KR100502495B1

KR100502495B1 - 차량공조장치

Info

Publication number: KR100502495B1
Application number: KR10-2002-0058243A
Authority: KR
Inventors: 가케하시노부하루; 다구치마사미; 미야자키노리유키; 니시다신; 마츠나가고우지; 구마모토신야; 구라타마사후미
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2005-07-22
Also published as: EP1297978A3; JP2004001670A; US20030056529A1; EP1297978A2; US6625994B2; EP1297978B1; JP4042487B2; KR20030028380A

Abstract

본 발명의 차량공조장치에 의하면, 냉매가 실내 열교환기(201)로부터 누출될 경우, 외부공기모드로 온(ON)되어 전환되고, 제1 바이패스통로(105)는 개방되어 실내 열교환기(201)를 통과하지 않은 공기를 성에제거 개구부(109)를 통해 차량객실로 공급하고, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 발측 개구부(111)를 통하여 차량객실로 공급한다. 이에 따라, 상기 제1 바이패스통로(105)를 통과하고 누출된 냉매를 포함하지 않는 다량의 외부 공기를 포함하는 공기는 차량객실의 상부측으로 제공되고, 상기 실내 열교환기(201)를 통과하고 누출된 냉매를 포함하는 공기는 차량객실의 하부측으로 제공되어, 누출된 냉매를 탑승자가 흡입하는 것을 방지할 수 있다.

Description

차량공조장치{Vehicle air conditioning air duct system}

본 발명은, 냉매로서 이산화탄소 또는 프로판(propane)과 같은 탄화수소계의 냉매를 이용한 차량공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승자가 흡입하는 공기를 환기시키기 위하여 외부공기를 혼합하고 차량객실 상부측으로 흐르도록 하는 공기전환모드를 포함하는 차량공조장치에 관한 것이다.

차량공조장치는 부식등으로 일어날 수 있는 실내 열교환기의 균열로 인하여 냉매의 누출이 발생할 수 있다. 이 때, 상기 냉매로서 이산화탄소 또는 프로판과 같은 탄화수소계의 냉매가 이용되고, 상기 냉매가 열교환기로부터 누출되어 차량객실로 유입될 경우, 탑승자의 건강에 악영향을 미칠 수 있다.

이러한 문제를 해결하고자 냉매 누출의 검출에 따라, 공조장치를 정지시키고, 일반적으로 송풍을 위하여 이용된 공조케이스에 형성된 개구부를 폐쇄하기 위한 냉매누출 검출수단을 제안하였다. 그러나, 이러한 장치는 탑승자에게 쾌적한 차량객실온도를 유지할 수 없다. 또한, 특히 겨울철과 같이 외부 온도가 낮을 때, 유리창에 성에가 발생하게 되면 충분하고 안전한 시야를 확보할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 냉매누출 발생시에도 그로 인한 악영향으로부터 적어도 탑승자의 건강을 보호하는 차량공조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 관점은, 차량객실로 송풍될 공기와 냉매간의 열교환을 위한 열교환기(201)와; 상기 열교환기(201)를 수용하며, 상기 열교환기(201)를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 바이패스통로(105)와, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기가 흐르는 통로와, 차량객실내의 공기청정도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단(213)을 구비하기 위한 공조케이스(101)를 포함한다.

상기 공기청정도 검출수단(213)에 의하여 검출된 공기청정도가 소정값 이하로 감소될 경우, 냉매누출모드가 실행된다. 이 모드에서, 상기 바이패스통로(105)를 통과한 공기는 주로 탑승자에 가까운 방향으로 송풍되고, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기는 탑승자로부터 먼 방향으로 송풍된다. 이에 따라, 탑승자가 냉매를 흡입하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 냉매의 누출이 발생하더라도, 탑승자의 건강을 해롭게 하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 냉매누출모드중에, 바이패스통로(105)를 통과한 공기를 탑승자의 상반신측으로 송풍되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 냉매누출모드중에, 열교환기(201)를 통과한 공기는 탑승자의 하반신측으로 송풍되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 냉매로서 이산화탄소가 이용될 경우, 공기청정도 검출수단(213)으로서 공기중의 이산화탄소 농도를 검출하기 위한 이산화탄소 센서가 이용되는 것이 바람직하다. 유사하게, 공기중의 산소 농도를 검출하기 위한 산소 센서가 공기청정도 검출수단(213)으로서 이용될 수 있어, 상기 산소 센서에 의하여 검출된 산소의 농도가 소정 농도 이하로 감소될 경우, 공기청정도가 소정값 이하로 감소되었는지의 여부를 판단한다. 유사하게, 공기청정도 검출수단(213)으로서 냉매의 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 이용할 수 있다. 또한, 냉매누출모드중에, 차량객실의 외부로부터 유입된 공기가 주로 바이패스통로(105)로 유입되는 방식으로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 공조케이스(101)는 차량객실 내부로부터 유입된 공기와 차량객실 외부로부터 유입된 공기가 독립적으로 흐를 수 있도록 적어도 두 개의 통로(101a, 101b)로 구획되며, 상기 바이패스통로(105)는 상기 두 개의 통로(101a, 101b)중에 상기 차량객실의 외부로부터 유입된 공기가 주로 흐르는 통로에 제공된다.

따라서, 신선한 공기가 탑승자에게 공급될 뿐만 아니라, 상기 바이패스통로(105)를 통과하며 냉매를 포함하지 않은 공기와, 상기 열교환기(201)를 통과하며 다량의 냉매를 포함하는 공기가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 이는 탑승자의 건강을 해롭게 하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기를 가열하기 위한 히터(107)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 바이패스통로(105)를 통과한 공기를 가열하기 위한 히터(107)가 제공될 수 있다.

또한, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기와 상기 바이패스통로(105)를 통과한 공기중 적어도 하나의 공기를 가열하기 위한 히터(107)가 제공될 수 있고, 상기 히터(107)는 열원으로서 차량내에서 발생된 폐열(waste heat)을 이용할 수 있다. 상기 히터(107)는 내연기관의 냉각수 또는 배기가스를 열원으로서 이용할 수 있다.

누출된 다량의 냉매를 포함하는 공기를 상기 차량객실의 하부측으로 공급함으로써 탑승자가 냉매를 흡입하는 것을 방지한다.

본 발명의 제5 관점에 따르면, 냉매누출모드중에, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기는 차량객실의 외부로 배출되어, 다량의 냉매를 포함하는 공기가 차량객실의 상부측으로 흐르도록 하는 것을 방지할 수 있다. 상기 열교환기(201)를 통과한 공기를 적어도 소정시간동안 차량객실의 외부로 배출하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제6 관점에 따르면, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기는 공조케이스(101)내의 물이 배출되는 배출구(119)를 통하여 차량객실의 외부로 배출된다. 또한, 냉매누출모드 이외의 모드에서 상기 배출구(119)를 폐쇄함으로써 공조케이스(101) 외부의 소음이 차량객실로 누출되는 것을 방지함과 동시에, 공조케이스(101)내의 물을 배출할 수 있다.

