KR101199683B1

KR101199683B1 - 차량 공조용 루프 덕트

Info

Publication number: KR101199683B1
Application number: KR1020050118458A
Authority: KR
Inventors: 정재휘
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2012-11-08
Also published as: KR20070059520A

Abstract

본 발명은 차량 공조용 루프덕트에 관한 것으로서, 차량 후석의 전/후, 좌/우로 풍량배분을 고르게 하기 위한 차량 공조용 루프덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은, 차량 공조용 루프덕트에 있어서, 후석 후열 토출구(14a, 14b) 전방의 덕트상에 덕트높이비(h/H)가 0.3 내지 0.5인 단차부(18)가 형성되고; 제1분기덕트(11)와 제2분기덕트(12)가 연통덕트(13)로부터 분기되기 시작하는 분기영역(17)이, 공기유입구(16) 근처의 전방에 공기의 유입방향(D)을 기준으로 좌우로 경사 각도(θ₁, θ₂)의 차이가 20도 이하인 경사면을 구비하는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

후석공조, 루프덕트, 제1분기덕트, 제2분기덕트, 연통덕트, 후석전열, 후석후열

Description

차량 공조용 루프 덕트{Roof Duct for Rear Seat Air-conditioning of Vehicles}

도 1은 종래의 차량 공조용 루프덕트를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트의 평단면도.

도 4는 도 2의 Ⅳ-선을 따라 자른 본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트의 종단면 부분 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 루프 덕트(roof duct) 11: 제1분기덕트

12: 제2분기덕트 13: 연통덕트

14a, 14b: 후석 후열 토출구 15a, 15b: 후석 전열 토출구

16: 공기유입구 17: 분기영역

18: 단차부

본 발명은 차량 공조용 루프덕트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 후석 후열 토출구의 전방에 단차부를 형성하고 제1분기덕트와 제2분기덕트를 분기하기 시작하는 분기영역을 상기 단차부 중앙부에서 공기유입 방향을 기준으로 좌우로 경사진 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 공조용 루프덕트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는, 차량 외부에서 공급되는 공기 또는 차량 내부에서 재순환된 공기를 송풍기를 통하여 공조장치 내로 유입시키고 그 내부에 장착된 증발기(Evaporator)를 통과시킨후 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과시키면서 열교환이 이루어지게 함으로써 냉기 또는 온기를 형성하며, 이와 같이 형성된 냉/온기를 작동모드에 따라 차량 내부의 여러 구역으로 분배함으로써 차량 내부를 냉방 또는 난방하는 역할을 한다.

이러한 공조장치의 케이스 외부에는 차량 내부 좌석으로의 공기 토출을 위한 다수의 벤트(Vent)들이 형성되며 각 벤트로부터 토출된 공기유동은 다양한 형태의 덕트를 통하여 앞유리창, 앞좌석의 중앙부 및 측면부, 그리고 뒷좌석 등 차량 내부의 여러 구역으로 분배된다.

이러한 공조장치는 일반적으로 앞좌석의 인스트루먼트 패널에서 보조석에 걸쳐 차량 앞좌석 전방에 형성되나, 레저용 차량과 같은 6인승 이상의 차량의 경우와 같이 내부공간이 큰 경우에는, 차량의 뒷좌석, 즉, 후석의 공조를 위하여 차량 후방에 별도의 공조장치가 장착되기도 한다.

예를 들어 차량 전방의 운전석 및 조수석을 제외한 차량의 후석이, 후석 전열의 좌/우 좌석과 후석 후열의 좌/우 좌석으로 이루어지는 경우를 일례로 종래의 기술을 설명하면,

차량 후방의 트렁크 측 일측에는 송풍기가 형성되고 이 송풍기를 통해 유입된 공기는 일반적으로 차량 후방의 일측 모서리를 따라 수직 상방으로 연장형성되는 필러턱트(Pillar Duct) 등을 거쳐 차량 천장의 후방에서 전방으로 연장 형성되는 루프덕트로 공급된다.

