KR101484718B1

KR101484718B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR101484718B1
Application number: KR20120047983A
Authority: KR
Inventors: 서정훈; 서용은; 김인혁; 김태완; 공태윤
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2015-01-21
Also published as: KR20130124687A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스내의 온풍통로 출구측에 온도조절도어의 일측 도어부를 수용하도록 수용부를 형성함으로써, 상기 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 도어부가 온풍통로의 단면적을 축소하지 않으므로 온풍통로의 출구 단면적 전체를 사용할 수 있고, 이로인해 온도 제어성 개선을 위한 개발기간을 단축할 수 있으며, 아울러 온도조절도어의 난방모드 작동구간에서의 온도별 작동 각도를 종래 대비 크게 설정할 수 있어서 온도조절도어를 작동시키기 위한 각 부품들의 공차로 인한 온도 제어성 불만족을 줄일 수 있고, 또한, 상기 난방모드 작동구간에서 상기 온도조절도어의 일측 도어부가 상기 수용부내에서 작동하므로 상기 도어부에 의해 온풍 공기가 정체되는 문제도 해결할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스내의 온풍통로 출구측에 온도조절도어의 일측 도어부를 수용하도록 수용부를 형성함으로써, 상기 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 도어부가 온풍통로의 단면적을 축소하지 않도록 한 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 차량용 공조장치는, 차종별 또는 동일 차종내에서 사양에 따라 다양한 형태로 개발되는데, 일예로, 싱글 존(전석 공간) 공조장치, 듀얼 존(전석 좌,우 공간) 공조장치, 트리플 존(전석 좌,우 및 후석 공간) 공조장치가 대표적이다.

도 1은 종래의 트리플 존 공조장치를 나타내는 단면도로써, 상기 공조장치(1)는, 일측에 공기유입구(11)가 형성되고 타측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기통로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)로 구성된다.

그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하도록 하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하도록 하는 온풍통로(P2,P3)의 개도를 조절하여 전석 공간의 온도를 조절하도록 전석 온도조절도어(15)가 설치된다.

상기 전석 온도조절도어(15)는 회전축(15c)을 중심으로 그 양측에 도어부(15a,15b)가 형성된 센터피봇 타입 도어로서, 제1도어부(15a)는 냉풍통로(P1)의 개도를 조절하고, 제2도어부(15b)는 온풍통로의 출구(P3)측 개도를 조절하게 된다.

또한, 상기 공조케이스(10)내의 히터코어(3) 하부측에는 후석 공간으로 공기를 공급하도록 후석공기통로(20)가 형성된다.

이때, 상기 후석공기통로(20)의 입구측에는 온풍통로(P2,P3)와 후석공기통로(20)의 개도를 조절하는 후석 온도조절도어(25)가 설치되고, 상기 히터코어(3)의 후방측에는 온풍을 상기 후석공기통로(20)측으로 공급하기 위한 후석 보조온도조절도어(26)가 설치되며, 상기 후석공기통로(20)의 출구측에는 후석 모드도어(27)가 설치된다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 전석 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로의 출구(P3)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 전석 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로의 출구(P3)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 난방이 수행된다.

한편, 후석 공간 온도조절시에는, 상기 후석 온도조절도어(25) 및 후석 보조 온도조절도어(26)에 의해 상기 후석공기통로(20)를 통과하는 냉풍과, 상기 온풍통로(P2)를 통과한 후 후석공기통로(20)로 합류되는 온풍의 혼합양이 조절되고, 이후 차실내 콘솔박스와 연결된 덕트를 통해 후석 공간으로 토출됨으로서, 후석 공간까지 냉,난방하게 된다.

그러나, 상기 종래의 공조장치는, 최대난방모드시 상기 전석 온도조절도어(15)의 제1도어부(15a)가 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고, 제2도어부(15b)가 온풍통로의 출구(P3)를 개방하게 되는데, 여기서 온도조절을 하게 되면, 상기 전석 온도조절도어(15)의 제1도어부(15a)는 냉풍통로(P1)를 서서히 개방하게 되고 제2도어부(15b)는 온풍통로의 출구(P3)를 서서히 폐쇄하게 되면서 온도조절이 이루어지게 된다.

이때, 상기 전석 온도조절도어(15)의 최대난방모드 위치에서 온도조절시, 도 2와 같이 제1도어부(15a)의 작동각도(V1)와 제2도어부(15b)의 작동각도(V2)가 동일하더라도 제2도어부(15b)에 의해 온풍통로의 출구(P3) 단면적이 F1에서 F2로 작아지게 된다.

