KR100980192B1

KR100980192B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR100980192B1
Application number: KR1020030073638A
Authority: KR
Inventors: 조중원
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2010-09-03
Also published as: KR20050038352A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 그 목적은 히터코어(Heater Core)의 회전에 따라 히터코어에 연결된 템프도어(Temp. Door)가 함께 작동되도록 하여 효율적으로 온도 조절이 가능한 차량용 공조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 공조장치(100)에서는, 송풍기로부터 송풍된 공기가 증발기(30)를 통과하고, 히터코어(10)가 회전하면, 템프도어(20)는 케이스(50)의 슬롯(51, 52)을 따라 안내되어 템프도어(20, 21)를 닫은 상태에서 히터코어(10)는 열교환된 따뜻한 공기를 배출하게 된다. 반면, 상기 히터코어가 원래대로 회전하면, 템프도어(20)는 열리게 되며, 이 상태에서는 증발기(30)로부터 열교환된 차가운 공기가 통과하여 차량의 내부로 냉기가 공급된다. 따라서, 상기 히터코어(10) 자체의 개폐를 이용하여 히터코어(10)와 증발기(30)로부터 열교환된 바람을 선택적으로 차량의 실내로 공급할 수 있게 된다.

공조장치, 히터코어, 템프도어, 증발기, 이중관

Description

차량용 공조장치{Air Conditioner for a Vehicle}

도 1은, 일반적인 차량용 공조장치의 개략 구성도이다.

도 2는, 종래의 다른 차량용 공조장치에 대한 일부 구성도이다.

도 3은, 본 발명의 차량용 공조장치의 히터코어에 대한 사시도이다.

도 4는, 도 3의 히터코어가 장착된 본 발명의 차량용 공조장치에 대한 부분 사시도이다.

도 5는, 본 발명의 차량용 공조장치에 대한 작동 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ... 히터코어(Heater Core),

11 ... 이중온수관,

20, 21 ... 템프도어(Temp. Door),

30 ... 증발기,

50 ... 케이스,

51, 52 ... 슬롯(Slot),

53 ... 수납부,

60, 61 ... 씰링부재,

100 ... 공조장치.

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 히터코어의 회전에 따라 히터코어에 연결된 템프도어가 함께 작동되도록 하여 효율적으로 온도 조절이 가능한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 차량의 인스투르먼트 패널(Instrument Panel)에 연결되어 차량 실내를 냉방 및 난방하는 장치이다. 이러한 차량용 공조장치(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 공기를 유입하기 위한 송풍기(140)와, 상기 송풍기(140)에 연결된 케이스(150)의 내부에 위치하며 냉매관(131)을 통해 냉매가 흐르는 증발기(130)와, 상기 케이스(150)의 내부에 위치하며 온수관(111)을 통해 온수가 흐르는 히터코어(Heater Core, 110)와, 상기 증발기(130)와 히터코어(110)로부터 열교환된 바람을 선택적으로 통과시키거나 우회시키는 템프도어(Temp Door, 120)를 포함하여 구성된다.

도 1과 같은 구성을 갖는 일반적인 공조장치(101)에서는, 송풍기(140)로부터 송풍된 공기가 모드에 따라 선택적으로 작동되는 증발기(130)를 통과한 후, 템프도어(120)의 개폐에 따라 우회되거나 히터코어(110)를 통과하여 차량의 내부로 냉기 또는 온기가 공급된다. 그러나, 이와같이, 케이스(150) 내에 히터코어(110)가 고정된 일반적인 공조장치(101)는, 케이스(150) 내부에 냉기와 온기 송풍을 위한 통로가 각각 구비되어야 하고, 또한 케이스(150)의 내부에 히터코어(110)와 증발기(130) 사이에 템프도어(120)가 설치되어야 하므로 공조장치가 상대적으로 커지게 되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하고자 본 출원인은 템프도어가 불필요한 차량용 공조장치를 제안하여 대한민국 특허 제110732호로 특허받은 바 있다. 상기 특허에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(213)의 회전에 따른 피니언(Pinion, 214)과 래크(Rack, 212)의 작동으로 히터코어(210)가 케이스(250)의 측벽을 따라 왕복 이동된다. 이에 따라, 상기 공조장치(200)에서는 상기 히터코어(210) 자체의 개폐를 이용하여 상기 히터코어(210)와 증발기(230)로부터 열교환된 바람을 선택적으로 차량의 실내로 공급할 수 있다. 또한, 상기 공조장치(200)는 템프도어가 불필요하므로 상대적으로 케이스의 구조를 줄일 수 있다. 그러나, 이와같이 히터코어(210)가 왕복 이동되는 구조를 갖는 공조장치(200)에서는, 히터코어(210)의 이동거리가 커지게 되어 히터코어 자체에 심한 충격이 가해질 수 있기 때문에, 상기 히터코어와 케이스 사이 등에서 공기 누출(Leak) 현상이 생길 수 있고, 심할 경우 히터코어의 빈번한 고장을 유발할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 히터코어를 회전 방식에 의해 상기 히터코어에 연결된 템프도어와 함께 작동되도록 함으로써, 공조장치의 내부 구조를 작게하면서도 효율적으로 온도 조절이 가능한 차량용 공조장치를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 차량용 공조장치는, 외부 공기를 유입하기 위한 송풍기와, 상기 송풍기에 연결된 케이스의 내부에 위치하며 냉매관을 통해 냉매가 흐르는 증발기와, 상기 케이스의 내부에 위치하며 온수관을 통해 온수가 흐르는 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어로부터 열교환된 바람을 선택적으로 통과시키거나 우회시키는 템프도어를 포함하여 구성되는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 히터코어는, 상부헤더(Upper Header) 쪽에는 출구측 온수관의 내부에 입구측 온수관이 형성된 이중온수관이 구비하고, 하부헤더(Lower Header)의 중심쪽에는 회전용 축기어가 형성되며; 상기 템프도어는, 한쪽변이 상기 히터코어의 양측 지지대와 연결되는 동시에 다른 쪽에는 안내돌기들이 마련되어, 상기 히터코어의 회전에 의해 케이스의 양측벽에 형성된 슬롯(Slot)을 따라 상기 템프도어가 슬라이딩(Sliding)되는 것을 그 특징으로 한다.

