KR100457942B1

KR100457942B1 - 차량공조장치

Info

Publication number: KR100457942B1
Application number: KR10-2002-0077342A
Authority: KR
Inventors: 나가타오사무; 고토요시히로; 이나가키가즈마
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-11-26
Also published as: EP1319540A2; EP1319540A3; US20030111208A1; DE60209428D1; US6743090B2; KR20030047803A; DE60209428T2; CN1248877C; EP1319540B1; CN1425574A

Abstract

본 발명의 차량공조장치에 의하면, 차량공조장치의 공조유닛에서, 공기출구모드 전환부(22)는 공기를 가열하기 위한 적어도 하나의 열교환기를 포함하는 열교환부(13)의 상부측에 제공된다. 상기 공기출구모드 전환부(22)는 회전축을 중심으로 회전가능한 회전도어(27)를 포함하며, 상기 회전도어는 공기가 차량객실의 다른 영역으로 송풍되는 복수개의 공기출구 개구부(24 내지 26)를 개폐하기 위한 주연벽면(27a)을 포함한다. 또한, 상기 열교환기는 수평면을 가로지르도록 배열되고, 상기 회전도어의 회전공간은 열교환기의 상부측에서 열교환기의 측부로 연장되도록 제공된다. 따라서, 상기 공조유닛의 크기는 작게 이루어질 수 있다.

Description

차량공조장치{Vehicle air conditioner with rotary door}

본 발명은 회전축을 중심으로 회전되는 주연벽면을 가지며, 복수개의 공기토출개구부를 개폐하기 위하여 회전도어를 구비한 차량공조장치에 관한 것이다.

차량공조장치에서, 공조된 공기가 차량객실로 송풍되는 복수개의 공기토출 개구부는 반 원통(semi-cylindrical) 형태로 형성된 단일 회전도어에 의하여 개폐된다. 이 경우, 얼굴측모드, 발측모드 및 성에제거모드와 같은 공기토출모드는 회전도어의 회전에 의하여 설정된다. 따라서, 상기 회전도어의 작동각도는 커지게 되고, 공조장치의 공조유닛의 크기는 증가된다. 예를 들면, 상기 회전도어는 난방공기용 난방코어 위에 배치될 경우, 상기 차량공조장치의 공조유닛의 수직방향치수는 커지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 복수개의 공기토출개구부가 하나의 회전도어에 의하여 개폐되는 차량공조장치에서 공조유닛의 크기를 감소시키는 차량공조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 회전도어와 난방 열교환기 간의 간섭을 방지하는 향상된 구조의 공기토출모드 전환부를 가지며, 차량공조장치의 공조유닛의 크기가 감소될 수 있는 차량공조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 얼굴측 모드에서 차량공조장치의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 2 는 제1 실시예에 따른 발측모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 3 은 제1 실시예에 따른 성에제거모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 4 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼굴측모드에서 차량공조장치의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 5 는 제2 실시예에 따른 발측모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 6 은 제2 실시예에 따른 성에제거모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 7 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 얼굴측모드에서 차량공조장치의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 8 은 제3 실시예에 따른 발측모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 9 는 제3 실시예에 따른 성에제거모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 10 은 본 발명은 제4 실시예에 따른 얼굴측모드에서 차량공조장치의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 11 은 본 발명의 제5 실시예에 따른 얼굴측모드에서 차량공조장치의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 12 는 제5 실시예에 따른 발측모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 13 은 제5 실시예에 따른 성에제거모드에서 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

도 14 는 본 발명의 제6 실시예에 따른 네비게이션 장치가 없는 차량에 이용되는 공조장치를 도시한 개략적인 단면도.

도 15 는 제6 실시예에 따른 네비게이션 장치를 갖는 차량에 이용되는 공조장치를 도시한 개략적인 단면도.

도 16 은 비교예에서의 공조유닛을 도시한 개략적인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11: 공조케이스 13: 열교환부

14: 증발기 15: 히터코어

17: 냉각공기 바이패스통로 18: 공기혼합도어

20, 21: 가이드벽 22: 출구모드전환부

24, 25, 26: 개구부 27: 회전도어

27a: 주연벽면 27b: 측부 플레이트부

28: 회전축 29: 회전공간

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 차량공조장치의 공조유닛에서, 공기통로를 형성하기 위한 공조케이스는 공기가 차량개실내 다른 영역으로 송풍되는 복수개의 개구부를 포함하고, 공기를 가열하기 위한 적어도 하나의 열교환기를 갖는 열교환부는 공조케이스에 배치되며, 회전도어는 공조케이스에 제공된 회전공간 범위에서 회전되도록 열교환부의 상부측 공조케이스에 배치된다. 상기 회전도어는 개구부를 개폐하기 위하여 회전축을 중심으로 회전가능한 주연벽면을 구비하며, 상기 회전공간은 열교환기 상부에서 열교환기 측부로 연장되도록 공조케이스에 제공된다. 따라서, 상기 열교환기와 회전도어 간의 치수는 작게 설정될 수 있다.

상기 열교환기는 수평면을 가로지르는 방향으로 공조케이스에 배열되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 열교환기의 상부측에서 열교환기의 하부측으로 연장되는회전공간은 크게 이루어질 수 있어, 상기 개구부를 개폐하기 위한 회전도어의 작동각도는 작게 설정될 수 있다. 그러므로, 상기 열교환기와 회전도어 간의 치수는 보다 감소될 수 있다. 상기 회전도어의 회전공간은 열교환기의 하단부에 가까운 위치로 연장될 수 있다.

상기 개구부는, 공기가 차량객실의 하부측으로 송풍되는 발측 개구부와, 공기가 차량객실의 상부측으로 송풍되는 얼굴측 개구부 및 공기가 차량의 윈드쉴드 내면으로 송풍되는 성에제거 개구부를 포함한다. 이 경우, 상기 회전도어는 주연벽면과 일체로 회전되도록 주연벽면의 방사상 내측에 배치되는 플레이트 도어부재를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 회전도어는 얼굴측 개구부와 성에제거 개구부가 주연벽면에 의하여 개폐되고, 발측 개구부는 플레이트 도어부재에 의하여 개폐되도록 배치된다. 따라서, 상기 주연벽면의 주연길이는 작게 이루어질 수 있고, 공조유닛의 크기는 보다 감소될 수 있다.

상기 공조케이스는 회전축의 축방향에 직교하는 방향으로 회전도어의 상류측에 최대통로치수(L)를 가지는 것이 바람직하며, 상기 회전도어는 최대통로치수의 0.8배 이상의 외경(D)를 갖는다. 상기 회전도어는 최대통로치수보다 큰 외경(D)을 갖는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 상기 열교환기와 회전도어 간의 공간치수는 보다 효과적으로 감소될 수 있다.

또한, 상기 열교환기는 공기가 열교환기를 바이패스하는 냉각공기 바이패스통로를 형성하기 위하여 공조케이스에 배치되고, 상기 공조케이스는 냉각공기 바이패스통로를 통과하는 공기와, 열교환기를 통과하는 공기중 어느 하나를 열교환기의상부측으로 가이드하는 가이드부재를 포함하고, 상기 회전축은 가이드부재의 상단으로부터 하부측에 배치된다. 따라서, 상기 회전도어의 외경이 크게 될 경우라도, 상기 회전도어는 간섭없이 용이하게 회전될 수 있다.

또한, 상기 열교환기는 회전도어의 회전궤적으로부터 오프셋(offset)되도록 회전축의 하부측 위치에 회전도어의 외경 범위에서 공조케이스에 배치된다. 따라서, 상기 회전도어와 열교환기 간의 간섭은 방지될 수 있고, 공조유닛의 크기는 감소될 수 있다.

상기 발명의 상기 목적들 및 다른 목적들, 특징들 그리고 장점들은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명료하게 이해될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조 도면을 참조하여 설명한다.

(제1실시예)

본 발명의 제1 실시예를 도 1 내지 도 3 을 참조하여 설명한다. 제1 실시예에서, 차량공조장치의 공조유닛(10)은 도 1 내지 도 3 에 도시한 바와 같이 차량 전후방향 및 차량상하방향(수직방향)으로 배열되도록 차량에 설치된다. 상기 공조유닛(10)은 대체로 객실 전방측에 계기 패널(panel) 내측의 대략 중앙부에 배치된다. 도 1 은 얼굴측모드에서의 공조유닛(10)을 도시한 것이고, 도 2 는 발측모드에서의 공조유닛(10)을 도시한 것이며, 도 3 은 성에제거모드에서의 공조유닛(10)을 도시한 것이다.

