KR101435666B1 - 차량용 공조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 축열 또는 축냉 상태로 안착홀을 통해 공조케이스 내부로 삽입되어 냉방 또는 난방을 보조하는 냉ㆍ난방 보조수단을 포함하여 탑승객의 온도 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조 장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 축열 또는 축냉 상태로 안착홀을 통해 공조케이스 내부로 삽입되어 냉방 또는 난방을 보조하는 냉ㆍ난방 보조수단을 포함하여 탑승객의 온도 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 차량 실내를 적정온도로 유지하거나 또는 우천 시나 동절기에 차량의 유리창에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전·후방 시야가 확보될 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 개략도로, 종래의 차량용 공조장치는 각각의 도어(11d, 12d, 13d)에 의하여 개도가 조절되는 벤트(11, 12, 13)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 입구에 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(14); 상기 공조케이스(10) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H); 상기 공조케이스(10)의 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(15); 를 포함하여 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 차량용 공조장치는 냉방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로를 개방함과 동시에 상기 온기통로를 폐쇄한다. 따라서 상기 송풍부(14)에 의하여 송풍되는 공기는 상기 증발기(E)를 통과하면서 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉기통로 쪽으로 유동되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 난방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로를 폐쇄함과 동시에 상기 온기통로를 개방함에 따라 송풍되는 공기는 온기통로를 통하여 상기 히터코어(H)를 거치면서 상기 히터코어(H)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀌게 되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 차량 실내로 토출됨으로서 차량 실내의 난방이 수행된다.
특히, 차량 엔진룸 내부에 구비되는 가열수단 중, 실내 난방을 담당하는 가열수단은 엔진의 온도를 낮추기 위한 열교환매체가 히터코어를 순환하면서 외부 공기를 가열하여 차량 실내를 난방하도록 되어 있다.
그러나 상기 열교환매체를 이용한 난방은 엔진룸의 온도에 의존하므로, 차량 가동 초기에 난방 성능이 저하될 수 있으며, 특히, 디젤엔진은 열교환율이 높아 차량의 초기 시동 시, 엔진을 냉각하는 열교환매체가 가열되기 까지 가솔린엔진에 비하여 오래 소요된다.
따라서 겨울철에 디젤엔진이 구비된 차량은 초기 시동 후에 열교환매체의 가열이 늦어지게 되어 초기 실내 난방 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 배터리를 이용하는 전기자동차의 경우에, 상기 가열수단은 배터리 전력을 이용하는 수단이 이용됨에 따라, 겨울철 성에 제거가 필요한 경우에, 출발이 지연되는 문제점이 있다.
또, 전기자동차는 냉방 또는 난방에 별도의 에너지가 소요될 경우에, 그만큼 차량의 주행거리가 줄어들게 되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국공개특허 제2011-0060030호 (발명의 명칭 : 전기자동차의 공기조화장치, 공개일자 : 2011.06.08)가 제안된 바 있으며, 이를 도 2에 도시하였다.
도 2에 도시한 대한민국공개특허 제2011-0060030호는 공기를 흡입하여 공급하는 블로워(10)와; 상기 블로워(10)에 의해 공급되는 공기가 통과하도록 설치된 인버터(20)와; 상기 블로워(10)에 실외공기가 흡입되도록 설치된 제1공기유입라인(1), 및 실내공기가 흡입되도록 설치된 제2공기유입라인(2)과; 상기 제1공기유입라인(1)과 제2공기유입라인(2)의 유로를 선택적으로 열어주도록 설치된 제1밸브(6)와; 상기 인버터(20)를 통과한 공기가 차량 실내로 공급되도록 설치된 공기공급라인(4b), 및 차량 실외로 배출되도록 설치된 공기배출라인(5)과; 상기 공기공급라인(4b)과 공기배출라인(5)의 유로를 선택적으로 열어주도록 설치된 제2밸브(7); 를 포함하고, 인버터(20)를 통과하는 공기에 의해 인버터의 냉각이 이루어지는 동시에 인버터를 통과한 공기를 차량 실내로 공급하여 실내난방을 수행한다.
