KR101492146B1 - 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 공조케이스의 공기유입구측에 2개의 풍량조절도어 및 그 사이에 실링벽을 설치하고 상기 풍량조절도어와 증발기의 사이에는 보조분리벽을 설치함과 아울러 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우 풍량이 많은 쪽을 블로어의 단수로 선택한 후 상기 풍량조절도어를 제어하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 함으로써, 정확하고 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있고 풍량조절도어의 위치에 따른 소음도 줄일 수 있으며, 아울러 통로 단면적이 균일한 곳에 풍량조절도어가 설치되므로 운전석과 조수석측의 풍량조절도어 작동위치 세팅값을 대칭으로 사용할 수 있고 공조모드별 세팅값도 변경없이 사용할 수 있으며 이로인해 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있음은 물론 풍량조절도어의 작동 로직(Logic)을 단순화 할 수 있고 오류도 방지할 수 있는 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공조장치, 풍량조절도어, 실링벽, 보조분리벽, 블로어 단수

Description

차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법{Dual zone type air conditioner for vehicles and its control method}

본 발명은 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 공조케이스의 공기유입구측에 2개의 풍량조절도어 및 그 사이에 실링벽을 설치하고 상기 풍량조절도어와 증발기의 사이에는 보조분리벽을 설치함과 아울러 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우 풍량이 많은 쪽을 블로어의 단수로 선택한 후 상기 풍량조절도어를 제어하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 함으로써, 정확하고 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있고 풍량조절도어의 위치에 따른 소음도 줄일 수 있으며, 아울러 통로 단면적이 균일한 곳에 풍량조절도어가 설치되므로 운전석과 조수석측의 풍량조절도어 작동위치 세팅값을 대칭으로 사용할 수 있고 공조모드별 세팅값도 변경없이 사용할 수 있으며 이로인해 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있음은 물론 풍량조절도어의 작동 로직(Logic)을 단순화 할 수 있고 오류도 방지할 수 있는 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

차량의 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

이러한 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 블로어 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.

한편, 최근에는 탑승자의 필요에 따라 차량 실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치가 적용되고 있다.

도 1은 종래의 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도이다.

도시된 바와 같이, 차량용 좌,우 독립 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(27)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(28)가 형성됨과 아울러 내부에는 상기 공기유입구(27)와 공기토출구(28)를 연통시키도록 공기통로(26a)(26b)가 형성된 공조케이스(20)와, 상기 공기통로(26a)(26b)상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)의 하류측 공기통 로(26a)(26b)를 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 구획하는 분리벽(30)과, 상기 공조케이스(20)의 공기유입구(27)측에 설치되는 블로어(10)로 구성된다.

여기서, 상기 공조케이스(20)는 상기 분리벽(30)을 중심으로 하여 좌,우측케이스로 분할되어 서로 조립된다.

그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 온도조절을 위한 온도조절도어(25)가 상기 좌,우 공기통로(26a)(26b)상에 각각 설치되며, 상기 좌,우 공기통로(26a)(26b)의 각 공기토출구(28)에는 다수의 모드도어(24)가 설치되어 해당 공기토출구(28)의 개도를 조절하면서 다양한 공조모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행하게 된다.

또한, 상기 블로어(10)는 상부측에 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 내외기전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내,외기유입구(미도시)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구를 통해 유입된 공기를 상기 공조케이스(20)측으로 송풍하는 송풍팬(15)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 증발기(2)의 전방측에는 상기 블로어(10)에서 상기 공조케이스(20)의 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 송풍되는 공기의 풍량을 좌,우 독립적으로 제어할 수 있도록 하나의 풍량조절도어(40)가 설치된다.

상기와 같은 구성을 가진 종래의 좌,우 독립 공조장치(1)는, 상기 블로어(10)에 의하여 공조케이스(20)의 내부로 유입된 내기 또는 외기가 증발기(2)를 통과하면서 냉각되고(에어컨 ON시), 이 공기는 분리벽(30)에 의하여 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 나뉘어 유입된 다음, 히터코어(3)에 의하여 선택적으로 가열된 후 에 각 공기통로(26a)(26b)의 하류에 형성된 각 공기토출구(28)를 통하여 차량 실내의 운전석 또는 조수석측으로 공급되어서 차량 실내의 운전석 또는 조수석 공간을 독립적으로 냉,난방하게 된다.

