KR100209038B1

KR100209038B1 - 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛

Info

Publication number: KR100209038B1
Application number: KR1019960043650A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 사노; 히로아끼 사사끼; 유끼오 나까자와; 나오하루 시부야
Original assignee: 오오노 하루오; 칼소닉 가부시키가이샤; 하나와 요시카즈; 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR970020521A; DE69629100T2; EP0788905A2; EP0788905A3; DE69629100D1; EP0788905B1

Abstract

자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛은 케이싱, 증발기 및 하나 이상의 덕트를 구비한다. 케이싱은 케이싱에 의해 한정된 공기 유동 통로를 통해 연결된 공기 인입 및 배출 개구부들을 갖고 있다. 케이싱은 공기 유동 통로의 확장부 및 감소부를 각각 한정하는 확장부 및 감소부를 포함하고 있다. 그에 따라, 케이싱은 감소부에 의해 한정된 오목한 윤곽을 갖고 있다. 공기 유동 통로의 확장부에는 증발기가 설치된다. 증발기보다 크기가 작은 난방기 유닛이 공기 유동 통로의 감소부에 설치된다. 덕트가 케이싱의 오목한 윤곽을 따라 꼭 맞게 연장한다. 덕트는 공기 유동 통로의 하류 부분에 연결된 일 단부를 갖고 있다.

Description

자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛

본 발명은 일반적으로 자동차 공기 조화 시스템에 관한 것으로서, 특히, 차량의 계기 패널 아래에 통상 장착되는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛은 세개의 주요부분들을 구비하는 데, 이들은 내부 공기 및/또는 외부 공기를 선택적으로 흡입하기 위한 공기 흡입부와, 공기 흡입부로부터의 공기를 냉각하기 위한 냉방기 부분과, 냉방기 부분으로부터의 공기를 가열하기 위한 난방기 부분이다. 작동시에, 공기 흡입부로부터 유동하는 공기는 가압되어 난방기 및 냉방기 부분들과 열교환을 행하여, 공기 조화된다. 방기/냉방기 유닛에는, 그 하류에, 조화된 공기를 각각의 덕트들을 통해 객실의 소정의 여러 지역들로 인도하는 복수의 공기 배출 개구부들이 형성된다.

지금까지, 차량을 소형화하는 경향에 비추어, 난방기/냉방기 유닛의 크기를 감소시키려는 다양한 시도들이 이루어졌는 데, 그 중의 하나가 일본국 실용신안등록 공개 공보 (소)57-202311호에 개시되어 있다.

본 발명의 과업을 명료하게 하기 위해, 상기 공보에 개시된 난방기/냉방기 유닛을 첨부 도면중 제7도를 참조로 하여 개요를 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 난방기/냉방기 유닛은 대체로 U자형의 공기 유동통로 P가 곡선형 벽들에 의해 한정되어 있는 내부 케이싱(1)을 구비한다. 통로P의 상류부에는, 외부 및/또는 내부 공기를 흡입하기 위한 전기 팬 f가 설치된다. 외부 공기 인입 개구부(2b)와 내부 공기 인입 개구부(2a)는 그 사이에 배치된 흡기 도어(9)에 의해 통로 P의 상류부에 노출된다. U자형 통로 P의 최저부의 바로 상류 부분에는, 전기 팬 f으로부터의 공기가 냉각되는 증발기(3)가 설치된다. 도시된 바와 같이, U자형 통로 P의 최저부에 대해 U자형 통로 P의 하류부는 확장되고, 그 안에 난방기 코어(5)가 설치되어 있다. U자형 통로 P의 말단부 부분에는, 공기 혼합실(7)이 한정된다. 난방기 코어(6)의 존재로 인해, U자형 통로 P의 확장된 하류부는 두개의 짧은 공기 유동 통로(6a, 6b)를 한정하는 데, 하나는 난방기 코어(5)를 포함하고 있는 공기 가열 통로(6a)이고, 다른 하나는 난방기 코어(5)를 우회하는 우회 통로(6b)이다. 도시된 바와 같이, 이들 두개의 짧은통로(6a, 6b)들은 공기 혼합실(7)과 합쳐지는 하류 단부들을 갖고 있다. 통로(6a)로 인도되는 공기의 양과 다른 통로(6b)로 인도되는 공기의 양 사이의 비율을 제어하기 위해 공기 혼합 도어(4)가 배치된다. 환기 개구부(8v)와 발 공간 개구부(8f)는 공기 혼합실(7)에 노출된다. 즉, 작동시에, 공기 혼합실(7)에서 조화된 공기는 환기 개구부(8v)와 발 공간 개구부(8f)를 통해 승객실의 소정 영역들로 인도된다.

대체로 U자형 공기 유동 통로 p의 사용으로 인해, 난방기/냉방기 유닛은 크기가 어느 정도 감소될 수 있다. 그러나, 도면으로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 증발기(3)와 난방기 코어(5) 사이에 공기 유동 통로 P를 위치시키는 배열은 난방기/냉방기 유닛의 만족스러운 소형화를 달성하는 데는 실패하였다. 실제로, 그러한 배열로 인해, 난방기/냉방기 유닛의 두께 T는 무시할 수 없을 정도로 증가한다.