여기서, 상기 케이스는, 양쪽 측벽에 상기 히터코어를 수납할 수 있는 수납부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 케이스에는, 상기 히터코어가 닫힌 상태에서 상기 템프도어와 밀착되어 공기의 누출을 방지하도록 상기 케이스의 양쪽 측벽을 연결하는 씰링부재들이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 템프도어는, 상기 히터코어의 양측 지지대와 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 템프도어와 힌지결합되며 히터코어를 감싸는 하우징을 더 구비 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 공조장치를 첨부된 도면을 통하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명의 차량용 공조장치 중 히터코어 부분에 대한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 히터코어 부분을 다른 각도에서 도시한 결합사시도이다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 공기를 유입하기 위한 송풍기(미도시됨)와, 상기 송풍기에 연결된 케이스(50)의 내부에 위치하며 냉매관(31, 도 5 참조)을 통해 냉매가 흐르는 증발기(30, 도 5 참조)와, 상기 케이스(50)의 내부에 위치하며 온수관을 통해 온수가 흐르는 히터코어(Heater Core, 10)와, 상기 증발기(30)와 히터코어(10)로부터 열교환된 바람을 선택적으로 통과시키거나 우회시키는 템프도어(20, 21)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 차량용 공조장치에서 상기 히터코어(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부헤더(Upper Header, 12) 쪽에 출구측 온수관(11a)이 형성되며 그 출구측 온수관(11a)의 내부에 입구측 온수관(11b)이 형성된 이중온수관(11)을 구비하고 있는 히터코어인 것이 바람직하다. 이러한 이중온수관(11)을 구비한 히터코어(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(50)의 한쪽 측벽에 지지되어 구동모터(미도시됨)에 의해 회전이 가능하게 된다. 또한, 상기 히터코어의 하부헤더(Lower Header, 14)의 중심쪽에는 회전용 축기어(16)가 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 기존의 템프도어의 구조와는 달리 케이스(50) 내부에 2개의 템프도어(20, 21)가 설치된다. 상기 템프도어(20, 21)는, 한쪽변이 상기 히 터코어(10)의 양측 지지대(13, 15)와 연결된다. 상기 템프도어(20, 21)는, 상기 히터코어(10)의 양측 지지대(13, 15)와 힌지 결합되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 템프도어(20, 21)는, 상기 히터코어(10)를 감싼 하우징(Housing, 22, 23)에서 연장된 돌기부(24, 25)에 축(26, 27)이 삽입되어 힌지결합될 수 있으며, 상기 하우징(22, 23)은 상기 히터코어(10)의 양쪽 지지대(13, 15)와 고정될 수 있다. 또한, 상기 템프도어(20, 21)의 다른 쪽에는 안내돌기(20a, 20b, 21a, 21b)들이 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 템프도어의 안내돌기(20a, 20b, 21a, 21b)들로 인해 상기 템프도어(20, 21)는 상기 히터코어(10)의 회전에 의해 케이스(50)의 양측벽에 형성된 슬롯(Slot, 51, 52)을 따라 원활하게 슬라이딩(Sliding)될 수 있게 된다.

또한, 상기 케이스(50)는, 상기 히터코어의 상, 하부 헤더(12, 14)를 수납하는 수납부(53)를 양쪽 측벽에 구비할 수 있다. 상기 수납부(53)의 형상은 상기 히터코어(10)가 적어도 90°회전 가능한 형상이면 어떠한 형상이라도 관계없다.

