KR101211323B1 - 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조 - Google Patents

차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 관한 것으로서,후방 증발기, 히터 코어 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛이 내장되는 공조케이스를 포함하는 차량의 후석 공조장치에서, 상기 후방 증발기로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 후방 팽창밸브가 상기 공조케이스의 외부로 노출된 상태로 연결되고, 상기 후방 팽창밸브 쪽으로 공기가 송풍되게 하는 공기송풍구조가 형성되도록 상기 블로어 유닛과 후방 팽창밸브 측이 바이패스 호스로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 의하면, 팽창밸브가 공조케이스의 외부에 장착된 후석 공조장치에 있어서, 블로어 유닛으로부터 팽창밸브의 송풍캡으로 바이패스 호스를 연결하여, 에어컨을 싱글 모드로 작동 후 듀얼 모드 작동시에, 냉각된 팽창밸브로 공기를 송풍시켜서 냉각된 후방 팽창밸브로 열전달하여 후석 공조장치의 증발기로 정상적으로 냉매를 흘려 보낼 수 있다.
공조장치, 듀얼모드, 공조케이스, 팽창밸브, 냉각, 바이패스, 호스, 캡.

Description

차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조{STRUCTURE FOR PREVENTING FROM COOLING OF REAR EXPANSION VALVE FOR VEHICLE}
도 1은 차량용 듀얼타입(dual type) 공조장치의 냉동사이클을 차량에 설치한 상태를 보여주는 개략적인 모식도이다.
도 2는 차량용 듀얼타입 공조시스템의 냉동사이클의 개략적인 모식도이다.
도 3은 후석 공조장치의 외형을 보여주는 사시도이다.
도 4는 후석 공조장치에 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조가 적용된 자동차용 공조장치를 보여주는 사시도이다.
도 5는 후석 공조장치에 본 발명의 다른 실시예에 따른 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조가 적용된 자동차용 공조장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조의 송풍캡 연결부를 보여주는 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20...후석 공조장치 21...후방 증발기
22...히터코어(heater core) 23...블로어 유닛(blower unit)
24...응축수 배출관 25...공조케이스
70...팽창밸브 71...팽창밸브의 캡(cap)
110...바이패스 호스(bypass hose) 120...송풍캡
121...호스 결합 파이프 122...절개부
본 발명은 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 듀얼타입 공조장치의 후석 공조장치에서 팽창밸브가 공조케이스의 외부에 장착된 경우에, 에어컨을 싱글 모드(single mode)로 작동시킨 후 듀얼 모드(dual mode)로 전환시, 팽창밸브가 정상적으로 작동하도록 후방 팽창밸브 냉각 현상을 방지하는 구조에 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(receiver drier), 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시키는 과정에서, 공조케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유닛에 의해 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜, 냉기상태가 된 송풍공기를 자동차 실내로 토출시킴으로써, 자동차 실내를 냉방하는 냉방장치와; 엔진의 냉각수를 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서, 블로어 유닛의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 온기상태가 된 송풍공기를 자동차 실내로 토출시킴으로써, 자동차 실내를 난방하는 난방장치를 포함한다.
이러한 공조장치에 있어서, 차량 실내공간이 좁은 소형 승용차의 경우에는 차량 전방측인 엔진룸에 1개의 증발기만 구비하는, 소위 싱글타입(single type) 공조장치를 적용하고 있으나, 일부 고급 승용차나 레저용 차량 등의 경우에는, 차량 실내의 후방까지 충분한 공조환경을 제공하기 위하여, 엔진룸에 증발기가 구비된 전석공조장치와, 차량의 후방측에 증발기가 구비된 후석 공조장치로 구성된 듀얼타입(dual type) 공조장치를 적용하고 있다.
이러한 전석공조장치와 후석 공조장치를 구비하는 듀얼타입 공조장치에 있어서, 상기 전방 증발기와 후방 증발기는 동시에 또는 각각 작동될 수 있되, 상기 전방 증발기와 후방 증발기는 1개의 압축기와 응축기를 통해 냉매가 순환되는 냉동 사이클을 형성한다.