이처럼, 상기 전석 온도조절도어(15)의 제2도어부(15b)가 상기 온풍통로의 출구(P3) 단면적을 축소하기 때문에 난방모드 작동구간에서의 온도별 작동 각도를 세분화해야 하고, 이로인해 온도 제어성 개선을 위한 공조장치(1)의 개발기간이 과다하게 발생하는 문제가 있다.

아울러, 상기 난방모드 작동구간에서는 전석 온도조절도어(15)가 온도별 미세한 각도로 작동하게 되는데, 이처럼 전석 온도조절도어(15)의 작동 각도가 미세하게 되면 상기 전석 온도조절도어(15)를 작동시키기 위한 각 부품(액츄에이터, 레버 등)들의 제조 및 조립공차까지 더해져 온도 제어가 더욱 어려워지고 온도 제어성도 불만족하게 되는 문제가 있다.

또한, 난방모드 구간에서 상기 전석 온도조절도어(15)의 작동시 제2도어부(15b)가 온풍통로의 출구(P3) 단면적을 축소하기 때문에 온풍 공기가 원활하게 유동하지 못하고 상기 제2도어부(15b)에 의해 정체되는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스내의 온풍통로 출구측에 온도조절도어의 일측 도어부를 수용하도록 수용부를 형성함으로써, 상기 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 도어부가 온풍통로의 단면적을 축소하지 않으므로 온풍통로의 출구 단면적 전체를 사용할 수 있고, 이로인해 온도 제어성 개선을 위한 개발기간을 단축할 수 있으며, 아울러 온도조절도어의 난방모드 작동구간에서의 온도별 작동 각도를 종래 대비 크게 설정할 수 있어서 온도조절도어를 작동시키기 위한 각 부품들의 공차로 인한 온도 제어성 불만족을 줄일 수 있고, 또한, 상기 난방모드 작동구간에서 상기 온도조절도어의 일측 도어부가 상기 수용부내에서 작동하므로 상기 도어부에 의해 온풍 공기가 정체되는 문제도 해결할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 공기유입구가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 공기유동방향으로 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 공조케이스내의 증발기와 히터코어의 사이에 설치됨과 아울러 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 히터코어를 바이패스하도록 하는 냉풍통로 및 상기 히터코어를 통과하도록 하는 온풍통로의 개도를 조절하는 온도조절도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 온도조절도어는, 상기 공조케이스내 증발기와 히터코어의 사이에서 상기 온풍통로의 출구측 하단에 인접하여 설치되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 일측에 형성되어 상기 냉풍통로 및 온풍통로의 입구측 개도를 조절하는 제1도어부와, 상기 회전축을 중심으로 타측에 형성되어 상기 온풍통로의 출구측 개도를 조절하는 제2도어부로 구성되고, 상기 공조케이스내의 온풍통로 출구측에는, 상기 히터코어의 상단측과 상기 회전축을 연결하는 선 보다 아래쪽에 형성되어, 상기 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 제2도어부를 수용하는 수용부가 구비되고, 상기 제2도어부는, 상기 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 선을 넘어가지 않고 상기 수용부내에 유지되도록 상기 회전축에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 공조케이스내의 온풍통로 출구측에 전석 온도조절도어의 일측 도어부를 수용하도록 수용부를 형성함으로써, 상기 전석 온도조절도어가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 도어부가 온풍통로의 단면적을 축소하지 않으므로 온풍통로의 출구 단면적 전체를 사용할 수 있고, 이로인해 온도 제어성 개선을 위한 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있다.

또한, 상기 전석 온도조절도어의 난방모드 작동구간(최대난방모드 위치에서부터 초기 작동구간)에서의 온도별 작동 각도를 종래 대비 크게 설정할 수 있어서 전석 온도조절도어를 작동시키기 위한 각 부품들의 공차로 인한 온도 제어성 불만족을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 난방모드 작동구간에서 상기 전석 온도조절도어의 일측 도어부가 상기 수용부내에서 작동하므로 상기 온풍통로를 유동하는 공기가 상기 도어부에 의해 정체되는 문제를 해결할 수 있고, 이로인해 상기 온풍통로의 공기 유동을 원활하게 할 수 있다.

도 1은 종래의 트리플 존 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에서 전석 온도조절도어 부분을 나타내는 확대 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드를 나타내는 단면도,
도 7은 도 6에서 전석 온도조절도어 부분을 나타내는 확대 단면도이다.