또한, 상기 공조케이스(20)의 좌,우 공기통로(26a)(26b)상에 각각 설치된 온도조절도어(25)와 상기 증발기(2)의 전방측에 설치된 풍량조절도어(40)의 제어를 통해 운전석과 조수석으로 토출되는 공기의 온도 및 풍량을 각각 독립적으로 제어할 수 있게 된다.

그러나, 상기 종래의 좌,우 독립 공조장치(1)는, 도 1과 같이, 공기유동 통로의 단면적이 불균일하여 공기유동이 상대적으로 불균일한 상기 증발기(2)의 전방측에 풍량조절도어(40)가 설치됨으로써, 정확한 좌,우 풍량조절이 어려움과 동시에 하나의 풍량조절도어(40)를 사용하여 좌,우 풍량을 조절하기 때문에 미세한 풍량 조절이 어렵고 상기 풍량조절도어(40)가 최소 풍량 지점에 위치하고 있을 때에는 바람이 통과하는 면적이 좁아서 소음이 발생하는 문제가 있다.

그리고, 상기 풍량조절도어(40)가 통로 단면적이 불균일한 곳에 설치됨으로써, 상기 풍량조절도어(40)의 작동위치 세팅시, 먼저 운전석측(좌측)을 블로어 단수(일예로 1단~7단)별로 세팅한 후, 조수석측(우측)도 다시 블로어 단수별로 세팅해야 한다. 또한, 각 공조모드별로 다시 운전석과 조수석측을 블로어 단수에 따라 각각 세팅해야 하기 때문에 공조장치의 개발시 개발기간이 과다하게 소요되는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 공조케이스의 공기유입구측에 2개의 풍량조절도어 및 그 사이에 실링벽을 설치하고 상기 풍량조절도어와 증발기의 사이에는 보조분리벽을 설치함과 아울러 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우 풍량이 많은 쪽을 블로어의 단수로 선택한 후 상기 풍량조절도어를 제어하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 함으로써, 정확하고 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있고 풍량조절도어의 위치에 따른 소음도 줄일 수 있으며, 아울러 통로 단면적이 균일한 곳에 풍량조절도어가 설치되므로 운전석과 조수석측의 풍량조절도어 작동위치 세팅값을 대칭으로 사용할 수 있고 공조모드별 세팅값도 변경없이 사용할 수 있으며 이로인해 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있음은 물론 풍량조절도어의 작동 로직(Logic)을 단순화 할 수 있고 오류도 방지할 수 있는 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에는 상기 공기유입구와 공기토출구를 연통하는 공기통로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기통로상에 일정간격을 두고 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기의 하류측 공기통로를 좌,우로 구획하도록 설치되는 분리벽과, 상기 공조케이스의 공기유입구측에 출구가 연결되도록 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어를 포함하여 이루어진 차량용 좌,우 독립 공조장치에 있어서, 상기 증발기와 블로어 사이의 통로 내부에 설치되어 상기 공조케이스의 좌,우 공기통로로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 복수개의 풍량조절도어와, 상기 통로 내부의 각 풍량조절도어 사이에 형성되어 각 풍량조절도어의 사이를 구획하는 실링벽과, 상기 풍량조절도어와 상기 증발기의 사이에 형성되어 상기 증발기의 상류측 공기통로를 좌,우로 구획하는 보조분리벽과, 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우, 각 탑승자가 설정한 풍량 중 풍량이 많은 쪽을 상기 블로어의 단수로 선택한 후, 상기 풍량조절도어를 구동하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 운전석과 조수석측 블로어 단수를 비교하는 제1단계와, 상기 제1단계의 비교결과, 운전석측과 조수석측의 블로어 단수가 동일하면 운전석측과 조수석측의 단수를 블로어 단수로 선택하는 제2단계와, 상기 제1단계의 비교결과, 운전석측 블로어 단수가 조수석측 블로어 단수 보다 높으면, 운전석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제3단계와, 상기 제1단계의 비교결과, 조수석측 블로어 단수가 운전석측 블로어 단수 보다 높으면, 조수석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제4단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 공조케이스의 공기유입구측에 2개의 풍량조절도어 및 그 사이에 실링벽을 설치 하고 상기 풍량조절도어와 증발기의 사이에는 보조분리벽을 설치함과 아울러 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우 풍량이 많은 쪽을 블로어의 단수로 선택한 후 상기 풍량조절도어를 제어하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 함으로써, 정확하고 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있고 풍량조절도어의 위치에 따른 소음도 줄일 수 있다.