상기 차량공조장치의 송풍기유닛은 공조유닛(10)으로부터 차량 폭방향으로 전방 승객 좌석측으로 오프셋(offset)되도록 차량의 계기 패널내에 배치된다. 상기송풍기유닛은 공조유닛(10)으로 공기를 송풍하도록 배치된다. 상기 송풍기유닛은 내부공기(즉, 차량객실 내부공기) 및 외부공기(즉, 차량객실 외부공기)를 선택적으로 유입시키기 위한 내부/외부 공기전환박스 및 상기 내부/외부 공기전환박스로부터 공조유닛(10)으로 공기를 유입시키기 위한 송풍기를 포함한다. 예를 들면, 상기 송풍기는 원심식 팬을 포함한다.

상기 공조유닛(10)은 수지로 형성된 공조케이스(11)를 구비한다. 상기 공조케이스(11)는 수직방향으로 연장된 형태로 형성되고, 공기가 하부측으로부터 상부측으로 흐르는 공기통로를 형성한다. 상기 송풍기유닛에 의하여 송풍된 공기는 공기유입형태(12)로 흐르도록 하부측에서 공조케이스(11)내 공기유입공간(12)이 제공된다.

상기 공조케이스(11)의 공기유입공간(12)의 상부측에 열교환부(13)가 배치된다. 상기 열교환부(13)는 냉방 열교환기로서 이용되는 증발기(14) 및 난방 열교환기로서 이용되는 히터코어(15)를 포함한다. 상기 증발기(14)는 공기유입공간(12)의 중간 상부측에 배치되고, 상기 히터코어(15)는 증발기(14)의 상부측에 배치된다.

도 1 내지 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 증발기(14)는 소정높이치수에 의해 공조케이스(11)의 바닥면으로부터 떨어진 상부측 위치에서 대략 수평으로 배치된다. 제1 실시예에서, 상기 증발기(14)는 소정 경사각(예를 들면, 20°)에 의하여 차량 전방측에서 수평면으로부터 하부측으로 조금 경사진다. 상기 증발기(14)가 수평면으로부터 조금 경사지도록 배치되기 때문에, 차량의 전후방향으로 공조케이스(11)의 치수는 감소될 수 있다. 또한, 상기 증발기(14)는 경사져 있기때문에, 상기 증발기(14)상에서 발생된 응축수는 증발기(14)의 차량 전방측 경사 하단부에서 용이하게 모아져서, 응축수는 증발기(14)의 경사 하단부로부터 원활하게 배출될 수 있다. 상기 공조케이스(11)내 최전방 측부의 바닥면에 토출구(16)가 개방된다.

냉동사이클의 감압유닛에서 감압된 저압냉매는 증발기(14)로 흐르고, 상기 증발기(14)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하여 증발기(14)에서 증발되어, 상기 증발기(14)를 통과하는 공기는 냉각된다. 상기 증발기(14)는 제1 및 제2 탱크부(14a)(14b) 및 상기 제1 탱크부(14a)와 제2 탱크부(14b) 사이에 배치되는 열교환 코어부(14c)를 포함한다. 상기 증발기(14)의 열교환 코어부(14c)에서 복수개의 평판튜브 및 복수개의 주름핀은 서로 병렬로 배열되도록 교번적으로 적층된다. 공기유입공간(12)으로 유입된 공기는 도 1 내지 도 3 의 화살표 "a"로 나타낸 바와 같이, 하부로부터 증발기(14)의 열교환 코어부(14c)를 상방향으로 통과한다.

상기 히터코어(15)는 증발기(14)의 상부측에서 차량 전후방향으로 공조케이스(11)의 대략 중앙위치에 배치된다. 상기 히터코어(15)는 열원으로서 차량엔진으로부터 고온수(엔진냉각수)를 이용하여 공기를 가열하기 위한 난방 열교환기이다. 상기 히터코어(15)는 입구탱크부(15a), 출구탱크부(15b), 상기 입구탱크부(15a)와 출구탱크부(15b) 사이에 배치된 열교환 코어부(15c)를 포함한다. 제1 실시예에서, 예를 들면, 상기 입구탱크부(15a)는 열교환 코어부(15c)의 하부측에 배치되고, 출구탱크부(15b)는 열교환 코어부(15c)의 상부측에 배치된다. 상기 열교환 코어(15)의 열교환 코어부(15c)는 복수개의 평판튜브 및 복수개의 주름핀이 서로 병렬로 배열되도록 교번적으로 적층된다.

상기 히터코어(15)는 입구탱크부(15a)를 흐르는 고온수가 출구탱크부(15b)측 일방향으로 열교환 코어부(15c)의 모든 복수개의 튜브를 흐르는 일방향 흐름형태이다.

상기 히터코어(15)는 공조케이스(11)내 대략 수직적으로 배치되어, 열교환 코어(15)의 열교환 코어부(15c)의 표면이 대략 수직방향으로 연장된다. 상기 히터코어(15)는 차량 전후방향으로 증발기(14)의 상부측 대략 중앙위치에 배치되기 때문에, 냉각공기가 화살표 "b"로 나타낸 바와 같이 히터코어(15)를 바이패스하면서 흐르는 냉각공기 바이패스통로(17)는 히터코어(15)의 차량전방측에 제공된다. 상기 히터코어(15)를 통과하는 공기량과 냉각공기 바이패스통로(17)를 통과하는 공기량 간의 흐름비(flow ratio)를 조절하기 위한 공기혼합도어(18)가 제공된다. 상기 공기혼합도어(18)는 회전축(18a)을 중심으로 회전하고, 상기 회전축(18a)은 히터코어(15)의 상단부 대략 전방측 위치에 제공된다. 상기 회전축(18a)은 차량폭방향으로 연장되게 배치되며, 상기 회전축(18a)의 양단부는 공조케이스(11)의 벽면에 제공된 축베어링내에 회전가능하게 유지된다. 제1 실시예에서, 상기 회전축(18a)은 판형으로 형성된 공기혼합도어(18)의 상단부에 연결된다. 상기 공기혼합도어(18)는 도 1 내지 도 3 의 실선위치(최대냉각위치)와 점선위치(최대난방위치) 사이에서 회전축(18a)을 중심으로 회전된다. 상기 공기혼합도어(18)는 점선위치에서 회전되고, 코어부(15c)의 통로는 최대냉방으로 설정되도록 완전히 폐쇄된다. 한편, 상기 공기혼합도어(18)가 점선위치로 회전될 경우, 냉각공기 바이패스통로(17)는 최대난방으로 설정되도록 완전히 폐쇄된다. 상기 공기혼합도어(18)가 소정개방정도로 히터코어(15)의 코어부(15c)의 통로를 개방할 경우, 증발기(14)를 통과하는 공기는 화살표 "c"로 나타낸 바와 같이, 히터코어(15)의 코어부(15c)를 통과하고, 히터코어(15)의 상부측으로 흐른다. 따라서, 상기 공기혼합도어(18)는 히터코어(15)를 통과하는 공기량과 냉각공기 바이패스통로(17)를 통과하는 공기량 간의 흐름비를 조절함으로써 차량객실로 송풍되는 공기의 온도를 조절한다.

상기 히터코어(15)의 상부측에는 공기혼합부(19)가 제공된다. 상기 히터코어(15)로부터의 공기와 냉각공기 바이패스통로(17)로부터의 공기는 소정 온도를 갖는 공조된 상태의 공기를 얻을 수 있도록 상기 공기혼합부(19)에서 혼합된다. 상기 공조케이스(11)내에서 차량후방측상의 히터코어(15)의 저부측 위치에서 상부측으로 연장되도록 난방공기 가이드벽(20)이 제공된다. 따라서, 상기 히터코어(15)로부터의 따뜻한 공기는 난반공기 가이드벽(20)에 의하여 화살표 "c"로 나타낸 바와 같이 공기혼합부(19)측으로 가이드된다.

