KR20140096739A

KR20140096739A - 대형트럭용 냉난방장치

Info

Publication number: KR20140096739A
Application number: KR1020130009711A
Authority: KR
Inventors: 이동명; 정필하
Original assignee: 이동명
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2014-08-06

Abstract

본 발명의 대형트럭용 냉난방장치는, 트럭의 내부에 구비되며 공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되고, 상기 공기유입구를 통해 유입된 외기를 냉각시키는 냉각부와 외기를 송풍하는 공급팬이 구비되는 실내기와; 상기 트럭의 외부에 구비되며 연료의 연소에 의해 난방수를 가열하는 보일러와; 상기 실내기의 공기유입구 외측에 구비되며 상기 보일러에 의해 가열된 난방수가 순환하며 상기 공기유입구 측으로 유입된 공기와 열교환하는 열교환부를 포함하며, 냉방동작시에는 상기 실내기만 동작하고 상기 보일러와 상기 열교환부는 동작하지 않고, 난방동작시에는 상기 실내기의 냉각부는 동작하지 않고 상기 보일러와 상기 열교환부가 동작하며, 상기 열교환부와 열교환을 통해 가열된 난방공기가 상기 공기유출구를 통해 상기 트럭 내부로 배출되도록 상기 공급팬만 동작하는 것을 특징으로 한다.

Description

대형트럭용 냉난방장치{HEATING-COOLING APPARATUS FOR TRUCK}

본 발명은 냉난방장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형트럭의 엔진이 정지된 상태에서 내부를 냉난방하는 대형트럭용 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 화물트럭과 같은 대형트럭은 적재함에 화물을 가득 적재하고 장거리 운행을 하게 된다. 이에 대다수 대형트럭 운전자들은 야간운전을 하게 되며, 장시간의 야간운전에 의해 피로가 쌓여 휴게소 등의 안전한 장소에 대형트럭을 주차시킨 상태에서 운전석 후방에 마련된 침실칸에서 휴식이나 수면을 취하게 된다.

이렇게 침실칸에서 수면을 취할 경우 하절기를 제외하고는 야간에 기온이 하강하여 난방을 하지 않고서는 제대로 수면을 취할 수 없게 된다. 이에 운전자들은 전기장판을 비치해두고 수면을 취하거나 엔진에 시동을 걸어둔 상태에서 수면을 취하게 된다.

그러나, 전기장판을 이용하거나 시동을 켜둔 상태로 수면을 취할 경우에는 차량의 배터리의 소모가 많은 문제점이 있다.

이에 이러한 문제점을 해결하기 위해 공개실용신안 90-0004782호에 화물 트럭용 침실칸의 난방장치에 온수통을 사용하는 구성이 개시되어 있다. 그러나, 온수통을 사용하는 경우 온수통이 엔진에 의해 가열되어 온수통의 압력이 증가하여 팽창하거나 파열되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 냉방과 난방을 함께 수행할 수 있으며 구조가 간단한 대형트럭용 냉난방장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 대형트럭용 냉난방장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 대형트럭용 냉난방장치는, 트럭의 내부에 구비되며 공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되고, 상기 공기유입구를 통해 유입된 외기를 냉각시키는 냉각부와 외기를 송풍하는 공급팬이 구비되는 실내기와; 상기 트럭의 외부에 구비되며 연료의 연소에 의해 난방수를 가열하는 보일러와; 상기 실내기의 공기유입구 외측에 구비되며 상기 보일러에 의해 가열된 난방수가 순환하며 상기 공기유입구 측으로 유입된 공기와 열교환하는 열교환부를 포함하며, 냉방동작시에는 상기 실내기만 동작하고 상기 보일러와 상기 열교환부는 동작하지 않고, 난방동작시에는 상기 실내기의 냉각부는 동작하지 않고 상기 보일러와 상기 열교환부가 동작하며, 상기 열교환부와 열교환을 통해 가열된 난방공기가 상기 공기유출구를 통해 상기 트럭 내부로 배출되도록 상기 공급팬만 동작하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 난방수는 상기 대형트럭의 부동액이 사용된다.

