KR20230139658A - 차량용 공기 공급 시스템 - Google Patents

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KR20230139658A
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compressor
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이종건
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

외기를 압축하는 제1 컴프레셔와, 상기 제1 컴프레셔에 연결되어 압축된 공기가 유동하는 열교환기 및 상기 열교환기에 연결되는 제1 응축기를 구비하는 제1 시스템 및 냉매를 압축하는 제2 컴프레셔와, 상기 제2 컴프레셔의 후단에 배치되는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기의 후단에 배치되는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브의 후단에 배치되는 증발기를 구비하는 제2 시스템을 포함하며, 상기 제2 시스템의 상기 제2 컴프레셔, 상기 제2 응축기, 상기 팽창밸브 및 상기 증발기는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인에 의해 순차적으로 연결되며, 상기 제2 시스템의 상기 증발기 내에 배치되며 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 증발기용 냉매관은 상기 제1 시스템의 상기 제1 응축기에 설치되는 제1 응축기용 냉매관에 연결되는 차량용 공기 공급 시스템을 개시한다.

Description

차량용 공기 공급 시스템{Air supplying systems for vehicles}
본 발명은 차량용 공기 공급 시스템에 관한 것이다.
기존 차량용 컴프레셔(compressor)의 경우, 구조가 간단한 흡착식 에어 드라이어(Air Dryer)를 부착한 패키지로 공급되거나 에어 드라이어 없이 사용되는 것이 일반적이다.
그러나, 지금보다 더 높은 수준의 안락함을 제공하는 서스펜션을 찾는 수요가 늘고, 고급 사양의 자율주행 시스템의 개발이 진행되면서 다량의 압축기를 사용하는 컴프레셔의 채용 빈도가 늘고 있다.
한편, 컴프레셔를 포함한 공압 시스템의 경우, 안정적인 시스템 구축을 위해 필요한 필수구성요소가 많고 복잡하여 제한된 패키지 레이아웃을 가지는 차량에는 안정적 시스템보다는 최소한의 기능요소만 갖춘 공압 시스템을 구성할 수 밖에 없다.
또한, 압축기의 수분 및 응축수는 공압 시스템의 내구 및 정상 작동을 방해하는 요소 중 하나이며, 산업용 공압 시스템의 경우는 수분을 제거한 일정한 상태의 건조 공기를 작동 유체로 사용하기 위해 많은 비용을 지불한다.
그러나, 흡착식 에어 드라이어의 경우 압축기의 건조 성능 유지를 위해 흡착제의 흡착 및 재생 과정이 불연속, 반복적으로 이루어져야 하므로, 두 개의 흡착기가 번갈아 가며 작동하게 된다. 그리고, 각각의 재생과정에서 건조된 압축기의 일부를 바이패스(Bypass)하여 사용한 후 대기 중으로 배출하기 때문에 컴프레셔의 효율을 저해하는 요인 중 하나이다.
국내 등록특허공보 제10-1735115호
본 발명의 실시예는 내구 수명 및 신뢰성, 성능 향상에 기여할 수 있는 차량용 공기 공급 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 흡착식 에어드라이어가 가지는 단점(즉, 압축기의 건조 성능 유지를 위한 흡착재의 흡착 및 재생 과정에 의한 손실)을 보완하면서 작동원리가 같은 부품을 공유, 기능적으로 통합함으로써 중복되는 요소를 제거하여 부품의 중량저감 및 패키징의 용이성을 확보하고, 수분제거를 통해 공압시스템에 양질의 건조된 압축공기를 제공할 수 있는 차량용 공기 공급 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템은 외기를 압축하는 제1 컴프레셔와, 상기 제1 컴프레셔에 연결되어 압축된 공기가 유동하는 열교환기 및 상기 열교환기에 연결되는 제1 응축기를 구비하는 제1 시스템 및 냉매를 압축하는 제2 컴프레셔와, 상기 제2 컴프레셔의 후단에 배치되는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기의 후단에 배치되는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브의 후단에 배치되는 증발기를 구비하는 제2 시스템을 포함하며, 상기 제2 시스템의 상기 제2 컴프레셔, 상기 제2 응축기, 상기 팽창밸브 및 상기 증발기는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인에 의해 순차적으로 연결되며, 상기 제2 시스템의 상기 증발기 내에 배치되며 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 증발기용 냉매관은 상기 제1 시스템의 상기 제1 응축기에 설치되는 제1 응축기용 냉매관에 연결될 수 있다.
