KR20060011840A - 지붕 공기 조화기로부터 응축물을 제거하는 장치 - Google Patents

Abstract

차량 지붕 공기 조화 유닛의 복수의 증발기 코일들에 의해 생성되는 응축물을 제거하는 장치에 관한 것이다. 유닛은 2개의 대향된 단부 벽들이 한 쌍의 응축기 코일들에 의해 형성되는 응축기 외피를 더 포함한다. 응축기 팬은 외피의 상부벽의 개구 내에 회전을 위해 장착되고, 팬 아래에 외피의 내측에 현수되는 팬 모터와 함께 외피의 중심축을 따라 축방향으로 정렬된다. 슬링어 디시는 외피의 플로어와 밀접하게 근접하여 모터 아래에 모터 샤프트 상에 장착된다. 이어서, 플로어는 외피의 중심을 향해 모든 측부들로부터 내향으로 경사지고, 유닛의 증발기 코일에 의해 생성되는 응축물은 외피 내로 보내지고 모터 아래에 리세스 내에 수집된다. 플로어 리세스 내에 수집되는 응축물을 견인하고, 2개의 응축기 코일들의 표면들에 걸쳐 응축물을 분배함으로써, 응축물이 증기의 형태로 유닛 외부로 이송되도록 슬링어 디시가 배열된다.

지붕 공기 조화기, 응축물, 증발기 섹션, 응축기 섹션, 슬링어 디시

Description

지붕 공기 조화기로부터 응축물을 제거하는 장치 {APPARATUS FOR REMOVING CONDENSATE FROM A ROOFTOP AIR CONDITIONER}

본 발명은 차량의 지붕 위에, 특히 승객 버스의 지붕 위에 설치하기 위한 낮은 프로파일 공기 조화 유닛에 관한 것이다.

지붕 공기 조화기는 수년 동안 버스 등 위에 설치되어 왔다. 통상, 유닛의 응축기 및 증발기 섹션 모두가 지붕 위에 차량의 승객실 외측에 장착된다. 유닛으로부터 조화된 공기는 지붕 내의 개구를 통해 차량 내로 지나가며, 복귀 공기는 제2 지붕 개구를 통해 유닛 내로 다시 지나간다. 유닛을 서비스하는 압축기는 차량의 엔진실 내에 통상 위치되며, 엔진으로부터 직접 구동된다. 냉매 라인은 엔진실로부터 지붕 유닛으로 차량의 내부를 통해 다시 지나간다. 이들 내부 라인들은 라인이 누설하거나 스며나오기 때문에 지속적인 위험에 빠질 수 있다.

미국 특허 제4,870,833호에는, 지붕 유닛 내에 인버터와 함께 내장되는 전기 구동식 압축기를 이용하는 모터 차량용 지붕 공기 조화 유닛이 개시되어 있다. 유닛으로의 동력은 차량의 엔진으로부터 직접 구동되는 발전기에 의해 제공된다. 이 장치에서는, 엔진실과 공기 조화 유닛 사이에 지나가는 냉매 라인이 제거되어서, 차량 내측에서 라인 누설 또는 스며나옴의 어떠한 위험을 피한다. 그러나, 지붕 유닛 자체로부터의 응축물의 제거는 여전히 문제점을 갖고 있다.

축방향 유동 응축기 팬에는 유닛의 실외 섹션 내에 압축기 및 응축기 코일이 장착되는 창 공기 조화기는 미국 특허 제5,337,580호에 개시된다. 증발기 코일은 유닛의 실내 섹션 내에 내장된다. 원뿔형 응축물 슬링어(slinger)는 응축기 팬 모터에 연결되고, 실외 응축기 코일에 대항하여 실내 증발기 코일에 의해 발생되는 응축물을 스로잉하도록 배열된다. 응축기 코일의 가열된 표면과 접촉하는 응축물의 일부는 유닛의 효율을 향상시키도록 증발된다. 잔류 응축물은 응축기 팬 내에 수집되고, 실외로 습기로 배출하고 냉각 공기 스트림 내의 증기로 유닛으로부터 배출하도록 허용된다.

버스 또는 개조 차량에 장착되는 많은 지붕 공기 조화 유닛은 차량의 지붕 위에 증발기로부터 응축물을 단순 배출하거나, 설치 및 유지에 많은 비용을 요구하는 라인을 다중 배출한다. 시간이 경과하여, 수분은 차량에 추한 얼룩을 형성하며, 창 표면을 덮어서 운전자 가시도를 감소시켜서 잠재적인 위험을 갖게 한다. 이들 유형의 지붕 유닛에 더욱 효율적인 응축물 제거 시스템을 합체하는 시도는 유닛의 높이의 증가를 반드시 가져오고, 이어서 공기를 통해 이동할 때 차량에 작용하는 드래그의 양을 증가시킨다.

