KR20010071621A - 운반차량용 온도 제어 장치 - Google Patents

Abstract

압축기; 응축기 어셈블리; 및 증발기 어셈블리;를 포함하는 운반차량용 온도 제어 장치. 압축기, 응축기 어셈블리, 및 증발기 어셈블리는 유동 연결되어 있고, 압축기 어셈블리는 제거 가능하게 증발기 어셈블리에 부착되어 있고, 압축기 어셈블리 및 증발기 어셈블리는 등을 맞댄 방향으로 조절 공간 외부에 위치한다.

Description

운반차량용 온도 제어 장치{TRANSPORT TEMPERATURE CONTROL UNIT}

운반차량용 온도 제어 장치는 예를 들어 트레일러, 트럭 또는 컨테이너에서와 같은 폐쇄된 조절 공간에서 소망 온도를 유지하기 위해 사용된다. 종래의 운반차량용 온도 제어 장치는 일반적으로 냉각제 압축기, 응축기, 증발기, 및 냉각제를 증발기에 공급하는 것을 제어하는 밸브 기관을 포함한다. 전형적인 온도 제어 장치 설치에 있어서, 종래의 온도 제어 장치를 조절 공간의 외부를 따라 위치시키기 위해 한정된 공간이 이용될 수 있다. 공간은 운전석을 접을 수 있는(tilt cab) 트럭에 요구되는 여유 공간에 주로 기인해서 한정된다. 따라서 트레일러, 트럭 또는 컨테이너의 제공된 공간내에 알맞을 것을 보장하기 위해서 운반차량용 온도 제어 장치의 크기를 최소화할 필요가 있다. 한정된 지정 공간내에 알맞고 또한 필수 냉각 및 난방 용량을 갖는 소망 공기 유동을 산출하는 대용량 온도 제어 장치를 설계하는 것은 어렵다.

온도 제어 장치를 포함하는 운반차량에서의 공간 한계 때문에, 증발기 장치는 조절 공간내에 위치하고 온도 제어 장치의 나머지 구성 부품은 하우징에 의해서 둘러싸여 조절 공간 외부에 탑재된다. 증발기 장치를 조절 공간내에 위치시키는 것이 바람직하지 못한 이유는 많다. 조절 공간내에 위치한 증발기는 화물을 운송하도록 사용되는 조절 공간의 자리를 차지한다. 부가적으로, 조절 공간의 내외로 화물을 이동시키는데 사용되는 포크리프트 또는 다른 중기는 빈번히 증발기 장치와 접촉하게 되고 결과로써, 증발기를 손상시킨다.

전술한 것은 현재의 디바이스 및 방법에 존재하는 알려진 한계를 예시한다. 따라서, 상기한 하나 이상의 한계를 극복하도록 하는 대안을 제공하는 것은 유익하다는 것이 명백하다. 따라서, 이하 더 충분히 개시된 특징을 포함하는 적합한 대안이 제공된다.

본 발명은 조절 공간을 선결 온도에서 유지시키는 운반차량용 온도 제어 장치와 관련되고, 더 특히 본 발명은 운반차량용 온도 제어 장치가 어셈블리가 조절 공간 외부에 위치하는 것을 허용하기 위해서 등을 맞댄 방향(back-to-back)으로 있는 응축기 및 증발기 어셈블리를 갖는 조절 공간의 외부에 탑재된 운반차량용 온도 제어 장치와 관련된다.

도 1은 트럭용으로 트럭에 탑재된 본 발명의 온도 제어 장치를 도시하는 사시도;

도 2는 등을 맞댄 증발기 및 응축기 어셈블리의 측단면도;

도 3은 도 2의 증발기의 확대된 측단면도;

도 4는 온도 제어 장치 커버가 제거된 도 1의 온도 제어 장치의 정면 사시도;

도 5는 도 4의 온도 제어 장치의 배면 사시도;

도 6은 등을 맞댄 응축기 모듈 프레임 및 증발기 모듈 프레임의 사시도;

도 7은 도 1의 온도 제어 장치의 평면도의 개략 표시도;

도 8은 도 1의 운반차량용 온도 제어 장치의 배면 입면도.