또한, 상기 풍량조절도어에서 분리된 좌,우측 공기의 혼합을 방지하도록 풍량조절도어와 증발기의 사이에 보조분리벽을 설치함으로써, 완벽한 좌,우 풍량조절시스템을 구현할 수 있다.

그리고, 통로 단면적이 균일한 곳에 풍량조절도어가 설치됨으로써, 운전석과 조수석측의 풍량조절도어 작동위치 세팅값을 대칭으로 사용할 수 있고 공조모드별 세팅값도 변경없이 사용할 수 있으며 이로인해 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있음은 물론 풍량조절도어의 작동 로직(Logic)을 단순화 할 수 있고 오류도 방지할 수 있다.

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

아울러, 종래와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 세미 센터 타입에 적용한 경우를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3에서 풍량조절도어가 설치된 부분을 나타내는 확대 사시도이고, 도 5는 도 3의 A-A선 단면도이며, 도 6은 운전석측 블로어 단 수 7단, 조수석측 블로어 단수 1단으로 선택된 경우의 풍량조절도어 작동위치를 일예로 나타낸 도면이고, 도 7은 운전석측 블로어 단수를 7단으로 고정하고 조수석측 블로어 단수를 가변한 경우의 풍량을 측정한 그래프이며, 도 8은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법을 나타내는 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치(100)는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 디프로스트벤트(121), 페이스벤트(122), 플로어벤트(123)로 이루어진 다수의 공기토출구(120)가 형성됨과 아울러 내부에는 상기 공기유입구(111)와 공기토출구(120)를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공기통로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)의 하류측 공기통로를 좌,우 공기통로(106a)(106b)로 구획하는 분리벽(105)과, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 출구(16)가 연결되도록 설치되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어(10)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 공조케이스(110)는 서로 분할된 좌,우측케이스(110a)(110b)가 조립되어 이루어진다.

그리고, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절을 위한 온도조절도어(130)가 설치되는데, 상기 온도조절도어(130)는 상기 좌,우 공기통로(106a)(106b)상에 각각 설치되어 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 공기통로와 상기 히터코어(102)를 통과하는 공기통로의 개도를 조절하게 된다.

또한, 상기 증발기(101)를 거친후 히터코어(102)를 선택적으로 거친 공기를 차실내의 특정위치와 연통하는 각 덕트(미도시)로 선택적으로 배분할 수 있도록 상기 각각의 디프로스트벤트(121), 페이스벤트(122), 플로어벤트(123)에는 다수의 모드도어(124)가 설치되어 다양한 공조모드를 수행하게 된다.

한편, 상기 블로어(10)는 상부측에 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 내외기전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내기유입구(미도시) 및 외기유입구(11)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구를 통해 유입된 공기를 상기 공조케이스(110)측으로 송풍하도록 하나의 송풍팬(15)이 설치된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)는 상기 블로어(10)의 출구(16)와 연결되도록 공조케이스(110)의 측면에서 상기 블로어(10)의 출구(16)측으로 일정길이의 직선구간을 갖도록 연장 형성된다.

즉, 도면에서와 같이, 상기 공기유입구(111)의 내부 공기통로(141)(142)는 상기 공조케이스(110)내의 분리벽(105)에 의해 구획된 좌,우 공기통로(106a)(106b)와 직각 방향이 되게 형성된다. 이때, 상기 공기유입구(111)는 상기 증발기(101)와 평행하게 형성된다.

그리고, 본 발명에서는, 상기 증발기(101)와 블로어(10) 사이의 통로 내부에 상기 공조케이스(110)의 좌,우 공기통로(106a)(106b)로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하도록 복수개의 풍량조절도어(150)가 설치된다.

상기 복수개의 풍량조절도어(150)는 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 상기 공기유입구(111)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 공기유입구(111)의 내부 통로(141)(142)는 단면적이 균일하여 공기유동이 공조케이스(110)의 다른부분에 비해 상대적으로 균일하고 이로인해 풍량 변화가 없으므로 상기 공기유입구(111)의 내부에 풍량조절도어(150)를 설치하는 것이다.

그리고, 상기 공기유입구(111)의 내부에는 실링벽(140)이 형성되는데, 상기 실링벽(140)은 상기 복수개의 각 풍량조절도어(150)의 사이에 형성되어 각 풍량조절도어(150)의 사이를 구획하게 된다.