즉, 대한민국공개특허 제2011-0060030호는 인버터에서 발생되는 열을 이용하여 실내 난방이 이루어져 차량의 전력 소모량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
그러나, 인버터에서 발생되는 열만으로는 난방장치로서, 충분한 난방성능을 기대하기 어려우며, 가동 초기에 난방 열원이 부족한 문제점을 해결할 수 없다.
또한, 대한민국공개특허 제2011-0060030호는 공기가 유동되는 라인 및 공기의 흐름을 조작하기 위한 밸브 등을 포함하는 전체 구성이 복잡하여 차량의 소형화를 방해하는 문제점이 있다.
대한민국공개특허 제2011-0060030호 (발명의 명칭 : 전기자동차의 공기조화장치, 공개일자 : 2011.06.08)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 축열 또는 축냉 상태로 안착홀을 통해 공조케이스 내부로 삽입되어 냉방 또는 난방을 보조하는 냉ㆍ난방 보조수단을 포함하여 탑승객의 온도 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 냉ㆍ난방 보조수단이 차량 외부에서 축온(축열 또는 축냉)된 상태로 탈착가능하게 구비됨으로써 시동 초기 상태에서도 냉방 또는 난방 성능을 확보할 수 있으며, 차량에 소비되는 전원이 이용되지 않으므로 차량의 주행거리를 포함하는 운행 상태에 영향을 끼치지 않는 차량용 공조 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 냉ㆍ난방 보조수단이 구비되기 위한 별도의 공간을 형성할 필요없이 공기 통로 중 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역에 위치되어 공간 효율성을 높일 수 있으며, 플로어 벤트를 통해 냉방 또는 난방 성능을 직접적으로 향상할 수 있는 차량용 공조 장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 냉ㆍ난방 보조수단의 내관에 중공부가 형성되어 축온재의 유동이 가능한 구조로 축열 또는 축냉 효율을 높일 수 있고, 커버가 외관에 개폐가능하게 구비되어 축온재의 보충이 용이하며, 유지 및 보수 작업이 용이한 장점이 있는 차량용 공조 장치를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 전원공급부에 손잡이가 형성되어, 냉ㆍ난방 보조수단의 삽입 및 인출과 고정 작업이 용이하며, 커버 외면에 돌출부가 형성되고 공조케이스 내면에 오목부가 형성되어 냉ㆍ난방 보조수단이 공조케이스 내부에 안정적으로 고정될 수 있는 차량용 공조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 각각의 도어(110d, 120d, 130d)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(110), 페이스 벤트(120) 및 플로어 벤트(130)가 형성된 공조케이스(100)와, 상기 공조케이스(100) 내부로 공기를 송풍하는 송풍기와, 상기 공조케이스(100) 내부에 구비되는 증발기(200) 및 히터코어(300)와, 상기 공조케이스(100)의 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(140)를 포함하는 차량용 공조 장치(1000)에 있어서, 상기 차량용 공조 장치(1000)는 상기 공조케이스(100)의 일정 영역이 중공되는 안착홀(101)이 형성되고, 외관(410); 상기 외관(410) 내부에 구비되며 외부 전원(P)과 연결되어 발열되는 발열부(420); 상기 외관(410) 내부에 구비되는 축온재(430); 상기 외관(410)의 일측 단부를 폐쇄하며 상기 발열부(420)로 전원을 공급하는 전원공급부(440); 및 상기 외관(410)의 타측 단부를 폐쇄하는 커버(450); 를 포함하여 구성되며, 상기 안착홀(101)을 통해 상기 공조케이스(100) 내부로 삽입고정되어 냉방 또는 난방을 보조하는 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 포함하는 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 공조 장치(1000)는 상기 안착홀(101)이 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역의 일측 면에 형성되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 공조케이스(100)의 플로어 벤트(130) 영역에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 발열부(420)는 내관(421); 상기 내관(421)의 일측면에 형성되는 절연층(422); 상기 절연층(422)의 상측면에 형성되는 전극(423); 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(424); 및 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423) 및 탄소나노튜브 발열층(424)을 감싸도록 구비되는 보호층(425);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 전원공급부(440)는 