상기 증발기용 냉매관은 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 주 냉매관과, 상기 주 냉매관으로부터 분기된 후 다시 주 냉매관에 연결되는 보조 냉매관을 구비하며, 상기 주 냉매관과 상기 보조 냉매관은 증발기용 3-way 밸브에 의해 연결될 수 있다.
상기 주 냉매관과 상기 제1 응축기용 냉매관은 제1 응축기용 3-way 밸브에 의해 연결될 수 있다.
상기 제1 응축기용 냉매관은 일단이 상기 제1 응축기용 3-way 밸브에 의해 상기 주 냉매관에 연결되고 타단이 상기 냉매 유동 라인에 연결될 수 있다.
상기 열교환기는 상기 리시버 탱크와 상기 제1 응축기를 연결하는 제1 관부와, 상기 제1 응축기로부터 배출되는 공기가 유동하는 제2 관부를 구비할 수 있다.
상기 제2 관부는 상기 제1 관부를 관통하도록 배치될 수 있다.
상기 제2 관부에는 상기 제1 응축기에서 응축된 수분을 배출하기 위한 드레인 밸브가 설치될 수 있다.
상기 제2 관부에는 상기 제1 응축기에서 응축된 수분을 배출하기 위한 드레인 밸브가 설치될 수 있다.
상기 제1 응축기에 연결되는 분배기를 더 포함하며, 상기 제2 관부는 상기 제1 응축기와 상기 분배기를 연결할 수 있다.
상기 제1 시스템은 에어 서스펜션 시스템 또는 에어 센서 클리닝 시스템일 수 있다.
상기 제2 시스템은 차량용 공조 시스템일 수 있다.
상기 증발기로 유입된 외기는 상기 증발기를 통과한 후 차량의 실내로 제공될 수 있다.
상기 제1 시스템은 상기 제1 컴프레셔의 후단과 상기 열교환기의 사이에 배치되는 리시버 탱크를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 관부는 상기 제1 관부의 외부면을 감싸도록 배치되는 나선 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 관부에는 상기 제1 관부와의 열전달 효율을 향상시키기 위한 냉각핀이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템은 외기를 압축하는 제1 컴프레셔와, 상기 제1 컴프레셔에 연결되어 압축된 공기가 유동하는 열교환기 및 상기 열교환기에 연결되는 제1 응축기를 구비하는 제1 시스템 및 냉매를 압축하는 제2 컴프레셔와, 상기 제2 컴프레셔의 후단에 배치되는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기의 후단에 배치되는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브의 후단에 배치되는 증발기를 구비하는 제2 시스템을 포함하며, 상기 제2 시스템의 상기 제2 컴프레셔, 상기 제2 응축기, 상기 팽창밸브 및 상기 증발기는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인에 의해 연결되며, 상기 냉매 유동 라인을 유동하는 냉매와 상기 열교환기를 통과하는 압축된 공기와의 열교환이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내구 수명 및 신뢰성, 성능 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 흡착식 에어드라이어가 가지는 단점(즉, 압축기의 건조 성능 유지를 위한 흡착재의 흡착 및 재생 과정에 의한 손실)을 보완하면서 작동원리가 같은 부품을 공유, 기능적으로 통합함으로써 중복되는 요소를 제거하여 부품의 중량저감 및 패키징의 용이성을 확보하고, 수분제거를 통해 공압 시스템에 양질의 건조된 압축공기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 A부를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템의 도 1의 A부에 대한 변형 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템의 도 1의 A부에 대한 변형 실시예를 나타내는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 A부를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템(100)은 일예로서, 제1 시스템(110) 및 제2 시스템(160)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 시스템(110)은 차량(미도시)에 설치되며, 일예로서 에어 서스펜션 시스템, 에어 센서 클리닝 시스템 등 에어를 제공하는 공압 시스템(Pneumatic system) 중 어느 하나일 수 있다. 일예로서, 제1 시스템(110)은 제1 컴프레셔(112), 리시버 탱크(114), 열교환기(116), 제1 응축기(118) 및 분배기(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 컴프레셔(112)는 외부 공기를 유입하여 압축하는 역할을 수행한다. 일예로서, 제1 컴프레셔(112)의 전단에는 에어 필터(미도시)가 구비될 수 있으며, 에어 필터는 외부로부터 유입되는 대기로부터 이물질을 제거한다. 이후, 이물질이 제거된 공기가 제1 컴프레셔(112)로 유입되어 압축된다. 이에 따라, 제1 컴프레셔(112)로부터 배출되는 공기는 고온 고압의 압축공기가 된다.