이러한, 상기 실링벽(140)은 상기 공기유입구(111)의 내부를 상,하로 구획하도록 형성되고, 상기 복수개의 풍량조절도어(150)는 총 2개로 구성되며 상기 실링벽(140)에 의해 구획된 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)에 각각 독립적으로 작동하도록 설치된다.

여기서, 상기 복수개의 풍량조절도어(150)는 상기 공기유입구(111)의 내부에 상,하 방향 또는 좌,우 방향으로 설치가 가능하나, 공기가 통과하는 단면적을 증대시키기 위해서는 좌,우 방향보다는 상,하 방향으로 설치하는 것이 효과적이다.

또한, 상기 실링벽(140)은 상기 공기유입구(111)의 내부에서 상기 풍량조절도어(150)의 작동범위에 맞게 형성되며, 이때, 상기 실링벽(140)은 상기 복수개의 풍량조절도어(150)가 상기 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)를 독립적으로 조절할 때 상기 상,하 통로(141)(142)간에 공기의 리크(Leak)를 방지하게 된다.

한편, 상기 복수개의 풍량조절도어(150)는 상기 공기유입구(111)의 상,하측면에 각각 설치된 액츄에이터(155)를 통해 독립적으로 작동하게 된다.

상기 풍량조절도어(150)는 상기 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)의 중앙에 수직으로 설치되는 회전축(151)과, 상기 회전축(151)의 측면에 형성되되 상기 블로어(10)의 출구(16)를 향해 연장 형성되어 상기 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)의 좌,우 개도를 조절하는 플레이트(152)로 이루어진다.

이때, 상기 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)에 각각 설치된 풍량조절도어(150)의 회전축(151) 일단부는 각각 공기유입구(111)의 상측면과 하측면을 관통하여 상기 액츄에이터(155)와 연결된다.

그리고, 상기 풍량조절도어(150)와 상기 증발기(101)의 사이에는 상기 증발기(101)의 상류측 공기통로(161)(162)를 좌,우로 구획하는 보조분리벽(160)이 형성된다.

상기 보조분리벽(160)의 선단부는 상기 풍량조절도어(150)의 회전축(151) 후방측에 인접하게 되고, 보조분리벽(160)의 후단부는 상기 증발기(101)측으로 절곡되어 증발기(101)의 전방면에 인접하게 된다.

이때, 상기 증발기(101)의 전방면에 인접한 보조분리벽(160)의 후단부는 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치된 분리벽(105)과 동일선상에 위치하게 된다.

따라서, 상기 풍량조절도어(150)를 통해 좌,우 풍량이 조절되어 유입되는 공기는 풍량조절도어(150)와 증발기(101) 사이에 형성된 상기 보조분리벽(160)을 통해 완전히 좌,우로 분리되므로, 상기 풍량조절도어(150)에 의해 분리 조절되어 공조케이스(110)의 좌,우 공기통로(106a)(106b)로 유입될 때까지 좌,우측 공기의 혼합이 방지되고 이로인해 완벽한 좌,우 풍량조절시스템을 구현할 수 있게 된다.

그리고, 상기 실링벽(140)을 통해 구획된 상기 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)에 각각 독립적으로 작동되게 설치된 2개의 풍량조절도어(150)가 상기 보조분리벽(160)의 좌,우 통로(161)(162)로 유입되는 풍량을 조절하기 때문에 종래와 같이 1개의 풍량조절도어(150)로 좌,우 풍량을 조절하는 경우 보다 더욱 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있게 된다.

일예로, 상기 공기유입구(111)의 상측 통로(141)에 설치된 1개의 풍량조절도어(150)로 상기 보조분리벽(160)의 우측 통로(162)(풍량조절도어 1개에 해당하는 우측통로)를 전폐한 상태에서 상기 공기유입구(111)의 하측 통로(142)에 설치된 1개의 풍량조절도어(150)로 좌,우 풍량조절을 할 수 있기 때문에, 좌,우 풍량조절시 제어성이 유리함은 물론 2개의 풍량조절도어(150)로 동시에 좌,우 풍량을 조절하므로 더욱 미세한 풍량조절이 가능한 것이다.

