KR970003267B1

KR970003267B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR970003267B1
Application number: KR1019930022425A
Authority: KR
Inventors: 다까쓰 반; 구니후미 고또우; 후미 모리히데
Original assignee: 가부시끼가이샤 도요다 지도우 쇼끼 세이사꾸쇼; 도요다 가오투도시
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1997-03-15
Also published as: JPH06137699A; KR940008933A; DE4336712C2; DE4336712A1; US5477688A

Abstract

내용없음.

Description

차량용 공조장치

제1도는 실시예1의 차량용 공조장치의 일부단면모식도.

제2도는 실시예1의 차량용 공조장치의 모식전체구성도.

제3도는 실시예2의 차량용 공조장치의 모식적구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스터링냉각기 3 : 차량의 엔진

4 : 차실내 냉각용 공기회로 22 : 몰쟈켓(방열부)

23 : 배관(차량엔진의 냉각회로) 24 : 핀(흡열부)

본 발명은 차량용 공조장치에 관해 자세하게는 스터링 냉동기에 의한 차량의 실내의 냉방을 행하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

스터링 냉동기는 공기, 헬륨가스등의 등온압축, 정적냉각, 등온팽창 및 정적가열을 반복하여 작동한다. 이때 작동가스는 등온팽창되는 경우에 흡열하고, 등온압축되는 경우에 가열된다.

종래에는 이 스터링 냉동기를 가정용 냉방장치에 사용한 것이 알려져 있다. (일본국 특개평 2-208459호 공보)

[발명이 해결하려고 하는 과제]

그러나, 스터링 냉동기를 차실내의 냉방용으로 채용하려해도 방열부에서 순환되는 냉매가 차량엔진의 냉각에 사용되는 라디에이터와는 별도로 독자적인 라디에이터를 필요로 하므로 차량의 경량화를 충분히 만족시킬 수가 없었다.

본 발명은 원하는 냉방을 얻고자 하는 경우에 환경을 보호하면서 차량의 경량화를 충분히 만족시키는 것을 과제로 한다.

본 발명의 차량용 공조장치는 상기한 과제를 해결하기 위해 차량의 엔진에 의해 작동되며 작동가스의 등온압축, 정적냉각, 등온팽창 및 정적가열을 반복하고, 흡열부에 의해 그 작동가스에 열을 공급하고 방열부에서 그 작동가스로부터 열을 방출하는 스터링 냉각기를 갖추며, 전기한 흡열부는 차실내 공기로부터 열을 흡수하도록 구성되며, 상기한 방열부는 상기한 차량엔진의 냉각 회로에 접속된다는 새로운 수단을 채용하고 있다.

본 발명의 차량용 공조장치에서는 흡열부는 차실내 냉각용 공기통로내에 직접 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 차량용 공조장치에 있어서, 스터링 냉동기가 차량엔진에 의해 작동되면 작동가스의 등온압축, 정적냉각, 등온팽창 및 정적가열이 반복된다.

이때 작동가스는 등온팽창되는 경우에 열을 흡수하고, 작동가스로 열을 공급하는 흡열부는 차실내 공기로부터 열을 흡수한다.

이렇게 해서 종래와 같이 플론을 사용하지 않고서 실내가 냉방되므로 플론을 응축하는 종래와 같은 컨덴서가 불필요하게 된다. 또한, 작동가스는 등온압축된 경우에 가열되기 때문에 방열부에 의해 작동가스의 열을 방출한다. 여기서, 방열부는 차량엔진의 냉각회로에 접속되며, 그 냉각회로를 순환하는 냉각수로 열을 방출하기 때문에 방열부가 독자적으로 라디에이터를 필요로 하지 않으므로 차량의 경량화에 기여한다.

본 발명의 차량용 공조장치에 있어서, 흡열부를 차실내 냉각용 공기통로내에 직접 설치한 경우에는 흡열부가 실내 공기로부터 직접 열을 흡수한다.

이 때문에 차실내에 종래와 같은 쿨러유닛트(Cooler unit)를 설치할 필요가 없고 또한, 쿨러 및 냉각부에서 순환되는 다른 냉매를 필요로 하지 않느다.