외부 전원(P)과 연결되는 커넥터(441), 상기 커넥터(441) 및 상기 발열부(420)와 연결되는 회로(미도시), 타이머 또는 온도센서를 포함하여 전원공급을 차단하는 과열방지부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버(450)는 상기 외관(410)에 탈착가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 내관(421)은 상기 발열부(420) 내부 영역과, 상기 발열부(420)와 외관(410) 사이 영역이 서로 연통되도록 일정 영역이 중공되는 중공부(421a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 차량용 공조 장치(1000)는 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 전원공급부(440)에 체결부(442)가 형성되며, 상기 공조케이스(100)에 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 탈착가능하도록 상기 체결부(442)와 체결되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 고정하는 고정부(102)가 형성되눈 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 상기 전원공급부(440)의 외면에 손잡이(443)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조 장치(1000)는 상기 커버(450) 외면 일정 영역이 돌출되는 돌출부(451)가 형성되며, 상기 공조케이스(100)의 일정 영역이 상기 커버(450)의 돌출부(451)에 대응되는 오목부(103)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 상기 외관(410)의 외주면을 감싸도록 형성되는 방열핀(411)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 차량용 공조 장치는 축열 또는 축냉 상태로 안착홀을 통해 공조케이스 내부로 삽입되어 냉방 또는 난방을 보조하는 냉ㆍ난방 보조수단을 포함하여 탑승객의 온도 쾌적성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 차량용 공조 장치는 냉ㆍ난방 보조수단이 차량 외부에서 축온(축열 또는 축냉)된 상태로 탈착가능하게 구비됨으로써 시동 초기 상태에서도 냉방 또는 난방 성능을 확보할 수 있으며, 차량에 소비되는 전원이 이용되지 않으므로 차량의 주행거리를 포함하는 운행 상태에 영향을 끼치지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 차량용 공조 장치는 냉ㆍ난방 보조수단이 구비되기 위한 별도의 공간을 형성할 필요없이 공기 통로 중 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역에 위치되어 공간 효율성을 높일 수 있으며, 플로어 벤트를 통해 냉방 또는 난방 성능을 직접적으로 향상할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명의 차량용 공조 장치는 냉ㆍ난방 보조수단의 내관에 중공부가 형성되어 축온재의 유동이 가능한 구조로 축열 또는 축냉 효율을 높일 수 있고, 커버가 외관에 개폐가능하게 구비되어 축온재의 보충이 용이하며, 유지 및 보수 작업이 용이한 장점이 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 차량용 공조 장치는 전원공급부에 손잡이가 형성되어, 냉ㆍ난방 보조수단의 삽입 및 인출과 고정 작업이 용이하며, 커버 외면에 돌출부가 형성되고 공조케이스 내면에 오목부가 형성되어 냉ㆍ난방 보조수단이 공조케이스 내부에 안정적으로 고정될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 종래의 다른 전기자동차용 공기조화장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조 장치의 이용 상태를 나타내는 차량 내부 전측 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조 장치의 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조 장치의 공조케이스 부분 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조 장치의 단면도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 차량용 공조 장치에 따른 냉ㆍ난방 보조수단의 사시도, 분해사시도, 및 단면도.
도 10은 본 발명의 차량용 공조 장치에 따른 냉ㆍ난방 보조수단의 발열부의 부분 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조 장치의 다른 단면도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 공조케이스(100), 송풍기, 증발기(200), 히터코어(300), 템프도어(140) 및 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 포함하여 형성된다.
