KR101534580B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 사이드 벤트와 센터 벤트로 구획된 페이스 벤트, 디프로스트 벤트, 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 페이스 벤트로 유동하는 공기를 선택적으로 개폐하는 벤트 도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서; 상기 페이스 벤트는, 상기 공조케이스의 폭방향 양단에 각각 사이드 벤트 및 센터 벤트가 차량 전후 방향을 따라 나란히 배치되도록 형성되고; 상기 공조케이스 내부에는, 상기 사이드 벤트 또는 센터 벤트와 상기 벤트 도어의 사이에 해당되는 공기 유동경로 상에 벤트 도어를 통과한 일부 공기가 곧바로 사이드 벤트 또는 센터 벤트로 토출되지 않도록 하는 가이드 수단이 더 구비된 차량용 공조장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 사이드벤트와 센터벤트를 공조케이스의 폭방향 양단에서 차량 전후방향으로 나란히 배치되게 하여 차량측 부품 설치공간을 충분히 확보할 수 있음은 물론 벤트도어를 통과한 일부공기가 곧바로 사이드벤트 또는 센터벤트로 토출되지 않도록 함으로써 냉방공기와 난방공기의 혼합을 충분히 하여 온도차를 줄여 보다 쾌적한 탑승환경을 얻을 수 있다.

사이드벤트, 센터벤트, CCB, LCD, 칸막이, 배플, 간섭, 회피

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공조케이스의 폭방향 양단에서 차량 전후방향을 따라 사이드벤트 및 센터벤트를 나란히 배치하고, 이들 공기 유동경로 상에 가이드수단을 두어 토출공기의 혼합을 한번 더 유도하여 온도차를 줄임으로써 더욱 쾌적한 탑승환경을 제공함은 물론 크로스빔, 오디오 등과 같은 차량측 부품의 설치공간도 충분히 확보할 수 있도록 개선된 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야를 확보하기 위해 설치되는 자동차의 구성품 중 하나이다.

이러한 공조장치는 통상 히터코어와 증발기를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

이와 같은, 공조장치는 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타 입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type), 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.

이 중 도 1 및 도 2에 도시된 세미 센터 타입의 공조장치를 살펴보면, 예시된 공조장치는 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 히터코어(3)의 후방측 온풍유로(P2)와 상기 플로어 벤트(12c,12d)의 사이에는 가이드벽(17)이 형성되어 서로 구획되고, 상기 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분기되며, 상기 페이스 벤트(12b)는 차량 실내의 중앙측과 양측으로 각각 공기를 분할하여 토출할 수 있도록 센터벤트(12f)와, 사이드벤트(12g)로 분할 형성된다.

그리고, 앞좌석과 뒷좌석의 온도차가 심하기 때문에 이를 해소하기 위하여 상기 플로어 벤트(12c,12d)의 후측에는 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시)측 으로 공기의 토출을 유도하여 뒷좌석 공간으로 공조 공기를 공급하는 콘솔 벤트(12e)가 설치되는데, 이는 상기 페이스 벤트(12b)로부터 분기되어 형성되며, 상기 페이스 벤트(12b)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스쪽으로 가이드한 후 뒷좌석 공간을 냉,난방 하게 된다.

이때, 상기 콘솔 벤트(12b)의 입구측에는 상기 페이스 벤트(12b)를 통과하는 공기 중 일부를 상기 콘솔 벤트(12b)측으로 원활하게 가이드할 수 있도록 분기 가이드(20)가 돌출 형성되는데, 이러한 상기 분기 가이드(20)는 상기 페이스 벤트(12b)의 센터벤트(12f)내에 형성되어 센터벤트(12f)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔 벤트(12e)측으로 가이드 하게 된다.

그리하여, 공조장치에 규정된 소정의 공조모드에 따라 상술한 해당 벤트의 개도가 조절되면서 차량의 실내를 냉방 또는 난방하게 된다.

이와 같이, 종래 세미 센터 타입의 공조장치의 경우에는 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b)가 전후방향으로 거의 간격없이 인접하여 설치되었다.

