KR101177940B1

KR101177940B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR101177940B1
Application number: KR1020050069081A
Authority: KR
Inventors: 김영철; 김용식
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2012-08-28
Also published as: US7856841B2; KR20070014442A; US20070023162A1

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 공조케이스 및 그 하부에 배수 구조를 갖는 보호커버에 형성되는 각각의 드레인부를 호스로 연결하여 연통되도록 함으로써 응축수의 리크를 방지하고, 보호커버의 소정위치에 응축수 배출관을 형성하여 응축수가 비산되지 않고 차량의 실외로 용이하게 배출될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은, 입?출구단에 공기유입구 및 공기토출구가 각각 형성되고, 하부 소정위치에 응축수를 배출하는 제1드레인부가 형성된 공조케이스; 상기 공조케이스 내부의 공기유로 상에 설치되고 열교환매체의 유?출입파이프를 구비한 히터코어 및 증발기; 를 포함하여 이루어지는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스의 하부에 상기 히터코어의 유?출입파이프를 감싸도록 장착되고 소정위치에 제2드레인부가 형성된 보호커버와, 상기 공조케이스의 제1드레인부와 소정거리를 유지하는 제2드레인부를 연결하는 드레인 호스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

공조장치, 공조케이스, 드레인, 드레인 호스, 보호커버, 응축수 배출관.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AN AUTOMOBILE}

도 1은, 종래기술에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성도이다.

도 2는, 종래기술에 따른 차량용 공조장치의 측단면도이다.

도 3은, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 측면도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공조케이스 및 보호커버의 장착구조를 도시한 부분사시도이다.

도 5는, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공조케이스에 장착되는 보호커버를 도시한 사시도이다.

** 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 **

200 : 공조케이스, 202 : 제1드레인부,

210 : 히터코어(Heater Core), 212a : 유입파이프,

212b : 유출파이프, 220 : 증발기(Evaporator),

230 : 보호커버, 231 : 제1수납부,

232 : 제2수납부, 233a, 233b : 안내공,

236 : 제2드레인부, 240 : 드레인 호스(Drain Hose).

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공조케이스 및 그 하부에 배수 구조를 갖는 보호커버에 형성되는 각각의 드레인부를 호스로 연결하여 연통되도록 함으로써 리크를 방지하고, 보호커버의 소정위치에 응축수 배출관를 형성하여 응축수가 비산되지 않고 차량의 실외로 용이하게 배출될 수 있도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는, 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 냉매를 압축하여 응축기로 보내고, 이 응축기에서 냉각팬의 강제송풍에 의하여 냉매를 응축시킨 다음, 이 냉매를 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시키는 과정에서, 공조케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유니트(Blower Unit)에 의해 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜, 냉기상태가 된 송풍공기를 차량 실내로 토출시킴으로써, 차량 실내를 냉방하는 냉방장치와, 엔진의 냉각수를 히터 코어(Heater Core)를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서, 블로어 유니트의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 온기상태가 된 송풍공기를 차량 실내로 토출시킴으로써 차량 실내를 난방하는 난방장치를 포함한다.

상기와 같은 일반적인 차량용 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10) 내부의 공기유로중 상류쪽과 하류쪽에 각각 설치된 증발기(11) 및 히터코어(12)와, 상기 증발기(11)와 상기 히터코어(12) 사이에 설치되어 개폐각도에 따라 차실내로 토출되는 공기의 온도를 조절하기 위한 템프도어(Temp Door, 13)와, 상기 템프도어(13)의 개폐선택에 따라 열교환된 냉/온기를 차실내의 각 부위로 토출하기 위해 공조케이스(10)의 출구단에 각각 형성된 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 14), 페이스 벤트(Face Vent, 15) 및 플로어 벤트(Floor Vent, 16)와, 상기 벤트들(14, 15, 16)를 통하여 토출되는 냉/온기의 양을 선택적으로 조절하기 위한 디프로스트 도어(17), 페이스 도어(18) 및 플로어 도어(19) 등으로 구성되어 있다.