상기 공조케이스(100)는 본 발명에 따른 차량용 공조 장치(1000)의 기본 몸체로서, 내부에 공기가 유동되어 차량 내부로 이동하기 위한 벤트(110, 120, 130)가 형성되며, 상기 각 벤트(110, 120, 130)로 이동되는 공기의 흐름을 조절하기 위하여 각각의 도어(110d, 120d, 130d)가 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 벤트(110, 120, 130)는 차량 전면 유리창의 성에를 제거하기 위하여 공기가 토출되는 디프로스트 벤트(110), 앞좌석 측으로 공기가 토출되는 페이스 벤트(120), 및 바닥 부분으로 공기가 토출되는 플로어 벤트(130)로 구성되며, 각각의 벤트(110, 120, 130)들은 도어(110d, 120d, 130d)에 의해 개도가 조절된다.
상기 공조케이스(100)는 공기를 송풍하기 위한 송풍기가 공기의 유입구 측에 구비되며, 내부에 증발기(200) 및 히터코어(300)가 구비된다.
상기 증발기(200)는 상기 송풍기를 통해 이동되는 공기를 냉각하여 차량 냉방이 이루어지도록 하며, 상기 히터코어(300)는 이동되는 공기를 가열하여 차량 난방이 이루어지도록 한다.
이 때, 상기 공조케이스(100) 내부에는 상기 히터코어(300)를 통과하지 않는 공기 흐름을 갖는 냉기 통로와 상기 히터코어(300)를 통과하는 공기 흐름을 갖는 온기 통로의 개도를 조절하는 템프도어(140)가 구비된다.
상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 탈착가능한 형태로, 축열 또는 축냉된 상태로 공조케이스(100) 내부로 삽입고정된다.
즉, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 차량 구동에 소요되는 에너지와 관계없이 외부 전원(P)을 이용하여 축열 또는 축냉가능한 수단으로서, 탈착가능하게 형성됨에 따라 필요에 따라 공조케이스(100) 내부로 삽입되어 냉방 또는 난방을 보조한다.
이를 위하여 상기 공조케이스(100)는 일정 영역이 중공되는 안착홀(101)이 형성되고, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 안착홀(101)을 통해 상기 공조케이스(100) 내부로 삽입된다.
상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 외관(410), 발열부(420), 축온재(430), 전원공급부(440) 및 커버(450)를 포함하여 구성된다.
상기 외관(410)은 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 형성하는 기본 구성으로서, 내부에 일정 공간을 형성하는 파이프 형태로 형성된다.
상기 외관(410)은 외주면을 감싸도록 방열핀(411)이 더 형성되어 공기와의 열교환이 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.
상기 발열부(420)는 상기 외관(410) 내부에 구비되며, 외부 전원(P)과 연결되어 발열되는 구성이다.
즉, 상기 발열부(420)는 차량 내부의 전원을 이용하는 것이 아니며, 외부 전원(P)을 이용하여 발열되는 장치로서, 상기 축온재(430)를 가열하여 온기를 저장하도록 구성된다.
이 때, 상기 발열부(420)는 내관(421); 상기 내관(421)의 일측면에 형성되는 절연층(422); 상기 절연층(422)의 상측면에 형성되는 전극(423); 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(424); 및 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423) 및 탄소나노튜브 발열층(424)을 감싸도록 구비되는 보호층(425);을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 발열부(420)는 상기 외관(410) 내부에 내관(421)이 구비되어 내관(421) 내부 영역 및 상기 내관(421)과 외관(410) 사이 영역으로 구획되도록 형성되어 발열부(420)의 형성 면적을 늘리고, 상기 축온재(430)를 적절하게 가열할 수 있다.
물론, 상기 축온재(430)는 상기 내관(421) 내부 영역 및 상기 내관(421)과 외관(410) 사이 영역 양측에 모두 구비된다.
이 때, 상기 내관(421)은 일정 영역이 중공된 중공부(421a)가 형성되어 상기 상기 내관(421)에 의해 구분되는 두 영역(상기 내관(421) 내부 영역 및 상기 내관(421)과 외관(410) 사이 영역 )이 서로 연통되어 축냉재가 유동가능하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 발열부(420) 및 외관(410)이 길이방향으로 길게 형성됨에 따라, 상기 발열부(420)를 외관(410)에 삽입하는 공정을 더욱 용이하게 하기 위하여, 상기 외관(410)을 가열하여 내부 공간을 늘린 후, 삽입하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 축온재(430)는 축열 또는 축냉 가능한 물질로서, 다양한 소재가 이용될 수 있다.