도 1에는 이와 같은 차량용 듀얼타입 공조장치의 냉동사이클을 차량에 설치한 상태를 보여주는 개략적인 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 차량용 듀얼타입 공조시스템의 냉동사이클의 개략적인 모식도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 차량용 듀얼타입 공조장치의 냉동 사이클은, 냉매를 흡입?압축하여 응축기(40)로 유동시키는 압축기(30); 응축기(40)에서 열교환된 냉매를 전석공조장치(10)와 후석 공조장치(20)에 각각 설치된 전방 증발기(11) 및 후방 증발기(21)에 공급하는 제1냉매유도관(50a) 및 제2냉매유도관(50b); 상기 전방 증발기(11)로부터 압축기(30) 측으로 냉매를 공급하도록, 상기 전방 증발기(11)의 냉매 토출측과 압축기(30)의 냉매 흡입측을 연결하는 제1냉매토출관(60a); 상기 후방 증발기(21)로부터 압축기(30)측으로 냉매를 공급하도록 상기 후방 증발기(21)의 냉매 토출측과 상기 압축기(30)의 냉매 흡입측을 연결하는 제2냉매토출관(60b)으로 구성되어 있다.
이와 같은 종래의 차량용 듀얼타입 공조장치의 냉동사이클을 이루는 후석 공조장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 후방 증발기(21), 히터 코어(22) 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛(23)이 후석 공조케이스(25)에 내장되도록 구성되어 있다. 이 후석 공조케이스(25)에는 차량 후석에 공기를 송풍하는 덕트들(미도시)이 형성되어 있고, 증발기(21)의 하부에는 이 증발기(21)로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 팽창밸브(70)가 공조케이스(25)의 외부로 노출된 상태로 연결되어 있다. 이렇게 팽창밸브(70)를 외부로 노출되도록 하는 구성은 팽창밸브에 이상이 있어서 점검하거나 수리할 때의 편의성을 고려하여 공조케이스(25)를 분해하지 않고도 그 교환 등이 용이하게 하기 위한 것이다. 이 팽창밸브(70)는 냉동사이클의 열부하에 대응하여 최대의 냉방성능을 발휘할 수 있도록 냉매 유동량을 조절하는 유량조절기능 이외에, 액체상태의 고온고압의 냉매를 기체상태의 저온저압 냉매로 변화시키는 역할도 겸하고 있다.
그러나, 이러한 자동차 공조장치에서 전석 공조장치만을 싱글 모드로 작동하는 경우 저온의 냉매 일부가 후석 공조장치의 팽창밸브에 흐르게 되면서 이 팽창밸브가 냉각되게 된다. 따라서, 전석 공조장치만을 싱글 모드로 작동하다가 후석 공조장치도 동시에 작동하는 듀얼 모드로 전환할 때, 냉각된 팽창밸브로 인해 후석 공조장치의 증발기로는 냉매를 거의 흐르지 않게 됨으로써 후석 공조장치가 제대로 작동하지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 팽창밸브가 공조케이스의 외부에 장착된 후석 공조장치에 있어서, 공조케이스로부터 팽창밸브의 송풍캡으로 연결된 바이패스 공기유로를 사용하여, 에어컨을 싱글 모드로 작동 후 듀얼 모드로 전환할 때, 냉각된 팽창밸브로 공기를 송풍시킴으로써, 후석 공조장치의 증발기로 정상적으로 냉매를 흘려 보낼 수 있도록 하는, 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 의하면, 후방 증발기, 히터 코어 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛이 내장되는 공조케이스를 포함하는 차량의 후석 공조장치에서, 상기 후방 증발기로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 후방 팽창밸브가 상기 공조케이스의 외부로 노출된 상태로 연결되고, 상기 후방 팽창밸브 쪽으로 공기가 송풍되게 하는 공기송풍구조가 형성되도록 상기 블로어 유닛과 후방 팽창밸브 측이 바이패스 호스로 연결된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공기송풍구조는 상기 공조케이스로 유입된 공기가 상기 후방 팽창밸브로 송풍되도록 한 것으로, 상기 바이패스 호스는, 상기 공조케이스의 블로어 유닛 하부에 일단이 연결되고 타단은 상기 후방 팽창밸브의 캡에 끼우는 송풍캡에 연결된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 공기송풍구조는, 공조케이스에서 증발기를 통과한 부분의 공기가 상기 후방 팽창밸브로 송풍되도록 한 것으로, 상기 바이패스 호스는 상기 공조케이스에서 상기 후방 증발기를 통과한 부분의 공기가 송풍되도록 일단이 상기 후방 증발기의 하류측에 연결되고 타단은 상기 후방 팽창밸브의 캡에 끼우는 송풍캡에 연결될 수 있다.