이러한 루프덕트는, 도 1에 도시한 바와 같이, 송풍기 및 후석공조 케이스(180)를 통하여 루프덕트의 후방 일측으로 토출된 공기가 후석 후열 우측 토출구(140a) 및 후석 후열 좌측 토출구(140b)를 통과한 후, 좌우로 나뉘어 형성되는 분기덕트(110, 120)에 의해서 후석 전열 우측 토출구(150a)와 후석 전열 좌측 토출구(150b)로 분기되도록 유도된다.

이와 같이 송풍기 및 후석공조 케이스(180)로부터 차량 천장의 루프덕트(100)로 유도되고 좌/우로 나뉘어 형성되는 분기덕트에 의해 분기된 공기유동은 각각의 토출구의 차량 내부면에 형성되는 각각의 개폐조절장치의 설정에 따라 후석 전열과 후석 후열의 좌/우 좌석으로 각각 토출된다.

이러한 종래의 차량 공조용 루프덕트에 의하면, 차량 후석의 후석 전열 및 후석 후열의 좌/우측에서 토출구에 형성되는 개폐조절장치에 의해 후석의 각 탑승자의 선택에 따라 원하는 영역에만 냉/온기를 공급할 수 있는 장점이 있으나, 그 구조상 풍량이 고르게 분배되지 못하는 문제점이 지적되어 왔다.

즉, 차량 후방에는 공간상의 제약으로 인하여 송풍기로부터 루프덕트로 공기를 유도하는 덕트가 차량 후방의 일측 모서리를 따라 상방으로 형성되는데 이러한 구조로 인하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 공기 유입구(160)가 후석 후열 토출구 후방의 일측면에 형성되는 것이 일반적이고 그 결과, 유입되는 공기의 방향이 전체적으로 후석 후열 우측 토출구(140a)에서 후석 전열 좌측 토출구(150b)쪽으로 편중된다. 따라서 제1분기덕트(110) 및 제2분기덕트(120)가 각각 구비되어 있음에도 불구하고 좌/우측 토출구로 공급되는 풍량 및 풍압에 있어서 그 편차가 심하게 나타난다.

또한, 종래의 루프덕트에 있어서, 제1분기덕트(110)와 제2분기덕트(120)가 연통덕트(130)로부터 분기되기 시작하는 분기영역(170)은 공기유입구로부터 멀리 떨어져 있고 그 형상 또한 반원형 등의 형태로서, 유입되는 공기가 경사져서 유입되는 것을 고려하지 못하고 있어 실질적으로 좌/우로 동일한 풍량배분을 하지 못하는 문제가 있다.

또한, 이와 같은 공기유입방향의 편향성은 후석 후열 우측 토출구(140a)와 후석 전열 좌측 토출구(150b) 측으로의 풍량 및 풍압 등은 증대시키는 반면에 공기의 주된 흐름에서 상대적으로 벗어나 있는 후석 후열 좌측 토출구(140b)와 후석 전열 우측 토출구(150a) 측으로의 풍량 및 풍압을 상대적으로 떨어뜨리는 결과를 초래한다.

또한, 상기한 문제점들은 후석의 일부 토출구만 개방되는 경우, 예를 들어, 후석 전열 좌측 토출구(150b)만 개방되는 경우, 풍량 및 풍압이 후석 전열 좌측 토출구에 집중되어 이를 통해 지나치게 강한 공기가 토출된 결과 후석 전열 좌측 좌석에 앉아있는 탑승자에게 오히려 불쾌감을 주게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 후석 전열과 후석 후열의 풍량배분을 개선하는 동시에 후석 전, 후열의 좌/우측의 풍량 및 풍압배분을 동일하게 할 수 있는 차량공조용 루프덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 후석 후열 우측 토출구(14a) 및 후석 전열 우측 토출구(15a)를 연통하는 제1분기덕트(11)와; 후석 후열 좌측 토출구(14b) 및 후석 전열 좌측 토출구(15b)를 연통하는 제2분기덕트(12)와; 그리고 상기 제1분기덕트(11) 및 제2분기덕트(12)를 연통하고 일측에 공기유입구(16)를 구비한 연통덕트(13);를 포함하는 후석 공조용 루프덕트에 있어서, 상기 후석 후열 토출구(14a, 14b) 전방의 덕트상에 다른 부분에 비해 상대적으로 높이가 낮은 단차부(18)를 형성하고 상기 단차부(18)가 형성되는 영역의 중앙부에는 상기 제1분기덕트(11)와 상기 제2분기덕트(12)가 연통덕트(13)로부터 분기되기 시작하는 분기영역(17)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분기영역(17)의 형상은, 공기의 유입방향(D)을 기준으로 좌우로 경사진 면을 구비하되, 경사각(θ₁, θ₂)의 차이가 20˚이하인 경사면(17a, 17b)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차부(18)는, 덕트 높이비(h/H)가 0.3 ~ 0.5인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에서 언급되지 아니한 자동차용 공조장치의 구조는 종래의 공조장치와 유사하며 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 특징을 중심으로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 형성되는 단차와 분기영역의 위치와 모양을 나타내는 평 단면도이며, 도 4는 본 발명에 형성되는 단차를 나타내는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 종단면 확대도이다.

