KR20050031511A - 버스용 운전석의 에어컨 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버스용 운전석의 에어컨 시스템에 관한 것으로서, 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 운전석 전용으로 작동할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류 전원을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 압축기 및 응축기와 HVAC 유닛으로 구성된 운전석 전용 에어컨 시스템을 구비함으로써, 냉방 효율이 우수하여 운전자의 편의성이 향상됨은 물론, 사이즈가 컴팩트하게 구성되어 유지 및 관리가 용이한 버스용 운전석의 에어컨 시스템에 관한 것이다.

Description

버스용 운전석의 에어컨 시스템{Airconditioning system of driver-seat for bus}
본 발명은 버스용 운전석의 에어컨 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 운전석 전용으로 작동할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류 전원을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 압축기 및 응축기와 HVAC 유닛으로 구성된 운전석 전용 에어컨 시스템을 구비함으로써, 냉방 효율이 우수하여 운전자의 편의성이 향상됨은 물론, 사이즈가 컴팩트하게 구성되어 유지 및 관리가 용이한 버스용 운전석의 에어컨 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 버스용 공조장치는 에어컨, 히터, 디프로스터와 환풍기 등으로 각각의 장치와 구조를 갖추고, 별개의 기능을 하고 있다.
버스용 에어컨의 경우, 천장에 설치되어 버스 실내의 좌우상부에 위치하고 있는 덕트를 통하여 승객석과 운전석에 머리방향으로 냉기를 공급하고 있다.
상기 버스의 디프로스터는 승용차의 HVAC(Heating, Venting and Airconditioning) 유닛이 장착되는 부분에 설치되지만, 오로지 히터기능만 있으므로 겨울철의 윈드실드 글래스 바깥쪽의 성에를 제거하는 역할과 운전자에게 더운 공기를 제공하는 기능만 갖고 있다.
그러므로, 버스의 경우는 인스트루먼트 안에 있는 공조장치를 HVAC 유닛이라 하지 않고, 프론트 히터 또는 성에를 제거한다고 해서 디프로스터라 칭한다.
승용차의 경우는 HVAC 유닛을 통하여 차실내 전체에 대한 냉난방 및 환기 기능이 가능하므로 HVAC 유닛이라 명명하는 것이다.
그런데, 상기 버스의 디프로스터는 승용차와 같이, 윈드실드 글래스로 직접 에어컨의 냉기가 공급되지 않게 되어 더운 여름철, 특히 장마찰과 비가 내리는 날씨에 운전석의 윈드실드 글래스 안쪽에 하얗게 김이 서리게 되고, 이로 인하여 운전자의 시야를 흐리게 하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 유럽의 버스 제조사의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 운전석 디프로스터(100)에 에어컨 기능을 추가하기 위하여 천장에 있는 메인 에어컨의 고압측 배관(110)에서 작은 배관을 분기시켜 운전석까지 연결하고, 또 그 냉매 배관을 엔진룸에 있는 에어컨의 저압측 배관(120)까지 연결시키는 방법을 채택하고 있으나, 이는 상기 배관(110,120)이 버스의 전장만큼의 길이로 유지되어야 하므로 기술면이나 제조면에서 다음과 같은 여러 가지 단점이 있다.
첫째, 냉매 배관(110,120)이 길어짐에 따라 냉매의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 압축기(130)가 대형화된다.
이는 압축기(130)를 구동하기 위한 엔진의 동력이 그 만큼 커져야한다는 것을 의미하고, 따라서 연비가 나빠진다는 것을 의미하게 된다.
둘째, 냉매 배관(110,120)이 길어짐에 따라 배관의 연결부가 늘어나고, 연결부가 늘어나게 되면, 냉매가 누출될 가능성이 그 만큼 증가하게 된다.
또한, 버스의 전장만큼의 냉매 배관을 설치하여야 하기 때문에 작업자의 작업 효율도 크게 떨어지게 되며, 배관이 긴 만큼 당연히 에어컨 시스템의 효율도 저하될 수 밖에 없다.