이러한 결점을 해소하기 위해, 두께 T를 감소시키도록 증발기(3)와 난방기코어(5)가 U자형 공기 유동 통로 P의 하류부에 수직으로 정렬되는 수단을 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 수단은, 증발기(3)와 난방기 코어(5)의 불가피한 크기차이로 인해, 이들 장치들을 포함하고 있는 통로가 복잡한 구조를 가져야 하는 또 다른 단점을 야기시키는 경향이 있다. 통상, 증발기(3)는 난방기 코어(5)보다 크다. 알려진 바와 같이, 그러한 복잡한 구조를 갖는 난방기/냉방기 유닛을 제공하는 것은 자동차의 조립시에 난방기/냉방기 유닛 주위에 쓸모없는 공간 또는 사공간을 발생시킨다.

그러므로, 본 발명의 목적은 상술한 결점들이 없는 자동차 공기 조화 시스템의 소형 난방기/냉방기 유닛을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명의 제1실시예인 난방기/냉방기 유닛의 수직 단면도.

제2도는 제1도의 선 II-II의 방향에서 취한 유닛의 평면도.

제3도는 제1도의 선 III-III의 방향에서 취한 유닛의 단면도.

제4도는 본 발명의 제2실시예인 난방기/냉방기 유닛의 수직 단면도.

제5도는 제4도의 선 V-V의 방향에서 취한 제2 실시예의 유닛의 평면도.

제6도는 제4도의 선 VI-VI의 방향에서 취한 유닛의 단면도.

제7도는 종래의 난방기/냉방기 유닛의 개략적으로 도시한 수직 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명의

100, 200 : 난방기/냉방기 유닛 12 : 케이싱

13 : 난방기 코어 15 : 증발기

16 : 공기 혼합 도어 19 : 공기 인입 개구부

20 : 서리 제거기 개구부 21: 환기 개구부

23 : 배출 파이프 24, 28 : 공기 유동 통로 또는 덕트

25, 27 : 격벽 26 : 환기 개구부

본 발명에 따르면, 난방기/냉방기 유닛이 크기가 다른 증발기 및 난방기 코어를 포함할 때 불가피하게 발생하게 되는 공간을 효과적으로 이용함으로써 크기가 소형화된 난방기/냉방기 유닛이 제공된다.

본 발명의 제1태양에 따르면, 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛이 제공된다. 이 난방기/냉방기 유닛은 공기 유동 통로를 한정하며, 상기 공기유동 통로를 통해 연결된 공기 인입 및 배출 개구부들을 갖고 있고, 상기 공기 유동 통로의 확장부 및 감소부를 각각 한정하는 확장 부분 및 감소 부분을 포함하는 케이싱과; 상기 공기 유동 통로의 확장부에 설치된 증발기와; 상기 공기 유동 통로 의 감소부에 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 유닛과; 상기 케이싱의 감소 부분의 외면을 따라 상기 케이싱의 확장 부분의 외면을 향해 꼭 맞게 연장되며, 상기 공기 유동 통로의 하류 부분에 연결된 상류측 단부를 갖는 적어도 하나의 덕트를 포함한다.

발명의 제2 태양에 따르면, 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛이 제공된다. 이 난방기/냉방기 유닛은 매끄러운 곡선형의 중간부를 거쳐 연결된 확장 하부 부분 및 감소 상부 부분을 포함하는 몸체부와, 상기 감소 상부 부분의 내부와 연통하는 공기 혼합실을 내부에 한정하는 헤드부를 포함하며, 상기 몸체부와 헤드부가 일체식으로 성형되고, 상기 감소 상부 부분의 양 측면에 오목한 외면부분들을 형성하는 케이싱과; 상기 케이싱의 확장 하부 부분에 설치된 증발기와; 상기 케이싱의 감소 상부 부분에 이격되어 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 코어와; 상기 공기 혼합실에 도달하기 전에 상기 난방기 코어를 거치는 공기의 양과 상기 난방기 코어를 거치지 않고 상기 공기 혼합실에 직접 도달하는 공기의 양사이의 비율을 제어하기 위해 상기 증발기와 상기 난방기 코어 사이에 배열된 공기 혼합 도어와; 각각 상기 케이싱의 상기 오목한 외면 부분들 상에 수용되며 그 외부면 부분들을 따라 연장되고, 각각 상기 공기 혼합실에 연결된 일단부를 갖는 두개의 덕트들을 포함한다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛이 제공된다. 이 난방기/냉방기 유닛은 역 T자형 단면을 갖는 중앙 몸체부 및 상기 중앙 몸체 부와의 사이에 개재된 격벽을 갖고 상기 중앙 몸체부에 부착된 얇은 측면 몸체부를 갖는 몸체부-상기 중앙 몸체부와 상기 얇은 측면 몸체부는 각각의 연결된 상류 단부뿐만 아니라 각각의 연결된 하류 단부를 가짐-와, 상기 중앙 몸체부 및 상기 얇은 측면 몸체부의 하류 단부들 모두와 연통하는 공기 혼합실을 내부에 한정하는 헤드부를 포함하며, 상기 몸체부와 헤드부가 일체식으로 성형되고, 상기 얇은 측면 몸체부를 따라 연장되는 오목한 외면 부분들을 상기 중앙 몸체부의 양측면에 형성하는 케이싱과; 상기 몸체부의 상기 중앙 몸체부의 확장 하부 부분에 설치된 증발기와; 상기 중앙 몸체부의 감소 상부 부분에 이격되어 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 코어와;, 상기 공기 혼합실에 도달하기 전에 상기 난방기 코어를 거치는 공기의 양과 상기 난방기 코어를 거치치 않고 상기 공기 혼합실에 직접 도달하는 공기의 양 사이의 비율을 제어하기 위해 상기 증발기와 상기 난방기 코어 사이에 배열된 공기 혼합 도어와; 각각 상기 케이싱의 오목한 외면 부분들 상에 수용되며 그 외면 부분들을 따라 연장되고, 각각 상기 공기 혼합실에 연결된 일단부를 갖는 두개의 덕트들을 포함한다.