리시버 탱크(114)는 제1 컴프레셔(112)로부터 압축된 압축공기가 일시적으로 저장된다. 이를 위해 리시버 탱크(114)는 소정 크기의 내부 공간을 가질 수 있다. 그리고, 리시버 탱크(114)에는 열교환기(116)가 연결될 수 있다.
열교환기(116)는 제1 응축기(118)에 연결되며 유동하는 공기 간의 열전달을 수행하도록 배치된다. 일예로서, 열교환기(116)는 리시버 탱크(114)와 제1 응축기(118)를 연결하는 제1 관부(116a)와, 제1 응축기(118)와 분배기(120)를 연결하는 제2 관부(116b)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 관부(116b)는 제1 관부(116a)를 관통하도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 리시버 탱크(114)로부터 제1 관부(116a)을 따라 유동되어 제1 응축기(118)로 유입되는 공기로부터 제1 응축기(118)로부터 배출되어 제2 관부(116b)를 따라 유동되는 공기로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 응축기(118)로부터 배출되는 공기는 다시 재가열되어 상대습도를 낮춘 공기가 후단의 분배기(120)로 제공될 수 있다. 따라서, 분배기(120)의 후단에 배치되는 공압장치의 내부에 응축수가 맺히는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 제1 응축기(118)에는 제2 시스템(160)에 연결되는 제1 응축기용 냉매관(118a)이 구비될 수 있다. 한편, 제1 응축기용 냉매관(118a)은 유입되는 공기와 냉매와의 접촉을 증대시키기 위해 복수개의 굴곡부를 구비할 수 있다. 그리고, 제1 응축기(118)는 열교환기(116)에 연결된다. 한편, 제1 응축기(118)로 유입된 공기는 제1 응축기용 냉매관(118a)을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지고, 이에 따라 공기의 온도가 이슬점까지 내려간다. 따라서, 이슬점의 포화수증기량 이상의 수분은 응축되고 공기는 건조한 공기로 변한다. 그리고, 응축된 수분은 중력에 의해 하강하여 최종적으로 드레인 밸브(102)를 통해 외부로 배출된다.
분배기(120)는 제2 관부(116b)에 연결되며 후단에 배치되는 노즐(130) 등의 공압장치로 건조한 공기를 공급한다. 이에 따라, 후단에 배치되는 노즐(130) 등의 공압 장치에 응축수가 맺히는 현상을 방지할 수 있는 것이다. 따라서, 차량용 공기 공급 시스템(100)의 전체적인 성능과 신뢰도를 높일 수 있다.
제2 시스템(160)은 차량(미도시)에 설치되며, 차량용 공조 시스템일 수 있다. 일예로서, 제2 시스템(160)은 제2 컴프레셔(162), 제2 응축기(164), 팽창밸브(166) 및 증발기(168)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 제2 컴프레셔(162), 제2 응축기(164), 팽창밸브(166) 및 증발기(168)는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인(170)에 의해 순차적으로 연결된다. 다시 말해, 냉매는 냉매 유동 라인(170)을 따라 유동되어 제2 컴프레셔(162), 제2 응축기(164), 팽창밸브(166) 및 증발기(168)의 순서로 순환된다.
제2 컴프레셔(162)는 냉매를 단열 압축시켜 고온의 과열 증기로 상 변화시킨다. 이때, 제2 컴프레셔(162)는 냉매를 상온으로 액화하기 쉬운 상태로 만든다.
