KR20230109208A - Commercial vehicle cooling system - Google Patents
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Abstract
상용차용 냉각장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 상용차용 냉각장치는, 복수의 동력원을 구비하는 동력공급부와, 동력공급부를 통해 전달된 전원에 의해 동작되며 전달된 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기와, 압축기에서 배출된 고온고압 냉매를 전달받아 저온고압의 냉매로 변환시키는 응축기와, 저온고압의 냉매를 압력 변화에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키는 열변환부와 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며 상용차의 실내로 냉기를 공급하는 제1증발기 및 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며 화물칸의 내측으로 냉기를 공급하는 제2증발기를 포함한다.The invention of a cooling device for a commercial vehicle is disclosed. A cooling device for a commercial vehicle of the present invention includes a power supply unit having a plurality of power sources, a compressor that is operated by power transmitted through the power supply unit and converts the delivered refrigerant into a high-temperature and high-pressure refrigerant, and a high-temperature and high-pressure unit discharged from the compressor. A condenser that receives the refrigerant and converts it into a low-temperature, high-pressure refrigerant, a heat conversion unit that changes the low-temperature, high-pressure refrigerant into a low-temperature, low-pressure refrigerant by a pressure change, and a heat conversion unit that receives the refrigerant that has passed through and supplies cold air to the interior of the commercial vehicle. A second evaporator receives the refrigerant that has passed through the first evaporator and the heat conversion unit and supplies cold air to the inside of the cargo compartment.
Description
본 발명은 상용차용 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 듀얼 압축방식을 사용하여 냉각을 하는 상용차용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a commercial vehicle, and more particularly, to a cooling device for a commercial vehicle that performs cooling using a dual compression method.
일반적으로, 상용차는 화물칸에 화물을 적재하여 운송하는 장치이다. 상용차를 이용하여 운반하는 화물 중에는 설정온도 이하로 이동이 필요한 화물이 있으며, 이를 위하여 상용차용 냉각장치가 상용차에 설치된다.In general, a commercial vehicle is a device for loading and transporting cargo in a cargo compartment. Among cargoes transported using commercial vehicles, there are cargoes that need to be moved below a set temperature, and for this purpose, a commercial vehicle cooling device is installed in the commercial vehicle.
냉각장치가 설치된 상용차를 냉동밴이라고도 한다. 일반적으로 냉동밴이라 함은 산지(생산지)에서 가공된 각종 우유 및 냉동식품(육류 및 어류)을 소비자에게 보급하기 위해, 우유 및 냉동식품의 신선도 유지를 위해 냉각장치가 장착된 차량을 말한다.A commercial vehicle equipped with a cooling system is also called a refrigerated van. In general, a refrigeration van refers to a vehicle equipped with a cooling device to maintain the freshness of milk and frozen food in order to supply various types of milk and frozen food (meat and fish) processed in the production area (production area) to consumers.
산지에서 가공된 냉동식품 등이 판매자에서 소비자에게 판매되기까지 많은 유통기간 및 과정을 거치게된다. 냉동식품 등의 신선도 유지를 위해서는 냉동수단이 요구되어지며, 이러한 냉동식품을 유통함에 있어 가장 보편화된 방법 중 하나가 냉동밴을 이용한 운송방법이다.Frozen foods processed in the production area go through many distribution periods and processes from sellers to consumers. In order to maintain the freshness of frozen foods, a freezing means is required, and one of the most common methods for distributing such frozen foods is a transportation method using a refrigerated van.
종래 냉동밴에 설치된 냉각장치는 엔진에 의해 구동되는 1개의 압축기만 사용하며, 차량의 엔진이 정지된 상태에서는 냉장칸의 온도가 떨어지므로 엔진을 계속적으로 동작시켜야 하므로 연비가 상승하는 문제점이 있다.A cooling device installed in a conventional refrigerator van uses only one compressor driven by an engine, and when the engine of the vehicle is stopped, the temperature of the refrigerating compartment drops, so that the engine must be continuously operated, resulting in increased fuel efficiency.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제10-1462576호 (2014.11.11 등록, 발명의 명칭: 냉동차량용 냉각장치)에 게시되어 있다.The background art of the present invention is published in Korean Patent Registration Publication No. 10-1462576 (registered on November 11, 2014, title of the invention: cooling device for refrigerated vehicles).