본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면과 관련하여 이루어진 다음 설명으로부터 명백해진다.

제1도 내지 제3도, 특히 제1도를 참조하면, 본 발명의 제1실시예의 난방기/냉방기유닛(100)이 도시되어 있다.

제1도로부터 알 수 있는 바와 같이, 난방기/냉방기 유닛(100)은 엔진룸[engineroom(ER)]및 승객실[passenger room(PR)]이 경계를 이루는 대시 패널(11) 근처에 위치한 계기 패널 아래에 설치된다.

난방기/냉방기 유닛(100)은 계기 패널 아래에 설치된 일체식 케이싱(12)을 구비한다. 설명이 진행함에 따라 명백해지는 바와 같이, 난방기/냉방기 유닛(100)은 케이싱(12) 내에서 하부 부분에서 상부 부분으로 공기를 상향 유동시키도록 배열 및 구성된다.

제1도 및 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(12)은 성형 플라스틱 케이싱이고, 일체식으로 형성된 몸체부(12A)와 헤드부(12B)를 일반적으로 구비한다. 제3도에 도시한 바와 같이, 몸체부(12A)는 수직으로 절단시에 대체로 사다리꼴 횡단면을 갖고, 반면에, 헤드부(12B)는 대체로 역U자형 횡단면을 갖는다. 이후 상세히 설명하는 바와 같이, 헤드부(12B) 내에는, 조화된 공기가 승객실의 소정의 여러 부분들로 인도되는 공기 혼합실(17c)이 한정된다.

케이싱(12)의 몸체부(12A)는, 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이 전구형 몸체를 구성하도록 조합되는 평행하고 평탄한 전방 및 후방 벽(12a, 12b)들(제1도)참조, 부드러운 곡선형의 좌측 및 우측 벽(12c, 12d)들(제3도 참조) 및 하부 벽(12e)을 구비한다. 즉, 몸체부(12A)는 부드러운 곡선형의 중간부를 통해 연결된 확장된 하부 부분 및 감소된 상부 부분을 갖는다. 보다 상세하게는, 몸체부(12A)의 단면적은 하부 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 점진적으로 감소한다. 몸체부(12A)의 감소된 상부 부분은 구멍이 있는 상부를 갖는다.

헤드부(12B)는 몸체부(12A)의 감소된 상부 부분의 구멍이 있는 상부와 결합하는 구멍이 있는 하부 부분을 갖는다. 그 결과, 헤드부(12B)의 내부와 몸체부(12A)의 내부 사이에는 유체 연통이 이루어진다.

케이싱(12)의 몸체부(12A) 내에는, 수직 방향으로 이격된 난방기 코어(13)와 증발기(15)가 설치된다. 즉, 제1도 및 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 크기가 더 작은 난방기 코어(13)는 몸체부(12A)의 감소된 상부 부분에 간격을 두고 설치되는 반면에, 크기가 더 큰 증발기(15)는 몸체부(12A)의 확장된 하부 부분에 꼭 맞게 설치된다.

제1도로부터 알 수 있는 바와 같이, 몸체부(12A)의 난방기 코어(13) 뒤에는, 후술하는 바와 같이 우회 통로(17b)로서 작용하는 공기 유동 공간이 한정된다.

제1도 및 제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, 난방기 코어(13)에는, 엔진 냉각수를 난방기 코어(13)로 공급하기 위한 물 인입 파이프(14a) 및 물 배출 파이프(14b)가 모두 연결된다. 물 인입 파이프(14a)는 그 곳에 연결된 제어 밸브(14c)를 갖고 있다. 증발기(15)에는, 공기 냉각 시스템의 (도시되지 않은) 압축기로부터 냉매를 증발기(15)로 공급하기 위한 냉매 인입 파이프(18a) 및 냉매 배출 파이프(18b)가 모두 연결된다. 냉매 인입 파이프(18a)는 그 곳에 연결된 팽창 밸브(18c)를 갖는다.

