JP2016101910A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、自動車用空調装置に関する。【解決手段】車両の内部空気と車両の外部空気に対する流入量を調節するドーム状内外気ドアと、車両の外部空気に対する流入量を調節する板状外気ドアと、前記内外気ドアと前記外気ドアとの間に位置し、前記外気ドアのヒンジ付近と前記外気ドアの先端付近に、垂直にそれぞれ設置された第１および第２逆流防止リブと、前記ドーム状内外気ドア、前記板状外気ドア、前記第１および第２逆流防止リブの下端に位置し、流入された内気または外気をろ過する空調フィルターと、を含む、自動車用空調装置が開示される。【選択図】図６

Description

本発明は、自動車用空調装置に関し、より詳細には、車両の内部に供給される内外気を独立して制御するとともに、高速で走行する際に外気逆流現象を抑制するようにした構造と制御ロジックを有する自動車用空調装置に関する。

韓国実用新案登録２０‐０３５８４１９（自動車空調装置用送風機のドア構造）号によれば、「本考案は、自動車空調装置用送風機のドア構造に関し、内外気転換ドアに補助ドアをスナップ（Ｓｎａｐ）方式で簡単に組み立てることで、外気流入モードの際に内気の一部が流入されるようにして暖房性能を向上させるとともに、全体として組立部品数を減少させて組立性および生産性を向上させることを目的とする。

前記目的を達成するために、本考案には、「自動車空調装置用送風機の内部に回動軸１３ｂによって内気流入口２１と外気流入口２２を選択的に開閉する平板状の内外気転換ドア１３と、前記内外気転換ドアに形成された補助通路１３ｃを開閉する補助ドア１４と、を含む自動車空調装置用送風機のドア構造であって、前記補助ドアは、補助ドア部材１４ａとその補助ドア部材の上端を中心に回動するように両側に突出した補助回動軸１４ｂと前記回動軸の両端に下方に突出形成された係止片１４ｃを備え、前記内外気転換ドアのドア部材１３ａには、前記補助回動軸の両端部をそれぞれ収納した状態で支持して前記補助ドアを所定の回動角度範囲内で回動させるように支持部１５が突出形成されていることを特徴とする。」と開示されている。

韓国実用新案登録２０‐０３５８４１９ Ｙ１

近年、燃費および走行距離を増大するためにエネルギー損失を最小化する技術開発の必要性が台頭しているが、換気損失を低減するために吸気ドア（ｉｎｔａｋｅ ｄｏｏｒ）構造と車速および風量に応じて内気流入量を増大する特許がほとんどである。

一方、図１に示すように、自動車の内部に供給される外気は、外気流入口１１を経て自動車の内部に流入され、内気は内気流入口１２を経て自動車の内部に流入される。内気が流入される間に車両の走行速度が増加するにつれて外気が室内に流入されて、助手席に搭乗している搭乗者の快適性が低下する。例えば、冬は流入される外気によって寒く、夏は流入される外気によって暑いだけでなく、冬はヒーターの暖房をより強めなければならず、夏はエアコンの冷房をより強めなければならないため、エネルギー損失が不可避となる。

また、上記のような外気流入を相殺するために内気流入を増加させると、内気流入率が増大することから車両の室内の二酸化炭素（ＣＯ_２）が増加するため、搭乗者に不快感を与える欠点がある。

さらに、外気流入を相殺するために内気流入を増加させると、内気流入率が増大することから車両のウィンドウに湿気が過剰に発生して、運転者の視野をぼやけさせる問題点がある。

図２に示すように、空調フィルター１３の車両の外側に落ち葉などの異物が積もっているときに前記空調フィルター１３を交替しようとした場合に、電動モーター１７と送風ファン１６によって積もっていた落ち葉のような異物が流入する欠点がある。