본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트는 후석 후열 우측 토출구(14a) 및 후석 전열 우측 토출구(15a)를 연통하여 차량 후석 중 우측 좌석의 탑승자에게 냉/온기를 공급하는 제1분기덕트(11)와, 후석 후열 좌측 토출구(14b) 및 후석 전열 좌측 토출구(15b)를 연통하여 차량 후석중 좌측 좌석의 탑승자에게 냉/온기를 공급하는 제2분기덕트(12)와, 그리고 상기 제1분기덕트 및 제2분기덕트를 연통하고 일측에 공기유입구(16)를 구비한 연통덕트(13)를 포함하는 차량 공조용 루프덕트에 관한 것으로서, 후석의 각 좌석에 풍량 및 풍압배분을 고르게 하기 위한 것이다.

상기 후석 후열 토출구(14a, 14b) 전방의 덕트상에 다른 부분에 비해 상대적으로 높이가 낮은 단차부(18)를 형성함으로써, 후석 후열 토출구의 후방으로부터 공급되는 공기가 상기 단차에 걸리고 후석 후열을 통과하는 속도가 느려져 전체적으로 후석 전열과 후석 후열의 풍량 및 풍압편차를 감소시키는 역할을 한다. 이는 또한, 풍량과 풍압이 큰 후석 후열 우측 토출구(14a)와 풍량과 풍압이 상대적으로 적은 후석 후열 좌측 토출구(14b)의 편차를 감소시키는 역할도 하게 된다.

또한, 상기 단차부(18)는 덕트 높이비(h/H)가 0.3 내지 0.5인 것을 특징으로 한다. 이 단차부(18)는 공기유입구(16)의 경사진 각도와 루프덕트의 전체적인 크기와 모양에 따라 결정하여야 하는데, 원래의 덕트높이(H)를 기준으로 50%이상 그 유로의 높이를 줄여도 전체적인 풍량배분에 있어서 손실이 거의 발생하지 않는다. 이 실시예에 있어서, 이 덕트 높이비(h/H)가 0.5이상인 경우는 높이차가 너무 적어서 단차의 효과를 발휘할 수 없으며, 0.3 미만인 경우는 유로가 너무 좁아 유동저항이 증대되고 소음이 발생하는 단점이 있다.

또한, 상기 분기영역(17)은, 상기 제1분기덕트(11)와 상기 제2분기덕트(12)가 연통덕트(13)로부터 분기되기 시작하는 영역으로서, 그 위치는 공기유입구(16)에서 가까운 지점의 전방이고, 그 형상은 공기의 유입방향을 기준으로 좌우로 소정의 각도(θ₁, θ₂)로 경사진 면(17a, 17b)을 구비하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 분기영역은 상기 단차가 형성되는 영역의 중앙부에 형성되는 것이 바람직하나 정 중앙은 아니라도 무방할 것이다.