본 발명의 목적은, 엔진이 정지된 상태에서도 냉장칸의 냉기를 원할하게 공급할 수 있는 상용차용 냉각장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a cooling device for a commercial vehicle capable of smoothly supplying cold air in a refrigerating compartment even when the engine is stopped.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
본 발명에 따른 상용차용 냉각장치는, 복수의 동력원을 구비하는 동력공급부와, 동력공급부를 통해 전달된 전원에 의해 동작되며 전달된 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기와, 압축기에서 배출된 고온고압 냉매를 전달받아 저온고압의 냉매로 변환시키는 응축기와, 저온고압의 냉매를 압력 변화에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키는 열변환부와 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며 상용차의 실내로 냉기를 공급하는 제1증발기 및 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며 화물칸의 내측으로 냉기를 공급하는 제2증발기를 포함한다.A cooling device for a commercial vehicle according to the present invention includes a power supply unit having a plurality of power sources, a compressor that is operated by power transmitted through the power supply unit and converts the delivered refrigerant into a high-temperature, high-pressure refrigerant, and a high-temperature discharged from the compressor. A condenser that receives the high-pressure refrigerant and converts it into a low-temperature, high-pressure refrigerant, a heat conversion unit that changes the low-temperature, high-pressure refrigerant into a low-temperature, low-pressure refrigerant by pressure change, and receives the refrigerant that has passed through the heat conversion unit to supply cold air to the interior of the commercial vehicle. and a second evaporator receiving the refrigerant passing through the heat conversion unit and supplying cold air to the inside of the cargo compartment.
또한 동력공급부는, 상용차의 엔진을 포함하는 제1동력공급부 및 상용차의 외부로 부터 전원을 공급받는 제2동력공급부를 포함한다.In addition, the power supply unit includes a first power supply unit including an engine of the commercial vehicle and a second power supply unit receiving power from the outside of the commercial vehicle.
또한 압축기는, 제1동력공급부를 통해 동력을 공급받아 동작되는 제1압축기 및 제2동력공급부를 통해 전원을 공급받아 동작되는 제2압축기를 포함한다.In addition, the compressor includes a first compressor operated by receiving power through the first power supply unit and a second compressor operated by receiving power supplied through the second power supply unit.
또한 주간 또는 차량 주행 시에는 제1압축기가 작동하여 냉각 시스템을 구동시키며, 야간 또는 주차 시에는 제2압축기가 작동하여 제1증발기와 제2증발기 중 적어도 어느 하나에 냉기를 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first compressor operates to drive the cooling system during the day or when the vehicle is driving, and the second compressor operates at night or when the vehicle is parked to store cold air in at least one of the first evaporator and the second evaporator. .
또한 제1압축기는 엔진구동 압축기이며, 제2압축기는 전기구동 압축기인 것을 특징으로 한다.Also, the first compressor is an engine-driven compressor, and the second compressor is an electrically driven compressor.
또한 열변환부는, 나선형상의 관으로 이루어지며 응축기에서 배출되는 냉매를 감압 및 액화시키는 제1나선관 및 제1나선관 보다 작은 직경을 구비하며 나선형상의 관으로 이루어지고 제1나선관에서 배출되는 냉매를 감압 및 냉각시키는 제2나선관을 포함한다.In addition, the heat conversion unit is made of a spiral tube and has a first spiral tube that depressurizes and liquefies the refrigerant discharged from the condenser, and a spiral tube having a smaller diameter than the first spiral tube and refrigerant discharged from the first spiral tube. It includes a second spiral tube for depressurizing and cooling.
또한 열변환부는, 응축기와 제1나선관 사이에 설치되며, 구 형상의 내측공간을 구비하는 팽창부를 더 포함한다.In addition, the heat conversion unit is installed between the condenser and the first spiral tube, and further includes an expansion unit having a spherical inner space.
또한 열변환부는, 제1나선관과 제2나선관을 연결하며 제1나선관에서 나오는 냉매를 병렬로 배치된 제2나선관의 입구로 각각 공급하는 제1연결부 및 제1연결부와 마주하는 위치에 설치되며 병렬로 배치된 제2나선관의 출구에서 나오는 냉매를 단일 관으로 출력하는 제2연결부를 포함한다.In addition, the heat conversion unit connects the first spiral tube and the second spiral tube and faces the first connection unit and the first connection unit respectively supplying the refrigerant from the first spiral tube to the inlet of the second spiral tube arranged in parallel. It is installed on and includes a second connection for outputting the refrigerant coming out of the outlet of the second spiral tube arranged in parallel to a single tube.
또한 상용차는, 화물칸의 외측으로 돌출되며, 응축기가 내측에 설치되고, 복수의 통기공을 구비하는 돌출지지부를 더 포함한다.In addition, the commercial vehicle further includes a protruding support portion protruding outward from the cargo compartment, having a condenser installed therein, and having a plurality of ventilation holes.