케이싱(12)의 몸체부(12A)에는, 몸체부(12A)의 최하부 부분으로부터 몸체부(12A)의 최상부 부분으로 증발기(15)를 통해 상방으로 연장하는 곧은 공기 유동 통로P가 한정되어 있다.

공기 유동 통로 P 내의 난방기 코어(13)의 존재로 인해, 몸체부(12A)의 상부 부분에는 두개의 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b)들이 한정되어 있는 데, 하나는 난방기 코어(13)를 포함하는 공기 가열 통로(17a)이고, 다른 하나는 난방기 코어(13)를 우회하는 우회 통로(17b)이다. 이들 두 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b)들은 케이싱(12)의 헤드부(12B)에 한정된 공기 혼합실(17c)과 합쳐지는 하류 단부들을 갖고 있다.

증발기(15)와 난방기 코어(13) 사이에는, 공기 가열 통로(17a)로 인도되는 공기의 양과 우회 통로(17b)로 인도되는 공기의 양 사이의 비율을 제어하는 공기혼합 도어(16)가 피봇식으로 배치된다. 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 공기혼합 도어(16)는 몸체부(12A)의 부드러운 곡선형의 중간 부분의 내부 형태와 부합하도록 주걱(spatula)과 같은 형태로 되어 있다.

몸체부(12A)의 최하부에는 (도시되지 않은) 공지의 공기 흡입 유닛으로부터의 공기가 케이싱(12)으로부터 도입되는 공기 인입 개구부(19)가 형성된다. 공기흡입 유닛은 외측 공기 인입 개구부, 내측 공기 개구부 및 공기 배출 개구부를 갖는 케이스와, 외측 공기 인입 개구부와 내측 공기 개구부 사이의 개방 정도의 비율을 제어하는 공기 흡입 도어와, 공기 배출 개구부를 통해 난방기/냉방기 유닛(12)의 공기 인입 개구부(19)를 향해 케이스 내의 공기를 구동하는 전기 팬을 구비할 수 있다.

따라서, 공기 흡입 유닛의 전기 팬의 작동 하에서, 공기는 공기 흡입 유닛으로부터 케이싱 속으로 공기 인입 개구부(19)를 통해 유동하도록 가압된다. 그에 따라 케이싱(12) 속으로 안내된 공기는 증발기(15) 및 두개의 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b) 중의 하나 또는 모두를 통해 헤드부(12B)의 공기 혼합실(17c)을 향해 상방으로 이동하도록 가압된다.

참조 부호 23(제1도 및 제3도참조)으로 표시한 것은 케이싱(12)의 최하부로부터 외부로 연장하는 배출 파이프이다. 즉, 증발기(15)로부터 적하된 응축수는 배출 파이프(23)를 통해 외부로 방출된다.

제1도 및 제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, 헤드부(12B)에는 그 상부 벽에 서리 제거기 개구부(20) 및 환기 개구부(21)가 형성된다. 서리 제거기 개구부(20)는 (도시되지 않은) 앞유리의 내부면으로 향한 (도시되지 않은) 서리 제거기 공기 송풍 개구부들로 (도시되지 않은) 덕트들을 통해 인도되고, 환기 개구부(21)는 승객실의 상부 부분으로 향한(도시되지 않은) 환기 공기 송풍 개구부들로 (도시되지 않은) 덕트들을 통해 안내된다. 서리 제거기 개구부(20)와 환기 개구부(21)에는 각각 유동 제어 도어(20a, 21a)들이 제공된다.

제3도로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 헤드부(12B)에는, 그 대향 측면, 부분들에, 승객실의 하부 부분으로 향한 (도시되지 않은) 발 공간 공기 송풍 개구부들로 각각의 덕트(24)들을 통해 인도되는 각각의 발 공간 개구부(22)들이 형성된다. 각각의 덕트(24)에는 발 공간 개구부(22) 근처에 유동 제어 도어(22a)가 제공된다.

덕트(24)(제3도 참조)들은 케이싱(12)의 몸체부(12A)의 곡선형의 좌측 및 우측 측벽(12c, 26)들에 의해 한정되는 오목한 윤곽들을 따라 하방으로 연장한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예의 경우, 케이싱(12)의 몸체부(12A)에 의해 불가피하게 제공되는 공간 S들이, 덕트(24)들을 꼭 맞게 수납하기 위해, 효과적으로 사용된다. 달리 말하면, 케이싱(12)이 그 내부에 크기가 다른 증발기(15) 및 난방기 코어(13)를 포함할 때 케이싱(12) 주위에 불가피하게 발생되는 공간 S들이 난방기/냉방기 유닛(100)의 크기를 감소시키기 위해 효과적으로 사용된다. 그 결과, 제1 실시예의 난방기/냉방기 유닛(100)은 크기가 소형으로 제조될 수 있다.

이제, 난방기/냉방기 유닛(100)에 의해 제공되는 다양한 모드들을 도면, 특히 제1도를 참조로 하여 기술한다.