본 발명의 일 태양에 있어서, 이것은 조절 공간 외부에 위치한 응축기 및 증발기 어셈블리가 등을 맞댄 방향의 응축기 어셈블리 및 증발기 어셈블리를 포함하는 운반차량용 온도 제어 장치를 제공함으로써 달성된다. 본 발명의 운반차량용 온도 제어 장치는 종래의 장치보다 더 소형이고 조절 공간의 외부를 따라 제공된 한정 공간내에 알맞다. 부가적으로, 증발기가 조절 공간의 외부에 위치하기 때문에, 증발기 장치는 화물의 적재 및 적하 동안 덜 손상될 것이다.

본 발명에 있어서, 증발기 전기 모터로 구동되는 역경사진 임펠러는 증발기코일 위에 위치한다. 조절 공간의 따뜻한 공기는 증발기 송풍기에 의해서 증발기 내로 흡입된다. 처음에 공기는 증발기 코일을 통해서 수직 위로 흡입되고, 그 후 송풍기에 의해서 실제적으로 수평으로 공기 조절 공간으로 방출된다. 수평으로 탑재된 직교류 송풍기가 사용되는 일경우만 제외하고는 증발기 모듈에서 작은 수직 방향의 모터 피동 송풍기만의 사용은 현 유통 시장에서의 임의의 경쟁 디자인 중에서 가장 효과적인 공간 이용을 허용하는데 이 접근법은 코일위의 결빙이 증가되어갈 때 공기 유동을 매우 급격하게 배출한다.

인접 임펠러는 절연된 스칼럽핑된 디바이더에 의해서 외부 주위 조건으로부터 분리된다. 개념의 더 나아간 발전은 다중-로/다중-온도 응용에서의 사용을 제공하도록 임펠러 사이에 부가적 절연 장벽을 제공하는 것이다.

본 모듈러 장치는 각 장치상의 모든 다른 크기는 동일하게 유지하면서 응축기 및 증발기 코일의 높이 및 두께 크기를 감소 또는 증가함으로써 더 작거나 더 큰 용량으로 설계될 수 있다.

제안된 증발기 디자인은 또한 높은 속도의, 실제적으로 전체 트럭 폭을 따라 중앙으로 위치한 상부 공기 배출을 제공하는데, 전체 화물 주위의 효과적인 공기 순환을 얻기에 이상적이다.

본 발명에서 소형부이고 효과적인 공간 이용은 고효율 코일, 예를 들어 7 mm 직경의 촘촘한 간격 튜브의 사용으로부터 얻어진다. 응축기는 종래 코일보다 또한 더 공간 효과적인 모딘(modine) 스타일의 코일을 사용한다. 운전석을 접을 수 있는 필수의 여유 공간을 허용하면서 증발기 모듈 및 응축기 모듈이 등을 맞대고 위치할수 있는 것은 효과적인 코일 공간 이용 및 공기 이동 구성 부품의 위치 결정 때문이다.

상기 및 그 밖의 외관은 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때 본 발명의 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이제 수 개의 도면을 통해서 동일 부분은 동일 숫자에 의해 참조되는 도면을 보면, 특히 도 1에서, 본 발명의 온도 제어 장치(10)는 통상적으로 운반차량(12)의 조절 공간(13)의 외부를 따라서 탑재된다. 도 1에 예시되었듯이, 운반차량(12)은 바람직하게는 트럭이고, 온도 제어 장치(10)는 기사석 또는 기사실(14) 위로 운반차량 조절 공간(13)에 탑재된 노즈마운트(nosemount) 장치로서 예시된다. 장치(10)는 노즈마운트 형태의 장치로서 예시됨에도 불구하고, 온도 제어 장치(10)는 대안으로 조절 공간(13) 아래의 트럭 프레임에 결합된 언더마운트(undermount) 장치가 될 수도 있고 또는 트레일러에 정면으로 탑재될 수도 있다. 도 1에서, 조절 공간(13) 부분이 부분적으로 도시되어 있으나, 본 명세서의 목적상 "조절 공간"이라는 용어는 장치(10)에 의해서 일정 온도에서 유지되는 임의의 폐쇄 용적을 의미하는 것으로 이해되어야만 한다. 트럭(12)의 공간(13)에 부가해서, 조절 공간은 트랙터 트레일러의 트레일러 부분 또는 컨테이너가 될 수도 있다. 모든 시스템 구성 부품은 조절 공간(13)의 외부에 위치한다. 본 발명의 장치(10)는 트럭 엔진으로의 접근이 요구될 때 기사실(14)이 장치(10)를 지나서 기울어지도록 허용할 만큼 충분히 소형이다.