아울러, 종래의 경우 하나의 풍량조절도어(40)를 사용하기 때문에 풍량조절도어(40)가 최소 풍량 지점에 위치하고 있을 경우 바람이 통과하는 면적이 좁아서 소음이 발생하게 되지만, 본 발명의 경우 2개의 풍량조절도어(150)를 사용하기 때문에 1개의 풍량조절도어(150)로는 상기 보조분리벽(160)의 일측 통로를 전폐하고 나머지 1개의 풍량조절도어(150)로 풍량조절을 할 수 있으므로 최소풍량시 종래와 동일한 최소풍량을 유지하면서도 종래 보다 풍량조절도어(150)의 열린각도를 2배가량 크게 할 수 있어서 바람이 통과하는 면적이 크므로 소음을 줄일 수 있는 것이다.

또한, 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일하고 이로인해 풍량 변화가 없는 상기 공기유입구(111)의 내부에 풍량조절도어(150)를 설치함으로써 정확한 좌,우 풍량조절이 가능하다.

한편, 상기에서는 상기 복수개의 풍량조절도어(150)를 상기 공기유입구(111)의 내부에 설치한 경우에 대해서만 설명하였지만, 상기 복수개의 풍량조절도어(150)를 상기 블로어(10)의 출구(16)측 내부에 설치할 수도 있다.

그리고, 운전석측 탑승자와 조수석측 탑승자는 차량 실내에 설치된 좌,우 풍량조절스위치(미도시)를 각각 독립제어하여 운전석측 블로어 단수와 조수석측 블로어 단수를 조작하므로서 자신이 원하는 풍량을 설정하게 된다.

이처럼 운전석측과 조수석측의 풍량 조절 방법은 블로어 단수와, 풍량조절도어(150)를 이용하여 제어하게 된다.

이때, 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우, 각 탑승자가 설정한 풍량 중 풍량이 많은 쪽을 상기 블로어의 단수로 선택한 후, 상기 풍량조절도어(150)를 구동하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 제어하는 제어부(미도시)가 구비된다.

즉, 상기 제어부는 운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우, 각 탑승자가 선택한 블로어 단수 중 높은 단수를 실제 블로어의 단수로 선택하여 이때의 높은 단수에 해당하는 전압을 블로어(10)에 공급하여 작동시키게 되는 것이다.

일예로, 운전석측 탑승자는 운전석측으로 송풍되는 풍량을 7단으로 선택하고, 조수석측 탑승자는 조수석측으로 송풍되는 풍량을 1단으로 선택할 경우, 상기 제어부는 단수가 높은 7단을 선택하여 7단에 해당하는 전압을 상기 블로어(10)에 공급하여 작동시키게 된다.

이때, 운전석측 탑승자는 블로어(10)가 7단으로 작동하므로 자신이 원하는 풍량을 공급받을 수 있지만, 조수석측 탑승자는 1단을 원함에도 불구하고 블로어(10)가 7단으로 작동하므로 불쾌감을 가질수 있다. 따라서, 조수석측은 상기 풍량조절도어(150)를 제어하여 풍량을 1단으로 낮춰주게 되는 것이다.

이와 같이, 운전석과 조수석측 탑승자가 선택한 블로어 단수 중 높은 단수로 상기 블로어(10)가 실제 가동되기 때문에, 상기 제어부를 통해 상기 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 풍량이 적은 쪽(블로어 단수를 낮게 선택한 쪽) 통로를 상기 풍량조절도어(150)로 일정량 닫아(막아) 풍량이 감소하도록 제어하게 된다.

도 6은 운전석측 블로어 단수 7단, 조수석측 블로어 단수 1단으로 선택된 경우의 풍량조절도어(150) 작동위치를 일예로 나타낸 도면으로써, 운전석측이 7단이고 조수석측이 1단이므로 상기 블로어는 7단으로 작동하게 되며, 이때 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치는 +52°가 되어 상기 보조분리벽(160)의 좌측 통로(운전석측 통로)(161)는 완전 개방되고 우측 통로(조수석측 통로)(162)는 일정량 닫히게 된다. 따라서, 블로어(10)가 7단으로 작동하므로 운전석측으로는 7단에 해당하는 풍량이 공급되고 조수석측은 풍량조절도어(150)에 의해 일정량(1단에 해당하는 량)만 개방되어 있으므로 1단에 해당하는 풍량이 공급되는 것이다.