[환기 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(21a)는 환기 개구부(21)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(20a, 22a)들은 그 대응 개구부(20, 22)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는 공기 가열 통로(17a) 및 우회 통로(17b)가 부분적으로 개방되 중간 위치를 취한다. 그 결과, 이 모드에서, (도시되지 않은) 공기 흡입 유닛으로부터의 공기는 공기 인입 개구부(19)들을 통해 케이싱(12)으로 인도되어, 증발기(15)를 통과하도록 가압된다. 그에 따라 증발기(15)에 의해 냉각된 공기는 공기혼합 도어(16)에 의해 두개의 공기 흐름으로 분기되어, 하나는 공기 가열 통로(17a)로 인도되고, 다른 하나는 분기 통로(17b)로 인도된다. 그에 따라 공기 가열통로(17a)를 통해 이동할 때 가열된 공기와 우회 통로(17b)를 통해 이동할 때 가열되지 않은 냉각 공기가 공기 혼합실(17c)에서 혼합되어 공기 조화된다. 개방된 환기 개구부(21)를 통해, 공기 혼합실(17c) 내의 조화된 공기는 환기 공기 송풍 개구부들로 인도되어, 승객실의 상부 부분으로 송풍된다.

[발 지역 난방 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(22a)들은 발 공간 개구부(22)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(20a, 21a)들은 그 대응 개구부(20, 22)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는 중간 위치를 취한다. 그러나, 이 모드에서, 공기 흡입 도어(16)는 우회 통로(17b)에 비교할 때, 공기 가열 통로(17a)의 개구부를 더 크게 제공한다. 따라서, 공기 혼합실(17c) 내에 수집된 공기는 상술한 환기 모드의 경우에서의 온도보다 더 높은 온도를 갖는다. 그 결과, 개방된 발 공간 개구부(22)들을 통해, 따뜻한 공기가 발 공간 공기 송풍 개구부들로 인도되고, 그로부터 승객실의 하부 부분으로 송풍된다.

[앞유리 서리 제거 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(20a)는 서리 제거기 개구부(20)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(21a, 22a)들은 그 대응 개구부(21, 22)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는 조화된 공기를 공기 혼합실(17c)에 공급하도록 중간 위치를 취한다. 개방된 서리 제거기 개구부(20)를 통해, 공기 혼합실(17c) 내의 조화된 공기가 서리 제거기 공기 송풍 개구부들로 인도되어, 앞유리의 내부면으로 송풍되어 앞유리 내부면의 서리를 제거한다.

상술한 바와 같이, 제1실시예의 경우, 케이싱(12)에 의해 불가피하게 제공되는 공간 S들이 덕트(24)들을 꼭 맞게 수납하기 위해 효과적으로 사용되고, 이는 난방기/냉방기 유닛(100)의 크기를 소형화한다.

제4도 내지 제6도, 특히 제4도를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 난방기/냉방기유닛(200)이 도시되어 있다. 상술한 제1 실시예와 마찬가지로, 난방기/냉방기 유닛(200)은 하부 부분으로부터 상부 부분으로 케이싱(12) 내에서 상방으로 공기를 유동시키도록 배치 및 구성된다.

제4도 및 제6도로부터 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(12)은 성형 플라스틱 케이성이고, 일체식으로 성형된 몸체부(12A) 및 헤드부(12B)를 일반적으로 구비한다. 도시한 바와 같이, 몸체부(12A) 및 헤드부(12B)의 각각은 장방형 횡단면을 갖는다. 이후 상세히 설명하는 바와 같이, 헤드부(12B) 내에는, 조화된 공기가 승객실의 소정의 여러 부분들로 인도되는 공기 혼합실(17c)이 한정된다.

케이싱(12)의 몸체부(12A)는 직육면체형 중공 구조물을 구성하도록 조합된, 평행하고 평탄한 전방 및 후방 벽(12a, 12b)들(제4도 참조), 평행하고 평탄한 좌측 및 우측 벽(12c, 126)들(제6도 참조) 및 하부 벽(12e)을 구비한다.

도면, 특히 제5도 및 제6도로부터 알 수 있는 바와 같이, 몸체부(12A) 내에는 수직으로 연장하는 두개의 이격된 격벽(25)들이 설치된다. 각각의 격벽(25)들은 하부 벽(12e)으로부터 이격된 하부 단부를 제공함으로써, 몸체부(12A)의 하부 부분에 더 큰 직육면체 공간 L을 제공한다. 더 큰 공간 L 내에는, 크기가 더 큰 증발기(15)가 꼭 맞게 수납된다.

몸체부(12A) 내의 격벽(25)들의 존재로 인해, 격벽들 사이에 주 공기 유동통로 P가 한정된다. 주 공기 유동 통로 P 내에는, 크기가 더 작은 난방기 코어(13)가 간격이 있게 수납된다. 또한, 격벽(25)들의 존재로 인해, 주 공기 유동통로 P의 양측에, 각각 장방형 횡단면을 갖는 두개의 수직으로 연장하는 공간p들이 한정된다. 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 공간 p는 공간 p를 두개의 공기 유동 통로(24, 28)들로 분할하는 수직으로 연장하는 격벽(27)을 갖고, 공기 유동 통로 중의 하나는 후술하는 발 공간 개구부(22)용 덕트(24)이고, 다른 하나는 상술한 신선한 환기 개구부(26)용 덕트(28)이다.