상기 냉각공기 바이패스통로(17)는 히터코어(15)의 전방측 공간을 상방향으로 통과한 이후, 히터코어(15)의 차량전방측으로부터 차량후방측으로 만곡되도록 공조케이스(11)에 제공된다. 따라서, 상기 냉각공기 바이패스통로(17)는 점차적으로 만곡되면서 히터코어(15)의 차량전방측으로부터 히터코어(15)의 상부후방측으로 연장된다. 공조케이스(11)의 전방벽면으로부터 차량 후방측으로 연장되도록 냉각공기 가이드벽(21)이 제공된다. 특히, 상기 냉각공기 가이드벽(21)은 공조케이스(11)의 전방벽면으로부터 상부측으로 연장되며, 차량후방측으로 대략 수평적으로 돌출된다. 따라서, 냉각공기 바이패스통로로부터의 냉각공기는 냉각공기 가이드벽(21)에 의하여 화살표 "b"로 나타낸 바와 같이 공기혼합부(19)측으로 가이드된다.

상기 공기혼합부(19)의 하류 위치에서, 공조케이스(11) 상부면의 공기혼합부(19)의 상부측에 공기출구모드 전환부(22)가 배치된다. 상기 공기출구모드 전환부(22)는 반원통형 밀봉면(23)을 구비한다. 상기 밀봉면(23)의 주면은 차량전후방향으로 연장한다. 상기 밀봉면(23)의 차량 최후방측 하부위치에 발측 개구부(24)가 개방되고, 얼굴측 개구부(25)는 발측 개구부(24)로부터 전방 상부측 밀봉면(23)에 제공되며, 성에제거 개구부(26)는 얼굴측 개구부(25)로부터 전방측 위치에 제공된다.

상기 발측 개구부(24)는 공조케이스(11)의 차량 후방측면에 의하여 형성된 발측공기통로(24a)를 통해 발측공기출구(24b)와 연통된다. 상기 발측 공기출구(24b)는 차량 폭방향으로 좌우 양측에서 공조케이스(11)에 개방되어, 공조된 공기는 차량객실의 발측영역 좌우측으로 송풍된다. 상기 얼굴측 개구부(25)는 공조된 공기가 얼굴측 덕트를 통해 얼굴측 개구부(25)로부터 차량객실내 상부측으로 송풍되도록 제공된다. 상기 성에제거 개구부(26)는 성에제거 덕트를 통해 성에제거 개구부(26)로부터 윈드쉴드(windshield) 내면측으로 송풍된다.

차량 전후방향으로 회전축(28)에 의하여 회전될 수 있도록 공조케이스(11)의 밀봉면(23) 내측에 회전도어(27)가 배치된다. 상기 회전도어(27)는 회전축(28)을 중심으로 소정반경의 만곡을 갖는 주연벽면(circumference wall surface)(27a) 및 축방향(예를 들면, 차량 폭방향)으로 주연벽면(27a)의 두 단부측에 제공된 두 측부플레이트부(27b)를 포함한다. 상기 회전도어(27)의 주연벽면(27a)은 상기 두 측부 플레이트부(27b)를 통해 회전축(28)에 연결된다. 상기 주연벽면(27a), 두 측부 플레이트부(27b) 및 회전축(28)은 수지로 일체로 형성될 수 있다.

상기 회전축(28)은 공조케이스(11)의 좌우측 벽에 제공된 베어링홀내에 회전가능하게 유지된다. 상기 회전축(28)은 히터코어(15)의 후방측 위치에서 히터코어(15)의 상단부에 인접하게 제공된다. 따라서, 상기 회전축(28)은 소정거리보다 큰 거리로 하부측으로 냉각공기 가이드벽(21)으로부터 떨어져 있다. 상기 회전축(28)은 난방공기 가이드벽(20)의 상단 주위의 높은 위치로 설정된다. 따라서, 상기 회전축(28)에 인접한 각 두 측부 플레이트부(27b)의 방사상 내측부(27c)는 두 가이드벽(20)(21)의 상단부 사이에 위치된다.

제1 실시예에서, 상기 방사상 내측부(27c)는 가이드벽(20)(21)의 상단부와의 간섭을 방지하기 위하여, 차량 전후방향으로의 방사상 내측부(27c)의 치수는 상기 회전축(28)의 외경과 대략 동일하게 되도록 작게 이루어진다. 상기 주연벽면(27a)에 인접한 상기 각 측부 플레이트부(27b)의 방사상 외측부는 팬 형상으로 연장된다. 상기 측부 플레이트부(27b)의 방사상 외측부는 도 1 에 도시한 바와 같이 회전도어(27)의 회전방향으로의 일측에서 냉각공기 가이드벽(21)을 따라 만곡된 제1 만곡부(27d)를 갖는다. 또한, 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 측부 플레이트부(27b)의 방사상 외측부는 회전도어(27)의 회전방향으로의 타측에서 난방공기 가이드벽(20)을 따라 만곡된 제2 만곡부(27e)를 갖는다. 따라서, 상기 회전축(27)이 차량 전후방향으로 회전될 경우, 상기 측부 플레이트부(27b)와 두가이드벽(20)(20) 간의 간섭을 방지할 수 있다.

수지 필름재질로 이루어진 필름부재(27g)는 주연벽면(27a)과 일체로 회전되도록 탄성재질(27f)를 통해 주연벽면(27a)의 외주연측에 부착된다. 상기 회전도어(27) 내측의 공기압은 주연벽면(27a)에 제공된 개방부(미도시)와 주연벽면(27a)의 개방부와 연통되는 탄성재질(27f)에 제공된 개방부(미도시)를 통해 필름부재(27g)로 가압된다. 따라서, 상기 필름부재(27g)는 공기 개구부(24 내지 26)을 완전히 폐쇄하도록 공기압력 및 탄성재질(27f)의 탄성압력에 의하여 공조케이스(11)의 밀봉면을 가압접촉할 수 있다.

상기 회전도어(27)의 주연벽면(27a), 탄성재질(27f) 및 필름부재(27g)를 관통하는 관통홀(27h)은 주연벽면(27a), 탄성재질(27f) 및 필름부재(27g)의 소정위치에 제공된다.

상기 회전도어(27)가 회전가능하게 위치되는 반 원통형 도어회전공간(29)은 상부측부 공조케이스(11)의 밀봉면 내측에 형성된다. 상기 도어회전공간(29)은 냉각공기 가이드벽(21)의 상부측 위치에서 히터코어(15)의 측부까지의 범위에서 공조케이스(11)에 형성된다. 상기 히터코어(15)의 측부는 히터코어(15)의 차량후방측에 위치되는 난방공기 가이드벽(20)의 차량 후방위치에 제공된다. 상기 도어 회전공간(29)은 차량 후방측상 히터코어(15)의 하단부 주위 위치로 연장된다.

제1 실시예에서, 상기 회전도어(27)의 회전축(28)은 히터코어(15)의 상단부에 인접하게 배치되고, 상기 회전도어(27)의 외경(D)은 회전도어(27)의 상류측에서 최대통로치수(L)보다 크게 설정된다. 여기에서, 상기 최대통로치수(L)는회전도어(27)의 상류측에서 회전축(28)의 축방향과 직교하는 방향(즉, 수평방향)에서의 최대통로치수이다. 제1 실시예에서, 상기 최대통로치수(L)는 차량전후방향으로의 치수이다.

싱기 회전도어(27)의 외경(D)은, 상기 회전도어(27)가 공조케이스(11)의 밀봉면(23) 내측에 부착될 경우, 회전도어(27)의 회전중심과 필름부재(27g)의 외주면 사이에서 만곡 반경의 두배이다. 예를 들면, 상기 회전도어(27)의 외경(D)은 약 200mm이고, 최대통로치수(L)은 약 155mm이다. 따라서, 이 경우, 상기 외경(D)은 최대통로치수(L)의 약 1.29배(D ≒ L ×1.29)이다.

상기 회전도어(27)의 외경(D)을 증가시키기 위하여, 상기 도어 회전공간(29)은 차량 후방측 히터코어(15)의 하단부 주위 위치로 연장되도록 제공된다. 상기 회전도어(27)의 작동각도θ는 도 1 에 도시한 얼굴측모드에서의 작동위치와 도 3 에 도시한 성에제거모드에서의 작동위치 사이의 각도이다. 제1 실시예에서, 외경(D)이 크게 이루어지기 때문에, 상기 작동각도θ는 약 65°로 감소될 수 있다.