제2 응축기(164)는 제2 컴프레셔(162)의 후단에 배치되며 제2 응축기(164)를 통과하는 냉매는 유입되는 대기와의 열교환을 통해 온도가 하강된다. 이때, 냉매는 기체에서 액체가 된다. 즉, 제2 응축기(164)는 차량에 설치되는 라디에이터일 수 있다.
팽창밸브(166)는 제2 응축기(164)의 후단에 배치되며, 팽창밸브(166)를 통과하는 냉매는 팽창하면서 저온 저압의 냉매로 상변환한다. 이때, 팽창밸브(166)는 냉매액을 증발하기 쉬운 상태로 만든다.
증발기(168)는 팽창밸브(166)의 후단에 배치되며, 증발기(168)를 통과하는 냉매는 흡열하면서 포화증기로 상변화된다. 이때, 냉매는 증발기(168)로 유입되는 외부 공기와 열교환을 하며, 온도가 낮아진 공기는 차량의 실내로 공급된다. 그리고, 냉매는 액체에서 기체로 변화한다.
한편, 증발기(168)에는 냉매 유동 라인(170)에 연결되는 증발기용 냉매관(168a)이 구비될 수 있다. 일예로서, 증발기용 냉매관(168a)은 냉매 유동 라인(170)에 연결되는 주 냉매관(168a1)과, 주 냉매관(168a1)에 연결되며 상기한 제1 응축기용 냉매관(118a)에 연결되는 보조 냉매관(168a2)을 구비할 수 있다. 한편, 보조 냉매관(168a2)은 양단이 주 냉매관(1681a)에 연결될 수 있다. 다시 말해, 보조 냉매관(168a2)은 주 냉매관(168a1)으로부터 분기된 후 후단 측에서 다시 주 냉매관(168a1)에 연결될 수 있다. 즉, 보조 냉매관(168a2)은 증발기용 3-way 밸브(180)에 연결되는 부분에서 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 전단에서 주 냉매관(168a1)에 연결되는 부분 사이에 배치되는 냉매관을 의미한다.
그리고, 주 냉매관(168a1)은 증발기(168)로 유입되는 외부 공기와의 접촉 면적을 증가시키기 위해 복수개의 굴곡부를 가질 수 있다. 또한, 주 냉매관(168a1)과 보조 냉매관(168a2)은 증발기용 3-way 밸브(180)에 의해 연결될 수 있다. 증발기용 3-way 밸브(180)는 주 냉매관(168a1)과 보조 냉매관(168a2) 중 어느 하나로 냉매가 유동되도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 제1 응축기용 냉매관(118a)은 주 냉매관(168a1)에 연결되며, 제1 응축기용 냉매관(118a)과 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 후단에 배치되는 주 냉매관(168a1)은 제1 응축기용 3-way 밸브(190)에 의해 연결될 수 있다.
여기서, 제2 시스템(160)의 냉매의 유동 경로에 대하여 살펴보면, 압축된 공기를 제공하는 제1 시스템(110)과 차량용 공조 시스템인 제2 시스템(160)이 모두 작동하지 않는 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 증발기용 3-way 밸브(180)는 보조 냉매관(168a2) 측으로 냉매가 유동될 수 있도록 보조 냉매관(168a2) 측을 개방하고 주 냉매관(168a1) 측을 폐쇄한다. 그리고, 제1 응축기용 3-way 밸브(190)는 냉매가 제1 응축기용 냉매관(118a) 측으로 유동되지 못하도록 제1 응축기용 냉매관(118a) 측을 폐쇄하고 주 냉매관(168a1) 측을 개방한다. 이에 따라, 냉매는 주 냉매관(168a1)으로 유입된 후 보조 냉매관(168a2)를 따라 유동한 후 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 후단에 배치되는 주 냉매관(168a1)을 따라 유동하여 최종적으로 냉매 유동 라인(170)으로 유동될 수 있다.