발 공간 개구부(22)용 덕트(24)는 덕트(24)와 더 넓은 공간 L 사이의 유체연통을 차단하는 폐쇄 단부를 갖고 있고, 반면에, 신선한 환기 개구부(26)용 덕트(28)는 덕트(28)와 더 큰 공간 L 사이의 유체 연통을 제공하는 개방 단부를 갖고 있다.

헤드부(12B)는 헤드부(12)의 내부와 몸체부(12A)의 내부 사이의 유체 연통을 제공하도록 하는 방식으로 몸체부(12A) 상에 장착된, 구멍이 있는 하부를 갖고 있다.

제4도로부터 알 수 있는 바와 같이, 주 공기 유동 통로 P 내의 난방기 코어(13) 뒤에는, 이후 상세히 기술하는 바와 같이 우회 통로(17b)로서 작용하는 공기유동 공간이 한정된다.

제4도 및 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 난방기 코어(13)에는, 엔진 냉각수를 난방기 코어(13)로 공급하기 위한 물 인입 파이프(14a) 및 물 배출 파이프(14b)가 모두 연결된다. 물 인입 파이프(14a)는 그 곳에 연결된 제어 밸브(14c)를 갖고 있다. 증발기(15)에는, 공기 냉각 시스템의 (도시되지 않은) 압축기로부터 냉매를 증발기(15)로 공급하기 위한 냉매 인입 파이프(18a) 및 냉매 배출 파이프(18b)가 모두 연결된다. 냉매 인입 파이프(18a)는 그 곳에 연결된 팽창 밸브(18c)를 갖는다.

난방기 코어(13)의 존재로 인해, 공기 유동 통로 P의 상부 부분에는 두개의 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b)들이 한정되어 있는 데, 하나는 난방기 코어(13)를 포함하는 공기 가열 통로(17a)이고, 다른 하나는 난방기 코어(13)를 우회하는 우회 통로(17b)이다. 이들 두 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b)들은 케이싱(12)의 헤드부(12B)에 한정된 공기 혼합실(17c)과 합쳐지는 하류 단부들을 갖고 있다.

상술한 (신선한 환기 개구부(26)들용) 덕트(28)들은 헤드부(12B)의 하부 벽에 형성된 신선한 환기 개구부(26)들을 통해 공기 혼합실(17c)에 연결된 하류 (또는 상류) 단부들을 갖고 있음을 주목해야 한다. 각각의 신선한 환기 개구부(26)에는 유동 제어 도어(26a)가 제공된다.

난방기 코어(13)의 상류의 일 위치에 있는 주 공기 유동 통로 P에는, 공기가열 통로(17a)로 인도되는 공기의 양과 우회 통로(17b)로 인도되는 공기의 양 사이의 비율을 제어하는 공기 혼합 도어(16)가 피봇식으로 배치된다. 제6도로부터 알 수 있는 바와 같이, 공기 혼합 도어(16)는 형태가 장방형이다.

몸체부(12A)의 최하부에는 (도시되지 않은) 공지의 공기 흡입 유닛으로부터의 공기가 케이싱(12)으로부터 도입되는 공기 인입 개구부(19)가 형성된다.

따라서, 작동시에, 몸체부(12A)의 최하부로부터 공기 인입 개구부(19)를 통해 도입된 공기는, 주 공기 유동 통로 P 및 두개의 신선한 환기 덕트(28)들인 세개의 공기 유동 통로들을 독립적으로 이용하여 헤드부(12B)의 공기 혼합실(17c)을 향해 상방으로 이동하도록 가압된다.

자세히 설명하면, 주 공기 유동 통로 P를 향해 안내된 공기는 공기 혼합실(17c)에 도달하기 전에 증발기(15) 및 두개의 짧은 공기 유동 통로(17a, 17b) 중의 하나 또는 두개를 거치도록 가압되고, 신선한 환기 덕트(28)들을 향해 인도된 공기는 공기 혼합실(17c)에 도달하기 전에 증발기(15)만 이동시키도록 가압된다.

참조 부호 23으로 표시한 것은 증발기(15)로부터 케이싱(12)의 외부로 적하되는 응축수를 방출하기 위한 배출 파이프이다.

제4도 및 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 헤드부(12B)에는 그 상부 벽에 서리 제거기 개구부(20) 및 환기 개구부(21)가 형성된다. 각각의 개구부(20, 21)에는 유동 제어 도어(20a, 21a)들이 제공된다. 제1 실시예의 경우에서 기술한 바와 같이, 서리 제거기 개구부(20)는 (도시되지 않은) 앞유리의 내부면으로 향한 (도시 되지 않은) 서리 제거기 공기 송풍 개구부들로 (도시되지 않은) 덕트들을 통해 인도되고, 환기 개구부(21)는 승객실의 상부 부분으로 향한 (도시되지 않은) 환기 공기 송풍 개구부들로 (도시되지 않은) 덕트들을 통해 인도된다.