상기 회전도어(27)의 회전축(28)은 공조케이스(11) 외측으로 돌출되고, 링크메커니즘을 통하여 모드작동메커니즘으로 연결되어, 회전도어(27)는 모드작동메커니즘에 의하여 회전된다. 유사하게, 공기혼합도어(18)의 회전축(18a)은 공조케이스(11)의 외측으로 돌출되고, 링크메커니즘에 의하여 온도조절 작동메커니즘에 연결되어, 상기 공기혼합도어(18)는 온도조절 작동메커니즘에 의하여 회전된다. 모드 작동메커니즘과 온도조절 작동메커니즘 각각은 서보모터를 이용하는 자동메커니즘에 의하여 구성되거나, 차량객실에서 승객이 직접 수동으로 작동할 수 있는 수동 작동메커니즘에 의하여 구성될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 작동을 설명한다. 송풍기 유닛의 송풍기가 작동할 경우, 내부공기 또는 외부공기는 내부/외부공기 전환박스로부터 유입되고, 바닥측에서 공조케이스(11)의 공기입구공간(12)으로 흐른다. 그런 다음, 공기는 화살표 "a"로 나타낸 바와 같이 아래에서 상부측으로 증발기(15)를 통과하여 냉각공기를 얻을 수 있다. 상기 증발기(14)로부터의 공기는 공기혼합도어(18)의 개방정도에 따라 냉각공기 바이패스통로(17)를 통과하는 공기와, 히터코어(15)를 통과하는 공기로 나뉘어진다. 히터코어(15)를 통과하는 난방공기 "c"는 난반공기 가이드벽(20)에 의하여 가이드되고, 공기혼합부(19)로 유입되며, 냉각공기 바이패스통로(17)를 통과하는 냉각공기 "b"는 냉각공기 가이드벽(21)에 의하여 가이드되고 공기혼합부(19)로 유입된다. 난방공기 "c" 및 냉각공기 "b"는 공기혼합부(19)에서 혼합되어 소정온도를 갖는 공조된 공기를 얻을 수 있다.

상기 얼굴측모드, 발측모드 및 성에제거모드와 같은 공기출구모드는 회전도어(17)의 회전작동에 의하여 설정될 수 있다. 상기 회전도어(27)는 발측 개구부(24), 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)을 개폐하도록 작동되어, 공조된 공기는 적어도 하나의 개구부(24 내지 26)을 통해 차량객실로 송풍된다.

도 1 에 도시한 얼굴측모드에서, 상기 얼굴측 개구부(25)는 회전도어(27)의 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 발측 개구부(24) 및 성에제거 개구부(26)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

도 2 에 도시한 발측모드에서, 상기 발측 개구부(24)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 회전도어(27)의 주연벽면의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

도 3 에 도시한 성에게거모드에서, 상기 회전도어는 시계방향으로 최대로 회전한다. 이 경우, 상기 회전도어(27)의 주연벽면(27a)은 성에제거 개구부(26)를 향하지 않은 위치로 회전되어, 성에제거 개구부(26)는 개방된다. 또한, 상기 발측 개구부(24) 및 얼굴측 개구부(25)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

상기 회전도어(27)가 도 1 과 도 2 사이의 위치로 회전될 경우, 두 발측 개구부(24) 및 얼굴측 개구부(25)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되어, 바이-레벨(bi-level)모드로 설정될 수 있다. 또한, 사이 회전도어(27)가 도 2 및 도 3 사이의 위치로 회전될 경우, 상기 발측 개구부(24)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 성에제거 개구부(26) 또한 개방되어, 발측/성에제거모드로 설정될 수 있다. 상기 발측/성에제거모드에서, 발측 개구부(24)의 개방비(opening ratio)는 대략 성에제거 개구부(26)의 개방비와 동일하다. 또한, 도 2 에 도시한 발측모드에서, 상기 성에제거 개구부(26)는 약간(slightly) 개방될 수 있다. 이 경우, 작은량의 난방공기는 성에제거 개구부(26)로부터 윈드쉴드의 내면측으로 송풍되고, 많은량의 난방공기는 발측모드에서 차량객실내 발측영역으로 송풍되어, 발츠모드에서 윈드쉴드의 성에제거 성능은 향상될 수 있다.

예를 들면, 도 16 에 도시한 바와 같이, 회전도어(27')가 비교예의 공조케이스(10')내에서 도 16 에 도시한 발측 개구부(24), 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거개구부(26)를 개폐하도록 히터코어(15) 위에 배치될 경우, 공조케이스(10')의 높이 치수는 커지게 된다. 상기 비교예에서, 상기 회전도어(27')의 외경(D')은 120 - 150mm의 범위로 설정되도록 작게 설정되어, 상기 외경(D')은 회전도어(27')의 상류측에서 수평방향으로 최대통로치수(L')의 0.8배보다 작게된다(D'〈 L' ×0.8). 이 경우, 상기 회전도어(27')의 작동각도θ'는 회전도어(27')의 회전에 의하여 개구부(24 내지 26)을 개폐하기 위하여 약 100°로 설정된다. 또한, 이러한 비교예의 배열에서, 히터코어(15)로부터의 난방공기와 냉각공기 바이패스통로(17)로부터의 냉방공기가 충분히 혼합되기 위하여 약 30mm의 높이 치수(H)가 요구된다. 따라서, 도 16 에 도시한 비교예에서, 공조케이스(10')의 높이치수는 증가되고, 공조케이스(10')의 크기는 커지게 된다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 회전도어(27)의 외경은 회전도어(27)의 상류측에서 수평방향으로 최대통로치수(maximum passage dimension)(L)의 외경보다 크도록 설정된다. 예를 들면, 회전도어(27)의 외경(D)은 최대통로치수(L)의 약 1.29배이다. 따라서, 3개의 개구부(24 내지 26)을 개폐하기 위한 회전도어(27)의 작동각도θ는 약 65°로 감소될 수 있고, 공조케이스(10)의 높이치수는 도 16 의 비교예에 비하여 크게 감소될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 회전축(28)은 히터코어(15)의 상단부 주위에 배치되고, 회전도어(27)의 도어회전공간(29)은 히터코어(15)의 상부측으로부터 히터코어(15)의 후방측으로 제공되어, 주연방향으로 상기 회전도어(27)의 주연면(27a) 단부는 히터코어(15)의 하단부에 가까운 위치에서 회전된다. 따라서,히터코어(15)의 상단부와 공조케이스(10)의 상부면 사이의 높이치수는 회전도어(27)의 반경(예를 들면, 100mm)에 대략 동일하게 되도록 감소될 수 있어, 공조케이스(10)의 크기는 보다 감소될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 히터코어(15)는 거의 수직적으로 배치되고, 상기 회전도어(17)의 도어회전공간(29)은 히터코어(15)의 차량 후방측에서 히터코어(15)의 상부측으로부터 히터코어(15)의 하단부 주위의 위치로 연장되도록 제공된다. 따라서, 얼굴측 개구부(25)는 발측 개구부(24) 상부측에서 공조케이스(11)의 상부 후방면에 위치될 수 있다. 따라서, 공조케이스(10)가 계기 패널내에 설치될 경우, 냉방공기는 공조케이스(11)내 차량후방측에 제공된 얼굴측 개구부(25)로부터 용이하게 송풍될 수 있다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예를 도 4 내지 도 6 을 참조하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1 실시예에서, 히터코어(15)는 거의 수직적으로 배치된다. 그러나, 제2 실시예에서는, 도 4 내지 도 6 에 도시한 바와 같이, 히터코어(15)의 상단부가 소정각도로 수직방향으로 차량전방측으로 경사진다. 상기 히터코어(15)는 수직방향 및 수평방향 사이에서 경사진다.

상기 증발기(14)는 증발기(14)의 차량 후방측 단부가 상부측에 위치되도록 경사진다. 한편, 상기 히터코어(15)는 히터코어(15)의 차량후방측이 하부에 위치되고, 히터코어(15)의 차량전방측이 높게 위치되도록 증발기(15)의 경사방향에 대향하는 방향으로 경사진다.

