KR100895265B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR100895265B1
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Abstract

본 발명은 방열기의 방열을 방해하지 않는 가스쿨러를 구비한 공조장치를 제공하여 방열기에 의한 냉각수의 냉각이 원활히 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:
방열기의 외부공기유입구 측 전방에 설치된 가스쿨러를 구비한 차량용 공조장치로서,
상기 가스쿨러의 고온부는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치를 제공한다.

Description

차량용 공조장치 {Air-conditioning apparatus for a vehicle}
도 1 은 이산화탄소의 압력-엔탈피 선도(몰리에르 선도)를 도시하는 그래프이고,
도 2 는 가스쿨러와 방열기를 도시하는 사시도이고,
도 3 은 상기 도 2를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 6 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 7 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 8 은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 9 는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 10a 는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 10b 는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 윗면으로부터 본 평면도이고,
도 11a 는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 전방으로부터 본 정면도이고,
도 11b 는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 공조장치의 가스쿨러와 방열기를 차량의 측면으로부터 본 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 가스쿨러 11: 유입관
12: 배출관 13: 가스쿨러의 헤더탱크
14: 가스쿨러의 튜브 15: 가스쿨러의 냉각핀
19: 고온부 20: 방열기
21: 냉각수유입구 22: 냉각수유출구
23: 방열기의 헤더탱크 24: 방열기의 튜브
25: 방열기의 냉각핀 30: 투영면
40: 가이드부재 41: 회전축
42: 가이드판
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것이며, 더 상세하게는 방열기의 외부공기유입구 측 전방에 설치된 가스쿨러를 구비하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치의 일부를 구성하는 냉방시스템에 있어서 널리 사용되어 온 냉매로는 프레온(freon) 등이 있다. 상기 프레온은 일반적으로 무색무취의 기체이며, 그 종류로는 프레온-12(디클로로디플루오르메탄:CCl2F2), 프레온-22(클로로디플루오르메탄:CHClF2) 등이 있다. 프레온은 화학적으로 안정하고 폭발성이 없으며 불연성, 무독성의 냉매이므로, 냉장고 및 냉동기, 가정용 또는 차량용 에어콘 등의 냉매로서 사용되어 왔다. 이와 같이 프레온을 냉매로 하는 냉방시스템은, 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 응축되어 액화된 냉매를 교축시키는 교축기, 및 상기 교축기에서 교축된 냉매를 증발시켜서 냉매의 증발잠열을 이용하여 공기를 냉각하는 증발기 등을 구성요소로서 포함하며, 이들 각각의 기능 및 상호간의 연결관계는 이미 알려진 공지의 기술이므로 설명을 생략한다.
그러나 프레온은 화학적으로 매우 안정하므로 사용 후 대기로 방출되면 파괴되지 아니하고 성층권까지 도달하고, 성층권에서는 태양의 자외선에 의해 프레온의 염소원자가 분해되며, 이 염소원자는 지구로 입사되는 자외선을 차단하는 역할을 하는 오존층 파괴의 주요 원인이 된다. 따라서 1987년에는 프레온의 생산 및 소비량을 규제하고 점차 다른 냉매로 대체할 것을 합의하는 몬트리올 의정서가 채택되기에 이르렀다.
이산화탄소는 상기 프레온을 대체하여 사용되는 냉매로서, 이산화탄소는 그 유해성이 프레온에 비하여 적고, 압축효율이 높으며, 외부 유체(공기)에 대한 열전달특성이 우수하고, 체적냉방능력(증발잠열 x 기체밀도)이 우수하여 압축기의 용량을 감소시킬 수 있다는 등의 점에서 대체냉매로서 환영받고 있다. 이산화탄소의 압력-엔탈피 선도인 도 1을 참조하여 이산화탄소의 냉방사이클을 설명하면 다음과 같다. 즉 a-b 과정은 기상의 이산화탄소가 압축기에서 고온고압으로 압축되는 압축과정이고, b-c 과정은 상기 고온고압의 이산화탄소가 가스쿨러(종래의 증기압축식 냉동사이클에 있어서의 응축기에 해당하는 구성요소)에서 냉각되는 냉각과정이며, c-d 과정은 상기 냉각된 이산화탄소가 교축밸브 등에 의해서 저온저압으로 교축되는 교축과정이고, d-a 과정은 상기 교축된 이산화탄소가 증발기에 의해서 증발되는 증발과정이다. 이 증발과정에서 상기 이산화탄소가 증발잠열을 공기 등의 외부 유체로부터 빼앗아 외부유체를 냉각시킨다.