일 실시예에 따르면, 상기 보일러는, 점화가 일어나는 버너와; 연료의 연소가 일어나는 연소실과; 상기 연소실의 외부를 감싸며 상기 난방수가 수용된 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱은 상기 열교환부와 난방수유입관 및 난방수회수관이 연결된다.

일 실시예에 따르면, 상기 케이싱의 일측에는 상기 난방수의 수위를 감지하는 수위감지부와; 상기 난방수의 현재 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 온도감지부에서 감지된 온도가 설정온도를 초과할 경우 상기 버너의 구동을 정지시키는 제어부를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 실내기와 결합되어 외기를 냉각시키는 실외기를 더 포함하며, 상기 실내기와 상기 실외기는 냉각모드에서 냉각사이클에 의해 외기를 냉각한다.

일 실시예에 따르면, 상기 실내기와 상기 보일러는 대형트럭의 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 배터리의 일측에는 상기 배터리의 전압을 조절하는 인버터가 구비된다.

본 발명에 따른 대형트럭용 냉난방장치는 실내기가 냉방과 난방을 함께 구현하므로 전체 구성이 간단해질 수 있다. 또한, 대형트럭에서 사용하는 경유와 부동액을 사용하여 보일러를 구동하므로 유지관리 비용도 절감될 수 있다.

또한, 보일러의 구동이 차량의 배터리가 아니라 연료의 연소로 이루어지므로 배터리의 소모를 최소화할 수 있다.

또한, 열교환부가 실내기의 외부에 배치되므로, 기존에 침실칸에 설치되어 있는 벽걸이형 에어컨을 별도의 구성변경없이 실내기로 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉난방장치가 설치된 트럭을 도시한 예시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 트럭용 냉난방장치의 구성을 도시한 개략도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 냉난방장치(100)가 설치된 대형트럭의 구성을 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉난방장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉난방장치(100)는 차량의 외부에 설치되어 난방수를 가열하는 보일러(110)와, 실내기(150)의 외기유입구(153a) 측에 배치되며 보일러(110)에서 데워진 난방수가 순환되며 외기와 열교환하는 열교환부(120)와, 보일러(110)로 연료를 공급하는 연료탱크(130)와, 난방수를 보일러(110)로 공급하는 난방수탱크(140)와, 차량의 실내에 배치되어 냉기와 온기를 배출하는 실내기(150)와, 사용자로부터 구동신호를 입력받는 입력부(160)와, 입력부(160)의 입력신호에 따라 보일러(110)와 실내기(150)를 제어하는 제어부(170)를 포함한다.

설명에 앞서 본 발명에 따른 냉난방장치(100)는 대형트럭에 설치된다. 일반적인 대형트럭은 도 1에 도시된 바와 같이 운전석(C)이 위치한 운전칸(A)과, 운전칸(A)의 후방에 배치되어 짐을 적재하는 짐칸(B)으로 구분된다. 이 때, 운전칸(A)은 운전석(C)의 뒤쪽에 운전자가 휴식을 취하는 침실칸(D)이 별도로 구비된다. 본 발명에 따른 대형트럭용 냉난방장치(100)는 침실칸(D)을 냉난방하는데 사용된다.

보일러(110)는 운전칸(A)과 짐칸(B) 사이의 공간에 설치된다. 보일러(110)는 연료를 연소하여 난방수를 가열한다. 여기서, 보일러(110)에 사용되는 연료는 대형트럭의 연료로 사용되는 경유가 사용되고, 난방수는 대형트럭의 부동액이 사용된다. 연료는 차량의 연료탱크와 별도로 구비되는 연료탱크(130)에 저장되고, 난방수는 난방수탱크(140)에 저장된다.

보일러(110)는 연료를 점화하는 버너(111)와, 버너(111)에서 점화된 연료가 연소되는 연소실(113)과, 연소실(113)을 감싸며 연소실(113)의 열기와 난방수의 열교환이 이루어지는 케이싱(115)을 포함한다.

