KR100859733B1 - 차량용 공조유니트 - Google Patents

차량용 공조유니트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 냉방용 증발기의 외부 표면에 응결되는 응결수가 외부로 원활히 배출되도록 하여, 응결수와의 접촉에 의한 다른 부품의 고장을 방지하고 차량 내의 환경을 보다 쾌적하게 할 수 있는 차량용 공조유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
내부에 증발기가 설치되어 있으며, 측면에는 공기유입구가 형성되어 있고, 최하부에는 응결수 배출구가 형성된 차량용 공조유니트로서,
상기 공기유입구는 공조유니트의 바닥부와 증발기 사이에 위치한 공조유니트의 측면에 형성되어 있으며,
상기 바닥부에는 응결수의 역류를 방지하는 역류방지리브가 적어도 하나 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트를 제공한다.

Description

차량용 공조유니트 {Air-conditioning unit for a vehicle}
도 1 은 종래의 차량용 공조유니트를 도시하는 측단면도이고,
도 2 는 다른 종래의 차량용 공조유니트의 바닥부를 도시하는 평면도이고,
도 3 는 본 발명에 따른 공조유니트의 측단면도이고,
도 4 는 본 발명에 따른 차량용 공조유니트의 바닥부를 도시하는 사시도이고,
도 5 은 역류방지리브와 문턱부에 형성된 경사부를 상세히 도시하기 위하여 도 4 의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 취한 단면도이고,
도 6 은 역류방지리브와 문턱부에 형성된 다른 형태의 경사부를 상세히 도시하기 위하여 도 4 의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 취한 단면도이고,
도 7 은 본 발명에 따른 다른 차량용 공조유니트의 바닥부를 도시하는 사시도이다.
* 주요 도면부호의 설명 *
201: 공조유니트 210: 바닥부
211: 역류방지리브 213: 격벽
214: 홈 215: 문턱부
216: 경사부 220: 응결수 배출구
230: 냉방용 증발기 260: 공기유입구
270: 공기유출구 T: 가상의 삼각형
본 발명은 차량용 공조유니트에 관한 것으로서, 더 상세하게는 공조유니트 내의 증발기에서 낙하하는 응결수의 배출을 용이하게 하는 바닥구조를 가진 차량용 공조유니트이다.
냉방장치가 설치되어 있는 차량에 있어서는 통상적으로, 차량 외부의 공기가 공조유니트의 공기유입구를 통하여 공조유니트 내로 공급되고, 이 공기는 공조유니트 내부에 설치된 냉방용 증발기에서 열교환되어 냉각되며, 이렇게 냉각된 공기는 공조유니트의 공기유출구를 통하여 운전자 또는 탑승객이 있는 실내로 공급된다.
그런데, 상기 냉방장치가 작동하여 증발기 표면의 온도가 대기압에서의 노점온도보다 낮은 경우에는, 증발기의 외부 표면에 수분이 응결되고, 이것이 계속되면 응결된 수분이 증발기 아래의 공조유니트 바닥으로 낙하하게 된다. 이 응결수가 공조유니트의 바닥부에 잔존하면, 응결수가 상기 공기유입구를 통하여 송풍팬를 작동시키는 모터로 유입되어 이 모터의 고장을 유발할 수 있고, 또한 공조유니트의 바닥부가 세균의 번식처가 되어 운전자 및 탑승객의 건강에 해로울 뿐만 아니라 차량의 실내로 공급되는 공기가 승객에게 불쾌감을 유발할 수도 있다. 따라서 차량용 공조유니트의 바닥부에는 상기 응결수를 외부로 배출할 수 있는 응결수 배출구가 형성되는 것이 통상적이다.