제5도로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 헤드부(12B)에는, 그 대향 측면 부분들에, 상술한 덕트(24)들의 상부 단부들이 각각 일체로 연결된 각각의 발 공간 개구부(22)들이 형성된다. 덕트(24)들은 승객실의 하부 부분으로 향한 (도시되지 않은) 발 공간 공기 송풍 개구부들로 인도된다. 각각의 덕트(24)에는 발 공간 개구부(22) 근처에 유동 제어 도어(22a)가 제공된다.

발 공간 공기 송풍 개구부들을 위한 모든 덕트(24)(제6도 참조)들 및 신선한 환기 개구부(26)들을 위한 모든 덕트(28)들은 얇게 형성된 주 공기 유동 통로 P를 따라 꼭 맞게 연장한다. 자세히 말하면, 덕트(24)들은 주 공기 유동 통로 P를 따라 하방으로 연장하고, 덕트(28)들은 주 공기 유동 통로 P를 따라 상방으로 연장한다. 즉, 제2 실시예의 난방기/냉방기 유닛(200)의 경우, 케이싱(12)이 그 내부에 크기가 다른 증발기(15) 및 난방기 코어(13)를 포함할 때 케이싱(12) 주위에 불가피하게 발생되는 공간 S들이 덕트(24, 28)들을 형성하기 위해 효과적으로 사용된다. 그 결과, 제2 실시예의 난방기/냉방기 유닛(200)은 크기가 소형으로 제조될 수 있다.

이제, 난방기/냉방기 유닛(200)에 의해 제공되는 다양한 모드들을 도면, 특히 제4도를 참조로 하여 기술한다.

[환기 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(21a)는 환기 개구부(21)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(20a, 22a)들은 그 대응 개구부(20, 22)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는 공기 혼합실(17c) 내에 적절히 조화된 공기를 제공하는 중간 위치를 취한다. 개방된 환기 개구부(21)를 통해, 조화된 공기는 환기 공기 송풍 개구부들로 인도되어, 승객실의 상부 부분으로 송풍된다. 유동 제어 도어(26a)들이 신선한 공기 환기 개구부(26)들을 개방할 때, 증발기(15)에 의해 냉각된 공기는 덕트(28)들을 통해 공기 혼합실(17c)로 직접 인도된다. 따라서, 이 경우, 많이 냉각된 공기가 환기 공기 송풍 개구부들을 통해 승객실로 인도된다.

[발 지역 난방 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(22a)들은 발 공간 개구부(22)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(20a, 21a)들은 그 대응 개구부(20, 22)들을 차단한다. 또한, 유동 제어 도어(26a)들은 신선한 환기 개구부(26)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는, 우회 통로(17b)에 비교할 때, 공기 가열 통로(17a)의 개구부를 더 크게 제공하는 위치를 취한다. 그 결과, 개방된 발 공간 개구부(22)들을 통해, 따뜻한 공기가 발 공간 공기 송풍 개구부들로 인도되고, 그로부터 승객실의 하부 부분으로 송풍된다.

[앞유리 서리 제거 모드]

이 모드에서, 유동 제어 도어(20a)는 서리 제거기 개구부(20)를 완전히 개방하고, 다른 유동 제어 도어(21a, 22a, 26a)들은 그 대응 개구부(21, 22, 26)들을 차단한다. 공기 혼합 도어(16)는 조화된 공기를 공기 혼합실(17a)로 공급하도록 중간 위치를 취한다. 개방된 서리 제거기 개구부(20)를 통해, 공기 혼합실(17c)내의 조화된 공기가 서리 제거기 공기 송풍 개구부들로 인도되어, 앞유리의 내부면으로 송풍되어 앞유리 내부면의 서리를 제거한다.

상술한 바와 같이, 제2 실시예의 경우, 케이싱(12)에 의해 불가피하게 제공되는 공간 S들이 덕트(24, 28)들을 꼭 맞게 형성하기 위해 효과적으로 사용되고, 이는 난방기/냉방기 유닛(200)의 크기를 소형화한다.

오목한 윤곽을 갖는 케이싱 내에 크기가 다른 증발기 및 난방기가 각각 공기유동 통로의 확장부 및 감소부에 수직하게 정렬되어 설치되고 상기 케이싱의 오목한 윤곽을 따라 하나 이상의 덕트가 연장되므로 자동차용 난방기/냉방기 유닛의 만족스러운 소형화를 성취할 수 있다.

