WO2015137596A1 - 차량용 에어컨 시스템 - Google Patents

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WO2015137596A1
WO2015137596A1 PCT/KR2014/011095 KR2014011095W WO2015137596A1 WO 2015137596 A1 WO2015137596 A1 WO 2015137596A1 KR 2014011095 W KR2014011095 W KR 2014011095W WO 2015137596 A1 WO2015137596 A1 WO 2015137596A1
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vehicle
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner system, and in particular, the air conditioner can be operated even when the compressor is driven by using a stored battery rather than driving the compressor as the engine of the vehicle, reducing the initial starting load of the engine and reducing fuel
  • the present invention relates to a vehicle air conditioner system that can reduce energy consumption and reduce noise during operation of an air conditioner.
  • a vehicle air conditioner is a heat exchanger that keeps the temperature inside a vehicle cooler than the outside in the summer to make the vehicle comfortable.
  • a cooling cycle of a vehicle air conditioner is a compressor that compresses a refrigerant to a high temperature and a high pressure, and a condenser that condenses the compressed refrigerant.
  • the expansion valve expands the refrigerant passing through the condenser, and the refrigerant passing through the expansion valve exchanges heat with air at room temperature, and evaporates to take away the latent heat of the evaporation.
  • Patent No. 1251206 Vehicle Air Conditioner for Vehicles consists of a battery condenser, first and second compressors and first and second condensers composed of first and second condensers, and two independent refrigerant cycles. It is a technology that can increase the cooling performance by operating the air conditioner in the city.
  • Patent No. 1235733 discloses a technique for driving a compressor of an air conditioner system using a motor rather than an engine, and as an implementation configuration, an engine, a generator, a main and auxiliary battery, a BLDC motor, and a compressor configuration are described. Presented.
  • the prior arts are technologies that suggest a compressor driven by battery power, but since the motor for driving the compressor is separately installed outside the compressor, it takes up a lot of installation space in the engine room and has a large power loss. The motor easily breaks down due to external shock.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner system that can operate the air conditioner at the same time to prevent unnecessary idling to reduce fuel consumption, and to reduce the engine noise and engine initial operating load.
  • the compressor is formed in an integrated structure with the motor to facilitate the installation and secure the installation space in the engine room to protect the motor from external shock, and to minimize the power loss to increase the energy efficiency.
  • the compressor can be installed in a location away from the engine to prevent the refrigerant efficiency is lowered by the soft lead, and to increase the life of the compressor and has another object to provide an air conditioning system that is easy to repair.
  • the present invention provides a vehicle air conditioner system comprising a compressor, a condenser, an expansion valve, and a cooling means composed of a refrigerant passage line connecting the evaporator, the generator being connected to the engine of the vehicle and generating electricity, the electricity being connected to the generator to store electricity.
  • the battery and the compressor are characterized in that the motor operated by receiving the power of the battery is installed in the compressor body to compress the refrigerant.
  • the compressor is composed of a permanent magnet and a coil stator supplied with power BLDC motor is installed inside the compressor main body, compression means for compressing the refrigerant through the power of the BLDC motor, the storage of the refrigerant flowing into the compression means and Characterized in that it consists of an accumulator to be gas-liquid separation.
  • controller further comprises a controller for controlling the driving of the cooling cycle consisting of the compressor, condenser, evaporator, characterized in that the controller is capable of wired / wireless control.
  • the compressor is characterized in that it further comprises a power supply switching means for being driven by the power produced by the generator at start-up and at the same time ignored by the power of the battery.
  • a low voltage prevention means is installed at one side of the battery to set the first low voltage measurement value and the second low voltage measurement value, respectively, and the operation of the cooling cycle is stopped at the first low voltage measurement value and the second low voltage measurement value.
  • the engine is characterized in that the battery can be recharged by driving.
  • the compressor is driven by the DC power supply of the battery, even if the engine is stopped, the refrigeration cycle can be driven for a predetermined time by the storage power of the battery, and a mechanical connection structure such as a belt is not required, and the engine is started at the initial driving time.
  • the problem of excessive load consumption is avoided, which does not burden the engine and saves fuel economy.
  • the compressor is formed in an integrated structure with the motor to facilitate the installation and secure the installation space in the engine room to protect the motor from external shock, and to minimize the power loss has the effect of increasing the energy efficiency.
  • the compressor can be installed at a position away from the engine, the refrigerant efficiency is prevented from being lowered due to the soft lead, the life of the compressor can be increased, and the repair is easy.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a vehicle air conditioner system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a compressor according to the present invention.