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

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 공기유동방향으로 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 전석공기통로인 상기 히터코어(102)를 바이패스하도록 하는 냉풍통로(P1) 및 상기 히터코어(102)를 통과하도록 하는 온풍통로(P2,P3)의 개도를 조절하는 온도조절도어(115)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 온도조절도어(115)는 전석 온도조절도어(115)이다.

상기 공조케이스(110)는, 서로 조립되는 좌,우측케이스(110a,110b)와, 상기 좌,우측케이스(110a,110b)의 하부에 조립되는 일체형 하부케이스(110c)로 이루어진다.

또한, 상기 복수개 공기토출구의 상류측에는 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 냉풍과 상기 온풍통로(P2,P3)를 통과한 온풍이 서로 혼합되는 믹싱영역(MC)이 형성된다.

한편, 상기 온풍통로(P2,P3)는 상기 히터코어(102)를 경유하는 "U"자 형태로 형성되며, 온풍통로의 입구(P2)는 상기 냉풍통로(P1)로부터 분기되고, 온풍통로의 출구(P3)는 상기 믹싱영역(MC)과 연통하게 된다.

따라서, 상기 온풍통로의 입구(P2)로 유입된 공기가 히터코어(102)를 통과한 후 유턴하여 상기 온풍통로의 출구(P3)를 통해 믹싱영역(MC)측으로 유동하게 되며, 이때 상기 온풍통로의 입구(P2)와 온풍통로의 출구(P3) 사이에는 격벽(119)이 형성되어 상기 온풍통로의 입구(P2)측 공기와 상기 온풍통로의 출구(P3)측 공기를 구획하게 된다.

상기 격벽(119)은 상기 히터코어(102)의 상단측에 형성되며, 좀더 상세하게는 상기 히터코어(102)의 상단측에서부터 상기 전석 온도조절도어(115)의 회전축(115c) 위치까지 연장 형성된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 도입하여 공조케이스(110)내로 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.

상기 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.

아울러, 상기 각 벤트(112~114)들은 복수개의 모드도어(116)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.

한편, 상기 온풍통로의 출구(P3)와 상기 플로어 벤트(114)의 사이에는 구획벽(117)이 형성되며, 상기 구획벽(117)에 의해 상기 온풍통로의 출구(P3)로 유동하는 공기와 상기 플로어 벤트(114)로 유동하는 공기가 구획된다.

그리고, 상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 인접하여 세워지게 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍통로(P2,P3)상에서 세워지게 설치된다.

한편, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 수직으로 설치될 수도 있으나, 도면에서와 같이 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.

한편, 상기 냉각수가 유동하는 히터코어(102)의 구조를 간략히 설명하면, 서로 일정간격 이격됨과 아울러 상기 냉각수파이프가 연결되는 상,하부탱크(102a,102b)와, 상기 상,하부탱크(102a,102b)를 연결하는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브들 사이에 개재되는 방열핀으로 구성된다.

물론, 전기자동차나 하이브리드 자동차에서는 상기 히터코어(102) 대신 전기가열식 히터가 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 센터 피봇(Center Pivot) 타입 도어로서, 상기 공조케이스(110)내 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에서 상기 온풍통로의 출구(P3)측 하단에 인접하여 설치되는 회전축(115c)과, 상기 회전축(115c)을 중심으로 일측에 형성되어 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입구(P2)측 개도를 조절하는 제1도어부(115a)와, 상기 회전축(115c)을 중심으로 타측에 형성되어 상기 온풍통로의 출구(P3)측 개도를 조절하는 제2도어부(115b)로 구성된다.

따라서, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 최대냉방모드시, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로의 입구(P2)를 폐쇄함과 동시에 제2도어부(115b)는 온풍통로의 출구(P3)를 폐쇄함으로써, 상기 히터코어(102)에 의해 뜨거워진 온풍통로내의 공기가 믹싱영역(MC)측으로 유동하는 것을 방지하게 된다.

또한 최대난방모드시에는, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로의 입구(P2)를 개방함과 동시에 상기 제2도어부(115b)는 온풍통로의 출구(P3)를 개방하게 된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)내의 온풍통로 출구(P3)측에는, 상기 히터코어(102)의 상단측과 상기 회전축(115c)을 연결하는 선(L) 보다 아래쪽에 형성되어, 상기 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 제2도어부(115b)를 수용하는 수용부(150)가 구비된다.
이때, 상기 제2도어부(115b)는, 상기 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 선(L)을 넘어가지 않고 상기 수용부(150)내에 유지되도록 상기 회전축(115c)에 형성된다.
한편, 상기 선(L)의 아래쪽에는 상기 히터코어(102)의 상부탱크(102a)로 인해 필연적으로 데드 스페이스(dead space) 즉, 죽어있는 공간이 형성되며, 본 발명은 상기 데드 스페이스 공간에 상기 온풍통로의 출구(P3)와는 별도로 상기 수용부(150)를 추가 형성한 것이다.

