KR100931939B1 - 차량용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기조화장치는 센터 마운팅 유형으로서, 공기유로가 내부에 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 대략 중앙부에 배치되어 상기 공기유로에 공기를 송풍하는 블로어 유니트와, 상기 공기유로중에 순차 배치된 증발기 및 히터코어를 구비하는 차량용 공기조화장치에 있어서, 상기 공기유로는 상기 블로어 유니트로부터 유입된 공기가 상기 증발기의 일부분을 형성하는 주냉각부를 통과하도록 형성된 제1 통로와; 상기 제1 통로를 통해 상기 주냉각부를 통과한 유동공기가 상기 증발기의 타부분을 형성하는 보조냉각부를 다시 통과하도록 상기 제1 통로와 연통하여 형성된 제2 통로;로 구획되고, 상기 주냉각부를 통과한 유동공기의 일부를 상기 보조냉각부를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 제2 통로를 통과한 공기와 혼합되도록 하거나 상기 히터코어측으로 유입되도록 하는 바이패스 통로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

증발기, 바이패스, 격벽

Description

차량용 공기조화장치{An air-conditioner of an automobile}

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로서, 제2 통로와 바이패스 통로를 각각 통과한 공기가 서로 혼합되는 상태가 되도록 템프도어가 위치된 것을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로, 템프도어에 의해 온기유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로서, 제2 통로와 바이패스 통로를 각각 통과한 공기가 서로 혼합되지 않은 상태가 되도록 템프도어가 위치된 것을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공조케이스

2 : 공기유로

10 : 블로어 유니트

20 : 증발기

21 : 주냉각부

22 : 보조냉각부

30 : 히터코어

P1 : 제1 통로

P2 : 제2 통로

P3 : 바이패스 통로

본 발명은 차량용 공기조화장치에 관한 것으로, 냉방성능, 특히 초기 냉방 성능을 향상시키기 위해 유입된 공기의 유동 라인을 개선하고, 최대 난방 모드가 아닌 경우에 보조냉각부를 거치지 않고 바이패스된 유동공기가 히터코어측으로 유입되기 때문에 온도 특성을 향상시키고, 공기의 유동 저항을 감소시킬 수 있도록 하며, 차량 메이커의 요구에 부응할 수 있도록 그 박형화가 가능한 차량용 공기조화장치에 관한 것이다.

차량용 공기조화장치는 냉방장치와 난방장치를 포함하여 이루어진다.

상기 냉방장치는 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 냉매를 압축하여 응축기로 보내고, 이 응축기에서 냉각팬의 강제송풍에 의하여 냉매를 응축시킨 다음, 이 냉매를 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시키는 과정에서 공기조화케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유니트의 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜 송풍공기를 냉기 상태로 실내 로 토출시킴으로써, 자동차의 실내를 냉방한다.

또한, 난방장치는 엔진의 냉각수를 히터코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기와 히터코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜 송풍공기를 온기 상태로 실내로 토출시킴으로써 자동차의 실내를 난방한다.

이러한 공기조화장치는 블로어 유니트와 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입의 공기조화장치, 블로어 유니트 및 증발기 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입의 공기조화장치, 그리고 세가지 유니트가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입의 공기조화장치로 분류될 수 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화장치중 센터 마운팅 타입의 공기조화장치를 도 1을 참조하여 공기가 유동되는 과정을 기준으로 하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 공조케이스(1)의 상측에 설치된 블로어 유니트(10)의 스크롤 케이스(11)내에 설치된 송풍팬(12)에 의하여 강제 송풍되는 공기는 공조케이스(1)의 공기유로(2)중 도면상에서 좌측에 위치한 좌측 유로(2a)를 통해 하강되어 증발기(20)를 통과한다.

상기 증발기(20)를 통과하여 열교환된 냉기는 공기유로(2)중 도면상에서 하측에 위치한 하측 유로(2e)를 지나 템프도어(35)의 선택적인 개폐 작동에 의해 공기유로(2)중 냉기가 통과하는 냉기 유로(2b)가 개방될 경우에 냉기 유로(2b)를 통과한 후, 공조케이스(1)의 공기유로(2)중 도면상에서 상측에 위치한 상측 유로(2d)까지 도달하거나 템프도어(35)의 개폐 작동에 의해 공기유로(2)중 온기가 통과하는 온기 유로(2c)가 개방될 경우에 히터코어(30)를 통과하면서 온기로 열교환되어 공조케이스(1)의 상측 유로(2d)까지 도달한 후에, 각 디프로스트 벤트(40)와 페이스 벤트(50) 및 플로어 벤트(미도시)중의 어느 하나로 토출되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화장치의 구성중 증발기(20)는 좌측 유로(2a)상에 대략 수평으로 가로질로 냉기 유로(2b)와 좌측 유로(2a)를 수직으로 구획하는 구획벽(11a)의 하단과 공조케이스(1)의 좌측 케이스부(12)에 설치되어 있다.

