KR20180042830A - 유압전동장치를 이용한 냉각시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의하면, 유압전동장치를 이용한 냉각시스템은, 압축기, 컨덴서, 팽창기, 증발기를 구비하는 냉각시스템을 가동하기 위해 스크류 윈드터빈(screw wind turbine)및 서브엔진에 연결된 제1발전동체 및 태양전지 또는 외부전원을 통해 전압이 메인 배터리팩(main battery pack)에 인가되도록 구성하고,
제1발전동체와 메인 배터리팩(main battery pack) 사이에 설치되어 제1발전동체의 전압을 입력전압으로 변환하는 제1인버터(AC-DC)와 태양전지와 메인 배터리팩(main battery pack) 사이에 설치되어 태양전지의 전압을 입력전압으로 변환하는 컨버터(DC-DC) 등을 입력부로 구성하며,
메인 배터리팩(main battery pack)을 통해 인가된 전압을 상기 제1전동모터에 전원을 공급하며,
제1전동모터로부터 구동되는 제2발전동체와 제2발전동체로부터 서브 배터리팩(sub battery pack)사이에 설치되어 제2발전동체의 전압을 입력전압으로 변환하는 제2인버터(AC-DC)는 출력부로 구성하여 유압모터들과 유압펌프 사이에 오일을 저장하는 유압탱크를 구비하여 압축기, 응축기, 증발기의 컨디션에 따라 유압펌프들과 제2전동모터를 제어하는 유압제어부를 통해서 냉각시스템을 가동함으로써 친환경적인 에너지의 사용 및 에너지소모의 효율성을 제공한다.

Description

유압전동장치를 이용한 냉각시스템{A cooling system using of hydraulic transmission}
본 발명은 유압전동장치를 이용한 냉각시스템에 관한 것으로, 유압전동장치는 변속비(變速比)가 연속적으로 변화하고, 효율이 높으며, 소음이 없고, 강한 힘을 얻을 수 있으며, 속도도 자유로이 조정할 수 있고, 과부하(過負荷)에 대한 안전장치도 간단하고, 힘의 도출이 용이한 점 등 많은 장점이 있다.
더욱 상세하게는 유압전동장치와 함께 다양한 하이브리드 전원공급시스템을 통해 인가된 전압을 변환하여 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator), 축냉식 에어컨(Air Conditioner)을 구동할 수 있는 하이브리드 냉동차량용 냉각시스템에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 일반적인 냉동차량의 동력원은 주로 차량엔진동력 또는 서브엔진동력을 이용하여 얻게 된다.
엔진을 이용할 때 풀리 및 벨트를 이용해 압축기를 엔진에 연결하였는데, 엔진이 정지하였을 때, 압축기의 정지로 냉각사이클도 정지하는 문제가 발생하여 정차시에도 냉각사이클을 가동해야하므로 연료소비와 환경문제가 심각하다.
본 발명의 목적은 냉각기관의 시스템을 효율적으로 구동할 수 있는 하이브리드 전원공급시스템과 유압전동장치를 제공하여 냉동차량의 에너지효율을 극대화할 수 있는 냉동차량용 냉각시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 냉동차량용 냉각시스템은 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기를 구비하는 냉각시스템;
압축기, 응축기, 증발기를 구동하는 3개의 유압모터(oil hydraulic motor);
유압모터에 유압을 공급하는 유압펌프(hydraulic pump);
유압펌프를 구동하는 제2전동모터;
제2전동모터에 전원을 공급하는 서브 배터리팩(sub battery pack);
서브 배터리팩(sub battery pack)에 전력을 공급하는 제2발전동체;
제2발전동체를 구동시키는 제1전동모터;
제1전동모터에 전원을 공급하는 메인 배터리팩(main battery pack);
메인 배터리팩(main battery pack)에 전력을 공급하는 태양전지와 외부전력, 제1발전동체;
제1발전동체를 구동하기 위한 스크류 윈드터빈(screw wind turbine) 및 서브엔진을 포함한다.
