KR20240048997A - Dc 이중 압축기를 이용한 냉동탑차 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 냉동탑차에 구비되는 냉동기를 엔진과 분리 구성함과 아울러 배터리를 통해서 구동 가능하도록 2개의 DC 압축기를 적용하여 탑차 내부를 냉동시키도록 동작함으로써 수리 및 냉동기의 구성의 용이할 뿐만 아니라 냉매를 압축하는 압축기와 냉매를 응축하는 응축기 사이의 배치 간격을 줄여 냉동 효율을 높일 수 있는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차는 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 압축기로서 상용 DC 압축기를 병렬로 구성하여 배터리를 통해 동작하도록 함으로써 냉각 온도에 따라 압축기를 선별 구동하여 구동 전력을 줄일 수 있고, 상용 압축기를 그대로 적용하여 개발의 편의성을 높일 수 있는 것은 물론이고, 압축기를 차량의 상부에 분리하여 구성함으로써 응축기와의 거리를 줄여 열손실을 낮추고, 배치의 편의성도 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 DC(직류) 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 냉동탑차에 구비되는 냉동기를 엔진과 분리 구성함과 아울러 배터리를 통해서 구동 가능하도록 2개의 DC 압축기를 적용하여 탑차 내부를 냉동시키도록 동작함으로써 수리 및 냉동기의 구성의 용이할 뿐만 아니라 냉매를 압축하는 압축기와 냉매를 응축하는 응축기 사이의 배치 간격을 줄여 냉동 효율을 높일 수 있는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 관한 것이다.
일반적으로 냉동탑차에 구성되는 냉동기는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 응축하여 액체로 변환하는 응축기와, 상기 응축기에 의해 액체로 변환된 저온 및 저압의 냉매가 주변의 열을 흡수하여 냉각탑차의 냉동탑 내부를 냉각시키도록 상기 냉매를 증발시키는 증발부를 포함하여 구성된다.
종래의 냉동탑차용 냉동기는 냉동탑차의 엔진의 일부에 상기 압축기가 구성되며, 상기 압축기가 엔진의 모터부와 연결되어 상기 모터부의 동력을 전달받아 상기 냉매 가스를 압축시키도록 구성된다.
이로 인해, 냉동탑의 냉동 상태를 유지하기 위해서는 냉동탑차가 항상 엔진에 시동이 걸린 이후 구동 상태가 유지되어야 하므로, 공회전에 따른 매연이 증대하고 연비가 나빠질 뿐만 아니라 냉동탑차의 도난이 우려되는 문제가 발생한다.
더하여, 상기 압축기에서 고장 발생시 상기 냉동탑차의 엔진 전체를 들어내어 수리가 이루어져야 함으로 수리 복잡도가 증가하고 이로 인한 수리 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 기존 냉동탑차에 구성된 냉동기는 냉매 가스를 압축하는 압축기가 엔진에 구성되고 응축기가 냉동탑에 구성되어 압축기와 응축기 사이의 거리가 상당하므로 압축기를 통해 압축된 냉매 가스가 응축기로 전달되는 과정에서 열손실이 발생하여 냉각 효율이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 냉동탑차의 냉동기를 별도로 마련된 배터리를 통해서 구동하고자 하는 시도가 있었으나 냉동탑차의 내부를 충분한 온도로 냉각시키기 위한 압축기의 용량이 크기 때문에 적절한 용량의 압축기를 새롭게 설계해야 하는 문제가 있고, 그에 따라 기존의 상용 압축기를 그대로 활용하기 못하게 되어 비용과 개발이 어려운 한계가 있다.