도 7은 운전석측 블로어 단수를 7단으로 고정하고 조수석측 블로어 단수를 가변한 경우의 풍량을 측정한 그래프로써, 보는 바와 같이, 조수석측 블로어 단수 를 1단에서부터 7단까지 가변하게 되면 풍량조절도어(150)의 작동위치가 1단에서 7단 위치까지 가변하게 되면서 블로어 단수에 맞는 풍량이 공급되며, 이때 조수석측 풍량이 블로어 단수에 따라 선형적으로 증가하더라도, 블로어 단수가 고정된 운전석측 풍량은 변화없이 일정하게 7단의 풍량을 유지하는 것을 알 수 있다. 여기서, 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치가 상기 보조분리벽(160)과 일직선상에 위치하고 있을 때가 조수석측 7단이다.

한편, 일예로 운전석측 블로어 단수는 7단이고 조수석측 블로어 단수는 1단으로 선택한 경우와, 운전석측 블로어 단수는 7단이고 조수석측 블로어 단수는 7단으로 선택한 경우, 블로어(10) 인가 전압은 동일하며, 블로어 단수에 따른 인가 전압은 선형적으로 변하게 된다. 즉, 전자는 높은 단수인 7단에 해당하는 전압이 블로어(10)에 공급되고, 후자는 운전석,조수석 동일 단수이므로 7단에 해당하는 전압이 블로어(10)에 공급되는 것이다.

그리고, 상기 제어부는 운전석측 설정풍량(블로어 단수)과 조수석측 설정풍량(블로어 단수)이 대칭인 경우 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치도 상기 보조분리벽(160)을 기준으로 좌,우 대칭으로 작동하도록 제어하게 된다.

즉, 도 6을 참조하여 설명하면, 운전석측 블로어 단수가 7단이고 조수석측 블로어 단수가 1단 일 경우, 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치는 +52°가 되고, 반대로 조수석측 블로어 단수가 7단이고 운전석측 블로어 단수가 1단 일 경우, 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치는 -52°가 되며, 이처럼 운전석측 설정풍량과 조수석측 설정풍량이 대칭일 경우 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치도 대칭으로 작 동하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 풍량조절도어(150)가 통로 단면적이 균일한 곳에 설치되기 때문에, 공조장치 개발단계에서 블로어 단수에 따른 풍량조절도어(150)의 작동위치 세팅시, 먼저 운전석측 블로어 단수에 따른 풍량 조절을 위해 풍량조절도어(150)의 작동위치를 한번 세팅해 놓으면, 조수석측의 블로어 단수에 따른 풍량조절도어(150)의 작동위치 세팅값은 운전석측 세팅값을 대칭으로 하여 그대로 사용할 수 있다.

또한, 공조모드별로 운전석과 조수석측의 풍량조절도어(150) 작동위치 세팅값도 변경없이 그대로 사용할 수 있으며, 일예로 벤트모드에서의 운전석과 조수석측 풍량조절도어(150) 작동위치 세팅값을 다른 공조모드의 세팅값으로 그대로 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 공조장치의 개발기간을 단축할 수 있음은 물론 풍량조절도어(150)의 작동 로직(Logic)을 선형화하여 단순화 할 수 있고, 로직이 단순화되므로 오류도 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법을 설명하기로 한다.

먼저, 운전석측과 조수석측의 탑승자가 풍량조절스위치(미도시)를 조작하여 풍량(블로어 단수)을 선택하게 되면,

운전석과 조수석측 블로어 단수를 비교하는 제1단계(S10)를 진행한다.

상기 제1단계(S10)의 비교결과, 운전석측과 조수석측의 블로어 단수가 동일하면 운전석측과 조수석측의 단수를 블로어 단수로 선택하는 제2단계(S20)를 진행하고,

상기 제2단계(S20)를 진행한 후에는, 운전석측과 조수석측으로 동일 풍량을 공급하도록 보조분리벽(160)의 중앙에 풍량조절도어(150)를 위치 고정시키는 제5단계(S50)를 진행한다.

일예로 운전석측 블로어 단수가 7단이고 조수석측 블로어 단수가 7단으로 동일하면 실제 블로어 단수는 7단으로 선택된다.

또한, 운전석측과 조수석측의 풍량이 7단으로 동일하므로 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치는 보조분리벽(160)과 동일 직선상에 위치하도록 제어되어, 상기 보조분리벽(160)의 좌,우 통로(161)(162)로 각각 동일하게 블로어 단수 7단에 해당하는 풍량이 공급된다.