상기 전원공급부(440)는 상기 외관(410)의 일측 단부를 폐쇄하며 상기 발열부(420)로 전원을 공급하는 구성으로서, 커넥터(441), 전원공급을 위한 회로(미도시), 및 과열방지부(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 커넥터(441)는 전원공급부(440)에 형성되어 외부 전원(P)과 연결되도록 하기 위한 구성이다.
상기 회로는 상기 커넥터(441) 및 상기 발열부(420)를 연결하여 상기 발열부(420)로 전원을 공급하기 위한 구성이다.
상기 과열방지부는 타이머 또는 온도센서를 포함하여 전원공급을 차단하는 구성이다.
즉, 상기 과열방지부는 상기 타이머가 이용될 경우에, 상기 축온재(430)를 충분하게 가열할 수 있는 설정 시간 이후에 상기 발열부(420)로 공급되는 전원을 차단하며, 상기 온도센서가 이용될 경우에, 측정 온도가 설정 온도 이상인 경우에 상기 발열부(420)로 공급되는 전원을 차단하여 과열을 방지한다.
상기 커버(450)는 상기 외관(410)의 타측 단부(상기 외관(410) 양단부 중 상기 전원공급부(440)가 형성된 측의 반대측)를 폐쇄하는 구성으로서, 상기 축온재(430)가 상기 외관(410)에 내장되도록 한다.
이 때, 상기 커버(450)는 상기 외관(410)과의 실링성을 유지하되, 상기 외관(410)에 탈착가능하게 구비되어 상기 축온재(430)의 보충이 용이하며, 그 밖의 유지 및 점검이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내관(421)은 상기 발열부(420) 내부 영역과, 상기 발열부(420)와 외관(410) 사이 영역이 서로 연통되도록 일정 영역이 중공되는 중공부(421a)가 형성될 수 있다.
상기 중공부(421a)는 상기 발열부(420)가 외관(410) 내부에 구비됨에 따라 구분되는 2 영역(상기 발열부(420) 내부 영역과, 상기 발열부(420)와 외관(410) 사이 영역)이 서로 연통되어, 상기 축온재(430)가 상기 2영역을 자유롭게 유동가능하게 형성된다.
상기 축온재(430)는 상기 발열부(420)에 의해 가열되어 축열되거나, 온도가 낮은 외부와 열교환되어 축냉되는 소재로서, 상기 중공부(421a)가 형성됨으로써 상기 외관(410) 내부 공간에서 상기 축온재(430)가 자유롭게 유동가능하다.
이에 따라, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 상기 내관(421)에 중공부(421a)가 형성됨으로써, 축열 또는 축냉 과정 중에 변화되는 부피 편차를 효과적으로 수용할 수 있으며, 대류에 의해 효과적으로 열전달이 이루어져 축온재(430)의 축열 또는 축냉 효과를 향상할 수 있는 장점이 있다.
다시 말해, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 외부 전원(P)을 이용하여 축열 또는 축냉된 상태로, 공조케이스(100) 내부로 삽입고정되어 냉방 및 난방을 보조하는 수단으로서, 상기 축온재(430)가 축열되는 것은 상기 발열부(420)를 이용하여 수행되며, 상기 축온재(430)가 축냉되는 것은 별도의 냉장수단 내부에 삽입되어 열교환됨으로써 수행된다.
즉, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 차량 내부 전원이 아닌 외부 전원(P)을 이용하여 축온된 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 이용함으로써 시동 초기 상태에서 냉방 또는 난방을 효과적으로 보조할 수 있으며, 전기자동차의 경우 차량 주행 거리가 감소되는 문제점을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이 때, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 상기 안착홀(101)이 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역의 일측 면에 형성되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 공조케이스(100) 내부의 공기흐름방향으로 상기 히터코어(300) 후측에 위치될 수 있다.