또한, 난방공기 가이드벽(20) 및 냉방공기 가이드벽(21)은 제1 실시예의 위치에서 히터코어(15)의 위치축을 따라 소정각도로 시계방향으로 회전되도록 이동된다. 따라서, 제2 실시예에서, 회전도어(17)의 회전축(28)은 난방공기 가이드벽(20)의 상단부 및 냉방공기 가이드벽(21)의 상단부보다 낮은 위치로 설정된다. 따라서, 상기 회전도어(25)의 도어회전공간(29) 또한 제1 실시예의 위치에서 시계방향으로 회전되도록 이동된다. 그러므로, 얼굴측 개구부(25)는 차량 전후방향으로 공조케이스(11)내 상부면상 대략 중앙 위치에 위치된다.

예를 들면, 제2 실시예에서, 회전도어(27)의 외경(D)은 200mm이고,최대통로치수(L)는 약 180mm이다. 이 경우, 상기 회전도어(27)의 외경(D)은 최대통로치수(L)의 약 1.12배이다. 따라서, 상기 회전도어(27)의 외경(D)은 최대통로치수(L)보다 크게 설정될 수 있다. 상기 회전도어(27)의 외경(D)이 크게 이루어지기 때문에, 도어회전공간(29)의 후방측 하단은 난방공기 가이드벽(20)의 하단부로 연장되고, 도어회전공간(29)의 전방측 하단은 수직방향으로 냉각공기 가이드벽(20)의 중간 위치로 연장된다.

도 4 는 제2 실시예의 공조유닛(10)에서의 얼굴측모드를 도시한 것이다. 전술한 제1 실시예와 유사하게, 도 4 에서 도시한 얼굴측모드에서, 얼굴측 개구부(25)는 회전도어(27)의 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 발측 개구부(24) 및 성에제거 개구부(26)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

도 5 는 제2 실시예에서 공조유닛(10)에서의 발측모드를 도시한 것이다. 도5 에 도시한 발측모드에서, 발측 개구부(24)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

도 6 은 제2 실시예의 공조유닛(10)에서의 성에제거모드를 도시한 것이다. 도 6 에 도시한 성에제거모드에서, 상기 회전도어(27)는 반시계방향으로 최대로 회전된다. 이 경우, 상기 회전도어(27)의 주연벽면(27a)은 성에제거 개구부(26)를 향하지 않은 위치로 회전되어, 상기 성에제거 개구부(26)는 개방된다. 또한, 발측 개구부(24) 및 얼굴측 개구부(25)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄된다.

상기 회전도어(27)가 도 4 및 도 5 의 사이 위치로 회전될 경우, 두 발측 개구부(24) 및 얼굴측 개구부(25)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되어, 바이-레벨모드로 설정될 수 있다. 또한, 상기 회전도어(27)가 도 5 및 도 6 사이의 위치로 회전될 경우, 발측 개구부(24)는 연통홀(27h)에 의하여 개방되고, 성에제거 개구부(26) 또한 개방된다. 발측/성에제거모드에서, 발측 개구부(24)의 개방비는 성에제거 개구부(26)의 개방비와 대략 동일하다. 또한, 도 5 에 도시한 발측모드에서, 성에제거 개구부(26)는 약간 개방된다. 이 경우, 작은량의 난방공기는 성에제거 개구부(26)로부터 윈드쉴드의 내면측으로 송풍되고, 많은량의 난방공기는 발측모드에서 차량객실내 발측영역측으로 송풍되어, 윈드쉴드의 성에제거 성능은 향상될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 회전도어(27)의 외경은 회전도어(27)의 상류측에서 회전축(28)의 축방향과 직교하는 방향(즉, 수평방향)으로 최대통로치수(L)의 외경보다 크게 되도록 설정된다. 예를 들면, 회전도어(27)의 외경(D)은 최대통로치수(L)의 약 1.12배이다. 따라서, 3개의 개구부(24 내지 26)을 개폐하기 위한 회전도어(27)의 작동각도θ는 약 65°로 감소될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 회전축(28)은 히터코어(15)의 상단부 주위에 배치되고, 회전도어(27)의 도어회전공간(29)은 히터코어(15)의 상부측으롭터 히터코어(15)의 후방측으로 제공되어, 회전도어(27)의 주연벽면(27a) 단부가 히터코어(15)의 하단부에 가까운 위치로 회전된다. 따라서, 히터코어(15)의 상단부와 공조케이스(11)의 상면 사이의 높이치수는 회전도어(27)의 반경(예를 들면, 100mm)에 대략 동일하게 되도록 감소될 수 있다.

제2 실시예에서, 공조케이스(10)의 다른 부분들은 전술한 제1 실시예와 유사하기 때문에, 자세한 설명은 생략한다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예를 도 7 내지 도 9 를 참조하여 설명한다.

전술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에서, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 회전동작에 의하여 개폐된다. 그러나, 제3 실시예에서, 도 7 내지 도 9 에 도시한 바와 같이, 상기 주연벽면(27a)과 일체로 회전하는 제1 및 제2 플레이트도어부(27i)(27j)가 제공되고, 발측 개구부(24), 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 주연벽면(27a)과 제1 및 제2 플레이트 도어부(27i)(27j)의 조합에 의하여 개폐된다.

상기 난반공기 가이드벽(20)의 상단부에 연결되고, 공조케이스(11)의 차량후방측부로 연장되는 구획벽(30)이 제공되어, 발측 공기통로(24a)는 난방공기 가이드벽(20)의 차량후방측에 위치된다. 상기 구획벽(30)은 산 형태(mountain shape)로 상측으로 돌출된다. 상기 구획벽(30)이 산형태로 상측으로 돌출되기 때문에, 도어회전공간(29)은 구획벽(30)의 바닥영역 주위에서 구획벽(30)의 차량후방측 위치로 연장된다. 따라서, 발측공기통로(24a)는 도어회전공간(29) 내측에 위치된다.

상기 발측 개구부(24)는 구획벽(30)에 개방되고, 제1 플레이트 도어부(27i)는 발측 개구부(24)의 하부측에 배치된다. 상기 제1 플레이트 도어부(27i) 및 제2 플레이트 도어부(27j)는 전환도어(27)의 회전축(28)의 축방향으로 두 단부측에 위치된 두 개의 연결 암부(27k)를 통해 연결된다. 상기 제1 플레이트도어부(27i) 및 연결 암부(27k)는 전환도어(27)와 일체로 몰딩되거나, 전환도어(27)로부터 분리되게 형성될 수 있다. 상기 제1 플레이트 도어부(27i)는 전환도어(27)의 회전축(28)의 축방향으로 연장되고, 발측 개구부(24)를 폐쇄하도록 발측 개구부(24)의 개방영역보다 큰 영역을 갖는 판 형태로 형성된다. 제3 실시예에서, 제1 플레이트 도어부(27i)는 전환도어(27)의 회전축(28)의 축방향으로 제1 플레이트 도어부(27i)의 두 단부측에서 두 개의 연결 암부(27k)에 연결된다. 상기 두 연결 암부(27k)는 발측 개구부(24)를 관통하고, 원형 아크형태로 연장된다.

한편, 제2 플레이트 도어부(27j)는 회전축(28)의 축방향으로 전환도어(27)의 두 단부에 위치된 좌우측 플레이트부(27b) 사이에서 전환도어(27)와 일체로 형성된다. 상기 제2 플레이트 도어부(27j)는 제1 플레이트 도어부(27i)와 유사한 형태를갖도록 형성된다. 상기 두 플레이트 도어부(27i)(27j)는 회전축(28)으로부터 동일 방사상 위치에 주연벽면(27a)의 방사상 내측에 위치된다. 상기 제1 플레이트 도어부(27i) 및 두 개의 연결 암부(27k)는 제1 플레이트 도어부(27i) 및 두 개의 연결 암부(27k)는 전환도어(27)로부터 독립되게 형성되고, 상기 두 개의 연결 암부(27k)의 상단부는 본딩(bonding) 및 스크류잉(screwing)와 같은 체결수단에 의하여 제2 플레이트 도어부(27j)에 결합된다.

상기 제1 플레이트 도어부(27i)의 상부면에 본딩되도록 제1 플레이트 도어부(27i)의 상부면에 탄성 밀봉부재(27m)이 제공되고, 제2 플레이트 도어부(27j)의 하부면에 본딩되도록 제2 플레이트 도어부(27j)의 하부면에 탄성 밀봉부재(27n)이 제공된다. 그러나, 상기 탄성 밀봉부재(27m)(27n)는 각각 고무재질을 이용하여 제1 및 제2 플레이트 도어부(27i)(27j)와 일체로 몰딩될 수 있다.