한편, 상기 공조케이스(10) 입구단에는, 블로어 유니트 케이스(20)가 설치되고, 이 블로어 유니트 케이스(20) 내부에는, 모터 등의 동력전달수단(21)에 의하여 구동되는 송풍팬(22)이 설치된다. 또한, 상기 블로어 유니트 케이스(20)의 상부에는, 실내외 공기를 각각 유입하기 위한 내기유입구(23) 및 외기유입구(24)가 설치되어 있고, 상기 유입구들(23, 24)은 그 사이에 설치된 내외기전환도어(25)의 회동에 따라 개폐조절되도록 되어 있다.

이러한 구조에 의해, 동력전달수단(21)의 구동에 의해 송풍팬(22)이 회전되면, 공기가 상기 내외기전환도어(25)의 회동에 의해 선택적으로 개방되는 내기유입구(23) 또는 외기유입구(24)를 통하여 유입되어, 상기 공조케이스(10)내의 공기유로로 송풍되면서 상기 템프도어(13)에 의해 증발기(11) 또는 히터코어(12)를 선택적으로 거치는 과정에서 냉각 또는 가열된다. 이와같이 냉각 또는 가열된 공기는, 상기 도어들(17, 18, 19)의 개폐동작에 의해 상기 각 벤트들(14, 15, 16)을 통해 차량 실내의 좌우측 영역(즉, 운전석과 조수석)에 동일한 온도로 공급됨으로써 공통적인 냉난방이 이루어진다.

한편, 차량이 대형일 경우에는, 차량 후방의 실내온도를 조절하기 위해 차량 뒤편에 차량 전방에 장착되는 전석공조장치와 유사한 공조과정을 거쳐 작동되는 후석공조장치가 구비된다. 즉, 작업냉매가 흐르는 유로 상에 열교환기가 설치되어 상기 작업유체가 상기 열교환기 내를 통과할 때 외기와 열교환을 수행하여 외기의 공기를 냉방 또는 난방하고, 상기 냉방 또는 난방된 공기를 송풍장치(Blower Unit)에 의해 차량 실내의 후방으로 송풍하게 된다.

상기한 종래의 차량용 공조장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 공조장치의 공조케이스(100)는, 그 입구단에 공기가 유입되는 공기유입구(101)가 설치되고, 출구단에는 차량 실내의 각 부위로 공기가 토출되는 공기토출구(104)가 설치되고, 상기 공기유입구(101)로부터 상기 공기토출구(104)까지 이어지는 공기유로가 형성되어 있다.

또한, 상기 공기유입구(101) 및 공기토출구(104) 측의 소정위치에는 차량 실내의 온도를 조절하는 템프도어(D1)와, 후술하는 송풍모드조절용 모드도어인 디프로스트 도어(D2), 페이스 도어(D3) 및 플로어 도어(D4)가 설치되어 있다.

상기 공기토출구(104)는, 상기 공기유로를 따라 차량 실내에 냉/온기를 공급하게 되는 것으로, 상기 공기토출구(104)는, 차량 실내의 공조를 위하여, 차량 실내의 전면 유리창쪽으로 공기를 토출하는 디프로스트 벤트(104a), 차량 실내의 운전자의 상반부쪽으로 공기를 토출하는 페이스 벤트(104b), 차량 실내의 운전자의 하반부쪽으로 공기를 토출하는 플로어 벤트(104c)로 구성되어 있다.

이러한 차량의 공조용 벤트(104a, 104b, 104c)들의 입구에는, 상기 공조케이 스(200) 내부의 공기유로 중 상/하류 쪽에 차량의 냉난방을 위해 각각 설치된 히터코어(105) 및 증발기(106)사이에 상기 템프도어(D1)의 개도에 따라 상기 각 벤트들(104a, 104b, 104c)을 통하여 토출되는 냉온기의 양을 선택적으로 조절하기 위한 디프로스트 도어(D2), 페이스 도어(D3) 및 플로어 도어(D4)가 설치되어 있다.

또한, 상기 증발기(106) 상부에는 열교환된 공기를 차량 실내의 후방으로 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치되며, 상기 증발기(106)에 의해 열교환된 공기는 상기 송풍장치에 의해 배관을 따라 차량 실내의 후방으로 토출된다.