버너(111)는 사용자가 입력부(160)를 통해 전원을 인가하면 구동되며 연료를 점화한다. 연소실(113)은 버너(111)에서 점화된 불꽃에 의해 연료가 연소되는 공간을 제공하며, 화염과 연소에 의해 발생된 고온의 연소가스가 이동된다. 연소가스는 후단의 배기관(113a)를 통해 외부로 배기된다.

이 때, 연료는 연료탱크(130)로부터 공급된다. 연료탱크(130)는 차량의 연료가 저장되는 차량연료탱크(미도시)와 별개로 독립적으로 형성된다.

케이싱(115)은 연소실(113)의 외부를 감싸도록 형성되며 내부에 난방수가 저장된다. 난방수는 난방수탱크(140)로부터 공급받는다. 케이싱(115)의 일측에는 내부에 수용된 난방수의 수위를 감지하는 수위감지부(119)가 구비된다.

수위감지부(119)는 난방수의 수위가 기준수위보다 낮을 경우 자동으로 제어부(170)로 경고신호를 전송하여 난방수가 보충되도록 한다. 또한, 경우에 따라 수위감지부(119)는 난방수의 수위를 외부로 표시하는 눈금의 형태로 구비되어 사용자가 난방수의 수위를 직접 확인한 후 수위가 낮을 경우 수동으로 난방수를 보충하도록 할 수 있다.

난방수는 연소실(113)의 외부를 감싸도록 구비되므로 연소실(113) 내부의 화염과 연소가스의 온도를 직접 전달받는다. 이에 따라 난방수는 데워져서 뜨거운 온도를 유지하게 된다.

케이싱(115)은 난방수공급관(116)과 난방수회수관(118)에 의해 열교환부(120)와 연결된다. 난방수공급관(116)은 뜨겁게 데워진 난방수를 열교환부(120)로 공급하고, 난방수회수관(118)은 열교환부(120)를 경유한 난방수를 다시 케이싱(115)으로 복귀시킨다.

이 때, 난방수공급관(116)에는 난방수공급펌프(117)가 결합된다. 난방수공급펌프(117)는 케이싱(115) 내부의 난방수가 난방수공급관(116)과 열교환부(120)를 거쳐 난방수회수관(118)을 통해 케이싱(115)으로 복귀되는 경로를 따라 순환되도록 한다.

한편, 케이싱(115)의 난방수공급관(116) 측에는 난방수의 현재 온도를 실시간으로 감지하는 온도감지부(112)가 구비된다. 온도감지부(112)는 난방수의 현재 온도가 설정된 최대온도를 초과할 경우 제어부(170)로 경고신호를 전송하여 제어부(170)가 버너(111)의 구동을 정지시키도록 한다.

이에 의해 실내기(150) 또는 난방수공급펌프(117)가 고장난 경우 버너(111)가 계속하여 구동되어 난방수의 온도가 계속 상승되어 난방수공급관(116) 또는 난방수회수관(118)이 파열되거나 난방수가 케이싱(115) 외부로 넘치는 것을 방지할 수 있다.

열교환부(120)는 실내기(150)의 외기유입구(153a)의 외측에 배치되어 난방수와 외기를 열교환시켜 외기를 데운다. 열교환부(120)는 난방수가 유동되는 난방수유동관(123)과, 난방수유동관(123)을 지지하는 관지지프레임(121)과, 관지지프레임(121)의 판면에 돌출형성되는 열교환판(125)을 포함한다.

난방수유동관(123)은 양단이 난방수공급관(116)과 난방수회수관(118)에 연결되어 난방수가 내부를 유동한다. 관지지프레임(121)은 난방수유동관(123)이 실내기(150) 내부에 고정되도록 지지한다. 열교환판(125)은 관지지프레임(121)의 판면에 수직하게 돌출형성되어 외기와의 접촉면적을 넓혀 열교환효율을 높인다.

관지지프레임(121)과 열교환판(125) 및 난방수유동관(123)을 열전달효율이 좋은 알루미늄과 같은 금속소재로 형성된다.

실내기(150)는 차량의 침실칸(D) 내부에 배치되어 냉방시에는 냉기를 침실칸(D)으로 공급하고, 난방시에는 열교환부(120)와 접촉되며 온도가 상승된 공기를 공급팬(155)을 통해 침실칸(D)으로 공급한다.