따라서, 상기 전석 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 제2도어부(115b)가 상기 선(L)을 넘어가지 않고 상기 수용부(150)내에 유지되므로 상기 온풍통로의 출구(P3) 단면적이 축소되지 않고 일정하게 유지되게 된다.

도 7을 보면, 상기 전석 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도 회전하게 되면, 제1도어부(115a)의 작동각도(V3)와 제2도어부(115b)의 작동각도(V4)는 동일하게 되며, 이때 상기 제2도어부(115b)가 상기 작동각도(V4)까지 회전시 상기 선(L)과 동일선상, 다시말해 상기 온풍통로의 출구(P3)측 하단면과 동일선상에 위치하게 되므로 상기 온풍통로의 출구(P3) 단면적(F4)이 기존 온풍통로의 출구(P3) 단면적인 F3 보다 축소되지 않는 것이다.

이와 같이, 상기 전석 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 제2도어부(115b)가 온풍통로의 출구(P3) 단면적을 축소하지 않으므로 온풍통로의 출구(P3) 단면적 전체를 사용할 수 있고, 이로인해 온도 제어성 개선을 위한 공조장치(100)의 개발기간을 단축할 수 있다.

아울러 상기와 같이 전석 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하더라도 상기 온풍통로의 출구(P3) 단면적이 축소되지 않기 때문에, 상기 전석 온도조절도어(115)의 난방모드 초기 작동구간에서의 온도별 작동 각도를 종래 대비 크게 설정할 수 있고 이로인해 전석 온도조절도어(115)를 작동시키기 위한 각 부품(액츄에이터, 레버 등)들의 제조 및 조립 공차로 인한 온도 제어성 불만족을 줄일 수 있다.

또한, 상기 난방모드 작동구간에서 상기 전석 온도조절도어(115)의 제2도어부(115b)가 상기 수용부(150)내에서 회전 작동하므로, 상기 온풍통로(P2,P3)를 유동하는 공기가 상기 제2도어부(115b)에 의해 정체되는 문제도 해결할 수 있고, 이로인해 상기 온풍통로(P2,P3)의 공기 유동을 원활하게 할 수 있다.

그리고, 상기 수용부(150)는, 상기 전석 온도조절도어(115)의 회전축(115c)과 상기 히터코어(102)의 사이에 형성되며, 이때 상기 히터코어(102)의 상단 보다 아래쪽에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 히터코어(102)의 상단에서부터 상기 전석 온도조절도어(115)의 회전축(115c) 위치까지 형성된 격벽(119) 구간 중 상기 회전축(115c)과 히터코어(102)의 사이 구간을 하측방향으로 함몰되게 하여 상기 수용부(150)를 형성하게 되는 것이다.

이때, 상기 수용부(150)는, 상기 히터코어(102)에 구비되는 상부탱크(102a)의 일측면에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 상부탱크(102a) 일측의 데드 스페이스(dead space) 부위에 상기 수용부(150)를 형성함으로써, 상기 온풍통로(P2,P3)를 유동하는 공기흐름을 방해하지 않게 되는 것이다.

한편, 상기 전석 온도조절도어(115)의 회전축(115c)은, 상기 온풍통로의 출구(P3) 하단에 인접하여 설치되는데, 즉, 상기 회전축(115c)이 상기 격벽(119)의 끝단에 인접하여 설치되므로, 상기 수용부(150)는 상기 회전축(115c) 보다 아래쪽에 형성되게 된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)내의 히터코어(102) 하부측에는 후석공기통로(140)가 형성된다.

상기 후석공기통로(140)는, 상기 온풍통로(P2,P3)와 구획벽(144)을 통해 구획 형성되며, 차실내의 콘솔박스(미도시)를 통해 후석 공간으로 냉,온풍을 공급하여 후석 독립공조를 수행하게 된다.

상기 후석공기통로(140)의 입구는 상기 증발기(101)의 하류측(후방측) 통로와 연통하도록 형성되고, 후석공기통로(140)의 출구는 후술하는 후석 토출하우징(120)과 연통하게 되며, 상기 후석 토출하우징(123)은 차실내의 콘솔박스(미도시)와 덕트(미도시)를 통해 연결되게 된다.