셋째, 운전석에만 냉기가 필요할 경우도 버스 전체의 에어컨을 가동해야 한다는 점이다.
예를 들어, 봄 가을철에 비가 내리는 경우, 윈드실드 글래스에 김이 서리는 것을 제거하기 위하여 에어컨을 가동하는 경우, 실내 온도가 낮은 상황에서 전체 냉방이 되기 때문에 승객들에게는 추운 상황을 인내해야 하는 불편한 상황이 연출되는 것이다.
또한 버스 승객이 없이 운전기사만 타고 버스를 운행해야 되는 상황에서는 운전기사에게만 에어컨 냉기가 공급되면 되는데, 이 경우도 운전석에 에어컨을 가동하기 위하여 차량 전체 메인 에어컨을 가동시켜야만 운전석 에어컨이 가동되므로 소모적인 설계가 아닐 수 없다.
넷째, 전기적인 시스템 제어가 복잡해지고, 고장이 발생했을 경우 A/S에 소요되는 비용과 시간이 많이 걸린다는 것이다.
이는 메인 에어컨에서 냉매 압력이나 제어에 이상이 생겨 에어컨이 가동되지 않는 경우, 운전석에서도 에어컨 기능을 쓸 수가 없게 되며, 또한 그 반대의 경우도 마찬가지로 운전석의 에어컨 기능이나 제어에 이상이 발생할 경우, 전체 에어컨 시스템을 가동시킬 수 없는 상황이 발생하는 것이다.
또한, 전체 에어컨 시스템이 방대해지므로 고장 위치를 파악하기 어렵고, 수리하기 위하여 소요되는 비용이 크다.
다섯째, 전력소모가 크므로 알터네이터가 1개 추가로 필요하다.
버스의 경우는 알터네이터에서 공급하는 전류의 대부분을 에어컨이 사용해야 하며, 더불어 종래의 운전석 에어컨을 가동시키기 위해서는 메인 에어컨과 함께 디프로스터의 블로워도 가동시켜야 하기 때문에 추가적인 전기 용량이 필요하며, 따라서 알터네이터를 2개 장착해야 배터리의 방전 없이 차량을 운행할 수 있다.
이와 같이, 메인 에어컨에서 냉매 배관을 분기시켜서 디프로스터에 운전석 에어컨 기능을 부가하는 것은 매우 복잡한 작업이며, 실제 사용에 있어서도 많은 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 운전석 전용으로 작동할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류 전원(24V)을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 모터를 사용하는 압축기 및 응축기와, HVAC 유닛으로 구성한 버스용 운전석의 에어컨 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템은 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 운전석 전용으로 작동할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류 전원을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 압축기(20) 및 응축기(30)와 HVAC 유닛(10)이 구비된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 압축기(20) 및 응축기(30)는 운전석 맞은편 윈드실드 글래스 뒷쪽에 장착하고, 상기 HVAC 유닛(10)은 버스의 앞쪽 중앙에 설치하되, 냉매 회로의 효율을 증대시킬 수 있도록 압축기(20) 및 응축기(30)가 HVAC 유닛(10)과 근접하게 위치되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 압축기(20) 및 응축기(30)는 전용모터인 브러쉬리스 모터를 사용하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 HVAC 유닛을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 압축기와 응축기의 구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 HVAC 유닛 및 압축기, 응축기의 설치위치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 버스의 운전석에 독립적인 에어컨 기능을 부가하는 것으로서, 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 오로지 운전석 전용으로 사용할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 24V의 전원을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 압축기(20) 및 응축기(30)와 HVAC 유닛(10)이 구비된 에어컨 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 기능을 갖는 버스용 운전석의 에어컨 시스템은 먼저, 버스의 디프로스터에 승용차와 같은 HVAC 기능을 도모할 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, HVAC 유닛(10)에 증발기 코어(11)가 설치된다.