도 3 및 도 6에서, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 히터코어(300) 후측 영역 중 상기 공조케이스(100)의 플로어 벤트(130) 영역에 위치된 예를 나타내었다.
또한, 도 3은 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)가 적용된 일 실시예를 나타낸 도면으로서, 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역 중, 상기 보조석 측에 안착홀(101)이 형성되어, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 삽입되는 형태를 나타내었다.
상기 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역은 공조 장치(1000), 음향 장치 등을 제어하기 위한 컨트롤부가 형성되는 공간으로 이용되는 영역으로, 내부에 공기 통로가 형성된다.
즉, 상기 안착홀(101)이 상기 중앙 영역의 일측 면에 형성됨으로써, 상기 냉ㆍ난방 보조 수단이 상기 중앙 영역 내측으로 삽입되어 플로어 벤트(130)에 위치되어 이동되는 공기가 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)과 효과적으로 열교환될 수 있다.
또한, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 구비되기 위한 별도의 공간을 형성하거나 구조적 변형 없이 공조케이스(100)에 안착홀(101)을 형성하는 간단한 구성으로서, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 이용할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 증발기(200)를 통과한 공기와 상기 히터코어(300)를 통과한 공기가 혼합되는 영역에 위치될 수 있으며, 이를 도 11에 나타내었다.
도 11에 도시한 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 차량 운행 초기에 사용자가 어떠한 모드를 선택한다 할지라도 냉방 또는 난방을 보조할 수 있으며, 이와 함께 차량이 계속 운행될 경우에, 축열 또는 축냉되어 난방 또는 냉방 성능을 유지할 수 있도록 하는 장점이 있다.
특히, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 여름철에 증발기(200)가 작동되면 냉기를 저장하고, 증발기(200) 내부의 냉매 순환이 정지되는 아이들 상태에서 저장된 냉기를 방출하여 냉방성능을 향상시키고, 사용자의 냉방 쾌적성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
상기 차량용 공조 장치(1000)는 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 전원공급부(440)에 체결부(442)가 형성되며, 상기 공조케이스(100)에 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 탈착가능하도록 상기 체결부(442)와 체결되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 고정하는 고정부(102)가 형성되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 용이하게 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
도 5 및 도 7에 도시한 형태는 상기 체결부(442)가 외주면의 일정 영역을 따라 돌출형성되고, 상기 공조케이스(100)의 고정부(102)가 상기 체결부(442)를 상ㆍ하측에서 고정하는 형태로 돌출형성됨으로써, 상기 체결부(442)는 상기 고정부(102)를 따라 외전되고, 상기 체결부(442)와 고정부(102)의 단부는 서로 대응되는 돌기부(102a, 442a)가 형성되어 서로 끼움고정되는 형태를 나타내었다.
이는 일 실시예로서, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 체결부(442)와, 상기 공조케이스(100)의 고정부(102)는 서로 대응되는 형태로서, 나사산 형태의 회전 체결, 걸림 체결 등의 다양한 고정방식을 이용하여 체결될 수 있다.