전원공급부가 스크류 윈드터빈(screw wind turbine)및 서브엔진에 연결된 제1발전동체 및 태양전지 또는 외부전원을 통해 전압이 메인 배터리팩(main battery pack)에 인가되는 구성과;
제1발전동체와 상기 메인 배터리팩(main battery pack) 사이에 설치되어 제1발전동체의 전압을 입력전압으로 변환하는 제1인버터(AC-DC);
태양전지와 메인 배터리팩(main battery pack) 사이에 설치되어 태양전지의 전압을 입력전압으로 변환하는 컨버터(DC-DC) 등을 입력부로 구성한다.
메인 배터리팩(main battery pack)을 통해 인가된 전압을 제1전동모터에 전원을 공급하며,
제1전동모터로부터 구동되는 제2발전동체;
제2발전동체로부터 서브 배터리팩(sub battery pack)사이에 설치되어 제2발전동체의 전압을 입력전압으로 변환하는 제2인버터는 출력부로 구성한다.
입력부와 출력부를 제어하는 전원제어부를 구성한다.
유압모터들과 유압펌프 사이에 오일을 저장하는 유압탱크를 구비하고 압축기, 응축기, 증발기의 컨디션에 따라 유압펌프와 유압모터 및 제2전동모터를 제어하는 유압제어부를 구성한다.
압축기, 응축기, 증발기의 컨디션이 미리 설정된 수치 미만의 입력값이 인가될 경우 전원제어부와 유압제어부를 통합관리하는 지능형 통합제어부를 통해 입출력을 상향 조정하고, 압축기, 응축기, 증발기의 컨디션이 이미 설정된 수치 이상의 입력값이 인가될 경우 전원제어부와 유압제어부를 통합관리하는 지능형 통합제어부를 통해 입출력을 하향 조정한다.
본 발명의 실시예에 의하면 제1발전동체 및 태양전지, 외부전원을 이용하여 메인 배터리팩(main battery pack)의 충전을 유도하고, 제1전동모터를 작동하여 제2발전동체로부터 서브전원을 생성시켜 서브 배터리팩(sub battery pack)에 인가하여 소형 제2전동모터가 유압펌프를 가동시켜 고효율의 유압모터를 통해 압축기, 응축기, 증발기를 구동함으로써 냉동차량의 에너지효율을 극대화할 수 있으며, 냉동 부하(負荷)의 변동에 따라 피동축의 회전속도가 자동적으로 바뀌고, 그 변화가 전동기기에 영향을 주지 않는 성질을 가지고 있다. 비상용으로 서브엔진 및 외부전원을 구성함으로써 운전자의 심리적 안정성과 운영의 편리성을 확보한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각시스템의 구조를 나타내는 블럭도
도 2는 도 1에 도시한 전원제어부의 블록도
도 3은 도 1에 도시한 유압제어부의 블록도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각시스템(1)의 구조를 나타내는 블록도이다.
냉각시스템(1)은 동력을 제공하는 서브엔진(114)과 스크류 윈드터빈(screw wind turbine)(113)에 연결되어 발전하는 제1발전동체(111)를 구비한다.
제1발전동체(111)와 태양전지와 외부전원에 연결되는 메인 배터리팩(main battery pack)(120)을 구비한다.
제1발전동체(111)와 메인 배터리팩(120) 사이에 제1인버터(AC-DC)(112)를 구비한다.
태양전지(115)와 메인 배터리팩(120) 사이에 컨버터(DC-DC)(116)를 구비한다.
외부전원(119)과 메인 배터리팩(120) 사이에 충전기를 구비한다.
메인 배터리팩(120)과 제1전동모터(121)를 결합한다.
제1전동모터(121)와 제2발전동체(122)를 결합한다.
제2발전동체(122)와 서브 배터리팩(sub battery pack)(130)을 결합한다.
제2발전동체(122)와 서브 배터리팩(130) 사이에 제2인버터(AC-DC)(123)를 구비한다.
서브 배터리팩(130)과 제2전동모터(131)를 결합한다.
제2전동모터(131)와 유압펌프를 결합한다.