또한 제1증발기는 상용차의 엔진룸에 설치되며, 제2증발기는 화물칸의 내측 상부에 설치된다.In addition, the first evaporator is installed in the engine room of the commercial vehicle, and the second evaporator is installed inside the upper part of the cargo compartment.
본 발명에 따른 상용차용 냉각장치는, 엔진 동력으로 동작되는 제1압축기와 외부전원 공급으로 동작되는 제2압축기를 사용하므로, 엔진이 정지된 상태에서도 화물칸의 내측으로 냉기를 원활하게 공급할 수 있다.Since the cooling device for a commercial vehicle according to the present invention uses a first compressor operated by engine power and a second compressor operated by external power supply, cool air can be smoothly supplied to the inside of the cargo compartment even when the engine is stopped.
또한 본 발명은, 열변환부를 사용하여 응축용 열교환 장치가 설치되는 면적이 감소되므로, 제품의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the area in which the heat exchanger for condensation is installed is reduced by using the heat conversion unit, the degree of freedom in product design can be improved.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변환부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1나선관을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2나선관을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치가 상용차에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출지지부를 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a commercial vehicle cooling device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a thermal conversion unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a first spiral tube according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a second spiral tube according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which a cooling device for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention is installed in a commercial vehicle.
6 is a view showing a protruding support according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, the arrangement of an arbitrary element on the "upper (or lower)" or "upper (or lower)" of a component means that an arbitrary element is placed in contact with the upper (or lower) surface of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is described as "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be "interposed" between each component. ", or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Singular expressions used herein include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when "A and/or B" is used, this means A, B or A and B unless otherwise specified, and when used as "C to D", this means unless otherwise specified As long as there is no, it means C or more and D or less.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치(1)의 블록도이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치(1)를 설명하도록 한다. 1 is a block diagram of a commercial vehicle cooling device 1 according to an embodiment of the present invention. A cooling device 1 for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .
상용차용 냉각장치(1)는 해동용 히트펌프를 사용하므로 제1증발기(100)와 제2증발기(110)에 발생되는 서리를 자동으로 제거할 수 있으며, 제1압축기(22)와 제2압축기(24)를 사용하는 듀얼 압축 방식으로 동작된다.Since the commercial vehicle cooling device 1 uses a defrosting heat pump, it can automatically remove frost generated in the
상용차용 냉각장치(1)는, 화물칸(140)의 내부의 온도를 일정하게 유지하여 운송 화물의 신선도를 보장할 수 있다. 상용차용 냉각장치(1)의 냉각 사이클은, 압축기(20)에서 배출된 냉매가 응축기(30)로 이동되며, 응축기(30)로 이동된 냉매는 다시 열변환부(40)로 이동한다.The cooling device 1 for a commercial vehicle can maintain the temperature inside the