본 발명은 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 압축기로서 상용 DC 압축기를 병렬로 구성하여 배터리를 통해 동작하도록 함으로써 냉각 온도에 따라 압축기를 선별 구동하여 구동 전력을 줄일 수 있고, 상용 압축기를 그대로 적용하여 개발의 편의성을 높일 수 있는 것은 물론이고, 압축기를 차량의 상부에 분리하여 구성함으로써 응축기와의 거리를 줄여 열손실을 낮추고, 배치의 편의성도 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 압축 구성이 엔진과 분리되어 별도 구성되도록 지원하여 엔진의 구동 상태를 유지할 필요 없이 냉동 상태를 유지할 수 있도록 지원하는 동시에 냉동기의 고장 발생시 엔진 전체를 들어낼 필요 없이 냉동기에 대한 수리만으로 용이하게 수리가 이루어지도록 지원하여 사용 및 관리 편의성을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 병렬 구성되는 응축기의 배출관 압력 차이를 압력 평형기를 적용하여 해소하도록 함으로써 압력 차이에 따른 응축기 손상을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 발명은 냉동 탑차 내부에 구성되는 증발부의 풍향을 하단 뿐만 아니라 측방으로 전달되도록 하고, 냉동 탑차 내부에서 냉기가 순환할 수 있도록 하는 에어 가이더를 구성하여 배터리 전력을 소모하는 냉동기의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉동탑 내부의 화물을 냉동시키는 냉동기를 구비한 차량으로 구성되며 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 있어서, 상기 냉동기는 냉매 가스를 압축하는 압축 모듈과 상기 압축 모듈에 구동력을 제공하는 모터를 포함하여 구성되는 한 쌍의 압축기, 상기 모터에 구동 전력을 제공하는 전원부, 상기 차량의 운전석 상부에 구성되면서 상기 냉동탑의 일측에 결합된 케이스의 내부에 배치되고, 상기 한 쌍의 압축기에 의해 각각 압축된 고온의 냉매 가스를 단일 배관으로 수집 및 응축시켜 액체 상태의 냉매를 제공하는 단일 응축부 및 상기 응축부에 의해 응축된 상기 냉매를 기화시켜 상기 냉동탑 내부의 화물을 냉동시키는 단일 증발부를 포함하여 구성되되, 상기 압축기는 차량의 운전석 상부에 구성되는 상기 케이스의 내부에서 상기 응축부에 인접하여 상기 응축부와의 거리가 최소화되도록 상기 케이스의 전면을 기준으로 상기 응축부의 좌측과 우측에 각각 배치되며, 상기 압축기들의 압력을 제어하기 위하여 각 압축기들에 부설된 압력 제어 밸브를 포함하고, 한 쌍의 압축기에 의해 각각 토출되는 압축된 고온의 냉매 가스의 압력을 평형하도록 조절하여 상기 응축기로 전달하는 평형부를 포함하며, 상기 압축기에서 배관을 통해 응축부로 전달되는 냉매에서 오일을 분리하여 가스 상태의 냉매만이 응축부로 전달되도록 구성되고 상기 냉매에서 분리된 오일이 일정 이상 저장되는 경우 다시 압축기로 오일을 제공하는 오일 분리부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 증발부는 냉기를 전달하기 위한 송풍 구성을 더 포함하고, 상기 송풍 구성 중 일부는 냉기를 냉동탑의 측면으로 전달시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 냉동탑 내부에서 증발부와 이격 배치되어 증발부의 송풍 구성이 냉동탑 측면으로 전달하는 냉기를 냉동탑 하부로 방향을 바꾸어 전달하는 에어 가이더를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전원부는 상기 차량의 엔진 구동에 따라 전력을 제공하는 상기 차량에 구성된 발전기로부터 충전 전력을 제공받아 충전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 압축기는 복수로 구성된 경우 상기 케이스의 전면을 기준으로 상기 응축부의 좌측과 우측에 각각 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 증발부는 상기 응축부로부터 제공되는 액체 상태의 냉매를 증발시키는 증발 코일과, 상기 응축부로부터 제공되는 액체 상태의 냉매를 전달하는 제 1 배관을 선택적으로 개폐하는 상기 제 1 개폐 밸브부 및 상기 압축기와 증발부를 직접 연결하는 제 2 배관을 통해 전달되는 상기 압축기에 의해 압축된 고온의 냉매 가스가 선택적으로 상기 증발 코일에 제공되도록 하기 위해 상기 제 2 배관을 선택적으로 개폐하도록 구성된 제 2 개폐 밸브부를 포함하여 구성되며, 상기 제 1 개폐 밸브부 및 제 2 개폐 밸브부의 개폐 상태를 주기적으로 변경하면서 제 1 개폐 밸브부 및 제 2 개폐 밸브부의 개폐 상태가 상호 반대가 되도록 제어하여 상기 증발 코일에 발생하는 성에를 제거하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 복수의 압축기 각각에 구성되어 상기 압축기의 압력을 제어하는 복수의 압력 제어 밸브를 더 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 복수의 압력 제어 밸브를 제어하여 상기 응축부에 제공되는 냉매 가스의 양을 조절하여 상기 냉동탑 내부의 온도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 평형부는 복수의 압축기에서 압축된 가스의 압력 차이가 발생하는 경우 과다한 압력이 발생되는 압축기의 가스를 압축기의 입력관으로 바이패스하는 바이패스 관로를 더 포함하며, 바이패스 관로에는 압축기 중 하나만 동작할 경우 바이패스 관로를 차단하는 밸브가 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 압축부의 압축기에서 배관을 통해 응축부로 전달되는 냉매에서 오일을 분리하여 가스 상태의 냉매만이 응축부로 전달되도록 구성되고 상기 냉매에서 분리된 오일이 일정 이상 저장되는 경우 다시 압축기로 오일을 제공하는 오일 분리부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 냉동기는 외부 상용전원과 연결되어 외부 상용전원으로부터 제공되는 전력을 기초로 충전 전력을 생성하여 상기 전원부에 제공하는 인버터부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차는 