실내기(150)는 내부에 통상의 에어컨의 냉각부(154)의 구성을 모두 구비하는 실내기본체(151)와, 실내기본체(151)의 배면에 결합되어 외기를 내부로 유입시키는 외기유입판(153)과, 외기유입판(153)으로 유입된 외기를 차량의 침실칸(D)으로 송풍하는 공급팬(155)과, 외기를 냉각시키기 위한 실외기(157)를 포함한다.

냉각부(154)와, 실외기(157)는 냉매를 순환시키며 냉각사이클에 의해 외기를 냉각시킨다. 실내기(150)는 대형트럭의 침실칸에 설치되어 있는 벽걸이형 에어컨이 사용될 수 있다. 실외기(157)은 도 1에 도시된 바와 같이 운전칸(A)의 상면에 배치될 수 있다.

외기유입판(153)은 실내기본체(151)의 배면에 결합되며 판면에 외기유입구(153a)이 형성된다. 외기는 난방구동시 열교환부(120)를 경유한 후 온도가 데워진 상태로 공기유입구(153a)로 유입되고, 공급팬(155)에 의해 차량 내부로 송풍된다. 냉방구동시 외기는 냉각부(154)와 실외기(157)의 냉각사이클을 통해 냉각되어 차량 내부로 송풍된다.

입력부(160)는 사용자로부터 난방모드와 전원입력신호, 설정 온도 등을 입력받는다. 입력부(160)는 차량 내부에 고정되거나, 리모콘의 형태로 구비될 수 있다.

제어부(170)는 입력부(160)를 통해 사용자가 입력된 신호에 기초하여 트럭냉난방장치(100)가 냉방 또는 난방 구동되도록 제어한다. 또한, 온도감지부(112)에서 감지된 난방수의 온도에 기초하여 버너(111)로의 전원공급여부를 제어한다.

한편, 본 발명에 따른 냉난방장치(100)는 대형트럭의 차량배터리(190)로부터 전원을 공급받아 구동된다. 이 때, 차량배터리(190)의 전압과 냉난방장치(100)의 전압이 상이하므로 인버터(180)에 의해 전압을 조절하여 공급받게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 냉난방장치(100)의 동작과정을 도 1과 도 2를 참고하여 설명한다.

사용자는 운전 후 휴식을 취하기 위해 침실칸(D)으로 이동한 후 입력부(160)를 통해 냉방, 난방 모드를 설정하고 전원을 인가한다. 이 때, 대형트럭은 엔진이 정지된 상태이다.

냉방 모드일 경우 차량배터리(190)에서 인버터(180)를 거쳐 실내기(150)로 전원이 공급된다. 외기유입구(153a)를 통해 유입된 외기는 실외기(157)와 냉각부(154)의 냉동사이클 구동에 의해 냉각되어 침실칸(D)으로 공급된다. 이 때, 열교환부(120)와 보일러(110)는 동작을 하지 않는다.

난방 모드일 경우 차량배터리(190)에서 인버터(180)를 거쳐 실내기(150)와 보일러(110)로 전원이 공급된다. 그리고, 버너(111)로 연료가 공급된다. 연료의 점화가 시작되고 연소실(113)에서 연료의 연소가 진행된다. 연료의 연소에 따라 연소실(113)은 화염(F)과 연소가스가 이동되고, 연소실(113)을 싸고 있는 케이싱(115) 내부의 난방수(W)는 열을 전달받아 가열된다.

난방수는 난방수공급펌프(117)의 구동에 의해 난방수공급관(116)을 통해 열교환부(120)로 공급된다. 열교환부(120)의 난방수유동관(123)을 따라 난방수(W)는 순환되고, 외기유입판(153)으로 유입된 외기는 열교환판(125)과 난방수유동관(123)과 접촉되며 열교환되고 온도가 상승된다. 온도가 상승된 외기는 공급팬(155)의 회전에 따라 공기배출구(151a)를 통해 침실칸(D)으로 공급된다.