상기 이산화탄소를 냉매로서 사용하는 냉방시스템은, 그 작동원리 및 구성이 종래의 냉방시스템과 전반적으로 유사하나, 냉방사이클에 있어서의 압축과정 후에 고온의 냉매로부터 외부공기로 열을 방출하는 과정에서 냉매가 기상의 상태로 있다는 점에서 차별된다. 이는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 이산화탄소의 임계점에서의 온도가 약 31℃로서, 프레온 등과 같은 증기압축식 냉동사이클에 사용되는 냉매의 임계점 온도보다 낮은 데에 기인한 것이다. 냉방장치의 통상적 조건을 상정하여 이산화탄소의 냉동사이클을 설정해보면, 가스쿨러로부터 냉매의 열을 충분히 방출하기 위하여는 상기 가스쿨러의 배출관의 온도가 외부유체의 온도보다 높아야 하 므로, 도 1 에 있어서의 c점의 온도는 40℃ 정도는 되어야 한다. 이에 따라서 상기 가스쿨러의 온도를 40℃ 정도로 높게 하면 가스쿨러의 유입구 부근의 온도가 100℃를 초과하는 매우 높은 온도를 가지게 되고, 따라서 도 1 의 a-b-c-d-a를 따라서 형성될 수도 있는 냉방사이클은 e-f-g-h-e를 따라서 형성된다.
한편, 도 2 및 도 3 을 참조하여 종래의 공조장치의 가스쿨러와 방열기의 배치구조를 설명하면 다음과 같으며, 참고적으로 도 2 에서는 가스쿨러(10)와 방열기(20)의 간격이 실제로 설치되는 형태보다 다소 과장되어 도시되었다. 가스쿨러(10)는 헤더탱크(13)들, 상기 헤더탱크들의 내부공간을 연결하는 튜브(14)들, 및 상기 튜브들 사이에 설치되며 튜브(14)의 방열을 촉진하기 위하여 표면적이 크도록 형성된 냉각핀(15)을 구비하며, 상기 헤더탱크는 유입관(11)과 배출관(12)을 구비한다. 방열기(20)는 헤더탱크(23)들, 상기 헤더탱크들의 내부공간을 연결하는 튜브(24)들, 및 상기 튜브들 사이에 설치되며 튜브(24)의 방열을 촉진하기 위하여 표면적이 크도록 형성된 냉각핀(25)을 구비하며, 상기 헤더탱크는 냉각수유입구(21)와 냉각수유출구(22)를 구비한다. 도 2 에 도시된 바와 같이 통상적으로 상기 가스쿨러(10)는 상기 방열기(20)의 외형선을 정면을 향해서 상기 가스쿨러(10)의 위치로 투영시킨 가상의 투영면(30)내에 설치된다. 이와 같이 설치된 가스쿨러(10)와 방열기(20)를 차량의 정면측에서 본 것을 도시하면 도 3 과 같다.
도 3 은 물론 첨부된 다른 도면들에 표시된 화살표는 냉매의 흐름방향을 나타내는 것이며, 점선으로 표시된 고온부(19)는 냉매가 냉각되기 시작한 부분으로서 아직은 상대적으로 고온인 가스쿨러의 일 부분을 나타낸다. 종래의 가스쿨러와 방 열기의 배치구조에서는, 종래의 프레온과 같은 냉매를 사용하는 냉방장치에서의 응축기보다 상당히 고온인 가스쿨러(10)의 고온부(19)를 통과한 공기가 방열기(20)로 향하게 되므로, 방열기에서 냉각되어야 하는 냉각수의 냉각이 방해된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하여 방열기의 방열을 방해하지 않는 공조장치를 제공함으로써 엔진냉각수의 냉각을 원활하게 하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:
방열기의 외부공기유입구 측 전방에 설치된 가스쿨러를 구비한 차량용 공조장치로서,
상기 가스쿨러의 고온부는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치를 제공한다.
상기 가스쿨러의 고온부는 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기의 좌측, 우측, 상측, 및 하측 중 어느 일측에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치될 수 있다.