계속해서, 상기 제1단계(S10)의 비교결과, 운전석측 블로어 단수가 조수석측 블로어 단수 보다 높으면, 운전석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제3단계(S30)를 진행하고,

상기 제3단계(S30)를 진행한 후에는, 조수석측 풍량을 감소하도록 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 우측(조수석측) 통로(162)를 일정량 닫도록 풍량조절도어(150)의 작동위치를 선택하는 제6단계(S60)를 진행한다.

일예로 운전석측 블로어 단수가 7단이고 조수석측 블로어 단수가 1단이면 실제 블로어 단수는 높은 단수인 운전석측 단수 7단으로 선택된다.

이때, 조수석측 풍량은 1단으로 줄여야 하므로 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치를 제어하여 상기 보조분리벽(160)의 우측(조수석측) 통로(162)를 일정량 닫아서 블로어 단수 1단에 해당하는 풍량만 조수석측으로 공급하게 된다. 물론 조수석측으로 1단에 해당하는 풍량이 공급되더라도 운전석측으로는 7단에 해당하는 풍량이 일정하게 공급된다.

그리고, 상기 제1단계(S10)의 비교결과, 조수석측 블로어 단수가 운전석측 블로어 단수 보다 높으면, 조수석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제4단계(S40)를 진행하고,

상기 제4단계(S40)를 진행한 후에는, 운전석측 풍량을 감소하도록 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 좌측(운전석측) 통로(161)를 일정량 닫도록 풍량조절도어(150)의 작동위치를 선택하는 제7단계(S70)를 진행한다.

일예로 운전석측 블로어 단수가 1단이고 조수석측 블로어 단수가 7단이면 실제 블로어 단수는 높은 단수인 조수석측 단수 7단으로 선택된다.

이때, 운전석측 풍량은 1단으로 줄여야 하므로 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치를 제어하여 상기 보조분리벽(160)의 좌측(운전석측) 통로(161)를 일정량 닫아서 블로어 단수 1단에 해당하는 풍량만 운전석측으로 공급하게 된다. 물론 운전석측으로 1단에 해당하는 풍량이 공급되더라도 조수석측으로는 7단에 해당하는 풍량이 일정하게 공급된다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치의 공기유동과정을 설명하 기로 한다. 여기서는 대표적인 모드로써 냉방모드(도2참조)에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저, 상기 블로어(10)의 작동으로 블로어(10)의 출구(16)를 통해 송풍되는 공기는 상기 공기유입구(111)로 유입된다.

상기 공기유입구(111)로 유입되는 공기는 상기 실링판(140)에 의해 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)로 분리되어 유입되고, 이 공기는 상기 상,하 통로(141)(142)상에 설치된 2개의 풍량조절도어(150)에 의해 좌,우 풍량이 조절되게 되며, 좌,우 풍량이 조절된 공기는 상기 보조분리벽(160)에 의해 좌,우측으로 완전히 분리되어 공조케이스(110)의 내부로 유입된 후 상기 증발기(101)를 통과하게 된다.

상기 증발기(101)를 통과하는 공기는 증발기(101)를 통과하는 과정에서 차가운 공기로 바뀌게 되며, 상기 증발기(101)에서 열교환된 차가운 공기는 상기 공조케이스(110)의 내부 분리벽(105)에 의해 상기 좌측 공기통로(106a)와 우측 공기통로(106b)로 배분되게 된다.

이때, 상기 좌측 공기통로(106a)와 우측 공기통로(106b)로 배분되는 공기는 상기 풍량조절도어(150)를 통해 좌,우 풍량이 조절된 공기가 계속 분리된 상태로 배분되는 것이다.

계속해서, 상기 증발기(101)를 통과하여 차갑게 바뀐 공기는 상기 온도조절도어(130)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스한 후, 상기 모드도어(124)에 의해 개방된 벤트(121)(122)(123)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량실내의 운전 석과 조수석을 냉방하게 된다.

물론, 상기 과정에서 상기 공기유입구(111)에 개별 작동 가능하게 설치된 2개의 풍량조절도어(150)와, 상기 분리벽(105)의 좌,우측에 개별 작동 가능하게 설치된 온도조절도어(130) 및 모드도어(124)를 각각 독립적으로 조절하면 운전석과 조수석을 탑승자가 원하는 풍량,온도,공조모드로 독립 제어할 수 있다.