응결수를 배출할 수 있도록 바닥부를 형성한 종래의 공조유니트로서, 일본 공개특허공보 특개평 11-301253 호에 개시된 공조유니트가 도 1 에 도시되어 있는데, 이 공조유니트 (1) 는 공기유입구와 마주보고 있는 곳의 최하부에 응결수 배출구 (20) 를 구비하고, 그 바닥부 (10) 는 상기 공기유입구 (60) 로부터 응결수 배출구 (20) 를 향하여 하향으로 경사지도록 형성된 것이다. 도 1 및 그 밖의 다른 도면에서 흰색화살표로서 표시한 것은 공기의 유동방향이며, 검은색 화살표로서 표시한 것은 응결수의 유동방향이다. 공조유니트 (1) 가 상기와 같이 구성되어 있다고 하더라도, 차량의 불규칙한 운전상태 및 공기유동의 특성 때문에 형성되는 공기의 난류유동 - 특히 공조유니트 (1) 의 내벽에 부딪혀서 공기유입구 (60) 를 향해 되돌아오는 공기유동에 의한 난류유동 - 때문에, 상기의 응결수가 원활하게 유출되지는 않는다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 다른 종래 공조유니트의 바닥부 (110) 가 도 2 에 도시되어 있는데, 이는 응결수 배출구 (120) 에 인접한 바닥부 (110) 에 "ㄷ" 형태의 리브 (111) 를 다수 설치하여 응결수가 응결수 배출구 (120) 로부터 되돌아가는 것을 방지하고 난류유동이 약화되도록 한 것이다. 그러나 이렇게 바닥부 (110) 를 형성하더라도, 특히 리브 (111) 가 형성되지 아니한 바닥부 (110) 에서의 난류 때문에 전술한 바와 같은 문제점이 충분히 해결되지는 않는다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저 온의 증발기와 접촉하여 증발기의 외부 표면에 응결되는 응결수가 외부로 원활히 배출되도록 하여, 모터 등의 다른 부품이 응결수와 접촉하여 고장을 일으키는 것을 방지하고, 차량의 실내를 보다 쾌적하게 할 수 있는 차량용 공조유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
내부에 증발기가 설치되어 있으며, 측면에는 공기유입구가 형성되어 있고, 최하부에는 응결수 배출구가 형성된 차량용 공조유니트로서,
상기 공기유입구는 공조유니트의 바닥부와 증발기 사이에 위치한 공조유니트의 측면에 형성되어 있으며,
상기 바닥부에는 응결수의 역류를 방지하는 역류방지리브가 적어도 하나 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트를 제공한다.
상기 공기유입구와 바닥부 사이에 형성되어 있는 문턱부에 경사부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 역류방지리브는 상기 공기유입구를 마주보는 전방부 및 경사부가 형성된 후방부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 역류방지리브는 공기유입구 측에 일면을 둔 가상의 삼각형의 외측 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 역류방지리브 및 문턱부에 형성된 경사부의 경사면은 오목한 것이 바람직하다.
상기 역류방지리브 및 문턱부에 형성된 경사부의 경사면 상부는 볼록하고, 그 경사면 하부는 오목한 것이 바람직하다.
상기 응결수 배출구는 공기유입구에 인접하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
내부에 증발기가 설치되어 있으며, 측면에는 공기유입구가 형성되어 있고, 최하부에는 응결수 배출구가 형성된 차량용 공조유니트로서,
상기 공기유입구는 공조유니트의 바닥부와 증발기 사이에 위치한 공조유니트의 측면에 형성되어 있으며,
상기 응결수 배출구는 공기유입구에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트를 제공한다.
상기 공조유니트의 바닥부에는, 공조유니트 측면을 따라서 연장하여 상기 응결수 배출구로 이어지는 응결수 유로가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 응결수 유로는, 상기 공조유니트의 바닥부로부터 돌출된 격벽에 의하여 한정되는 것이 바람직하다.
상기 응결수 유로는, 상기 공조유니트의 바닥부에 함몰된 홈으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 바닥부는 응결수 유로가 형성된 쪽을 향하여 하향경사지게 구성되는 것이 바람직하다.
이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 에는 본 발명에 따른 차량용 공조유니트 (201) 의 단면이 도시되어 있다. 공조유니트 (201) 에는 공기유입구 (260), 공기유출구 (270), 및 공기유입구 (260) 와 공기유출구 (270) 를 연결하는 공기유로가 형성되어 있다. 또한 공조유니트 (201) 내에는 상기 유로의 일부를 필요에 따라서 개폐하는 도어 (250) 들, 공기유입구 (260) 를 통하여 유입된 공기를 가열하기 위한 히터 (240), 및 상기 공기를 냉각하기 위한 냉방용 증발기 (230) 도 설치되어 있으며, 공조유니트 (201) 의 최하부에는 냉방장치의 작동시에 증발기의 외부표면에 응결되는 응결수를 공조유니트 (201) 의 외부로 배출하는 응결수 배출구 (220) 가 형성되는 것이 일반적이다.
도 3 에서 흰색화살표로서 표시된 것은 공기의 유동을 표시한 것인데, 공기는 공기유로 A 에 의하여 표시한 바와 같이 공기유입구 (260) 를 통하여 공조유니트 (201) 내로 유입되고, 이는 냉각용 증발기 (230), 히터 (240), 및 공기유로 (B, C, D, 및 E) 를 결정하는 각각의 도어 (250) 들을 거쳐서 승객실을 향해 유출된다.
