KR100737548B1 - 차량용 냉방 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 냉방시스템의 증발기에서 발생되는 저온의 응축수를 이용하여 에어컨의 냉방 효율을 향상시키고 효율적인 차량 운전이 가능하도록 응축기와 팽창밸브 사이에 설치된 냉매라인을 통해 유동하는 냉매와 상기 응축수를 열교환시켜서 상기 응축기를 통과한 냉매의 온도를 저하시켜 사용할 수 있는 차량용 냉방 장치에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하여 구성되는 차량용 냉방 장치에 있어서, 상기 응축기와 팽창밸브 사이에 연결 설치된 냉매라인이 내부에 수용가능하도록 형성되되 상기 증발기에서 발생되는 응축수가 유입되어 상기 냉매라인을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지며, 원통형의 관 구조로 형성되되 상기 냉매라인이 내부에 설치 가능하도록 상부에 개방구가 형성된 방열부; 및 상기 방열부의 단부에 위치하며 상기 방열부에 수용되는 응축수의 수위가 배수 가능한 수위가 될 때 외부로 배수되도록 형성되되, 상기 냉매라인의 설치 높이보다 높게 형성된 배수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉방 장치를 제공한다.

에어컨, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기

Description

차량용 냉방 장치{Vehicle Air cooling Apparatus}

도 1은 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치가 설치된 상태를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치의 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치의 작동 상태를 P-H선도로 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 냉매라인 2 : 압축기

3 : 응축기 4 : 팽창밸브

5 : 증발기 10 : 방열부

12 : 개방구 20 : 배수부

본 발명은 차량의 냉방시스템에 설치되는 증발기에서 발생되는 저온의 응축수를 이용하여 에어컨의 냉방 효율을 향상시키고 효율적인 차량 운전이 가능하게 하는 차량용 냉방 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 설치되는 냉방 시스템은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기와 기타의 부속 부품의 구성으로 이루어진다.

상기 냉방 시스템에 설치되는 압축기(Compressor)는 V-벨트에 의해 구동되며 고온, 고압의 냉매에 순환력을 부여하여 기체 상태로 변환시켜서 응축기(Condenser)로 보내는 역할을 한다.

상기 압축기를 통과한 고온, 고압의 냉매는 응축기를 통과하게 되는데, 상기 응축기는 라디에이터 전방에 설치되어 있으며 회전 작동되는 냉각팬에 의해 고온, 고압의 기체 상태의 냉매를 응축시켜 고온, 고압의 액체상태의 냉매로 만드는 역할을 한다.

상기 응축기에서 생성된 냉매는 리시버 드라이버(Receiver Drier)를 통과하게 되는데, 상기 리시버 드라이버는 냉매속에 있는 수분과 이물질을 제거하고 적정량의 냉매가 공급될 수 있도록 냉매를 저장하는 역할을 한다.

상기한 리시버 드라이버를 통과한 냉매는 팽창밸브(Expansion Valve)를 통과하면서 고온, 고압의 액체 상태의 냉매를 저온, 저압의 습증기 상태의 냉매로 변화된다.

상기 저온, 저압의 냉매는 증발기(Evaporator)에서 차량 실내의 공기와 열교환하면서 차량 실내의 공기를 냉각시키게 된다. 상기 증발기에서 냉각된 공기는 차량에 별도로 설치되는 블로워 팬에 의해 차실내로 냉각된 공기가 토출되도록 구성된다.

상기한 증발기와 차량의 실내 공기가 열교환할때는 절대습도가 감소하게 되 는데, 상기한 절대습도의 감소는 응축수의 생성을 가져오게 된다.

상기한 응축수는 10℃ 미만의 저온 상태로서 그 활용 가치가 매우 높은데도 불구하고 일반적으로 재활용되지 못하고 차량 외부로 배출시키는 실정이었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 증발기에서 발생되는 응축수를 응축기와 증발기 사이를 연결하는 냉매라인과의 열교환을 통해 상기 냉매라인을 통해 유동하는 냉매의 온도를 저하시켜 과냉각도를 확보하여 에어컨의 냉방 효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기 응축기와 팽창밸브 사이에 연결 설치된 냉매라인이 내부에 수용가능하도록 형성되되 상기 증발기에서 발생되는 응축수가 유입되어 상기 냉매라인을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지며, 원통형의 관 구조로 형성되되 상기 냉매라인이 내부에 설치 가능하도록 상부에 개방구가 형성된 방열부; 및 상기 방열부의 단부에 위치하며 상기 방열부에 수용되는 응축수의 수위가 배수 가능한 수위가 될 때 외부로 배수되도록 형성되되, 상기 냉매라인의 설치 높이보다 높게 형성된 배수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉방 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치의 단면도이다.

첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 차량의 냉방 장치는 응축기(3)와 팽창밸브(4) 사이에 연결 설치된 냉매라인(1)이 내부에 수용가능하도록 형성되되 상기 증발기(5)에서 발생되는 응축수가 유입되어 상기 냉매라인(1)을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지도록 방열부(10)가 구비된다.

상기 방열부(10)는 원통형의 관 구조로 형성되되 상기 냉매라인(1)이 내부에 설치 가능하도록 상부에 개방구(12)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 개방구(12)의 크기는 상기 냉매라인(1)의 직경과 유사한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 방열부(10)의 단부에는 상기 방열부(10)에 수용되는 응축수의 수위가 배수 가능한 수위가 될 때 외부로 배수되도록 배수부(20)가 구비된다. 상기 배수부(20)의 높이는 냉매라인(1)의 설치높이보다 높게 위치하는 것이 바람직하며, 상기 배수부(20)의 구조는 방열부(10)의 단부에 상측으로 절곡되고, 절곡된 단부가 하측을 향해 절곡된 구조로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 냉방 장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 여름철과 같이 더운 날씨에 차량에 탑승한 운전자가 차량 내부를 냉방 시키기 위해 에어컨을 온(On) 작동시키게 되면 압축기(2)에서 냉매를 압축하여 상기 냉매를 고온, 고압의 상태로 변환시킨다. 상기 냉매는 별도의 냉매라인을 따라 응축기(3)로 이동한다.

상기 응축기(3)는 고온, 고압의 기체 상태의 냉매를 응축시켜 고온, 고압의 액체상태의 냉매로 만든다. 상기 응축기(3)를 통과하여 냉매라인(1)을 통해 유동하는 냉매는 대체로 50 ~ 60℃의 온도 상태를 유지하게 된다.

첨부된 도 2를 참조하면, 응축기(3)(도 1참조)를 통과하여 냉매라인(1)을 따라 유동하는 냉매는 방열부(10)의 응축수와 열교환이 이루어진다.

첨부된 도 3을 참조하면, 상기 방열부(10)는 원통형의 관 구조로 형성되어 있어서 개방구(12)를 통해 설치된 냉매라인(1)이 방열부(10)의 하부에 위치하게 되고, 상기 냉매라인(1)은 응축수에 잠긴 상태로 위치하게 된다.

도면에 도시된 바와 같은 상태에서 냉매라인(1)을 따라 유동하는 냉매가 갖고 있는 열은 응축수를 통해 방열되어 열교환이 이루어지고, 상기 냉매라인(1)이 팽창밸브(4)까지 연결 되어 있어 상기 팽창밸브(4)까지 이동하는 동안에 상기 냉매가 가지고 있는 열이 응축수와 지속적으로 열교환이 이루어지므로 냉매의 온도가 저하된다.

상기와 같은 작동과정을 P-H선도로 나타내면 도 4에 도시된 바와 같은 상태가 된다. 즉, 도면에 도시된 C'만큼의 과냉도가 증가되어 에어컨의 냉방 효율의 증대를 가져오게 된다.

상기 방열부(10)의 개방구(12)는 에어컨 정지시에 상기 방열부(10) 내부에 수용된 잔여 응축수가 자연적으로 증발가능하도록 개방된 구조로 형성되며, 상기 방열부(10) 내부로 수용되는 응축수의 수위가 올라가서 배수 가능한 수위가 되면 배수부(20)를 통해 차량 외부로 흘러 넘치게 된다.

상기 배수부(20)의 구조는 냉매라인(1)의 높이보다 높게 설치되어 응축수가 열교환이 이루어지지 않은 채 차량 외부로 배출되는 것을 방지하게 된다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 냉방 장치는 에어컨 작동시 증발기에서 발생되어 버려지는 응축수를 방열부에 수용하여 냉매라인을 통해 유동하는 냉매와 열교환시켜 상기 냉매의 온도를 저하시킴으로서 에어컨의 냉방 효율을 향상 시키는 효과가 있다.

또한, 상기 방열부의 설치에 따른 별도의 공간이 필요하지 않아서 차량의 레이아웃에 별다른 영향을 미치지 않는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하여 구성되는 차량용 냉방장치에 있어서,

   상기 응축기와 팽창밸브 사이에 연결 설치된 냉매라인(1)이 내부에 수용가능하도록 형성되되 상기 증발기에서 발생되는 응축수가 유입되어 상기 냉매라인(1)을 통해 유동하는 냉매와 열교환이 이루어지며, 원통형의 관 구조로 형성되되 상기 냉매라인(1)이 내부에 설치 가능하도록 상부에 개방구(12)가 형성된 방열부(10); 및

   상기 방열부(10)의 단부에 위치하며 상기 방열부(10)에 수용되는 응축수의 수위가 배수 가능한 수위가 될 때 외부로 배수되도록 형성되되, 상기 냉매라인(1)의 설치 높이보다 높게 형성된 배수부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉방 장치.
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