본 발명의 주요 목적은 차량, 특히 버스, 개조 차량 등을 위한 지붕 공기 조화 유닛을 개선하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모터 차량의 지붕 공기 조화 유닛으로부터 응축물을 더욱 효율적으로 제거하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 증발기 코일들 및 응축기 코일들을 내장하는 지붕 공기 조화 유닛으로부터 응축물을 제거하는 효율적인 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유닛의 높이 및 치수를 증가시키지 않고 버스 등을 위한 지붕 공기 조화 유닛용 효과적인 응축물 제거 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 청결하고 심미적 호감이 있도록 버스의 지붕 공기 조화 유닛으로부터 응축물을 제거하는 것이다.

또 다른 목적은 응축물 호스 및 연결부의 설치 및 유지를 제거하는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적은 다수의 증발기 코일들 및 응축기 코일들을 포함하는 지붕 공기 조화 유닛이 제공되는 것이다. 외피는 외피의 단부 벽들을 형성하는 한 쌍의 대향된 응축기 코일들 및 한 쌍의 수직 측벽들을 내장하는 증발기 섹션에 인접하여 장착된다. 외피는 하부벽과, 응축기 팬을 수용하는 개구를 갖는 상부벽을 더 포함한다. 팬은 외피의 내측에 현수되는 팬 모터의 구동 샤프트에 연결된다. 모터의 구동 샤프트는 외피의 중심축을 따라 정렬되며, 슬링어 디시(slinger dish)는 모터의 아래에 장착되고 샤프트에 고정된다. 외피의 하부벽은 외피의 중심축을 향해 외피의 단부 벽들 및 측벽에 대해 내향으로 경사진다. 증발기 코일들에 의해 생성되는 응축물은 외피 내로 안내되어, 슬링어 디시 아래에 외피의 중앙에 수집된다. 슬링어 디시는 모터를 향해 상향으로 개방되며, 디시 내로 외피의 중앙에 수집된 응축물을 견인하기 위한 흡입 포트를 내장한다. 일련의 분배 포트는 디시의 내부면에 걸쳐 응축물을 유도하고, 그 후 응축물은 2개의 응축기 코일들의 표면들에 걸쳐 외향으로 퍼뜨려진다. 응축기 코일은 외피의 중심축에 대해 예각으로 위치되어서, 유닛의 높이를 상당히 감소시킨다. 양호하게는, 각 코일은 외피의 중심축과 40도 내지 50도의 각도를 형성한다.

본 발명의 이들 목적을 더욱 이해하기 위해, 도면과 관련하여 판독되는 본 발명의 이하의 상세한 설명이 참조될 것이다.

도1은 본 발명의 교시를 포함하는 지붕 공기 조화 유닛을 포함하는 버스의 사시도이다.

도2는 유닛의 내부 부품을 더욱 명확하게 도시하기 위해 커버가 제거되고 부품이 절결된 공기 조화 유닛의 확대 사시도이다.

도3은 공기 조화 유닛의 응축기 섹션의 부분 측면도이다.

도4는 2개의 응축기 코일의 열 교환기 표면 상에 응축물을 분배하기 위한 본 발명의 실시에 이용되는 슬링어 디시의 확대 사시도이다.

도5는 도3의 선 5-5를 따라 취해진 단면도이다.

도1을 참조하면, 통상 도면 부호 10인 동력화된 버스가 도시되어 있다. 버스 엔진(11)은 그 자신의 모터실 내에 차량의 후방에 장착된다. 공기 조화 유닛(13)은 버스의 지붕(14) 위에 장착되며, 차량의 승객실로 조화된 공기를 제공하도록 배열된다. 공기 조화 유닛은 버스가 전방 방향으로 이동할 때 공기 저항을 감 소시키도록 설계되는 낮은 프로파일 커버(15) 내에 수납된다. 한 쌍의 개구(16, 17)는 유닛의 2개의 응축기 코일(18, 19) 위에 커버의 상부면에 제공된다. 또한, 원형 개구(20)는 응축기 팬(21) 바로 위에 개구들(16, 17) 사이에 커버 내에 제공된다. 외부 공기는 팬 내로 견인되고, 팬(21)에 의해 상향으로 배출되기 전에 코일 열 교환기 표면을 냉각시키도록 응축기 코일을 통해 지나간다.