본 발명의 제7 관점에 따르면, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기가 차량객실의 외부로 배출되는 배출구(119)를 개폐하기 위한 개폐수단을 구비한 공조케이스(101)를 제공하는 것이 바람직하다. 상기 개폐수단(125)은 배출구(119)와 항상 연통되도록 하기 위한 연통홀(125a)을 구비할 수 있다.

본 발명의 제8 관점에 따르면, 냉매와 차량객실로 송풍될 공기간의 열교환을 위한 열교환기(201)와; 상기 열교환기(201)를 수용하며, 상기 열교환기를 통과한 공기가 흐르는 통로를 구비하기 위한 공조케이스(101) 및 차량객실내의 공기청정도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단(213)을 포함한다. 상기 공기청정도 검출수단(213)에 의하여 검출된 공기청정도가 소정값 이하로 감소될 경우, 상기 열교환기(201)를 통과한 공기가 적어도 소정시간동안 차량객실의 외부로 배출되는 냉매누출모드 모드가 실행된다. 이에 따라, 다량의 누출된 냉매를 포함하는 공기를 탑승자가 흡입하는 것을 방지하여, 탑승자의 건강을 해롭게 하는 것을 방지한다.

본 발명의 제9 관점에 따르면, 열을 저온측에서 고온측으로 이동시키는 증기압축식 냉동기를 순환하는 냉매와 차량객실로 송풍될 공기간의 열교환을 위한 제1 실내 열교환기(201)와; 상기 차량객실로 송풍될 공기를 가열하기 위한 제2 실내 열교환기(107)와; 상기 제1 및 제2 열교환기(201, 107)를 수용하며, 상기 제1 열교환기를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 제1 바이패스통로(105)와, 상기 제2 열교환기(107)를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 제2 바이패스통로(108)와, 상기 제1 열교환기(201)를 통과한 공기가 차량객실의 외부로 배출되는 배출구(119a) 및 상기 제1 및 제2 열교환기(210, 107)를 통과한 공기가 흐르는 통로를 형성하기 위한 공조케이스(101) 및 상기 제2 열교환기(107)를 통과한 공기와 제2 열교환기(107)를 바이패스한 공기간의 공기량 비율과, 상기 제1 바이패스통로(105)의 연통상태 및 상기 배출구(119a)의 연통상태를 제어하기 위한 단일 박막형 도어(126)을 포함한다.

본 발명의 제10 관점에 따르면, 열을 저온측에서 고온측으로 이동시키는 증기압축식 냉동기를 순환하는 냉매와 차량객실로 송풍될 공기간의 열교환을 위한 제1 실내 열교환기(201)와; 상기 차량객실로 송풍될 공기를 가열하기 위한 제2 실내 열교환기(107)와; 상기 제1 및 제2 열교환기(201, 107)를 수용하며, 상기 제1 열교환기(201)를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 제1 바이패스통로(105)와, 상기 제2 열교환기(107)를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 제2 바이패스통로(108)와, 상기 제1 열교환기(201)를 통과한 공기가 차량객실의 외부로 배출되는 배출구(119a) 및 상기 제1 및 제2 열교환기(201, 107)를 통과한 공기가 흐르는 통로를 형성하기 위한 공조케이스(101) 및 상기 제2 열교환기(107)를 통과한 공기와 제2 열교환기(107)를 바이패스한 공기간의 공기량 비율과, 상기 배출구(119a)의 연통상태를 제어하기 위한 단일 박막형 도어(126)를 포함한다.

본 발명의 제11 관점에 따르면, 적어도 상기 제2 열교환기(107a)의 단부를 덮는 커버(107a)의 외벽면은 만곡되어, 상기 박막형 도어(126)의 이동을 가이드한다.

본 발명의 제12 관점에 따르면, 구동 엔진이 정지되거나 증기압축식 냉동기의 압축기가 정지될 경우, 상기 배출구(119a)는 개방되고, 외부공기가 공조케이스(101)내로 유입되기 위한 외부공기모드로 온(ON)되어 전환된다.

이에 따라, 엔진 또는 압축기가 정지되는 동안, 상기 제1 실내 열교환기(201)로부터 누출된 냉매 또는 증발된 수증기는 차량객실의 외부로 배출시킬 수 있다.

본 발명의 제13 관점에 따르면, 증기압축식 냉동기의 압축기로부터 토출된 냉매를 냉매의 감압없이 제1 실내 열교환기(201)로 유입하기 위한 경우와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 냉매의 감압 이후에 제1 실내 열교환기(201)로 유입하기 위한 경우로 전환하기 위한 전환수단을 제공한다.

또한, 본 발명의 응용 범위는 아래에 제공될 상세한 설명으로부터 명료하게 이해할 수 있다. 상기 발명의 상기 목적들 및 다른 목적들, 특징들 그리고 장점들은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명료하게 이해될 수 있다.

(제1 실시예)

1. 공조장치의 구성설명

도 1 은 본 발명에 따른 차량공조장치(100)를 도시한 개략도이고, 도 2 는 본 발명의 차량공조장치에 사용된 증기압축식 냉동기(200)를 도시한 개략도이다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 공조케이스(101)는 차량객실로 송풍되어질 공기 통로를 형성하고, 아래에서 설명될 실내 열교환기(201) 등을 수용한다. 상기 공조케이스(101)의 공기흐름 상류측에는, 차량객실내로 공기를 송풍하기 위한 송풍기(102)와, 상기 송풍기(102)로 공급된 공기중의 먼지등을 제거하기 위한 필터(103) 및 상기 송풍기(102)로 내부공기가 제공되는 경우와 외부공기가 제공되는 경우로 전환시키기 위한 내외부공기 전환 스위칭박스(104) 등이 설치된다.

상기 송풍기(102)는 원심식 팬(102a)과, 상기 팬(102a)을 회전시키기 위한 전동모터(102b) 및 상기 팬(102a)을 수용하고, 상기 팬(102a)으로부터 송풍되어 나온 공기의 통로를 형성하기 위한 스크롤(scroll) 형태의 스크롤 케이스(102c) 등으로 이루어진다. 상기 내외부공기 스위칭 박스(104)는, 내부공기를 유입하기 위한 내부공기입구(104a)와, 외부공기를 유입하기 위한 외부공기입구(104b) 및 상기 입구(104a)(104b)의 개폐상태를 전환시키기 위한 내외측공기 전환도어(104c) 등으로 이루어진다.

