KR101527798B1 - 차량용 공조장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 공조장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어 하류측 온풍통로와 플로어 벤트측 통로상에 단일의 PTC히터를 걸쳐지게 설치하고 상기 각 통로상에 위치한 PTC히터의 1차영역과 2차영역의 용량을 가변제어함으로써, 상기 플로어 벤트로 토출되는 공기를 2차에 걸쳐 열교환하여 난방성능을 향상함과 아울러 공조모드에 따라 PTC히터의 1차영역 또는 2차영역에 최대 용량을 사용할 수 있음은 물론 각 영역을 독립적으로 가변제어하여 불필요한 용량의 사용을 줄여서 소비전력을 줄일 수 있는 차량용 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공조장치, PTC히터, 1차영역, 2차영역, 가변제어

Description

차량용 공조장치 및 그 제어방법{Air conditioner for vehicle and its control method}
본 발명은 차량용 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어 하류측 온풍통로와 플로어 벤트측 통로상에 단일의 PTC히터를 걸쳐지게 설치하고 상기 각 통로상에 위치한 PTC히터의 1차영역과 2차영역의 용량을 가변제어함으로써, 상기 플로어 벤트로 토출되는 공기를 2차에 걸쳐 열교환하여 난방성능을 향상함과 아울러 공조모드에 따라 PTC히터의 1차영역 또는 2차영역에 최대 용량을 사용할 수 있음은 물론 각 영역을 독립적으로 가변제어하여 불필요한 용량의 사용을 줄여서 소비전력을 줄일 수 있는 차량용 공조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 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 송풍유니트를 통해 내기나 외기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
이러한 공조장치는, 송풍유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.
도 1은 세미 센터 타입 차량 공조장치를 나타낸 단면도로써, 도시된 바와 같이, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b), 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 내부에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하는 템프도어(20)와, 상기 각 벤트(12a~12d)측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트(12a~12d)의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함하여 이루어진다.
또한, 시동 초기의 난방을 위한 보조 난방장치로 배터리의 전기적 에너지를 이용하여 난방을 할 수 있도록 하는 PTC히터(5)가 상기 히터코어(3)의 하류측에 설치된다.
한편, 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)측에는 내,외기를 공조케이스(10)측으로 송풍하기 위한 송풍기(미도시)가 설치된다.
따라서, 상기 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발 기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉풍으로 바뀐 뒤, 상기 템프도어(20)의 개도 조절에 의해 일부 냉풍은 히터코어(3)를 바이패스하여 믹싱챔버(MC)로 유동하고 일부 냉풍은 히터코어(3) 및 PTC히터(5)를 통과하면서 열교환되어 온풍으로 바뀌어 믹싱챔버(MC)로 유동하게 된다. 이후, 상기 믹싱챔버(MC)로 유동한 냉풍과 온풍은 상호 믹싱된 후 소정의 공조모드(페이스모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(30)에 의해 개방되는 각 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉,난방이 수행된다.
이때, 상기 PTC히터(5)는 시동 초기와 같이 난방성능이 부족한 경우에 가동되어 난방성능을 향상시키게 된다.