장치(10)를 트럭 엔진에 탑재된 교류 발전기에 전기적으로 연결하는 케이블(15)을 통해서 트럭 엔진(도시되지 않음)에 의해 전력이 장치(10)에 제공된다.

장치 커버(17)는 응축기 어셈블리 구성 부품을 둘러싼다. 주위의 공기는 커버(17)를 통하고 커버에 제공된 격자창(11)을 통하여 응축기를 가로질러 흡입된다.

도 4를 보면, 장치(10)는 일반적으로 응축기 어셈블리(16), 증발기 어셈블리(18), 압축기(20), 및 마이크로프로세서 기반 제어기(22)로 구성된다. 응축기 및 증발기 어셈블리는 증발기 어셈블리(18)에 제거 가능하게 연결된 응축기 어셈블리(16)와 등을 맞대고 위치한다. 어셈블리(16 및 18)의 등을 맞댄 방향은 측부(21 및 23)를 한정한다. 도 4 및 5에 도시되었듯이, 압축기(20)는 인접 측부(21)에 위치하고 제어기 장치(22)는 인접 측부(23)에 위치한다. 압축기(20)는 임의의 적합한 통상의 압축기이지만 압축기(20)는 통상의 기밀된 스크롤 압축기가 바람직하다.

통상의 어큐뮬레이터 및 리시버 탱크(23, 24)는 인접 측부(21)에 위치한다. 어큐뮬레이터 탱크(23)는 압축기 하우징에 직접 부착되어 있다. 통상의 리시버 탱크는 응축기 코일 방전 포트 및 증발기 열교환기(74)에 유동 연결된다. 통상의 어큐뮬레이터 탱크(23)는 열교환기(74) 및 압축기 흡입 포트에 유동 연결된다. 리시버 및 어큐뮬레이터 탱크는 통상의 도관에 의해서 다른 장치 구성 부품과 유동 연결된다.

장치 제어기(22)는 인접 측부(23)에 위치한다. 제어기(22)는 이하에서 더 자세히 설명될 임펠러 모터 및 증발기 팬 및 응축기와 같은 전기적으로 작동되는 장치 구성부품을 구동하기 위해서 케이블(15)을 통하여 트럭 엔진의 전기적 시스템(예를 들어 교류 발전기)으로부터 전력을 얻는다. 제어기 및 압축기는 당업자에게 잘 알려진 통상의 디자인이기 때문에 이들 구성 부품의 더 나아간 설명은 필요치 않다.

이제 도 2, 4 및 6을 보면, 응축기 어셈블리(22)는 정면(41) 및 배면(43)을 갖는 독립형의 응축기 프레임(40)에 의해서 지지된다. 프레임의 측부(42a, 42b) 및 세로로 뻗는 상부 및 하부 판넬(47 및 48)은 응축기 유동 챔버(49)를 한정한다. 상부 프레임 판넬(47)은 응축기 어셈블리(16) 내로 흡입된 주위 공기를 응축기 어셈블리 외부로 및 장치(10)의 상부, 하부, 및 측부 외부로 흐르게 하는 배출구(50)를 포함한다. 측부(42a 및 42b)는 접근 개구(45a, 45b), 및 프레임(40)의 상하부 사이에서 뻗는 내부로 향한 플랜지(46a, 46b)를 포함한다. 개구(45a,b)는 기사 또는 기술자가 장치 구성부품 수리 및 연관 수리를 하도록 챔버(49)로의 접근을 허용한다. 프레임(40)은 통상의 파스너에 의해서 플랜지(46a, 46b)에서 증발기 프레임(60)에 제거 가능하게 연결되어 있다. 플랜지(44a, 44b, 44c, 및 44d)는 프레임(40)의 정면(41)을 따라 제공된다.