즉, 차량 냉난방시스템의 작동시, 열교환매체는 상기 히터코어(105) 및 증발기(106)의 내부로 흐르면서 외기와 열교환을 하게 되고, 이에 의해 열교환된 외기는 차량의 실내로 공급되어 냉난방이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기 증발기(106) 내의 열교환매체에 의해 저온의 외기와 열교환 될 때, 상기 외기가 응축되면서 상기 증발기(106) 외면에는 응축수가 생성되는 데, 상기 후석 공조장치에는 상기 응축수를 집수하여 차량 실외로 배출할 수 있도록, 상기 공조케이스(100)의 하부에는 응축수 배출관(107)이 형성되어 있고, 상기 응축수 배출관(107)은 차량의 패널(108)외부까지 연장된 드레인 호스(109)와 연결되어 있다.

한편, 상기 공조케이스(100)의 응축수 배출관(107)과 차량의 패널(108) 소정위치에 구비된 드레인 홀(108a) 사이의 거리가 먼 경우에는, 통상적으로, 공조케이스(100)의 응축수 배출관(107)에 드레인 호스(109)를 장착하여 패널(108)의 드레인 홀(108a)까지 연결한 후 응축수의 리크(Leak)를 방지하기 위해 러버등을 장착하게 된다.

그러나, 상기 응축수 중의 일부는 상기 응축수 배출관(107)으로 배출되지 않고, 상기 송풍장치로 부터의 공기흐름에 섞여 통기덕트(미도시) 쪽으로 비산되는 경우가 발생하게 된다. 특히, 이러한 현상은 상기 통기덕트에 상대적으로 근접한 상기 증발기(106) 단부에서 빈번하게 발생한다.

이와 같이, 상기 통기덕트 내부로 비산된 응축수는, 일단이 상기 통기덕트와 연결되고 타단이 차량 실내로 연결된 배관호스(미도시)의 내부로 흘러 들어가서 잔류 및 부패하는 현상이 발생하고, 이는 차량 실내에 악취를 발생시키는 요인으로 작용하여 결과적으로 승차자에게 쾌적한 공조환경을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 공조케이스(100)의 응축수 배출관(107)에서 패널(108)의 드레인 홀(108a)을 연결하기 위한 드레인 호스(109)를 장착해야 하고, 패널(108)의 드레인 홀(108a)과 이 드레인 홀(108a)에 끼워지는 드레인 호스(109)사이의 씰링(Sealing)을 위해 추가로 러버(Rubber)등의 씰링부재(110)가 구비되어야 하므로, 이로 인해, 제조원가의 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,공조케이스 및 그 하부에 배수 구조를 갖는 보호커버에 형성되는 각각의 드레인부를 드레인 호스로 연결하여 연통되도록 함으로써 리크를 방지하고, 레이 아웃(Layout)상의 제약을 극복함과 아울러 원가 절감 등을 통해 생산성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 보호커버의 소정위치에 응축수 배출관을 형성하여 응축수가 비산되지 않고 차량의 실외로 용이하게 배출될 수 있도록 하여 승차자에게 쾌적한 공조환경을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 차량용 공조장치는, 입?출구단에 공기유입구 및 공기토출구가 각각 형성되고, 하부 소정위치에 응축수를 배출하는 제1드레인부가 형성된 공조케이스; 상기 공조케이스 내부의 공기유로 상에 설치되고 열교환매체의 유?출입파이프를 구비한 히터코어 및 증발기; 를 포함하여 이루어지는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스의 하부에 상기 히터코어의 유?출입파이프를 감싸도록 장착되고 소정위치에 제2드레인부가 형성된 보호커버와, 상기 공조케이스의 제1드레인부와 소정거리를 유지하는 제2드레인부를 연결하는 드레인 호스를 포함하고,
상기 보호커버는, 내측 소정위치에 상기 히터코어의 유?출입파이프가 수납될 수 있도록 내측으로 절곡된 제1?2수납부와, 상기 제1?2수납부의 일측에 상기 유?출입파이프의 절곡된 끝단부를 안내하여 외부로 노출될 수 있도록 형성된 한 쌍의 안내공을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보호커버는, 상기 제2드레인부의 일측과 연통하여 외부로 돌출되게 형성된 응축수 배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고, 상기 보호커버의 제2드레인부와 응축수 배출관은 서로 연통되도록 형성하여 상기 공조케이스에서 포집된 응축수가 제1드레인부와 연결된 드레인 호스 를 통과하여 응축수 배출관을 통해 실외로 배출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제2드레인부와 상기 응축수 배출관은 상기 보호커버와 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 측면도이고, 도 4는, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공조케이스 및 보호커버의 장착구조를 도시한 부분사시도이며, 도 5는, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공조케이스에 장착되는 보호커버를 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 입?출구단에 공기유입구 및 공기토출구가 각각 형성되고, 하부 소정위치에 응축수를 배출하는 제1드레인부(202)가 형성된 공조케이스(200); 상기 공조케이스(200) 내부의 공기유로 상에 설치되고 열교환매체의 유?출입파이프(212a, 212b)를 구비한 히터코어(210) 및 증발기(220); 를 포함하여 이루어지는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스(200)의 하부에 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)를 감싸도록 장착되고 측벽 소정위치에 제2드레인부(236)가 형성된 보호커버(230)와, 상기 공조케이스(200)의 제1드레인부(202)와 소정거리를 유지하는 제2드레인부(236)를 연결하는 드레인 호스(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공조케이스(200) 내부의 공기유로중 소정위치에 설치된 히터코어 (Heater Core, 210)는 열교환매체인 냉각수의 유입 및 유출을 위한 2개의 파이프(212a, 212b)가 상기 히터코어(210)의 탱크부(미도시)에 각각 연결되어 있으며, 이러한 상기 유?출입파이프(212a, 212b)는 차량 엔진룸의 정해진 위치에 안착된 엔진과 연결되기 위해 상기 공조케이스(200)의 외부로 일정한 형태 및 길이로 인출되어 있다.