열변환부(40)로 이동된 냉매는 팽창밸브(200)와 제어밸브(120)를 차례로 통과한 후 제1증발기(100)와 제2증발기(110)로 가서 주변의 공기와 열교환을 한다. 그리고 제1증발기(100)와 제2증발기(110)에서 배출된 냉매는 압축기(20)로 이동되는 하나의 순환구조를 이룬다.The refrigerant moved to the
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치(1)는, 제1증발기(100)와 제2증발기(110)를 동작시키기 위해 2개의 냉각 사이클을 설치하는 것에 비해, 시스템의 제어가 간단하며 신뢰성이 향상된다.Therefore, in the commercial vehicle cooling device 1 according to an embodiment of the present invention, the control of the system is simple compared to installing two cooling cycles to operate the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 냉각장치(1)가 상용차(130)에 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출지지부(150)를 도시한 도면이다.5 is a view showing a state in which a commercial vehicle cooling device 1 according to an embodiment of the present invention is installed in a
도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상용차(130)는 화물차, 트럭, 냉동탑차, 특장차 등을 포함하며, 상용차(130)의 후측에는 화물칸(140)이 설치되고, 화물칸(140)의 전방에는 운전석과 엔진룸(160)이 설치된다.As shown in FIGS. 1, 5 and 6, the
또한 화물칸(140)의 외측면 중 화물칸(140)의 전방에 위치한 외측면에는 돌출지지부(150)가 설치된다. 돌출지지부(150)는 화물칸(140)의 외측으로 돌출되며, 응축기(30)가 내측에 설치되고, 복수의 통기공(152)을 구비하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다.In addition, a
본 발명의 일 실시예에 따른 돌출지지부(150)는, 탄소복합소재 샌드위치 구조로 만들어지며, 외측 공기와 열교환이 용이하게 이루어지도록 복수의 통기공(152)을 구비한다.The protruding support
그리고 제1증발기(100)는 상용차(130)의 엔진룸(160)에 설치되며, 제2증발기(110)는 화물칸(140)의 내측 상부에 설치된다.Also, the
동력공급부(10)는 복수의 동력원을 구비하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 동력원을 사용할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 동력공급부(10)는, 상용차(130)의 엔진을 포함하는 제1동력공급부(12) 및 상용차(130)의 외부로 부터 전원을 공급받는 제2동력공급부(14)를 포함한다. 제1동력공급부(12)는 차량의 엔진으로 구성되며, 제2동력공급부(14)는 외부의 전원으로 구성된다.The
종래의 냉각 시스템은, 엔진의 회전력을 전기에너지로 변환시켜 구동력을 얻는다. 따라서 종래는 엔진의 운전상태에 따라 냉각 시스템도 불안정하게 동작하므로 화물칸(140)의 온도를 유지할 수 없었다.Conventional cooling systems obtain driving force by converting rotational force of an engine into electrical energy. Therefore, in the prior art, the temperature of the
따라서 본 발명은, 외부의 전원을 제2동력공급부(14)로 사용하므로, 차량의 엔진이 정지된 상태에서도 상용차용 냉각장치(1)를 구동시킬 수 있다. 제2동력공급부(14)는 화물칸(140) 하부에 설치된 전기 구동 압축기(20)인 제2압축기(24)에 인전하게 설치될 수 있다.Therefore, since the present invention uses an external power source as the second
압축기(20)는 동력공급부(10)를 통해 전달된 전원에 의해 동작되며, 제1증발기(100)와 제2증발기(110)를 통해 전달된 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다.The
압축기(20)는 저온저압의 기체 냉매를 흡입, 압축하여 압력을 상승시켜 분자 간의 거리를 가깝게 하고 온도를 상승시켜, 응축기(30)에서 쉽게 액화할 수 있도록 한다. The
압축기(20)의 작용에 의하여 냉매는 증발과 응축과정을 반복하면서 냉각 시스템 내를 순환하며, 열을 저온에서부터 고온으로 운반하게 된다. 이때 압축기(20)의 일량은 압축기(20) 입구와 출구의 엔탈비 변화와 같다. 압축기(20)는 동력공급부(10)와 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.By the action of the
본 발명의 압축기(20)는 제1동력공급부(12)를 통해 동력을 공급받아 동작되는 제1압축기(22) 및 제2동력공급부(14)를 통해 전원을 공급받아 동작되는 제2압축기(24)를 포함한다.The
주간 또는 차량 주행 시에는 제1압축기(22)가 작동하여 냉각 시스템을 구동시키며, 야간 또는 주차 시에는 제2압축기(24)가 작동하여 제1증발기(100)와 제2증발기(110) 중 적어도 어느 하나에 냉기를 저장한다.During daytime or vehicle driving, the
본 발명에서, 제1압축기(22)는 엔진구동 압축기(20)이며, 제2압축기(24)는 전기구동 압축기(20)이다.In the present invention, the first compressor (22) is an engine-driven compressor (20), and the second compressor (24) is an electrically driven compressor (20).