상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크 내부에는 배플이 설치되고, 상기 배플에 의하여 한정되며 흐름이 변경되기 전의 냉매가 통과하는 제 1 패스영역은 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:
방열기의 외부공기유입구 측 전방에 설치된 가스쿨러를 구비한 차량용 공조장치로서,
상기 차량용 공조장치는, 상기 가스쿨러와 방열기 사이에 설치되고 상기 가스쿨러의 고온부를 통과한 외부공기 중 적어도 일부가 상기 방열기를 우회하도록 가이드할 수 있는 가이드부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치를 제공한다.
상기 가이드부재는 외부공기를 가이드하는 가이드판 및 상기 가이드판과 일체로 결합되어 가이드판의 각도를 조정하는 회전축을 구비하며, 상기 공조장치는 상기 회전축를 회전시킬 수 있는 액튜에이터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 액튜에이터는, 상기 가스쿨러가 작동할 때는 상기 회전축을 상기 가스쿨러와 경사지도록 회전시키고, 상기 가스쿨러가 작동하지 않을 때는 상기 회전축을 상기 가스쿨러와 수직이 되도록 회전시키는 것이 바람직하다.
상기 공조장치는 상기 가스쿨러의 고온부와 방열기 사이의 공기의 온도를 측정하는 온도계, 및 상기 방열기의 온도를 측정하는 온도계를 더 구비하고, 상기 액튜에이터는 상기 가스쿨러의 고온부와 방열기 사이의 공기의 온도가 상기 방열기의 온도보다 높은 때에는 상기 회전축을 상기 가스쿨러와 경사지도록 회전시키고 상기 가스쿨러의 고온부와 방열기 사이의 공기의 온도가 상기 방열기의 온도보다 높지 않은 때에는 상기 회전축을 상기 가스쿨러와 수직이 되도록 회전시키는 것이 바람직하다.
상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치될 수 있다.
상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크 내부에는 배플이 설치되고, 상기 배플에 의하여 한정되는 제 1 패스영역은 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 가스쿨러의 고온부는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
한편 상기 차량용 공조장치는 차량 내의 공기의 상태를 조절하기 위한 장치를 의미하는 것이며, 상기 공기의 상태라 함은 실내(객실)의 공기의 상태에만 한정되는 것이 아니라 차량의 외형선 내의 공기의 상태를 의미하는 것이다. 따라서 상기 가이드부재도 공조장치에 포함되는 것이다.
또한 본 발명은, 이산화탄소를 냉매로 하는 냉방장치를 구비한 공조장치에만 국한되는 것은 아니며, 가스쿨러의 유입관 측의 높은 온도가 상기 가스쿨러 뒤에 설치된 방열기에 의한 냉각수의 냉각을 방해하는 경우에 있어서의 공조장치는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
이어서, 도 4 내지 도 9 를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예부터 제 6 실시예까지 설명하며, 유사한 기능을 하는 구성요소에 대한 도면부호는 상기 도 2 및 도 3 과 동일하게 사용한다.
도 4 에는 헤더탱크(13)가 좌측 및 우측에 형성된 1패스 방식(냉매의 유동방 향이 변경되지 않는 방식)의 가스쿨러(10)를 사용한 제 1 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 가스쿨러(10)의 유입관(11) 측에 위치한 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 방열기(20)와 어긋나게 배치되어 있으며, 구체적으로는 상기 고온부(19)가 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 좌측에 배치되어 있다. 다만 상기 유입관(11)과 배출관(12)이 서로 바뀌어 배치됨으로써 냉매가 우측에서부터 좌측으로 유동하게 하는 경우에는 상기 고온부(19)가 상기 방열기(20)의 우측에 배치된다. 이와 같이 방열기(20)의 외형선을 정면을 향해서 상기 가스쿨러(10)의 위치로 투영시킨 가상의 투영면(30; 즉 방열기의 열교환영역에 대응하는 면) 외측에 가스쿨러의 고온부(19)를 배치함으로써, 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 고온의 공기는 방열기(20)를 통과하지 않게 되므로 냉각수의 냉각이 방해받지 않게 된다. 상기 고온부(19)는 냉방장치의 작동상태 및 엔진 냉각수의 온도 등에 따라서 그 영역이 변화하는 것이며, 따라서 가스쿨러를 어느 정도나 투영면(30)의 외측으로 배치할 것인가는 엔진과 냉방장치의 통상적인 작동상태와 상기 방열기 및 가스쿨러를 배치할 수 있는 공간 등을 고려하여 정해야 한다. 본 실시예는 1패스 방식의 가스쿨러를 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이므로, 상기 고온부가 상기 투영면(30)의 외측으로 배치되는 경우에는 상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크도 차량의 정면에서 볼 때 투영면(30)의 외측, 즉 방열기의 열교환영역 외측에 배치된다.
