와, 이 풍차(3a)에 의해 작동하는 발전기(4)로 구성함이 바람직하며, 차량에 달려져 있는 제너레이터(generator)(50), 태양광을 받으면 직접 전기를 발생하는 반도체소자, 즉 태양전지를 이용하는 방식인 태양광 발전기(도시되지 않음) 등이 적용될 수 있다.

에어컨디셔너(10)는 일반적으로 널리 알려진 것과 같이 냉매가 순환하도록 전동기로 기화된 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)와 배관 연결되는 응축기(12)와, 응축기(12)에 배관 연결되는 모세관(캐필레리튜브)(13)과, 모세관(13)과 상기 압축기(11)에 양단이 배관 연결된 증발기(14)를 포함하는 구성으로 이루어지며, 응축기(11)와 증발기(14)의 배면에는 송풍팬(15)(16)을 설치한 구성으로 이루어지며, 증발기(14)에서 발생하는 냉풍이 상기 송풍관(7)을 통해 캡(2) 내부로 송풍되고, 히터장치(20)는 열선(21)과 열선(21) 후방에 배치되는 송풍팬(22)을 포함하며, 송풍관(7)을 통해 캡(2) 내부로 송풍되는 구조이며, 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와 연결되어 있는 송풍관(7)은 연결관(9)으로 상호 연결되어 캡(2) 내부의 공기가 순환될 수 있게 구성되어 있다.

또한 상기 히터장치(20)는 전기적으로 작동되며, 차량 연료가 공급되도록 연료통(24)과 배관된 소형 경유히터(23)를 사용하여도 무방하다. 경유히터(23)는 구매품으로 내부에 송풍기능 등을 갖춘 구성이다.

상기 배터리(6)는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 연속 구동할 때 4~6시간 정도 구동할 수 있는 대용량의 것을 사용하며, 풍차(3a)의 회전력에 의해 구동되는 발전기(3)는 1개 혹은 그 이상이 설치될 수 있으며, 차량을 2~3시간 연속 운행할 때 배터리(6)를 완전히 충전할 수 있는 것을 사용한다.

상기 각 구성부재들은 캡(2)의 상부에 결합하여 사용하는 루프 훼어링(roof fairing)(30) 내부에 설치할 경우 우천 등으로부터 각 구성부재를 안전하게 보호할 수 있으며, 풍차(3a) 쪽으로 바람을 공급하는 구멍(31)을 루프 훼어링(30)에 형성하면 된다.

본 고안은 설치 편리성 등을 제공할 수 있도록 캡(2) 상부에 결합될 수 있는 면적의 설치판(40)에 각 구성부재를 결합 구성하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 본 고안 화물차용 냉난방장치(1)는 운전석이 설치되는 캡(2)의 외부 및 차체의 메인프레임 등에 에어컨디셔너(10) 및 배터리(6) 등을 설치하여 사용하면 되는 것으로, 이하에서 발전수단(A)이 풍차(3a)에 의해 구동되는 발전기(3)를 이용한 례에 따른 본 고안의 작용 등을 설명한다.

본 고안의 설치는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 캡(2)의 천장 혹은 배면 등에 고정 설치한 후 이들과 연결되어 있는 송풍관(7)과 연결되는 구멍(2a)을 캡(2)에 천공하고, 제어스위치(8)를 캡(2) 내부에 설치하면 된다. 이때 각 구성부재를 설치판(40) 상에 고정 설치한 경우 설치판(40)을 운전석이 설치되는 캡(2)의 천장 외부에 볼트/너트 등으로 견고하게 고정할 수 있어 설치에 따른 편리성을 제 공할 수 있는 것이다.

본 고안을 설치한 상태에서 차량을 주행하게 되면 외부에 노출되어 있는 풍차(3a)가 고속으로 회전되면서 발전기(3)를 구동시켜 전력을 생산하게 되고, 생산된 전력은 정류기(4)에 의해 직류(DC)로 변환되어 배터리(6)에 충전되며 차량을 2~3시간 연속 운행할 경우 배터리(6) 충전이 완료된다.

상기와 같이 충전하는 과정에서 제어스위치(8)를 조작하여 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 구동할 수도 있다.

상기와 같이 배터리(6)가 충전된 상태에서 차량을 휴게소 등에 주차한 상태에서 휴식을 취할 때 종래에는 냉/난방을 위해서 엔진을 구동해야 하나, 본 고안에 의하면 캡(2) 실내에 설치되어 있는 제어스위치(8)를 조작하면 배터리(6)에 저장되어 있던 전력이 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 인버터(5)를 통해 캡(2)의 외부 등에 설치되어 있는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 구동하게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와 연결되어 있는 송풍관(7)을 통해 캡(2) 내부의 공기가 순환되면서 냉/난방이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 화물차용 냉난방장치(1)는 운전석이 설치되는 캡(2)의 외부 등에 설치하여 차량을 운행하는 중에 풍력 발전하여 얻어지는 전력을 배터리(6)에 충전하였다가 주차 상태에서 휴식을 취할 때 엔진 구동 없이도 캡(2) 내부의 냉/난방을 행할 수 있는 것으로서, 본 고안에 의하면 연료 소모 를 획기적으로 줄일 수 있어 물류비 절감효과가 기대되고, 대기가스 배출을 감소시키므로 환경 개선에 일조할 수 있는 등 기대 이상의 효과를 득할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims

엔진 구동 없이 차량의 실내를 냉난방할 수 있도록 화물차의 캡(2) 및 차체에 고정 설치한 화물차용 냉난방장치를 구성함에 있어서,

전기를 생산하는 발전수단(A)과,

발전수단(A)에서 생산된 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 정류기(4)와,

정류기(4)에 연결되어 전류를 충전하는 배터리(6)와,

배터리(6)와 연결되며 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 인버터(5)와,

인버터(5)에 전기적으로 연결되는 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와,

에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)와 캡(2) 내부를 각각 연결하는 송풍관(7)과,

배터리(6)와 에어컨디셔너(10) 및 히터장치(20)를 연결하는 배선 상에 결선되며 캡(2) 내부에 설치되는 제어스위치(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전수단(A)은 차량의 주행 중에 발생하는 풍압으로 구동되는 풍차(3a) 및 풍차(3a)에 의해 작동하는 발전기(3)로 구성됨을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전수단(A)은 차량에 달려져 있는 제너레이터(generator)(50)인 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전수단(A)은 태양광을 받으면 직접 전기를 발생하는 태양광 발전기인 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 히터장치(20)는 열선(21)과 열선(21) 후방에 배치되는 송풍팬(22)을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 히터장치(20)는 전기적으로 작동되며, 차량 연료가 공급되도록 연료통(22)과 배관된 소형 경유히터(23)인 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 각 구성부재는 캡(2) 상부에 결합될 수 있는 면적의 설치판(40)에 결합 구성된 것을 특징으로 하는 화물차용 냉난방장치.