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 압축기로서 상용 DC 압축기를 병렬로 구성하여 배터리를 통해 동작하도록 함으로써 냉각 온도에 따라 압축기를 선별 구동하여 구동 전력을 줄일 수 있고, 상용 압축기를 그대로 적용하여 개발의 편의성을 높일 수 있는 것은 물론이고, 압축기를 차량의 상부에 분리하여 구성함으로써 응축기와의 거리를 줄여 열손실을 낮추고, 배치의 편의성도 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량에 결합된 냉동탑 내부를 냉각시키는 냉각기에 구성된 압축기를 엔진과 분리 구성하고 해당 압축기가 차량의 발전기의 충전 전력에 따라 충전되는 별도의 배터리를 통해 전력을 제공받아 동작하도록 구성됨으로써, 엔진과의 분리 구성에 따라 차량 시동 여부와 관계 없이 냉동탑을 냉각시킬 수 있어 차량의 연비를 절감하고 공회전 방지에 따른 대기오염을 줄일 수 있는 동시에 압축기에 고장 발생시 기존과 같이 엔진 전체를 차량으로부터 분리할 필요 없이 압축기만을 용이하게 분리하여 수리할 수 있어 구성 및 관리 용이성을 보장하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 병렬 구성되는 응축기의 배출관 압력 차이를 압력 평형기를 적용하여 해소하도록 함으로써 압력 차이에 따른 응축기 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 냉동 탑차 내부에 구성되는 증발부의 풍향을 하단 뿐만 아니라 측방으로 전달되도록 하고, 냉동 탑차 내부에서 냉기가 순환할 수 있도록 하는 에어 가이더를 구성하여 배터리 전력을 소모하는 냉동기의 효율을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진과 분리 구성된 냉동기를 구비한 냉동탑차의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진과 분리 구성된 냉동기를 구비한 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 전면도 및 케이스 내부 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차에 구성된 냉동기의 요부 횡단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 가이더를 적용한 냉동탑차의 측면도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진과 분리 구성된 냉동기를 구비한 냉동탑차에 구성되는 냉동기의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 전면도 및 케이스 내부 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차에 구성된 냉동기의 요부 횡단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 가이더를 적용한 냉동탑차의 측면도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진과 분리 구성된 냉동기를 구비한 냉동탑차의 구성도로서, 도시된 바와 같이 냉동탑차를 구성하는 차량(1)에 결합되어 화물을 내부에 적재하는 냉동탑(2) 및 상기 차량(1)에 구성되어 상기 냉동탑(2) 내부에 적재된 상기 화물을 냉동시키는 냉동기(100)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 냉동기(100)는 차량(1)의 엔진(10)과 분리 구성되며, 상기 냉동탑차는 상기 엔진(10)에 구성된 상기 차량(1)의 발전기(11)와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 배터리로 구성된 전원부(20)를 포함하여 상기 냉동기(100)에 구성된 압축부(110)의 모터(111)에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 차량 엔진(10)과 분리 구성된 냉동기(100)를 구비한 냉동탑차는 상기 냉동탑차의 냉동탑(2)에 구성되는 냉동기(100)가 별도의 엔진 연결 없이 독립적인 배터리 구성을 통해 전력을 제공받아 냉동탑(2) 내부를 냉동시키도록 동작하여 수리 및 냉동기(100)의 구성이 용이할 뿐만 아니라 냉매를 압축하는 압축부(110)와 냉매를 응축하는 응축부(120) 사이의 배치 간격을 줄여 냉동 효율을 높일 수 있는데, 이를 도 1의 구성을 참고로 이하 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진(10)과 분리 구성된 냉동기(100)를 구비한 냉동탑차의 냉동탑(2)에 구성되는 냉동기(100)의 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진(10)과 분리 구성된 냉동기(100)를 구비한 냉동탑차의 냉동탑(2)에 구성되는 냉동기(100)의 상세 구성도이다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉동기(100)는 냉매 가스를 압축시키는 압축부(110)와, 상기 압축부(110)를 통해 압축된 냉매 가스를 액체 상태로 응축시키는 응축부(120)와, 상기 응축부(120)를 통한 상기 냉매 가스의 응축에 따라 액체 상태로 변환된 냉매를 기화시켜 상기 냉동탑(2)의 내부를 냉동시키는 증발부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 냉동기(100)는 상기 압축부(110)에 전원을 제공하는 전원부(20)를 더 포함할 수 있다.
상술한 구성에서, 기존 냉동탑차의 경우 상기 압축부(110)가 엔진(10)에 결합되어 구성됨으로써, 상시 냉동이 필요한 냉동탑차의 내부 온도를 유지시키기 위해 차량(1)을 항상 시동된 상태로 유지해야만 한다. 이에 따라, 차량(1)의 공회전에 따라 대기오염을 유발할 뿐만 아니라 연비가 저하되는 문제가 발생한다.
이에 더하여, 압축부(110)가 엔진(10)에 결합된 상태로 구성되어 압축부(110)에 이상 발생시 차량(1)의 엔진(10) 전체를 차량(1)으로부터 들어내어 분리한 후 수리해야만 하므로 관리가 어려우며, 엔진(10)과의 연결에 따른 압축부(110)의 위치가 응축부(120)와 상당한 거리를 두고 배치되어 압축부(110)를 통해 압축된 고온의 냉매 가스가 배관을 거쳐 응축부(120)로 전달되는 거리가 상당하여 냉매 전달 과정에서 열손실이 발생한다.