그런데, 최근 차량의 강성 확보를 위해 CCB(Cross Car Beam)와 같은 차량측 부품이 채용되면서 필요불가결하게 공조장치의 일부 공간을 관통해야 하고, 또한 편의성 극대화를 위해 요구되는 LCD와 같은 차량측 부품이 더 장착되어야 하는 등 공조장치의 변화가 요구되고 있으나 종래 세미 센터 타입의 경우에는 구조적으로 공간 확보가 매우 어렵다는 한계가 있었다.

이에, 이를 개선하기 위해 사이드벤트(12g)와 센터벤트(12f)를 전,후방향으로 인출하여 위치시킴으로써 충분한 공간을 확보할 수 있도록 한 기술이 개시되었 다.

그러나, 이 경우에는 유입되는 공기 유로가 기존과 달리 앞, 뒤로 분리되기 때문에 앞, 뒤의 온도차가 크게 발생될 우려가 높고, 또한 풍량분배율이 맞지 않아 쾌적한 실내 환경을 만들 수 없다는 또다른 문제를 양산하게 되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 크로스빔(CCB)이나 오디오/비디오 관련 LCD와 같은 차량측 부품 설치시 충분한 설치공간을 확보할 수 있도록 사이드벤트와 센터벤트를 공조케이스의 폭방향 양단에서 차량 전후방향으로 나란히 배치하고, 사이드벤트 또는 센터벤트와 벤트도어 사이에 해당되는 공기 유동경로 상에 벤트도어를 통과한 일부공기가 곧바로 사이드벤트 또는 센터벤트로 토출되지 못하도록 함으로써 온도차를 줄이고, 균일한 풍량 배분이 이루어질 수 있도록 하여 보다 쾌적한 실내 환경을 구현할 수 있도록 한 차량용 공조장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 사이드 벤트와 센터 벤트로 구획된 페이스 벤트, 디프로스트 벤트, 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 페이스 벤트로 유동하는 공기를 선택적으로 개폐하는 벤트 도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서; 상기 페이스 벤트는, 상기 공조케이스의 폭방향 양단에 각각 사이드 벤트 및 센터 벤트가 차량 전후 방향을 따라 나란히 배치되도록 형성되고; 상기 공조케이스 내부에는, 상기 사이드 벤트 또는 센터 벤트와 상기 벤트 도어의 사이에 해당되는 공기 유동경로 상에 벤트 도어를 통과한 일부 공기가 곧바로 사이드 벤트 또는 센터 벤트로 토출되지 않도록 하는 가이드 수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차 량용 공조장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드 수단은, 상기 벤트 도어상에 상기 사이드 벤트 또는 센터 벤트를 향해 유동하는 공기 일부를 차단하도록 일체로 돌출 형성된 배플인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가이드 수단은, 상기 사이드 벤트 또는 센터 벤트와 상기 벤트 도어의 사이 공간을 일부 구획하도록 상기 공조케이스 내벽에 일체로 돌출 형성된 배플인 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 배플은 상기 공조케이스의 중앙을 향해 만곡지게 형성된 플레이트인 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 한 쌍의 사이드 벤트 및 센터 벤트 사이에 해당하는 상기 공조케이스의 외벽에는, 차량측 부품이 장착되는 설치공간이 형성된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 사이에는 일정 간격 이격되어 차량측 부품이 장착되는 설치공간이 형성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 한 쌍의 사이드 벤트 및 센터 벤트 사이에 해당하는 공조케이스 내부에는 양측 공간을 구획하도록 칸막이를 더 구비한 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 사이드벤트와 센터벤트를 공조케이스의 폭방향 양단에서 차량 전후방향으로 나란히 배치되게 하여 차량측 부품 설치공간을 충분히 확보할 수 있음은 물론 벤트도어를 통과한 일부공기가 곧바로 사이드벤트 또는 센터벤트로 토출되지 않도록 함으로써 냉방공기와 난방공기의 혼합을 충분히 하여 온도차를 줄여 보다 쾌적한 탑승환경을 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 예시적인 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 예시적인 부분 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 요부확대도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 세미 센터 타입의 공조장치를 개량한 구조를 갖는다.