엔진구동 압축기(20)인 제1압축기(22)는 주간 또는 주행시에 차량의 엔진으로부터 구동력을 얻어 냉각 시스템을 순환시키고, 전기 구동 압축기(20)인 제2압축기(24)는 야간 또는 주차시에 외부 전원으로부터 구동력을 얻는다.The
제2압축기(24)는 화물칸(140) 아래에 설치되며, 제1압축기(22)와 함께 듀얼 방식 압축기(20)로 사용될 수 있다.The
듀얼 압축방식은 1차 작동방식과 2차 작동방식으로 구분된다. 1차 작동방식은, 엔진 구동방식 압축기(20)가 제1압축기(22)로 사용되며, 엔진 ON 상태에서 상용차용 냉각장치(1)가 동작된다.The dual compression method is divided into a primary operation method and a secondary operation method. In the primary operation method, the engine-driven
2차 작동방식은 DC전원 구동방식 압축기(20)가 제2압축기(24)로 사용되며, 엔진 ON상태에서 밧데리 만충시 엔진 구동 압축기(20)인 제1압축기(22)에서, DC 압축기(20)인 제2압축기(24)로 변환 가동된다. 제1압축기(22)와 제2압축기(24)가 교대로 냉각 가동이 가능하다.In the secondary operation method, the DC power driven
엔진 시동 OFF 시 제2압축기(24) 만으로 4시간 이상 -5도 이하를 유지할 수 있으므로 친환경이다. 그리고 상기와 같은 방식으로 동작될 경우, 온실가스는 30% 이상 감소되며, 연비는 50% 이상 향상되므로 차량 성능을 향상시킬 수 있다.When the engine is turned off, the temperature can be maintained at -5 degrees or less for more than 4 hours using only the
또한 제2압축기(24)는 24V DC 구동형 압축기(20)가 사용되므로, 종래 대비 용량이 50% 이상 증대될 수 있다.In addition, since the 24V DC driven
응축기(30)는 압축기(20)에서 배출된 고온고압 냉매를 전달받아 저온고압의 냉매로 변환시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 응축기(30)는 압축기(20)에서 배출된 고온고압 기체 냉매의 열을 상온의 공기 중에 방출하여 응축, 액화시킨다. 즉, 응축기(30)에서 응축되는 기체 냉매는 냉각수나 공기를 통하여 주위에 응축 잠열을 빼앗기게 된다.The
이때 응축되는 기체 냉매가 냉각수나 증기를 통하여 주위에 빼앗기는 열량은 응축기(30) 입구 기체 냉매의 엔탈피와 응축기(30) 출구 액체 냉매의 엔탈피 차이와 같다.At this time, the amount of heat lost from the condensed gaseous refrigerant to the surroundings through cooling water or steam is equal to the difference between the enthalpy of the gaseous refrigerant at the inlet of the
열변환부(40)는 저온고압의 냉매를 압력 변화에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열변환부(40)는, 팽창부(50)와 제1나선관(60)과 제1연결부(70)와 제2나선관(80)과 제2연결부(90)를 포함한다.The
또한 열변환부(40)는 증발기의 고압측(고온)과 저압측(저온)에 열변환 장치를 추가하여 중온의 냉매를 팽창밸브(200)에 전달하므로 열교환 대상 공간을 극냉동화 시킬 수 있다.In addition, the
열변환부(40)의 설치로 냉각 효율성이 10% 향상되며, 과냉각도가 7도 향상될 수 있다. 또한 열변환부(40)는 팽창밸브(200) 전 단계에 위치하며, 고압과 저압 사이에 위치할 수 있다.With the installation of the
팽창부(50)는 응축기(30)와 제1나선관(60) 사이에 설치되며, 구 형상의 내측공간을 구비한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열변환부(40)를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1나선관(60)을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2나선관(80)을 도시한 도면이다.2 is a view showing a
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1나선관(60)은 나선형상의 관으로 이루어지며, 응축기(30)에서 배출되는 냉매를 감압 및 액화시킨다. 제1나선관(60)의 양단은 팽창부(50)와 제1연결부(70)에 접속된다.As shown in FIGS. 2 to 4 , the
제1연결부(70)는 제1나선관(60)과 제2나선관(80)을 연결하며, 제1나선관(60)에서 나오는 냉매를 병렬로 배치된 제2나선관(80)의 입구로 각각 공급한다. 제1연결부(70)는 1개의 제1나선관(60)으로부터 나오는 냉매를 2개의 제2나선관(80)으로 분기시킨다. The