한편, 압축된 공기를 제공하는 제1 시스템(110)은 작동하고 차량용 공조 시스템인 제2 시스템(160)이 작동하지 않는 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 증발기용 3-way 밸브(180)는 보조 냉매관(168a2) 측으로 냉매가 유동될 수 있도록 보조 냉매관(168a2) 측을 개방하고 주 냉매관(168a1) 측을 폐쇄한다. 그리고, 제1 응축기용 3-way 밸브(190)는 냉매가 제1 응축기용 냉매관(118a) 측으로 유동되도록 제1 응축기용 냉매관(118a) 측을 개방하고 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 후단에 배치되는 주 냉매관(168a1) 측을 폐쇄한다. 이에 따라, 냉매는 주 냉매관(168a1)으로 유입된 후 보조 냉매관(168a2)를 따라 유동한 후 제1 응축기용 냉매관(118a)을 따라 유동하고, 최종적으로 냉매 유동 라인(170)으로 유동될 수 있다. 한편, 제1 응축기(118)로 유입된 공기는 제1 응축기용 냉매관(118a)을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지고, 이에 따라 공기의 온도가 이슬점까지 내려간다. 따라서, 이슬점의 포화수증기량 이상의 수분은 응축되고 공기는 건조한 공기로 변한다. 그리고, 응축된 수분은 중력에 의해 하강하여 최종적으로 드레인 밸브(102)를 통해 외부로 배출된다.
그리고, 압축된 공기를 제공하는 제1 시스템(110)이 작동하지 않고, 차량용 공조 시스템인 제2 시스템(160)이 작동하는 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 증발기용 3-way 밸브(180)는 보조 냉매관(168a2) 측으로 냉매가 유동되지 않고 주 냉매관(168a1) 측으로 냉매가 유동될 수 있도록 보조 냉매관(168a2) 측을 폐쇄하고 주 냉매관(168a1) 측을 개방한다. 그리고, 제1 응축기용 3-way 밸브(190)는 냉매가 제1 응축기용 냉매관(118a) 측으로 유동되지 않도록 제1 응축기용 냉매관(118a) 측을 폐쇄하고 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 후단에 배치되는 주 냉매관(168a1) 측을 개방한다. 이에 따라, 냉매는 주 냉매관(168a1)으로 유입된 후 주 냉매관(168a1)만을 따라 유동한 후 최종적으로 냉매 유동 라인(170)으로 유동될 수 있다. 한편, 증발기(168)로 유입된 공기는 주 냉매관(168a1)을 따라 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지고, 이에 따라, 공기의 온도가 내려간다. 이에 따라, 차량의 실내에 차가운 공기가 제공될 수 있다.
또한, 압축된 공기를 제공하는 제1 시스템(110)과 차량용 공조 시스템인 제2 시스템(160)이 모두 작동하는 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 증발기용 3-way 밸브(180)는 보조 냉매관(168a2) 측으로 냉매가 유동되지 않고 주 냉매관(168a1) 측으로 냉매가 유동될 수 있도록 보조 냉매관(168a2) 측을 폐쇄하고 주 냉매관(168a1) 측을 개방한다. 그리고, 제1 응축기용 3-way 밸브(190)는 냉매가 제1 응축기용 냉매관(118a) 측으로 유동되도록 제1 응축기용 냉매관(118a) 측을 개방하고 제1 응축기용 3-way 밸브(190)의 후단에 배치되는 주 냉매관(168a1) 측을 폐쇄한다. 이에 따라, 냉매는 주 냉매관(168a1)으로 유입된 후 주 냉매관(168a1)을 따라 유동한다. 이후 제1 응축기용 냉매관(118a)을 따라 유동한 후 최종적으로 냉매 유동 라인(170)으로 유동될 수 있다.
한편, 증발기(168)로 유입된 공기는 주 냉매관(168a1)을 따라 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지고, 이에 따라, 공기의 온도가 내려간다. 이에 따라, 차량의 실내에 차가운 공기가 제공될 수 있다. 또한, 제1 응축기(118)로 유입된 공기는 제1 응축기용 냉매관(118a)을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지고, 이에 따라 공기의 온도가 이슬점까지 내려간다. 따라서, 이슬점의 포화수증기량 이상의 수분은 응축되고 공기는 건조한 공기로 변한다. 그리고, 응축된 수분은 중력에 의해 하강하여 최종적으로 드레인 밸브(102)를 통해 외부로 배출된다.