유압펌프와 3개의 유압모터를 결합한다.
유압모터에 각각 압축기, 응축기, 증발기를 결합한다.
유압펌프와 3개의 유압모터 사이에 유압탱크를 구비한다.
전원공급부(100)가 스크류 윈드터빈(113) 및 서브엔진(114)에 연결된 제1발전동체(111) 및 태양전지(115) 또는 외부전원(119)을 통해 전압이 메인 배터리팩(120)에 인가되도록 구성한다.
제1발전동체(111)와 메인 배터리팩(120) 사이에 설치되어 제1발전동체(111)의 전압을 입력전압으로 변환하는 제1인버터(AC-DC)(112)를 구비한다.
태양전지(115)와 메인 배터리팩(120) 사이에 설치되어 태양전지(115)의 전압을 입력전압으로 변환하는 컨버터(DC-DC)(116) 등을 입력부(101)로 구성한다.
메인 배터리팩(120)을 통해 인가된 전압을 제1전동모터(121)에 전원을 공급하도록 하며, 제1전동모터(121)로부터 구동되는 제2발전동체(122)와 제2발전동체(122)로부터 서브 배터리팩(130)사이에 설치되어 제2발전동체(122)의 전압을 입력전압으로 변환하는 제2인버터(AC-DC)(123) 등을 출력부(102)로 구성한다.
입력부(101)와 출력부(102)를 제어하는 전원제어부(150)를 구성한다.
서브 배터리팩(130)으로부터 전원을 공급받는 제2전동모터(131)는 유압펌프(201)와 결합된다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시한 냉각시스템(1)의 전원제어부(150) 및 유압제어부(250)를 나타내는 블록도이다.
유압공급부(200)은 유압펌프(201) 유압모터(211,212,213)들과 결합된다.
유압모터(211,212,213)들과 유압펌프(201) 사이에 오일을 저장하는 유압탱크(202)를 구비한다.
압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션에 따라 유압펌프(201)와 유압모터(211,212,213) 및 제2전동모터(131)를 제어하는 유압제어부(250)를 구성한다.
유압제어부(250)는 유압 보호스위치를 이용하여 정상적인 운전 중에 유압이 일정압력 이하로 저하된다거나 압축기 기동시 일정시간(60~90초)내에 유압이 정상으로 오르지 않을 경우, 제2전동모터(131)로 들어가는 전원을 자동으로 차단시켜 냉각시스템의 손상을 자동 제어한다.
압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션이 미리 설정된 수치 미만의 입력값이 인가될 경우 전원제어부(150)와 유압제어부(250)를 통합관리하는 지능형 통합제어부(300)를 통해 입출력을 상향 조정하도록 하고, 압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션이 이미 설정된 수치 이상의 입력값이 인가될 경우 전원제어부(150)와 유압제어부(250)를 통합관리하는 지능형 통합제어부(300)를 통해 입출력을 하향 조정하도록 한다.
본 발명의 기능을 보면, 지능형 통합제어부(30)를 통해 압축기(221)는 냉매를 고온고압으로 압축하며,
응축기(222)는 냉매를 냉각하여 저온고압의 액상 냉매로 변화시키고,
팽창기(224)는 팽창에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키며,
증발기(223)는 냉동차량의 적재공간의 열을 흡수하여 저압의 냉매로 변화시키며, 이를 통해 흡수된 열은 응축기(222)를 통해 외부로 방출시키는 구성이다.