  • Figure 3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a compressor according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing another embodiment of a vehicle air conditioner system according to the present invention.
  • the present invention is a vehicle air conditioner system consisting of a cooling means consisting of a compressor 30, a condenser 40, an expansion valve, an evaporator 50 and a refrigerant flow path connecting the same, the generator 10 is connected to the engine of the vehicle to generate electricity ), A battery 20 connected to the generator 10 to store electricity, and the compressor 30 has a motor operated by receiving power from the battery 20 in the main body 31 of the compressor 30. And installed to compress the refrigerant.
  • the compressor 30 is installed at a position adjacent to the engine of the vehicle, and transmits rotational force to the compressor 30 through a power transmission means consisting of a belt and a pulley in a state of starting.
  • a power transmission means consisting of a belt and a pulley
  • the remote starter can operate the air conditioner before boarding the vehicle, but there is still a problem of unnecessary fuel consumption due to engine idling.
  • the compressor 30 of the present invention is driven by receiving power from the battery 20 provided in the vehicle at a position spaced from the engine, and the battery 20 is charged by a generator (alternator) 10 installed in the engine room.
  • the cooling cycle is operated by supplying electric power to a fan, a refrigerant pump, and the like of the condenser 40 and the evaporator 50 at the same time.
  • Compressor 30 of the present invention is characterized in that the BLDC motor 32 (Brushless Direct Current motor) is installed in the main body 31, the BLDC motor 32 is a brush-less form than the general motor life, It has an excellent effect on noise and performance.
  • the motor and the compressor 30 are formed in an integrated structure to facilitate the installation and secure the installation space in the engine room, and since the motor is inside the main body 31 of the compressor 30, it can be protected from direct external shock. Power loss can be minimized.
  • the compressor 30 includes a permanent magnet and a coil stator supplied with power, and a BLDC motor 32 installed inside the main body 31 of the compressor 30 and the BLDC motor 32.
  • Compression means 33 for compressing the refrigerant through the power of the accumulator 34 and the accumulator 34 for storing the refrigerant flowing into the compression means 33 and the gas-liquid separation.
  • the present invention further comprises a controller for controlling the driving of the cooling cycle composed of the compressor 30, the condenser 40, the evaporator 50, etc.
  • the controller is a configuration that is connected to the operation unit and the display unit inside the cab. To control the operation of the cooling cycle, to detect the remaining amount of the battery 20, and display the sustainable cooling time at the same time, or a configuration that emits an alarm sound is built.
  • the controller helps to ride in a comfortable environment by operating the air conditioner in advance without having to ride in the car as it is controlled by wired / wireless.
  • the power supply of the compressor 30 is not connected only to the battery 20, but is supplied through the power supply switching unit 60 in which the generator 10 and the battery 20 are connected together.
  • the power supply of the battery 20 is cut off and the compressor 30 is driven only by the electric furnace produced by the generator 10.
  • the power loss of the battery 20 can be minimized and the charging effect can be increased, and the power supply can be automatically switched more efficiently.
  • low-voltage protection means 70 on one side of the battery 20 to prevent complete discharge from a device that continuously consumes the power of the battery 20, such as a vehicle black box installed in the vehicle Install).
  • the low voltage preventing means 70 presets the first low voltage measurement value and the second low voltage measurement value in advance, and forcibly stops the operation of the cooling cycle when the voltage of the battery 20 is lowered to the first low voltage measurement value.
  • the second low voltage measurement value drives the engine to recharge the battery 20.
  • the second low voltage measurement is set to a lower voltage than the first low voltage measurement and must be higher than the minimum voltage required to start the vehicle.
  • the low voltage preventing means 70 is preferably operated while continuously checking the remaining amount of the battery 20 in conjunction with the above-described controller, when the electricity of the battery 20 is charged through the low voltage preventing means 70 An activation signal is given to the controller so that the cooling cycle is restarted and notified to the user.
  • the compressor 30 Since the compressor 30 is driven by the DC power supply of the battery 20, even if the engine is stopped, the cooling cycle can be driven by the power storage of the battery 20 for a predetermined time, and a mechanical connection structure such as a belt is not required. Since the problem of excessive starting load during initial driving of the engine is prevented, the engine is not burdened and fuel economy is reduced.
  • the compressor 30 is formed in an integrated structure with the motor to facilitate the installation and secure the installation space in the engine room to protect the motor from external shock, and to minimize the power loss has the effect of increasing the energy efficiency.