상기한 바와 같이, 제2 시스템(160)의 냉매가 제1 시스템(110)의 공기와 열전달이 이루어지도록 구성됨으로써 차량용 공기 공급 시스템(100)의 내구 수명 및 신뢰성, 성능 향상에 기여할 수 있다. 다시 말해, 제2 시스템(160)의 냉매가 제1 시스템(110)의 제1 응축기(118)의 내부를 통과하도록 배치됨으로써 제1 시스템(110)을 유동하는 공기와 열교환이 이루어진다. 이에 따라, 제1 시스템(110)의 열교환기(116)의 후단에 배치되는 구성[예를 들어, 노즐(130)]으로 상대습도가 낮은 공기가 제공되도록 함으로써 열교환기(116)의 후단에 배치되는 구성[예를 들어, 노즐(130)] 내부에 응축수가 맺히는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 차량용 공기 공급 시스템(100)의 전체적인 성능과 신뢰도를 높일 수 있다.
또한, 흡착식 에어드라이어가 가지는 단점(압축기 Loss)을 보완하면서 작동원리가 같은 부품을 공유, 기능적으로 통합함으로써 중복되는 요소를 제거하여 부품의 중량저감 및 패키징의 용이성을 확보하고, 수분제거를 통해 공압 시스템에 양질의 건조압축공기를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템의 도 1의 A부에 대한 변형 실시예를 나타내는 구성도이다.
한편, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호와 동일한 도면부호를 사용하면서 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
도 7을 참조하면, 열교환기(216)는 제1 응축기(118)에 연결되며 유동하는 공기 간의 열전달을 수행하도록 배치된다. 일예로서, 열교환기(216)는 리시버 탱크(114, 도 1 참조)와 제1 응축기(118)를 연결하는 제1 관부(216a)와, 제1 응축기(118)와 분배기(120, 도 1 참조)를 연결하는 제2 관부(216b)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 관부(216b)는 제1 관부(216a)의 외부면을 감싸도록 배치될 수 있다. 일예로서, 제2 관부(216b)는 제1 관부(216a)를 감싸는 나선 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 리시버 탱크(114)로부터 제1 관부(216a)을 따라 유동되어 제1 응축기(118)로 유입되는 공기로부터 제1 응축기(118)로부터 배출되어 제2 관부(216b)를 따라 유동되는 공기로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 응축기(118)로부터 배출되는 공기는 다시 재가열되어 상대습도를 낮춘 공기가 후단의 분배기(120)로 제공될 수 있다. 따라서, 분배기(120)의 후단에 배치되는 공압장치의 내부에 응축수가 맺히는 현상을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기 공급 시스템의 도 1의 A부에 대한 변형 실시예를 나타내는 구성도이다.
한편, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호와 동일한 도면부호를 사용하면서 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
도 8을 참조하면, 열교환기(316)는 제1 응축기(118)에 연결되며 유동하는 공기 간의 열전달을 수행하도록 배치된다. 일예로서, 열교환기(316)는 리시버 탱크(114, 도 1 참조)와 제1 응축기(118)를 연결하는 제1 관부(316a)와, 제1 응축기(118)와 분배기(120, 도 1 참조)를 연결하는 제2 관부(316b)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 관부(316b)는 제1 관부(316a)의 외부면을 감싸도록 배치될 수 있다. 일예로서, 제2 관부(316b)는 제1 관부(316a)를 감싸는 나선 형상을 가질 수 있다. 그리고, 제2 관부(316b)에는 제1 관부(316a)와의 열전달 효율을 향상시키기 위하여 복수개의 냉각핀(316b1)이 구비될 수 있다. 다시 말해, 리시버 탱크(114)로부터 제1 관부(316a)을 따라 유동되어 제1 응축기(118)로 유입되는 공기로부터 제1 응축기(118)로부터 배출되어 제2 관부(316b)를 따라 유동되는 공기로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 응축기(118)로부터 배출되는 공기는 다시 재가열되어 상대습도를 낮춘 공기가 후단의 분배기(120)로 제공될 수 있다. 따라서, 분배기(120)의 후단에 배치되는 공압장치의 내부에 응축수가 맺히는 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 차량용 공기 공급 시스템
110 : 제1 시스템
112 : 제1 컴프레셔
114 : 리시버 탱크
116 : 열교환기
118 : 제1 응축기
120 : 분배기
160 : 제2 시스템
162 : 제2 컴프레셔
164 : 제2 응축기
166 : 팽창밸브
168 : 증발기

Claims (17)

  1. 외기를 압축하는 제1 컴프레셔와, 상기 제1 컴프레셔에 연결되어 압축된 공기가 유동하는 열교환기 및 상기 열교환기에 연결되는 제1 응축기를 구비하는 제1 시스템; 및