도 5 에는 헤더탱크(13)가 좌측 및 우측에 형성된 2패스 방식(냉매의 유동방향이 1회 변경되는 방식)의 가스쿨러(10)를 사용한 제 2 실시예가 도시되어 있다. 이하에서는 상기 제 1 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 상기 가스쿨러의 유입관(11) 및 배출관(12)은 동일한 헤더탱크에 형성되며, 상기 유입관과 배출관 사이의 헤더탱크 내부에는 양측을 격리하는 배플(16)이 설치된다. 상기 배플에 의하여 냉매의 흐름이 변경된다. 이와 같이 형성된 가스쿨러에 있어서는 냉매가 가스쿨러(10)의 상부를 거쳐 하부로 유동하므로 상기 상부가 고온부(19)가 된다. 다시 말하면 본 실시예에 있어서 상기 고온부는 상기 배플에 의하여 한정되고 흐름이 변경되기 전의 냉매가 통과하는 제 1 패스영역을 의미한다. 따라서 상기 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 상측에 배치된다. 상기 가스쿨러(10)의 좌우를 변경하여 배치하더라도 상기 고온부는 방열기(20)의 상측에 위치하지만, 유입관(11)이 배출관(12)보다 아래에 형성된 가스쿨러에 있어서는 상기 고온부가 상기 방열기(20)의 하측에 위치하도록 배치된다.
도 6 에는 헤더탱크(13)가 좌측 및 우측에 형성된 3패스 방식(냉매의 유동방향이 2회 변경되는 방식)의 가스쿨러(10)를 사용한 제 3 실시예가 도시되어 있다. 이하에서는 상기 제 1 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 상기 가스쿨러의 유입관(11) 및 배출관(12)은 서로 다른 헤더탱크의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 상기 헤더탱크(13)들의 내부에는 헤더탱크의 중심부 중 상기 유입관과 배출관에 인접한 부분에 양측을 격리하는 배플(16)이 각각 형성된다. 상기 배플들에 의하여 냉매의 흐름이 변경된다. 이와 같이 형성된 가스쿨러에 있어서는 냉매가 가스쿨러(10)의 상부에서 유입되어 중앙부를 거쳐서 하부로 유출되므로 상기 상부가 고온부(19)가 된다. 따라서 상기 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 상기 방 열기(20)의 상측에 배치된다. 상기 가스쿨러(10)의 좌우를 변경하여 배치하더라도 상기 고온부는 방열기(20)의 상측에 위치하지만, 유입관(11)이 배출관(12)보다 아래에 형성된 가스쿨러에 있어서는 상기 고온부가 상기 방열기(20)의 하측에 위치하도록 배치된다.
도 7 에는 헤더탱크(13)가 상측 및 하측에 형성된 1패스 방식의 가스쿨러(10)를 사용한 제 4 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 가스쿨러(10)의 유입관(11) 측에 위치한 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 방열기(20)와 어긋나게 배치되어 있으며, 구체적으로는 상기 고온부(19)가 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 상측에 배치되어 있다. 다만 상기 유입관(11)과 배출관(12)이 서로 바뀌어 배치됨으로써 냉매가 하측에서부터 상측으로 유동하게 하는 경우에는 상기 고온부(19)가 상기 방열기(20)의 하측에 배치된다. 이와 같이 방열기(20)의 외형선을 정면을 향해서 상기 가스쿨러(10)의 위치로 투영시킨 가상의 투영면(30) 바깥에 가스쿨러의 고온부(19)를 배치함으로써, 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 고온의 공기는 방열기(20)를 통과하지 않게 되므로 냉각수의 냉각이 방해받지 않게 된다.
도 8 에는 헤더탱크(13)가 상측 및 하측에 형성된 2패스 방식의 가스쿨러(10)를 사용한 제 5 실시예가 도시되어 있다. 이하에서는 상기 제 4 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 상기 가스쿨러의 유입관(11) 및 배출관(12)은 동일한 헤더탱크에 형성되며, 상기 유입관과 배출관 사이의 헤더탱크 내부에는 양측을 격리하는 배플(16)이 형성된다. 상기 배플에 의하여 냉매의 흐름이 변경된 다. 이와 같이 형성된 가스쿨러에 있어서는 냉매가 가스쿨러(10)의 좌측부를 거쳐 우측부로 유동하므로 상기 좌측부가 고온부(19)가 된다. 따라서 상기 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 좌측에 배치된다. 상기 가스쿨러(10)의 상하를 변경하여 배치하더라도 상기 고온부는 방열기(20)의 좌측에 위치하지만, 유입관(11)이 배출관(12)의 우측에 형성된 가스쿨러에 있어서는 상기 고온부가 상기 방열기(20)의 우측에 위치하도록 배치된다.