이러한 기존의 냉동탑차의 비효율적인 냉동기(100) 구성을 개선하여, 본 발명은 압축부(110)를 엔진(10)과 별도 구성하여 차량(1)의 구동 상태와 관계없이 냉동탑(2)의 냉동 상태가 유지되도록 지원하는 동시에 압축부(110)의 분리 구성에 따라 응축부(120)와 압축부(110) 상호 간 인접 배치되도록 구성하여 열손실을 최소화하고 이를 통해 냉동 효율을 높일 수 있는데, 이에 대한 상세 구성을 상기 도 2와 도 3의 구성을 참고하여 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이, 상기 압축부(110)는 냉매 가스를 압축하는 하나 이상의 압축기(110a, 110b)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 하나 이상의 압축기(110a, 110b) 각각은 냉매 가스를 압축하는 압축 모듈(112a, 112b)과 상기 압축모듈(112a, 112b)을 구동시키는 모터(111a, 111b)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 모터(111)는 DC 전력에 따라 구동하는 DC 모터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 압축부(110)는 저온 및 저압의 냉매 가스를 압축하여 고온 및 고압의 냉매 가스로 만든(변환한) 후 상기 응축부(120)로 배관을 통해 전달할 수 있다.
또한, 상기 응축부(120)는 상기 압축부(110)로부터 전달되는 압축된 고온의 냉매 가스를 응축시켜 액체 상태의 냉매로 변환하며, 상기 액체 상태의 냉매를 배관을 통해 상기 증발부(130)로 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 응축부(120)는 상기 압축부(110)의 압축기로부터 제공되는 냉매 가스를 응축하여 액화시키기는 응축 코일(cond. coil)(121)과, 상기 응축 코일(121)을 통과한 액체 상태의 냉매를 저장하며 증발부(130) 내에서 소요되는 만큼의 냉매만을 전달하기 위한 수액기(receiver tank)(122)와, 냉매 속에 포함된 냉동작용을 저해하는 수분을 흡수하는 필터 드라이어(filter drier)(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 증발부(130)는 상기 응축부(120)에 의해 응축된 상기 냉매를 기화시켜 상기 냉동탑(2) 내부의 화물을 냉동시킬 수 있다.
이때, 상기 액체 상태의 냉매는 기화 과정에서 상기 냉동탑(2) 내부의 열을 흡수하며, 이를 통해 상기 냉동탑차를 구성하는 냉동탑(2) 내부의 온도를 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 증발부(130)는 도시된 바와 같이 열교환기(131)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 열교환기(131)는 응축부(120)에서 제공되는 액화한 고온 및 고압의 냉매액과 상기 증발부(130)에 구성되어 상기 냉매액을 기화시키는 증발 코일(evaporator coil)(134)로부터 상기 열교환기(131)로 제공되는 차가운 냉매 가스와의 열교환을 유도하여 성적 계수를 향상시키고, 상기 열 교환기(131)를 통과하여 상기 압축부(110)의 압축기로 제공되는 냉매 가스에 액체 상태의 냉매액이 존재하는 리퀴드 백(liquid back)을 방지하여 상기 냉동기(100)의 냉동 효과를 증대시키도록 동작한다.
해당 증발부(130)는 냉기를 전달하기 위한 하나 이상의 송풍 구성을 더 포함할 수 있음을 물론이다.
또한, 상기 증발부(130)의 상기 증발 코일(134)을 통해 기화된 냉매는 냉매 가스로 변환되어 배관을 통해 상기 압축부(110)의 압축기로 전달되며, 상기 냉매 가스를 제공받은 상술한 압축기의 동작으로부터 상술한 과정을 반복하여 상기 냉동탑(2)의 내부를 냉동시킬 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 전원부(20)는 상기 냉동탑차를 구성하는 차량(1)에 구성되어 상기 압축기를 구성하는 모터(111)에 직류 기반 구동 전력을 제공하고, 상기 모터(111)는 상기 구동 전력에 따라 구동하여 상기 압축기를 구성하는 압축 모듈(112)에 구동력을 제공할 수 있다.
이때, 상기 전원부(20)는 하나 이상의 배터리로 구성될 수 있으며, 상기 차량(1)에 구성되어 차량(1)의 엔진(10) 회전에 따라 전력을 생성하는 발전기(11)로부터 충전 전력을 제공받아 충전할 수 있다.
또한, 상기 전원부(20)는 상기 차량(1)의 시동모터에 전원을 제공하는 배터리와 별도로 구성될 수 있다.
또한, 상술한 구성에서 상기 냉동기(100)는 외부 상용전원과 연결되어 외부 상용전원으로부터 제공되는 전력을 기초로 충전 전력을 생성하여 상기 전원부(20)에 제공하는 인버터부(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 구성을 통해, 운전자가 퇴근하는 경우와 같이 차량 운행이 장시간 정지되는 경우에도 외부 상용전원과 연결되는 상기 인버터부를 통해 전원부에 지속적으로 전력이 제공되도록 지원하여 냉동탑 내부에 적재된 화물의 냉동 상태 및 신선도를 유지할 수 있다.