이하에서 설명될 바와 같이, 본 유닛은 응축기 및 증발기 팬들을 포함하는 유닛의 다른 전기 부품 및 압축기에 조정 전류를 제공하기 위해 인버터 및 전기 구동식 냉매 압축기를 내장한다. 전기 발전기(24)는 차량의 모터실 내에 장착되며, 엔진(11)과 분리하여 직접 구동된다. 발전기는 버스 지붕의 내측을 따라 지나가는 전기 라인(25)을 거쳐 유닛으로 필수 전기 입력을 제공한다.

도2 및 도3을 추가로 참조하면, 지붕 유닛의 내부 부품이 도시되어 있다. 유닛은 증발기 섹션(27), 응축기 섹션(28) 및 압축기 및 교류 발전기 섹션(29)을 포함하는 3개의 주요 섹션을 내장한다. 증발기 섹션(27)은 유닛의 지지 프레임(33)의 양 단부에서 각을 이루고 내향으로 경사진 2개의 대향하는 증발기 코일(30, 31)을 내장한다. 각 증발기 코일은 프레임의 상부에서 지지되는 교차 부재(37)로부터 현수되는 그 자신의 증발기 팬(35)에 의해 서비스된다. 각 증발기 팬은 천장 개구(38)를 통해 승객실로터 복귀 공기를 견인하도록 배열되며, 공기 덕트(39)를 통해 짝(companion) 증발기 코일 위로 복귀 공기를 안내한다. 공기는 코일의 열 교환기 표면 위로 지나갈 때 공기 조화되고, 버스의 천장에서 (도시되지 않은) 공급 공기 개구를 거쳐 승객실 내로 다시 이송된다.

공기 조화 유닛의 응축기 섹션(28)은 증발기 섹션(28)에 바로 인접하여 유닛 프레임(33) 위에 장착된다. 응축기 섹션은 응축기 섹션의 부품을 수납하는 외피(40)을 포함한다. 외피는 전술된 응축기 코일(18, 19)에 의해 형성되는 2개의 대향하는 단부벽과, 한 쌍의 대향하는 수직 측벽을 포함하며, 이 중 하나의 수직 측벽은 도면부호 41로 표시된다. 또한, 외피는 상부벽(42) 및 하부벽(43)을 포함한다. 원형 개구는 외피의 상부벽 내에 제공되며, 외피의 중심 수직 배치된 축(50)과 축방향으로 정렬된다. 단일 응축기 팬(21)은 임의의 공지된 적절한 수단에 의해 외피 내측에 현수되는 전기 모터(52)의 구동 샤프트에 연결된다. 모터 및 구동 샤프트는 모두 하우징의 수직 축(50)을 따라 동축으로 정렬된다.

하우징의 하부벽(43)은 응축기 팬 바로 아래에 플로어에 낮은 섹션 또는 리세스(55)를 생성하도록 외피의 단부 벽 및 측벽으로부터 내향으로 경사진다.

도5에 도시된 바와 같이, 채널(60)은 하우징의 증발기 섹션과 응축기 섹션 사이에 위치된다. 2개의 증발기 코일에 의해 생성되는 응축물은 각 증발기 섹션으로부터 이르는 적절한 출구 포트 또는 다르게는 튜브 등을 통해 채널 내로 중력 공급된다. 이어서, 채널은 응축기 외피의 측벽(41) 내의 적어도 하나의 입구 포트(62)로 응축물을 중력 공급하도록 배열된다. 그 후, 응축물은 응축기 모터 아래에 위치되는 만입된 수집 영역(55)으로 외피의 경사진 플로어에 의해 전달된다.

응축기 팬의 구동 샤프트는 모터 케이싱을 통과하고, 모터의 바닥으로부터 하향으로 연장한다. 오목형 슬링어 디시(65)(도4)는 구동 샤프트의 하부 섹션 상에 장착되어서, 디시가 수집 영역(55) 내에 유지되는 응축물과 연통할 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 디시가 모터를 향해 상향으로 개방하도록, 디시는 모터 샤프트에 장착된다. 원통형 장착 허브(67)는 디시 내측에 중심을 두고 위치되며, 디시와 일체형이다. 중앙 보어(68)는 허브를 통해 지나가고, 모터 구동 샤프트는 보어 내로 아래로 부분적으로 지나간다. 샤프트는 세트 스크류(69)에 의해 허브에 고정되어서, 디시가 모터 샤프트와 함께 회전한다. 보어의 바닥 섹션은 외피 플로어의 수집 영역으로부터 디시를 통해 상향으로 개방하는 흡입 포트(70)와 연통한다. 일련의 분배 포트(71)는 플랜지의 바닥부 주위에 주연방향으로 이격되고, 하부 보어 개구 내로 지나가도록 배열된다.