本発明の発明者らは、かかる問題点を改善するために、現在、内気および外気が車両の室内に流入されるそれぞれの条件を、図３のように分類した。

すなわち、図３および図４に示すように、内気０％外気１００％が流入されるケースＡと、内気１００％外気３０％が流入されるケースＢと、内気１００％外気２２％が流入されるケースＣと、内気１００％外気１５％が流入されるケースＤと、内気１００％外気７．５％が流入されるケースＥと、内気１００％外気０％が流入されるケースＦとに分類した。

この際、外気可変１は外気が流入される１段階、外気可変２は外気が流入される２段階、外気可変３は外気が流入される３段階を意味する。

上述の内容に基づき本発明の発明者らは、従来の空調装置による内外気ドアと外気ドアを備えているインテーク構造（ｓｍａｒｔ ｉｎｔａｋｅ）において、外気ドアを支持している軸と空調フィルターの上端との間にギャップ（ｇａｐ；空調フィルターを交替する際に異物が送風ファンに流入されないようにする段差）が存在することを見出した。

このようなギャップによって外気の一部が流入される条件で高速で走行する際に外気が室内に逆流するという事実を確認した。

かかる問題点を改善するために、本発明は、内気および外気が混合比で流入される状態で外気吸入面積を増大させるように改善して、同一条件で霧（ｆｏｇ）の発生比を減少させ、同一条件で車両の室内の二酸化炭素（ＣＯ_２）濃度を低減し、図５に示すように、前記ギャップの位置に外気逆流防止リブを設置することに基づき着目した。

したがって、本発明の目的は、車両の内部に供給される内外気を独立して制御するとともに、高速で走行する際に外気逆流現象を抑制するようにした構造と制御ロジックを有する自動車用空調装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、外気の流入量または内気の流入量をドアで調節する自動車用空調装置であって、車両の内部空気と車両の外部空気に対する流入量を調節するドーム状内外気ドアと、車両の外部空気に対する流入量を調節する板状外気ドアと、前記内外気ドアと前記外気ドアとの間に位置し、前記外気ドアのヒンジ付近と前記外気ドアの先端付近に、垂直にそれぞれ設置された第１および第２逆流防止リブと、前記ドーム状内外気ドア、前記板状外気ドア、前記第１および第２逆流防止リブの下端に位置し、流入された内気または外気をろ過する空調フィルターと、を含む。

前記ドーム状内外気ドアが１００％開放され、前記板状外気ドアの一部が開放された状態で、車両が基準値以上に高速走行して外気逆流条件に達すると、前記外気ドアのみ完全に開放するように制御する。

前記空調フィルターが、第２逆流防止リブと所定の間隔だけ離隔するように配置されたフィルターカバーを含む。

前記空調フィルターの右側面の空調装置ケースの一部を凹状に形成して、空調フィルターの右側の一部が所定の幅だけ挿入される。

前記空調フィルターは、前記空調フィルターの下端の挿入部分を支持するフィルター挿入ガイドおよび下端のその他の部分を支持するフィルター組立ガイドを備え、前記フィルター挿入ガイドおよびフィルター組立ガイドとともに組み立てられて前記空調フィルターを保護するフィルターカバーを含む。

内気および外気が混合比で流入される状態で、内気と外気の吸入面積を前記空調フィルターを基準として６５：３５の割合で形成する。

本発明の好ましい効果によれば、１）外気ドアの流入面積が増大することから、従来技術において外気流入部に同一の圧力が加えられる場合と比較して、外気流入部の体積が増加して霧の発生が低減し、二酸化炭素の上昇速度が低下する利点がある。２）車両の走行速度が速まり、送風ファンの電圧が所定の値に逹して逆流条件が発生したときに、従来は内外気ドアおよび外気ドアを完全に開放（ｆｕｌｌ ｆｒｅｓｈ）するように制御することに対し、本発明では、内気は１００％維持し、外気ドアのみ完全に開放（ｆｕｌｌ ｆｒｅｓｈ）するように制御し、外気の逆流が発生する空調フィルターの上端部が塞がれて外気の逆流を元から封鎖して、空調装置の消費動力と吐出温度の変化量を低減することができる利点がある。３）空調フィルターの組立ガイドに段差を追加して組み立てあるいは取り外しの際にギャップを確保し、空調フィルターの先端部だけ追加挿入する構造を備えて空調フィルターを支持し、隙間から細塵が室内に流入されることを遮断し、空調フィルターのカバー構造を備えて空調フィルターの交替のために装着する際に空調フィルターの下端部を支持した後、空調フィルターカバーを装着する際に逆流防止リブとの隙間を塞ぎ、外気の逆流を防止する利点がある。