또한, 상기 증발기(220) 내의 열교환매체에 의해 저온의 외기와 열교환 될 때, 상기 외기가 응축되면서 상기 증발기(220) 외면에는 응축수가 생성되는 데, 이 응축수를 집수하여 차량 실외로 배출할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 상기 공조케이스(200)의 하부에 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)를 수납할 수 있도록 함과 아울러 상기 공조케이스(200) 내에서 증발기(220)의 열교환시 생성되는 응축수를 용이하게 배출할 수 있도록 응축수 배출관(238)이 구비된 보호커버(230)가 장착되는 것에 그 특징이 있다.

상기 보호커버(230)는, 내측 소정위치에 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)가 수납될 수 있도록 내측으로 절곡된 제1?2수납부(231, 232)와, 상기 제1?2수납부(231, 232)의 일측에 상기 유?출입파이프(212a, 212b)의 절곡된 끝단부를 안내하여 외부로 노출될 수 있도록 형성된 한 쌍의 안내공(233a, 233b)과, 상기 제2드레인부(236)의 일측과 수직방향으로 연통하여 외부로 돌출되게 형성된 응축수 배출관(238)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 보호커버(230)의 내측 소정위치에는, 하부방향으로 절곡되어 소 정길이로 요홈을 형성하는 제1?2수납부(231, 232)가 구비된다. 이 제1?2수납부(231, 232)는, 상기 공조케이스(200)의 외부로 인출된 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)를 수납하여 감싸도록 함으로써, 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)가 상기 보호커버(230)의 외부로 노출되지 않도록 한다. 상기 보호커버(230)는, 소정위치에 형성된 체결부(234)에서 상기 공조케이스(200)의 하부측에 스크류 등의 체결수단(미도시)에 의해 체결된다.

그리고, 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)는 그 끝단부가 외부로 인출될 수 있도록 절곡되어 형성되는 데, 이 유?출입파이프(212a, 212b)의 끝단부는 상기 한 쌍의 안내공(233a, 233b)을 통해 외부로 인출된다. 이와 같이, 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)를 상기 보호커버(230)에 의해 수납될 수 있도록 함으로써 운전자의 신체에 화상 등의 위해(危害)를 방지할 수 있게 된다.

아울러, 상기 보호커버(230)의 측벽 소정위치에는, 상기 공조케이스(200)에 형성된 외부와 연통이 가능하도록 그 중앙부가 관통된 제1드레인부(202)와 후술할 드레인 호스(240)를 통해 연통되는 제2드레인부(236)가 구비되어 있다. 상기 보호커버(230)에 형성된 제2드레인부(236)는 상기 제1드레인부(202)와 마찬가지로 외부와 연통이 가능하도록 그 중앙부가 관통되어 있다.