또한, 상기 실내 열교환기(201)는 증기압축식 냉동기(200)를 통해 순환하는 냉매와 차량객실로 송풍될 공기간의 열교환에 의하여 차량객실로 송풍될 공기를 가열 또는 냉각한다. 상기 증기압축식 냉동기(200)는 아래에서 상세히 설명된다.

한편, 상기 공조케이스(101)에는, 송풍기(102)로부터 실내 열교환기(201)를 바이스패스함으로써 하류측으로 흐르는 공기의 제1 바이패스통로(105) 및 상기 제1 바이패스통로(105)를 개폐하고, 상기 바이패스통로(105)를 통해 흐르는 공기를 소정 방향으로 안내하기 위한 바이패스통로 개방도어(106)가 제공된다.

상기 공조케이스(101)내의 실내 열교환기(201) 및 제1 바이패스통로(105)로부터의 공기흐름의 하류측에는, 열원으로서 엔진냉각수를 이용함으로써 차량객실로 송풍되는 공기를 가열하기 위한 히터(107) 및 상기 히터(107)를 바이패스함으로써 공기를 하류측으로 흐르도록 하기 위한 제2 바이패스통로(108)가 제공된다. 또한, 상기 히터(107) 및 제2 바이패스통로(108)의 하류측에는, 그를 통해 공기가 차량의 유리창쪽으로 송풍되는 성에제거 개구부(109)와, 그를 통해 공기가 탑승자의 상반신쪽으로 송풍되는 얼굴측 개구부(110)와, 그를 통해 공기가 탑승자의 하반신쪽으로 송풍되는 발측 개구부(111) 및 상기 각 개구부(109 내지 111))를 개폐시키기 위한 토출모드도어(112 내지 114)가 각각 제공된다.

또한, 제1 가이드벽(115)은, 상기 히터(107)를 통해 흐르는 공기를 두 개의 흐름으로 구획하고, 적어도 제2 바이패스통로(108)의 흐름을 성에제거 개구부(109)와 얼굴측 개구부(110)측으로 안내한다. 제2 가이드벽(116)은 아래에서 설명될 제1 공기혼합도어(117)와 함께 상기 제2 바이패스통로(108)을 개폐하고, 상기 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기를 히터(107)측으로 안내한다.

상기 제1 공기혼합도어(117) 및 제2 공기혼합도어(118)은 히터(107)를 통과하는 공기량을 조절하기 위한 공기량비율 조절수단이다. 또한, 상기 제1 공기혼합도어(117)는, 상기 바이패스통로 개방도어(106)과 함께 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기를 히터(107)의 제2 바이패스통로(108)측으로 안내하기 위한 가이드역할을 제공한다. 상기 제2 공기혼합도어(118)는, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 배출구(119)측으로 안내하기 위한 가이드역할을 제공한다. 상기 배출구(119)는 공조케이스(101) 내측의 물, 즉 공조장치(100) 외부로부터 유입된 빗물, 응축수 등을 배출하는 배출구이다.

구획도어(120)는 히터(107)의 하류측에서 상기 제2 바이패스통로(108)의 공간(121)과 제1 가이드벽(115)과 대향하는 측의 공간(122) 사이에서 연통 상태를 조절하기 위한 도어이다.

다음으로, 증기압축식 냉동기(200)에 대해서 설명한다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 압축기(202)는 냉매를 흡입압축하는 전동식이다. 실외 열교환기(203)는 외부공기와 냉매간의 열교환을 위한 실외 열교환기이다. 전환밸브(204)는 압축기(202)로부터 토출된 냉매를 실내 열교환기(201)측으로 순환시키는 경우와 실외 열교환기(203)측으로 순환시키는 경우로 전환시킨다.

또한, 제1 감압장치(205)는 냉방동작, 건조(drying)(제습)동작 또는 성에제거동작 동안, 실외 열교환기(203)로부터 흐르는 냉매를 감압하기 위한 감압수단이다. 제2 감압장치(206)는 난방동작동안 실내 열교환기(201)로부터 흐르는 냉매를 감압하기 위한 감압수단이다. 제1 체크밸브(207)는 난방동작일 경우에만 냉매가 제1 감압장치(205)를 바이패스하여 흐르게 하는 밸브수단이다. 제2 체크밸브(208)는 냉방동작, 건조동작 또는 성에제거동작일 경우에만 냉매가 제2 감압장치(206)를 바이패스하여 흐르게 하는 밸브수단이다.

어큐뮬레이터(209)는 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리해서, 액상냉매를 저장함과 동시에 기상냉매를 압축기(202)의 흡입측으로 공급하는 수액기(liquid receiver)이다. 내부 열교환기(210)는 상기 어큐뮬레이터(209)로부터 압축기(202)로 공급되는 냉매와 고압측 냉매간을 열교환시킨다.

온도센서(211)는 실내 열교환기(201)를 통과한 직후의 공기 온도를 검출하기 위한 온도검출수단이다. 이산화탄소 센서(213)는 공기중의 이산화탄소의 농도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단이다. 전자제어장치(ECU)(212)는 압축기(202)의 회전속도 및 온도센서(211)와, 내부공기 온도센서, 외부공기 온도센서, 일조(solar radiation)센서 및 탑승자가 설정입력한 설정온도 등의 공조입력신호, 이산화탄소센서(213) 및 기억장치에 미리 입력된 프로그램에 따라 공조케이스(101) 내측의 각 도어(104c, 106, 112 내지 114, 117, 118, 120)의 동작을 제어한다.

2. 공조장치의 동작설명

2.1 증기압축식 냉동기(200)의 동작

2.1.1 냉방동작, 제습동작 및 성에제거 동작

냉방동작, 건조(제습)동작 및 성에제거동작 동안, 냉매는 다음의 순서대로 순환한다: 압축기(202) → 전환밸브(204) → 실외 열교환기(203) → 제2 체크밸브(208) → 내부 열교환기(210) → 제1 감압장치(205) → 실내 열교환기(201) → 전환밸브(204) → 어큐물레이터(209) → 내부 열교환기(210) → 압축기(202). 건조동작중에는, 히터(107)로 가열한다.

따라서, 제1 감압장치(205)에서 감압된 냉매는 실내 열교환기(201)에서 차량객실로 송풍될 공기로부터 열을 증발 흡수하고, 상기 흡수된 열은 실외 열교환기(203)에서 외부 공기중으로 방출된다.

2.1.2 난방동작

난방동작중, 냉매는 다음의 순서대로 순환된다: 압축기(202) → 전환밸브(204) → 실내 열교환기(201) → 제1 체크밸브(207) → 내부 열교환기(210) → 제2 감압장치(206) → 실외 열교환기(203) → 전환밸브(204) → 어큐물레이터(209) → 내부 열교환기(210) → 압축기(202).