[실시예]

이하 본 발명은 구체화한 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

[실시예 1]

이 공조장치는 제1도에 도시한 바와 같이 실린더형의 스터링 냉동기(1)을 갖춘 것이다. 이 스터링 냉동기(1)에서는 크랭크케이스(10)내에 입력축(11)이 축받이(10a), (10b)에 의해 지지되며 입력축(11)의 축받이(10a)의 일단은 축봉장치(10c)를 통해서 크랭크케이스(10) 밖으로 돌출되서 커플링(12)에 의해 유압모터(13)과 접속되어 있다.

이 유압모터(13)은 차량엔지(제2도 참조)에 의해 구동되는 도시하지 않은 유압펌프에 접속되어 있다.

크랭크케이스(10)내에 있어서, 입력축(11)에서는 캡(14a), (14c)와 이들 캠(14a, 14c)와 소정의 위상차를 가진 캠(14b)가 고정되며 각 캠(14a)∼(14c)에서는 로드(15a)∼(15c)가 접속되어 있다.

또한, 크랭크케이스(10)에서는 단일 실린더(16a)를 가진 실린더블록(16)이 연결되며 실린더(16a)내에는 파워피스톤(17)과 디스프레서(18)이 왕복운동 가능하게 2단으로 설치되어 있다. 파워피스톤(17)은 로드(15a), (15c)와 연결되며 디스프레서(18)은 파워피스톤(17)내를 로드(15b)와 연결되어 있다. 이렇게 해서 실린더(16a)내는 파워피스톤(17)과 디스프레서(18)의 사이가 압축실(20)이 되며, 디스프레서(18)와 보어헤드와의 사이가 팽창실(21)이 된다.

실린더블록(16)에서는 압축실(20) 주위에 방열부인 물쟈켓(22)가 형성되며, 이 물쟈켓(22)는 제2도에 도시한 바와 같이 차량엔진(3)의 물쟈켓과 배관(23)에 의해 접속된다. 배관(23)의 다른쪽은 라디에이터(5), 펌프(6)를 통해서 차량엔진(3)의 물쟈켓에 다시 접속되며 또는 이 물쟈켓은 히터(31)에 접속되고 밸브(32)를 통해서 환류되도록 되어 있다.

또한, 제1도에 도시한 바와 같이 실린더블록(16)의 팽창실(21)쪽에서는 흡열부인 다수의 핀(24)가 돌출되게 설치되며, 이 핀(24) 전체는 차실내 냉방용 공기통로(4)내에 직접 설치된다.

더욱이, 실린더블록(16)에서는 압축실(20) 및 팽창실(21)가 연결된 재생기(25)가 내장되며, 압축실(20), 팽창실(21), 재생실(25) 및 이들 연결로에서는 작동가스로서 공기가 밀폐되어 있다.

상기와 같이 구성된 공조장치에서는 차량엔진(3)의 구동력이 유압펌프를 통해서 유압모터(13)에 전달되며, 유압모터(13)에 의해 입력축(11)이 작동되면, 캠(14a)∼(14c)에 의해 펌프피스톤(17) 및 디스프레서(18)이 작동된다.

이것에 의해 디스프레서(18)이 상사점 근방이고, 파워피스톤(17)이 하사점으로부터 상사점으로 이동하면 압축실(20)내의 공기는 등온압축되며, 방열에 의해 물쟈켓(22)가 가열된다. 여기서 물쟈켓(22)는 차량엔진(3)의 냉각회로에 접속되며, 라디에이터(5)를 포함한 그 냉각회로를 순환하는 순화수에 열을 방출하기 때문에 독자적인 라디에이터를 필요로 하지 않으므로 공조장치에서는 차량의 경량화를 실현할 수가 있다.

또한, 물쟈켓(22)에 순환수를 순환시키는 배관(23)만이 열교환을 위해 필요할 뿐이며, 기기를 간단하게 접속하는 것이 가능하게 되어, 엔진룸내의 자유도가 향상된다.

다음으로 디스프레서(18)이 상사점으로부터 하사점으로 이동하고, 파워피스톤(17)이 상사점 근방에 있으면, 압축실(20)내의 공기는 재생기(25)로 보내져 열을 방출하면서 정적 냉각되며, 팽창실(21)로 이송된다.

그리고 디스프레서(18)이 하사점 근방에 있으며 파워피스톤(17)이 상사점으로부터 하사점을 이동하면 팽창실(21)내의 공기는 등온팽창되며 흡열에 의해 핀(24)를 냉각시킨다.