세로로 뻗는 응축기 팬 지지 판넬(52)은 챔버(49)를 정면 및 배면 챔버로 나눈다. 도 2 참조.

응축기 팬 지지 판넬(52)은 프레임(44)의 정면으로부터 아래로 측부(42a 및 42b) 사이에서 세로로 뻗고 판넬(52)은 응축기 팬 장치(56a, 56b,및 56c) 각각을 지지하도록 각각 맞추어진 개구(54a, 54b, 및 54c)를 포함한다. 응축기 어셈블리 내로 흡입된 주위 공기는 팬 개구(54a-c)에 의해서 응축기 어셈블리를 통하여 통과할 수 있을 뿐이다.

도 4에 도시되었듯이, 측부로 뻗는 경계벽(55a)은 인접 응축기 팬(56a 및 56c)을 분리하고 경계벽(55b)은 인접 응축기 팬(56b 및 56c)을 분리한다. 경계벽은 인접 팬 개구 사이에서 증발기 프레임 정면 판넬(62)의 외부 및 응축기 팬 지지 판넬(52)의 내부를 잇는다.

응축기 코일(53)은 통상의 방법에 의해 플랜지(44a-d)에서 프레임(40)에 부착되고 이 방법으로 팬(56a, 56b, 및 56c)으로부터 상향으로 위치한다. 응축기 코일은 당업자에게 잘 알려진 모딘 형태이다. 모딘 형태 코일의 두께는 다른 응축기 코일의 두께보다 두드러지게 얇고 따라서 본 발명의 효과적인 소형 장치 디자인을 산출하도록 돕는다.

응축기 팬(56a-c)은 개구(11)를 통해서, 코일(53)을 지나, 챔버(49) 내로 주위 공기를 흡입하고 화살표(31a-c) 방향으로 개구(50) 밖으로 내보낸다. 주위 공기는 압축기(20)로부터 응축기 코일까지 유동되는 열간 압축된 냉각제 가스를 냉각 및 액화시키는 역할을 한다.

증발기 어셈블리(18)는 독립형 프레임(60)에 의해서 지지된다. 도 2 및 6에 도시되었듯이, 응축기 프레임(40)은 제거 가능하게 프레임(60)에 부착되어 있다. 이 방식으로, 응축기 및 증발기 어셈블리는 등을 맞댄 방향으로 정렬되어 있다. 응축기 프레임(40)은 배면 플랜지(46a 및 46b)에서 증발기 프레임 정면벽(62)에 부착되어 있다. 증발기 프레임(62) 벽은 응축기 프레임의 배면(43)과 결합하는 역할을 한다. 응축기 어셈블리를 직접 증발기 어셈블리에 부착시키고 응축기 어셈블리를 증발기 어셈블리와 정렬시킴으로써, 장치(10)는 종래의 동일 용량 온도 제어 장치보다 더 소형이다.

증발기 프레임(60)은 정면(33) 및 배면(35)을 갖고 또한 정면 판넬(62), 볼트 연결에 의해 정면 판넬(62)과 함께 전체를 구성하도록 만들어진 하부 판넬(63), 및 배면 내부로 향한 플랜지(66a 및 66b)를 갖는 측부 판넬(64a 및 64b)을 포함한다. 외부로 뻗는 고정된 플랫폼(68a 및 68b)은 각각의 프레임 측부(64a 및 64b)에 고정된다. 고정된 플랫폼은 용접 또는 다른 적합한 방법에 의해서 측부(64a 및64b)에 고정될 수 있다. 도 8에 도시되었듯이, 플랫폼 부재(68a)는 장치(10)용 제어기 하우징(22)을 지지하도록 응용되어 있고 플랫폼(68b)은 압축기(20)를 지지하도록 응용되어 있다.