한편, 기존의 냉동탑차는 상기 압축기가 차량(1)의 엔진(10)에 결합되어 구성됨으로써, 기존 냉동탑차의 냉동탑(2)에 구성되어 상기 압축기에 의해 압축된 냉매 가스를 응축하는 응축부(120)와 상기 압축기 사이를 연결하는 배관 길이가 상당하여 상기 배관을 통해 전달되는 냉매 가스의 열손실이 발생하고 이로 인해 냉동 효율이 떨어지게 된다.
이러한 냉동 효율 저하를 방지하기 위한 구성을 상술한 구성을 참고하여 도 4 내지 도 6을 통해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 전면도 및 케이스 내부 구성도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차에 구성된 냉동기(100)의 요부 횡단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉동탑차의 측면도이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 상기 압축부(110)를 구성하는 하나 이상의 압축기(110a, 110b)는 엔진(10)과 별도로 구성된다.
또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동탑차를 구성하며 차량(1)과 결합되는 상기 냉동탑(2)의 외측 일부에 결합되어 구성되면서, 상기 운전석 상부에 배치되는 케이스(30)가 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이스(30) 내부에는 상기 응축부(120)가 구성되며, 상기 압축부(110)를 구성하는 하나 이상의 압축기(110a, 110b)가 각각 상기 응축부(120)에 인접 배치되어 상기 케이스(30) 내부에 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 압축부(110)와 응축부(120) 사이를 연결하는 상기 냉매 가스의 전달 통로인 배관의 길이를 줄일 수 있으며, 이를 통해 냉매 가스가 배관을 통과하면서 발생하는 열손실을 최소화할 수 있다.
이때, 상기 압축부(110)는 모터(111) 및 압축 모듈(112)로 구성된 복수의 압축기(110a, 110b)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 각각은 상기 케이스(30) 내부에서 상기 응측부가 차지하는 공간을 제외한 나머지 공간에 상기 응축부(120)와 인접 배치되어 상기 배관을 통해 상기 응축부(120)와 상호 연결될 수 있다.
일례로, 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 중 제 1 압축기는 상기 응축부(120)의 전면을 기준으로 상기 케이스(30) 내부에서 상기 응측부의 좌측(110a)에 배치되고, 상기 제 2 압축기(110b)는 상기 응축부(120)의 전면을 기준으로 상기 케이스(30) 내부에서 상기 응축부(120)의 우측에 배치되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 증발부(130)는 상기 냉동탑차의 냉동탑(2) 내부에 구성되어 상기 응축부(120)와 배관을 통해 연결될 수 있다.
상술한 구성을 통해, 본 발명은 상기 압축부(110)와 응축부(120) 사이의 배관 관로의 길이를 기존의 냉동탑차에 구성되는 냉동기(100)보다 크게 줄일 수 있으며, 이를 통해 압축부(110)에서 응축부(120)로 제공되는 냉매 가스가 관로를 통해 전달되는 과정에서 발생되는 열손실을 크게 줄일 수 있어 냉동 효율을 높일 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축부(110)에 구성된 상기 압축기(110a, 110b)는 배관을 통해 상기 증발부(130)와 직접 연결되어 구성될 수 있으며, 상기 증발부(130)로 압축된 고온의 냉매 가스를 전달하고, 상기 증발부(130)는 상기 압축된 고온의 냉매 가스를 통해 상기 기화 과정에서 발생하는 성에를 제거할 수 있다.
또한, 상기 증발부(130)는 도시된 바와 같이 복수의 서로 다른 개폐 밸브부를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 복수의 서로 다른 개폐 밸브부 중 제 1 개폐 밸브부(132)는 상기 열교환기(131)와 상기 증발 코일(134) 사이를 연결하는 제 1 배관을 선택적으로 개폐하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 개폐 밸브부(132)는 상기 응축부(120)로부터 제공되는 액체 상태의 냉매를 전달하는 제 1 배관에 구성되어 상기 증발 코일(134)에 선택적으로 상기 액체 상태의 냉매를 전달하기 위해 상기 제 1 배관을 선택적으로 개폐하도록 구성된다.
이때, 상기 증발부(130)는 상기 제 1 개폐 밸브부(132)에 의해 개폐되는 제 1 배관에 구성되는 팽창 밸브부(133)를 더 포함할 수 있으며, 상기 응축부(120)로부터 제공되는 고온 및 고압의 액체로 된 냉매를 상기 열교환기(131)를 통해 방냉한 후 중온 및 고압의 액체로 만들어 상기 팽창 밸브부(133)로 유입되도록 구성되며, 중온 및 고압의 냉매액이 상기 팽창 밸브부(133)를 통과하면서 저온 및 저압의 냉매액이 되고, 저온 및 저압의 냉매액이 증발 코일(134)을 통과하면서 냉동탑(2) 내부의 열을 빼앗고 저온 및 저압의 가스가 되어 다시 압축부(110)의 압축기(110a, 110b)로 유입되도록 구성된다.