    냉매를 압축하는 제2 컴프레셔와, 상기 제2 컴프레셔의 후단에 배치되는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기의 후단에 배치되는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브의 후단에 배치되는 증발기를 구비하는 제2 시스템;
    을 포함하며,
    상기 제2 시스템의 상기 제2 컴프레셔, 상기 제2 응축기, 상기 팽창밸브 및 상기 증발기는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인에 의해 순차적으로 연결되며,
    상기 제2 시스템의 상기 증발기 내에 배치되며 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 증발기용 냉매관은 상기 제1 시스템의 상기 제1 응축기에 설치되는 제1 응축기용 냉매관에 연결되는 차량용 공기 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증발기용 냉매관은 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 주 냉매관과, 상기 주 냉매관으로부터 분기된 후 다시 주 냉매관에 연결되는 보조 냉매관을 구비하며,
    상기 주 냉매관과 상기 보조 냉매관은 증발기용 3-way 밸브에 의해 연결되는 차량용 공기 공급 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주 냉매관과 상기 제1 응축기용 냉매관은 제1 응축기용 3-way 밸브에 의해 연결되는 차량용 공기 공급 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 응축기용 냉매관은 일단이 상기 제1 응축기용 3-way 밸브에 의해 상기 주 냉매관에 연결되고 타단이 상기 냉매 유동 라인에 연결되는 차량용 공기 공급 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 리시버 탱크와 상기 제1 응축기를 연결하는 제1 관부와, 상기 제1 응축기로부터 배출되는 공기가 유동하는 제2 관부를 구비하는 차량용 공기 공급 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 관부는 상기 제1 관부를 관통하도록 배치되는 차량용 공기 공급 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 관부에는 상기 제1 응축기에서 응축된 수분을 배출하기 위한 드레인 밸브가 설치되는 차량용 공기 공급 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 드레인 밸브는 상기 제1 응축기의 하부에 배치되는 차량용 공기 공급 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 응축기에 연결되는 분배기를 더 포함하며,
    상기 제2 관부는 상기 제1 응축기와 상기 분배기를 연결하는 차량용 공기 공급 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시스템은 공압 시스템인 차량용공기 공급 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 공압 시스템은 에어 서스펜션 시스템과 에어 센서 클리닝 시스템 중 적어도 하나인 차량용 공기 공급 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 시스템은 차량용 공조 시스템인 차량용 공기 공급 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 증발기로 유입된 공기는 상기 증발기를 통과한 후 차량의 실내로 제공되는 차량용 공기 공급 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시스템은 상기 제1 컴프레셔의 후단과 상기 열교환기의 사이에 배치되는 리시버 탱크를 더 포함하는 차량용 공기 공급 시스템.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 제2 관부는 상기 제1 관부의 외부면을 감싸도록 배치되는 나선 형상을 가지는 차량용 공기 공급 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 관부에는 상기 제1 관부와의 열전달 효율을 향상시키기 위한 냉각핀이 구비되는 차량용 공기 공급 시스템.
  17. 외기를 압축하는 제1 컴프레셔와, 상기 제1 컴프레셔에 연결되어 압축된 공기가 유동하는 열교환기 및 상기 열교환기에 연결되는 제1 응축기를 구비하는 제1 시스템; 및
    냉매를 압축하는 제2 컴프레셔와, 상기 제2 컴프레셔의 후단에 배치되는 제2 응축기와, 상기 제2 응축기의 후단에 배치되는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브의 후단에 배치되는 증발기를 구비하는 제2 시스템;
    을 포함하며,
    상기 제2 시스템의 상기 제2 컴프레셔, 상기 제2 응축기, 상기 팽창밸브 및 상기 증발기는 냉매가 유동하는 냉매 유동 라인에 의해 연결되며,
    상기 냉매 유동 라인을 유동하는 냉매와 상기 열교환기를 통과하는 압축된 공기와의 열교환이 이루어지는 차량용 공기 공급 시스템.
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