KR100764724B1

KR100764724B1 - 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치

Info

Publication number: KR100764724B1
Application number: KR1020060117626A
Authority: KR
Inventors: 서창균
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2007-10-09

Abstract

본 발명은 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치에 관한 것으로서, 특히, 각도회전이 가능하도록 양단부에 스플라인축이 구비되어 덕트내 설치되는 에바코어와, 덕트내에 에바코어와 대향되도록 배치되어 다단의 풍량 세기의 에어를 에바코어에 공급하는 블로우모터와, 에어의 진행방향에 대한 에바코어의 경사각을 측정하는 위치센서와, 스플라인축과 치합연결되는 구동기어와 구동기어를 구동시키는 구동모터가 구비되어 에바코어의 경사각을 조절하는 경사각조절부를 포함하는 구성으로, 블로우모터의 풍량 세기에 따라 에바코어의 기울기 각도가 조절되도록 하여 에바코어에서 발생되는 응축수를 효과적으로 배출할 수 있는 특징이 있다.

덕트, 블로우모터, 에바코어, 위치센서, 구동모터

Description

차량용 에바코어의 각도조절 공조장치{AIR CONDITIONER FOR TILTING EVAPORATOR CORE OF VEHICLE}

도 1은 종래기술에 따른 차량용 공조장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치를 도시한 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치의 에바코어와 블로우모터를 도시한 구성도.

도 4는 블로우모터의 풍량과 에바코어의 경사각에 따른 응축수 잔여량을 나타낸 그래프.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100 : 에바코어 200 : 블로우모터

300 : 위치센서 400 : 제어부

500 : 경사각조절부 510 : 구동기어

520 : 구동모터

본 발명은 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치에 관한 것으로서, 블로우모터의 풍량 세기에 따라 에바코어의 기울기각이 조절되어 응축수를 효과적으로 배출할 수 있는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공조시스템은 외부 공기 또는 실내 공기를 차 실내로 유입시켜 냉,난방시키거나, 실내 공기를 환기시켜 쾌적한 차 실내 환경이 조성되도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 차량용 공조장치에 관하여 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 차량용 공조장치의 구성을 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 차량용 공조장치는 흡입된 공기를 송출시키는 블로우모터(10)와, 블로우모터(10)에서 배출된 에어를 증발시켜 쿨링하는 증발기(20)와, 난방시 에어를 가열하기 위한 히터코어(30)와, 증발기(20) 및 히터코어(30)에 의해 쿨링 및 가열된 에어를 선택적으로 제어하여 배출시키는 개폐도어(90)와, 벤트 덕트(40)와 풋 덕트(50) 및 디프로스터 덕트(60)로 에어를 유동시키기 위한 개폐장치(70)로 구성된다. 이때, 증발기(20)는 덕트상에 수직으로 고정 배치되거나, 응축수의 배수를 위해 소정각도(8도) 기울어져 고정 배치되기도 한다.

그러나, 이렇게 증발기가 덕트상에 고정 배치된 종래 차량용 공조장치는 블로우모터에서 배출되는 풍량의 적고 많음에 따라 효과적은 응축수의 배수가 이루어지지 않는 문제가 있었다.

즉, 블로우모터에서 적은 풍량이 발생하게 되면 증발기의 경사각이 높을수록 응축수의 잔여량은 낮게 나타나고, 로우모터에서 많은 풍량이 발생하게 되면 증발기의 경사각이 높을수록 응축수의 양은 증가되는 경향을 나타나는데, 종래 차량용 공조장치와 같이, 덕트상에 증발기가 8도를 유지하게 되면 풍량이 적게 발생되는 경우에는 응축수를 배수하는데 효과가 있으나, 풍량이 많게 되면 증발기에 공급되는 에어의 속도가 증가되어 증발기와 부딪치는 에어가 증가되어 증발기의 배수성이 악화된다는 문제가 발생되었다.