그러나, 상기 종래의 공조장치(1)는, 상기 히터코어(3)를 통과한 공기가 상기 PTC히터(5)를 모두 통과하면서 열교환하는 것이 아니라 일부는 PTC히터(5)를 통과하지 않고 바이패스하게 되며, 또한 플로어모드와 믹스모드 및 바이레벨모드와 같이 상기 플로어 벤트(12c,12d)로 공기가 토출하는 모드에서는 공기가 유동하는 과정에서 공조케이스(10)의 내측면과 열교환 및 믹싱챔버(MC)에서 발생하는 열손실로 인하여 공기의 온도가 낮아지고 이로인해 난방성능이 저하되는 문제가 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 히터코어 하류측 온풍통로와 플로어 벤트측 통로상에 단일의 PTC히터를 걸쳐지게 설치하고 상기 각 통로상에 위치한 PTC히터의 1차영역과 2차영역의 용량을 가변제어함으로써, 상기 플로어 벤트로 토출되는 공기를 2차에 걸쳐 열교환하여 난방성능을 향상함과 아울러 공조모드에 따라 PTC히터의 1차영역 또는 2차영역에 최대 용량을 사용할 수 있음은 물론 각 영역을 독립적으로 가변제어하여 불필요한 용량의 사용을 줄여서 소비전력을 줄일 수 있는 차량용 공조장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 증발기 및 히터코어가 설치됨과 아울러 입구측에는 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 상기 히터코어의 하류측 온풍통로와 구획벽를 통해 구획된 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 각 벤트를 개폐하는 복수의 모드도어와, 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 단일의 PTC히터를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 단일의 PTC히터는 상기 구획벽에 의해 상호 구획된 상기 히터코어의 하류측 온풍통로와 상기 플로어 벤트가 위치한 통로상에 걸쳐지게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 내부에 증발기 및 히터코어가 설치됨과 아울러 입구측에는 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 상기 히터코어의 하류측 온풍통로와 구획벽를 통해 구획된 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 각 벤트를 개폐하는 복수의 모드도어와, 상기 구획벽에 의해 상호 구획된 상기 히터코어의 하류측 온풍통로와 상기 플로어 벤트가 위치한 통로상에 걸쳐지게 설치되는 단일의 PTC히터를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치의 제어방법으로서; 공조모드에 따라 상기 온풍통로상에 위치한 PTC히터의 1차영역과 상기 플로어 벤트측 통로상에 위치한 PTC히터의 2차영역의 용량을 각각 가변 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 히터코어 하류측 온풍통로와 플로어 벤트측 통로상에 단일의 PTC히터를 걸쳐지게 설치하고 상기 각 통로상에 위치한 PTC히터의 1차영역과 2차영역의 용량을 가변제어함으로써, 상기 플로어 벤트로 토출되는 공기를 2차에 걸쳐 열교환하여 난방성능을 향상함과 아울러 공조모드에 따라 PTC히터의 1차영역 또는 2차영역에 최대 용량을 사용할 수 있음은 물론 각 영역을 독립적으로 가변제어하여 불필요한 용량의 사용을 줄여서 소비전력을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 플로어 모드를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 페이스 모드를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 페이스 모드를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 PTC히터를 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부에는 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로상에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내,외기 전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내기유입구(미도시)와 외기유입구(미도시)를 통해 내기 또는 외기를 선택적으로 도입하여 송풍하는 송풍기(미도시)가 설치된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 다수의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112a)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(112b)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(112c,112d)가 차례로 형성된다.
상기 플로어 벤트(112c,112d)는, 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 앞좌석용 플로어 벤트(112c)와, 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 뒷좌석용 플로어 벤트(112d)로 분기되어 있다.
한편, 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 상기 플로어 벤트(112c,112d)의 사이에는 구획벽(113)이 형성되어 서로 구획되어 있다.
그리고, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하는 템프도어(120)가 설치되고, 상기 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b), 플로어 벤트(112c,112d)측에는 각 벤트를 개폐하는 복수의 모드 도어(121,122,123)가 설치된다.
여기서, 상기 냉풍통로(P1)를 유동하는 냉풍과 온풍통로(P2)를 유동하는 온풍은 상기 히터코어(102)의 상부측 방향에 위치한 믹싱챔버(MC)에서 믹싱된 후 각 벤트로 토출되게 된다. 즉, 도 2와 같은 플로어 모드시에는 믹싱챔버(MC)에서 믹싱된 공기가 플로어 벤트(112c,112d)로 토출되고, 도 3과 같은 페이스 모드시에는 믹싱챔버(MC)에서 믹싱된 공기가 페이스 벤트(112b)로 토출되게 된다.
한편, 상기 템프도어(120)와 모드도어(121,122,123)들은 상기 공조케이스(110)의 외측면에 설치된 엑츄에이터(미도시)로 구동되는 캠(미도시)이나 레버(미도시) 등에 연결되어 회전 작동하면서 상기 냉,온풍통로(P1)(P2)와 상기 각 벤트(112a~112d)의 개도를 조절하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 단일의 PTC히터(140)가 설치된다.