  • the compressor 30 can be installed at a position away from the engine, the refrigerant efficiency due to the soft light is prevented from being lowered, the life of the compressor 30 can be increased, and the repair is easy.

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Abstract

본 발명은 차량용 에어컨 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 압축기를 차량의 엔진으로 구동하지 않고 축전된 배터리를 이용하여 구동함으로써 무시동시에도 에어컨을 작동시킬 수 있고, 엔진의 초기 기동부하를 감소시키며 연료를 절감 할 수 있고, 에어컨 가동시 소음을 줄일 수 있도록 한 차량용 에어컨 시스템에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기와 이를 연결하는 냉매유로라인으로 구성된 냉방수단으로 이루어진 차량용 에어컨 시스템에 있어서,차량의 엔진과 연결되어 발전하는 발전기와, 상기 발전기와 연결되어 전기를 저장하는 배터리와, 상기 압축기는 배터리의 전원을 공급받아 작동되는 모터가 압축기 본체 내부에 설치되어 냉매를 압축하는 것을 특징으로 한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 08.12.2014] 차량용 에어컨 시스템
본 발명은 차량용 에어컨 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 압축기를 차량의 엔진으로 구동하지 않고 축전된 배터리를 이용하여 구동함으로써 무시동시에도 에어컨을 작동시킬 수 있고, 엔진의 초기 기동부하를 감소시키며 연료를 절감 할 수 있고, 에어컨 가동시 소음을 줄일 수 있도록 한 차량용 에어컨 시스템에 관한 것이다.
차량용 에어컨은 여름철 차량 내부의 온도를 외부보다 저온으로 유지시켜주어 차량 내부를 쾌적하게 하는 열교환 장치로서, 일반적으로 차량용 에어컨의 냉방사이클은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 응축기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 팽창밸브를 통과한 냉매를 상온의 공기와 열교환을 이루며 주위의 잠열을 빼앗아 증발하는 증발기로 구성된다.
그러나 이와 같은 차량용 에어컨은 여름철 차량의 연비를 떨어뜨리는 요인 중 하나로 작용하고 있으며, 이는 에어컨을 작동하기 위해서는 차량의 시동걸어 엔진을 먼저 구동하고 엔진과 기계적으로 연결되어 회전력을 전달받도록 한 압축기를 통해서 냉방과정이 이루어지기 때문이다. 이러한 작동과정으로 인해 정차시에도 에어컨사용을 하기 위해서는 엔진이 항시 구동되어야만 하고 소음문제나 엔진의 초기 기동부하가 많이 걸리며 엔진 진동이 압축기로 그대로 전달되기 때문에 압축기 수명이 저하되는 문제점이 있었다.
관련 선행기술들을 살펴보면 다음과 같다.
①공개특허 제2013-82488호(차량용 하이브리드 무시동 에어컨 시스템)는 차량용 배터리를 전원으로 하여 구동되는 압축기, 응축기, 증발기 등을 이용하여 무시동 상태에서도 에어컨을 구동하는 기술로서, 연료소모량을 감소시키고 환경오염을 저감하고자 함을 목적으로 하는 기술이다.
②특허 제1251206호(차량용 무시동 에어컨)에는 차량용 배터리를 전원으로 하고 제1,2압축기와 제1,2응축부로 이루어진 와식 응축기 제1,2증발기로 이루어져 있으며 독립적으로 구동되는 냉매사이클을 2개를 구성하여 냉방성능을 높이고 무시동 상태에서 에어컨을 가동할 수 있도록 한 기술이다.
③특허 제1236333호(차량용 에어컨 시스템)에는, 에어컨 시스템의 압축기를 엔진이 아닌 모터를 이용하여 구동하는 기술이 개시되어 있으며, 구현 구성으로서 엔진, 발전기, 주 및 보조 배터리, BLDC 모터, 압축기 구성들이 제시되어 있다.
이와 같이 상기 선행기술들은 배터리를 전원으로 하여 구동되는 압축기를 제시하고 있는 기술들이지만, 압축기를 구동시키기 위한 모터가 압축기 외부에 별도로 설치되기 때문에 엔진룸 내에 설치공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 동력손실이 크고 외부충격에 의해 모터가 쉽게 고장 나는 문제점이 가지고 있다.
본 발명은 무시동시에 에어컨을 작동시킬 수 있도록 하여 불필요한 공회전을 방지하여 연비소비를 절감할 수 있고, 엔진소음 및 엔진 초기 가동부하를 줄일 수 있도록 한 에어컨 시스템을 제공함에 목적이 있다.