Claims

공기 유동 통로를 한정하며, 상기 공기 유동 통로를 통해 연결된 공기 인입 및 배출 개구부들을 갖고 있고, 상기 공기 유동 통로의 확장부 및 감소부를 각각 한정하는 확장 부분 및 감소 부분을 포함하는 케이싱과; 상기 공기 유동 통로의 확장부에 설치된 증발기와; 상기 공기 유동 통로의 감소부에 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 유닛과; 상기 케이싱의 감소 부분의 외면을 따라 상기 케이싱의 확장 부분의 외면을 향해 꼭 맞게 연장되며, 상기 공기 유동 통로의 하류 부분에 연결된 상류측 단부를 갖는 적어도 하나의 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제1항에 있어서, 두 개의 이격된 덕트들이 상기 케이싱의 감소 부분의 외면을 따라 상기 케이싱의 확장 부분의 외면을 향해 연장되며, 각각의 덕트는 상기 공기 유동 통로의 하류 부분에 연결된 일단부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제1항에 있어서, 상기 덕트는 상기 공기 유동 통로의 하류 부분에 제공된 공기 혼합실로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제3항에 있어서, 상기 덕트는 내부에 설치된 유동 제어 도어를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제4항에 있어서, 상기 공기 혼합실에 도달하기 전에 상기 난방기 코어를 거치는 공기의 양과 상기 난방기 코어를 거치지 않고 상기 공기 혼합실에 직접 도달하는 공기의 양 사이의 비율을 제어하기 위해 상기 증발기와 상기 난방기 유닛 사이의 상기 공기 유동 통로 내에 공기 혼합 도어가 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제5항에 있어서, 상기 공기 혼합 도어는 상기 증발기와 상기 난방기 코어 사이의 공기 유동 통로의 형상에 부합하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제6항에 있어서, 상기 덕트는 조화된 따뜻한 공기가 상기 공기 혼합실로부터 해당 차량의 승객실의 하부 부분으로 안내되는 발 덕트인 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
매끄러운 곡선형의 중간부를 거쳐 연결된 확장 하부 부분 및 감소 상부 부분을 포함하는 몸체부와, 상기 감소 상부 부분의 내부와 연통하는 공기 혼합실을 내부에 한정하는 헤드부를 포함하며, 상기 몸체부와 헤드부가 일체식으로 성형되고, 상기 감소 상부 부분의 양 측면에 오목한 외면 부분들을 형성하는 케이싱과; 상기 케이싱의 확장 하부 부분에 설치된 증발기와; 상기 케이싱의 감소 상부 부분에 이격되어 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 코어와; 상기 공기 혼합실에 도달하기 전에 상기 난방기 코어를 거치는 공기의 양과 상기 난방기 코어를 거치지 않고 상기 공기 혼합실에 직접 도달하는 공기의 양 사이의 비율을 제어하기 위해 상기 증발기와 상기 난방기 코어 사이에 배열된 공기 혼합 도어와; 각각 상기 케이싱의 상기 오목한 외면 부분들 상에 수용되며 그 외면 부분들을 따라 연장되고, 각각 상기 공기 혼합실에 연결된 일단부를 갖는 두 개의 덕트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제8항에 있어서, 각각의 덕트에는 그 상류 부분에 유동 제어 도어가 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제9항에 있어서, 상기 공기 혼합 도어는 상기 케이싱의 매끄러운 곡선형의 중간부의 내부의 형상에 부합하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제10항에 있어서, 각각의 덕트는 해당 차량의 승객실의 하부 부분으로 안내되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
역 T자형 단면을 갖는 중앙 몸체부 및 상기 중앙 몸체부와의 사이에 개재된 격벽을 갖고 상기 중앙 몸체부에 부착된 얇은 측면 몸체부를 갖는 몸체부-상기 중앙 몸체부와 상기 얇은 측면 몸체부는 각각의 연결된 상류 단부뿐만 아니라 각각의 연결된 하류 가짐-와, 상기 중앙 몸체부 및 상기 얇은 측면 몸체부의 하류 단부들 모두와 연통하는 공기 혼합실을 내부에 한정하는 헤드부를 포함하며, 상기 몸체부와 헤드부가 일체식으로 성형되고, 상기 얇은 측면 몸체부를 따라 연장되는 오목한 외면 부분들을 상기 중앙 몸체부의 양 측면에 형성하는 케이싱과; 상기 몸체부의 상기 중앙 몸체부의 확장 하부 부분에 설치된 증발기와; 상기 중앙 몸체부의 감소 상부 부분에 이격되어 설치되며 상기 증발기보다 작은 난방기 코어와; 상기 공기 혼합실에 도달하기 전에 상기 난방기 코어를 거치는 공기의 양과 상기 난방기 코어를 거치지 않고 상기 공기 혼합실에 직접 도달하는 공기의 양 사이의 비율을 제어하기 위해 상기 증발기와 상기 난방기 코어 사이에 배열된 공기혼합 도어와; 각각 상기 케이싱의 오목한 외면 부분들 상에 수용되며 그 외면 부분들을 따라 연장되고, 각각 상기 공기 혼합실에 연결된 일단부를 갖는 두 개의 덕트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제12항에 있어서, 각각의 덕트에는 그 상류 부분에 유동 제어 도어가 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.
제13항에 있어서, 상기 덕트들과 상기 얇은 측면 몸체부는 상기 몸체부의 상기 중앙 몸체부의 상기 감소 상부 부분의 외면을 따라 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차 공기 조화 시스템의 난방기/냉방기 유닛.