따라서, 제2 감압장치(206)에서 감압된 냉매는 실외 열교환기(203)에서 외부 공기로부터 열을 증발 흡수하고, 상기 흡수된 열 및 압축기(202)의 압축일에 상당하는 열이 실내 열교환기(201)에서 차량객실로 송풍될 공기에 방출된다. 상기 실내 열교환기(201)의 난방능력은 히터(107)를 이용함으로써 보완될 수 있다.

2.2 공조케이스(101)내의 각 도어의 동작 및 특징

2.2.1 냉방동작 모드, 건조동작 모드 및 성에제거 모드(도 3 참조)

바이패스통로 개폐도어(106)는 제1 바이패스통로(105)를 폐쇄한다. 이에 따라, 실내 열교환기(201)에서 냉각된 공기는 도 3 의 얼굴측 개구부(110)을 통해 차량객실로 송풍된다.

여기에서, 상기 차량객실로 송풍될 공기의 온도는 압축기(202)의 회전속도를 제어하여 실내 열교환기(201)의 냉동능력을 제어함으로써 조절된다. 건조동작중, 상기 차량객실로 송풍된 공기의 온도는 제1 및 제2 공기혼합도어(117, 118)의 개방정도를 조절하여 히터(107)를 통과하는 공기량과 제2 바이패스통로(108)를 통과하는 공기량을 조절함으로써 조절된다.

2.2.2 난방동작모드(도 4 참조)

상기 바이패스통로 개폐도어(106)는 제1 바이패스통로(105)를 폐쇄한다. 이에 따라, 실내 열교환기(201)에서 가열된 공기는 도 4 의 발측개구부(111) 및 성에제거개구부(109)를 통해 차량객실로 송풍된다.

여기에서, 상기 차량객실로 송풍될 공기의 온도는 압축기(202)의 회전속도를 제어하여 실내 열교환기(201)의 가열능력을 제어함으로써 제어된다. 그러나, 상기 가열능력은 히터(107)를 통과하는 공기량과 제2 바이패스통로(108)를 통과하는 공기량을 조절함으로써 보완될 수 있다. 도 4 는 제2 바이패스통로(108)을 폐쇄하고, 실내 열교환기(201)를 통과한 모든 공기를 재가열함으로써 최대가열능력이 이루어지는 상태를 도시한 것이다.

2.2.3 김서림방지 송풍모드(도 1 참조)

김서림방지 송풍모드(de-fogging blower mode)는 냉방동작 모드 또는 건조동작 모드로부터 난방동작 모드로 전환할 때, 또는 냉방동작 모드, 건조동작 모드 또는 성에제거동작 모드로부터 압축기(202)를 정지시켜 공기 송풍만을 위한 팬 모드로 전환할 경우, 유리창에 김서림 가능성이 높을 경우 실행되는 모드이다.

본 실시예에서, 김서림방지 송풍모드는 냉방동작 모드 또는 건조동작 모드로부터 난방동작 모드로 전환되거나, 냉방동작 모드 또는 건조동작 모드로부터 팬 모드로 전환되기 때문에, 소정시간동안 자동적으로 실행된다. 그러나, 수동조작으로 김서림방지 송풍모드스위치(미도시)으로 온(ON)시킴으로써 수동적으로 실행될 수 있다.

이후, 김서림방지 송풍모드에서, 외부공기를 유입시키기 위한 외부공기 모드로 온(ON)되어 전환되고, 제1 바이패스통로(105)는 실내 열교환기(201)를 통과하지 않은 공기를 성에제거 개구부(109)를 통해 차량객실로 공급하고, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 발측 개구부(111)를 통해 차량객실로 공급하도록 개방된다.

이에 따라, 제1 바이패스통로(105)를 통과하고, 실내 열교환기(201)의 표면으로부터 증발된 수증기를 포함하지 않는 공기는 성에제거장치 노즐(미도시)를 통해 차량객실의 상부측으로 송풍된다. 상기 성에제거장치 노즐은 차량객실의 상부측에 위치되는 유리창으로 다량의 수증기를 포함하는 공기를 공급할 수 있어, 상기 유리창에 김서림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 실내 열교환기(201)를 통과하고, 다량의 수증기를 포함하는 가열된 공기는 발측 노즐(미도시)을 통해 탑승자의 하반신측으로 송풍된다. 이에 따라, 실내 열교환기(201)의 가열공급능력이 최대수준으로 상승될 경우라도, 유리창에 김서림이 발생되는 일 없이 탑승자의 난방을 실행할 수 있다.

상기한 바와 같이, 김서림방지 송풍모드를 실행함으로써, 난방능력(가열공급능력)의 저하를 제어하고, 유리창에 김서림 발생을 방지할 수 있다.

도 1 에서, 상기 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기는 성에제거 개구부(109)를 통해 차량객실의 상부측으로부터 공급된다. 그러나, 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기는 얼굴측 개구부(110)를 통해 차량객실의 상부측으로부터 공급될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 난방감(feeling of warmth)의 저하는 차량객실의 상부측으로부터 공급된 공기에 의하여 방지되고, 차량객실의 상부측으로부터 공급된 공기로 유리창의 김서림 발생을 방지한다. 이는 바이패스통로 개폐도어(106)와 제1 공기혼합도어(117)를 이용하여 히터(107)에 대하여 제2 바이패스통로(108)측으로 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기량을 유입하고, 차량객실의 상부측으로부터 공급될 공기, 즉 성에제거 개구부(109) 또는 얼굴측 개구부(110)를 통해 송풍될 공기를 가열함으로써 이루어진다. 이는 상기 차량객실의 상부측으로부터 공급될 공기의 상대습도를 감소시킨다.

또한, 상기 히터(107)에 의해 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 재가열함으로써, 난방능력이 보완될 뿐만 아니라, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기의 상대습도를 저하시켜 유리창에 김서림이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

상기 설명에서 알 수 있듯이, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 갖고 제1 바이패스통로(105)를 통과한 혼합 공기는 차량객실의 상부측으로 송풍될 공기중의 수증기량을 증가시켜 김서림방지 효과를 저하시킨다. 그러므로, 본 실시예에서, 제1 가이드벽(115) 및 구획 도어(120)는 제1 바이패스통로(105)를 통과한 공기가 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기와 혼합하는 것을 방지한다.