또한, 상기 제2드레인부(236)는 응축수의 비산을 방지하여 배출될 수 있도록 외부로 돌출되게 형성된 응축수 배출관(238)과 서로 연통되어 있다. 즉, 상기 공조케이스(200)의 제1드레인부(202)를 통해 외부로 유출되는 응축수는, 상기 제1드레인부(202)와 제2드레인부(236)를 연결하는 상기 드레인 호스(240)를 통과하여 그 중앙이 관통된 응축수 배출관(238)을 통해 외부로 배출되는 것이다. 상기 보호커버(230)에 수납된 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b) 끝단부 및 응축수 배출관(238)은, 차량의 패널(Panel, 250)의 수용공(252)을 통해 직접적으로 외부로 돌출될 수 있도록 함으로써 러버등의 씰링부재를 구비하지 않고도 응축수의 리크(Leak)를 방지 할 수 있게 된다.

그리고, 상기 보호커버(230)의 측벽에 형성된 제2드레인부(236)와 하부에 형성된 응축수 배출관(238)은 상기 보호커버(230)와 일체로 사출 성형되어 서로 연통되도록 함으로써, 상기 공조케이스(200)의 제1드레인부(202)와 상기 드레인 호스(240)를 매개로 연결되어 응축수를 차량의 실외로 배출될 수 있게 된다.

아울러, 상기 보호커버(230)에 형성된 응축수 배출관(238)이 차량의 패널(250)을 직접적으로 돌출시킴으로써, 상기 응축수가 송풍장치로 부터의 공기흐름에 섞여 공조케이스(200) 내에서 비산되지 않고 차량의 실외로 용이하게 배출될 수 있고, 상기 공조케이스(200) 내부에서 잔류 및 부패하는 현상이 방지되어 승차자에게 쾌적한 공조환경을 제공할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 공조케이스 및 그 하부에 배수 구조를 갖는 보호커버에 형성되는 각각의 드레인부를 드레인 호스로 연결하여 연통되도록 함으로써 응축수의 리크를 방지하고, 레이아웃상의 제약을 극복함과 아울러 원가 절감 등을 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

본 발명의 다른 효과는, 보호커버의 소정위치에 응축수 배출관을 형성하여 공조케이스 내에서 응축수가 비산되지 않고 차량의 실외로 용이하게 배출될 수 있도록 하여 승차자에게 쾌적한 공조환경을 제공할 수 있는 것이다.

Claims

입?출구단에 공기유입구 및 공기토출구가 각각 형성되고, 하부 소정위치에 응축수를 배출하는 제1드레인부(202)가 형성된 공조케이스(200); 상기 공조케이스(200) 내부의 공기유로 상에 설치되고 열교환매체의 유?출입파이프(212a, 212b)를 구비한 히터코어(210) 및 증발기(220); 를 포함하여 이루어지는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 공조케이스(200)의 하부에 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)를 감싸도록 장착되고 소정위치에 제2드레인부(236)가 형성된 보호커버(230)와, 상기 공조케이스(200)의 제1드레인부(202)와 소정거리를 유지하는 제2드레인부(236)를 연결하는 드레인 호스(240)를 포함하고,

상기 보호커버(230)는, 내측 소정위치에 상기 히터코어(210)의 유?출입파이프(212a, 212b)가 수납될 수 있도록 내측으로 절곡된 제1?2수납부(231, 232)와, 상기 제1?2수납부(231, 232)의 일측에 상기 유?출입파이프(212a, 212b)의 절곡된 끝단부를 안내하여 외부로 노출될 수 있도록 형성된 한 쌍의 안내공(233a, 233b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 보호커버(230)는, 상기 제2드레인부(236)의 일측과 연통하여 외부로 돌출되게 형성된 응축수 배출관(238)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제2항에 있어서,

상기 보호커버(230)의 제2드레인부(236)와 응축수 배출관(238)은 서로 연통된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,

상기 제2드레인부(236)와 상기 응축수 배출관(238)은 상기 보호커버(230)와 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.