従来技術の問題点を説明するための図である。 従来技術の問題点を説明するための図である。 従来技術の空調装置において内外気ドアと外気ドアの調節段階を説明するための図である。 本発明による自動車用空調装置の第１着目点を説明するための図である。 本発明による自動車用空調装置の第２着目点を説明するための図である。 本発明による自動車用空調装置の構造について詳細に説明するための図である。 本発明による自動車用空調装置の制御ロジックについて詳細に説明するための図である。 本発明による自動車用空調装置の空調フィルターについて詳細に説明するための図である。

以下、添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図６は本発明による自動車用空調装置の構造について詳細に説明するための図であり、図７は本発明による自動車用空調装置の制御ロジックについて詳細に説明するための図であり、図８は本発明による自動車用空調装置の空調フィルターについて詳細に説明するための図である。

本発明による自動車の空調装置は、様々な構成要素からなり、これら構成要素に基づき駆動されるが、本発明は空調装置の内気および外気に関する構造および制御が核心的な構成であるため、本明細書では、明確な説明のためにこのような主要構成を中心に説明する。

参考までに、空調装置は、運転者や助手席の搭乗者が手動で調節することもできるが、オプションに応じて温度または湿度によって自動で調節されるモデルも広く用いられていることから、本明細書で記述する空調装置の構造および制御ロジックも手動および自動式空調装置に全て適用されることができる。本明細書で記載する内外気ドアは、ドーム状に形成されて円弧部分は流入される空気が遮断される面であり、外気ドアは板状に形成されて直線部分は流入される空気が遮断される面である。

また、図４に示すように、内気および外気が混合比で流入される状態で、内気吸入面積と外気吸入面積の割合が、空調フィルターを基準として８０：２０から６５：３５に変わるように外気吸入面積を増大させるように改善する。

図６を参照すると、車両の内部に車両の外部の空気を流入させる通路となる外気流入口２１、車両の内部で空気が再循環（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）するように車両の内部の空気を流入させる内気流入口２２が設けられるが、説明の便宜上、内気は左側に、外気は右側に流入されることに図示する。例えば、実際の製品では、内気と外気の流入口が左側または右側に隣接して位置してもよく、左側と右側が変わっていてもよい。

前記外気流入口２１と内気流入口２２の下端には、流入された外気または内気に含まれた異物をろ過する空調フィルター２３、第１ヒンジＨ１を中心に回動して流入される外気の流入量を調節する板状外気ドア２４、第２ヒンジＨ２を中心に回動して流入される内外気の流入量を調節するドーム状内外気ドア２５がそれぞれ設けられる。

前記第１ヒンジＨ１には、前記外気流入口２１を介して流入された外気が前記内気流入口２２を経て前記空調フィルター２３に流れる外気逆流を遮断するための第１逆流防止リブ２６が固定される。

同様に、第１ヒンジＨ１の垂直下端には、前記外気流入口２１を介して流入された外気が前記内気流入口２２を経て前記空調フィルター２３に流れる外気逆流を遮断するための第２逆流防止リブ２７が設置される。

上述の第１および第２逆流防止リブ２６、２７によって１００％内気が流入され、外気が一部流入される状態で高速走行する際に発生した外気逆流現象を元から封鎖することができる。