이때 승무원이 냉방을 원하면 밸브(32)가 닫혀지며 히터(31)에서는 차량엔진(3)으로부터의 고온순환수는 순환되지 않는다.

그리고 핀(24)는 차실내 냉각용 공기통로(4)내에 직접 설치되어 있기 때문에 도시하지 않는 송풍기에 의해 차실내 공기로부터 직접 열을 흡수한다.

따라서, 이 공조장치에서는 종래와 같은 플론을 사용하지 않고서 차실내가 냉방이 되며, 환경을 보호할 수가 있다.

또한, 이것에 의해 차량에서 플론을 응축하는 종래의 컨덴서가 불필요하게 되며, 동시에 차실내에서는 종래의 쿨러유닛트를 설치할 필요가 없기 때문에 차량의 경량화를 더욱 실현할 수가 있다.

더욱이 쿨러유닛트 및 핀(24)에서 순환되는 다른 냉매를 필요로 하지 않기 때문에 열손실이 적고, 차실내의 냉방능력이 향상된다.

이후 디스프레서(18)이 하사점으롭터 상사점으로 이동하고, 파워피스톤(17)이 하사점 근방에 있으면 팽창실(21)내의 공기는 재생기(25)로 보내져 열을 빼앗김으로 정적 가열되며, 압축실(20)으로 이송된다.

이렇게 해서 공기의 등온압축, 정적 냉각, 등온팽창 및 정적 가열이 반복된다. 또한, 승무원이 냉방이 아닌 난방을 원하는 경우에는 유압모터(13)이 정지됨과 동시에 밸브(32)가 열린다.

이것에 의해 히터(31)에서 차량엔진(3)으로부터 고온의 순환수가 순환되며, 도시하지 않은 송풍기에 의해 차실내의 공기를 가열한다.

[실시예 2]

이 공조장치는 제3도에서 모식적으로 도시한 바와 같이 흡열부로서 실시예(1)의 물쟈켓(22)와 같은 형태의 쟈켓을 가진 스터링 냉동기를 채용한 것이다.

이 쟈켓은 배관(7)에 의해 펌프(8)을 통해서 차실내에 설치된 쿨러유닛트(9)과 접속되며 독자적인 냉매가 순환되고 있다.

다른 구성은 실시예 1의 것과 동일하기 때문에 동일부호를 붙여서 설명한다. 이 공조장치에서는 쿨러유닛트(9)를 필요로 하면서 쟈켓을 순환하는 독자적인 냉매도 필요로 하지만 원하는 냉방을 실현하면서 플론을 사용하지 않기 때문에 환경을 좋게 유지할 수가 있으며, 컨덴서가 필요없는 만큼 경량화를 실현하는 것이 가능하다.

또한, 상기한 실시예(1), (2)에서는 선택적인 냉방·난방이 가능한 구성이지만 유압모터(13)의 운전과 밸브(32)의 개방을 동시에 행하면 차실내의 습기제거등의 공조가 행해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 차량용 공조장치에서는 특허청구의 범위에서 기재한 구성을 채용하고 있기 때문에 원하는 냉방을 실현하면서 플론을 사용하지 않기 때문에 환경보호가 가능하다. 또한 컨덴서가 불필요하기 때문에 차량의 경량화를 실현할 수가 있다.

본 발명의 차량용 공조장치에 있어서, 흡열부를 차실내냉각용 공기통로내에 직접 설치한 경우에는 쿨러유닛트가 불필요하기 때문에 차량의 경량화를 더욱 실현할 수가 있다. 또한, 독자적인 냉매가 불필요하므로 열손실이 적고 차실 냉방능력이 향상된다. 더욱이 방열부로 순환시키는 차량엔진의 냉각수의 배관만이 열교환을 위해 필요하게 되며 기기를 쉽게 접속하는 것이 가능하게 되어 엔진룸내의 자유도가 향상된다.

Claims

차량의 엔진(3)에 의해 작동되며 작동가스의 등온압축, 정적가열, 등온팽창 및 정적가열을 반복하고, 흡열부에 의해 그 작동가스에 열을 공급하고, 방열부에 의해 그 작동가스로부터 열을 방출하는 스터링냉동기(1)를 갖추고, 상기 흡열부는 차량의 실내공기로부터 열을 흡수하도록 구성하며, 상기한 방열부는 상기한 차량엔진의 냉각회로에 접속된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서, 흡열부가 차실내 냉각용 공기통로내에 직접 설치되 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.