제1나선관(60)은 세관을 나선형으로 감은 형태이다. 제1나선관(60)의 내경이나 권취수는, 냉동 시스템의 냉동 능력 등, 다양한 사양으로부터 결정되지만, 내경으로 2 내지 150㎜까지 허용하고, 바람직하게는 내경 2 내지 50㎜, 실질적으로 가장 바람직하게는 내경 3 내지 8㎜이다. 예를 들어, 프론 냉매R134a를 이용한 2000cal/h 정도의 냉동기인 경우, 세관의 내경은 5㎜, 권취수는 23, 나선의 직경은 30㎜이고, 세관의 길이는 2.3m이다.The
일부 액화된 냉매가 제1나선관(60)에 들어가면, 압축기(20)의 작용에 의해, 냉매가 가속되어(냉매의 가속 현상이라고 함), 감압 및 엔탈피 감소가 된다. 제1나선관(60)을 통과하는 냉매의 액화량이 증가되며, 제1나선관(60)의 출구에서는 중압(0.4 내지 0.6MPa)의 액 냉매로 된다. When some liquefied refrigerant enters the
제1나선관(60) 내에서의 온도 저하의 주요인은 제1나선관(60) 내에서 열에너지인 냉매의 엔탈피가 속도 에너지로 변환되어, 냉매의 엔탈피가 감소하여, 온도가 낮아지는 현상이 발생한다. 즉 제1나선관(60)은 엔탈피를 속도 에너지로 변환하는 에너지 변환 디바이스를 구성한다.The main cause of the temperature drop in the
제2나선관(80)은 2개의 세관으로 형성되어 있으므로, 제1연결부(70)에는 제2나선관(80)과 연결되기 위한 2개의 접속 구멍을 갖고 있지만, 접속 구멍의 수는 제2나선관(80)을 구성하는 세관의 개수와 일치한다.Since the
제2나선관(80)은 제1나선관(60) 보다 작은 직경을 구비하며, 나선형상의 관으로 이루어지고 제1나선관(60)에서 배출되는 냉매를 감압 및 냉각시킨다.The
제1나선관(60)에서 중압의 액 냉매로 되며, 제1연결부(70)를 거쳐 제2나선관(80)으로 냉매가 이동한다. 제2나선관(80)은 제1나선관(60)과 마찬가지로 세관을 나선 형상으로 감은 형태이다.The medium-pressure liquid refrigerant is converted into a medium-pressure liquid refrigerant in the first spiral tube (60), and the refrigerant moves to the second spiral tube (80) via the first connector (70). Like the
제2나선관(80)의 내경은 제1나선관(60)의 내경보다도 가늘게 설정된다. 예를 들어, 제1나선관(60)의 내경이 3 내지 8㎜로 설정된 경우, 제2나선관(80)의 내경은 1.2 내지 3㎜가 바람직하다. 본 실시형태에서 제2나선관(80)은, 나선 형상으로 감은 것을 2개 병렬로 접속하고 있지만, 3개 이상을 병렬로 접속해도 되고, 1개이어도 가능하다. 또한, 감은 방향이 상이한 나선 형상의 세관이 2개의 직렬로 접속한 것도 가능하다. 그리고 나선 형상의 세관이 2개의 직렬로 연결된 상태에서 병렬로 접속한 형태도 가능하다.The inner diameter of the second spiral tube (80) is set smaller than that of the first spiral tube (60). For example, when the inner diameter of the
제2나선관(80)은 감압관이 복수로 구비되어 병렬로 연결된 상태에서, 냉매가 통하는 부분의 단면적은 제1나선관(60)의 단면적보다 작은 것이 바람직하다. 제2나선관(80)의 단면적을 작게 함으로써, 후술한 바와 같이, 냉매는 제2나선관(80) 내를 스핀 회전하며 가속되어 압력이 내려가기 때문에, 냉각 효과가 높아진다.In the state where the
제2나선관(80)은 제1감압관(82)과 제2감압관(84)을 포함한다. 제1감압관(82)과 제2감압관(84)은 병렬로 연결되며, 제1감압관(82)과 제2감압관(84)은 나선형으로 세관이 권선된다.The
제2나선관(80) 내에서의 온도 저하의 주요인도, 제1나선관(60) 내에서의 온도 저하와 마찬가지로, 열에너지인 냉매의 엔탈피가 속도 에너지로 변환되어, 엔탈피가 감소되어, 정온도 저하의 현상이 발생한다.Similar to the temperature drop in the
즉, 제2나선관(80)도, 제1나선관(60)과 마찬가지로, 냉매의 엔탈피를 속도 에너지로 변환하는 에너지 변환 디바이스를 구성한다.That is, like the
제1연결부(70)와 마주하는 위치에 설치되며 병렬로 배치된 제2나선관(80)의 출구에서 나오는 냉매를 단일 관으로 출력하는 제2연결부(90)를 포함한다. 제2연결부(90)는 관로를 통해 팽창밸브(200)와 연결된다. 따라서 제2연결부(90)로 배출된 냉매는 팽창밸브(200)로 이동한다.It is installed at a position facing the
필요에 따라서는 팽창밸브(200)는 없어지고 열변환부(40)가 팽창밸브(200)의 기능을 대신할 수도 있다.If necessary, the
제1증발기(100)는 열변환부(40)를 통과한 냉매를 공급받으며 상용차(130)의 실내로 냉기를 공급한다. 제1증발기(100)는 엔진룸(160)의 내측에 설치되며, 상용차(130)의 실내로 냉각된 공기를 공급한다.The
제2증발기(110)는 열변환부(40)를 통과한 냉매를 공급받으며, 화물칸(140)의 내측으로 냉기를 공급한다. 제2증발기(110)는 화물칸(140)의 내측에 설치되며, 화물칸(140)에 적재된 물품을 설정된 온도로 냉각시킨다.The