제3 실시예에서, 전환도어(27)의 주연벽면(27a)의 주연길이는 전술한 제1 및 제2 실시예들과 비교해 짧게 이루어질 수 있고, 상기 제1 및 제2 실시예들에서 설명한 주연벽면(27a)의 연통홀(27h)은 생략된다.

도 7 은 제3 실시예에서의 얼굴측모드를 도시한 것이다. 얼굴측 모드에서, 상기 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 성에제거 개구부(26)가 폐쇄되고, 발측 개구부(24)는 제1 플레이트 도어부(27i)의 탄성 밀봉부재(27m)에 의하여 폐쇄된다. 또한, 상기 전환도어(27)의 주연벽면은 얼굴측 개구부(25)를 향하지 않은 위치로 회전되어, 얼굴측 개구부(25)는 개방된다.

도 8 은 제3 실시예에서 발측모드를 도시한 것이다. 발측모드가 설정될 경우, 상기 전환도어(27)는 소정각도로 도 7 의 위치에서 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 얼굴측모드에서, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄되고, 제1 플레이트 도어부(27i)는 발측 개구부(24)를 개방하기 위하여 발측 개구부(24)로부터 분리되도록 이동된다.

도 9 는 제3 실시예에서 성에제거모드를 도시한 것이다. 성에제거모드가 설정될 경우, 전환도어(27)는 소정각도로 도 8 의 위치에서 반시계방향으로 더 회전된다. 즉, 성에제거모드에서, 상기 전환도어(27)는 반시계방향으로 최대로 회전된다. 이 경우, 전환도어(27)의 주연벽면(27a)은 성에제거 개구부(26)를 향하지 않기 때문에, 성에제거 개구부(26)는 개방된다. 또한, 얼굴측 개구부(25)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)의 필름부재(27g)에 의하여 폐쇄되고, 발측 개구부(24)는 제2 플레이트 도어부(27j)의 탄성 밀봉부재(27n)에 의하여 폐쇄된다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 전환도어(27)의 주연벽면(27a)만이 얼굴측 개구부(25)와 성에제거 개구부(26)을 개폐한다. 따라서, 상기 전환도어(27)의 주연벽면(27a)의 주연길이는 전술한 제1 및 제2 실시예들과 비교하여 작게 이루어질 수 있다.

또한, 발측 개구부(24)를 개폐하기 위한 플레이트 도어부(27i)(27j)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)의 방사상 내측에 배치되고, 발측 개구부(24)는 도어 회전공간(29)의 내측 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 발측 공기통로(24a)는 도어 회전공간(29)의 내측영역에 제공될 수 있다. 그 결과, 차량 전후방향으로 공조유닛(10)의 치수는 감소될 수 있고, 공조유닛(10)은 차량에 용이하게 설치될수 있다.

제3 실시예에서, 다른 부분들은 전술한 제1 실시예와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.

(제4 실시예)

본 발명의 제4 실시예를 도 10을 참조하여 설명한다. 제4 실시예에서, 전환도어(27)의 구성 및 발측 개구부(24)의 구성은 전술한 제3 실시예와 유사하다. 그러나, 제4 실시예에서, 전술한 본 발명의 제2 실시예와 유사하게, 히터코어(15)의 상단부는 차량 전방측으로 경사진다. 즉, 제4 실시예에서, 제2 실시예의 주요 특징과 제3 실시예의 주요 특징이 결합된다. 이러한 경우에도, 상기 실시예들에서 설명한 장점을 얻을 수 있다.

(제5 실시예)

본 발명의 제 5 실시예를 도 11 내지 도 13 을 참조하여 설명한다. 제5 실시예에서, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)에 의하여 개폐되고, 발측 개구부(24)는 측 플레이트부(27b)에 의하여 개폐된다.

제5 실시예에서, 발측 개구부(24)의 배열위치는 전술한 실시예들과 비교해서 변경된다. 제5 실시예에서, 좌우측 개구부(24)는 공조유닛(10)의 공조케이스(11) 내 상부측 위치에서 좌우측 벽면에 제공된다. 따라서, 두 개의 발측 개구부(24)는 전환도어(27)의 좌우측에서 공조케이스(11)에 위치될 수 있도록 제공된다. 그러나, 상기 발측 개구부(24)의 형태는 다른 형태로 변경될 수 있다.

상기 발측 객부(24)에 대응하는 방사상 위치에, 상기 발측 개구부(24)의 형태에 대응하는 형태를 갖도록 회전도어(27)의 좌우측 플레이트부(27b)에 발측 연통홀(27p)이 제공된다. 따라서, 상기 전환도어(27)는 발측 연통홀(27p)이 발측 개구부(24)와 연통하는 위치로 회전될 경우, 상기 발측 개구부(24)는 개방된다. 상기 발측 개구부(24)가 회전도어(27)의 발측 연통홀(27p)에 의하여 개방될 경우, 공조된 공기(난방공기)는 발측 개구부(24)를 통하여 좌우좌석측에서 차량객실의 발측 영역으로 송풍된다.

본 발명의 제5 실시예 경우라도, 회전도어(27)의 외경(D)은 회전도어(27)의 상류측에서 최대 통로직경(L)보다 크게 이루어진다. 예를 들면, 제5 실시예에서, 상기 전환도어(27)의 외경(D)은 최대통로치수(L)의 약 1.12배이다. 그러므로, 상기 개구부(24 내지 26)을 개폐하기 위하여 요구되는 전환도어(27)의 작동각도θ는 약 65°로 감소될 수 있다.

제5 실시예에서, 발측 개구부(24)는 전환도어(27)의 측부 플레이트(27B)에 의하여 개폐되고, 주연벽면(27a)은 얼굴측 개구부(25)와 성에제거 개구부(26)을 개폐만 한다. 특히, 상기 전환도어(27)의 주연벽면(27a)이 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)를 향하지 않을 경우, 얼굴측 개구부(25)와 성에제거 개구부(26)는 개방된다. 따라서, 상기 회전도어(27)의 주연벽면(27a)의 주연길이는 작게 이루어질 수 있다.

발측모드가 도 11 에 도시한 바와 같이 설정될 경우, 상기 성에제거 개구부(26)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)에 의하여 폐쇄되고, 발측 객부(24)는전환도어(27)의 측부 플레이트부(27b)에 의해서 폐쇄된다. 이 경우, 상기 전환도어(27)의 주연벽면(27a)은 얼굴측 개구부(25)를 향하지 않게 되어, 얼굴측 개구부(25)는 개방된다. 제5 실시예에서, 탄성 밀봉부재는 본딩에 의하여 공조케이스(11)의 좌측 벽면을 향하는 면의 측부 플레이트부(27b)에 부착된다. 따라서, 상기 각 측부 플레이트부(27b)에 부착된 탄성 밀봉부재는 발측 개구부(24)의 주위에서 공조케이스(11)의 각 측벽에 접촉되어, 발측 개구부(24)가 측부 플레이트부(27b)에 의하여 폐쇄될 경우 발측 개구부(24)로부터 공기가 누설되는 것을 방지한다.

성에제거모드가 도 13 에 도시한 바와 같이 설정될 경우, 얼굴측 개구부(25)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)에 의하여 폐쇄되고, 발측 개구부(24)는 측부 플레이트부(27b)에 의하여 폐쇄된다. 이 경우, 상기 전환도어(27)의 주연벽면(27a)은 성에제거 개구부(26)를 향하지 않게 되어, 성에제거 개구부(26)는 개방된다.

또한, 발측모드가 도 12에 도시한 바와 같이 설정될 경우, 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)는 전환도어(27)의 주연벽면(27a)에 의하여 폐쇄되고, 발측 개구부(24)는 전환도어(27)의 측부 플레이트부(27b)의 발측 연통홀(27p)에 의하여 개방된다.

제5 실시예 경우라도, 상기 전환도어(27)가 도 11 에 도시한 위치와 도 12 에 도시한 위치 사이의 중앙 위치로 회전될 경우, 바이-레벨모드가 설정된다. 상기 전환도어(27)가 도 12 에 도시한 위치와 도 13 에 도시한 위치 사이의 중앙 위치로 회전될 경우, 발측/성에제거모드가 설정된다.