본 발명의 목적은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 블로우모터의 풍량 세기에 따라 에바코어의 기울기 각도를 조절하여 에바코어의 응축수를 효과적으로 배출하는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각도회전이 가능하도록 양단부에 스플라인축이 구비되어 덕트내에 설치되는 에바코어; 상기 덕트내에 에바코어와 대향되도록 배치되어 상기 에바코어에 다단의 풍량 세기로 에어를 공급하는 블로우모터; 에어의 진행방향에 대한 상기 에바코어의 경사각을 측정하는 위치센서; 상기 스플라인축과 치합연결되는 구동기어와 상기 구동기어에 구동시키는 구동모터가 구비되어 상기 에바코어의 경사각을 조절하는 경사각조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 경사각조절부는 상기 블로우모터의 풍량 세기가 1단일때 최적의 상기 에바코어 기울기 각도가 10도인 경우, 상기 위치센서에서 측정된 에바코어의 기울기 각도가 7도이면 상기 구동모터의 구동기어를 +3도만큼 이동시키고, 상기 위 치센서에서 측정된 에바코어의 기울기 각도가 11도이면 상기 구동모터의 구동기어를 -1도만큼 이동시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위치센서에서 측정된 에바코어의 경사각을 응축수 배출이 효과적으로 이루어지는 최적의 에바코어 경사각으로 보정하기 위한 구동신호를 상기 경사각조절부에 출력하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 블로우모터의 풍량 세기에 따른 각각의 에바코어의 경사각에 따라 배출되는 응축수 데이타를 비교하여 배출이 효과적으로 이루어지는 최적의 에바코어의 경사각을 산출한 후, 상기 위치센서에서 측정된 에바코어의 경사각을 최적의 에바코어 경사각으로 보정하기 위한 구동신호를 상기 경사각조절부에 출력하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 위치센서는 상기 구동기어와 상기 구동모터가 상호 연결되는 회전축상에 설치되는 것이 바람직하다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치의 블록도 및 구성도를 나타낸 도면이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치는 덕트내에 각도회전이 가능하게 설치되는 에바코어(100)와, 상기 에바코어(100)에 다단의 풍량 세기로 에어를 공급하는 블로우모터(200)와, 에어의 진행방향에 대한 에바코어(100)의 경사각을 측정하는 위치센서(300)와, 상기 에바코어(100)에서의 효과적인 응축수 배출을 위해 최적의 에바코어(100) 경사각 보정 구동신호를 출력하는 제어부(400) 및, 구동신호에 따라 상기 에바코어(100)의 경사 각을 조절하는 경사각조절부(500)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 상기 에바코어(100)는 응축된 상태의 냉매가 짧은 시간 동안 휘발되면서 주위 에어로부터 열을 빼앗아 실내를 냉방시키기 위한 것으로, 덕트내 설치되어 상기 블로우모터(200)에 의해 유입되는 에어와 열교환되는 에바코어 바디(120)와, 상기 에바코어 바디(120)가 덕트내에서 소정각도 회전되도록 상기 에바코어 바디(120)의 양단부에 구비되는 스플라인축(110)으로 구성된다.

상기 블로우모터(200)는 상기 덕트내에 에바코어(100)와 대향되도록 배치되어 다단 풍량 세기의 에어가 상기 에바코어(100)에 공급되도록 한다.

상기 위치센서(300)는 에어의 진행방향과 덕트내에 배치된 상기 에바코어(100) 사이의 경사각을 측정하기 위한 것으로, 상기 위치센서(300)는 후술할 구동기어(510)와 구동모터(520)가 상호 연결되는 회전축상에 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 에바코어(100)의 스플라인축(110)은 상기 구동기어(510)와 치합연결됨에 따라, 상기 위치센서(300)는 구동모터(520)의 회전축이 회전되는 각도를 측정하여 에어의 진행방향에 대한 에바코어(100)의 경사각을 측정할 수 있다.

상기 위치센서(300)는 이렇게 측정된 상기 에바코어(100)의 경사각 데이타를 상기 제어부(400)로 인가하고, 상기 제어부(400)는 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 경사각을 최적의 에바코어(100) 경사각과 비교하여 이를 보정하는 구동신호를 상기 경사각조절부(500)로 출력한다. 이와 같이, 상기 제어부(400)는 경사각조절부(500)을 통해 현재 에바코어(100)의 경사각을 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정되도록 하므로, 상기 에바코어(100)에서의 응축수 배출이 효과적으 로 이루어지도록 할 수 있다.

예컨대, 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기가 1단일때 최적의 상기 에바코어(100) 기울기 각도가 10도인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 7도라고 하면 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 +3도만큼 이동시키는 구동신호를 출력하고, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 11도라고 하면 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 -1도만큼 이동시키는 구동신호를 출력한다. 이렇게, 상기 제어부(400)는 상기 에바코어(100)의 기울기 각도가 10도가 되도록 보정하는 출력신호를 구동모터(520)의 구동기어(510)에 인가하여 상기 에바코어(100)에서의 응축수 배출이 효과적으로 이루어지도록 한다.

상기 경사각조절부(500)는 상기 제어부(400)에서 출력되는 출력신호에 따라 현재 에바코어(100)의 경사각을 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기에 따른 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정하는데, 이를 위해 상기 경사각조절부(500)는 상기 스플라인축(110)과 치합연결되는 구동기어(510)와 상기 에바코어(100) 경사각을 최적의 경사각으로 보정시키기 위해 구동기어(510)를 구동시키는 구동모터(520)로 구성된다.

한편, 상술한 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기에 따른 최적의 에바코어(100) 경사각의 계산은, 상기 제어부(400)가 블로우모터(200)의 풍량 세기에 따른 각각의 에바코어(100)의 경사각에 따라, 배출되는 응축수 데이타를 비교하므로 산출될 수 있다.