즉, 본 발명에서는 공조케이스(100)내 디프로스트도어(112)에 의해 개도조절되는 디프로스트벤트(110)와, 벤트도어(122)에 의해 개도조절되는 페이스벤트(120) 사이의 간격(D)을 충분히 확보할 수 있도록 상기 페이스벤트(120)를 앞쪽으로 더 인출하여 형성하게 된다.

이에 따라, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 차량 강성 확보를 위해 구비되는 CCB(Cross Car Beam)(200)와 같은 차량측 부품을 설치할 수 있는 공간이 충분하게 확보되므로 이의 횡방향 설치가 용이하게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 페이스벤트(120)를 구성하는 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)를 기존 좌우방향 일렬 배치방식에서 탈피하여 공조케이스(100)의 폭방향 양단에서 상기 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤 트(120c,120d)가 차량의 전후방향으로 나란히 배치되게 함으로써 LCD(210) 등과 같은 차량측 부품의 설치공간을 충분히 확보할 수 있도록 구성된다.

즉, 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)를 통해 토출되는 공기를 도 5에서와 같이 좌,우로 각각 이동시킨 다음 사이드벤트덕트(130a,130b)와 센터벤트덕트(130c,130d)로 안내한 후 차량의 실내로 토출시키도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 페이스벤트(120)를 이루는 한쌍의 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤트(120c,120d) 사이에 해당하는 상기 공조케이스(100)의 외벽에는 CCB, LCD 등과 같은 차량측 부품이 장착되는 설치공간이 더 형성될 수 있도록 하여 차량측에서 요구하는 부품 실장용 공간을 충분히 제공할 수 있도록 설계됨이 바람직하다.

아울러, 상기 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤트(120c,120d) 사이에 해당하는 공조케이스(100) 내부에는 양측 공간을 구획하도록 칸막이(300)를 더 설치하여 유동공기가 보다 더 효율적으로 분배될 수 있도록 구성할 수도 있다.

한편, 도 3 및 도 4에서와 같이, 본 발명에서는 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)가 각각 하나씩 한조를 이루어 공조케이스(100)의 폭방향 양단에서 차량의 전후방향을 따라 설치된 관계로 벤트도어(122)를 통과한 토출공기가 곧바로 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)로 유입되는 것을 방지하여 온도차를 최소화시키는 수단이 더 요구된다.

이는 공기유입구(11)를 통해 공조케이스(100) 내부로 유입된 공기가 증발기(2)와 히터코어(3)를 각각 통과한 뒤 믹싱영역(Z1)에서 1차로 혼합되기는 하지만 도 3에 화살표로 표시한 바와 같이, 증발기(2)를 통과한 냉방공기는 주로 벤트도어(122) 상부면을 따라 벤트도어(122) 양단부 외측에 배치된 사이드벤트(120a,120b)측을 향해 유동되는 반면, 히터코어(3)를 통과한 난방공기는 벤트도어(122) 하부면을 따라 벤트도어(122) 양단부 외측에 배치된 센터벤트(120c,120d)측으로 유동되므로 상기 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)를 통해 토출되는 공기의 온도차가 크게 발생될 우려가 있기 때문이다.

이를 위해, 본 발명은 상기 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)와, 상기 벤트도어(122) 사이에 해당하는 공조케이스(100) 내부의 공기 유동경로 상에 상기 벤트도어(122)를 통과한 일부 공기가 곧바로 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)로 토출되지 못하도록 방지하는 가이드수단을 설치한 구성으로 이루어진다.

이때, 상기 가이드수단은 상기 벤트도어(122)상에 일체로 돌출형성된 배플(310a,310b)로 구성하여 상기 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)를 향해 유동하는 공기 일부를 차단함과 동시에 그 차단된 공기가 중앙쪽으로 다시 유동되도록 하여 사이드벤트(120a,120b)/센터벤트(120c,120d)로 최종 토출되기 전에 믹싱영역(Z2)에서 다시 한번 더 2차적인 믹싱이 이루어지도록 함으로써 이들간의 공기온도차를 더욱 줄여 탑승자의 쾌적성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 배플(310a,310b)은 앞서 설명한 것과 달리 공조케이스(100) 내벽에 설치되어 동일한 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 배플(310a,310b)은 상기 공조케이스(100)의 중앙을 향해 만곡지게 형성된 플레이트(Plate) 형태로 구성하여 차단된 공기를 믹싱영역(Z2) 쪽으로 더욱 효율적이면서 원활하게 유도할 수 있도록 구성할 수도 있다.