그런데, 전술한 바와 같이 구획벽(11a)이 공조케이스(1)의 중간에 위치되어 있고, 이에 따라 일정한 폭(W1)을 가지고 있는 증발기(20)를 설치하기 위해서는 공조케이스(1)의 좌측 케이스부(12)를 일정 부분 만큼 돌출시켜야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 종래 기술에 따르면 공조케이스(1)의 전체 폭(W1)이 커지게되는 문제점이 있었다.

또한, 공기가 좌측 유로(2a)를 지나 증발기(20)를 통과한 후에 단일로 된 하측 유로(2e)를 지나 냉기 유로(2b) 또는 히터코어(30)가 위치한 온기 유로(2c)로 유동된다.

이에, 좌측 유로(2a)를 통과한 공기 모두는 증발기(20)를 한번만 통과한 후에 냉기 유로(2b) 또는 히터코어(30)가 위치한 온기 유로(2c)로 유동되기 때문에 에어컨 가동 초기에 토출 온도가 높아지게 되며, 결국에는 실내의 냉방 성능의 저 하를 가져오는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 냉방성능, 특히 초기 냉방 성능을 향상시키기 위해 유입된 공기의 유동 라인을 개선한 차량용 공기조화장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 최대 냉방 모드가 아닌 경우, 보조냉각부를 거치지 않고 바이패스된 유동공기가 히터코어측으로 유입되기 때문에 온도 특성을 향상시키고 공기의 유동 저항을 감소시킬 수 있도록 한 차량용 공기조화장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량 메이커의 요구에 부응할 수 있도록 그 박형화가 가능한 차량용 공기조화장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기유로가 내부에 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 대략 중앙부에 배치되어 상기 공기유로에 공기를 송풍하는 블로어 유니트와, 상기 공기유로중에 순차 배치된 증발기 및 히터코어를 구비하는 차량용 공기조화장치에 있어서, 상기 공기유로는 상기 블로어 유니트로부터 유입된 공기가 상기 증발기의 일부분을 형성하는 주냉각부를 통과하도록 형성된 제1 통로와; 상기 제1 통로를 통해 상기 주냉각부를 통과한 유동공기가 상기 증발기의 타부분을 형성하는 보조냉각부를 다시 통과하도록 상기 제1 통로와 연통하여 형성된 제2 통로;로 구획되고, 상기 주냉각부를 통과한 유동공기의 일부를 상기 보조냉각부를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 제2 통로를 통과한 공기와 혼합되도록 하거나 상기 히터코어측으로 유입되도록 하는 바이패스 통로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로서, 제2 통로와 바이패스 통로를 각각 통과한 공기가 서로 혼합되는 상태가 되도록 템프도어가 위치된 것을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로, 템프도어에 의해 온기유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 단면도로서, 제2 통로와 바이패스 통로를 각각 통과한 공기가 서로 혼합되지 않은 상태가 되도록 템프도어가 위치된 것을 나타낸 도면이다.

본 발명의 공기조화장치는 블로어 유니트와 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 일체로 구성된 센터마운팅 타입임을 언급한다.

본 발명은 공기유로(2)가 내부에 형성된 공조케이스(1)와, 상기 공조케이스(1)의 대략 중앙부에 배치되어 상기 공기유로(2)에 공기를 송풍하는 블로어 유니트(10)와, 상기 공기유로(2)중에 순차 배치된 증발기(20) 및 히터코어(30)를 구비하는 차량용 공기조화장치에 관한 것이다.

상기 공기유로(2)는 상기 블로어 유니트(10)로부터 유입된 공기가 상기 증발기(20)의 일부분을 형성하는 주냉각부(21)를 통과하도록 형성된 제1 통로(P1)와, 상기 제1 통로(P1)를 통해 상기 주냉각부(21)를 통과한 유동공기가 상기 증발기(20)의 타부분을 형성하는 보조냉각부(22)를 다시 통과하도록 상기 제1 통로(P1)와 연통하여 형성된 제2 통로(P2)로 구획된다.

그리고, 상기 주냉각부(21)를 통과한 유동공기의 일부가 상기 보조냉각부(22)를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 보조냉각부(22)를 거쳐 상기 제2 통로(P2)를 통과한 공기와 혼합되도록 하거나 상기 히터코어(30)측으로 유입되도록 하는 바이패스 통로(P3)를 구비한다.

상기 제1 통로(P1)는 증발기(20)의 일부분인 주냉각부(21)를 통과하도록 상기 공조케이스(1)의 좌측 내벽(10a)과 일정한 갭을 유지하는 제1 격벽(10b)에 의해 형성된다.

그리고, 제2 통로(P2)는 상기 제1 격벽(10b)으로부터 상향 절곡되어 연장된 제2 격벽(10c)과 공조케이스(1)의 하측 내벽(10d) 사이에 위치한 증발기 지지벽(10e)에 의해 통로중 상측에 해당된다.