작동 시에, 디시는 수집 영역 내의 응축물이 흡입 포트를 통해 플랜지의 보어 내로 견인되게 하는데 매우 충분히 높은, 비교적 높은 속도로 응축기 팬과 함께 회전하도록 배열된다. 보어 내의 응축물은 플랜지로부터 분배 포트를 통해 배출되어서, 디시의 내부면과 접촉한다. 회전(spinning) 디시는 응축물을 디시 표면으로부터 외향으로 구동하도록 작용하는 비교적 큰 원심력을 생성하며, 응축물은 2개의 응축기 코일의 열 교환기 표면들에 걸쳐 퍼뜨려진다. 응축물은 2개의 응축기 코일 상에서 적어도 부분적으로 증발되며, 증기 형태로 유닛 외부로 이송된다. 증발되지 않은 응축물은 외피의 플로어에 낙하하며, 중력의 영향 하에서 외피의 중앙 수집 영역으로 복귀되며, 응축기 코일에 위에 다시 퍼뜨려져서, 결국에는 모든 응축물이 증기의 형태로 유닛의 외부로 지나간다.

전기 구동식 압축기(80)는 인버터(81)와 함께 공통 하우징 내에 유닛의 압축기 및 교류 발전기 섹션 내에 장착된다. 아는 바와 같이, 인버터는 발전기로부터 동력을 수용하여 압축기 및 증발기 및 응축기 팬들에 조정 입력을 제공하도록 배열된다.

본 발명이 도면에 도시된 바와 같은 양호한 양태를 참조하여 특히 도시되고 설명되었지만, 청구의 범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 상세한 다양한 변화가 달성될 수 있다는 것이 당해 분야의 숙련자에게 이해될 것이다.

Claims (9)

1. 차량용 지붕 공기 조화기 유닛으로부터 응축물을 제거하는 장치이며,

   복수의 증발기 코일을 내장하는 증발기 섹션과,

   상기 증발기 섹션에 인접하여 장착되고 한 쌍의 응축기 코일들에 의해 형성되는 대향된 단부 벽들 및 수직 측벽들을 갖는 외피를 포함하는 응축기 섹션과,

   상기 증발기 코일에 의해 생성되는 응축물을 수집하여 상기 외피 내로 상기 응축물을 안내함으로써, 외피의 중앙을 향해 외피의 하부벽에 의해 응축물이 유도되는 수단과,

   응축기 팬 아래에 상기 외피 내측에 장착되고 상기 응축기 팬에 연결되는 구동 샤프트를 갖는 응축기 팬 모터와,

   상기 모터 아래에 응축기 팬 모터 구동 샤프트에 고정되고, 대향된 응축기 코일들의 표면에 걸쳐 외피의 중심에 수집되는 응축물을 유동하도록 배열됨으로써, 상기 응축물이 응축기 코일들의 열 교환기 표면들 상에서 증발되는 슬링어 디시를 포함하며,

   상기 외피는 외피의 중앙 수직 축을 중심으로 회전하는 응축기 팬을 내장하는 중앙 개구를 갖는 상부벽과, 상기 외피의 상기 중앙을 향해 응축물을 유도하도록 배열되는 하부벽을 더 포함하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬링어 디시는 상기 모터를 향해 상향으로 개방하는 원형 오목 디시인 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 디시는 상기 디시를 모터 샤프트에 연결하기 위해 상기 디시 내측에 위치되는 중앙 장착 허브를 포함하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 허브는 상기 허브를 통해 상향으로 지나가는 보어를 내장하는 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 허브의 보어 내로 상기 외피 내에 수집되는 응축물을 견인하기 위해 상기 디시 내에 흡입 포트를 더 포함하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 허브는 상기 보어와 연통하는 상기 허브 주위에 주연 방향으로 이격된 일련의 분배 포트를 내장하는 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 응축기 코일들은 상기 외피의 중심축에 대해 경사진 장치.
8. 제7항에 있어서, 각각의 응축기 코일은 상기 외피의 중심축과 40도 내지 50도의 각도를 형성하는 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 증발기 코일로부터 응축물을 수집하기 위한 상기 수단은 외피의 상기 일 벽에 형성되는 입구 포트에 상기 수집된 응축물을 안내하기 위해 채널 수단 및 상기 증발기 코일 아래에 장착되는 드립 팬을 포함하는 장치.

Images