그리고, 상기 팽창밸브의 송풍캡은, 송풍캡의 한쪽 벽면으로 바이패스 호스와 결합할 수 있는 결합 파이프가 연장형성되고, 그 반대편으로는 모서리 부분이 절개되어 공기를 배출하도록 절개부가 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 후석 공조장치에 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조가 적용된 자동차용 공조장치를 보여주는 사시도이고, 도 5는 후석 공조장치에 본 발명의 다른 실시예에 따른 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조가 적용된 자동차용 공조장치를 보여주는 사시도이며, 도 6은 도 5의 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조의 송풍캡 연결부를 보여주는 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 의하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 후방 증발기(21), 히터 코어(22) 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛(23)이 내장되는 공조케이스(25)를 포함하며, 상기 후방 증발기(21)로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 팽창밸브(70)가 상기 공조케이스(25)의 외부로 노출된 상태로 연결되어 있는 후석 공조장치(20)에 있어서, 상기 블로어 유닛(23)에 바이패스 호스(110)를 연결하여 팽창밸브(70) 쪽으로 공기를 송풍하는 공기송풍구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공기송풍구조는, 공조케이스(25)의 블로어 유닛(23) 하부에 바이패스 호스(110)를 연결하고, 상기 바이패스 호스(110)를 팽창밸브(70) 캡(71)에 끼우는 송풍캡(120)과 연결하여, 이를 통해 팽창밸브(70)로 공기를 송풍하는 것이 바람직하다.
도 4에서 공조케이스의 오른쪽 내부에는 블로어 모터에 의해 회전하는 송풍팬(미도시)이 장착되어 주위의 공기를 공조케이스(25) 내부로 흡입하는 블로어 유닛(23)이 연결되어 있다. 이 블로어 유닛(23)에 의해 송풍되는 공기의 일부가 팽창밸브(70) 쪽으로 송풍될 수 있도록, 블로어 유닛(23)의 하부에는 바이패스 호스(110)가 연결될 수 있는 개구가 형성된다. 이러한 블로어 유닛(23)의 하부에 있는 개구의 위치는 공조케이스의 형상과 각종 파이프라인의 배치를 고려하여 적당하게 선택할 수 있다. 작은 공간을 효율적으로 사용하도록 배치하기 위해서는 블로어 유닛(23)의 측면보다는 그 하단부에서 바이패스 호스(110)가 연결되도록 개구를 형성하는 것이 바람직할 것이다.
이 개구와 연결되는 바이패스 호스(110)의 내부로는 공기가 송풍되기 때문에 그 제작 및 조립을 쉽게 하기 위해 바이패스 호스(110)는 고무 소재로 제작하는 것이 바람직하다. 그리고, 바이패스 호스(110)의 내부로 송풍되는 공기의 온도는 실외온도와 같은 상온으로서, 팽창밸브(70) 내부를 통과하는 약 0 ℃의 냉매 온도보다 훨씬 높아, 팽창밸브(70)로 열전달이 잘 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 의하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 공기송풍구조는, 공조케이스(25)에서 증발기(21)를 통과한 부분의 공기가 송풍되도록 바이패스 호스(110')를 연결하고, 상기 바이패스 호스(110')를 팽창밸브(70)의 온도센서측에 끼우는 송풍캡(120)과 연결하여, 이를 통해 팽창밸브(70)로 공기를 송풍할 수도 있다.
도 5에는 도시되어 있지 않지만, 증발기(21)를 통과한 공기는 온도조절도어에 의해 히터코어(22)를 선택적으로 통과하여, 냉방모드 또는 가열모드로 공조장치를 작동시키게 된다. 상기 바이패스 호스(110')는 증발기(21)를 통과하고 온도조절도어로 들어가기 전의 공기가 바이패스될 수 있도록 증발기(21)를 통과한 부분에 개구를 형성하고 이와 연결된다. 따라서, 증발기(21)를 통과한 공기는 상온보다 낮은 온도로서 약 5 ℃의 온도를 가지지만, 이보다 더 낮은 온도를 가지는 냉매가 통과하는 팽창밸브(7)로 열전달하는 것은 가능하다.
상기한 제1실시예에서는 평균 15 ℃의 온도를 가지는 공기가 팽창밸브(70)로 송풍되지만, 이 제2실시예에서는 약 5 ℃의 온도를 가지는 공기가 팽창밸브(70)로 송풍된다. 그러나, 제2실시예에서는 상대적으로 팽창밸브(70)와 가까운 곳의 공조케이스(25)에 바이패스 호스(110')와 연결되는 개구가 형성되어 있으므로 이 바이패스 호스(110')의 길이가 제2실시예보다 훨씬 짧다. 따라서, 공조케이스와 각종 파이프라인의 공간활용 면에서는 제1실시예보다 더 유리하다.