한편, 상기에서는 냉방모드에 대해서만 설명하였지만, 이 외에도 난방모드를 포함하여 다양한 공조모드를 수행할 수 있으며 이러한 공조모드는 공지된 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 종래의 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 세미 센터 타입에 적용한 경우를 나타내는 사시도,

도 4는 도 3에서 풍량조절도어가 설치된 부분을 나타내는 확대 사시도,

도 5는 도 3의 A-A선 단면도,

도 6은 운전석측 블로어 단수 7단, 조수석측 블로어 단수 1단으로 선택된 경우의 풍량조절도어 작동위치를 일예로 나타낸 도면,

도 7은 운전석측 블로어 단수를 7단으로 고정하고 조수석측 블로어 단수를 가변한 경우의 풍량을 측정한 그래프,

도 8은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법을 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100: 공조장치 101: 증발기

102: 히터코어 105: 분리벽

110: 공조케이스 111: 공기유입구

120: 공기토출구 124: 모드도어

130: 온도조절도어 140: 실링벽

150: 풍량조절도어 151: 회전축

152: 플레이트 160: 보조분리벽

Claims (8)

1. 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구(120)가 형성되며 내부에는 상기 공기유입구(111)와 공기토출구(120)를 연통하는 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 공기통로상에 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)의 하류측 공기통로(106a)(106b)를 좌,우로 구획하도록 설치되는 분리벽(105)과, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 출구(16)가 연결되도록 설치되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어(10)를 포함하여 이루어진 차량용 좌,우 독립 공조장치에 있어서,

   상기 증발기(101)와 블로어(10) 사이의 통로 내부에 설치되어 상기 공조케이스(110)의 좌,우 공기통로(106a)(106b)로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 복수개의 풍량조절도어(150)와,

   상기 통로 내부의 각 풍량조절도어(150) 사이에 형성되어 각 풍량조절도어(150)의 사이를 구획하는 실링벽(140)과,

   상기 풍량조절도어(150)와 상기 증발기(101)의 사이에 형성되어 상기 증발기(101)의 상류측 공기통로를 좌,우로 구획하는 보조분리벽(160)과,

   운전석과 조수석측 탑승자의 설정풍량이 상이할 경우, 각 탑승자가 설정한 풍량 중 풍량이 많은 쪽을 상기 블로어(10)의 단수로 선택한 후, 상기 풍량조절도어(150)를 구동하여 운전석과 조수석측 설정풍량을 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 풍량조절도어(150)를 구동하여 운전석과 조수석측 설정풍량 공급시, 상기 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 풍량이 적은 쪽 통로를 일정량 닫아 풍량이 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는, 운전석측 설정풍량과 조수석측 설정풍량이 대칭인 경우 상기 풍량조절도어(150)의 작동위치도 상기 보조분리벽(160)을 기준으로 좌,우 대칭으로 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실링벽(140)은 상기 공기유입구(111)의 내부를 상,하로 구획하도록 형성되고, 상기 풍량조절도어(150)는 상기 실링벽(140)에 의해 구획된 공기유입구(111)의 상,하 통로(141)(142)에 각각 독립적으로 작동하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
5. 운전석과 조수석측 블로어 단수를 비교하는 제1단계(S10)와,

   상기 제1단계(S10)의 비교결과, 운전석측과 조수석측의 블로어 단수가 동일하면 운전석측과 조수석측의 단수를 블로어 단수로 선택하는 제2단계(S20)와,

   상기 제1단계(S10)의 비교결과, 운전석측 블로어 단수가 조수석측 블로어 단수 보다 높으면, 운전석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제3단계(S30)와,

   상기 제1단계(S10)의 비교결과, 조수석측 블로어 단수가 운전석측 블로어 단수 보다 높으면, 조수석측 단수를 블로어 단수로 선택하는 제4단계(S40)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제2단계(S20)를 진행한 후, 운전석측과 조수석측으로 동일 풍량을 공급하도록 보조분리벽(160)의 중앙에 풍량조절도어(150)를 위치 고정시키는 제5단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 제3단계(S30)를 진행한 후, 조수석측 풍량을 감소하도록 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 우측(조수석측) 통로(162)를 일정량 닫도록 풍량조절도어(150)의 작동위치를 선택하는 제6단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 제4단계(S40)를 진행한 후, 운전석측 풍량을 감소하도록 보조분리벽(160)에 의해 구획된 좌,우 통로(161)(162) 중 좌측(운전석측) 통로(161)를 일정량 닫도록 풍량조절도어(150)의 작동위치를 선택하는 제7단계(S70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치의 제어방법.

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