본 발명의 제5 실시예에 따르면, 발측 개구부(25)는 차량 폭방향으로 공조케이스(11)의 좌우측벽면에 제공되고, 전환도어(27)의 측부 플레이트부(27b)의 회전에 의하여 개폐된다. 따라서, 전술한 제1 실시예에서 설명한 차량 후방측으로 돌출하는 발측 공기통로(24a)를 형성할 필요가 있다. 따라서, 차량 전후방향으로 공조유닛(10)의 치수는 감소될 수 있다.

(제6 실시예)

본 발명의 제6 실시예를 도 14 및 도 15 를 참조하여 설명한다. 네비게이션장치(navigation device)를 구비한 차량에서, 상기 네비게이션 장치는 대체로 공조유닛(10)의 얼굴측 개구부(25)에 연결된 얼굴측 덕트의 배열 위치에 설치되고, 얼굴측 덕트와 네비게이션 장치 간의 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 네비게이션 장치를 갖는 차량에서, 얼굴측 덕트와 네비게이션 장치 간의 간섭을 방지하기 위하여, 공조유닛(10)의 얼굴측 개구부(25)의 배열위치는 네비게이션 장치가 없는 차량에 비하여, 차량 전후방향으로 대략 중앙위치로부터 차량 후방측으로 이동될 필요가 있다. 한편, 공조장치 제작자에 있어, 공조유닛(10)은 네비게이션 장치의 설치 상태에 따라 다르게 되도록 설계될 수 있고, 공조유닛(10)의 제조비용은 증가된다.

전술한 문제점을 고려하여, 제6 실시예에서, 공조유닛(10)의 개구부(24 내지 26)의 배열위치는 변경되도록 설정되어, 공조유닛(10)의 제조비용을 한정할 수 있다. 도 15 는 네비게이션 장치(30)을 갖는 차량에 대한 제6 실시예의 공조유닛(10)을 도시한 것이다. 도 14 는 네비게이션 장치가 없는 차량에 대한 제6 실시예의 공조유닛(10)을 도시한 것이다. 본 발명의 제6 실시예에서, 히터코어(15)는전환도어(27)의 외경(D)의 범위내에서 회전축(28)의 하부측 위치에 배치된다.

도 14 및 도 15 의 회전도어(27)의 실선위치는 회전도어(27)가 시계방향으로 최대로 회전될 경우의 얼굴측모드에서의 회전위치이다. 한편,도 14 및 도 15 의 회전도어(27)의 점선위치는 회전도어(27)가 반시계방향으로 최대로 회전될 경우의 성에제거모드에서의 회전위치이다. 그러므로, 상기 회전도어(27)는 도 14 및 도 15 의 실선위치와 점선위치 사이에서 회전한다. 얼굴측 덕트(25a)는 얼굴측 개구부(25)에 연결되고, 성에제거 덕트(26a)는 성에제거 개구부(26)에 연결된다.

제 6 실시예에서, 상기 히터코어(15)는 회전도어(27)의 회전궤적 외측 위치에 배치되고, 상기 히터코어(15)의 배열위치가 도일상태로 유지될 수 있는 경우더라도, 상기 회전도어(27)의 회전작동범위는 변경될 수 있다. 특히, 도 15 에서, 공조케이스(11)내 회전도어(27)의 회전작동범위는 도 14 의 위치에 대하여 45°반시계방향으로 회전된다. 따라서, 도 15의 모드전환부(22)의 발측 개구부(24), 얼굴측 개구부(25) 및 성에제거 개구부(26)의 개방위치 또한 도 14 의 개방위치에 대하여 반시계방향으로 회전된다.

따라서, 도 15 에서, 얼굴측 개구부(25)와 얼굴측 덕트(25a)는 도 14의 차량 전후방향으로 대략 중앙위치로부터 차량 후방위치로 이동된다. 따라서, 도 15 에 도시한 바와 같이, 네비게이션 장치와 얼굴측 덕트(25a) 간의 간섭은 방지될 수 있다.

본 발명의 제6 실시예에서, 모드전환부(22)의 개구부(24 내지 26)의 배열위치는 변경될 수 있고, 증발기(14), 공기혼합도어(18) 및 회전도어(27)와 같은 주요구성부품들의 다른 배열 배치는 변경되지 않는다. 따라서, 모드전환부(22)의 배열은 변경될 수 있고, 주요 구성부품들의 배열은 일반적으로 이용되어, 제조비용을 감소시킨다.

상기 히터코어(15)는, 회전도어(27)와 히터코어(15) 간의 간섭을 방지하기 위하여 히터코어(15)의 입구 및 출구 탱크부(15a)(15b)가 회전도어(27)의 외경(D)의 범위 외측으로 돌출되지 않도록 배열된다. 제 6 실시예에서, 전술한 실시예들에서 설명한 냉각공기 가이드벽(21)은 생략되고, 냉각공기 바이패스통로(17)는 공조케이스(11)에 의하여 제공된다.

본 발명의 제 6 실시예 경우라도, 회전도어(27)의 외경(D)은, 공조유닛(10)의 크기를 감소시킬 수 있도록, 회전도어(27)의 상류ㅗ측에서 최대통로치수(L)보다 크게 설정된다. 예를 들면, 제 6 실시예에서, 외경(D)은 최대통로치수(L)의 대략 1.3배이다(D ≒ L ×1.3).

본 발명은 참조도면을 참조하여 바람직한 실시예들과 관련하여 충분히 설명하고 있으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다.

그 일예로, 전술한 실시예들에서, 본 발명은, 차량객실로 송풍되는 공기의 온도가 히터코어(15)의 코어부(15c)를 통과하는 공기량과 냉각공기 바이패스통로(17)를 통과하는 공기량 간의 유량비(flow ratio)을 조절함으로서 조절되는 차량공조장치에 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명은, 차량객실로 송풍된 공기 온도가 히터코어(15)를 흐르는 고온수의 유량 또는 온도를 조절함으로써 조절될 수 있는 차량공조장치에 적용될 수 있다. 전술한 본 발명의 실시예들에서, 회전도어(27)의 외경(D)은 회전도어(27)의 상측에서 수평방향으로 최대통로치수(L)보다 크게 이루어질 수 있다. 본 발명의 발명자에 의한 실험에 따르면, 회전도어(27)의 외경(D)이 최대통로치수(L)보다 작은 경우라도, 회전도어(27)의 외경(D)이 최대통로치수(L) ×0.8 이상일 경우, 공조유닛(10)의 높이치수는 효과적으로 감소될 수 있다.

전술한 본 발명의 제1 내지 제5 실시예에서, 냉각공기 가이드벽(21)은 히터코어(15)의 배열변경에 의하여 생략되거나, 공조케이스(11)의 형태 변경에 의하여 생략될 수 있다. 이 경우, 냉각공기 바이프스통로(17)는 공조케이스(11)에 의하여 제공될 수 있다. 유사하게, 난반공기 가이드벽(20)도 생략될 수 있다. 또한, 차량객실로 송풍된 공기의 온도는 히터코어(15)로 흐르는 고온수의 유량 또는 온도를 조절함으로써 조절될 경우, 두 가이드벽(20)(21)은 생략될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 차량공조장치에 의하면, 복수개의 공기토출 개방부가 단일 회전식 도어에 의하여 개폐되는 차량공조장치에서 공조유닛의 크기를 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 회전식 도어와 난방 교환기 간의 간섭을 방지하는 향상된 구조의 공기토출모드 전환부를 가지며, 차량공조장치의 공조유닛의 크기가 감소될 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량객실을 갖는 차량의 차량공조장치에 있어서,

공기가 차량객실로 흐르는 공기통로를 형성하고, 공기가 차량객실내 다른 영역으로 송풍되는 복수개의 개구부를 구비한 공조케이스;

공기를 가열하기 위한 적어도 하나의 열교환기를 구비하며, 상기 공조케이스내에 배치되는 열교환부; 및

상기 공조케이스내에 제공되는 회전공간의 범위에서 회전되도록 상기 열교환부의 상부측 공조케이스내에 배치되며, 상기 개구부를 개폐하기 위하여 회전축을 중심으로 회전가능한 주연벽면을 구비한 회전도어를 포함하며,

상기 회전공간은 열교환기의 상부로부터 열교환기의 측부로 연장되도록 공조케이스에 제공되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기는 수평면을 가로지르는 방향으로 공조케이스에 배열되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 회전도어의 회전공간은 열교환기의 하단부에 가까운 위치까지 연장되게 제공되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 개방부는 공조케이스의 상부면에서 차량 전후방향으로 서로 인접하게 제공되고,