도 9 에는 헤더탱크(13)가 상측 및 하측에 형성된 3패스 방식의 가스쿨러(10)를 사용한 제 6 실시예가 도시되어 있다. 이하에서는 상기 제 4 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 상기 가스쿨러의 유입관(11) 및 배출관(12)은 서로 다른 헤더탱크의 좌측부 및 우측부에 각각 형성되며, 상기 헤더탱크(13)들의 내부에는 헤더탱크의 중심부 중 상기 유입관과 배출관에 인접한 부분에 양측을 격리하는 배플(16)이 각각 형성된다. 상기 배플들에 의하여 냉매의 흐름이 변경된다. 이와 같이 형성된 가스쿨러에 있어서는 냉매가 가스쿨러(10)의 좌측부에서 유입되어 중앙부를 거쳐서 우측부로 유출되므로 상기 좌측부가 고온부(19)가 된다. 따라서 상기 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 좌측에 배치된다. 상기 가스쿨러(10)의 상하를 변경하여 배치하더라도 상기 고온부는 방열기(20)의 좌측에 위치하지만, 유입관(11)이 배출관(12)보다 우측에 형성된 가스쿨러에 있어서는 상기 고온부가 상기 방열기(20)의 우측에 위치하도록 배치된다.
상기와 같이 본 발명은, 방열기(20)의 외형선을 정면을 향해서 상기 가스쿨러(10)의 위치로 투영시킨 가상의 투영면(30) 바깥에 가스쿨러의 고온부(19)를 배 치함으로써 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 고온의 공기가 방열기(20)를 통과하지 않도록 하는 것이므로, 반드시 상기 1, 2, 및 3 패스 방식의 가스쿨러에만 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 10a 내지 도 11b 를 참조하여 본 발명의 제 7 실시예와 제 8 실시예를 설명하며, 유사한 기능을 하는 구성요소에 대한 도면부호는 상기 도 2 및 도 3 과 동일하게 사용한다.
도 10a 에는 헤더탱크(13)가 좌측 및 우측에 형성된 1패스 방식의 가스쿨러(10)를 사용한 제 7 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 가스쿨러(10)의 유입관(11) 측에 위치한 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 방열기(20)와 어긋나지 않게 배치되어 있으며, 구체적으로는 상기 고온부(19)가 차량의 정면에서 볼 때 상기 방열기(20)의 좌측 부분에 배치되어 있다. 상기 제 1 실시예 내지 제 6 실시예와 같이 고온부(19)를 방열기의 외부에 배치하는 것이 곤란한 설계조건 하에서는 종래의 가스쿨러 및 방열기의 배치를 그대로 유지하면서 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 공기가 방열기로 유동하지 않도록 하기 위한 수단이 필요하게 된다. 즉 이와 같이 방열기(20)의 외형선을 정면을 향해서 상기 가스쿨러(10)의 위치로 투영시킨 가상의 투영면(30) 내에 가스쿨러의 고온부(19)가 배치된 경우에 있어서는, 상기 가스쿨러(10)와 상기 방열기(20)의 사이에 상기 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 외부공기 중 적어도 일부가 상기 방열기(20)를 통과하지 않도록 가이드하는 가이드부재(40)가 설치된다. 상기 가이드부재는 도 10b에 도시된 바와 같이 외부공기를 가이드하는 가이드판(42), 및 상기 가이드판과 일체로 결합되어 가이드판(42)의 각도를 조정하는 회전축(41)을 구비한다.