이제 도 2 및 3을 보면, 증발기 어셈블리(18)는 증발기 프레임(60)에 의해서 한정되는 증발기 내부(70)에 위치하는, 실제적으로 L-형 단면을 갖는 세로로 뻗는 트레이(69)를 포함한다. 트레이의 배면 세로 방향 에지는 내부(70)에서 트레이를 고정되게 유지하도록 하부 판넬(63) 내의 일치하는 홈으로 삽입된다. 트레이의 정면 부분은 실제적으로 수평 세로의 플랜지(65)에서 종결된다. 응축물 배수로(92)는 도 2 및 3에 도시되었듯이, 트레이(69)에 제공된다.

유입 벽(76)은 조절 공간으로부터의 공기를 증발기 내부(70)로 향하게 하는 격자(77)를 갖는 일련의 수직으로 정렬된 증발기 방출 개구(96) 및 유입구(83)를 한정한다.

열교환기(74)는 벽(76) 뒤에 위치하며 임의의 공기 불균등 분배를 조절하도록 순환하는 증발기 코일(80)에 냉각제 또는 다른 열 교환 매질을 분배하는 디스트리뷰터(75) 및 리시버 탱크(24)에 유동 연결되어 있다. 증발기 코일은 트레이(69) 및 열교환기(74) 사이에서 뻗고 도 3의 A와 동일한 각도의 방향을 이룬다. 증발기 코일은 약 7mm 직경을 갖는 것이 바람직하다. 작은 직경은 본 발명의 소형 장치 디자인을 촉진한다.

증발기 임펠러 뱅크(71)는 증발기 코일(80)위의 베이스(87)에 놓인다. 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 증발기 임펠러 뱅크는 뱅크의 세로 길이를 따라서 나란히 배치되어 있는 네 개의 임펠러(86a, 86b, 86c, 및 86d)를 포함한다. 도 7 참조.

절연된 스칼럽핑된 보호판(88)은 베이스(87)에 놓인다. 보호판은 각각의 임펠러 모터를 공통 디바이더 벽(98a, 98b, 및 98c)에 의해 결합된 인접 원호 형상부로 둘러싸는 네 개의 원호 형상부(97a, 97b, 97c, 및 97d)를 포함한다. 베이스(87) 및 상단벽(90)과 조합된 보호판(88)은 분리된 방출 채널(96a, 96b, 96c, 및 96d)을 형성한다. 분리된 방출 채널은 장치(10)가 다중로를 갖는 조절 공간 또는 상이한 온도에서 유지되는 조절 공간과 결합하여 사용되는 것을 가능하게 한다. 그러한 사용에 있어서, 조절 공간 복귀 공기는 분리된 증발기 방출 채널을 통하여 상이한 온도에서 각 로에 공급될 수 있다. 보호판은 플라스틱이나 금속으로 만들어질 수 있다. 상부 벽(90)은 송풍기(86a-8) 및 보호판(88) 위에 위치한다.

트레이(69), 벽(76), 베이스(87), 보호판(88), 및 상부 벽(90)은 C-형 증발기 공기 유동로(95)를 한정한다. 증발기 임펠러 및 증발기 코일은 C-형 공기 유동로에 위치한다. 장치(10)의 작동 동안에, 조절 공간의 공기는 송풍기 모터에 의하여 격벽(100)을 통하여 흡입되고 유입구(83)를 통하여 증발기 내로 흡입된다. 조절 공간의 공기는 증발기 유동로 내로 실제적으로 수평으로 흡입된다. 임펠러(86a-d)는 증발기 코일(80)을 통하여 임펠러(86a-d)를 지나 위쪽으로 조절 공간의 공기를 흡입한다. 공기는 그 후 방출 개구(96a-d)를 통하여 다시 조절 공간 내로 실제적으로 수평하게 균등하게 방출된다.