즉, 상기 팽창 밸브부(133)는 응축부(120)에서 응축 액화된 고온 및 고압의 액체 냉매를 교축 작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해 주도록 동작하며, 증발 코일(134)에 충분한 열을 흡수할 수 있는 적정한 냉매량을 조절하여 공급하도록 동작한다.
또한, 상기 복수의 서로 다른 개폐 밸브부 중 제 2 개폐 밸브부(135)는 상기 압축부(110)와 증발부(130)를 직접 연결하는 제 2 배관을 통해 전달되는 상기 압축부(110)에 의해 압축된 고온의 냉매 가스가 선택적으로 상기 증발 코일(134)에 제공되도록 하기 위해 상기 제 2 배관을 선택적으로 개폐하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제 1 개폐 밸브부(132) 및 제 2 개폐 밸브부(135)는 전류 인가에 따라 배관을 선택적으로 개폐하도록 동작하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 냉동기(100)는 상기 제 1 개폐 밸브부(132) 및 제 2 개폐 밸브부(135)의 개폐 상태를 주기적으로 변경하면서 제 1 개폐 밸브부(132) 및 제 2 개폐 밸브부(135)의 개폐 상태가 상호 반대가 되도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 열교환기(131)를 통과한 액체 상태의 냉매를 증발 코일(134)로 제공하기 위해 상기 제 1 개폐 밸브부(132)를 개방 상태로 제어하고, 상기 제 2 개폐 밸브부(135)를 차단 상태로 제어하여 냉동탑(2) 내부를 냉각시킬 수 있으며, 상기 압축부(110)의 압축기(110a, 110b)에서 증발부(130)로 직접 배관을 통해 제공되는 고온 고압의 가스로 구성된 냉매를 상기 증발부(130)의 증발 코일(134)로 제공하기 위해 상기 제 1 개폐 밸브부(132)를 차단 상태로 제어하고 상기 제 2 개폐 밸브부(135)를 개방 상태로 제어하여 상기 냉동탑(2) 내부의 냉각과정에서 상기 증발부(130)의 증발 코일(134)에 발생하는 성에를 상기 고온 고압의 가스로된 냉매를 통해 효과적으로 제거할 수 있다.
한편, 상기 압축기(110a, 110b)에서 토출되는 가스 상태의 냉매에 상기 압축부(110)의 압축기(110a, 110b)에 대한 발열 및 마모를 방지하기 위한 오일(또는 윤활유)이 상기 압축부(110)의 동작 과정에서 함께 섞여 나가게 될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 상기 압축부(110)는 오일 분리부(114)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 오일 분리부(114)는 상기 압축부(110)의 압축기(110a, 110b)에서 배관을 통해 응축부(120)로 전달되는 냉매에서 오일을 분리하여 가스 상태의 냉매만이 응축부(120)로 전달되도록 구성되고 상기 냉매에서 분리된 오일이 일정 이상 저장되는 경우 다시 압축기(110a, 110b)로 오일을 제공할 수 있다.
이를 통해, 상기 오일 분리부(114)는 상기 압축부(110)가 과열되는 것을 방지하고 압축부(110)의 방열효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 압축부(110)는 복수의 압축기(110a, 110b) 각각에 구성되어 상기 압축기의 압력을 제어하는 복수의 압력 제어 밸브(113)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 압축부(110)에 구성되는 복수의 압축기(110a, 110b)는 증발부(130)를 통해 유입되는 냉매 가스는 냉매액과 냉매가스를 분리하는 어큐물레이터(115)를 통해 유입될 수 있고, 복수의 압축기(110a, 110b) 각각에서 토출되는 고온의 냉매 가스의 압력을 평형하도록 조절하여 상기 응축기로 전달하는 평형부(116)를 더 포함할 수 있다. 이러한 평형부(116)를 통해서 복수의 압축기(110a, 110b)에서 토출되는 고압의 냉매 가스의 압력차이에 의해 압력이 더 낮은 압축기가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 평형부(116)는 양측 압축기(110a, 110b)의 토출 냉매 가스의 압력차가 존재할 경우 더 높은 압력의 압축기 토출 냉매 가스의 일부를 바이패스 관로(117)를 통해서 압축기의 입력 관로로 배출하도록 구성될 수 있다. 이는 압축기의 토출 가스의 압력에 따라 슬라이딩하는 내부 구조물이 더 높은 압력에 의해 치우침에 따라 바이패스 관로가 개방되도록 구성될 수 있다. 한편, 압축기들 중 하나만 동작할 경우에는 밸브(118)를 통해 바이패스 관로(117)를 차단할 수 있다.