상기 PTC히터(140)는 내부에 복수개의 PTC소자(145)와 방열핀(146)이 설치되어 상기 PTC소자(145)에 의해 발생된 열과 상기 방열핀(146)을 통과하는 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 하여 난방 역할을 수행하게 된다.
이러한 PTC히터(140)는 공지된 릴레이(Realy) 제어방식 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식으로 제어하게 된다.
그리고, 상기 단일의 PTC히터(140)는 상기 구획벽(113)에 의해 상호 구획된 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)상에 걸쳐지게 설치된다.
즉, 상기 단일의 PTC히터(140)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 두 개의 영 역(141)(142)으로 구분되는데, 1차영역(141)은 온풍통로(116a)상에 위치하고 2차영역(142)은 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치하도록 설치되는 것이다.
이때, 상기 온풍통로(116a)상에 위한 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 PTC히터(140)의 2차영역(142)은 독립제어된다.
즉, 상기 1차영역(141)에 설치된 PTC소자(145)와 2차영역(142)에 설치된 PTC소자(145)를 상기 릴레이 또는 PWM 제어를 통해 각각 독립제어하여 각 영역의 PTC용량(전기용량)을 다르게 설정할 수 있다.
또한, 상기 플로어 벤트(112c,112d)를 개폐하는 모드도어(123)는 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)상에서 PTC히터(140)의 상류 또는 하류측에 설치 될 수 있다. 이때, 상기 플로어 벤트(112c,112d)는 상기 모드도어(123) 보다 하류측에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 온풍통로(P2)상에 위치한 PTC히터(140)의 1차영역(141)은 온풍통로(P2)의 출구측 영역 전체를 커버하도록 설치된다. 이때, 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 PTC히터(140)의 2차영역(142)은 상기 통로(P3)의 전체를 커버하도록 설치될 수도 있고 일정부분만 커버하도록 설치될 수도 있다.
따라서, 공조모드에 따라 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141) 또는 2차영역(142)만을 사용(작동)하거나 1차영역(141)과 2차영역(142)을 모두 사용(작동)할 수 있다. 즉, 상기 페이스 벤트로 공기를 토출하는 페이스 모드와, 디프로스트 벤 트로 공기를 토출하는 디프로스트 모드의 경우 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)만을 사용하게 되고,
상기 플로어 벤트(112c,112d)로 공기를 토출하는 플로어 모드와, 상기 플로어 벤트(112c,112d) 및 디프로스트 벤트(112a)로 동시에 공기를 토출하는 믹스 모드와, 상기 플로어 벤트(112c,112d) 및 페이스 벤트(112b)로 동시에 공기를 토출하는 바이레벨 모드의 경우 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142)만을 사용하거나 1,2차 영역(141,142)을 모두 사용하게 된다.
이와 같이, 페이스 모드와 디프로스트 모드에서는 상기 온풍통로(P2)를 통과하면서 히터코어(102)에 의해 가열된 공기가 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과하면서 재차 가열되어 토출온도를 높이게 되고, 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드에서는 상기 온풍통로(P2)를 통과하면서 히터코어(102)에 의해 가열된 공기가 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과한 후 2차영역(142)을 통과하여 2차에 걸쳐 가열되므로 토출온도를 더욱 높이고 난방성능을 향상하게 된다.
즉, 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과하면서 가열된 공기는 공조케이스(110)의 내측면과의 열교환 및 믹싱챔버(MC)에서 발생하는 열손실로 인하여 공기의 온도가 낮아지지만, 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142)을 통과하면서 재차 가열되므로 추가로 난방효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142)은 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드시 상기 모드도어(123)를 구동시키는 엑츄에이터의 피드백(FEED BACK)을 받을 때 온(작동)하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 페이스 모드를 나타내는 단면도로써, 상기 구획벽(113)에는 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 공기 중 일부를 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)측으로 바이패스시키는 바이패스 통로(114)가 형성되고, 상기 바이패스 통로(114)의 일측에는 바이패스 통로(114)를 개폐하는 바이패스 도어(130)를 설치한 것이다.