마지막으로, 바이패스 통로(P3)는 상기 제1 격벽(10b)으로부터 절곡되어 연장된 제2 격벽(10c)과 공조케이스(1)의 하측 내벽(10d) 사이에 위치한 증발기 지지벽(10e)에 의해 통로중 하측에 해당된다.

여기서, 상기 증발기(20)는 공기의 상류측에 위치된 선단부로부터 공기의 하류측에 위치된 후단부로 갈수록 하향 경사지게 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 증발기(20)는 그 선단부와 후단부가 상기 공조케이스(1)의 좌측 내벽(10a)과 증발기 지지벽(10e)과 각각 접촉되게 설치된다.

한편, 히터코어(30)의 전측에는 템프도어(35)가 설치되는데, 이 템프도어(35)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 주냉각부(21)를 통과한 유동공기의 일부가 상기 보조냉각부(22)를 거치지 않고 바이패스된 공기와 상기 보조냉각부(22)를 거쳐 상기 제2 통로(P2)를 통과한 공기가 혼합된 혼합공기를 모두 상기 히터코어(30)측으로 유입되도록 한다.

또한, 템프도어(35)를 도 3에 도시된 바와 같이, 히터코어(30)로의 온기유로(2c)가 폐되도록 함으로써, 증발기(20)의 주냉각부(21)와 보조냉각부(22)를 거친 냉각 공기가 냉기유로(2b)로 유입된다.

아울러, 상기 템프도어(35)를 도 4에 도시된 바와 같이, 증발기 지지벽(5)에 끝단부가 위치하도록 하여 제2 통로(P2)와 바이패스 통로(P3)가 서로 별도의 독립적인 통로가 되도록 함으로써, 차량 공조모드중에서 최대 냉방 모드가 아닌 경우, 주냉각부(21)를 통과한 공기가 보조냉각부(22)를 거치지 않고 바이패스된후 히터코어(30)측으로 유입되기 때문에 온도 특성을 향상시키고 공기의 유동 저항을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 이제까지 설명한 본 발명의 증발기(20)의 주냉각부(21)와 보조냉각부(22)가 차지하는 영역을 대략 2:1의 비율로 구획되도록 함으로써, 좌측 유로(2a)를 통해 하강하는 공기가 증발기(20)의 일부분인 주냉각부(21)만을 통과하기 때문에 증발기(20)를 히터코어(30)에 근접하여 대략 공조케이스(1)의 내부 중앙에 위치시킬 수 있게 된다.

따라서, 종래에서 처럼, 증발기(20)를 공조케이스(1)의 좌측으로 돌출되게 위치시켜 설치하지 않아도 되어, 결국에는 공조케이스의 전체 폭을 대폭 축소시킬 수 있게 된다. 이로 인해 차량 메이커의 요구에 부응할 수 있도록 박형화를 구현할 수 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 공기조화장치에 따르면, 냉방성능, 특히 초기 냉방 성능을 향상시키기 위해 유입된 공기의 유동 라인을 개선하고, 최대 난방 모드가 아닌 경우에 보조냉각부를 거치지 않고 바이패스된 유동공기가 히터코어측으로 유입되기 때문에 온도 특성을 향상시키고, 공기의 유동 저항을 감소시킬 수 있도록 하며, 차량 메이커의 요구에 부응할 수 있도록 박형화가 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 공기유로(2)가 내부에 형성된 공조케이스(1)와, 상기 공조케이스(1)의 대략 중앙부에 배치되어 상기 공기유로(2)에 공기를 송풍하는 블로어 유니트(10)와, 상기 공기유로(2)중에 순차 배치된 증발기(20) 및 히터코어(30)를 구비하는 차량용 공기조화장치에 있어서,

   상기 공기유로(2)는 상기 블로어 유니트(10)로부터 유입된 공기가 상기 증발기(20)의 일부분을 형성하는 주냉각부(21)를 통과하도록 형성된 제1 통로(P1)와;

   상기 제1 통로(P1)를 통해 상기 주냉각부(21)를 통과한 유동공기가 상기 증발기(20)의 타부분을 형성하는 보조냉각부(22)를 다시 통과하도록 상기 제1 통로(P1)와 연통하여 형성된 제2 통로(P2);로 구획되고,

   상기 주냉각부(21)를 통과한 유동공기의 일부를 상기 보조냉각부(22)를 거치지 않고 바이패스시켜 상기 제2 통로(P2)를 통과한 공기와 혼합되도록 하거나 상기 히터코어(30)측으로 유입되도록 하는 바이패스 통로(P3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기(20)의 상기 주냉각부(21)와 보조냉각부(22)는 대략 2:1의 비율로 구획된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 증발기(20)는 공기의 상류측에 위치된 선단부로부터 공기의 하류측에 위치된 후단부로 갈수록 하향 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 증발기(20)는 그 선단부와 후단부가 상기 공조케이스(1)의 내벽과 각각 접촉되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.

Images