이때, HVAC 유닛(10)은 승용차의 HVAC 유닛과 동일한 구조를 갖고, 동일한 기능을 할 수 있도록 되어 있으며, 크기가 승용차의 그것과 비교하여 전체적으로 증대되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 운전석 전용 압축기(20)와 응축기(30)의 구성은 압축기(20), 응축기(30) 외에, 응축기 팬과 모터(41), 응축기 코어(42), 전압정류장치(43), 고압 및 저압파이프(44,45) 등을 포함하여 이루어져 있다.
이와 같은 HVAC 유닛(10) 및 압축기(20)와 응축기(30)의 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 버스의 운전석 주변에 장착되어 있는 바, 상기 HVAC 유닛(10)은 버스의 앞쪽 중앙에 설치되며, 압축기(20) 및 응축기(30)의 구성은 운전석 맞은편 윈드실드 글래스 뒷쪽에 장착된다.
이때, 냉매 회로의 효율을 증대시키기 위하여 가급적이면 압축기(20)와 응축기(30)가 HVAC 유닛(10)과 근접하여 위치하는 것이 중요하다.
상기 압축기(20)는 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 엔진의 동력을 이용하지 않으며 벨트 구동방식보다 높은 냉매 압축 효율을 달성할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류전압 24V로 구동이 가능하며, 브러쉬리스(brushless) 모터로 냉매를 압축하는 밀폐형 타입을 적용하게 된다.
상기 응축기(30)는 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 브러쉬리스(brushless) 모터와 응축기 팬을 적용하여 응축 효율을 집중적으로 관리할 수 있도록 구성하게 된다.
한편, 본 발명은 메인 에어컨과 별개로 디스플레이와 스위치로 구성하여 시인성과 작동 편의성을 증대시키는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 운전석 전용의 에어컨 시스템으로 크기가 작아서 점유하는 공간이 적어 공간 효율을 증대 시킬 뿐만 아니라, 냉매의 유동 회로도 짧아서 냉매의 효율이 극대화된다.
둘째, 에어컨 시스템이 컴팩트하기 때문에 장착하는 작업이 편리할 뿐만 아니라, 고장 발생시 대응이 신속하게 이루어 질 수 있다.
셋째, 봄, 가을 운전석의 윈드실드 글래스에 김이 서리는 경우, 메인 에어컨을 가동시키지 않고도 운전석 에어컨만 별도로 가동시키면 김을 제거할 수 있다.
넷째, 승객없이 운전기사만 홀로 운행할 경우, 전용 에어컨만 가동시키면 되므로 효율적이고, 경제적이다.
도 1은 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 HVAC 유닛을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 압축기와 응축기의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 버스용 운전석의 에어컨 시스템의 HVAC 유닛 및 압축기, 응축기의 설치위치를 나타내는 도면,
도 4는 종래의 유럽식 운전석 에어컨 시스템을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : HVAC 유닛 20 : 압축기
30 : 응축기

Claims (3)

  1. 버스의 천장에 설치되어 있는 메인 에어컨과는 별개로 운전석 전용으로 작동할 수 있도록 알터네이터에서 발생하는 직류 전원을 사용하며, 상기 알터네이터와 직결된 전용 압축기(20) 및 응축기(30)와 HVAC 유닛(10)이 구비된 것을 특징으로 하는 버스용 운전석의 에어컨 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 압축기(20) 및 응축기(30)는 운전석 맞은편 윈드실드 글래스 뒷쪽에 장착하고, 상기 HVAC 유닛(10)은 버스의 앞쪽 중앙에 설치하되, 냉매 회로의 효율을 증대시킬 수 있도록 압축기(20) 및 응축기(30)가 HVAC 유닛(10)과 근접하게 위치되도록 한 것을 특징으로 하는 버스용 운전석의 에어컨 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 압축기(20) 및 응축기(30)는 전용모터인 브러쉬리스 모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 버스용 운전석의 에어컨 시스템.
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