一方、外気逆流条件が発生する際に空調装置の制御ロジックも従来と異なるように設計されなければならない。

図７を参照すると、高速で走行する際に逆流が発生すると、従来は内外気ドア２５と外気ドア２４の両方を移動して内気の流入を防ぎ、外気を最大限に流入させるように制御ロジックが具現されたが、本発明では、外気ドア２４のみ完全に開放するように制御することで、車両の室内の急激な温度変化を防止して快適性を増大し、空調消費動力の増加を防止する作用効果を奏する。

また、本発明では、空調フィルターの交替の際に車両の外側の空調フィルター上端の異物が送風ファンの周辺に流入されることを防止するための便宜事項が追加されるが、これについて説明すると図８のとおりである。

空調フィルター２３が第２逆流防止リブ２７と所定の間隔だけ離隔するように配置されたフィルターカバー３２を備えて前記空調フィルター２３を交替する際に、車両の外側に積もっていた落ち葉などの前記異物が送風ファンなどに流入されることを防止する。

空調フィルター２３の右側面の空調装置ケースの一部を凹状に形成して、空調フィルター２３の右側の一部が所定の幅Ａ´だけ挿入されるように形成する。

この際、前記凹状に形成された所定の幅Ａ´に空調フィルター２３が装着されると、外部から細塵が車両の室内に流入されることを防止し、空調フィルターの下端を支持して前記逆流防止リブとの隙間空間を塞ぐことから微細な外気の逆流を遮断することができる。

前記空調フィルター２３は、前記空調フィルター２３の下端の挿入部分を支持するフィルター挿入ガイド３３および下端のその他の部分を支持するフィルター組立ガイド３１を備え、前記フィルター挿入ガイド３３およびフィルター組立ガイド３１とともに組み立てられて前記空調フィルター２３を保護するフィルターカバー３２を備える。

２１ 外気流入口
２２ 内気流入口
２３ 空調フィルター
２４ 板状外気ドア
２５ ドーム状内外気ドア
２６ 第１逆流防止リブ
２７ 第２逆流防止リブ
３１ フィルター組立ガイド
３２ フィルターカバー
３３ フィルター挿入ガイド

Claims (6)

1. 外気の流入量または内気の流入量をドアで調節する自動車用空調装置であって、
   車両の内部空気と車両の外部空気に対する流入量を調節するドーム状内外気ドアと、
   車両の外部空気に対する流入量を調節する板状外気ドアと、
   前記内外気ドアと前記外気ドアとの間に位置し、前記外気ドアのヒンジ付近と前記外気ドアの先端付近に、垂直にそれぞれ設置された第１および第２逆流防止リブと、
   前記ドーム状内外気ドア、前記板状外気ドア、前記第１および第２逆流防止リブの下端に位置し、流入された内気または外気をろ過する空調フィルターと、を含む、自動車用空調装置。
2. 前記ドーム状内外気ドアが１００％開放され、前記板状外気ドアの一部が開放された状態で、車両が基準値以上に高速走行して外気逆流条件に達すると、前記外気ドアのみ完全に開放するように制御する、請求項１に記載の自動車用空調装置。
3. 前記空調フィルターが、第２逆流防止リブと所定の間隔だけ離隔するように配置されたフィルターカバーを含む、請求項１に記載の自動車用空調装置。
4. 前記空調フィルターの右側面の空調装置ケースの一部を凹状に形成して、空調フィルターの右側の一部が所定の幅だけ挿入される、請求項１に記載の自動車用空調装置。
5. 前記空調フィルターは、前記空調フィルターの下端の挿入部分を支持するフィルター挿入ガイドおよび下端のその他の部分を支持するフィルター組立ガイドを備え、前記フィルター挿入ガイドおよびフィルター組立ガイドとともに組み立てられて前記空調フィルターを保護するフィルターカバーを含む、請求項１に記載の自動車用空調装置。
6. 内気および外気が混合比で流入される状態で、内気と外気の吸入面積を前記空調フィルターを基準として６５：３５の割合で形成する、請求項１に記載の自動車用空調装置。

Images