덧붙여, 도 3중 미설명 부호 '140'은 플로어벤트, '142'는 플로어도어를 지칭한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 공조장치의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 세미 센터 타입의 공조장치는 디프로스트벤트(110)와 페이스벤트(120)는 충분히 이격 설치되어 있기 때문에 CCB(200) 및 LCD(210)와 같은 차량측 부품을 설치하기에 충분하다.

아울러, 상기 페이스벤트(120)를 구성하는 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)는 공조케이스(100)의 폭방향 양단에서 차량의 전후방향을 따라 나란히 배치되어 있고, 또 공조케이스(100)의 내부에는 상기 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)와, 벤트도어(122) 사이에 해당되는 공기 유동경로 상에 벤트도어(122)를 통과한 일부 공기가 곧바로 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)로 토출되지 못하도록 하는 가이드수단이 더 구비되어 있어 냉방공기와 난방공기가 2차 믹싱영역(Z2)에서 재차 혼합되게 되므로 양 공기간의 온도차를 더욱 줄일 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 에어 믹싱에 필요한 믹싱존(Mixing Zone)이 1,2차에 걸쳐 2개소를 구비하고 있으므로 냉방공기와 난방공기간의 믹싱 효율도 뛰어나게 되며, 온도차도 극미하게 되어 탑승자에게 보다 쾌적한 탑승환경을 제공할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명 구조에 의해 자동차 제조사가 요구하는 사양을 충분히 만족시키면서 보다 효율적인 공조기능을 담당하는 공조장치를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래 차량용 공조장치의 예시적인 단면도,

도 2는 종래 차량용 공조장치의 예시적인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 예시적인 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 예시적인 부분 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 요부확대도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....공조케이스 110....디프로스트벤트

120....페이스벤트 120a,b....사이드벤트

120c,d....센터벤트 122....벤트도어

130a,b....사이드벤트덕트 130c,d....센터벤트덕트

200....CCB(Cross Car Beam) 210....LCD

300....칸막이 310a,b....배플

Claims (7)

1. 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 사이드벤트(120a,120b)와 센터벤트(120c,120d)로 구획된 페이스벤트(120), 디프로스트벤트(110), 플로어벤트(140)가 형성된 공조케이스(100)와, 상기 페이스벤트(120)로 유동하는 공기를 선택적으로 개폐하는 벤트도어(122)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서;

   상기 페이스벤트(120)는, 상기 공조케이스(100)의 폭방향 양단에 각각 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤트(120c,120d)가 차량 전후방향을 따라 나란히 배치되도록 형성되고;

   상기 공조케이스(100) 내부에는, 상기 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)와, 상기 벤트도어(122)의 사이에 해당되는 공기 유동경로 상에 벤트도어(122)를 통과한 일부 공기가 곧바로 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)로 토출되지 않도록 하는 가이드수단이 더 구비되며;

   상기 가이드수단은, 상기 사이드벤트(120a,120b) 또는 센터벤트(120c,120d)와 상기 벤트도어(122)의 사이 공간을 일부 구획하도록 상기 공조케이스(100) 내벽에 일체로 돌출 형성된 배플(310a,310b)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서;

   상기 배플(310a,310b)은 상기 공조케이스(100)의 중앙을 향해 만곡지게 형성된 플레이트인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
5. 제1항에 있어서;

   상기 한 쌍의 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤트(120c,120d) 사이에 해당하는 상기 공조케이스(100)의 외벽에는, 차량측 부품이 장착되는 설치공간이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
6. 제1항에 있어서;

   상기 디프로스트벤트(110)와 페이스벤트(120) 사이에는 일정 간격(D) 이격되어 차량측 부품이 장착되는 설치공간이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
7. 제1항에 있어서;

   상기 한 쌍의 사이드벤트(120a,120b) 및 센터벤트(120c,120d) 사이에 해당하는 상기 공조케이스(100) 내부에는 양측 공간을 구획하도록 칸막이(300)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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