제어밸브(120)는 팽창밸브(200)에서 배출된 냉매를 공급받는 관로가 제1증발기(100)와 제2증발기(110)로 분기하는 부분에 설치된다. 제어밸브(120)는 냉매의 흐름을 제어하므로, 제1증발기(100)와 제2증발기(110) 중 적어도 어느 하나에 냉매를 공급할 수 있다.The
또한 제어밸브(120)는 제1증발기(100)와 제2증발기(110) 모두 냉매를 공급하지 않을 수도 있다. 이러한 제어밸브(120)는 온도센서의 측정값을 전달받는 제어부의 제어로 동작된다.Also, the
팽창밸브(200)는 열변환부(40)에서 나온 냉매를 교축(Throttling)하여 저온저압으로 만든 후 제1증발기(100)와 제2증발기(110)로 전달한다. 교축은 유체가 노즐이나 오리피스와 같이 유로가 좁은 곳을 통과하게 되면, 외부와 열량이나 일의 교환이 없이도 압력이 감소하는 현상을 말한다. 교축 과정에서 액체 냉매의 일부가 증발하여 습증기 상태로 되며, 증발에 따른 잠열의 소요로 습증기의 온도는 그만큼 낮아진다. 이론적으로 팽창 과정은 단열 과정이므로 엔탈피의 변화는 없다.The
제상부는 제1증발기(100)와 제2증발기(110)에서 결로 현상에 의한 성에가 발생하는 것을 방지한다. 성에가 발생하면 열 통과율이 저하되어 냉동 능력 또한 저하되기 때문이다. 제상부는 타이머에 의해 설정된 시간이 되면 작동한다.The defrosting unit prevents frost due to dew condensation in the
제상부가 동작하기 전에 먼저 전원을 차단하여 압축기(20)의 동작을 정지시킨다. 그 다음 제상부에 전원을 공급하여 제상 운전이 시작되며, 설정 시간이 경과하면 제상부가 정지하고, 동력공급부(10)에 의해 압축기(20)가 가동된다.Before the defrost unit operates, power is first cut off to stop the operation of the
본 발명에 따른 상용차용 냉각장치(1)는, 엔진 동력으로 동작되는 제1압축기(22)와 외부전원 공급으로 동작되는 제2압축기(24)를 사용하므로, 엔진이 정지된 상태에서도 화물칸(140)의 내측으로 냉기를 원활하게 공급할 수 있다.Since the cooling device 1 for a commercial vehicle according to the present invention uses a
또한 본 발명은, 열변환부(40)를 사용하여 응축용 열교환 장치가 설치되는 면적이 감소되므로, 제품의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, since the area in which the heat exchanger for condensation is installed is reduced by using the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.
1: 상용차용 냉각장치
10: 동력공급부 12: 제1동력공급부 14: 제2동력공급부
20: 압축기 22: 제1압축기 24: 제2압축기
30: 응축기
40: 열변환부 50: 팽창부 60: 제1나선관 70: 제1연결부 80: 제2나선관 82: 제1감압관 84: 제2감압관 90: 제2연결부
100: 제1증발기
110: 제2증발기
120: 제어밸브
130: 상용차
140: 화물칸
150: 돌출지지부 152: 통기공
160: 엔진룸
200: 팽창밸브1: Cooling system for commercial vehicles
10: power supply unit 12: first power supply unit 14: second power supply unit
20: compressor 22: first compressor 24: second compressor
30: condenser
Reference Numerals 40: thermal conversion unit 50: expansion unit 60: first spiral tube 70: first connection unit 80: second spiral tube 82: first decompression tube 84: second decompression tube 90: second connection unit
100: first evaporator
110: second evaporator
120: control valve
130: commercial vehicle
140: cargo compartment
150: protruding support 152: ventilation hole
160: engine room
200: expansion valve
Claims (10)
상기 동력공급부를 통해 전달된 전원에 의해 동작되며, 전달된 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기;
상기 압축기에서 배출된 고온고압 냉매를 전달받아 저온고압의 냉매로 변환시키는 응축기;
상기 저온고압의 냉매를 압력 변화에 의해 저온저압의 냉매로 변화시키는 열변환부;
상기 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며, 상용차의 실내로 냉기를 공급하는 제1증발기; 및
상기 열변환부를 통과한 냉매를 공급받으며, 화물칸의 내측으로 냉기를 공급하는 제2증발기;를 포함하는 상용차용 냉각장치.