또한, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 상기 전원공급부(440)의 외면에 손잡이(443)가 형성되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 이동 및 고정이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 지속적인 진동 및 움직임이 유발되는 차량에서, 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 고정력을 안정적으로 유지할 수 있도록, 상기 커버(450) 외면 일정 영역이 돌출되는 돌출부(451)가 형성되며, 상기 공조케이스(100) 내면 일정 영역이 상기 커버(450)의 돌출부(451)에 대응되는 오목부(103)가 형성될 수 있다. (도 4 참조)
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 공조 장치(1000)는 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 구비되기 위한 별도의 공간을 형성할 필요없이 공기 통로 중 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역에 위치되어 공간 효율성을 높일 수 있으며, 간단한 구성으로서, 플로어 벤트(130)를 통해 냉방 또는 난방 성능을 직접적으로 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 차량용 공조 장치
100 : 공조케이스 101 : 안착홀
102 : 고정부 102a : 돌기부
103 : 오목부
110 : 디프로스트 벤트 110d : 디프로스트 벤트 도어
120 : 페이스 벤트 120d : 페이스 벤트 도어
130 : 플로어 벤트 130d : 플로어 벤트 도어
140 : 템프도어
200 : 증발기
300 : 히터코어
400 : 냉ㆍ난방 보조수단
410 : 외관 411 : 방열핀
420 : 발열부
421 : 내관 421a : 중공부
422 : 절연층 423 : 전극
424 : 탄소나노튜브 발열층 425 : 보호층
430 : 축온재
440 : 전원공급부 441 : 커넥터
442 : 체결부 442a : 돌기부
443 : 손잡이
450 : 커버 451 : 돌출부
P : 외부 전원

Claims (11)

  1. 각각의 도어(110d, 120d, 130d)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(110), 페이스 벤트(120) 및 플로어 벤트(130)가 형성된 공조케이스(100)와, 상기 공조케이스(100) 내부로 공기를 송풍하는 송풍기와, 상기 공조케이스(100) 내부에 구비되는 증발기(200) 및 히터코어(300)와, 상기 공조케이스(100)의 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 탬프도어(110d, 120d, 130d)를 포함하는 차량용 공조 장치(1000)에 있어서,
    상기 차량용 공조 장치(1000)는
    상기 공조케이스(100)의 차량 전측의 운전석과 보조석을 구획하는 중앙 영역의 일측 면의 일정영역이 중공되는 안착홀(101)이 형성되고,
    외관(410); 상기 외관(410) 내부에 구비되며 외부 전원(P)과 연결되어 발열되며, 내관(421)과, 상기 내관(421)의 일측면에 형성되는 절연층(422)과, 상기 절연층(422)의 상측면에 형성되는 전극(423)과, 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(424)과, 상기 절연층(422)의 상측면에 상기 전극(423) 및 탄소나노튜브 발열층(424)을 감싸도록 구비되는 보호층(425)을 포함하는 발열부(420); 상기 외관(410) 내부에 구비되는 축온재(430); 상기 외관(410)의 일측 단부를 폐쇄하며 상기 발열부(420)로 전원을 공급하는 전원공급부(440); 및 상기 외관(410)의 타측 단부를 폐쇄하는 커버(450); 를 포함하여 구성되며, 상기 안착홀(101)을 통해 상기 공조케이스(100) 내부로 삽입고정되어 냉방 또는 난방을 보조하고, 상기 공조케이스(100) 내부의 공기흐름방향으로 상기 히터코어(300)의 후측에 위치되는 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 공조 장치(1000)는
    상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 상기 증발기(200)를 통과한 공기와 상기 히터코어(300)를 통과한 공기가 혼합되는 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부(440)는 외부 전원(P)과 연결되는 커넥터(441), 상기 커넥터(441) 및 상기 발열부(420)와 연결되는 회로(미도시), 타이머 또는 온도센서를 포함하여 전원공급을 차단하는 과열방지부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버(450)는 상기 외관(410)에 탈착가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 내관(421)은 상기 발열부(420) 내부 영역과, 상기 발열부(420)와 외관(410) 사이 영역이 서로 연통되도록 일정 영역이 중공되는 중공부(421a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 차량용 공조 장치(1000)는
    상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)의 전원공급부(440)에 체결부(442)가 형성되며,
    상기 공조케이스(100)에 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)이 탈착가능하도록 상기 체결부(442)와 체결되어 상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)을 고정하는 고정부(102)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 상기 전원공급부(440)의 외면에 손잡이(443)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 차량용 공조 장치(1000)는
    상기 커버(450) 외면 일정 영역이 돌출되는 돌출부(451)가 형성되며,
    상기 공조케이스(100)의 일정 영역이 상기 커버(450)의 돌출부(451)에 대응되는 오목부(103)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  11. 제1항, 제 3항, 제 5항 내지 제10항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉ㆍ난방 보조수단(400)은 상기 외관(410)의 외주면을 감싸도록 형성되는 방열핀(411)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
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