그리고, 상기 팽창밸브의 송풍캡(120)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 송풍캡(120)의 한쪽 벽면으로 바이패스 호스(110)와 결합할 수 있는 결합 파이프(121)가 연장형성되고, 그 반대편으로는 모서리 부분이 절개되어 공기를 배출하도록 절개부(122)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 팽창밸브(70)는 실질적으로 직육면체 형상이고, 각 냉매 파이프와 결합하는 개구들이 측면에 형성되어 있으며, 그 일측 단부에서 내부로 냉매온도를 감지 하는 온도센서(미도시)가 삽입되어 있다. 이 온도센서는 캡(71)으로 씌워져 있으며, 실질적으로 온도센서에 의해 감지되는 냉매의 온도에 따라 팽창밸브(70)를 통해 흐르는 냉매의 유량이 조절된다. 따라서, 본 발명에 따른 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조는 이 팽창밸브의 캡(71)으로 공기를 송풍시켜 냉매에 의해 냉각되었던 온도센서로 열전달을 할 수 있는 구조이다.
이 팽창밸브의 캡(71)에 끼워지는 송풍캡(120)은 팽창밸브의 캡(71) 형상에 대응하는 내면을 가지고 있고, 한쪽으로 바이패스 호스가 삽입되는 호스 결합 파이프(121)가 형성되며, 그 반대편은 팽창밸브의 캡(71)으로 열전달한 후 공기가 배출되는 절개부(122)가 형성되어 있다. 이와 같은 송풍캡(120)의 형상에 의하면 팽창밸브의 캡(71)으로 집중적으로 공기를 송풍하여 열전달을 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조에 의하면, 팽창밸브가 공조케이스의 외부에 장착된 후석 공조장치에 있어서, 공조케이스로부터 팽창밸브의 송풍캡으로 바이패스 호스를 연결하여, 에어컨을 싱글 모드로 작동 후 듀얼 모드로 전환할 때, 냉각된 팽창밸브로 공기를 송풍시킴으로써, 냉각된 후방 팽창밸브로 열전달하여 후석 공조장치의 증발기로 정상적으로 냉매를 흘려 보낼 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 후방 증발기, 히터 코어 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛이 내장되는 공조케이스를 포함하는 차량의 후석 공조장치에서, 상기 후방 증발기로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 후방 팽창밸브가 상기 공조케이스의 외부로 노출된 상태로 연결되고,
    상기 후방 팽창밸브 쪽으로 공기가 송풍되게 하는 공기송풍구조가 형성되도록 상기 공조케이스와 후방 팽창밸브 측이 바이패스 호스로 연결되며,
    상기 바이패스 호스는, 상기 공조케이스의 블로어 유닛 하부에 일단이 연결되고 타단은 상기 후방 팽창밸브의 캡에 끼우는 송풍캡에 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조.
  2. 삭제
  3. 후방 증발기, 히터 코어 및 이들에 공기를 송풍하는 블로어 유닛이 내장되는 공조케이스를 포함하는 차량의 후석 공조장치에서, 상기 후방 증발기로 유출입하는 냉매의 유량을 조절하는 후방 팽창밸브가 상기 공조케이스의 외부로 노출된 상태로 연결되고,
    상기 후방 팽창밸브 쪽으로 공기가 송풍되게 하는 공기송풍구조가 형성되도록 상기 공조케이스와 후방 팽창밸브 측이 바이패스 호스로 연결되며,
    상기 바이패스 호스는, 상기 공조케이스에서 상기 후방 증발기를 통과한 부분의 공기가 송풍되도록 상기 후방 증발기의 하류측에 일단이 연결되고 타단은 상기 후방 팽창밸브의 캡에 끼우는 송풍캡에 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 송풍캡은, 한쪽 벽면으로 상기 바이패스 호스와 결합할 수 있는 결합 파이프가 연장형성되고, 그 반대편으로는 모서리 부분이 절개되어 공기를 배출하도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조.
KR1020050133312A 2005-12-29 2005-12-29 차량용 후방 팽창밸브 냉각현상 방지구조 KR101211323B1 (ko)

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