또한, 상기 냉동탑(2) 내부에는 상기 냉동탑(2) 내부의 온도를 측정하는 센서부가 상기 냉동기(100)에 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 센서부의 센싱 신호를 기초로 냉동탑(2) 내부의 온도를 식별하고, 상기 온도에 따라 상기 복수의 압력 제어 밸브(113)를 제어하여 상기 온도가 미리 설정된 기준치 미만인 경우 상기 복수의 압력 제어 밸브(113)를 통해 복수의 압축기(110a, 110b) 중 어느 하나의 압축기에 의해 생성된 냉매 가스를 상기 응축부(120)로 전달하거나 상기 온도가 미리 설정된 기준치 이상인 경우 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 모두에 의해 생성된 냉매 가스를 상기 응축부(120)로 전달할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상기 복수의 압력 제어 밸브(113)를 통해 상기 압축기(110a, 110b)로부터 상기 응축부(120)에 제공되는 냉매 가스의 양을 조절하여 상기 냉동탑(2) 내부의 온도를 조절할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 센서부의 센싱신호를 기초로 식별된 온도에 따라 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 각각에 구성된 모터(111a, 112b)를 제어하여 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 중 어느 하나만을 구동하거나 상기 복수의 압축기(110a, 110b) 모두를 구동 또는 구동 정지시켜 상기 응측부로 제공되는 냉매가스의 양을 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 가이더(300)를 더 적용한 예를 보인 것으로, 도시된 바와 같이 증발부(130)에 구성되는 송풍 구성 중 일부가 냉기를 냉동탑의 측면으로 전달시키도록 구성되고, 냉동탑 내부에서 증발부와 이격 배치되어 증발부의 송풍 구성이 냉동탑 측면으로 전달하는 냉기를 냉동탑 하부로 방향을 바꾸어 전달하는 에어 가이더(300)를 더 구성한 것이다.
이와 같은 송풍 구성과 에어 가이더(300)에 의해서 냉기가 냉동탑 내부에 고르게 확산되고 순환할 수 있게 되어 냉방 효율을 개선할 수 있게 된다.
이는 압축부(110)를 차량 상부에 구성하고, 압축부(110)와 응축부(120)의 거리를 극단적으로 줄여 에너지 효율을 높이도록 하는 구성과 더불어 충분하지 않은 배터리 전력을 이용하여 냉동장치를 지속적으로 동작시켜야 하는 환경에서 더 나은 효율을 제공할 수 있도록 하기 위한 구성이다.
한편, 응축부(120)의 경우 차량이 일정 속도 이상으로 이동하는 경우 자연풍에 의해 응축 코일을 공랭식으로 냉각시킬 수 있어 제어부는 차량의 이동 속도와 외부 온도를 고려하여 응축부(120)의 냉각팬 구동을 중단하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진과 분리 구성된 냉동기를 구비한 냉동탑차는 차량에 결합된 냉동탑 내부를 냉각시키는 냉각기에 구성된 압축기를 엔진과 분리 구성하고 해당 압축기가 차량의 발전기의 충전 전력에 따라 충전되는 별도의 배터리를 통해 전력을 제공받아 동작하도록 구성됨으로써, 엔진과의 분리 구성에 따라 차량 시동 여부와 관계 없이 냉동탑을 냉각시킬 수 있어 차량의 연비를 절감하고 공회전 방지에 따른 대기오염을 줄일 수 있는 동시에 압축기에 고장 발생시 기존과 같이 엔진 전체를 차량으로부터 분리할 필요 없이 압축기만을 용이하게 분리하여 수리할 수 있어 구성 및 관리 용이성을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진과 분리 구성되는 압축기를 냉동탑의 일측에 구비된 케이스 내부에 응측부와 인접 배치하여 구성할 수 있어, 상기 압축기와 응축부 사이의 배관 관로의 길이를 기존의 냉동탑차에 구성되는 냉동기보다 크게 줄일 수 있으며, 이를 통해 압축기에서 응축부로 제공되는 냉매 가스가 관로를 통해 전달되는 과정에서 발생되는 열손실을 크게 줄일 수 있어 냉동 효율을 높일 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 차량
2: 냉동탑
10: 엔진 11: 발전기
20: 전원부 30: 케이스
100: 냉동기 110: 압축부
111: 모터 112: 압축모듈
115: 에큐물레이터 116: 평형부
117: 바이패스 관로 118: 밸브부
120: 증발부 121: 응축코일
122: 수액기 123: 필터 드라이어
130: 증발부 131: 열교환기
132: 제 1 개폐 밸브부 133: 팽창 밸브부
134: 증발 코일 135: 제 2 개폐 밸브부
10: 엔진 11: 발전기
20: 전원부 30: 케이스
100: 냉동기 110: 압축부
111: 모터 112: 압축모듈
115: 에큐물레이터 116: 평형부
117: 바이패스 관로 118: 밸브부
120: 증발부 121: 응축코일
122: 수액기 123: 필터 드라이어
130: 증발부 131: 열교환기
132: 제 1 개폐 밸브부 133: 팽창 밸브부
134: 증발 코일 135: 제 2 개폐 밸브부
Claims (7)
- 냉동탑 내부의 화물을 냉동시키는 냉동기를 구비한 차량으로 구성되며 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차에 있어서,
상기 냉동기는
냉매 가스를 압축하는 압축 모듈과 상기 압축 모듈에 구동력을 제공하는 모터를 포함하여 구성되는 한 쌍의 압축기;
상기 모터에 구동 전력을 제공하는 전원부;