상기 회전도어는 차량 전후방향으로 회전되도록 배치되며,

상기 회전공간은 열교환기의 상부에서 열교환기의 차량후방측으로 제공되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기는 수직적으로 배치되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기는 수직방향 및 수평방향 사이의 방향으로 경사지는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 개구부는 공기가 차량객실내 하부측으로 송풍되는 발측 개구부와, 공기가 차량객실의 상부측으로 송풍되는 얼굴측 개구부 및 공기가 차량의 윈드쉴드 내면으로 송풍되는 성에제거 개구부를 포함하고,

상기 회전도어는 상기 주연벽면과 일체로 회전되도록 주연벽면의 방사상 내측에 배치되는 플레이트 도어부재를 더 포함하며,

상기 회전도어는 얼굴측 개구부와 성에제거 개구부가 상기 주연벽면에 의하여 개폐되고, 발측 개구부는 상기 플레이트 도어부재에 의하여 개폐되는 방식으로 배치되는

차량공조장치.
제7항에 있어서,

상기 플레이트 도어부재는 회전도어의 회전방향으로 상기 주연벽면의 측부에제공되는

차량공조장치.
제7항에 있어서,

상기 회전도어는 회전축의 축방향으로 두 개의 단부측에서 상기 주연벽면 및 회전축에 연결되는 두 개의 측부 플레이트를 더 포함하고,

상기 회전도어의 회전방향으로의 플레이트 도어부재의 일단부는 상기 주연벽면과 일체로 회전되고, 발측 개구부를 개폐하도록 하나의 측부 플레이트에 연결된 제1 플레이트 도어를 구비하며,

상기 회전도어의 회전방향으로의 플레이트 도어부재의 타단부는 발측 개구부를 개폐하기 위한 제2 플레이트 도어를 구비하고,

상기 제1 플레이트 도어 및 제2 플레이트 도어는 발측 개구부를 관통하는 연결부를 통해 연결되는

차량공조장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공조케이스는 회전축의 축방향에 직교하는 방향으로 회전도어의 상류측에 최대통로치수를 가지며,

상기 회전도어는 최대통로치수의 0.8배 이상의 직경을 갖는

차량공조장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공조케이스는 회전축의 축방향에 직교하는 방향으로 회전도어의 상류측에서 최대통로치수를 가지며,

상기 회전도어는 최대통로치수보다 큰 직경을 갖는

차량공조장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열교환기는 공기가 열교환기를 바이패스하는 냉각공기 바이패스통로를 형성하도록 공조케이스에 배치되고,

상기 공조케이스는 냉각공기 바이패스통로를 통과하는 공기를 열교환기의 상부측으로 가이드하는 냉각공기 가이드부재를 포함하며,

상기 회전축은 냉각공기 가이드부재의 상단부 하부측에 배치되는

차량공조장치.
제12항에 있어서,

상기 공조케이스는 열교환기를 통과한 공기를 열교환기의 상부측으로 가이드하는 난방공기 가이드부재를 더 포함하며,

상기 회전축은 난방공기 가이드부재의 상단부 하부측에 배치되는

차량공조장치.
제13항에 있어서,

상기 회전공간은 냉방공기 가이드부재 및 난방공기 가이드부재의 상단부보다 낮은 측으로 연장되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 개구부는 공기가 차량액실내 하부측으로 송풍되는 발측 개구부와, 공기가 차량객실내 상부측으로 송풍되는 얼굴측 개구부 및 공기가 차량의 윈드쉴드의 내면으로 송풍되는 성에제거 개구부를 포함하고,

상기 회전도어는 회전축의 두 개의 단부측에서 주연벽면 및 회전축에 연결된 두 개의 측부 플레이트를 포함하며,

상기 회전도어는, 얼굴측 개구부와 성에제거 개구부가 주연벽면에 의하여 개폐되고, 발측 개구부는 측부 플레이트에 의하여 개폐되는 방식으로 배치되는

차량공조장치.
차량객실을 구비한 차량의 차량공조장치에 있어서,

공기가 차량객실로 흐르는 공기통로를 형성하고, 공기가 차량객실내 다른 영역으로 송풍되는 복수개의 개구부를 구비한 공조케이스;

상기 공조케이스에 배치되며, 공기가 열교환을 실행하기 위한 열교환부; 및

상기 개구부를 개폐하기 위하여 회전축을 중심으로 회전가능한 주연벽면을 구비하고, 열교환부의 하류측 공조케이스에 배치되는 회전도어를 포함하며,

상기 공조케이스는 회전축의 축방향에 직교하는 방향으로 회전도어의 상류측에서 최대통로치수를 가지며,

상기 회전도어는 최대통로치수의 0.8배 이상인 외경을 갖는

차량공조장치.
제16항에 있어서,

상기 회전도어의 외경은 최대통로치수보다 큰

차량공조장치.
제16항 또는 제17항에 있어서,

상기 회전도어는 열교환부의 상부측에 배치되고,

상기 열교환부는 공기를 가열하기 위한 적어도 하나의 열교환기를 포함하며,

상기 열교환기는 회전도어의 회전궤적으로부터 오프셋(offset)되는, 회전축의 하부측 위치에서 회전도어의 외경범위내 공조케이스에 배치되는

차량공조장치.
제16항 또는 제17항에 있어서,

상기 회전도어는 열교환부의 상부측에 배치되고,

상기 회전축은 열교환부의 상단부에 가깝게 배치되는

차량공조장치.
제16항 또는 제17항에 있어서,

상기 열교환부는 공기를 가열하기 위한 열교환기를 포함하고,

상기 열교환기는 공기가 열교환기를 바이패스하는 냉각공기 바이패스통로를 형성하기 위하여 공조케이스에 배치되며,

상기 공조케이스는 냉각공기 바이패스통로를 통과하는 공기와, 열교환기를통과하는 공기 중 적어도 하나를 열교환기의 상부측으로 가이드하는 가이드부재를 포함하고,

상기 회전축은 가이드부재의 상단부 하부측에 배치되는

차량공조장치.
차량객실을 구비한 차량의 차량공조장치에 있어서,

공기가 차량객실로 흐르는 공기통로를 형성하고, 공기가 차량객실내 다른 영역으로 송풍되는 복수개의 개구부를 구비한 공조케이스;

상기 공조케이스에 배치되며, 공기가 열교환을 실행하기 위한 열교환부; 및

상기 열교환부의 상부측에 열교환부의 하류측에서 공조케이스에 배치되고, 상기 개구부를 개폐하기 위하여 회전축을 중심으로 회전가능한 주연벽면을 구비한 회전도어를 포함하며,

상기 열교환부는 공기를 가열하기 위한 열교환기를 구비하고,

상기 열교환기는 공기가 열교환기를 바이패스하는 냉각공기 바이패스통로를 형성하도록 공조케이스에 배치되며,

상기 공조케이스는 냉각공기 바이패스통로를 통과하는 공기와, 열교환기를 통과한 공기중 적어도 하나를 열교환기의 상부측으로 가이드하기 위하여 열교환기의 상부측에 배치되고,

상기 회전축은 가이드부재의 상단 하부측에 배치되는

차량공조장치.
제21항에 있어서,

상기 개구부는 공조케이스의 상면에 제공되고,

상기 공조케이스는 주연벽면이 소정회전각도로 회전가능한 회전공간을 구비하며,

상기 회전공간은 가이드부재의 상단보다 낮은 측으로 연장되는

차량공조장치.
제21항 또는 제22항에 있어서,

상기 개구부는 공기가 차량객실의 하부측으로 송풍되는 발측 개구부와, 공기가 차량객실의 상부측으로 송풍되는 얼굴측 개구부 및 공기가 차량의 윈드쉴드 내면으로 송풍되는 성에제거 개구부를 포함하며,

상기 회전도어는 회전축의 두 단부측에서 상기 주연벽면 및 회전축에 연결되는 두 개의 측부 플레이트를 더 포함하고,

상기 회전도어는, 얼굴측 개구부와 성에제거 개구부가 주연벽면에 의하여 개폐되고, 발측 개구부는 측부 플레이트에 의하여 개폐되는 방식으로, 배치되는

차량공조장치.