즉, 페이스 모드 및 디프로스트 모드시 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)만 사용하도록 되어 있으나, 상기 구회벽(113)에 형성된 바이패스 통로(114)를 바이패스 도어(130)로 개방하게 되면 페이스 모드 및 디프로스트 모드시 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142)까지 모두 사용할 수 있게 되는 것이다.
이로인해 상기 플로어 벤트(112c,112d)로 공기가 토출되지 않는 페이스 모드 및 디프로스트 모드시에도 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 물론 2차영역(142)까지 사용할 수 있게 되어 최대 성능을 구현할 수 있게 된다. 즉, 페이스 모드 및 디프로스트 모드시 작동하는 PTC용량 대비하여 플로어 모드시의 PTC용량을 추가로 얻을수 있는 것이다.
여기서, 상기 바이패스 도어(130)가 바이패스 통로(114)를 개방한 경우에는 상기 플로어 벤트(112c,112d)는 모드도어(123)에 의해 폐쇄된 상태이며, 이때 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 모드도어(123)는 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142) 및 상기 바이패스 도어(130) 보다 하류측에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 도 4를 참조하여 페이스 모드시의 공기유동과정을 설명하면, 상기 온 풍통로(P2)를 통과하면서 히터코어(102)에 의해 가열된 공기 중 일부는 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과하면서 재차 가열되어 믹싱챔버(MC)로 이동하게 되고, 일부는 상기 바이패스 통로(114)를 통해 PTC히터(140)의 2차영역(142)을 통과하면서 재차 가열된 후 믹싱챔버(MC)로 이동하게 된다.
이후, 상기 PTC히터(140)의 1,2차영역(141,142)을 통과하면서 믹싱챔버(MC)로 이동한 온풍과, 상기 냉풍통로(P1)를 통과하면서 믹싱챔버(MC)로 이동한 냉풍이 상호 믹싱된 후 상기 페이스 벤트(112b)를 통해 차량 실내로 토출되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법을 설명하기로 한다.
상기 제어방법은, 공조모드에 따라 상기 온풍통로(P2)상에 위치한 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 PTC히터(140)의 2차영역(142)의 용량(전기용량)을 각각 가변 제어하는 것이다.
즉, 상기 공조모드 중 상기 플로어 벤트(112c,112d)로 공기가 토출되는 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드시 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)은 오프 되고 2차영역(142)은 온 되며, 그 외 페이스 모드 및 디프로스트 모드시 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)이 온 되고 2차영역(142)은 오프 되는 것이다.
이때, 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드시 상기 PTC히터(140) 1차영역(141)의 오프 조건은 INPUT 인자로 차량 배터리전압, 냉각수 온도, 외기온도, 실내온도를 이용할 수 있다. 하지만, 예를 들어 냉각수 온도가 일정온도 상승하지 않은 조건에서는 1차영역(141)의 용량을 사용할 수 있다.
이처럼, 공조모드와 INPUT 조건에 따라서 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 오프하거나 일부 용량을 사용할 수 있고, 1차영역(141)과 2차영역(142)이 동시에 온 되는 조건에서는 1차영역(141)의 용량이 2차영역(142)의 용량을 초과할 수 없다.
즉, 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드시 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 2차영역(142)이 모두 온 되는 경우, 상기 1차영역(141)의 용량은 2차영역(142)의 용량 보다 작게 제어되는 것이 바람직하다.
그 이유는, 페이스 모드 및 디프로스트 모드에서는 높은온도가 필요없으므로 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141) 용량을 낮게 설정해야 소비전력의 낭비를 줄일 수 있게 되며, 반대로 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드에서는 상기 플로어 벤트(112c,112d)로 토출되는 공기의 온도를 높이는게 탑승자의 실제 체감성능이 높아지므로 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142) 용량을 1차영역(141) 용량 대비 상대적으로 높게 설정하는 것이다.