이 때, 케이싱(115)의 난방수공급관(116) 측에 설치된 온도감지부(112)와 수위감지부(119)는 난방수의 현재 수위와 온도를 감지하여 제어부(170)로 전송한다. 수위가 기준수위 이하일 경우 제어부(170)는 경고음을 울리거나 경고등을 점등하여 사용자가 인식하도록 한다. 온도감지부(112)에서 감지된 온도가 설정된 온도를 초과할 경우 제어부(170)는 난방수공급펌프(117) 또는 공급팬(155)이 고장상태인 것으로 판단하고 버너(111)의 구동이 멈춰지도록 전원공급을 차단한다.

이에 의해 사용자가 침실칸(D)에서 취침할 경우에도 안전하게 사용할 수 있다.

난방모드일 경우, 냉각부(154)와 실외기(157)는 동작하지 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 대형트럭용 냉난방장치는 실내기가 냉방과 난방을 함께 구현하므로 전체 구성이 간단해질 수 있다. 또한, 대형트럭에서 사용하는 경유와 부동액을 사용하여 보일러를 구동하므로 유지관리 비용도 절감될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 대형트럭용 냉난방장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 냉난방장치 110 : 보일러
111 : 버너 112 : 온도감지부
113 : 연소실 113a : 배기관
115 : 케이싱 116 : 난방수공급관
117 : 난방수공급펌프 118 : 난방수회수관
119 : 수위감지부 120 : 열교환부
121 : 관지지프레임 123 : 난방수유동관
125 : 열교환판 130 : 연료탱크
140 : 난방수탱크 150 : 실내기
151 : 실내기본체 151a : 공기배출구
151b, 151c : 관결합구 153 : 외기유입판
153a : 외기유입구 154 : 냉각부
155 : 공급팬 157 : 실외기
170 : 제어부 180 : 인버터
190 : 차량배터리

Claims

대형트럭용 냉난방장치에 있어서,
트럭의 내부에 구비되며 공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되고, 상기 공기유입구를 통해 유입된 외기를 냉각시키는 냉각부와 외기를 송풍하는 공급팬이 구비되는 실내기와;
상기 트럭의 외부에 구비되며 연료의 연소에 의해 난방수를 가열하는 보일러와;
상기 실내기의 공기유입구 외측에 구비되며 상기 보일러에 의해 가열된 난방수가 순환하며 상기 공기유입구 측으로 유입된 공기와 열교환하는 열교환부를 포함하며,
냉방동작시에는 상기 실내기만 동작하고 상기 보일러와 상기 열교환부는 동작하지 않고, 난방동작시에는 상기 실내기의 냉각부는 동작하지 않고 상기 보일러와 상기 열교환부가 동작하며, 상기 열교환부와 열교환을 통해 가열된 난방공기가 상기 공기유출구를 통해 상기 트럭 내부로 배출되도록 상기 공급팬만 동작하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.
제1항에 있어서,
상기 난방수는 상기 대형트럭의 부동액이 사용되는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.
제2항에 있어서,
상기 보일러는,
점화가 일어나는 버너와;
연료의 연소가 일어나는 연소실과;
상기 연소실의 외부를 감싸며 상기 난방수가 수용된 케이싱을 포함하며,
상기 케이싱은 상기 열교환부와 난방수유입관 및 난방수회수관이 연결된 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.
제3항에 있어서,
상기 케이싱의 일측에는 상기 난방수의 수위를 감지하는 수위감지부와;
상기 난방수의 현재 온도를 감지하는 온도감지부와;
상기 온도감지부에서 감지된 온도가 설정온도를 초과할 경우 상기 버너의 구동을 정지시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.
제4항에 있어서,
상기 실내기와 결합되어 외기를 냉각시키는 실외기를 더 포함하며,
상기 실내기와 상기 실외기는 냉각모드에서 냉각사이클에 의해 외기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.
제4항에 있어서,
상기 실내기와 상기 보일러는 대형트럭의 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 배터리의 일측에는 상기 배터리의 전압을 조절하는 인버터가 구비되는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 냉난방장치.