또한, 상기 후석공기통로(140) 출구측에 형성된 후석 토출하우징(120)에는, 상기 후석공기통로(140)를 통과한 공기를 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출하기 위한 후석 페이스 벤트(121)와, 후석 탑승자의 발쪽으로 토출하기 위한 후석 플로어 벤트(122)가 형성된다.

상기 후석 토출하우징(120)의 내부에는 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)를 선택적으로 개폐하도록 후석 모드도어(145)가 회전가능하게 설치된다.

이때, 상기 후석 모드도어(145)는 상기 후석 토출하우징(120)의 양측면에 회전가능하게 설치된다.

또한, 상기 후석 페이스 벤트(121)는 차량 폭방향으로 상기 후석 토출하우징(120)의 중앙에 형성됨과 아울러 상기 후석 플로어 벤트(122)는 상기 후석 토출하우징(120)의 양측에 형성된다. 이때, 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)는 상기 후석 모드도어(145)의 회전중심에서 서로 상이한 각도로 형성된다.

한편, 상기 후석 모드도어(145)는 돔형(Dome Type) 도어로 구성된다.

그리고, 상기 온풍통로(P2,P3)와 후석공기통로(140)를 구획하는 구격벽(144)에는, 상기 후석공기통로(140)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍통로를 연통시키는 온풍입구(135)와, 상기 히터코어(102)의 후방 온풍통로와 상기 후석 토출하우징(120)을 연통시키는 온풍출구(136)가 형성된다.

또한, 상기 온풍입구(135)측에는, 상기 후석공기통로(140)와 온풍입구(135)의 개도를 조절하는 후석 온도조절도어(141)가 설치되는데, 상기 후석 온도조절도어(141)는, 상기 온풍입구(135) 및 온풍출구(136)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 후석공기통로(140)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 혼합되는 양을 조절하게 된다.

아울러, 상기 온풍출구(136)측에는, 온풍출구(136)의 개도를 조절하여 히터코어(102)를 통과한 온풍을 상기 후석 토출하우징(120)측으로 공급하는 후석 보조온도조절도어(142)가 설치된다.

상기 후석 보조온도조절도어(142)는 상기 후석 온도조절도어(141)와 링크(미도시)로 연결되어 연동하게 된다.

한편, 상기 후석공기통로(140)내에는 상기 후석공기통로(140)를 온,오프 할 수 있도록 후석 온오프도어(143)가 설치된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)에는 내부를 좌,우로 구획하는 세퍼레이터(118)가 설치되어 전석 좌,우 공간 및 후석 좌,우 공간의 온도를 독립제어 할 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, 대표적으로 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드와, 전석 난방모드 및 후석 난방모드와, 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드에 대해서만 설명하기로 한다.

가. 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드(도 4)

전석 냉방모드 및 후석 냉방모드는, 도 4와 같이, 전석 냉방을 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 폐쇄하게 된다.

또한, 후석 냉방을 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 온풍입구(135)를 폐쇄하며, 상기 후석 보조온도조절도어(142)는 온풍출구(136)를 폐쇄하게 된다.

아울러, 에어컨이 가동되어 상기 증발기(101)에 차가운 냉매가 순환하게 된다.

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

일부는 상기 후석공기통로(140)를 통해 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 냉방하게 된다.

한편, 상기 후석공기통로(140)를 통과하는 공기는 상기 후석 토출하우징(120)에서 후석 모드도어(145)에 의해 유동방향이 전환되어 후석 탑승자의 얼굴쪽 또는 발쪽으로 선택적으로 공급되며, 도 4에서는 상기 후석 모드도어(145)가 후석 페이스 벤트(121)를 개방한 경우를 도시하였다.

나. 전석 난방모드 및 후석 난방모드(도 5)

전석 난방모드 및 후석 난방모드는, 도 5와 같이, 전석 난방을 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 개방하게 된다.

또한, 후석 난방을 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 폐쇄하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 온풍입구(135)를 개방하며, 상기 후석 보조온도조절도어(142)는 온풍출구(136)를 개방하게 된다.

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

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하게 되고, 상기 증발기(101)를 통과한 공기 중 일부는 온풍통로(P2,P3)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고,

일부는, 상기 후석공기통로(140) 입구로 유입된 후 온풍입구(135)를 통해 상기 온풍통로로 유입되고, 계속해서 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(136)를 통해 후석공기통로(140)의 출구측 후석 토출하우징(120)으로 배출되며, 계속해서 상기 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 난방하게 된다.