상기 회전축(41)은 고정된 것일 수도 있으나 상기 가스쿨러(10)의 가동상태에 따라서 회전되는 것이 더 바람직한데, 예를 들어 상기 가이드부재(40)는 차량의 냉방장치가 가동되지 않는 경우에는 유입공기의 흐름을 방해하지 않도록 가스쿨러 및 방열기와 수직을 이루도록 회전되고, 냉방장치가 가동되는 경우에는 상기 가스쿨러(10)의 고온부를 통과한 유입공기를 방열기(20)의 외부로 가이드하도록 경사지게 회전되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 가이드부재(40)를 회전시키는 회전축(41)을 구동하는 액튜에이터(도시되지 않음)가 필요하게 되며, 상기 액튜에이터는 사용자의 조작에 의하여 직접 구동되거나 또는 사용자가 조작하는 냉방시스템의 제어부(도시되지 않음)에 의해 구동될 수도 있다. 특히 상기 액튜에이터가 냉방시스템의 제어부에 의하여 구동되는 경우에는, 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 상기 방열기(20)의 사이에 있는 공기와 상기 방열기의 온도차에 따라서 회전되는 것이 바람직하다. 즉 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 방열기(20) 사이의 공기의 온도를 측정하는 온도계와 상기 방열기(20)의 온도를 측정하는 온도계를 설치하고, 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 방열기(20) 사이의 공기의 온도가 상기 방열기의 온도 보다 높은 경우에 상기 고온부(19)를 통과한 공기를 방열기의 외부로 가이드하는 제어부를 설계하는 것이 바람직하다.
제 8 실시예는 냉매가 상측에서 하측으로 유동하는 가스쿨러(10)와 방열기의 배치구조를 도시한 것으로서, 도 11a 에는 그 정면도가 도시되어 있으며, 도 11b 에는 그 측면도가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 고온부(19)가 가스쿨러의 상측에 위치하므로 가이드부재(40)가 횡방향으로 배치된다는 점이 상기 제 7 실시예와 다르다.
상기와 같은 제 7 실시예 및 제 8 실시예는 1패스 방식의 가스쿨러(10)가 사용되는 냉방장치의 경우를 예로 들어 설명한 것 뿐이며, 본 발명이 반드시 상기 1패스 방식의 가스쿨러에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 7 실시예 및 제 8 실시예로서 예시된 발명은 상기 제 1 내지 6 실시예로서 예시된 발명과 조합되어 구현될 수도 있다. 이와 같이 조합된 형태의 발명은 상기 가이드부재(40)를 설치하기 위한 방열기와 가스쿨러 사이의 공간을 절약하면서도 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 공기가 상기 방열기로 이동하는 것을 최대한 방지할 수 있다는 장점이 있다.
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 의하여 방열기의 방열을 방해하지 않는 공조장치가 제공되며, 따라서 방열기에 의한 냉각수의 냉각이 원활히 이루어진다.

Claims (11)

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  5. 방열기(20)의 외부공기유입구 측 전방에 설치된 가스쿨러(10)를 구비한 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 차량용 공조장치는, 상기 가스쿨러(10)와 방열기(20) 사이에 설치되고 상기 가스쿨러의 고온부(19)를 통과한 외부공기 중 적어도 일부가 상기 방열기(20)를 우회하도록 가이드할 수 있는 가이드부재(40)를 더 구비하며,
    상기 가이드부재(40)는 외부공기를 가이드하는 가이드판(42), 및 상기 가이드판과 일체로 결합되어 가이드판의 각도를 조정하는 회전축(41)을 구비하며,
    상기 공조장치는 상기 회전축(41)를 회전시킬 수 있는 액튜에이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 액튜에이터는, 상기 가스쿨러(10)가 작동할 때는 상기 회전축(41)을 상기 가스쿨러와 경사지도록 회전시키고, 상기 가스쿨러(10)가 작동하지 않을 때는 상기 회전축(41)을 상기 가스쿨러(10)와 수직이 되도록 회전시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 공조장치는 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 방열기(20) 사이의 공기의 온도를 측정하는 온도계, 및 상기 방열기(20)의 온도를 측정하는 온도계를 더 구비하고,
    상기 액튜에이터는, 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 방열기(20) 사이의 공기의 온도가 상기 방열기(20)의 온도보다 높은 때에는 상기 회전축(41)을 상기 가스쿨러(10)와 경사지도록 회전시키고, 상기 가스쿨러의 고온부(19)와 방열기(20) 사이의 공기의 온도가 상기 방열기(20)의 온도보다 높지 않은 때에는 상기 회전축(41)을 상기 가스쿨러와 수직이 되도록 회전시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 5 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 5 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스쿨러의 유입관과 연결된 헤더탱크 내부에는 배플이 설치되고, 상기 배플에 의하여 한정되며 흐름이 변경되기 전의 냉매가 통과하는 제 1 패스영역은 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 5 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스쿨러의 고온부(19)는 차량의 정면에서 볼 때 방열기의 열교환영역 외측에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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