냉난방 모드에 따른 공기유동을 간단히 설명하면, 냉난방을 하지 않는 경우에는, 공기유입구 (260) 를 통하여 유입된 공기가 작동중이 아닌 증발기 (230) 를 거쳐서 공기유로 B 또는 C 를 통하여 차량실내로 공급된다. 도 3 에 도시된 공기유로 D 및 E 는 차량 내의 서로 다른 특정위치로 연결된 공기유로이다. 난방시에는, 공기유입구 (260) 및 작동중이 아닌 증발기 (230) 를 통하여 들어온 공기가 히터 (240) 로부터 먼 쪽으로 젖혀진 도어 (250) 에 의하여 작동중인 히터 (240) 를 통과하고 히터에 의하여 가열된 공기는 상기 공기유로 D 및 E 를 통하여 승객실로 공급된다. 냉방시에는, 공기유입구 (260) 를 통하여 유입된 공기가 작동중인 증발기 (230) 에 의하여 냉각된 후에 공기유로 C 를 거쳐서 상기 공기유로 D 및 E 를 통하여 실내로 공급된다. 이하에서는 냉방하는 경우에 한정하여 설명한다.
냉방장치가 작동하여 증발기 (230) 표면의 온도가 대기압에서의 노점온도보다 낮은 경우에는 증발기 (230) 의 외부 표면에 수분이 응결되고, 이것이 계속되면 응결된 수분이 증발기 (230) 아래의 공조유니트 (201) 의 바닥부 (210) 로 낙하하게 된다. 이렇게 낙하한 응결수는 공조유니트 (201) 의 바닥부 (210) 로부터 조속히 배출되는 것이 바람직하지만, 공기유입구 (260) 로부터 유입되는 공기의 난류에 의하여 형성되는 응결수의 난류 때문에 응결수의 배출이 방해된다. 이와 같은 공기의 난류로 인한 응결수의 난류를 최소화하면 응결수가 공조유니트 (201) 외부로 배출되는 것이 원활해진다.
도 4 를 참조하여 응결수의 배출을 원활하게 하기 위한 공조유니트의 구성을 설명한다. 응결수의 난류형성를 최소화하기 위한 본 발명의 공조유니트 (201) 의 바닥부 (210) 에는, 상기 공기유입구 (260) 를 마주보는 전방부; 및 경사부 (216) 가 형성된 후방부; 를 구비하며 상기 응결수를 안내하는 역류방지리브 (211) 가 적어도 하나 형성된다. 이와 같은 형상으로 바닥부 (210) 에 형성된 역류방지리브 (211) 는 바닥부 (210) 에 있는 응결수의 난류형성을 저지하고 응결수를 안내하여 응결수가 응결수 배출구 (220) 로 조속히 배출되도록 하는데, 역류방지리브 (211) 의 후방부에 경사부 (216) 를 구비하도록 한 것은 역류방지리브 (211) 를 타고 넘어온 공기가 역류방지리브 (211) 의 후방부에서 새로운 난류를 형성하여 응결수의 원활한 배출을 방해하는 것을 방지하기 위한 것이다.
역류방지리브 (211) 의 후방부에 경사부 (216) 를 형성하여 역류방지리브 (211) 를 타고 넘어오는 공기가 역류방지리브 (211) 의 후방부에서 난류를 형성하는 것을 방지하는 것과 마찬가지로, 공기유입구 (260) 아래에서 응결수가 공기와 반대방향으로 공기유입구 (260) 를 통하여 넘어오는 것을 방지하는 문턱부 (215) 에도 경사부 (216) 를 형성하여 난류의 형성을 방지하는 것이 바람직하다.
상기의 역류방지리브 (211) 는 그 위치에 따라서 공기의 유동에 영향을 미치는데, 역류방지리브 (211) 가 바닥부 (210) 전반에 걸쳐서 형성되면 공기가 유동하는 것을 지나치게 방해하여, 공기의 흐름이 원활해지지 않거나 공기의 유입에 필요한 동력이 많이 소모된다. 따라서 역류방지리브 (211) 를 적절하게 배치하는 것이 바람직한데, 공기유입구 (260) 측에 일면을 둔 가상의 삼각형 (T) 의 외부에 역류방지리브 (211) 를 배치하면, 공기의 흐름을 지나치게 방해하지 않으면서도 응결수를 원활히 배출하는 것이 가능하다.