상기 차량의 운전석 상부에 구성되면서 상기 냉동탑의 일측에 결합된 케이스의 내부에 배치되고, 상기 한 쌍의 압축기에 의해 각각 압축된 고온의 냉매 가스를 단일 배관으로 수집 및 응축시켜 액체 상태의 냉매를 제공하는 단일 응축부; 및
상기 응축부에 의해 응축된 상기 냉매를 기화시켜 상기 냉동탑 내부의 화물을 냉동시키는 단일 증발부를 포함하여 구성되되,
상기 압축기는 차량의 운전석 상부에 구성되는 상기 케이스의 내부에서 상기 응축부에 인접하여 상기 응축부와의 거리가 최소화되도록 상기 케이스의 전면을 기준으로 상기 응축부의 좌측과 우측에 각각 배치되며, 상기 압축기들의 압력을 제어하기 위하여 각 압축기들에 부설된 압력 제어 밸브를 포함하고,
한 쌍의 압축기에 의해 각각 토출되는 압축된 고온의 냉매 가스의 압력을 평형하도록 조절하여 상기 응축기로 전달하는 평형부를 포함하며,
상기 압축기에서 배관을 통해 응축부로 전달되는 냉매에서 오일을 분리하여 가스 상태의 냉매만이 응축부로 전달되도록 구성되고 상기 냉매에서 분리된 오일이 일정 이상 저장되는 경우 다시 압축기로 오일을 제공하는 오일 분리부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전원부는 상기 증발부는 냉기를 전달하기 위한 송풍 구성을 더 포함하고, 상기 송풍 구성 중 일부는 냉기를 냉동탑의 측면으로 전달시키는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 2에 있어서,
냉동탑 내부에서 증발부와 이격 배치되어 증발부의 송풍 구성이 냉동탑 측면으로 전달하는 냉기를 냉동탑 하부로 방향을 바꾸어 전달하는 에어 가이더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 1에 있어서,
상기 증발부는
상기 응축부로부터 제공되는 액체 상태의 냉매를 증발시키는 증발 코일;
상기 응축부로부터 제공되는 액체 상태의 냉매를 전달하는 제 1 배관을 선택적으로 개폐하는 제 1 개폐 밸브부; 및
상기 압축기와 증발부를 직접 연결하는 제 2 배관을 통해 전달되는 상기 압축기에 의해 압축된 고온의 냉매 가스가 선택적으로 상기 증발 코일에 제공되도록 하기 위해 상기 제 2 배관을 선택적으로 개폐하도록 구성된 제 2 개폐 밸브부
를 포함하여 구성되며,
상기 제 1 개폐 밸브부 및 제 2 개폐 밸브부의 개폐 상태를 주기적으로 변경하면서 제 1 개폐 밸브부 및 제 2 개폐 밸브부의 개폐 상태가 상호 반대가 되도록 제어하여 상기 증발 코일에 발생하는 성에를 제거하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제어부는 복수의 상기 압축기 각각에 구성되는 복수의 모터를 제어하여 상기 응축부에 제공되는 냉매 가스의 양을 조절하여 상기 냉동탑 내부의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 5항에 있어서,
상기 냉동기는 상기 냉동탑 내부의 온도를 측정하는 센서부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 센서부의 센싱 신호를 기초로 냉동탑 내부의 온도를 식별하고, 상기 온도에 따라 상기 복수의 압력 제어 밸브 또는 상기 복수의 모터를 제어하여 상기 온도가 미리 설정된 기준치 미만인 경우 상기 복수의 압력 제어 밸브 또는 상기 복수의 모터를 통해 상기 복수의 압축기 중 어느 하나의 압축기에 의해 생성된 냉매 가스를 상기 응축부로 전달하거나 상기 온도가 미리 설정된 기준치 이상인 경우 상기 복수의 압축기 모두에 의해 생성된 냉매 가스를 상기 응축부로 전달하는 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
- 청구항 1항에 있어서,
상기 평형부는 복수의 압축기에서 압축된 가스의 압력 차이가 발생하는 경우 과다한 압력이 발생되는 압축기의 가스를 압축기의 입력관으로 바이패스하는 바이패스 관로를 더 포함하며, 바이패스 관로에는 압축기 중 하나만 동작할 경우 바이패스 관로를 차단하는 밸브가 구성된 것을 특징으로 하는 DC 이중 압축기를 이용한 냉동탑차.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220128982A KR20240048997A (ko) | 2022-10-07 | 2022-10-07 | Dc 이중 압축기를 이용한 냉동탑차 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240048997A true KR20240048997A (ko) | 2024-04-16 |
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ID=90882374
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Country Status (1)
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| KR (1) | KR20240048997A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200288717Y1 (ko) | 2002-06-21 | 2002-09-11 | 주식회사 한국산업 | 냉동탑차용 일체형 냉동기의 구조 |
-
2022
- 2022-10-07 KR KR1020220128982A patent/KR20240048997A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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