특히, 상기 케이스(50)에는, 상기 히터코어(10)가 닫힌 상태에서 상기 템프도어(20, 21)와 밀착되어 공기의 누출을 방지하도록 상기 케이스(50)의 양쪽 측벽을 서로 연결하는 씰링부재(60, 61)들이 마련되는 것이 바람직하다.

상기한 구조를 갖는 본 발명의 차량용 공조장치에 대한 작용 효과를 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공조장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 송풍기(미도시됨)로부터 송풍된 공기가 모드에 따라 선택적으로 작동되는 증발기(30)를 통과한다. 이때, 상기 히터코어(10)가 구동모터(미도시됨)에 의해 회전하면, 템프도어(20)는 케이스(50)의 슬롯(51, 52)에 안내돌기(20a, 20b, 21a, 21b)가 삽입된 상태에서 상기 슬롯(51, 52)을 따라 안내되어 템프도어(20, 21)를 닫는다(도 5a). 이 상태에서 히터코어(10)는 열교환된 따뜻한 공기를 배출하게 된다. 반면, 상기 히터코어가 구동모터에 의해 원래대로 회전하면, 템프도어(20)는 케이스(50)의 슬롯(51, 52)을 따라 안내되어 열리게 된다(도 5b). 이 상태에서는 증발기(30)로부터 열교환된 차가운 공기가 통과하여 차량의 내부로 냉기가 공급된다. 따라서, 상기 히터코어(10) 자체의 개폐를 이용하여 히터코어(10)와 증발기(30)로부터 열교환된 바람을 선택적으로 차량의 실내로 공급할 수 있게 된다. 특히, 본 발명의 공조장치(100)에서는 상기 히터코어(10)가 회전용 축기어(16)를 통해 회전되므로, 히터코어(10)의 완전 개폐는 물론 적절한 위치(0~ 90°사이)에서 조절이 가능하다. 따라서, 본 발명의 공조장치에 의하면 냉기와 온기를 적절한 비율로 혼합하여 차량 내부로 송풍할 수 있으므로 차량의 내부 온도를 매우 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 공기가 흐르는 케이스(50)의 통로를 일방향으로 구조변경하여 케이스의 공간을 축소할 수 있기 때문에 공조장치의 크기도 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 공조장치(100)는 히터코어(10)가 이동되는 거리를 최대한 작게 하기 때문에, 히터코어 자체에 가해지는 충격을 줄일 수 있고, 케이스 내벽에 형성되는 씰링부재(60, 61)들에 의해 상기 히터코어과 케이스 사이 등에서 공기 누출 현상을 완벽하게 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 히터코어를 회전 방 식으로 변경하여 상기 히터코어에 연결된 템프도어와 함께 작동되도록 함으로써, 공조장치의 내부 구조를 작게 하면서도 효율적으로 온도 조절이 가능한 효과를 갖는다.

Claims

외부 공기를 유입하기 위한 송풍기와, 상기 송풍기에 연결된 케이스(50)의 내부에 위치하며 냉매관을 통해 냉매가 흐르는 증발기(30)와, 상기 케이스(50)의 내부에 위치하며 온수관을 통해 온수가 흐르는 히터코어(Heater Core)와, 상기 증발기(30)와 히터코어로부터 열교환된 바람을 선택적으로 통과시키거나 우회시키는 템프도어(Temp Door)를 포함하여 구성되는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 히터코어(10)는, 상부헤더(Upper Header, 12) 쪽에는 출구측 온수관(11a)의 내부에 입구측 온수관(11b)이 형성된 이중온수관(11)을 구비하고, 하부헤더(Lower Header, 14)의 중심쪽에는 회전용 축기어(16)가 형성되며;

상기 템프도어(20, 21)는, 한쪽변이 상기 히터코어(10)의 양측 지지대(13, 15)와 연결되는 동시에 다른 쪽에는 안내돌기(20a, 20b, 21a, 21b)들이 마련되어, 상기 히터코어(10)의 회전에 의해 케이스(50)의 양측벽에 형성된 슬롯(Slot, 51, 52)을 따라 상기 템프도어(20, 21)가 슬라이딩(Sliding)되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스(50)는, 양쪽 측벽에 상기 히터코어(10)를 수납할 수 있는 수납부(53)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스(50)에는, 상기 히터코어(10)가 닫힌 상태에서 상기 템프도어(20, 21)와 밀착되어 공기의 누출을 방지하도록 상기 케이스(50)의 양쪽 측벽을 연결하는 씰링부재(60, 61)들이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 템프도어(20, 21)는, 상기 히터코어(10)의 양측 지지대(13, 15)와 힌지 결합되는 것을 특징으로 차량용 공조장치.
제 1항에 있어서,

상기 템프도어(20, 21)와 힌지결합되며 히터코어(10)를 감싸는 하우징(22, 23)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.