또한 압축기를 모터와 일체화한 구조로 형성하여 엔진룸 내에 설치 및 설치공간확보를 용이하게 하면서 모터를 외부충격으로부터 보호할 수 있도록 하고, 동력손실을 최소화하여 에너지효율을 높이는데 목적이 있다.
그리고 압축기가 엔진과 떨어진 위치에 설치할 수 있도록 하여 연진열에 의한 냉매효율이 저하되는 것을 방지하고, 압축기의 수명을 높일 수 있고 수리가 간편한 에어컨 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기와 이를 연결하는 냉매유로라인으로 구성된 냉방수단으로 이루어진 차량용 에어컨 시스템에 있어서, 차량의 엔진과 연결되어 발전하는 발전기와, 상기 발전기와 연결되어 전기를 저장하는 배터리와, 상기 압축기는 배터리의 전원을 공급받아 작동되는 모터가 압축기 본체 내부에 설치되어 냉매를 압축하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 압축기는 영구자석 및 전원이 공급되는 코일고정자로 이루어져 압축기 본체 내부에 설치되는 BLDC모터와, 상기 BLDC모터의 동력을 통해 냉매를 압축하는 압축수단과, 상기 압축수단으로 유입되는 냉매의 저장 및 기액분리될 수 있도록 한 어큐뮬레이터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 압축기, 응축기, 증발기 등으로 구성된 냉방사이클의 구동을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하여 이루어지되, 상기 콘트롤러는 유/무선 제어가 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 압축기는 시동시에 발전기에서 생산되는 전력으로 구동되고 무시동시에는 배터리의 전력으로 구동되도록 하는 전원공급 전환수단이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배터리 일측에 저전압방지수단이 설치되어 제1저전압 측정값과 제2저전압 측정값을 각각 설정하고, 상기 배터리의 전압이 제1저전압 측정값에는 냉방사이클의 가동을 중지하고 제2저전압 측정값에는 엔진을 구동시켜 배터리를 재충전할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 압축기가 배터리의 직류전원에 의해 구동되므로 엔진이 정지되더라도 배터리의 축전 전력에 의해 소정시간 냉동사이클을 구동시킬 수 있고, 벨트와 같은 기계적 연결구조가 필요치 않으며, 엔진의 초기 구동시의 기동부하가 과도하게 소모되는 문제가 방지되어 엔진에 부담을 주지 않으며 연비가 절감되는 효과가 있다.
또한 압축기를 모터와 일체화한 구조로 형성하여 엔진룸 내에 설치 및 설치공간확보를 용이하게 하면서 모터를 외부충격으로부터 보호할 수 있도록 하고, 동력손실을 최소화하여 에너지효율을 높이는 효과가 있다.
그리고 압축기가 엔진과 떨어진 위치에 설치할 수 있기 때문에 연진열에 의한 냉매효율이 저하되는 것을 방지하고, 압축기의 수명을 높일 수 있고 수리가 간편한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 에어컨 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 압축기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 압축기의 구성을 나타낸 일부단면도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 에어컨 시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 압축기(30), 응축기(40), 팽창밸브, 증발기(50)와 이를 연결하는 냉매유로라인으로 구성된 냉방수단으로 이루어진 차량용 에어컨 시스템에 있어서, 차량의 엔진과 연결되어 발전하는 발전기(10)와, 상기 발전기(10)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(20)와, 상기 압축기(30)는 배터리(20)의 전원을 공급받아 작동되는 모터가 압축기(30) 본체(31) 내부에 설치되어 냉매를 압축하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량용 에어컨 시스템은 냉매유로라인의 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 압축기(30), 압축된 냉매를 외기와 열교환(열방출)을 통해 고온고압의 액체상태로 냉매를 응축하는 응축기(40), 응축된 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액체상태로 만드는 팽창밸브, 팽창밸브를 통과한 냉매를 외기와 열교환(열흡수)하여 주위의 잠열을 빼앗아 증발하는 증발기(50)로 구성되어 있다.
