KR101236716B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 그 목적은 엔진 정지와 동시에 냉동 사이클의 순환이 정지한 경우라도 차내 온도의 상승을 방지하는 축냉시스템을 컴팩트화 하기 위하여 증발기의 공기흐름방향 하류의 공조케이스의 양측 벽면에 축냉수단을 설치하도록 하는 차량용 공조장치를 제공함에 있다. 이는 공조케이스(10)의 내부에 공기를 공급하는 송풍기(20)가 설치되고, 상기 송풍기(20)에 의해 유입된 공기를 공조시스템의 냉매와 열교환시키도록 상기 공조케이스(10)의 송풍유로 상에 설치되는 증발기(30)와, 상기 공조시스템이 작동될 경우 상기 증발기(30)의 냉기가 축냉되고, 엔진이 정지하게 되면, 냉기를 방출하는 축냉수단(60)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 축냉수단(60)은, 상기 증발기(30)의 공기흐름방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 설치되고, 내부에 축냉재가 충진된 축냉기(61)와, 상기 축냉기(61)의 일측에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀(62)으로 이루어진 것이다.

공조케이스, 송풍기, 증발기, 히터코어, 온도조절도어, 축냉수단

Description

차량용 공조장치{Air conditioning device for vehicles}

도 1은 종래에 따른 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 정단면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 일부 절결사시도.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 평단면도.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 축냉수단의 제1실시예를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 축냉수단의 제2실시예를 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 축냉수단의 제3실시예를 나타낸 사시도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 공조케이스 11: 디프로스트벤트

12: 페이스벤트 13: 플로어벤트

14: 모드도어 20: 송풍기

30: 증발기 40: 히터코어

50: 온도조절도어 51: 절개부

60: 축냉수단 61: 축냉기

62: 방열핀 63: 열전소자

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 정지와 동시에 냉동 사이클의 순환이 정지한 경우라도 차내 온도의 상승을 방지하는 축냉시스템을 컴팩트화 하기 위하여 증발기의 공기흐름방향 하류의 공조케이스의 양측 벽면에 축냉수단을 설치하도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

최근, 환경을 보호하고 차량 엔진의 연비 향상을 위하여, 교통 신호 대기 등과 같은 정차시에 엔진을 자동적으로 정지시키는 차량(예를 들면, 하이브리드(hybrid vechicle) 차량과 같이 경제적으로 주행하는 차량)이 실용화되고 있고, 이후, 다수의 이러한 유형의 차량들이 증가되고 있는 추세에 있다.

차량 공조장치에서 냉동사이클을 구성하는 압축기는 대체로 차량 엔진에 의하여 구동되는데, 전술한 경제적인 주행 차량에서, 엔진이 정지될 때마다 압축기도 정지되며, 이 경우 하절기에 냉방용 증발기의 온도는 증가하여 차량 객실로 송풍되는 공기의 온도도 증가하게 됨에 따라 차량 객실의 승객이 느끼는 냉방성을 떨어트린다.

최근 들어 엔진 정지와 동시에 냉동 사이클의 순환이 정지한 경우라도 차내 온도의 상승을 방지할 수 있도록 한 기술이 개발되고 있는 바, 이에 대한 종래 기 술의 일례로 일본국 등록특허 3494021호의 차량용 공조장치에서 찾아 볼 수 있다.

도 1은 종래에 따른 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 차량용 공조장치는, 송풍 수단에 따라서 공기를 흡인하면서 흡인한 공기를, 차량에 마련되어 있는 엔진(engine)의 구동력에 따라서 회전되는 압축기와의 사이에서 냉동 사이클(cycle)을 형성하는 증발기(evaporator)(1)와, 엔진(engine) 냉각수에 따라서 통과하는 공기를 가열하는 히터 코어(heater core)(2)를 통과시킨 것에 의하여 온도 조절하고, 이 온도 조절 한 공기를 차실내에 불기 시작한 것에 따라 공기를 조절하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 증발기(1)를 통과한 공기를 상기 히터 코어(2)를 통과하는 통로와 히터 코어(2)를 바이패스(bypass) 하는 통로로 분할 가능 하는 에어 믹스 댐퍼(3)와, 상기 에어 믹스 댐퍼(3)에 설치되고, 상기 증발기(1)를 통과한 공기의 냉열을 축적함과 동시에 축적한 냉열을 방출 가능한 축냉 수단(4)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 차량용 공조장치는 압축기가 구동되는 경우에는 증발기(1)를 통과하는 공기가 냉각되어 에어 믹스 댐퍼(3)에 설치되어진 축냉수단(4)이 냉각됨과 아울러 냉열을 축적하게 된다.

또한, 압축기가 정지되는 경우에는 증발기(1)를 통과한 공기의 온도가 서서히 높아져 상기 축냉수단(4)에 따라서 축적한 냉열의 온도보다도 높아지게 되면, 에어 믹스 댐퍼(3)의 부근을 통과하는 공기가 축냉수단(4)에 의해 냉각된다.

따라서, 압축기가 정지하더라도 차실내에 분출되는 공기 조절풍의 온도, 습도가 상승해 버리는 것을 억제할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량용 공조장치는 에어 믹스 댐퍼(3)에 축냉수단(4)이 설치되어 시스템이 대형화되고, 불량의 소지가 높아지며, 도어를 구동하는 액츄에이터 용량이 커져야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 엔진 정지와 동시에 냉동 사이클의 순환이 정지한 경우라도 차내 온도의 상승을 방지하는 축냉시스템을 컴팩트화 하기 위하여 증발기의 공기흐름방향 하류의 공조케이스의 양측 벽면에 축냉수단을 설치하도록 하는 차량용 공조장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공조케이스의 내부에 공기를 공급하는 송풍기가 설치되고, 상기 송풍기에 의해 유입된 공기를 공조시스템의 냉매와 열교환시키도록 상기 공조케이스의 송풍유로 상에 설치되는 증발기와, 상기 공조시스템이 작동될 경우 상기 증발기의 냉기가 축냉되고, 엔진이 정지하게 되면, 냉기를 방출하는 축냉수단을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 축냉수단은, 상기 증발기의 공기흐름방향 하류의 공조케이스의 양측 벽면에 설치되고, 내부에 축냉재가 충진된 축냉기와, 상기 축냉기의 일측에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 축냉기의 일면에 전원의 공급에 의해 냉기를 방출하는 열전소자가 설치되어진 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 정단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 일부 절결사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 축냉수단이 설치된 상태의 평단면도이다.

도시된 바와 같이 차량용 공조장치는, 센터 마운팅 타입의 공조장치로서, 디프로스트벤트(11), 페이스벤트(12) 및 플로어벤트(13)가 설치되고, 각각의 벤트(11)(12)(13)에 모드도어(14)가 설치되어진 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 입구에 연결되어 내기 및/또는 외기를 송풍하는 송풍기(20)와, 상기 공조케이스(10)의 내부유로 중 상류측에 설치되고, 상기 송풍기(20)에 의해 유입된 공기를 공조시스템의 냉매와 열교환시키도록 하는 증발기(30)와, 상기 공조케이스(10)의 내부유로 중 하류측에 설치되는 히터코어(40)와, 상기 히터코어(40)의 전방에 설치되어 히터코어(40)쪽의 유로와 히터코어(40)를 통과하지 않는 유로의 개도를 조절하는 온도조절도어(50)와, 상기 공조시스템이 작동될 경우 상기 증발기(30)의 냉기가 축냉되고, 엔진이 정지하게 되면, 상기 축냉된 냉기가 방냉되는 축냉수단(60)을 포함한다.

상기 축냉수단(60)의 제1실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 증발기(30)의 공기흐름방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 설치되고, 내부에 축냉재가 충진된 축냉기(61)와, 상기 축냉기(61)의 일측에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀(62)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 축냉재는 열교환매체로는 브라인 또는 저비열 냉매가 채용될 수 있는데, 이것들은 비등점이 낮아 축냉 성능이 우수하므로 저온용으로 적당하기 때문이다.

또한, 상기 축냉수단(60)의 제2실시예는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(30)의 공기 흐름방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 설치되고, 전원에 의해 냉기를 방냉하는 열전소자(63)와, 상기 열전소자(63)의 일측에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀(62)으로 이루어진 것이다.

상기 열전소자(63)는, 전류의 흐름방향에 따라 한 쪽은 흡열작용을 하고 다른 쪽은 발열작용을 하도록 이루어짐으로써, 방열측에 방열핀(62)을 설치하여 엔진이 정지된 경우에 별도의 전원에 의해 구동되어 공조공기와의 열교환이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 축냉수단(60)의 제3실시예는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(30)의 공기흐름방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 설치되고, 내부에 축냉재가 충진된 축냉기(61)와, 상기 축냉기(61)의 일면에 설치되고, 전원의 공급에 의해 냉기를 방냉하는 열전소자(63)와, 상기 축냉기(61)의 타면에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀(62)으로 이루어진 것이다.

즉, 축냉수단(60)의 제3실시예는 축냉기(61)에 축냉된 냉기를 엔진이 정지된 경우에 방냉하여 차량의 실내의 온도상승을 방지할 수도 있고, 별도의 전원의 의해 열전소자(63)를 동작시켜 공조공기와의 열교환이 이루어지게 할 수 있다.

한편, 상기 온도조절도어(50)의 좌,우측에는 절개부(51)가 형성되어 상기 축 냉수단(60)과의 간섭이 없도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 공조장치는 엔진이 동작되는 경우에는 차량의 냉동사이클이 가동되어 송풍기(20)를 통해 유입된 실내,외기의 공기가 증발기(30)에서 열교환되어 각각의 벤트(11)(12)(13)로 토출되어진다.

이때 하이브리드 카 등에서 아이들 스탑시와 같이 차량의 엔진이 정지된 경우에 증발기(30)의 공기흐름 방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 설치된 축냉수단(60), 즉, 축냉기(61)에 저장된 냉기가 방열핀(62)에 의해 방냉되면서 실내로 냉기를 토출하게 된다.

또한, 상기 열전소자(63)는 별도의 전원에 의해 동작되면서 발열측에 설치된 방열핀(62)과 공조공기가 열교환되어 아이들 스탑시에 차내를 냉방하게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 증발기의 공기흐름방향 하류의 공조케이스의 양측 벽면에 축냉수단을 설치하도록 함으로서, 엔진 정지와 동시에 냉동 사이클의 순환이 정지한 경우라도 차내 온도의 상승을 방지하는 축냉시스템을 컴팩트화 할 수 있다.

Claims (2)

1. 공조케이스(10)의 내부에 공기를 공급하는 송풍기(20)가 설치되고, 상기 송풍기(20)에 의해 유입된 공기를 공조시스템의 냉매와 열교환시키도록 상기 공조케이스(10)의 송풍유로 상에 설치되는 증발기(30)와, 상기 공조케이스(10)의 내부유로 중 하류측에 설치되는 히터코어(40)와, 상기 증발기(30)와 히터코어(40)의 사이에 설치되어 히터코어(40) 측의 유로와 히터코어(40)를 통과하지 않는 유로의 개도를 조절하는 온도조절도어(50)와, 상기 공조시스템이 작동될 경우 상기 증발기(30)의 냉기가 축냉되고, 엔진이 정지하게 되면, 냉기를 방출하는 축냉수단(60)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

   상기 축냉수단(60)은,

   상기 증발기(30)의 공기흐름방향 하류의 공조케이스(10)의 양측 벽면에 돌출되게 결합되고, 내부에 축냉재가 충진된 축냉기(61)와,

   상기 축냉기(61)의 일측에 돌출되어 공조공기와 열교환을 촉진시키는 방열핀(62)으로 이루어지며,

   상기 방열핀(62)은 상기 온도조절도어(50)의 회전 반경 내에 배치됨과 아울러, 상기 온도조절도어(50)의 양측에 상기 방열핀(62)과의 간섭을 방지하는 절개부(51)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 축냉기(61)의 일면에 전원의 공급에 의해 냉기를 방출하는 열전소자(63)가 설치되어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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