또한, 응축기(222)를 통해 전원공급부(100)의 열을 저하시키도록 구성할 수가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조로 본 발명의 유압전동장치를 이용한 냉각시스템에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 변화나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 유압전동장치를 이용한 냉각시스템
100: 전원공급부
101: 입력부 102: 출력부
111: 제1발전동체 112: 제1인버터(AC-DC) 113: 스크류 윈드터빈(screw wind turbine)
114: 서브엔진 115: 태양전지
116: DC-DC컨버터 119: 외부전력
120: 메인 배터리팩(main battery pack) 121: 제1전동모터
122: 제2발전동체 123: 제2인버터(AC-DC)
130: 서브 배터리팩(sub battery pack) 131: 제2전동모터
150: 전원제어부
200: 유압공급부
201: 유압펌프 202: 유압탱크
211: 제1유압모터 212: 제2유압모터 213: 제3유압모터
221: 압축기(Compressor) 222: 응축기(Condenser) 223: 증발기(Evaporator)
250: 유압제어부
300: 지능형통합제어부

Claims (9)

  1. 압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)를 구비하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템(1);
    압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)를 구동하는 3개의 유압모터(211,212,213);
    유압모터(211,212,213)에 유압을 공급하는 유압펌프(201);
    유압펌프(201)를 구동하는 제2전동모터(131);
    제2전동모터(131)에 전원을 공급하는 서브 배터리팩(sub battery pack)(130);
    서브 배터리팩(130)에 전력을 공급하는 제2발전동체(122);
    제2발전동체(122)를 구동시키는 제1전동모터(121);
    제1전동모터(121)에 전원을 공급하는 메인 배터리팩(main battery pack)(120);
    메인 배터리팩(120)에 전력을 공급하는 태양전지(115)와 외부전원(119) 및 제1발전동체(111);
    제1발전동체(111)를 구동하기 위한 스크류 윈드터빈(screw wind turbine)(113)및 서브엔진(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    전원공급부(100)가 스크류 윈드터빈(113) 및 서브엔진(114)에 연결된 제1발전동체(111) 및 태양전지(115) 또는 외부전원(119)을 통해 전압이 메인 배터리팩(120)에 인가되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    제1발전동체(111)와 메인 배터리팩(120) 사이에 설치되어 제1발전동체(111)의 전압을 입력전압으로 변환하는 제1인버터(AC-DC)(112) 및 태양전지(115)와 메인 배터리팩(120) 사이에 설치되어 태양전지(115)의 전압을 입력전압으로 변환하는 컨버터(DC-DC)(116) 등을 입력부(101)로 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    메인 배터리팩(120)을 통해 인가된 전압을 제1전동모터(121)에 전원을 공급하며,
    제1전동모터(121)로부터 구동되는 제2발전동체(122) 및 제2발전동체(122)로부터 서브 배터리팩(130) 사이에 설치되어 제2발전동체(122)의 전압을 입력전압으로 변환하는 제2인버터(AC-DC)(123)는 출력부(102)로 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    입력부(101)와 출력부(102)를 제어하는 전원제어부(150)를 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    유압공급부(200)는 유압펌프(201)와 유압모터(211,212,213) 사이에 오일을 저장하는 유압탱크(202)를 구비하며, 압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션에 따라 유압펌프(201)와 유압모터(211,212,213) 및 제2전동모터(131)를 제어하는 유압제어부(250)를 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션이 미리 설정된 수치 미만의 입력값이 인가될 경우 전원제어부(150)와 유압제어부(250)를 통합관리하는 지능형 통합제어부(300)를 통해 입출력을 상향 조정하고, 압축기(221), 응축기(222), 증발기(223)의 컨디션이 이미 설정된 수치 이상의 입력값이 인가될 경우 전원제어부(150)와 유압제어부(250)를 통합관리하는 지능형 통합제어부(300)를 통해 입출력을 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    지능형 통합제어부(300)를 통해 압축기(221)는 냉매를 고온고압으로 압축하며,
    응축기(222)는 냉매를 냉각하여 저온고압의 액상 냉매로 변화시키고,
    팽창기(224)는 팽창에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키며,
    증발기(223)는 냉동차량의 적재공간의 열을 흡수하여 저압의 냉매로 변화시키며,
    이를 통해 흡수된 열은 응축기(222)를 통해 외부로 방출시키는 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    증발기(223)를 통해 흡수된 열은 응축기(222)를 통해 전원공급부(100)의 열을 저하시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 유압전동장치를 이용한 냉각시스템.
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KR102085560B1 (ko) * 2019-01-10 2020-04-24 써멀마스터 주식회사 냉장/냉동 탑차용 냉각 시스템

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