앞서 설명한 종래의 차량용 에어컨은 압축기(30)가 차량의 엔진과 인접된 위치에 설치되고 시동이 걸린 상태에서 벨트와 풀리로 이루어진 동력전달수단을 통해 회전력을 압축기(30)로 전달하여 에어컨을 작동하게 되는데, 여름철 차를 운행하지 않고 차내에서 대기하고 있을 시에도 엔진을 항시 구동해야만 하는 문제점이 있고 야외주차시 차량내부의 온도가 급격히 올라간 상태에서 문을 열고 승차할 때 탑승자의 불쾌감을 유발할 수 있다. 현재 원격시동장치를 통해 차량에 탑승전 에어컨을 작동할 수 있지만 이 역시 엔진 공회전에 따른 불필요한 연료소모 문제는 여전히 남아있는 상태다.
본 발명의 압축기(30)는 엔진과 이격된 위치에서 차량내에 구비된 배터리(20)로부터 전원을 공급받아 구동되며 상기 배터리(20)는 엔진룸에 설치된 발전기(알터네이터)(10)에 의해 충전되는 구성으로, 무시동시에 압축기(30)를 비롯하여 응축기(40)와 증발기(50)의 팬(Fan), 냉매펌프 등에 전력을 공급하여 냉방사이클이 작동된다.
본 발명의 압축기(30)는 본체(31) 내부에 BLDC모터(32)(Brushless Direct Current 모터)가 설치되는 것을 특징으로 하는데, 상기 BLDC모터(32)는 브러쉬가 없는 형태로 일반 모터보다 수명, 소음, 성능면에서 탁월한 효과를 가진다. 이와 같이 모터와 압축기(30)를 일체화한 구조로 형성함으로써 엔진룸 내에 설치 및 설치공간확보를 용이하게 할 수 있고 모터가 압축기(30) 본체(31) 내부에 있기 때문에 직접적인 외부충격으로부터 보호할 수 있으면서 동력손실을 최소화할 수 있다.
상기 압축기(30)는 도 3에 도시한 바와 같이, 영구자석 및 전원이 공급되는 코일고정자로 이루어져 압축기(30) 본체(31) 내부에 설치되는 BLDC모터(32)와, 상기 BLDC모터(32)의 동력을 통해 냉매를 압축하는 압축수단(33)과, 상기 압축수단(33)으로 유입되는 냉매의 저장 및 기액분리될 수 있도록 한 어큐뮬레이터(34)로 이루어져 있다.
본 발명은 압축기(30), 응축기(40), 증발기(50) 등으로 구성된 냉방사이클의 구동을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하여 구성되는데 상기 컨트롤러는 운전실 내부의 조작부 및 디스플레이부와 연결되어 있는 구성으로서, 냉방사이클의 작동을 제어하고 배터리(20)의 잔량을 감지하며, 무시동시 냉방 지속가능한 시간을 디스플레이하거나, 경보음을 발하는 구성 등이 내장되어 있다. 또한 상기 컨트롤러는 유/무선으로 제어함에 따라 차에 탑승하지 않고도 에어컨을 미리 작동시켜 쾌적한 환경에서 승차할 수 있도록 도와준다.
본 발명은 도 4에 도시한 바와 같이, 압축기(30)의 전원공급이 배터리(20)로만 연결되지 않고 발전기(10)와 배터리(20)가 함께 연결된 전원공급 전환수단(60)을 통해 전기공급이 이루질 경우, 엔진구동시에는 배터리(20)의 전원공급을 차단하고 발전기(10)에서 생산되는 전기로만 압축기(30)가 구동이 되고, 무시동시에는 배터리(20)에 충전된 전기로 전환·구동되게 함으로써 배터리(20)의 전력손실을 최소화하고 충전효과를 높일 수 있으면서 보다 효율적으로 전원공급을 자동전환할 수 있게 되는 것이다.
또한 본 발명은 무시동시에 작동하는 에어컨 외에도 차량에 설치된 차량용 블랙박스와 같은 배터리(20)의 전력을 지속적으로 소모하는 장치로부터 완전방전이 되는 것을 방지하기 위해 배터리(20) 일측에 저전압방지수단(70)을 설치한다.
상기 저전압방지수단(70)은 제1저전압 측정값과 제2저전압 측정값을 각각 미리 설정하고, 상기 배터리(20)의 전압이 제1저전압 측정값으로 낮아지게 되면 냉방사이클의 가동을 강제로 중지하고 제2저전압 측정값에는 엔진을 구동시켜 배터리(20)를 재충전할 수 있도록 한다. 상기 제2저전압 측정값은 제1저전압 측정값보다 더 낮은 전압으로 설정되는 것이며 차량 시동에 필요한 최소의 전압보다는 높아야 한다.