또한, 김서림방지 송풍모드 중에, 외부공기 모드로 온(ON)시켜 전환함으로써, 낮은 절대습도값을 갖는 공기는 공조케이스(101)로 유입되어 유리창에 김서림 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

2.2.4 냉매누출 모드(도 5 참조)

이 모드는 실내 열교환기(201)로부터 냉매가 누출되는 경우에 실행된다. 본 실시예에서, 냉매 누출의 발생은 이산화탄소 센서(213)에 의해 검출된 이산화탄소의 농도가 소정 농도에 다다르거나 초과할 경우로 결정(판단)된다.

냉매누출 모드중, 외부공기모드로 온(ON)되어 전환되고, 제1 바이패스통로(105)는 실내 열교환기(201)를 통과하지 않은 공기를 성에제거 개구부(109)를 통해 차량객실로 공급하고, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 발측 개구부(111)를 통해 차량객실로 공급하도록 개방된다.

이에 따라, 제1 바이패스통로(105)를 통과하고 누출된 냉매를 포함하지 않는 다량의 외부공기를 포함하는 공기는 차량객실의 상부측으로 공급되며, 상기 실내 열교환기(201)를 통과하고 누출된 냉매를 포함하는 공기는 차량객실의 하부측으로 공급되어, 탑승자가 냉매를 흡입하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 이유로, 냉매의 누출이 발생하더라도 탑승자의 건강을 해치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 다량의 외부공기를 포함하는 공기가 차량객실의 상부측으로 공급되기 때문에, 탑승자에게 신선한 공기를 제공할 수 있어 탑승자의 건강을 해치는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

내부공기를 흡입하기 위한 내부공기모드로 온(ON)되어 전환되면, 차량객실의 하부측으로부터 차량객실로 잘못 공급된 냉매는 차량객실의 상부측으로 공급된다. 본 실시예에서는 외부공기모드로 온(ON)되어 전환되기 때문에, 차량객실의 하부측으로부터 차량객실로 잘못 공급되는 냉매를 차량객실의 상부측으로 공급되는 것을 방지할 수 있다.

(제2 실시예)

상기한 제1 실시예에서, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기는 김서림방지 송풍모드 및 냉매누출 모드 동안에 차량객실의 하부측으로 공급된다. 그러나, 본 실시예에서는, 도 6 에 도시한 바와 같이, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기는 적어도 소정시간 배출구(119)를 통하여 차량객실의 외부로 방출되고, 상기 실내 열교환기(201) 가까이의 공기가 제1 바이패스통로(105)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 유입공기 가이드벽(123)이 제공된다.

본 실시예에서, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기는 배출구(119)를 통해 배출되기 때문에, 제1 실시예에 비하여 배출구(119)에 큰 개구면적이 주어지며, 상기 배출구(119)는, 공조케이스(101)의 내부압력 및 외부압력 간의 압력차가 소정 값에 다다르거나 초과할 경우, 상기 배출구(119)를 개방하기 위한 개폐수단으로서 차압 조절밸브(124)(도 5 참조)가 제공된다.

다음으로, 본 실시예의 작용효과를 설명한다.

제1 실시예에서, 탑승자의 냉매 흡입은 다량의 누출 냉매를 포함하는 공기를 차량객실의 하부측으로 공급함으로써 방지된다. 그러나, 다량의 냉매를 포함하고 차량객실의 하부측으로 공급된 공기가 탑승자의 이동 등에 의해 유도된 공기유입에 따라 차량객실의 상부측으로 향하게 될 경우, 탑승자는 냉매를 흡입할 가능성이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기는 적어도 소정시간동안 차량객실의 외부로 방출된다. 그러므로, 다량의 냉매를 포함하는 공기가 차량객실의 상부측으로 향하게 되는 문제는 발생하지 않는다.

본 실시예에서, 상기 실내 열교환기(201)을 통과한 공기만 소정시간동안 차량객실의 외부로 방출된다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않고, 냉매 누출이 검출될 때, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기에 더하여, 상기 실내 열교환기(201) 근방의 공기, 즉 실내 열교환기(201)의 상류 및 하류 양측의 공기를 소정시간동안 차량객실의 외부로 방출할 수 있다.

또한, 제1 실시예에서, 상기 실내 열교환기(201)를 통과하여 다량의 수증기를 포함하는 공기를 차량객실의 하부측으로 공급함으로써 유리창의 김서림을 방지한다. 그러나, 다량의 수증기를 포함하고 차량객실의 하부측으로 공급된 공기는 탑승자의 이동 등에 의하여 유도된 공기흐름을 따라 유리창측으로 향하게 될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 적어도 소정 시간동안 차량객실의 외부로 방출한다. 그러므로, 다량의 수증기를 포함하는 공기가 유리창측으로 흐르는 문제는 발생하지 않는다.

이에 따라, 상기 실내 열교환기(201)의 가열능력를 최대 수준으로 증가시킴으로써 상기 실내 열교환기(201)의 표면에 부착된 응축수 전량은 빠르게 증발되고 차량객실의 외부로 방출된다. 이는 상기 실내 열교환기(201)를 통과하는 공기를 차량객실의 외부로 방출하기 위하여 요구 시간을 단축할 수 있다.

그러므로, 상기 실내 열교환기(201)를 통과한 공기가 소정시간동안 차량객실의 외부로 방출되는 동안 실내 열교환기(201)에 의하여 난방할 수 없는 경우더라도, 전술한 바와 같이, 요구시간이 단축될 수 있을 뿐만 아니라, 소정시간이 경과한 경우라도 최대가열능력으로 난방을 제공할 수 있다. 그러므로, 전체적으로 보면, 가열능력의 감소없이 유리창에 김서림 발생을 방지할 수 있다.

(제3 실시예)

제3 실시예는 제2 실시예의 변형예이며, 보다 상세하게는 도 7a에 도시한 바와 같이, 차압조절밸브(123)가 ECU(212)에 의해 제어되는 개폐도어(개폐밸브)(125)로 대체된다. 또한, 도 7b 에 도시한 바와 같이, 상기 개폐도어(125)와 배출구(119) 사이를 항상 연통되도록 연통홀(125a)이 제공되어, 개폐도어(125)가 배출구(119)를 폐쇄한 경우더라도, 공조케이스(101) 내측의 물을 배출할 수 있다.

이에 따라, 상기 공조케이스(101) 내의 물을 배출함과 동시에, 김서림방지 송풍모드 및 냉매누출모드 이외의 어떠한 모드에서도 배출구(119)를 폐쇄함으로써 공조케이스(101)의 외부 소음이 차량객실 내로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

(제4 실시예)

본 실시예는 제3 실시예의 변형예로서, 도 8 에 도시한 바와 같이, 제1 가이드벽(115), 구획도어(120) 및 제2 공기혼합도어(118)를 생략함으로써, 공조케이스(101)의 제조비용을 절감시킨다.