한편, 상기 하부케이스(120)의 후석 토출하우징(120)을 통과하는 공기는 후석 모드도어(145)에 의해 유동방향이 전환되어 후석 탑승자의 얼굴쪽 또는 발쪽으로 선택적으로 공급되며, 도 5에서는 상기 후석 모드도어(145)가 후석 플로어 벤트(122)를 개방한 경우를 도시하였다.

다. 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드(도 6)

전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드는, 도 6과 같이, 전석을 적절한 온도로 제어하기 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 모두 개방하게 된다.

또한, 후석을 적절한 온도로 제어하기 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 후석공기통로 및 온풍입구(135)를 모두 개방하고, 상기 후석 보조온도조절도어(142)도 온풍출구(136)를 개방하게 된다.

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

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀌게 되고, 상기 증발기(101)를 통과한 냉풍 중 일부는 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)으로 유동하고, 일부는 온풍통로(P2,P3)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 믹싱영역(MC)으로 유동하여 냉풍과 혼합된 후 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 적절한 온도로 제어하게 되고,

또한, 상기 증발기(101)를 통과한 냉풍 중 일부는 상기 후석공기통로(140)의 입구로 유입되는데, 상기 후석공기통로(140)의 입구로 유입된 냉풍 중 일부는 상기 후석공기통로(140)를 통해 후석 토출하우징(120)측으로 유동하고, 일부는 온풍입구(135)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(136)를 후석 토출하우징(120)측으로 유동하여 냉풍과 혼합된 후 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 적절한 온도로 제어하게 된다.

한편, 도 6과 같은 전석 믹싱모드시에는, 상기 전석 온도조절도어(115)의 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입구(P2)를 모두 개방하고, 상기 제2도어부(115b)가 온풍통로의 출구(P3)를 개방하게 되는데, 이때 상기 제2도어부(115b)가 상기 히터코어(102)의 상단과 동일선상에 위치하게 되어 상기 온풍통로의 출구(P3) 단면적을 축소하지 않으므로 온도 제어성에 유리하고 온풍통로(P2,P3)를 유동하는 공기가 정체되지 않고 원활하게 유동하게 된다.

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115: 전석 온도조절도어 115a: 제1도어부
115b: 제2도어부 116: 모드도어
117: 구획벽 118: 세퍼레이터
119: 격벽
120: 후석 토출하우징 121: 후석 페이스 벤트
122: 후석 플로어 벤트
135: 온풍입구 136: 온풍출구
140: 후석공기통로 141: 후석 온도조절도어
142: 후석 보조온도조절도어 143: 후석 온오프도어
144: 구획벽
145: 후석 모드도어 150: 수용부

Claims

일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(112,113,114)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 내부에 공기유동방향으로 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
상기 공조케이스(110)내의 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 히터코어(102)를 바이패스하도록 하는 냉풍통로(P1) 및 상기 히터코어(102)를 통과하도록 하는 온풍통로(P2,P3)의 개도를 조절하는 온도조절도어(115)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 온도조절도어(115)는, 상기 공조케이스(110)내 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에서 상기 온풍통로의 출구(P3)측 하단에 인접하여 설치되는 회전축(115c)과, 상기 회전축(115c)을 중심으로 일측에 형성되어 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입구(P2)측 개도를 조절하는 제1도어부(115a)와, 상기 회전축(115c)을 중심으로 타측에 형성되어 상기 온풍통로의 출구(P3)측 개도를 조절하는 제2도어부(115b)로 구성되고,
상기 공조케이스(110)내의 온풍통로 출구(P3)측에는, 상기 히터코어(102)의 상단측과 상기 회전축(115c)을 연결하는 선(L) 보다 아래쪽에 형성되어, 상기 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 제2도어부(115b)를 수용하는 수용부(150)가 구비되고,
상기 제2도어부(115b)는, 상기 온도조절도어(115)가 최대난방모드 위치에서부터 일정각도까지 회전하는 동안 상기 선(L)을 넘어가지 않고 상기 수용부(150)내에 유지되도록 상기 회전축(115c)에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수용부(150)는, 상기 온도조절도어(115)의 회전축(115c)과 상기 히터코어(102)의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 수용부(150)는, 상기 히터코어(102)의 상단 보다 아래쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 수용부(150)는, 상기 히터코어(102)에 구비되는 상부탱크(102a)의 일측면에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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