한편, 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 2차영역(142)의 용량 가변제어시에는 각 영역(141,142)의 용량을 독립적으로 제어할 수 있는 PWM 제어방식을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 제어방법을 통해, 페이스 모드 및 디프로스트 모드시 PTC히터(140) 1차영역(141)의 용량을 최대로 사용할 수 있고, 플로어 모드와 믹스 모드 및 바이레벨 모드시에는 PTC히터(140) 2차영역(142)의 용량을 최대로 사용할 수 있으며, 이때 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 2차영역(142)을 동시에 사용하는 경우에는 1차영역(141)의 용량이 2차영역(142)의 용량을 초과할 수 없다.
따라서, 한정된 차량의 전원으로 각각의 공조모드에서 주어진 PTC히터(140)의 각 영역(141,142)별 최대 용량을 사용할 수 있으며 각각의 영역(141,142)을 별도로 가변제어하여 불필요한 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 플로어 모드를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 페이스 모드를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 페이스 모드를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 PTC히터를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
111: 공기유입구 112a: 디프로스트 벤트
112b: 페이스 벤트 112c,112d: 플로어 벤트
113: 구획벽 114: 바이패스 통로
120: 템프도어 121,122,123: 모드도어
130: 바이패스 도어 140: PTC히터
141: 1차영역 142: 2차영역
145: PTC소자 146: 방열핀

Claims (9)

  1. 내부에 증발기(101) 및 히터코어(102)가 설치됨과 아울러 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b) 및 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 구획벽(113)를 통해 구획된 플로어 벤트(112c,112d)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 각 벤트를 개폐하는 복수의 모드도어(121,122,123)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 단일의 PTC히터(140)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 단일의 PTC히터(140)는 상기 구획벽(113)에 의해 상호 구획된 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)상에 걸쳐지게 설치되며,
    플로어 모드시, 상기 히터코어(102)에 의해 가열된 공기가 상기 온풍통로(P2)상에 위치한 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과한 후 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 PTC히터(140)의 2차영역(142)을 통과하여 2차에 걸쳐 재차 가열되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PTC히터(140)는 상기 온풍통로(P2)상에 위치한 1차영역(141)과 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 2차영역(142)이 독립제어 되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로어 벤트(112c,112d)를 개폐하는 모드도어(123)는, 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)상에서 PTC히터(140)의 상류 또는 하류측에 설치 되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구획벽(113)에는 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 공기 중 일부를 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)측으로 바이패스시키는 바이패스 통로(114)가 형성되고, 상기 바이패스 통로(114)의 일측에는 바이패스 통로(114)를 개폐하는 바이패스 도어(130)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 온풍통로(P2)상에 위치한 PTC히터(140)의 영역(142)은 온풍통로(P2)의 출구측 영역 전체를 커버하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 내부에 증발기(101) 및 히터코어(102)가 설치됨과 아울러 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b) 및 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 구획벽(113)를 통해 구획된 플로어 벤트(112c,112d)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 각 벤트를 개폐하는 복수의 모드도어(121,122,123)와, 상기 구획벽(113)에 의해 상호 구획된 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 상기 플로어 벤트(112c,112d)가 위치한 통로(P3)상에 걸쳐지게 설치되는 단일의 PTC히터(140)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치의 제어방법으로서;
    공조모드에 따라 상기 온풍통로(P2)상에 위치한 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 상기 플로어 벤트(112c,112d)측 통로(P3)상에 위치한 PTC히터(140)의 2차영역(142)의 용량을 각각 가변 제어하며,
    플로어 모드시, 상기 히터코어(102)에 의해 가열된 공기가 상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)을 통과한 후 상기 PTC히터(140)의 2차영역(142)을 통과하여 2차에 걸쳐 재차 가열되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 2차영역(142)이 모두 온 되는 경우, 1차영역(141)의 용량은 2차영역(142)의 용량 보다 작게 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 PTC히터(140)의 1차영역(141)과 2차영역(142)은 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 각각 가변 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
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