도 8 에서, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 배출하기 위하여 배출구(119)와는 별도로, 배출구(119a)가 제공되며, 제2 공기혼합도어(118)는 구획판(115a)로 대체된다.

(제5 실시예)

전술한 실시예에서, 제1 및 제2 공기혼합도어(117)(118) 및 바이패스통로 개폐도어(106)가 판 도어로 형성된다. 그러나, 본 실시예에서는, 도 9 에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 공기혼합도어(117)(118)를 박막형에 관통공이 제공되고 이 박막형을 이동시킴으로써 통과되는 공기량을 조절하는 공지의 박막형(film type) 도어(126)로 대체한다. 본 실시예는 제2 바이패스통로(108)를 생략함으로써 히터(107)에 의하여 가열량을 조절하는 재가열식이다.

(제6 실시예)

제6 실시에에서, 도 10 에 도시한 바와 같이, 제2 바이패스통로(108)는 그 사이에 히터(107)이 위치되며, 제1 바이패스통로(105)에 바이패스통로(108a)와 그 반대측에 위치되는 바이패스통로(108b)로 구성된다. 이는 김서림방지 송풍모드 및 냉매누출모드동안 실내 열교환기(201)를 통과하고 차량객실의 하부측으로 공급된 공기와, 제1 바이패스통로(105)를 통과하고 차량객실의 상부측으로 공급된 공기를 혼합할 수 있도록 한다.

(제7 실시예)

상기 실시예에서, 상기 바이패스통로 개방도어(106)는 제1 바이패스통로(105)만을 개폐하기 위한 위치에 제공된다. 그러나, 본 실시예에서는, 도 11 에 도시한 바와 같이, 바이패스통로 개방도어(106)는 그의 회전중심을 상기 실시예들(도 1 참조)의 회전중심으로부터 지면 하방향으로 이동시킴으로써 실내 열교환기(201)의 코어면을 개폐하도록 배치된다.

이에 따라, 상기 바이패스통로 개방도어(106)가 개방되는 경우, 상기 실내 열교환기(201)를 통과하는 적은량의 공기가 제1 바이패스통로(105)로 흐르더라도, 제1 바이패스통로(105)의 통로 단면적은 적어도 그로 유입되는 공기량에 대응하도록 감소될 수 있어 공조케이스(101)의 크기를 감소시킬 수 있다.

(제8 실시예)

본 실시예는 도 12 및 도 13 에 도시한 바와 같이, 내부공기와 외부공기가 분할되어 흐를 수 있도록 적어도 두 개의 통로(101a)(101b)를 형성하기 위한 구획판(101c)이 제공된 공지의 2층류 유니트에 적용되는 실시예이다. 여기에서, 상기 제1 바이패스통로(105)는 주로 외부공기가 통과되는 통로(101a)에 제공된다.

도 12 및 도 13 은 김서림방지 송풍모드 및 냉매누출 모드시의 양 모드를 나타내고 있다. 도 12 는 차량 시동 직후의 최대가열동작시의 도어 위치의 일예를 나타낸 것이다. 이 때, 실내 열교환기(201)는 그로부터 냉매누출이 발생하지 않은 상태 및 수분이 방출되지 않은 상태에서, 차량객실내의 온도를 빠르게 상승시키기 위하여 순환되는 내부공기는 발측 노즐를 통해 송풍되고, 저온 저습도의 외부공기는 유입 가열되어 성에제거 노즐 및 얼굴측 노즐를 통해 송풍된다. 본 실시예에 따르면, 한번 가열된 차량객실내의 공기는 재순환되기 때문에, 차량객실내의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있고 차량객실내의 온도를 높게 유지할 수 있다.

또한, 도 13 은 냉매가 실내 열교환기(201)로부터 누출되는 경우와 상기 실내 열교환기(201)에 부착된 물이 증발하는 경우의 도어 위치를 나타낸다. 내측으로 유입된 외부공기는 가열되고 차량객실의 상부측으로 송풍된다. 동시에, 차량객실의 하부측에서 2층식 송풍기(102)에 의하여 유입된 내부공기는 실내 열교환기(201)를 통과한 다음, 가열 가습된 후, 히터(107)에 의해 재가열되어 차량객실의 하부측으로 송풍된다.

(제9 실시예)

전술한 실시예들에서, 공기청정도 검출수단(213)으로서 이산화탄소 센서가 이용된다. 그러나, 본 실시예에서는, 도 14 에 도시한 바와 같이, 공기청정도 검출수단(213)은 이산화탄소 센서 대신에 고압측 또는 저압측에서 증기압축식 냉동기(200)를 통해 순환하는 냉매의 압력을 검출하는 압력 센서로 구성된다.

간략하면, 공기청정도 검출수단(213)으로서 제공되는 압력 센서(213)에 의하여 검출된 압력이 소정압력 이하로 감소될 경우 냉매의 누출로 판단한다.

(제10 실시예)

제10 실시예는 도 15 에 도시한 바와 같이, 단일 필름식 도어(single film type door)(126)가 히터(107)를 통과한 가열 공기와 히터(107)를 바이패스한 냉각 공기 사이의 공기량 비율, 제1 바이패스통로(105)의 연통상태 및 배출구(119a)의 연통상태를 제어하는 방식으로 구성된다. 권선 샤프트(126a)는 공기흐름을 바꾸어 놓도록 필름식 도어(126)에 권선된다.

도 16a 내지 도 16d 는 최대 냉방모드(MAXCOOL), 최대 난방모드(MAXHOT), 냉각공기와 가열공기를 혼합하기 위한 공기혼합모드(A/M) 및 김서림방지 송풍모드 또는 냉매누출 모드(PURGE) 각각에서 공기흐름을 도시한 설명도이다. 또한, 본 실시예에서, 엔진이 정지되거나, 압축기가 정지될 경우, 상기 배출구(119a)는 개방됨과 동시에, 외부공기모드로 온(ON)되어 전환된다.

다음으로, 본 실시예의 동작효과를 설명한다. 상기 단일 필름식 도어(126)는 히터(107)를 통과한 가열공기와 히터(107)를 바이패스한 냉각공기 간의 공기량 비율, 제1 바이패스통로(105)의 연통상태 및 출구(119a)의 연통상태를 제어하기 때문에, 차량 공조시스템의 제조비용을 절감시킬 수 있다.

또한, 엔진 또는 압축기가 정지될 경우, 상기 배출구(119a)는 개방됨과 동시에 외부공기모드로 온(ON)되어 전환되기 때문에, 엔진 또는 압축기가 정지되는 동안, 누출된 냉매 또는 실내 열교환기(201)로부터 증발된 수증기는 차량객실 외부로 방출될 수 있다. 본 실시예는 좌우 각각에 두 개의 대칭 필름식 도어(126)를 제공함으로써 좌우에서 독립되게 온도를 제어하는 형태의 공조시스템에 적용할 수 있다.