A power supply unit having a plurality of power sources;
a compressor operated by power transmitted through the power supply unit and converting the delivered refrigerant into a high-temperature, high-pressure refrigerant;
a condenser that receives the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor and converts it into a low-temperature and high-pressure refrigerant;
a heat conversion unit that changes the low-temperature and high-pressure refrigerant into a low-temperature and low-pressure refrigerant by a pressure change;
a first evaporator receiving the refrigerant that has passed through the heat conversion unit and supplying cold air to the interior of the commercial vehicle; and
and a second evaporator receiving the refrigerant that has passed through the thermal conversion unit and supplying cold air to the inside of the cargo compartment.
상기 동력공급부는, 상기 상용차의 엔진을 포함하는 제1동력공급부; 및
상기 상용차의 외부로 부터 전원을 공급받는 제2동력공급부;를 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 1,
The power supply unit may include a first power supply unit including an engine of the commercial vehicle; and
A cooling device for a commercial vehicle comprising a; second power supply receiving power from the outside of the commercial vehicle.
상기 압축기는, 상기 제1동력공급부를 통해 동력을 공급받아 동작되는 제1압축기; 및
상기 제2동력공급부를 통해 전원을 공급받아 동작되는 제2압축기;를 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 2,
The compressor may include a first compressor operated by receiving power through the first power supply; and
A cooling device for a commercial vehicle comprising a; second compressor operated by receiving power through the second power supply unit.
주간 또는 차량 주행 시에는 상기 제1압축기가 작동하여 냉각 시스템을 구동시키며, 야간 또는 주차 시에는 상기 제2압축기가 작동하여 상기 제1증발기와 상기 제2증발기 중 적어도 어느 하나에 냉기를 저장하는 것을 특징으로 하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 3,
The first compressor operates to drive the cooling system during daytime or vehicle driving, and the second compressor operates to store cold air in at least one of the first evaporator and the second evaporator during nighttime or parking. Characterized by a cooling system for commercial vehicles.
상기 제1압축기는 엔진구동 압축기이며, 상기 제2압축기는 전기구동 압축기인 것을 특징으로 하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 4,
The first compressor is an engine-driven compressor, and the second compressor is an electric-driven compressor.
상기 열변환부는, 나선형상의 관으로 이루어지며, 상기 응축기에서 배출되는 냉매를 감압 및 액화시키는 제1나선관; 및
상기 제1나선관 보다 작은 직경을 구비하며, 나선형상의 관으로 이루어지고, 상기 제1나선관에서 배출되는 냉매를 감압 및 냉각시키는 제2나선관;을 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 4,
The heat conversion unit is made of a spiral tube and includes a first spiral tube for depressurizing and liquefying the refrigerant discharged from the condenser; and
A cooling device for a commercial vehicle comprising a second spiral tube having a diameter smaller than that of the first spiral tube, made of a spiral tube, and reducing and cooling the refrigerant discharged from the first spiral tube.
상기 열변환부는, 상기 응축기와 상기 제1나선관 사이에 설치되며, 구 형상의 내측공간을 구비하는 팽창부;를 더 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 6,
The thermal conversion unit may further include an expansion unit installed between the condenser and the first spiral tube and having a spherical inner space.
상기 열변환부는, 상기 제1나선관과 상기 제2나선관을 연결하며, 상기 제1나선관에서 나오는 냉매를 병렬로 배치된 상기 제2나선관의 입구로 각각 공급하는 제1연결부; 및
상기 제1연결부와 마주하는 위치에 설치되며, 병렬로 배치된 상기 제2나선관의 출구에서 나오는 냉매를 단일 관으로 출력하는 제2연결부;를 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 6,
The heat conversion unit may include: a first connector connecting the first spiral tube and the second spiral tube and supplying the refrigerant from the first spiral tube to the inlet of the second spiral tube arranged in parallel; and
and a second connection unit installed at a position facing the first connection unit and outputting the refrigerant coming out of the outlet of the second spiral tube arranged in parallel to a single tube.
상기 상용차는, 상기 화물칸의 외측으로 돌출되며, 상기 응축기가 내측에 설치되고, 복수의 통기공을 구비하는 돌출지지부;를 더 포함하는 상용차용 냉각장치.
According to claim 1,
The commercial vehicle further includes a protruding support portion protruding outward from the cargo compartment, having the condenser installed therein, and having a plurality of ventilation holes.
상기 제1증발기는 상기 상용차의 엔진룸에 설치되며, 상기 제2증발기는 상기 화물칸의 내측 상부에 설치되는 상용차용 냉각장치.According to claim 9,
The first evaporator is installed in the engine room of the commercial vehicle, and the second evaporator is installed in the upper inner portion of the cargo compartment.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020220004716A KR20230109208A (en) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | Commercial vehicle cooling system |
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KR1020220004716A KR20230109208A (en) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | Commercial vehicle cooling system |
Publications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |