KR101319436B1

KR101319436B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR101319436B1
Application number: KR1020110006443A
Authority: KR
Inventors: 서용은; 윤서준; 강성호
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2013-10-17
Also published as: KR20120085049A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 전석 송풍기가 구비된 전석 공조케이스에 후석측 냉,난방을 위한 후석공기유로 및 후석 송풍기를 함께 구성함으로써, 별도의 후석 공조장치 없이도 전,후석 공간의 독립적인 온도 및 풍량제어가 가능함과 아울러 별도의 후석 공조장치가 필요 없기 때문에 공간확보가 용이함은 물론 부품수 및 비용을 줄일 수 있고, 후석 공조장치로 인한 진동 및 소음도 해결할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 전석 송풍기가 구비된 전석 공조케이스에 후석공기유로 및 후석 송풍기를 함께 구성한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는, 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 또는 환기한다.

이러한 공조장치에 있어서, 차량 실내공간이 좁은 소형 승용차의 경우에는 차량 전방측(엔진룸과 차실내 사이)에 증발기 및 히터코어를 갖는 이른바 싱글 공조장치를 적용하고 있으나, 일부 고급 승용차나 레저용 차량 등의 경우에는 차량 실내의 후방까지 충분한 공조환경을 제공하기 위하여, 도 1과 같이, 차량 전방측에 설치됨과 아울러 전석용 증발기(14) 및 히터코어(16)를 갖는 전석용 공조장치(10)와, 차량의 후방측에 설치됨과 아울러 후석용 증발기(22) 및 히터코어(23)를 갖는 후석용 공조장치(20)로 구성된 듀얼 공조장치를 적용하고 있다.

상기 전석용 공조장치(10)와 후석용 공조장치(20)를 구비하는 듀얼 공조장치는, 상기 전석용 증발기(14)와 후석용 증발기(22)를 동시 또는 각각 작동할 수 있고, 아울러 상기 전석용 증발기(14)와 후석용 증발기(22)는 1개의 압축기(11)와 응축기(12)를 통해 냉매가 순환되는 냉동 사이클을 형성하게 된다.

도 1은 종래의 듀얼 공조장치가 차량에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 먼저 전석용 공조장치(10)는, 냉매를 흡입하여 압축하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에서 송출되는 고온 고압의 냉매를 응축하는 응축기(12)와, 상기 응축기(12)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 전석용 팽창밸브(13)와, 상기 전석용 팽창밸브(13)에 의해 교축된 저온 저압의 액상 냉매를 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 전석용 증발기(14)를 전석용 냉매파이프(15)로 연결하여 구성되며, 차량의 전석(앞좌석)을 냉방하게 된다.

상기, 후석용 공조장치(20)는, 상기 전석용 공조장치(10)의 응축기(12)에서 전석용 팽창밸브(13)로 향하는 냉매를 후석용 냉매파이프(25)로 분기하여 분기된 냉매를 교축시키는 후석용 팽창밸브(21)와, 상기 후석용 팽창밸브(21)로부터 유입되는 냉매를 증발시킨 후 상기 전석용 증발기(14)에서 압축기(11)로 향하는 냉매와 합류시키는 후석용 증발기(22)로 구성되며, 차량의 후석(뒷좌석)을 냉방하게 된다.

한편, 상기 전석용 히터코어(16)와 후석용 히터코어(23)에는 엔진 엔각수가 순환하도록 미도시된 냉각수 파이프가 연결된다.

또한, 상기 전석용 공조장치(10)에 전석 송풍기(17)가 설치되고, 상기 후석용 공조장치(20)에는 후석 송풍기(24)가 설치되어 전,후석으로 공급되는 풍량을 독립제어하게 된다.

이하, 상기 듀얼 공조장치의 냉매 순환 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(11)가 엔진의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(12)로 송출하고, 응축기(12)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(12)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매 중 일부는 전석용 팽창밸브(13)로 유입되면서 팽창된 후 전석용 증발기(14)로 유입되어 차량 실내의 전석측으로 송풍되는 공기와의 열교환에 의해 증발되며, 나머지는 상기 전석용 냉매파이프(15)로부터 분기된 후석용 냉매파이프(25)를 통해 후석용 팽창밸브(21)로 유입되면서 팽창된 후 후석용 증발기(22)로 유입되어 차량 실내의 후석측으로 송풍되는 공기와의 열교환에 의해 증발된다.

상기의 과정에서 차량 실내의 전석과 후석측에 각각 냉방이 이루어진다.

계속해서, 상기 전석용 증발기(14)에서 증발후 배출된 저온 저압의 기상 냉매와 상기 후석용 증발기(22)에서 증발후 배출된 저온 저압의 기상 냉매는 합류된 후, 다시 압축기(11)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.

그러나, 상기 종래의 공조장치는, 전석과 후석 공간을 각각 냉,난방하기 위해 전석용 증발기(14) 및 히터코어(16)를 갖는 전석용 공조장치(10)와 후석용 증발기(22) 및 히터코어(23)를 갖는 후석용 공조장치(20)를 각각 별도로 설치해야 함으로써, 후석 공조장치(20)의 크기로 인해 후석 공간활용(수납공간 등)에 제약이 있고, 후석용 증발기(22) 및 히터코어(23)는 물론 후석용 냉매파이프(25) 등을 별도로 구성해야 함에 따라 부품수 및 비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 후석(VIP석)측에 위치한 후석용 공조장치(20)의 작동시 후석용 송풍기(24)의 진동 및 소음으로 인해 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전석 송풍기가 구비된 전석 공조케이스에 후석측 냉,난방을 위한 후석공기유로 및 후석 송풍기를 함께 구성함으로써, 별도의 후석 공조장치 없이도 전,후석 공간의 독립적인 온도 및 풍량제어가 가능함과 아울러 별도의 후석 공조장치가 필요 없기 때문에 공간확보가 용이함은 물론 부품수 및 비용을 줄일 수 있고, 후석 공조장치로 인한 진동 및 소음도 해결할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 공기유입구가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스내의 공기유동방향으로 상기 공기유입구의 하류측에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 공조케이스의 내부에 형성됨과 아울러 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 히터코어를 바이패스 한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 냉풍유로와, 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 히터코어를 통과한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 온풍유로로 이루어져, 차실내의 전석 공간으로 공기를 공급하는 전석공기유로와, 상기 공조케이스의 일측에 상기 전석공기유로와 격벽을 통해 구획되게 형성됨과 아울러 상기 증발기를 통과한 공기를 분기하여 차실내의 후석 공간으로 공급하는 후석공기유로와, 상기 공조케이스의 공기유입구측에 연결 설치되어 공조케이스내로 공기를 송풍하는 전석 송풍기와, 상기 공조케이스의 일측에 설치되어 상기 후석공기유로로 공기를 송풍하는 후석 송풍기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 차실내의 전석 공간을 냉,난방하기 위한 전석용 공조케이스에 후석 공간 냉,난방을 위한 후석공기유로 및 후석 송풍기를 함께 구성함으로써, 별도의 후석 공조장치 없이도 전,후석 공간의 독립적인 온도 및 풍량제어가 가능하다.

또한, 별도의 후석 공조장치가 필요 없기 때문에 후석측의 공간확보가 용이함은 물론 후석용 증발기나 히터코어 및 각종 배관이 필요 없으므로 부품수 및 비용을 줄일 수 있고, 후석 공조장치로 인한 진동 및 소음도 해결할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 듀얼 공조장치를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 제1,2슬라이딩 도어의 사이에 기어샤프트를 배치한 상태를 나타내는 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 제1,2슬라이딩 도어의 사이에 기어샤프트가 기어결합된 상태를 나타내는 부분 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 차량의 전방측(엔진룸과 차실내 사이)측에 설치되는 것으로서, 공조케이스(110)와, 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 전석공기유로(P)와, 후석공기유로(120)와, 전석 송풍기(160)와, 후석 송풍기(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 공조케이스(110)는, 일측(입구측)에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구가 형성된다.

상기 공기유입구(111)는 상기 공조케이스(110)의 전방측에 위치하게 되고, 상기 복수개의 공기토출구는 상기 공조케이스(110)의 상부측에 위치하게 되는데, 상기 공기토출구의 위치는 차량의 구조에 따라 달라질 수 있다.

또한, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 전석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 전석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)가 차례로 형성된다.

상기 디프로스트 벤트(112)와 페이스 벤트(113)는 상기 증발기(101)의 상부측에 위치하게 되고, 상기 플로어 벤트(114)는 상기 히터코어(102)의 상부측에 위치하게 된다.

아울러, 상기 각 벤트(112~114)들은 모드도어(118)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.

한편, 상기 플로어 벤트(114)와 히터코어(102)의 사이에는 구획벽(115)이 형성되며, 상기 구획벽(115)에 의해 온풍유로(P2)를 통과한 온풍이 냉풍유로(P1)측으로 가이드되어, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)에서 냉풍과 온풍이 혼합되게 된다.

상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 공기유입구(111)의 하류측에 서로 일정간격 이격되어 설치된다.

이때, 상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 인접하여 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 증발기(101)의 하류측에 일정간격 이격되어 설치된다.

한편, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 세워지는 형태로 설치되는데, 이때 수직으로 설치될 수도 있고 일정각도 경사지게 설치될 수도 있다.

도면에는 도시되지 않았지만, 상기 증발기(101)에는 냉매파이프를 통해 압축기와 응축기 및 팽창밸브가 연결되어 냉동사이클을 형성함으로써 증발기(101)를 통과하는 공기가 냉각되게 되고, 상기 히터코어(102)에는 냉각수파이프를 통해 엔진과 연결되어 엔진에 의해 뜨거워진 냉각수가 상기 히터코어(102)로 순환하게 됨으로써 히터코어(102)를 통과하는 공기가 가열되게 된다.

그리고, 상기 전석공기유로(P)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)를 형성하여 이루어지며, 전석 송풍기(160)에 의해 공조케이스(110)내로 송풍된 공기가 차실내의 전석 공간으로 공급되도록 가이드하게 된다.

상기 냉풍유로(P1)는, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하게 된다.

이때, 상기 냉풍유로(P1)의 공기유동방향으로 상류측에는 상기 증발기(101)가 설치되어 있다.

상기 온풍유로(P2)는, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 통과한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하게 된다.

즉, 상기 온풍유로(P2)는 상기 냉풍유로(P1)로부터 분기되게 형성되며, 온풍유로(P2)의 출구는 상기 냉풍유로(P1)와 다시 합류되도록 형성된다.

여기서, 상기 온풍유로(P2)의 출구와 상기 냉풍유로(P1)가 합류되는 부분에는 믹싱영역(MC)이 형성되어 냉풍유로(P1)를 통과하는 냉풍과 온풍유로(P2)를 통과하는 온풍이 혼합되게 된다.

그리고, 상기 전석 송풍기(160)는, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결 설치되어 공조케이스(110)내로 공기를 송풍하게 된다.

상기 전석 송풍기(160)는, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결되는 스크롤케이스(161)와, 상기 스크롤케이스(161)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(164)과, 상기 스크롤케이스(161)의 하부에 설치되어 상기 송풍팬(164)을 구동하는 모터(165)와, 상기 스크롤케이스(161)의 상부에 설치됨과 아울러 내기유입구 및 외기유입구가 형성된 인테이크덕트(162)와, 상기 인테이크덕트(162)의 내부에 설치되어 상기 내,외기유입구를 개폐하는 전환도어(미도시)로 구성된다.

또한, 상기 스크롤케이스(161)와 인테이크덕트(162)의 사이에는 인렛링(163)이 형성되어, 상기 송풍팬(164)의 가동시 상기 내,외기유입구를 통해 흡입된 내기 또는 외기를 상기 송풍팬(164)의 내측으로 안내하게 된다.

여기서, 상기 송풍팬(164)의 내측으로 유입된 내기 또는 외기는 송풍팬(164)의 반경방향으로 토출된 후 상기 스크롤케이스(161)의 내측면을 따라 이동하면서 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)로 송풍되게 된다.

한편, 상기 전석 송풍기(160)는 상기 공조케이스(110)의 좌측면(운전석측) 또는 우측면(조수석측)에 결합되어 상기 공기유입구(111)와 연결된다.

그리고, 상기 후석공기유로(120)는, 상기 공조케이스(110)의 일측에 상기 전석공기유로(P)와 격벽(116)을 통해 구획되게 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기를 분기하여 차실내의 후석 공간으로 공급하게 된다.

상기 후석공기유로(120)는, 상기 공조케이스(110)의 하부, 즉, 상기 온풍유로(P2)의 하부에 형성되어, 차실내의 콘솔박스(미도시)를 통해 후석 공간으로 냉,온풍을 공급하여 후석 독립공조를 수행하게 된다.

이때, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)는 상기 증발기(101)의 하류측 냉풍유로(P1)와 연통하도록 형성되고, 후석공기유로(120)의 출구(122)는 차실내의 콘솔박스(미도시)와 덕트(미도시)를 통해 연결되게 된다.

또한, 상기 온풍유로(P2)와 후석공기유로(120)를 구획하는 격벽(116)에는 상기 후석공기유로(120)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍유로(P2)를 연통시키는 온풍입구(123) 및 상기 히터코어(102)의 후방 온풍유로(P2)와 후석공기유로(120)를 연통시키는 온풍출구(124)가 각각 형성된다.

그리고, 상기 후석공기유로(120)에는 상기 후석공기유로(120)와 온풍입구(123)의 개도를 조절하여, 상기 온풍입구(123) 및 온풍출구(124)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 후석공기유로(120)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 혼합되는 양을 조절하는 후석 온도조절도어(125)가 설치된다.

아울러, 상기 히터코어(102)의 후방측에는 상기 온풍출구(124)의 개도를 조절하여 히터코어(102)를 통과한 온풍을 후석공기유로(120)측으로 공급하는 후석 보조온도조절도어(126)가 설치된다.

또한, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)측에는 후석공기유로(120)를 온,오프(ON,OFF)할 수 있도록 후석 온오프도어(127)가 설치된다.

그리고, 상기 후석 송풍기(170)는, 상기 공조케이스(110)의 일측에 설치되어 상기 후석공기유로(120)로 공기를 송풍하게 된다.

즉, 상기 하나의 공조케이스(110)에 차실내의 전석 공간으로 공기를 송풍하기 위한 전석 송풍기(160)와, 차실내의 후석 공간으로 공기를 송풍하기 위한 후석 송풍기(170)를 동시에 구성한 것이다.

상기 후석 송풍기(170)는, 상기 증발기(101)의 전방면과 마주하는 상기 공조케이스(110)의 일측면(전방면)에 설치된다.

이러한 상기 후석 송풍기(170)는, 일측에 공기흡입구(171a)가 형성됨과 아울러 스크롤 형태로 형성되는 스크롤케이스(171)와, 상기 스크롤케이스(171)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 공기흡입구(171a)로부터 공기를 흡입하여 송풍하는 송풍팬(173)과, 상기 스크롤케이스(171)의 일측 하부에 연통되게 형성됨과 아울러 상기 후석공기유로(120)의 입구측을 향해 연장 형성되어 상기 송풍팬(173)에 의해 송풍된 공기를 후석공기유로(120)로 공급하는 토출부(172)로 이루어진다.

상기 스크롤케이스(171)의 공기흡입구(171a) 반대편에는 상기 송풍팬(173)을 구동시키기 위한 모터(174)가 설치된다.

한편, 상기 전석 송풍기(160)와 후석 송풍기(170)의 회전축은 서로 직각을 이루도록 설치된다. 즉, 상기 전석 송풍기(160)의 모터(165) 회전축과 상기 후석 송풍기(170)의 모터(174) 회전축이 서로 직각을 이루도록 설치되는 것이다.

그리고, 상기 스크롤케이스(171) 및 송풍팬(173)은 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111) 상부에 위치하도록 설치되고, 상기 토출부(172)는 상기 공기유입구(111)의 전방면과 하면을 감싸도록 만곡되게 형성된다.

이때, 상기 후석 송풍기(170)의 스크롤케이스(171)는, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구(112,113)에 인접되게 설치되는데, 즉, 상기 디프로스트 벤트(112)와 페이스 벤트(113)에 인접되게 설치된다.

아울러, 상기 토출부(172)의 끝단부는 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)와 인접한 상기 증발기(101)의 전방면 하부측과 밀착되게 형성되어, 상기 토출부(172)를 통해 토출되는 공기가 상기 증발기(101)를 통과한 후 상기 후석공기유로(120)로 공급되게 된다.

따라서, 상기 송풍팬(173)의 작동시, 상기 공기흡입구(171a)를 통해 스크롤케이스(171)내로 공기가 흡입되어 상기 송풍팬(173)의 내측으로 유입되고, 상기 송풍팬(173)의 내측으로 유입된 공기는 송풍팬(173)의 반경방향으로 토출된 후, 상기 스크롤케이스(171)의 내측면을 따라 이동하게 되면서 상기 스크롤케이스(171)의 토출부(172)를 통해 토출된다.

상기 스크롤케이스(171)의 토출부(172)를 통해 토출된 공기는 상기 증발기(101)를 통과한 후, 상기 후석공기유로(120)로 공급되게 된다.

이와 같이, 차실내의 전석 공간을 냉,난방하기 위한 전석용 공조케이스(110)에 후석 공간 냉,난방을 위한 후석공기유로(120) 및 후석 송풍기(170)를 함께 구성함으로써, 별도의 후석 공조장치 없이도 전,후석 공간의 독립적인 온도 및 풍량제어가 가능하다.

한편, 상기 후석 송풍기(170)는 상기 공조케이스(110)에 일체로 형성할 수도 있지만, 후석 송풍기(170)를 공조케이스(110)에 탈착 가능하게 구성하여 차량 종류에 따라 선택적으로 사용하도록 할 수도 있다. 즉, 고급차량의 경우에는 상기 공조케이스(110)에 후석 송풍기(170)까지 장착하여 전,후석 공간의 온도 및 풍량을 독립제어하도록 하고, 일반차량의 경우에는 원가절감을 위해 상기 후석 송풍기(170)를 제거할 수도 있다.

상기 후석 송풍기(170)를 제거한 경우에는 전석 송풍기(160)를 이용하여 전석공기유로(P)와 후석공기유로(120)에 모두 공기를 공급하여 전,후석 공간의 온도 및 풍량을 제어하게 된다.

그리고, 상기 공조케이스(110) 내부의 증발기(101)와 히터코어(102) 사이에는, 상기 히터코어(102)를 바이패스 하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1슬라이딩 도어(130)와, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 일정간격 이격됨과 아울러 상기 온풍유로(P2)의 출구 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2슬라이딩 도어(140)가 구비된다.

이때, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 위치와 대응하는 상기 공조케이스(110) 내부의 양측면에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 각각 슬라이딩 가능하게 지지하도록 레일홈(117a,117b)이 형성되고, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 양단부에는 상기 각각의 레일홈(117a,117b)에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 가이드핀(132,142)이 형성되어 있다.

또한, 상기 공조케이스(110) 내부의 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140) 사이에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 각각 기어결합되어 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 동시에 작동시키는 단일 기어샤프트(150)가 회전 가능하게 설치된다.

이때, 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 상기 기어샤프트(150)의 전방측에 설치되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 상기 기어샤프트(150)의 후방측에 설치된다.

따라서, 상기 기어샤프트(150)의 작동시, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)가 서로 반대방향으로 슬라이딩 작동하면서 제1슬라이딩 도어(130)는 냉,온풍유로(P1,P2)의 개도를 조절하여 전석 공간으로 송풍되는 공기의 온도를 조절하게 되고, 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구 개도를 조절하여 보조적인 온도 조절 뿐만 아니라 전석의 최대 냉방시 온풍유로(P2)의 출구를 폐쇄하여 온풍유로(P2)내에 채워져 있는 뜨거운 공기가 냉풍유로(P1)측으로 리크되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 기어샤프트(150)의 양단부는 상기 공조케이스(110)의 양측면에 회전가능하게 결합되되, 일단부는 공조케이스(110)의 외측면에 설치되는 엑츄에이터(미도시) 등과 연결되어 회전 작동하게 된다.

또한, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 둘레에는 각각 실링성을 향상하도록 실링부재(133,143)가 구비된다.

그리고, 상기 기어샤프트(150)에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 기어결합되는 제1회전기어부(151)와, 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 기어결합되는 제2회전기어부(152)가 각각 형성되며, 상기 제1,2회전기어부(151,152)는 축방향으로 서로 일정간격 이격되게 형성된다.

또한, 상기 제1회전기어부(151)와 마주하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)의 후면에는 제1회전기어부(151)와 맞물리도록 제1기어부(131)가 형성되고, 상기 제2회전기어부(152)와 마주하는 상기 제2슬라이딩 도어(140)의 전면에는 제2회전기어부(152)와 맞물리도록 제2기어부(141)가 형성된다.

한편, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 맞물리는 기어샤프트(150)의 제1회전기어부(151)는 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 맞물리는 제2회전기어부(152) 보다 직경이 더 크게 형성된다.

여기서, 상기 제1회전기어부(151)의 직경이 제2회전기어부(152)의 직경 보다 더 크게 형성되므로 상기 제1회전기어부(151)의 기어 잇수는 제2회전기어부(152)의 기어 잇수 보다 많게 형성된다.

즉, 전석 최대냉방모드시에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)가 냉풍유로(P1)를 개방(온풍유로(P2) 폐쇄)하고 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 폐쇄하도록 작동해야하고, 전석 최대난방모드시에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)가 온풍유로(P2)를 개방(냉풍유로(P1) 폐쇄)하고 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 개방하도록 작동해야 한다.

이처럼, 단일 기어샤프트(150)에 형성된 제1,2회전기어부(151,152)를 통해 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 슬라이딩 작동시, 상대적으로 단면적이 큰 냉,온풍유로(P1,P2)를 개폐해야 하는 제1슬라이딩 도어(130)가 상대적으로 단면적이 작은 온풍유로(P2)의 출구를 개폐해야 하는 제2슬라이딩 도어(140) 보다 이동량이 커야 정상적인 개폐 작동이 가능하게 된다.

따라서, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 맞물리는 제1회전기어부(151)의 직경을 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 맞물리는 제2회전기어부(152) 보다 크게 형성하여 기어 잇수를 더 많게 형성함으로써, 단일 기어샤프트(150)의 회전을 통해 제1,2회전기어부(151,152)가 동일각도로 회전하더라도 기어 잇수가 많은 제1회전기어부(151)에 맞물려있는 제1슬라이딩 도어(130)의 이동량이 제2슬라이딩 도어(140) 보다 크게 되어 냉,온풍유로(P2)(P1,P2)를 정상적으로 개폐할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 같이 차량 전,후방향으로 작동공간 및 설치공간을 적게 차지하는 슬라이딩 타입 도어를 설치함으로써, 차량 전,후방향으로 공조케이스(110)의 크기를 더욱 축소할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

일반적인 공기토출모드(디프로스트 모드, 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드)에 대한 설명은 생략하고, 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드와, 전석 냉방모드 및 후석 난방모드와, 전석 난방모드 및 후석 난방모드와, 전석 난방모드 및 후석 냉방모드를 설명하기로 한다.

가. 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드(도 6)

전석 냉방모드 및 후석 냉방모드는, 도 6과 같이, 전석 냉방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 폐쇄하게 된다.

또한, 후석 냉방을 위해 상기 후석 온오프도어(127)는 후석공기유로(120)의 입구(121)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(125)는 온풍입구(123)를 폐쇄하며, 상기 후석 보조온도조절도어(126)는 온풍출구(124)를 폐쇄하게 된다.

아울러, 에어컨이 가동되어 상기 증발기(101)에 차가운 냉매가 순환하게 되고, 상기 히터코어(102)에는 뜨거운 엔진 냉각수가 순환하게 된다.

한편, 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드에서는, 상기 온풍유로(P2)가 상기 도어들에 의해 폐쇄되어 상기 히터코어(102)에 의해 가열된 공기가 상기 냉풍유로(P1) 및 후석공기유로(120)측으로 리크 되지 않게 된다.

따라서, 상기 전석 송풍기(160)를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 냉풍유로(P1)를 통해 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 냉방하게 되고,

상기 후석 송풍기(170)를 통해 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 후석공기유로(120)를 통해 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 냉방하게 된다.

나. 전석 냉방모드 및 후석 난방모드(도 7)

전석 냉방모드 및 후석 난방모드는, 도 7과 같이, 전석 냉방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 폐쇄하게 된다.

또한, 후석 난방을 위해 상기 후석 온오프도어(127)는 후석공기유로(120)의 입구(121)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(125)는 온풍입구(123)를 개방하며, 상기 후석 보조온도조절도어(126)는 온풍출구(124)를 개방하게 된다.

상기 후석 송풍기(170)를 통해 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)로 유입되고, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)로 유입된 냉풍은 상기 온풍입구(123)를 통해 온풍유로(P2)로 유입되어 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(124)를 통해 후석공기유로(120)의 출구(122)측으로 배출되며, 계속해서 상기 후석공기유로(120)의 출구(122)측으로 배출된 온풍은 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 난방하게 된다.

다. 전석 난방모드 및 후석 난방모드(도 8)

전석 난방모드 및 후석 난방모드는, 도 8과 같이, 전석 난방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)를 개방하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 개방하게 된다.

아울러, 에어컨은 가동 정지되고, 상기 히터코어(102)에는 뜨거운 엔진 냉각수가 순환하게 된다.

따라서, 상기 전석 송풍기(160)를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과한 후, 온풍유로(P2)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고,

상기 후석 송풍기(170)를 통해 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과한 후, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)로 유입되고, 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)로 유입된 공기는 상기 온풍입구(123)를 통해 온풍유로(P2)로 유입되어 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(124)를 통해 후석공기유로(120)의 출구(122)측으로 배출되며, 계속해서 상기 후석공기유로(120)의 출구(122)측으로 배출된 온풍은 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 난방하게 된다.

라. 전석 난방모드 및 후석 냉방모드(도 9)

전석 난방모드 및 후석 냉방모드는, 도 9와 같이, 전석 난방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)를 개방하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 온풍유로(P2)의 출구를 개방하게 된다.

따라서, 상기 전석 송풍기(160)를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀌게 되고, 이후 상기 온풍유로(P2)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고,

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115: 구획벽 116: 격벽
117a,117b: 레일홈 118: 모드도어
120: 후석공기유로 123: 온풍입구
124: 온풍출구 125: 후석 온도조절도어
126: 후석 보조온도조절도어 127: 후석 온오프도어
130: 제1슬라이딩 도어 140: 제2슬라이딩 도어
150: 기어샤프트 160: 전석 송풍기
170: 후석 송풍기 171: 스크롤케이스
172: 토출부 173: 송풍팬
174: 모터

Claims

일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(112,113,114)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 공기유입구(111)의 하류측에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
상기 공조케이스(110)의 내부에 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 냉풍유로(P1)와, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 통과한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 온풍유로(P2)로 이루어져, 차실내의 전석 공간으로 공기를 공급하는 전석공기유로(P)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 상기 전석공기유로(P)와 격벽(116)을 통해 구획되게 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기를 분기하여 차실내의 후석 공간으로 공급하는 후석공기유로(120)와,
상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결 설치되어 공조케이스(110)내로 공기를 송풍하는 전석 송풍기(160)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 설치되어 상기 후석공기유로(120)로 공기를 송풍하는 후석 송풍기(170)를 포함하여 이루어지되,
상기 후석 송풍기(170)는, 상기 증발기(101)의 전방면과 마주하는 상기 공조케이스(110)의 일측면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 후석 송풍기(170)는, 일측에 공기흡입구(171a)가 형성된 스크롤케이스(171)와, 상기 스크롤케이스(171)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 공기흡입구(171a)로부터 공기를 흡입하여 송풍하는 송풍팬(173)과, 상기 스크롤케이스(171)의 일측에 연통되게 형성됨과 아울러 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)측을 향해 연장 형성되어 상기 송풍팬(173)에 의해 송풍된 공기를 후석공기유로(120)로 공급하는 토출부(172)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 스크롤케이스(171) 및 송풍팬(173)은 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111) 상부에 설치되고, 상기 토출부(172)는 상기 공기유입구(111)의 전방면과 하면을 감싸도록 만곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 토출부(172)의 끝단부는 상기 후석공기유로(120)의 입구(121)와 인접한 상기 증발기(101)의 전방면과 밀착되게 형성되어, 상기 토출부(172)를 통해 토출되는 공기가 상기 증발기(101)를 통과한 후 상기 후석공기유로(120)로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 후석공기유로(120)는, 상기 온풍유로(P2)의 하부에 형성되고,
상기 온풍유로(P2)와 후석공기유로(120)를 구획하는 격벽(116)에는, 상기 후석공기유로(120)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍유로(P2)를 연통시키는 온풍입구(123) 및 상기 히터코어(102)의 후방 온풍유로(P2)와 상기 후석공기유로(120)를 연통시키는 온풍출구(124)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 6 항에 있어서,
상기 후석공기유로(120)에는 상기 후석공기유로(120)와 온풍입구(123)의 개도를 조절하여, 상기 온풍입구(123) 및 온풍출구(124)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 후석공기유로(120)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 혼합되는 양을 조절하는 후석 온도조절도어(125)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 후석공기유로(120)의 입구(121)측에는 후석공기유로(120)를 온,오프(ON,OFF)할 수 있도록 후석 온오프도어(127)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 후석 송풍기(170)의 스크롤케이스(171)는, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구(112,113)에 인접되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(112,113,114)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 공기유입구(111)의 하류측에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
상기 공조케이스(110)의 내부에 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 냉풍유로(P1)와, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 통과한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 온풍유로(P2)로 이루어져, 차실내의 전석 공간으로 공기를 공급하는 전석공기유로(P)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 상기 전석공기유로(P)와 격벽(116)을 통해 구획되게 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기를 분기하여 차실내의 후석 공간으로 공급하는 후석공기유로(120)와,
상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결 설치되어 공조케이스(110)내로 공기를 송풍하는 전석 송풍기(160)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 설치되어 상기 후석공기유로(120)로 공기를 송풍하는 후석 송풍기(170)를 포함하여 이루어지되,
상기 전석 송풍기(160)와 후석 송풍기(170)의 회전축은 서로 직각을 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(112,113,114)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 공기유입구(111)의 하류측에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
상기 공조케이스(110)의 내부에 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 냉풍유로(P1)와, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 통과한 후 상기 공기토출구로 향하도록 유도하는 온풍유로(P2)로 이루어져, 차실내의 전석 공간으로 공기를 공급하는 전석공기유로(P)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 상기 전석공기유로(P)와 격벽(116)을 통해 구획되게 형성됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기를 분기하여 차실내의 후석 공간으로 공급하는 후석공기유로(120)와,
상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결 설치되어 공조케이스(110)내로 공기를 송풍하는 전석 송풍기(160)와,
상기 공조케이스(110)의 일측에 설치되어 상기 후석공기유로(120)로 공기를 송풍하는 후석 송풍기(170)를 포함하여 이루어지되,
상기 공조케이스(110) 내부의 증발기(101)와 히터코어(102) 사이에는, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1슬라이딩 도어(130)와, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 일정간격 이격됨과 아울러 상기 온풍유로(P2)의 출구 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2슬라이딩 도어(140)가 구비되고,
상기 공조케이스(110) 내부의 제1,2슬라이딩 도어(130,140) 사이에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 각각 기어결합되어 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 동시에 작동시키는 단일 기어샤프트(150)가 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.