(제11 실시예)

제11 실시예는 제10 실시예의 변형예이다. 보다 상세하게는, 제10 실시예에서, 단일 필름식 도어(126)는 히터(107)를 통과한 가열공기와 히터(107)를 바이패스한 냉각공기 사이의 공기량 비율, 제1 바이패스통로(105)의 연통상태 및 배출구(119a)의 연통상태를 제어한다. 그러나, 본 실시예에서는, 도 17 에 도시한 바와 같이, 단일 필름식 도어(126)는 히터(107)를 통과한 가열공기와 히터(107)를 바이패스한 냉각공기 간의 공기량 비율을 제어한다. 또한, 상기 단일 필름식 도어(126)는 배출구(119a)의 연통상태를 제어한다. 밀봉부(126a)는 상기 단일필름식 도어(126)로 가이드하는 역할을 하고, 공조케이스에 의하여 지지된다. 도 17 에 도시한 바와 같이, 상기 밀봉부(126a)는 바이패스통로(1050를 형성하는 공조케이스부에 고정되나, 본 실시예는 이러한 구성에 한정되지 않는다. 판 도어 또는 필름 도어와 같은 상기 필름식 도어(126) 이외의 도어 수단은 제1 바이패스통로(105)의 연통상태를 제어한다.

(제12 실시예)

제12 실시예는, 도 18 에 도시한 바와 같이, 수지로 이루어진 커버(107a)의 외측벽면, 예를 들면, 적어도 히터(107)의 일단부를 덮는 외측벽면은 필름식 도어(126)의 이동을 가이드하기 위하여 만곡된다. 상기 커버(107a)는 공조케이스(101)와 일체로 형성되고, 상기 공조케이스(101) 내측에 히터(107)를 고정적으로 유지시킨다.

(다른 실시예들)

상기한 실시예들에서, 제1 바이패스통로(105)는 실내 열교환기(201) 상부에 제공된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다른 위치 예를 들면, 실내 열교환기(201)의 측면에 위치될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 제1 바이패스통롤(105)를 통과한 공기와 실내 열교환기(201)를 통과한 공기는 하나의 히터(107)에 의하여 가열된다. 그러나, 본발명은 이에 한정되지 않고, 제1 바이패스통로(105)를 통과하는 공기를 가열하기 위한 히터와 실내 열교환기(201)를 통과한 공기를 가열하기 위한 히터를 별개로 제공할 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 상기 히터(107)는 열원으로서 엔진냉각수를 이용한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 열원으로서 전기히터 또는 엔진배출가스를 이용한 히터가 이용될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 냉매는 실내 열교환기(201)로 직접 흐른다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 물, 알콜 등으로 구성되는 제2 냉매가 실내 열교환기(201)를 통해 흐를 수 있고, 차량객실로 송풍될 공기는 제2 냉매를 가열 또는 냉각함으로써 가열 또는 냉각될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 압축기(202)는 전기 모터에 의하여 구동된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 차량구동 동력은 벨트와 같은 동력전달수단을 통해 압축기(202)로 전달될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 냉매로서 이산화탄소가 이용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 프로판(propane)과 같은 탄화수소계 냉매를 이용하는 공조시스템에 적용할 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 차량객실 내의 공기청정도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단으로서 이산화탄소 센서(213)가 이용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 공기청정도가 소정값 이하로 감소될 경우, 공기중의 산소농도를 검출하여 공기청정도를 판단하는 산소 센서를 공기청정도 검출수단으로서 이용할 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 냉매 누출이 발생할 경우, 바이패스통로(105)를 통과한 공기는 주로 차량객실의 상부측으로 송풍되고, 실내 열교환기(201)를 통과하는 공기는 적어도 소정시간 동안 차량객실의 외부로 방출된다. 그러나, 상기 바이패스통로(105)는 생략될 수 있어(즉, 도5에 도시한 유입공기 가이드벽(123)이 제공되어 바이패스통로(123)로는 공기가 통과하지 않으므로), 냉매 누출이 발생할 경우, 실내 열교환기(201)를 통과한 공기가 소정시간동안 차량객실의 외부로 방출시키기 위한 동작만이 실행된다.

또한, 상기한 실시예들에서, 냉방기 및 난방기로 제공되도록 전환될 수 있는 증기압축 순환식 냉동기가 이용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 냉방전용 또는 난방전용으로 사용되는 증기압축 순환식 냉동기가 이용될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서, 이산화탄소 센서(213)가 실내 열교환기(201) 직후에 제공된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 공조케이스(101)의 외측에 제공될 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 의한 차량공조 에어덕트 장치는 쾌적한 차량객실온도를 유지할 수 있고, 냉매 누출 발생시에도 그로 인한 악영향으로부터 적어도 탑승자의 건강을 보호하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 공조시스템의 크기 및 제조비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증기압축식 냉동기를 도시한 개략도.

도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공조장치의 동작을 도시한 개략도.

도 4 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공조장치의 동작을 도시한 개략도.

도 5 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공조장치의 동작을 도시한 개략도.

도 6 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 7a 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 7b 는 개폐 도어를 도시한 정면도.

도 8 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 9 는 본 발명의 제5 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 10 은 본 발명의 제6 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 11 은 본 발명의 제7 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 12 는 본 발명의 제8 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 13 은 본 발명의 제8 실시예에 따른 공조장치의 동작을 도시한 개략도.

도 14 는 본 발명의 제9 실시예에 따른 증기압축식 냉동기를 도시한 개략도.

도 15 는 본 발명의 제10 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 16a 내지 도 16d 는 본 발명의 제10 실시예에 따른 공조장치에서의 공기흐름을 도시한 설명도.