종래 온도 제어 장치와 관련된 또 다른 결점은 증발기가 조절 공간을 통하여공기를 균등하게 분배하지 않는다는 것이다. 결과로써, 모든 화물이 화물 품질을 보존하기 위해서 요구되는 선결 온도에서 유지되어지지는 않을 수 있다. 종래 온도 제어 장치는 코일을 가로질러 공기를 흡입하기 위해서 증발기 코일과 정렬되어 있는 직교류 임펠러를 갖는 증발기를 갖는다. 그러한 종래 임펠러는 코일에서 결빙이 증가됨에 따라 급격한 공기유동 손실을 산출하는 특징을 갖는다. 임펠러는 종종 코일의 각각의 유입부 또는 방출부를 따라서 증발기 코일의 각 측단에 위치하거나, 증발기 코일의 정면 또는 배면에 탑재된다. 이 방식으로 임펠러를 향하게 하는 것은 불충분한 공기 유동 분배를 보상하기 위한 더 넓은 공기 유동 공간을 제공하기 위해서 및 소망 온도 제어 용량을 마찬가지로 실현하기 위해서 장치가 더 대형화될 것을 요구한다. 장치의 증발기 임펠러의 더 강한 공기 유동 특징은 종래 차량 온도 제어 장치와 연관된 많은 문제를 제거하고 또한 본 발명의 소형 디자인을 산출하도록 돕는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 설명해오는 동안, 변형이 가능하다는 것이 인식될 것이고 따라서 설명된 정확한 세목에만 한정되기를 원하지 않으며 이하 청구항의 범위 내에서와 같은 변화 및 교체를 이용할 수 있기를 바란다.

Claims (12)

1. 내부 및 외부를 갖는 조절 공간을 소망 온도로 유지하기 위한 운반차량용 온도 제어 장치에 있어서,

   압축기; 응축기 어셈블리; 및 증발기 어셈블리;를 포함하고,

   상기 압축기, 응축기 어셈블리, 및 증발기 어셈블리는 유동 연결되어 있고, 압축기 어셈블리 및 증발기 어셈블리는 조절 공간 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   증발기 어셈블리는 증발기 프레임에 의해 지지되고 응축기 어셈블리는 응축기 프레임에 의해 지지되고, 응축기 프레임은 증발기 프레임에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   응축기 프레임은 제거 가능하게 증발기 프레임에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   증발기 어셈블리는 C-형 증발기 공기 유동로를 한정하는 것을 특징으로 하는운반차량용 온도 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   증발기 모듈은 증발기 유동로에 위치하는 증발기 코일을 포함하고, 상기 증발기 모듈은 조절 공간의 공기를 증발기 유동로 내로 흡입하는 기관을 더 포함하며, 상기 기관은 증발기 코일 위의 공기 유동로에 위치하는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   조절 공간의 공기를 증발기 유동로 내로 흡입하는 기관은 복수의 전기 임펠러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   조절 공간의 공기를 증발기 유동로 내로 흡입하는 기관은 보호판에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   보호판은 비원호 형상부에 의해서 결합된 원호 형상부로 이루어진 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   응축기 어셈블리 및 증발기 어셈블리는 등을 맞대고 위치하는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    증발기 및 응축기 어셈블리는 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 운반차량용 온도 제어 장치.
11. a)조절 공간을 갖는 운반차량; 및

    b)내부 및 외부를 갖는 조절 공간에서 선결된 소망 온도를 유지하는 온도 제어 장치;를 포함하고,

    상기 온도 제어 장치는 압축기; 응축기 어셈블리; 및 증발기 어셈블리;를 포함하며, 압축기, 응축기 어셈블리, 및 증발기 어셈블리 모듈은 유동 연결되어 있고, 압축기 어셈블리 및 증발기 어셈블리는 조절 공간의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 결합체.
12. 제 11 항에 있어서, 운반차량은 트럭인 것을 특징으로 하는 결합체.