도 5 및 도 6 에는 상기 역류방지리브 (211) 와 격벽 (213) 의 옆모습과 및 문턱부 (215) 의 단면이 도시되어 있는 바, 상기 역류방지리브 (211) 및 문턱부 (215) 에 형성되는 경사부 (216) 의 단면을 역류방지리브 (211) 및 문턱부 (215) 각각과 바닥부 (210) 가 접하는 선을 향하여 오목하도록 구성하거나, 또는 역류방지리브 (211) 및 문턱부 (215) 에 형성된 경사부 (216) 의 경사면 상부는 볼록하고 경사면 하부는 오목하도록 구성하여, 공기의 난류형성을 최소화시키고 응결수의 배출을 원활히 하는 것이 바람직하다.
한편, 응결수 배출구 (220) 를 공기유입구 (260) 에 인접하도록 형성하는 것 이 바람직한데, 이는 공기유입구 (260) 와 이격된 곳, 즉 공기유입구 (260) 와 마주보고 있는 공조케이스 측면의 하부에서는 공기의 유동방향이 바뀌므로 그 응결수의 난류형성이 심하여 응결수 배출구 (220) 에서의 배출이 원활하지 못한 것을 해결하기 위한 것이다.
상기와 같이 응결수 배출구 (220) 를 공기유입구 (260) 와 인접하게 형성하면, 응결수는 공기유입구 (260) 로부터 유입되는 공기에 의하여 공기유입구 (260) 와 마주보고 있는 측면으로 흐른 후에 다시 공기유입구 (260) 와 인접한 응결수 배출구 (220) 로 유동하는 데, 이 때 응결수 배출구 (220) 를 향하여 유동하는 응결수가 다시 공기유입구 (260) 로부터 유입되는 공기의 영향을 받아 응결수 배출구 (220) 로부터 멀어지거나 다시 바닥부 (210) 의 중앙부로 유동하는 것 방지하기 위한 응결수 유로를 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 응결수 유로는, 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 상기 공조유니트 (201) 의 바닥부 (210) 로부터 돌출된 격벽 (213) 에 의하여 한정되도록 구성하거나, 도 7 에 도시되어 있는 바와 같이 상기 공조유니트 (201) 의 바닥부 (210) 에 함몰된 홈 (214) 으로서 형성하는 것이 바람직하다. 격벽 (213) 으로서 형성하는 경우에는, 격벽 (213) 측에 있는 역류방지리브 (211) 와 격벽 (213) 사이에 틈을 두어서 그 틈으로 응결수가 지나갈 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 바닥부를 상기 응결수 유로가 형성된 쪽을 향하여 하향경사지게 구성하면 응결수의 배출이 보다 용이하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 차량용 공조유니트에 의하여, 저온의 증발기와 접촉하여 증발기의 외부 표면에 응결되는 응결수가 공조유니트의 외부로 원활히 배출되고, 따라서 응결수와의 접촉에 의한 다른 부품의 고장이 방지되며, 차량 내의 환경이 보다 쾌적하게 된다.

Claims (13)

  1. 내부에 증발기 (230) 가 설치되어 있으며, 측면에는 공기유입구 (260) 가 형성되어 있고, 최하부에는 응결수 배출구 (220) 가 형성된 차량용 공조유니트 (201) 에 있어서,
    상기 공기유입구 (260) 는 공조유니트의 바닥부 (210) 와 증발기 (230) 사이에 위치한 공조유니트의 측면에 형성되어 있으며,
    상기 바닥부 (210) 에는 응결수의 역류를 방지하는 역류방지리브 (211) 가 적어도 하나 형성되어 있으며,
    상기 역류방지리브(211)는 상기 공기유입구를 마주보는 전방부 및 경사부(216)가 형성된 후방부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기유입구 (260) 와 바닥부 (210) 사이에 형성되어 있는 문턱부 (215) 에 경사부 (216) 가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 역류방지리브 (211) 는 공기유입구 (260) 측에 일면을 둔 가상의 삼각형(T)의 외측 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 역류방지리브 (211) 및 문턱부 (215) 에 형성된 경사부 (216) 의 경사면은 오목한 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 역류방지리브 (211) 및 문턱부 (215) 에 형성된 경사부 (216) 의 경사면 상부는 볼록하고, 경사면 하부는 오목한 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 응결수 배출구 (220) 는 공기유입구 (260) 에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 응결수 배출구 (220) 는 공기유입구 (260) 에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조유니트.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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