도 17 은 본 발명의 제11 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

도 18 은 본 발명의 제12 실시예에 따른 공조장치를 도시한 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

101: 공조케이스 105: 제1 바이패스통로

107: 히터 108: 제2 바이패스통로

109: 성에제거 개구부 110: 얼굴측 개구부

111: 발측 개구부 201: 실내 열교환기

Claims

냉매와 차량객실로 송풍될 공기간의 열교환을 위한 열교환기;

상기 열교환기를 수용하며, 상기 열교환기를 바이패스함으로써 공기가 상기 열교환기의 하류로 흐르는 바이패스통로와, 상기 열교환기를 통과한 공기가 흐르는 통로를 형성하는 공조케이스; 및

상기 차량객실 내 공기의 청정도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단을 포함하며,

상기 공기청정도 검출수단에 의하여 검출된 공기청정도가 소정값 이하로 감소될 경우, 상기 바이패스통로를 통과한 공기는 탑승자에 근접한 방향으로 송풍되고, 상기 열교환기를 통과한 공기는 탑승자로부터 먼 방향으로 송풍되는 냉매누출 모드가 실행되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매누출모드중에, 상기 바이패스통로를 통과한 공기는 탑승자의 상반신측으로 송풍되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 공기는 탑승자측으로 송풍되는

차량공조장치.
제3항에 있어서,

상기 냉매누출모드중, 상기 탑승자측으로 송풍된 공기는 탑승자의 하반신측으로 송풍되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매로서 이산화탄소가 이용되고, 상기 공기청정도 검출수단으로서 공기중의 이산화탄소의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소 센서가 이용되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 공기청정도 검출수단으로서 공기중의 산소 농도를 검출하기 위한 산소 센서가 이용되고, 상기 산소 센서에 의하여 검출된 산소의 농도가 소정 농도 이하로 감소될 경우, 공기청정도는 소정값 이하로 감소되는 것으로 판단하는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 공기청정도 검출수단으로서 상기 냉매의 압력을 검출하기 위한 압력 센서가 이용되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매누출모드중에, 차량객실 외부로부터 유입된 공기는 대부분 상기 바이패스통로로 유입되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 공조케이스는 차량객실의 내부로부터 유입된 공기와 차량객실의 외부로부터 유입된 공기가 독립되게 흐르도록 적어도 두 개의 통로로 구획되며,

상기 바이패스통로는 상기 두 개의 통로중에 상기 차량객실의 외부로부터 유입된 공기가 흐르는 통로에 제공되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 공기를 가열하기 위한 히터를 더 포함하는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 바이패스통로를 통과한 공기를 가열하기 위한 히터를 더 포함하는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 공기와 바이패스통로를 통과한 공기중 적어도 하나의 공기를 가열하기 위한 히터를 더 포함하며, 상기 히터는 열원으로서 차량내에서 발생한 폐열을 이용하는

차량공조장치.
제10항에 있어서,

상기 히터는 내연기관의 냉각수를 열원으로서 이용하는

차량공조장치.
제10항에 있어서,

상기 히터는 내연기관으로부터 배출된 가스를 열원으로서 이용하는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매누출모드중에, 상기 열교환기를 통과한 공기는 차량객실의 외부로 방출되는

차량공조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉매누출모드중에, 상기 열교환기를 통과한 공기는 적어도 소정시간동안 상기 차량객실의 외부로 방출되는

차량공조장치.
제15항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 공기는 상기 공조케이스 내의 물을 배출하는 배출구를 통하여 차량객실의 외부로 배출되는

차량공조장치.
제15항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 공기를 차량객실의 외부로 배출하는 배출구가 상기 공조케이스에 제공되는

차량공조장치.
제17항에 있어서,

상기 배출구를 개폐하기 위한 개폐수단을 더 포함하는

차량공조장치.
제19항에 있어서,

상기 개폐수단은 상기 배출구와 연통시키는 연통홀이 제공되는

차량공조장치.
냉매와 차량객실로 송풍될 공기를 열교환하기 위한 열교환기;

상기 열교환기를 수용하며, 상기 열교환기를 통과한 공기가 흐르는 통로를 형성하는 공조케이스; 및

상기 차량객실 내 공기의 청정도를 검출하기 위한 공기청정도 검출수단을 포함하며,

상기 공기청정도 검출수단에 의하여 검출된 공기청정도가 소정값 이하로 감소될 경우, 상기 열교환기를 통과한 공기는 적어도 소정시간동안 차량객실의 외부 위치로 방출시키는 냉매누출모드가 실행되는

차량공조장치.
열을 저온측에서 고온측으로 이동시키는 증기압축식 냉동기를 순환하는 냉매와 차량객실로 송풍될 공기를 열교환하기 위한 제1 실내 열교환기;

상기 차량객실로 송풍될 공기를 가열하기 위한 제2 실내 열교환기;

상기 제1 및 제2 열교환기를 수용하며, 상기 제1 열교환기를 바이패스함으로써 공기가 상기 제1 열교환기의 하류측으로 흐르는 제1 바이패스통로와, 상기 제2 열교환기를 바이패스함으로써 공기가 하류측으로 흐르는 제2 바이패스통로와, 상기 제1 열교환기를 통과한 공기가 차량객실의 외부로 배출되는 배출구 및 상기 제1 및 제2 열교환기를 통과한 공기가 흐르는 통로가 형성되는 공조케이스; 및

상기 제2 열교환기를 통과한 공기와 제2 열교환기를 바이패스한 공기간의 공기량 비율과, 상기 제1 바이패스통로의 연통상태 및 상기 배출구의 연통상태를 제어하기 위한 단일 박막형 도어

를 포함하는 차량공조장치.
열을 저온측에서 고온측으로 이동시키는 증기압축식 냉동기를 순환하는 냉매와 차량객실내로 송풍될 공기간의 열교환을 위한 제1 실내 열교환기;

상기 차량객실내로 송풍될 공기를 가열하기 위한 제2 실내 열교환기;

상기 제1 및 제2 열교환기를 수용하며, 공기를 상기 제1 열교환기의 하류측으로 바이패스하기 위한 제1 바이패스통로와, 공기를 상기 제2 열교환기의 하류측으로 바이패스하기 위한 제2 바이패스통로와, 상기 제1 및 제2 열교환기를 통과한 공기를 차량객실의 외부로 배출시키는 배출구 및 상기 제1 및 제2 열교환기를 통과한 공기가 흐르는 통로가 형성되는 공조케이스; 및

상기 제2 열교환기를 통과한 공기와 제2 열교환기를 바이패스한 공기간의 공기량 비율과, 상기 배출구의 연통상태를 제어하기 위한 단일 박막형 도어

를 포함하는 차량공조장치.
제22항에 있어서,

상기 제2 열교환기의 적어도 단부를 덮는 커버의 외벽면을 만곡시켜, 상기 단일 박막형 도어의 이동을 가이드하는

차량공조장치.
제22항에 있어서,

구동중인 엔진이 정지되거나 상기 증기압축식 냉동기의 압축기가 정지될 경우, 상기 공조케이스내로 외부공기를 유입시키기 위한 외부공기모드가 온(ON)되어 전환되고, 상기 배출구는 개방되는

차량공조장치.
제22항에 있어서,

상기 증기압축식 냉동기의 압축기로부터 토출된 냉매를 냉매의 감압없이 상기 제1 실내 열교환기로 유입시키는 경우와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 냉매의 감압 이후 상기 제1 실내 열교환기로 유입시키기 위한 경우로 전환시키기 위한 전환수단을 더 포함하는

차량공조장치.