또한 상기 분기영역(17)의 형상은 후석 전열 및 후석 후열의 좌/우 풍량배분에 대한 자료를 기초로 각 구역의 풍량 등의 편차를 해소할 수 있는 형상으로 선택되는 것이 바람직하며 상기 분기영역(17)의 형상은 공기유입 방향을 기준으로 좌우대칭으로 되는 것을 포함하여 좌/우 양측으로 소정의 각도(θ₁, θ₂)로 경사진 면(17a, 17b)을 구비하는 것이 바람직한데, 그 경사각의 차이(|θ₁- θ₂|)는 20˚이하인 것이 바람직하다. 이 경사각의 차이는 전술한 덕트 높이비(h/H)를 함께 고려하여 결정되는 것이 바람직하며 그 경사각의 차이가 20˚를 초과하는 경우에는 와류가 발생하거나 난류발생 영역이 증가하여 송풍효율이 감소하고 소음이 증대되므로 그 경사각의 차이는 20˚ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트를 이용하여 실험한 결과를 아래의 표에 나타내었다.

	후석 전열 좌측	후석 전열 우측	후석 후열 좌측	후석 후열 우측
요구값	25	25	25	25
개선전	29	22	20	29
개전후	26	25	25	24

위 실험값은 후석 전열 및 후석 후열의 좌/우 풍량배분을 백분율(%)로 나타낸 것으로서, 전술한 바와 같이, 개선전의 경우에는 치량 후방 일측면에 형성되는 공기유입구와 그 공기 유입방향의 경사로 인하여 후석 후열 우측과 후석 전열 좌측에 풍량이 과도하게 편중되는 것을 알 수 있으며, 개선후의 경우에는 풍량 배분이 제대로 이루어지지 않았던 후석 후열 좌측과 후석 전열 우측에도 충분한 풍량이 공급됨으로써, 후석 전열 및 후석 후열 전체가 고른 풍량배분을 나타내는 것을 알 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량 공조용 루프덕트에 의하면, 후석 후열 전방에 형성되는 단차에 의해 후석 전열과 후석 후열의 풍량 및 풍압배분이 개선되는 효과가 있으며, 제1분기덕트와 제2분기덕트를 분기하기 시작하는 분기영역을 후석 후열 토출구 전방의 단차 중앙부에 소정의 모양으로 형성함으로써 유입된 공기가 충돌하면서 좌/우로 고르게 나누어져 후석 전열 및 후석 후열의 좌/우측 풍량 및 풍압배분을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 후석 전열 및 후석 후열의 탑승객이 다른 탑승객의 토출구의 개폐여부에 영향을 받지 않고 독립적으로 과도하지 않은 풍압 및 풍량을 제공받을 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 루프덕트의 풍량배분을 위해 별도의 배풍판을 설치하는 것보다 공정수절감 및 설치용이 등의 장점이 있다.

Claims

후석 후열 우측 토출구(14a) 및 후석 전열 우측 토출구(15a)를 연통하는 제1분기덕트(11)와;

후석 후열 좌측 토출구(14b) 및 후석 전열 좌측 토출구(15b)를 연통하는 제2분기덕트(12)와; 그리고

상기 제1분기덕트(11) 및 제2분기덕트(12)를 연통하고 일측에 공기유입구(16)를 구비한 연통덕트(13);를 포함하는 차량 공조용 루프덕트(roof duct)에 있어서,

상기 후석 후열 토출구(14a, 14b) 전방의 덕트상에 다른 부분에 비해 상대적으로 높이가 낮은 단차부(18)가 형성되고 상기 단차부(18)가 형성되는 영역의 중앙부에는 상기 제1분기덕트(11)와 상기 제2분기덕트(12)가 연통덕트(13)로부터 분기되기 시작하는 분기영역(17)이 형성됨과 아울러,

상기 분기영역(17)은 공기의 유입방향(D)을 기준으로 할 때 그 좌우로 각각 경사진 면(17a, 17b)을 구비하되, 이들 경사면(17a, 17b)에서의 경사각(θ₁, θ₂) 차이가 20˚이하이며,

상기 단차부(18)에서의 덕트 높이비(h/H)는 0.3 ~ 0.5인 것을 특징으로 하는 차량 공조용 루프덕트 .
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