도 4는 블로우모터의 풍량과 에바코어의 경사각에 따른 응축수 잔여량을 나타낸 그래프이다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 블로우모터의 풍량과 에바코어의 경사각에 따라 에바코어에 잔존하는 응축수의 양을 측정해 보면, 풍량이 적은 구간(100~200 m²/hr)에서는 에바코어의 경사각이 높을수록 응축수의 잔여량이 낮게 나타나지만, 300m²/hr이상에서는 에바코어의 경사각이 7도 이상이 되었을때 응축수의 양이 많아지는 것을 알 수 있다. 즉, 블로우모터의 풍량이 적은 경우 에바코어의 경사각이 블로우모터의 풍량에 의해 응축수가 에바코어에서 떨어지는 것보다 우선적으로 작용하게 되어 에바코어의 경사각이 높을수록 응축수가 많이 배출되게 되고, 블로우모터의 풍량이 많아지는 경우 에바코어의 경사각이 블로우모터의 풍량에 의해 응축수가 에바코어에서 떨어지는 것보다 적게 작용하게 된다.

예컨대, 블로우모터의 풍량 세기에 따라 이에 부합되는 최적의 에바코어 경사각이 존재하고, 블로우모터의 풍량에 따라 에바코어의 경사각을 조절해 준다면 에바코어에서의 응축수 배출은 효과적으로 이루어질 수 있는 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 블로우모터(200)의 작동되면 상기 제어부(400)는 블로우모터(200)의 풍량 세기를 감지하고 상기 위치센서(300)를 통해 에어의 진행방향에 대한 에바코어(100)의 경사각을 감지한다.

계속하여, 상기 제어부(400)는 블로우모터(200)의 해당 풍량 세기에 따른 최 적의 에바코어(100) 경사각을 계산하여, 측정된 블로우모터(200)의 풍량 세기와 에바코어(100)의 경사각을 비교하는데, 이때, 상기 제어부(400)는 측정된 에바코어(100)의 경사각이 계산된 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정되도록 출력신호를 상기 경사각조절부(500)에 출력한다.

상기 경사각조절부(500)는 제어부(400)로부터 출력된 출력신호에 따라 구동모터(520)를 작동하여 구동기어(510)를 소정각도 회전시키며, 이때, 상기 구동기어(510)에 치합연결된 스플라인축(110)이 회전됨에 따라 상기 에바코어(100)의 경사각은 해당 풍량 세기에 따른 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정된다.

예를 들어, 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기가 1단일때, 최적의 상기 에바코어(100) 기울기 각도가 10도인 경우, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 7도라고 하면, 상기 제어부(400)는 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 +3도만큼 이동시켜 상기 에바코어(100)의 기울기 각도가 10도로 보정되도록 하고, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 11도라고 하면, 상기 제어부(400)는 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 -1도만큼 이동시켜 상기 에바코어(100)의 기울기 각도가 10도로 보정되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 공조장치의 경우 블로우모터(200)의 풍량 세기에 따라 에바코어(100)의 기울기각이 조절되어 응축수를 효과적으로 배출할 수 있다는 장점이 있다. 이로써, 블로우모터에서 배출되는 풍량의 세기에 관계없이 에바코어가 덕트상에 고정 설치됨에 따라, 효과적인 응축수의 배수가 이루어지지 못하는 종래 기술의 문제를 본 발명은 해결할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 블로우모터의 풍량 세기에 따라 에바코어의 기울기 각도가 조절됨에 따라 에바코어에서 발생되는 응축수를 효과적으로 배출할 수 있다는 이점이 있다. 결국, 본 발명은 응축수로 인한 곰팡이 냄새, 포깅(fogging)현상을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

각도회전이 가능하도록 양단부에 스플라인축(110)이 구비되어 덕트내에 설치되는 에바코어(100);

상기 덕트내에 에바코어(100)와 대향되도록 배치되어 다단의 풍량 세기의 에어를 상기 에바코어(100)에 공급하는 블로우모터(200);

에어의 진행방향에 대한 상기 에바코어(100)의 경사각을 측정하는 위치센서(300);

상기 스플라인축(110)과 치합연결되는 구동기어(510)와 상기 구동기어(510)를 구동시키는 구동모터(520)가 구비되어 상기 에바코어(100)의 경사각을 조절하는 경사각조절부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치
제1항에 있어서, 상기 경사각조절부(500)는 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기가 1단일때 최적의 상기 에바코어(100) 기울기 각도가 10도인 경우, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 7도이면 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 +3도만큼 이동시키고, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 기울기 각도가 11도이면 상기 구동모터(520)의 구동기어(510)를 -1도만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 경사각을 응축수 배출이 효과적으로 이루어지는 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정하기 위한 구동신호를 상기 경사각조절부(500)에 출력하는 제어부(400)를 더 포함하고,

상기 제어부(400)는 상기 블로우모터(200)의 풍량 세기에 따른 각각의 에바코어(100)의 경사각에 따라 배출되는 응축수 데이타를 비교하여 배출이 효과적으로 이루어지는 최적의 에바코어(100)의 경사각을 산출한 후, 상기 위치센서(300)에서 측정된 에바코어(100)의 경사각을 최적의 에바코어(100) 경사각으로 보정하기 위한 구동신호를 상기 경사각조절부(500)에 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치.
제3항에 있어서, 상기 위치센서(300)는 상기 구동기어(510)와 상기 구동모터(520)가 상호 연결되는 회전축상에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 에바코어의 각도조절 공조장치.