아울러 상기 저전압방지수단(70)은 상술한 컨트롤러와 연동하여 배터리(20)의 잔량을 지속적으로 체크하면서 작동되는 것이 바람직하며, 저전압방지수단(70)을 통해 배터리(20)의 전기가 충전이 되면 컨트롤러에 가동신호를 주어 냉방사이클이 재가동되고 이를 사용자에게 알려줄 수 있도록 한다.
위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은,
압축기(30)가 배터리(20)의 직류전원에 의해 구동되므로 엔진이 정지되더라도 배터리(20)의 축전 전력에 의해 소정시간 냉방사이클을 구동시킬 수 있고, 벨트와 같은 기계적 연결구조가 필요치 않으며, 엔진의 초기 구동시의 기동부하가 과도하게 소모되는 문제가 방지되어 엔진에 부담을 주지 않으며 연비가 절감되는 효과가 있다.
또한 압축기(30)를 모터와 일체화한 구조로 형성하여 엔진룸 내에 설치 및 설치공간확보를 용이하게 하면서 모터를 외부충격으로부터 보호할 수 있도록 하고, 동력손실을 최소화하여 에너지효율을 높이는 효과가 있다.
그리고 압축기(30)가 엔진과 떨어진 위치에 설치할 수 있기 때문에 연진열에 의한 냉매효율이 저하되는 것을 방지하고, 압축기(30)의 수명을 높일 수 있고 수리가 간편한 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

Claims (3)

  1. 압축기(30), 응축기(40), 팽창밸브, 증발기(50)와 이를 연결하는 냉매유로라인으로 구성된 냉방수단으로 이루어진 차량용 에어컨 시스템에 있어서,
    차량의 엔진과 연결되어 발전하는 발전기(10)와,
    상기 발전기(10)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(20)와,
    상기 압축기(30)는 차량의 엔진과 떨어진 위치에 설치되고, 배터리(20)의 전원을 공급받아 작동되는 모터가 압축기(30) 본체(31) 내부에 설치되어 냉매를 압축하되,
    상기 압축기(30)는 영구자석 및 전원이 공급되는 코일고정자로 이루어져 압축기 본체(31) 내부에 설치되는 BLDC모터(32)와, 상기 BLDC모터(32)의 동력을 통해 냉매를 압축하는 압축수단(33)과, 상기 압축수단으로 유입되는 냉매의 저장 및 기액분리될 수 있도록 한 어큐뮬레이터(34)로 이루어지는 한편,
    시동시에 배터리(20)의 전력을 차단하고 발전기(10)에서 생산되는 전력으로만 구동되고 무시동시에는 배터리(20)의 전력으로 전환·구동되도록 하는 전원공급 전환수단(60)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기(30), 응축기(40), 팽창밸브, 증발기(50)로 구성된 냉방사이클의 구동을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하여 이루어지되, 상기 콘트롤러는 유/무선 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리(20) 일측에 저전압방지수단(70)이 설치되어 제1저전압 측정값과 제2저전압 측정값을 각각 설정하고, 상기 배터리(20)의 전압이 제1저전압 측정값에는 냉방사이클의 가동을 중지하고 제2저전압 측정값에는 엔진을 구동시켜 배터리(20)를 재충전할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 에어컨 시스템
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107097606A (zh) * 2017-06-12 2017-08-29 安徽安凯汽车股份有限公司 一种混合动力客车空调启动控制系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970034370A (ko) * 1995-12-29 1997-07-22 한승준 자동차 에어컨의 원격제어장치
JP4186361B2 (ja) * 1999-12-22 2008-11-26 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR20130001913A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 동명대학교산학협력단 차량용 에어컨 시스템
KR20130015843A (ko) * 2011-08-05 2013-02-14 안황재 차량용 에어컨

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101513047B1 (ko) * 2013-02-01 2015-04-17 엘지전자 주식회사 전기자동차용 공기조화장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970034370A (ko) * 1995-12-29 1997-07-22 한승준 자동차 에어컨의 원격제어장치
JP4186361B2 (ja) * 1999-12-22 2008-11-26 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR20130001913A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 동명대학교산학협력단 차량용 에어컨 시스템
KR20130015843A (ko) * 2011-08-05 2013-02-14 안황재 차량용 에어컨

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107097606A (zh) * 2017-06-12 2017-08-29 安徽安凯汽车股份有限公司 一种混合动力客车空调启动控制系统及方法
CN107097606B (zh) * 2017-06-12 2023-03-28 安徽安凯汽车股份有限公司 一种混合动力客车空调启动控制系统及方法

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